VD VDC ESTE cho 2k5

MỤC LỤC CHUYÊN ĐỀ 1: BÀI TẬP ESTE VẬN DỤNG – VẬN DỤNG CAO A Este mạch hở không chứa nhóm –COO đính trực tiếp với vịng thơm (gọi tắt este ancol) B Este chứa vịng thơm đính trực tiếp với nhóm COO (gọi tắt este phenol) 22 C Ví dụ minh họa 25 D Bài tập rèn luyện kĩ 55 CHUYÊN ĐỀ 2: BÀI TẬP TÌM CHẤT ESTE 128 A Kiến thức cần nhớ 128 A1 Các chất phản ứng liên quan 128 A2 Hướng tư để xử lí tập tìm chất este 135 B Ví dụ minh họa 136 C Bài tập rèn luyện kĩ 141 CHUYÊN ĐỀ 3: BÀI TẬP ĐỐT CHÁY VÀ THỦY PHÂN CHẤT BÉO 157 A Kiến thức cần nhớ 157 B Ví dụ minh họa 161 C Bài tập rèn luyện kĩ 168 CHUYÊN ĐỀ 4: HỢP CHẤT HỮU CƠ CHỨA NITƠ 181 A Amin 181 A1 Kiến thức cần nhớ 181 A2 Ví dụ minh họa 183 A3 Bài tập rèn luyện kĩ 209 B Amino axit 216 B1 Kiến thức cần nhớ 216 B2 Ví dụ minh họa 220 B3 Bài tập rèn luyện kĩ 282 C Biện luận muối amoni 288 C1 Kiến thức cần nhớ 288 C2 Ví dụ minh họa 294 C3 Bài tập rèn luyện kĩ 309 D Peptit 332 D1 Kiến thức cần nhớ 332 D2 Ví dụ minh họa 338 D3 Bài tập rèn luyện kĩ 393 CHUYÊN ĐỀ 5: TƯ DUY PHÂN CHIA NHIỆM VỤ H+ 398 A Kiến thức cần nhớ 398 B Ví dụ minh họa 399 CHUYÊN ĐỀ 6: BÀI TOÁN CHẤT KHỬ PHẢN ỨNG VỚI H+, NO3- 411 A Kiến thức cần nhớ 411 B Ví dụ minh họa 416 C Bài tập rèn luyện kĩ 435 CHUYÊN ĐỀ 7: BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN 448 A Kiến thức cần nhớ 448 B Ví dụ minh họa 452 C Bài tập rèn luyện kĩ 469 CHUYÊN ĐỀ 8: BÀI TOÁN ĐỒ THỊ 472 A Kiến thức cần nhớ 472 B Ví dụ minh họa 489 C Bài tập rèn luyện kĩ 526 CHUYÊN ĐỀ 9: PHI KIM TÁC DỤNG VỚI OXI VÀ AXIT CĨ TÍNH OXI HĨA MẠNH 532 A Kiến thức cần nhớ 532 B Ví dụ minh họa 539 C Bài tập rèn luyện kĩ 559 Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách CHUYÊN ĐỀ 1: BÀI TẬP ESTE VẬN DỤNG – VẬN DỤNG CAO A ESTE MẠCH HỞ HOẶC KHƠNG CHỨA NHĨM –COO ĐÍNH TRỰC TIẾP VỚI VỊNG THƠM (GỌI TẮT LÀ ESTE ANCOL) I Dấu hiệu nhận biết số mối liên hệ quan trọng Dấu hiệu nhận biết este ancol - Khi đề cho rõ este: + Mạch hở + Khơng chứa vịng thơm + Khơng chứa nhóm –COO este đính trực tiếp với vịng thơm Một số mối liên hệ quan trọng - Khi thủy phân este ancol (lấy NaOH làm chất thủy phân đại diện) STUDY TIP - Thủy phân este ancol NaOH tạo muối ancol: Este + NaOH →  COO  Muối + Ancol  COONa   OH  muèi  n este  n NaOH  nancol  n COONa COO OH - Khi thực phản ứng vôi xút: CaO Muối + NaOH   Hiđrocacbon + Na2CO3 t - Phản ứng vôi xút: Thực chất: COONa  NaOH  H  Na CO + Ancol phản ứng với kim TØ lƯ thµnh   n muèi  n hiHđrocacbon  n t¹o  COONa Na CO ph¶n øng loại kiềm: Gèc R đrocacbon   m muèi  m hiđrocacbon  m muèi  m hi  COONa H gièng + Phản ứng ete hóa (ancol đơn chức): đrocacbon  67.n muèi  1.n hi  COONa H  66.n muèi  COONa  m muèi  m hiđrocacbon  66.n  COONa - Khi ancol phản ứng với Na, K tạo khí H2: Ancol + Na → Muối ancolat + H2 Thực chất: OH  Na  ONa  H2 TØ lÖ   nancol  2nHtạo2 thành OH phản ứng - Khi thc hin phn ứng ete hóa ancol (thường ancol đơn chức) Ancol  Ete  H2O 140C H SO Thực chất:  OH  HO    O   H2 O ancol TØ lƯ   ph¶n øng n ancol ancol Ete  2nete  2nH2O Nhận xét: Trong mối liên hệ nêu ta thấy thực chất chúng xoay ph¶n øng muèi quanh chuỗi liên hệ: neste  nancol  nNaOH  nCOONa COO OH → Chính tốn este ưu tiên tìm mối liên hệ “ngầm” quan trọng sau xử lí kiện lại LOVEBOOK.VN| Chuyên đề 1: Bài tập este vận dụng – vận dụng cao Nhà sách Lovebook II Tư sử dụng toán este Dồn chất - Khái niệm: Đưa hỗn hợp nguyên tố cấu thành chất cụm nguyên tố nhỏ 1.1 Dồn chất cho este a) Este chưa biết tính chất - Kí hiệu dồn chất: DC DC Este DC C  este H  n COO  n OO OO  C  este H2  n COO  n COO COO  b) Este xác định tính chất STUDY TIP - Este no ta dồn chất - Este 1π C=C Lưu ý: Ta liên hệ số mol sau: + mol este no b.1) Este no, mạch hở C H CH2 nhÊc nhÊc Este no   Ankan  Cn H2n      n 2n   COO H2 H2 H2 CH2  DC Este no  H2  nankan  n este COO  n este COO  Chứng minh: - Este no: CnH2n+2–2kO2k (k số nhóm chức) nkm Cn H2n   2k O2k  Cn  k H2 n  k   Ck O2k  Cm H2m   kCO2 ankan - Đặc biệt với este no đơn chức, mạch hở: + Với COO dễ dàng nhìn ra: nhÊc CnH2nO2   CnH2n  CH2 OO  CH2 DC Este no đơn chức   este  OO  nCOO b.2) Este khơng no, có liên kết C = C, mạch hở nhÊc Este 1C  C   anken C n H 2n  CH COO  CH DC Este 1C  C   este  COO  n COO Chứng minh: Este no 1π C = C: CnH2n–2kO2k (k số nhóm chức) nkm Cn H2n  2k O2k  Cn k H2 n  k   Ck O2k  Cm H2m  kCO2 anken Nhận xét: Với este không no 1π C = C ta chưa thể liên hệ số mol este theo phần tử nhỏ chất sau dồn trừ trường hợp biết số nhóm chức este n COO b.3) Các este khơng no có 2π gốc hiđrocacbon trở lên mạch hở: xác Ví dụ este hai chức: n este  - Este đơn chức có 2π gốc hiđrocacbon: CnH2n-4O2 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách nhÊc C n H 2n  O   C n H 2n  CH H O 4 CH DC C n H 2n  O   H 4 O  n este cho Giải thích: mol Cn H2n4 O2  mol H4O2  nCnH2 n4O2  nH4O2 - Este hai chức 2π gốc hiđrocacbon: CnH2n–6O4 nhÊc C n H 2n  O   C n H 2n  CH H O 6 STUDY TIP Este biết công thức tổng quát → Đưa dạng CnH2nX (thường X khơng có C; đưa C hết vào CnH2n) CH DC C n H 2n  O   H 6 O  n este Kết luận: Các dồn chất ta đưa chất từ công thức tổng quát thành nhÊc cụm nguyên tố có dạng: CnH2n X  CH2 với nX = neste X Nhận xét: Khi dồn este theo cách “dồn cụm nguyên tố” sinh X chứa H âm (Ví dụ: H-4O2; H-6O4; ) đơi gây khó chịu, cách ta sử dụng kĩ thuật bơm H2 làm no chất để dễ dàng dồn chất este no Cách suy luận công thức tổng quát este xác định tính chất: Bước 1: Đưa nguyên tố lên: CnH2n+2O Số nguyên tử O phụ thuộc vào số nhóm chức este Ví dụ: đơn chức → nhóm COO → nguyên tử O Bước 2: Xét độ bất bão hòa:   v   π số liên kết pi phân tử v số vòng phân tử Bước 3: Hệ số C O cố định → Hệ số H  2n   2. (Tư thêm đơn vị ∆ → giảm nguyên tử H) Áp dụng: Este không no liên kết C = C, ba chức, mạch hở (vòng = 0) Bước 1:  C n H 2n  O (3 nhóm COO) Bước 2:     v    2π liên kết C=C 3π nhóm COO Bước 3:  Cn H 2n   2.5 O6  Cn H 2n 8 O6 1.2 Dồn chất cho muối cacboxylat a) Muối chưa biết tính chất C  Muối  H OONa  n muèi  n este COONa COO  DC b) Muối xác định tính chất  CH2 DC Mui Muối đầu dÃy đồng đẳng Vớ dụ: + Muối no, đơn chức, mạch hở  CH2 DC    HCOONa + Muối khơng no có 1π C=C đơn chức  CH2 DC    CH2  CH  COONa LOVEBOOK.VN| Chuyên đề 1: Bài tập este vận dụng – vận dụng cao Nhà sách Lovebook 1.3 Dồn chất cho ancol a) Ancol chưa biết tính chất C  Ancol  H O  n ancol  n este O COO  DC b) Ancol xác định tính chất b.1) Ancol no, mạch hở CH2 nhÊc O DC Ancol no   Ankan   H2 CH2  DC Ancol no  H  n ancol O  n ancol O  Chứng minh: Ancol no: CnH2n+2Ok Cn H2n  Ok  Cn H2n   Ok  Cn H2n   k.O ankan * Ancol no, đơn chức: CnH2n+2O nhÊc DC Cn H2n  O   Cn H2n  CH2 H O  CH2 DC Cn H2n  O   ancol  H2 O  nancol  n O b.2) Ancol không no có liên kết C=C, mạch hở nhÊc O DC Ancol   Anken  CH2  CH2 DC Ancol khơng no có liên kết C = C   ancol  O  nO b.3) Ancol không no có từ kiên kết π gốc hiđrocacbon trở lên  CH2 DC Dồn chất tương tự este, đưa Cn H2n X    X  nancol Ví dụ: Ancol khơng no đơn chức có chứa liên kết C  C mạch hở:  CH2 DC Cn H2n 2 O    H2 O  nancol 1.4 Một số lưu ý dồn chất - Hướng 1: Các chất khơng có tính chất chung DC  nguyên tố đơn giản C, H2, O… - Hướng 2: Tìm đặc điểm chung, thường hay gặp chất no chất có liên kết C=C dồn chất theo nguyên tắc Ví dụ 1: Hỗn hợp CH3OH, C2H5OH, C3H6(OH)2, C3H5(OH)3 CH  DC Nhận xét: Các ancol no  H  n ancol O  n ancol OH  Ví dụ 2: Hỗn hợp gồm CH2=CH-COOCH3, CH3COOCH3, C2H5COOC2H5, HCOOC3H7, CH3OOC-CH=CH-COOCH3 Nhận xét: Hỗn hợp gồm 10 |LOVEBOOK.VN este no este 1 C  C Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách CH  DC  H2  n este no  este COO   n COO Liên hệ số mol: + H2 sinh từ chất no nên nH  neste no este + COO sinh từ loại este nên nCOO   nCOO Kết luận: Khi dồn chất xong ta cần phải xem xét có liên hệ số mol chất hay không không đơn đưa hỗn hợp lớn hỗn hợp nhỏ Bơm H2 - Khái niệm: Đưa thêm (bơm) vào hỗn hợp chất ban đầu lượng H2 làm hỗn hợp no 2.1 Bơm H2 vào este STUDY TIP Khi hiđro hóa hỗn hợp chất (khơng tính số mol H2) CH   b¬m DC Este không no   Este no  H  n este no n este ban đầu H2 este CO2 nCOO ban đầu no H qu: meste mHbơm meste ban đầu no n este n este ta luụn cú: ban đầu no n este  n OH22 ®èt  n este O ®èt O ®èt Nếu hỗn hợp ban đầu có chứa H2 phản ứng ta khơng áp dụng Lưu ý: Br2 H2 có vai trò phá vỡ liên kết π hợp chất nên đề cho kiện Br2 ta đưa hết H2 2.2 Bơm H2 vào muối b¬m Muối   Muối no H Trường hợp với muối áp dụng so với este ancol 2.3 Bm H2 vo ancol CH no ban đầu Ancol   Ancol no  H  n ancol  n ancol O  n ancol OH  bơm H2 DC ban đầu no H qu: mancol mH2 mancol ban đầu no nancol nOH22 đốt  nancol O2 ®èt O2 ®èt Nhận xét: Kĩ thuật bơm H2 giúp xử lí hỗn hợp ban đầu chưa rõ tính chất, khó đặt cơng thức tổng quát chung cuối giúp đưa hỗn hợp no xử lí đơn giản Nhận xét Tư xếp hình bước quan trọng để tới kết cuối toán lại nhiều dạng; địi hỏi phải vận dụng linh hoạt, tùy ứng biến Xếp hình cho hợp chất - Khái niệm: Sử dụng kiện có để tìm cơng thức xác chất cần tìm - Kí hiệu: XH 3.1 Xếp hình cho hỗn hợp xác định số mol chất thành phần - Sau bước xử lí số liệu thường ta đến bước xếp hình để tìm cơng thức chất tính theo đề yêu cầu LOVEBOOK.VN| 11 Chuyên đề 1: Bài tập este vận dụng – vận dụng cao Nhà sách Lovebook - Nguyên tắc xếp hình: Dựa vào số nguyên tử C X : n1  Tổng quát: X X : n X : n  3 Yêu cầu: Tìm CX ; CX ; CX Dữ kiện cho: n1 ; n2 ; n3 ; nCX Bước 1: Tìm CX ; CX2 ; CX3 (Tìm số nguyên tử C chất đầu dãy đồng đẳng mà thỏa mãn tính chất X1; X2; X3) Bước 2: nC  nCX  nCmin nCmin  CXmin n1  CXmin n2  CXmin n3 Bước 3: Phân tích n C  a.n  b.n  c.n (Dựa vào kĩ tìm nghiệm ngun) x¸c Bước 4: Thêm a nguyên tử C vào X1  CchÝnh  a  Cmin X1 X1 Tương tự với X2; X3 Câu hỏi đặt ra: Tại không để dạng: nCX  CX n1  CX n2  CX n3 Giải trực tiếp CX ; CX ; CX Giải thích: Khi ta tính n C lúc cơng việc phân tích n C theo n1, n2, n3 nhẹ nhàng so với nCX phân tích theo n1, n2, n3 chí nhẩm nhanh kết giải phương trình nghiệm ngun ẩn khơng dễ dàng, đơi có ẩn khó khăn để làm Áp dụng vào số ví dụ để bạn đọc dễ hiểu hơn: Ví dụ 1: (Khơng có ràng buộc) Đốt cháy hồn toàn hỗn hợp E gồm 0,13 mol axit no, đơn chức, hở; 0,18 mol este no, hai chức, hở 0,07 mol ancol no, hai chức, hở thu 1,19 mol CO2 Xác định công thức phân tử chất E? Thực xếp hình: Bước 1: Caxit  1: HCOOH Ceste  : COOCH3 | COOCH3 Cancol  : C2 H4  OH 2 Bước 2: nC  nCE  nCmin  1,19   0,13.1  0,18.4  0,07.2   0,2 mol Bước 3: Phân tích: n C  0,2  0,13.1  0,18.0  0,07.1 Caxit  Caxit 1 C H O   XH E Bước 4:  Ceste  Ceste     C4 H6 O4 C C H O   ancol  Cancol   Ví dụ 2: (Có ràng buộc chất) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,02 mol axit cacboxylic no hai chức; 0,03 mol ancol no đơn chức Z 0,04 mol este T hai chức tạo từ Y Z thu 0,29 mol CO2 Xác định công thức phân tử chất X? Thực xếp hình: Bước 1: 12 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách n Cmin  : COOH axit n Cmin ancol | COOH  : CH OH n Cmin  : COOCH este | COOCH Bước 2: nC  nCX  nCmin  0,29   2.0,02  1.0,03  4.0,04   0,06 mol    n C  0.0,02  2.0,03  0.0,04 Bước 3: Phân tích     n C  1.0,02  0.0,03  1.0,04 Ở có ràng buộc este với axit, ancol: Tăng C axit ancol Ceste tăng lên đơn vị Caxit    C H O   X  CH4 O Bước 4:  Cancol     C    C H O  este  XH Ví dụ 3: (Yêu cầu thỏa mãn tính chất) Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp A gồm 0,04 mol axit đơn chức không no liên kết C=C hở (có đồng phân hình học); 0,05 mol ancol no chức, hở 0,03 mol este cấu tạo từ axit ancol thu 0,56 mol CO2 Xác định công thức phân tử chất A? Thực xếp hình: Bước 1: naxit  : CH3  CH  CH  COOH (Axit đầu dãy CH2=CH-COOH khơng có đồng phân hình học) STUDY TIP Khi xếp hình ta cần phải thỏa mãn yếu tố sau: + Số nguyên tử C khớp với chất + Thỏa mãn tính chất đề cho + Thỏa mãn ràng buộc với chất khác (nếu có) n ancol  : C H  OH 2 n este  10 :  CH  CH  CH  COO 2 C H Bước 2: nC  nCA  nC  0,56   0,04.4  0,05.2  0,03.10   mol → Không cần thêm C vào chất C H O  Bước 3:  A C H6 O C H O  10 14 XH 3.2 Xếp hình cho este (1) biÕt n este  nCeste - Xếp hình cho este  (2) biÕt d÷ kiƯn ancol + muèi Hướng xếp hình (1): - Áp dụng cách xếp hình tổng qt este rõ tính chất - Este chưa biết tính chất → Ta đốn số nguyên tử C đưa vào trước điền H vào sau xếp hình cho liên kết π xếp hình cho este Ví dụ 1: [Este xác định tính chất] Biết 29,52 (g) hỗn hợp X gồm 0,07 mol este Y; 0,13 mol este Z (Y, Z este no, đơn chức, mạch hở MY < MZ) 0,15 mol este T đơn chức chứa liên kết C=C mạch hở Xác định công thức phân tử chất X? Hướng dẫn Tư duy: Dồn chất → Xếp hình → Kết LOVEBOOK.VN| 13 Chuyên đề 1: Bài tập este vận dụng – vận dụng cao Nhà sách Lovebook CH DC Y : C n H 2n O   OO  n Y CH DC Z : C m H 2m O   OO  n Z CH DC T : Cq H 2q  O   H 2 O  n T CH  DC  29,52  g  OO  n Y  n Z  0,2  mol   H 2 O  n T  0,15  mol  29,52  m OO  m H2 O2 29,52  0,2.32  0,15.30  n CH2    1,33 mol 14 14  n CX  n CH2  1,33 mol  XH  n C  n CX  n Cmin  n CX  C n Y  C n Z  CTmin n T Y Z  1,33   2.0,07  2.0,13  4.0,15    0,33  1.n Y  2.n Z  0.n T  Y : C3 H6 O   X Z : C H8 O T : C H O  Ví dụ 2: [Este chưa xác định tính chất] Đốt cháy hồn tồn 27,98 gam hai este đơn chức, mạch hở có số liên kết π khơng vượt thu 59,4 gam CO2 16,74 gam H2O Xác định công thức phân tử este trên? Biết số mol chất nhỏ 0,205 mol Hướng dẫn Tư duy: Dồn chất → Xếp hình cho liên kết π → Xếp hình cho este → Kết  C  1,35 mol  DC  H  0,93 mol  27,98  1,35.12  0,93.2 OO   0,31 mol 32  - Xếp hình cho liên kết π (để xác định tính chất) → Sử dụng công thức đốt cháy viết tắt là: CTĐC nCO2  nH2O   k  1 nchÊt với k = π + v độ bất bão hòa mol  A : a a  b  n COO  0,31    CTĐC mol   k A  1 a   k B  1 b  n CO2  n H2 O  1,35  0,93  0,42   B : b  - Chọn giá trị k A ; k B  (Theo đề số liên kết π không 3) → Nhìn k A  2; k B  cho nghiệm  a  0,2 mol    b  0,11 mol Lưu ý: kA = 1; kB = → b = 0,21 > 0,205 nên loại XH  n C  n C  n Cmin  1,35   0,2.4  0,11.4   0,11  0.a  1.b C H O  C H6 O 14 |LOVEBOOK.VN ... XH 3.2 Xếp hình cho este (1) biÕt n este  nCeste - Xếp hình cho este  (2) biÕt d÷ kiƯn ancol + muèi Hướng xếp hình (1): - Áp dụng cách xếp hình tổng quát este rõ tính chất - Este chưa biết... hình cho liên kết π xếp hình cho este Ví dụ 1: [Este xác định tính chất] Biết 29,52 (g) hỗn hợp X gồm 0,07 mol este Y; 0,13 mol este Z (Y, Z este no, đơn chức, mạch hở MY < MZ) 0,15 mol este. .. H2 vào este STUDY TIP Khi hiđro hóa hỗn hợp chất (khơng tính số mol H2) CH   b¬m DC Este không no   Este no  H  n este no n este ban đầu H2 este CO2 nCOO ban đầu no H qu: meste