Bài toán thủy phân peptit môn Hóa 12 năm học 2019

Bài toán thủy phân peptit môn Hóa 12 năm học 2019 - 2020

A. Tư duy giải toán

Để làm tốt và nhanh các bài toán về peptit các bạn cần phải nhớ các aminoaxit quan trọng để tạo nên các peptit bao gồm:

Gly : NH₂ - CH₂ – COOH có M = 75 (Rất quan trọng)

Ala : CH₃ - CH(NH₂) – COOH có M = 89 (Rất quan trọng)

Val: CH₃- CH(CH₃) - CH(NH₂) – COOH có M = 117 (Rất quan trọng)

Lys : H₂N —[CH₂]₄ -CH(NH₂)-COOH có M = 146

Glu: HOOC-[CH₂]₂ -CH(NH₂)-COOH có M = 147

Để giải quyết tốt các bài toán về liên kết peptit thuần túy các bạn chỉ cần tư duy đơn giản như sau:

+ Đầu tiên 1 phân tử peptit có n liên kết peptit (-CO - NH -) sẽ kết hợp với n phân tử nước để biến thành (n +1) phân tử aminoaxit.

+ Sau đó mới xảy ra quá trình phản ứng giữa các aminoaxit với KOH, NaOH hoặc HCl.

+ Cần hết sức chú ý nếu peptit được tạo bởi Glu hoặc Lys.

+ Với các bài toán thủy phân không hoàn toàn chúng ta thường sử dụng bảo toàn số mol mắt xích (aminoaxit) tạo lên peptit hoặc dùng bảo toàn khối lượng.

Giải thích thêm

+ Nếu thủy phân các peptit được tạo từ Gly, Ala, Val thì các em cũng có thể tư duy là xén H₂O ở hai đầu peptit đi rồi lắp NaOH hoặc KOH vào thì sẽ được muối.

+ Bảo toàn mắt xích cũng giống như BTNT. Số mol mắt xích trước và sau thủy phân là như nhau.

B. Ví dụ minh họa

Câu 1: Thủy phân không hoàn toàn 24,5 gam tripeptit X mạch hở thu được m gam hỗn hợp Y gồm Gly-Ala-Val; Gly-Ala; Ala-Val; Glyxin và Valin; trong đó có 1,50 gam Glyxin và 4,68 gam Valin. Giá trị của m là.

A. 26,24 gam. B. 25,58 gam. C. 25,86 gam. D. 26,62 gam.

Định hướng tư duy giải:

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Gly}} = 0,02\\
{n_{Val}} = 0,04
\end{array} \right. \to {n_{{H_2}O}} = 0,06\)

\(BTKL:m = 24,5 + 0,06.18 = 25,58\)

Câu 2: Thủy phân 63,5 gam hỗn hợp X gồm tripeptit Ala - Gly - Gly và tetrapeptit Ala - Ala - Ala - Gly thu được hỗn hợp Y gồm 0,15 mol Ala - Gly; 0,05 mol Gly - Gly; 0,1 mol Gly; Ala - Ala và Ala. Mặt khác, khi thủy phân hoàn toàn 63,5 gam hỗn hợp X bởi 500ml dung dịch NaOH 2M thì thu được dung dịch Z. Cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được m gam chất rắn khan. Giá trị gần nhất của m là:

A. 100,5 B. 112,5 C. 96,4 D. 90,6

Định hướng tư duy giải:

Ta có:

\(\begin{array}{l}
63,5\left\{ \begin{array}{l}
A - G - G:a\,\left( {mol} \right)\\
A - A - A - G:b\,\left( {mol} \right)
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
203a + 288b = 63,5\\
2a + b = 0,15 + 0,1 + 0,1
\end{array} \right.\\
\to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,1\\
b = 0,15
\end{array} \right. \to 63,5 + 1.40 = m + 0,25.18 \to m = 99\left( {gam} \right)
\end{array}\)

Câu 3: Thủy phân hoàn toàn 0,12 mol peptit X có công thức Gly-(Ala)₂-(Val)₃trong HCl dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn dung dịch thu được m gam muối. Giá trị của m là:

A. 98,76 B. 92,12 C. 88,92 D. 82,84

Định hướng tư duy giải:

Bài toán này chúng ta chỉ cần BTKL.

Ta có: \({n_X} = 0,12 \to {m_X} = 0,12\left( {75 + 89.2 + 117.3 - 5.18} \right) = 61,68\left( {gam} \right)\)

\(BTKL:m = 61,68 + 0,12.5.18 + 0,12.6.36,5 = 98,76\left( {gam} \right)\)

Câu 4: Khi thủy phân hoàn toàn 0,1 mol peptit A mạch hở (A tạo bởi các amino axit có một nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl) bằng lượng dung dịch NaOH gấp đôi lượng cần phản ứng, cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp chất rắn tăng so với khối lượng của A là 78,2 gam. Số liên kết peptit trong A là:

A. 19 B. 9 C. 20 D. 10

Định hướng tư duy giải:

Gọi số liên kết peptit là n. Khối lượng peptit là m. Ta sẽ tư duy từng bước như sau:

Khối lượng aminoaxit là : m + 0,1.n.18

Số mol NaOH phản ứng và dư là: 2.0,1.(n + 1)

Số mol nước sinh ra (bằng số mol NaOH phản ứng): 0,1.(n + 1)

Vậy khối lượng chất rắn sau phản ứng là:

\(\underbrace {m + 0,1.18n}_{a\,{\mathop{\rm minoaxit}\nolimits} } + \underbrace {0,1.2.\left( {n + 1} \right)40}_{NaOH} - \underbrace {0,1.18\left( {n + 1} \right)}_{{H_2}O} = m + 8\left( {n + 1} \right) - 1,8\)

Khi đó \(BTKL:\Delta m = m + 8\left( {n + 1} \right) - 1,8 - m = 8\left( {n + 1} \right) - 1,8 = 78,2 \to n = 9\)

Câu 5: X là đipeptit Ala-Glu, Y là tripeptit Ala-Ala-Gly. Đun nóng m (gam) hỗn hợp chứa X và Y có tỉ lệ số mol của X và Y tương ứng là 1:2 với dung dịch NaOH vừa đủ. Phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch T. Cô cạn cẩn thận dung dịch T thu được 56,4 gam chất rắn khan. Giá trị của m là:

A. 45,6 B. 40,27 C. 39,12. D. 38,68.

Định hướng tư duy giải:

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
A - Glu:a\\
A - A - Gly:2a
\end{array} \right. \to {m_{a\,\min oaxit}} = 218a + 217.2a + 5a.18 = 742a\)

\(BTKL:742a + 9a.40 = 56,4 + 9a.18 \to a = 0,06 \to m = 39,12\,(gam)\)

Câu 6: Cho X là hexapeptit, Ala-Gly-Ala-Val-Gly-Val và Y là tetrapeptit Gly-Ala-Gly-Glu. Thủy phân hoàn toàn 83,2 gam hỗn hợp gồm X và Y thu được 4 amino axit, trong đó có m gam glyxin và 28,48 gam alanin. Giá trị của m là

A. 30 B. 15 C. 7,5 D. 22,5

Định hướng tư duy giải:

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
A - Gly - A - V - Gly - V:a\\
Gly - A - Gly - Glu:b
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
2a + b = 0,32\\
472a + 332b = 83,2
\end{array} \right.\)

\( \to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,12\\
b = 0,08
\end{array} \right. \to {m_{Gly}} = \left( {2a + 2b} \right).75 = 30\left( {gam} \right)\)

Câu 7: Thủy phân không hoàn toàn 54 gam peptit X là Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly thu được 0,06 mol Gly-Gly; 0,08 mol Gly-Gly-Gly và m gam Gly. Giá trị của m là:

A. 40,5 B. 36,0 C. 39,0 D. 28,5

Định hướng tư duy giải:

Ta có: \({n_X} = 0,15 \to {n_{ - Gly - }} = 0,15.6 = 0,9\)

\(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Gly - Gly}} = 0,06\\
{n_{Gly - Gly - Gly}} = 0,08 \to \\
{n_{Gly}} = a
\end{array} \right.0,9 = 0,06.2 + 0,08.3 + a \to a = 0,54\)

→ m = 0,54.75 = 40,5 gam

Câu 8: Thủy phân m gam peptit X mạch hở (cấu tạo từ các aminoaxit có một nhóm - NH₂và một nhóm - COOH) thu được 63,928 gam hỗn hợp các tripeptit và đipeptit có tỷ lệ mol là 1:1. Mặt khác, thủy phân m gam X trên thì thu được 65,5 gam hỗn hợp các đipeptit. Nếu thủy phân hoàn toàn m gam X thì tổng khối lượng các aminoaxit (Y) thu được là bao nhiêu:

A. 73,36 B. 67,34 C. 70,26 D. 72,18

Định hướng tư duy giải:

Ta có ngay \(\frac{{63,928}}{{\left( {3Y - 2.18} \right) + \left( {2Y - 18} \right)}}.5 = \frac{{65,5}}{{2Y - 18}}.2 \to Y = 84\)

\( \to m = \frac{{65,5}}{{2.84 - 18}}.2.84 = 73,36\left( {gam} \right)\)

Câu 9: Thủy phân hết một lượng pentapeptit T thu được 32,88 gam Ala-Gly-Ala-Gly; 10,85 gam Ala-Gly-Ala; 16,24 gam Ala-Gly-Gly; 26,28 gam Ala-Gly; 8,9 gam Alanin; còn lại là Glyxin và Gly-Gly với tỉ lệ mol tương ứng là 1:10. Tổng khối lượng Gly-Gly và Glyxin trong hỗn hợp sản phẩm là:

A. 25,11 gam. B. 27,90 gam. C. 34,875 gam. D. 28,80 gam.

Định hướng tư duy giải:

Ta có: \(T:A - G - A - G - G:a\,mol \to \left\{ \begin{array}{l}
AGAG:0,12\\
AGA:0,05\\
AGG:0,08\\
AG:0,18
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
A:0,1\\
G:x\\
GG:10x
\end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l}
\to \left\{ \begin{array}{l}
\sum {{n_A} = 2a = 0,12.2 + 0,05.2 + 0,08 + 0,18 + 0,1 \to } a = 0,35\\
\sum {{n_G} = 3.0,35 = 0,12.2 + 0,05 + 0,08.2 + 0,18 + 21x \to } x = 0,02
\end{array} \right.\\
\to \sum {\left( {{m_G} + {m_{GG}}} \right) = 27,9\left( {gam} \right)}
\end{array}\)

Câu 10: X là tetrapeptit Ala-Gly-Val-Ala, Y là tripeptit Val-Gly-Val. Đun nóng m (gam) hỗn hợp chứa X và Y có tỉ lệ số mol của X và Y tương ứng là 1:3 với dung dịch NaOH vừa đủ. Phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch T. Cô cạn cẩn thận dung dịch T thu được 23,745 gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 17,025. B. 68,1 C. 19,455. D. 78,4

Định hướng tư duy giải:

\(\begin{array}{l}
\to \left\{ \begin{array}{l}
Ala - Gly - Val - Ala:x\\
Val - Gly - Val:3x
\end{array} \right.\\
\to x\left( {2.89 + 75 + 117 + 22.4} \right) + 3x\left( {117.2 + 75 + 3.22} \right) = 23,745\\
\to x = 0,015 \to m = 17,025\left( {gam} \right)
\end{array}\)

Câu 11: X là tetrapeptit Ala-Gly-Val-Ala, Y là tripeptit Val-Gly-Val. Đun nóng m gam hỗn hợp X và Y có tỉ lệ số mol n_X : n_Y = 1:3 với 780 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Z. Cô cạn dung dịch thu được 94,98 gam muối, m có giá trị là:

A. 64,86 g. B. 68,1 g. C. 77,04 g. D. 65,13 g

Định hướng tư duy giải:

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
A - G - V - A:a\\
V - G - V:3a
\end{array} \right. \to 13a = 0,78 \to a = 0,06 \to {n_{{H_2}O}} = 4a = 0,24\)

\(BTKL:m + 0,78.40 = 94,98 + 0,24.18 \to m = 68,1\)

Câu 12: Hỗn hợp A chứa 2 peptit X, Y (có số liên kết peptit hơn kém nhau 1 liên kết). Đốt cháy hoàn toàn 10,74g A cần dùng 11,088 lit O₂(đktc), dẫn sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong dư. Khối lượng bình tăng lên 24,62g. Mặt khác đun nóng 0,03 mol A cần đủ 70 ml NaOH 1M thu được hỗn hợp gồm 3 muối của Gly, Ala, Val trong đó muối của Gly chiếm 38,14% về khối lượng. Phần trăm khối lượng muối của Val trong Z gần với:

A. 18,0% B. 23,3% C. 24,3% D. 31,4%

Định hướng tư duy giải:

Đốt cháy \(A \to 10,74 + 0,495.32 = 24,62 + {m_{{N_2}}} \to {m_{{N_2}}} = 0,07\)

Với \(0,03\,mol\,A \to {n_{NaOH}} = {n_N} = 0,07 \to m_A^{0,03\,mol} = \frac{{10,74}}{2} = 5,37\left( {gam} \right)\)

Thủy phân \( \to 5,37 + 0,07.40 = {m_{RCOONa}} + 0,03.18 \to {m_{RCOONa}} = 7,63\)

\(\begin{array}{l}
\to {n_{Gly - Na}} = 0,03 \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{Ala - Na}} + {n_{Val - Na}} = 0,04\\
111{n_{Ala - Na}} + 139{n_{Val - Na}} = 7,63 - 2,91 = 4,72
\end{array} \right.\\
\to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{Ala - Na}} = 0,03\\
{n_{Val - Na}} = 0,01
\end{array} \right. \to \% {m_{Val - Na}} = 18,22\%
\end{array}\)

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1: X là peptit mạch hở tạo bởi Glu và Gly. Để tác dụng vừa đủ với 0,15 mol X cần vừa đủ dung dịch chứa 0,6 mol KOH. Khối lượng của 0,3 mol X là?

A. 78,3 B. 80,4 C. 67,6 D. 74,8

Câu 2: X là peptit mạch hở tạo bởi Glu và Gly. Để tác dụng vừa đủ với 0,15 mol X cần vừa đủ dung dịch chứa 0,6 mol KOH. Đốt cháy hoàn toàn 15,66 gam X thu được a mol CO₂. Giá trị của a là:

A. 0,54 B. 0,45 C. 0,36 D. 0,60

Câu 3: Thủy phân 0,15 mol peptit X, thu được hỗn hợp gồm 0,04 mol Gly-Gly-Ala; 0,06 mol Gly-Ala- Ala; 0,02 mol Ala-Ala; 0,04 mol Gly-Gly; 0,08 mol Gly và 0,10 mol Ala. Phân tử khối của X là.

A. 331 B. 274 C. 260 D. 288

Câu 4: Hỗn hợp X chứa các peptit có cùng số mol gồm Gly-Gly; Gly-Ala; Gly-Val; Ala-Ala; Ala-Val; Val-Val. Đốt cháy hoàn toàn 0,12 mol X cần dùng a mol O₂, thu được CO₂, H₂O và N₂. Giá trị của a là.

A. 1,02 mol B. 0,81 C. 0,90 D. 1,14

Câu 5: Thủy phân hoàn toàn peptit X (C₉H₁₆O₅N₄) thu được hỗn hợp gồm m gam glyxin và 10,68 gam alanin. Giá trị của m là.

A. 34,92 gam. B. 27,00 gam. C. 23,28 gam. D. 18,00 gam.

Câu 6: Hỗn hợp X chứa peptit Y (C_xH_yO₄N₃) và peptit Z (C_nH_mO₅N₄) có tỉ lệ mol tương ứng 3 : 2. Thủy phân hoàn toàn m gam X, thu được hỗn hợp gồm 21,0 gam glyxin và 46,8 gam valin. Giá trị m là.

A. 46,16 gam. B. 59,16 gam. C. 57,36 gam. D. 47,96 gam.

Câu 7: Cho 17,52 gam đipeptit (Gly-Ala) tác dụng với dung dịch HCl loãng, đun nóng (dùng dư). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được lượng muối khan là.

A. 20,24 gam. B. 28,44 gam. C. 19,68 gam. D. 28,20 gam.

Câu 8: Đun nóng m gam hỗn hợp X gồm ba peptit mạch hở với dung dịch KOH vừa đủ, thu được 50,94 gam hỗn hợp Y gồm các muối của glyxin, alanin và valin. Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng

1,515 mol O₂, thu được 2,52 mol hỗn hợp gồm CO₂, H₂O và N₂. Giá trị của m là.

A. 30,34 gam. B. 32,14 gam. C. 36,74 gam. D. 28,54 gam.

Câu 9: Thủy phân hoàn toàn 53,16 gam pentapeptit X mạch hở với dung dịch NaOH 12%, thu được 253,16 gam dung dịch Y chỉ chứa ba muối của glyxin, alanin và valin. Giả sử nước bay hơi không đáng kể. Tỉ lệ mắt xích của glyxin, alanin và valin trong peptit X là.

A. 2 : 2 :1. B. 2 : 2 : 1. C. 1 : 3 : 1. D. 1 : 1 : 3.

Câu 10: Thủy phân hoàn toàn 50,2 gam hỗn hợp gồm tetrapeptit Gly-Gly-Ala-Val và tripeptit Gly-Ala- Ala, thu được hỗn hợp gồm 21,0 gam Glyxin; x gam Alanin và y gam Valin. Tỉ lệ gần nhất của x : y là

A. 3,6. B. 3,4. C. 3,0. D. 3,2.

---(Để xem nội dung từ câu 11 đến câu 35 vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

Câu 35: X là một peptit mạch hở, nếu thủy phân không hoàn toàn m gam trong điều kiện thích hợp chỉ thu được Y là các tripeptit có tổng khối lượng 35,1 gam. Mặt khác, nếu thủy phân không hoàn toàn cùng lượng X trên lại thu được hỗn hợp Z là các đipeptit có tổng khối lượng là 37,26 gam. Nếu thủy phân hoàn toàn m gam X thì thu được a gam hỗn hợp các amino axit (chỉ chứa 1 nhóm NH₂, 1 nhóm COOH). Giá trị của a gần nhất với:

A. 43,8 B. 39,0 C. 40,2 D. 42,6

Câu 36: Hỗn hợp X gồm valin và glyxin-alanin. Cho a mol X vào 100 ml dung dịch H₂SO₄ (1) 0,5 M thu được dung dịch Y. Cho Y phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch gồm NaOH 1M và KOH 1,75M đun nóng, thu được dung dịch chứa 30,725 gam muối. Giá trị của a là

A. 0,125 B. 0,175 C. 0,275 D. 0,15

Câu 37: Thủy phân hoàn toàn 50,75 gam peptit X thu được 22,25 gam alanin và 37,5 gam glyxin. X thuộc loại

A. tetrapeptit. B. tripeptit. C. đipeptit. D. pentapeptit.

Câu 38: X là đipeptit Val - Ala, Y là tripeptit Gly - Ala - Glu. Đun nóng m gam hỗn hợp X và Y có tỉ lệ số mol nX : nY = 3 : 2 với dung dịch KOH vừa đủ, sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 17,72 gam muối. Giá trị của m gần nhất với?

A. 12,0 gam. B. 11,1 gam. C. 11,6 gam. D. 11,8 gam.

Câu 39: Khi thuỷ phân hoàn toàn 65,1 gam một peptit X (mạch hở) thu được 53,4 gam alanin và 22,5 gam glyxin. Đốt cháy hoàn toàn 19,53 gam X rồi dẫn sản phẩm vào Ca(OH)₂dư thu m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 69 B. 75 C. 72 D. 78

Câu 40: Khi tiến hành đồng trùng ngưng axit w-amino hexanoic và axit w -amino heptanoic được một loại tơ poli-amit X. Lấy 48,7 gam tơ X đem đốt cháy hoàn toàn với O₂ vừa đủ thì thu được hỗn hợp Y. Cho Y qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 4,48 lít khí (đktc). Tính tỉ lệ số mắt xích của mỗi loại trong A

A. 4:5 B. 3:5 C. 4:3 D. 2:1

Câu 41: X là một a-aminoaxit no mạch hở chứa 1 nhóm -NH₂ và 1 nhóm -COOH. Đốt hỗn hợp R gồm a mol X và a mol đipeptit tạo thành từ X bằng 1 lượng oxi vừa đủ thu được hỗn hợp khí và hơi Y. Hấp thụ hỗn hợp Y vào 400 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Z chứa 25,54 gam chất tan đồng thời có 1,008 lít khí (đktc) thoát ra. Nếu đun hỗn hợp R với dung dịch hỗn hợp NaOH và KOH (cùng nồng độ mol) vừa đủ thu được bao nhiêu gam muối?

A. 10,710 gam B. 9,996 gam C. 11,970 gam D. 11,172 gam

Câu 42: Hỗn hợp E gồm đipeptit mạch hở X (được tạo ra từ amino axit có công thức H₂N-C_nH_2n-COOH) và este đơn chức Y. Cho 0,2 mol E tác dụng tối đa với 200 ml dung dịch NaOH 2M, đun nóng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam hỗn hợp muối. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol E thu được 0,64 mol CO₂, 0,40 mol H₂O và 0,896 lít (đktc) khí N₂. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 39 B. 45 C. 35 D. 42

---(Để xem nội dung đáp chi tiết vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bài toán thủy phân peptit môn Hóa 12 năm học 2019 - 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

Chúc các em học tập tốt !

Bài toán thủy phân peptit môn Hóa 12 năm học 2019 - 2020