Các dạng bài tập về AMIN có lời giải - Hóa 12 chuyên đề

Ngoài các câu hỏi dạng trắc nghiệm phần lý thuyết, chúng ta cùng luyện tập qua các bài tập về AMIN với nội dung vận dụng tính chất hóa học và phản ứng đốt cháy của AMIN qua bài viết này. 

° Dạng 1: Amin tác dụng với dung dịch axit, muối

* Kiến thức vận dụng

• Bản chất của phản ứng là nhóm chức amin phản ứng với ion H⁺ tạo ra muối amoni (Phản ứng xảy ra tương tự với amin bậc 2, bậc 3).

 -NH₂ + H⁺ → -NH₃⁺

• Các amin no có khả năng phản ứng được với dung dịch muối của một số kim loại tạo hidroxit kết tủa

 *Ví dụ: -NH₂ + Fe³⁺ + H₂O → -NH₃⁺ + Fe(OH)₃

> Lưu ý: + NH₃ không có khả năng hòa tan được Al(OH)₃ (Khác với dung dịch kiềm)

 + NH₃ không tạo kết tủa với muối của dung dịch đồng, bạc,...

* Bài tập 1: Cho 10 gam amin đơn chức X  phản ứng hoàn toàn với HCl (dư), thu được 15 gam muối. Viết số đồng phân cấu tạo của X?

* Lời giải:

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

 m_{HCl pư} = m_muối – m_X

⇒ m_HCl = 15 – 10 = 5 gam

⇒ n_HCl = 5/36,5 (mol)

- Ta có : n_X = n_HCl = 5/36,5 (X là amin đơn chức nên sẽ phản ứng với HCl theo tỉ lệ 1:1)

⇒ M_X = 10/ (5/36,5) = 73 (g/mol)

⇒ X là : C₄H₁₁N

* Các đồng phân của X là:

+Amin bậc 1:

 CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂

 CH₃-CH₂-CH(NH₂)-CH₃

 CH₃-CH(CH₃)-CH₂-NH₂

 (CH₃)₂-C(NH₂)-CH₃

+Amin bậc 2:

 CH₃-NH-CH₂-CH₂-CH₃

 CH₃-NH-CH(CH₃)-CH₃

 CH₃-CH₂-NH-CH₂-CH₃

 +Amin bậc 3: (CH₃)₂N-CH₂-CH₃

* Bài tập 2: Hỗn hợp X gồm metylamin, etylamin và propylamin có tổng khối lượng 21,6 gam là và tỉ lệ về số mol là 1 : 2 : 1. Cho hỗn hợp X trên tác dụng hết với dung dịch HCl thu được dung dịch chứa bao nhiêu gam muối ?

* Lời giải:

- Vì tỉ lệ mol metylamin, etylamin và propylamin là 1:2:1 nên gọi số mol của CH₃NH₂ là x thì số mol C₂H₅NH₂, C₃H₇NH₂ lần lượt là 2x, x (mol).

- Theo bài ra, khối lượng của 3 amin là 21,6 gam, nên có:

 31x + 45.2x + 59x = 21,6 ⇒ x = 0,12

- Tổng số mol của 3 amin là: 0,12 + 0,12 .2 + 0,12 = 0,48 (mol)

⇒ n_HCl = n_Amin = 0,48(mol).

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

 m_Amin + m_HCl = m_Muối

⇒ m_Muối = 21,6 + 0,48 . 36,5 = 39,12(g).

* Bài tập 3: Cho 21,9 gam amin đơn chức X phản ứng hoàn toàn với dung dịch FeCl₃ (dư), thu được 10,7 gam kết tủa. Tìm số đồng phân cấu tạo bậc 1 của X?

* Lời giải:

- Ta có phương trình phản ứng:

 3RNH₂ + Fe³⁺ + H₂O → 3[RNH₃]⁺ + Fe(OH)₃ (1)

- Theo bài ra, ta có: n_Fe(OH)3 = m/M = 10,7/107 = 0,1 (mol)

-Theo PTPƯ: n_Amin = 3n_Fe(OH)3 = 3.0,1 = 0,3 (mol).

⇒ Khối lượng mol của amin là: 21,9 : 0,3 = 73 gam/mol

⇒ X là C₄H₉NH₂

⇒ Số đồng phân cấu tạo bậc 1 của X là:

 CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂

 CH₃-CH₂-CH(NH₂)-CH₃

 CH₃-CH(CH₃)-CH₂-NH₂

 CH₃-C(CH₃)(NH₂)-CH₃

° Dạng 2: Bài toán đốt cháy AMIN

* Kiến thức vận dụng:

• Ta xét amin no, đơn chức mạch hở:

• Từ phương trình đốt cháy AMIN trên, ta thấy:

 + Tỉ lệ số mol khí CO₂ và H₂O là: 

 + Số mol Amin tính theo CO₂ và H₂O là: 

* Bài tập 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai amin no, đơn chức, là đồng đẳng liên tiếp, thu được 2,24 lít khí CO₂ (đktc) và 3,6 gam H₂O. Tìm công thức phân tử của 2 amin?

* Lời giải:

- Theo bài ra, ta có: n_H2O = m/M = 3,6/18 = 0,2 (mol)

 n_CO2 = V/22,4 = 2,24/22,4 = 0,1 (mol)

- Gọi công thức trung bình của 2 amin là: 

- PTPƯ cháy của amin:

1 mol                                mol     mol

                                       0,1           0,2 (mol)

• Cách 1: dựa vào chỉ số của PTPƯ:

- Theo PTPƯ ta có:

- Vì 2 amin thuộc dãy đồng đẳng liên tiếp

⇒ Công thức của 2 amin là CH₃NH₂ và C₂H₅NH₂

• Cách 2: Tính theo tỉ lệ mol C trong amin

- Số nguyên tử C trung bình có trong hỗn hợp amin là:

- Vì 2 amin thuộc dãy đồng đẳng liên tiếp

⇒ Công thức của 2 amin là CH₃NH₂ và C₂H₅NH₂

* Bài tập 2: Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 16,80 lít khí CO₂ ; 2,80 lít N₂ (các thể tích đo ở đktc) và 20,25 gam H₂O. Tim CTPT của X?

* Lời giải:

 n_N2 = 2,8 : 22,4 = 0,125 (mol)

 n_Amin  = n_{N (có trong amin)} = 0,125.2 = 0,25 (mol)

 n _CO2 = 16,8/22,4 = 0,75 (mol)

⇒ Số nguyên tử C có trong amin là: 0,75/0,25 = 3

 n _H2O = 20,25/18 = 1,125 (mol)

⇒ Số nguyên tử H có trong amin là: (1,125.2) : 0,25 = 9

⇒ CTPT của amin là: C₃H₉N

° Dạng 3: Phản ứng của amin với HNO₂ và phản ứng thế ở vòng benzen

* Kiến thức vận dụng

• Amin bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường cho ancol hoặc phenol và giải phóng nitơ. Ví dụ :

 C₂H₅NH₂+HONO→ C₂H₅OH + N₂ + H₂O

•  Anilin và các amin thơm bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thấp (0 - 5^oC) cho muối điazoni :

 C₆H₅NH₂+ HONO + HCl  [C₆H₅N₂]⁺Cl^- + 2H₂O

 C₆H₅N₂⁺Cl^-: phenylđiazoni clorua

* Bài tập 1: a) Tính thể tích nước brom 3% (D=1,3g/ml) cần để điều chế 4,4 gam tribromanilin.

b) Tính khối lượng anilin có trong dung dịch A biết rằng khi cho tác dụng vào nước brom thì thu được 6,6 gam kết tủa trắng. Giả sử hiệu suất của cả hai trường hợp là 100%.

* Lời giải:

- Phương trình phản ứng:

a) theo bài ra, ta có: n_C6H2Br3NH3 = m/M = 4,4/330 (mol).

- Theo PTPƯ: n_Br2 = 3.n_C6H2Br3NH3 = (3.4,4)/330 = 13,2/330 (mol).

⇒ Khối lượng Br₂ trong C₆H₂Br₃NH₃ là: m_Br2 = (13,2.160)/330 = 6,4 (g).

- Từ công thức: C% = (m_ct/m_dd).100%

⇒ Khối lượng dung dịch Br₂ (3%) là: m_{dd Br2} = (m_ct)/(C%) = (6,4)/(3%) = (6,4.100/3) = 640/3 (g).

* Bài tập 2: Cho 0,1 mol etylamin tác dụng hết với dung dịch HNO₂ dư thu được V lít khí N₂. Tìm giá trị của V?

* Lời giải:

C₂H₅NH₂ + HNO₂ → C₂H₅OH + N₂ + H₂O

   0,1 mol               →          0,1 mol

⇒ V = 0,1.22,4 = 2,24 lít

* Bài tập 3: Hỗn hợp 1,07 gam hai amin đơn chức bậc nhất kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng phản ứng vừa hết với axit Nitrơ ở nhiệt độ thường tạo nên dung dịch X. Cho X phản ứng với Na dư thu được 0,03 mol H₂. Công thức 2 amin là

* Lời giải:

- Đặt công thức trung bình của 2 amin là 

- Ta có sơ đồ phản ứng:

- Theo sơ đồ ta thấy số mol 2 amin là 0,03 mol, nên:

- Kết luận: Công thức 2 amin là CH₃NH₂ và C₂H₅NH₂