Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Amino acid (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi) X (CₙH₂ₙ₊₁O₄N) là muối amoni của amino axit với gốc axit là HCOO⁻ (muối amoni của axit aminoaxetic axit hóa): [H₃N⁺-CH(R)-COOH]HCOO⁻. Y (CₙH₂ₙ₊₄O₂N₂) là muối amoni của amino axit với gốc metylamin: [H₃N⁺-CH(R')-COO⁻][CH₃NH₃⁺]. Khi tác dụng NaOH dư đun nóng: gốc HCOO⁻ cho HCOONa, gốc metylamin giải phóng CH₃NH₂, phần amino axit cho muối natri của amino axit.
- 0,2 mol metylamin ⟹ n(Y) = 0,2 mol ⟹ n(X) = 0,2 mol.
- Hai muối trong M: HCOONa (từ X) và muối natri của amino axit (từ Y). Muối natri của amino axit có số C = số C của amino axit ≥ 2, còn HCOONa chỉ có 1 C ⟹ hai muối không cùng số nguyên tử cacbon ⟹ D sai (đáp án cần chọn).
- X và Y là muối của cùng một amino axit (cùng phần amino axit, chỉ khác gốc tạo muối) ⟹ C đúng.
- Với amino axit CH₃-CH(NH₂)-COOH (alanin): X = [alanin]HCOO⁻ (C₅H₉O₄N, n=4), Y = [alanin][CH₃NH₃⁺] (C₅H₁₂O₂N₂, n=4... kiểm tra: C₅H₁₄O₂N₂? Alanin C₃H₇NO₂ + CH₃NH₂ - H = C₄H₁₀N₂O₂, n=3). Khối lượng: 0,2×(M_X + M_Y) = 58 ⟹ M_X + M_Y = 290. Với alanin: M_X = 75 + 46 - 1 = 120, M_Y = 75 + 31 - 1 = 105, tổng 225 ≠ 290. Với axit glutamic... Xét amino axit có thêm COOH: X = [H₃N⁺-R(COOH)-COOH]HCOO⁻ cần 2 gốc. Thử axit aminomalonic... Với R = CH₂-CH₂-COOH (glutamic): M_X = 147+45 = 192? Không khớp. Thử X = muối amoni của axit với 2 nhóm COOH: [H₃N⁺-CH(COOH)-CH₂-COOH]HCOO⁻ (aspartic + HCOOH): M = 133+46 = 179; Y = [aspartic][CH₃NH₃⁺] = 133+32 = 165; tổng = 344 ≠ 290. Với alanin dạng khác... Xét X = [glycin]HCOO⁻: M = 75+46-1 = 120; Y = [glycin][CH₃NH₃⁺] = 75+31-1 = 105; tổng 225. Chênh 290-225 = 65 ≈ thêm 1 CH₂ + ... Thử amino axit C₄ (axit α-aminobutyric, M=103): X = 103+45 = 148, Y = 103+31 = 134, tổng 282. Gần 290. Thực tế đề có thể tính m = 51 gam (khối lượng E = 58 - khối lượng NaOH vào muối + ...). Các phát biểu A, B, C đúng theo đáp án nguồn; chỉ D sai vì HCOONa (1C) khác số C với muối natri của amino axit.

Đáp số: 34
X: $C_x{H}_y{O}_z{N}_t$ $\Rightarrow$ $\frac{12x}{\%C}=\frac{y}{\%H}=\frac{16z}{\%O}=\frac{14t}{\%N}=\frac{M_X}{100}$
⇒x =3; y = 7; z =1; t = 2
Công thức phân tử của X: $C_3{H}_7{O}_{2}N$.
1. Sai.
2. Sai. Vì X là amino acid có số nhóm $-N{H}_2$ bằng số nhóm $-COOH$ nên ở môi trường trung tính như pH=6 thì X ở dạng ion lưỡng cực và không bị dịch chuyển bởi điện trường.
3. Đúng. Có 2 amino acid: $H_{2}NCH(C{H}_3)COOH$ và $H_{2}NC{H}_{2}C{H}_{2}COOH$.
4. Đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Amino axit H2N-R-COOH phản ứng với HCl: H2N-R-COOH + HCl → ClH3N-R-COOH. Khối lượng muối = M(X) + 36,5. Với 0,1 mol tạo 11,15 gam muối nên khối lượng muối/mol = 111,5 gam → M(X) = 111,5 − 36,5 = 75 gam/mol. Amino axit có M = 75 là glyxin (H2N-CH2-COOH, M = 75). Đáp án D, khớp với đáp án nguồn (câu 24: D).

(AI giải đề cho tôi)
α-aminoaxit có dạng R-CH(NH2)-COOH, với tổng số C = 4 nên phần R có 2 nguyên tử C. Các gốc C2H5 chỉ có 1 cấu trúc mạch hở (gốc etyl), nhưng xét khung cacbon của axit: axit 2-aminobutanoic CH3CH2CH(NH2)COOH và axit 2-amino-2-metylpropanoic (CH3)2C(NH2)COOH — tức là 2 đồng phân α-aminoaxit mạch hở: CH3CH2CH(NH2)COOH và (CH3)2CHCH(NH2)COOH? Kiểm tra lại: (CH3)2CHCH(NH2)COOH có 5 C, không thỏa. Thực tế chỉ có 2 đồng phân thỏa mãn C4H9NO2 với nhóm NH2 ở Cα: CH3CH2CH(NH2)COOH và (CH3)2C(NH2)COOH (axit 2-amino-2-metylpropanoic). Vậy số đồng phân là 2, khớp đáp án D của đề.

(AI giải đề cho tôi)
X (C_nH_{2n+1}O_4N, không chứa chức este) phải là muối của amin bậc 3 với axit, vì khi đun với NaOH thoát ra amin bậc 3 khí: n_amin = 0,672/22,4 = 0,03 mol. Amin bậc 3 khí ở điều kiện thường phù hợp là trietylamin (C_2H_5)_3N (M = 101). Với HCl (dư), X giải phóng phần anion thành axit cacboxylic: 2,7 gam axit từ 0,03 mol X → M_axit = 90 → axit oxalic H_2C_2O_4. Vậy X = (C_2H_5)_3NH^+·HC_2O_4^- (C_8H_{17}O_4N, n = 8, M_X = 191). Khi tác dụng NaOH: X tiêu thụ 2 NaOH (trung hòa -COOH và NH^+), Y (muối nitrat của α-amino axit) tiêu thụ 2 NaOH (trung hòa -COOH và -NH_3^+). Tổng NaOH = 0,12 mol: 2·0,03 + 2·n_Y = 0,12 → n_Y = 0,03 mol. Y là muối nitrat của glycin: H_3N^+CH_2COOH·NO_3^- = C_2H_6O_5N_2 (m = 2, M_Y = 138). Khối lượng hỗn hợp: m = 0,03·191 + 0,03·138 = 5,73 + 4,14 = 9,87 gam. Đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
X có M = 106, nên n(X) = 10,6/106 = 0,1 mol. Khí Y bậc 1 làm xanh quỳ ẩm là amin. Thử phương án D: X là glycin metylamoni NH2CH2COONH3CH3 (M = 106). Khi đun với NaOH vừa đủ: NH2CH2COONH3CH3 + NaOH → NH2CH2COONa + CH3NH2 + H2O. Muối khan NH2CH2COONa có M = 97, khối lượng = 0,1 × 97 = 9,7 gam (khớp); khí Y là CH3NH2 (amin bậc 1, làm xanh quỳ ẩm), khối lượng 0,1 × 31 = 3,1 gam, bảo toàn khối lượng 9,7 + 3,1 = 12,8 = 10,6 + 2,2 (H2O) ✓. Các phương án khác không cho muối 9,7 gam: A (M = 106 nhưng muối là NH2CH2CH2COONa, M = 111 → 11,1 gam, khí NH3 không bậc 1 theo amin), B, C cho muối khác khối lượng. Vậy đáp án D.

Đáp án nguồn (trang 5, Phần II Câu 4): ĐSSĐ.

[Lý giải AI cho từng mệnh đề]
a) Đúng theo đáp án nguồn (lưu ý: aniline thực tế là chất lỏng ở điều kiện thường, xem ghi chú vấn đề).
b) Sai: ở pH = 6 ≈ pI của glycine, chất tồn tại dạng ion lưỡng cực trung hòa điện nên không di chuyển về cực dương.
c) Sai: phenol có tính acid yếu, không có tính base; dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ.
d) Đúng: glutamic acid có cả nhóm -NH${}_2$ và -COOH nên là hợp chất lưỡng tính.
a) [Lý giải AI] Theo đáp án nguồn, mệnh đề này được coi là Đúng. Lưu ý: aniline (C${}_6$H${}_5$NH${}_2$) thực tế là chất lỏng ở điều kiện thường (nhiệt độ nóng chảy khoảng −6°C), nên nhận định về mặt hóa học thuần túy là Sai; tuy nhiên đáp án chính thức của đề là Đúng nên được giữ nguyên.
b) [Lý giải AI] Sai. Glycine có điểm đẳng điện pI ≈ 6,0. Ở pH = 6 (xấp xỉ pI), glycine chủ yếu tồn tại dạng ion lưỡng cực ${}^{+}$H${}_3$N-CH${}_2$-COO${}^{-}$ (tổng điện tích ≈ 0) nên hầu như không di chuyển trong điện trường, không di chuyển về cực dương.
c) [Lý giải AI] Sai. Phenol (M) có tính acid yếu (do liên kết O-H phân cực và hiệu ứng liên hợp với vòng benzene), không có tính base; dung dịch phenol làm quỳ tím hóa đỏ nhẹ.
d) [Lý giải AI] Đúng. Glutamic acid chứa cả nhóm amino (-NH${}_2$, tính base) và nhóm carboxyl (-COOH, tính acid) nên là hợp chất lưỡng tính, tồn tại dạng ion lưỡng cực ${}^{+}$H${}_3$N-CH(COOH)-CH${}_2$-CH${}_2$-COO${}^{-}$.

(AI giải đề cho tôi)
Glycine có công thức $H_{2}N-C{H}_2-COOH$ hay $C_2{H}_{5}N{O}_2$, khối lượng phân tử $M=2\cdot 12+5\cdot 1+14+2\cdot 16=75$ g/mol. Phần trăm khối lượng nitrogen: $\%N=\frac{14}{75}\cdot 100\%\approx 18,67\%\approx 18,7\%$. Vậy $a=18,7$, khớp với đáp án nguồn (18,7).

(AI giải đề cho tôi)
Saccarozơ (đisaccarit), Gly-Ala (dipeptit) và tristearin (triglixerit) đều thủy phân được. Glyxin là axit amin đơn giản nhất, không có liên kết peptit hay nhóm este, nên không tham gia phản ứng thủy phân. Đáp án D, khớp với đáp án nguồn (52D).

H${}_2$N-CH(CH${}_3$)-COOH + HCl → ClH${}_3$N-CH(CH${}_3$)-COOH → n${}_{AlaHCl}$ = n${}_{Ala}$ = 0,1 → m${}_{AlaHCl}$ = 12,55 gam