Dạng 4 Bài tập về phản ứng oxi hóa của anđehit A Lý thuyết và phương pháp giải 1 Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn Khi oxi hóa không hoàn toàn anđehit sẽ thu được axit cacboxylic oxt,t 22RCHO O 2RCOOH[.]
Dạng 4: Bài tập phản ứng oxi hóa anđehit A Lý thuyết phương pháp giải Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn - Khi oxi hóa khơng hồn tồn anđehit thu axit cacboxylic xt,t 2RCHO O2 2RCOOH o Phản ứng oxi hóa hồn tồn y z y to Cx H yOz (x )O2 xCO2 H 2O 2 - Khi đốt cháy anđehit không thu số mol nước lớn số mol CO2 - Nếu đốt cháy anđehit mạch hở có k liên kết phân tử n CO2 n H2O (k 1).n andehit - Dựa vào quan hệ số mol sản phẩm cháy ta suy loại anđehit tham gia phản ứng: + n CO2 n H2O Anđehit thuộc loại no, đơn chức, mạch hở + n CO2 n H2O n andehit anđehit thuộc loại no, chức, mạch hở (CnH2n-2O2) anđehit không no, mạch hở có liên kết đơi (CnH2n-2O) - Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng cho tốn đốt cháy anđehit m anđehit + mO2 mCO2 mH2O - Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho toán đốt cháy anđehit n CO2 +) n anđehit = n 2.n H2O n CO2 +) Số C = ; Số H n andehit n andehit +) n O(andehit) 2n O2 2n CO2 n H2O B Ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Đốt cháy hỗn hợp đồng đẳng anđehit ta thu số mol CO2 số mol H2O dãy đồng đẳng: A anđehit đơn chức no B anđehit vòng no C anđehit hai chức no D Cả A, B, C Hướng dẫn giải: 3n t Cn H 2n O O2 nCO2 nH 2O Anđehit đơn chức no đốt cháy cho số mol CO2 số mol H2O Đáp án A Ví dụ 2: Đốt cháy hồn toàn 10,8 gam anđehit no, mạch hở cần dùng 10,08 lít khí O2 (đktc) Sản phẩm cháy cho qua nước vơi dư có 45 gam kết tủa tạo thành Công thức phân tử anđehit A C3H4O2 B C4H6O4 C C4H6O2 D C4H6O Hướng dẫn giải: n O2 0,45mol;n CO2 n 0,45mol Cx H yOz (x 0,45 x y z y to )O xCO2 H 2O 2 0,45 0,45 mol y z x y 2z(1) 10,8x (2) Mặt khác: 12x y 16z 0,45 x 3z Suy x : y : z = : : Vì anđehit no, mạch hở nên anđehit C3H4O2 Đáp án A Ví dụ 3: Oxi hóa 1,76 gam anđehit đơn chức 2,4 gam axit tương ứng Anđehit A.HCHO B CH3CHO C C2H5CHO D C3H7CHO Hướng dẫn giải: Từ (1) (2) ta có: x Đặt cơng thức anđehit RCHO Phương trình phản ứng: xt,t 2RCHO O2 2RCOOH 1 2x x 2x mol Số mol O2 phản ứng x = (2,4-1,76):32 = 0,02 mol Khối lượng mol RCHO là: R + 29 = 1,76 : (0,02.2) = 44 ⇒ R = 15 (R CH3) Đáp án B C Bài tập tự luyện Câu 1: Oxi hóa 17,4 gam anđehit đơn chức 16,65 gam axit tương ứng (H = 75%) Anđehit có cơng thức phân tử A CH2O B C2H4O C C3H6O D C3H4O Hướng dẫn giải: xt,t 2RCOOH 2RCHO + O2 mRCHO = 17,4.0,75= 13,05 g BTKL: moxi = 3,6 g n O2 0,1125mol o MRCHO R 29 58 R 29(C2H5 ) Anđehit C2H5CHO Đáp án C Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn anđehit X, thu số mol CO2 số mol H2O Nếu cho X tác dụng với lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3) dung dịch NH3, sinh số mol Ag gấp lần số mol X phản ứng CTPT X là: A HCHO B CH3CHO C (CHO)2 D C2H5CHO Hướng dẫn giải: Do: n CO2 n H2O X : Cn H2n O Do số mol Ag gấp lần số mol X nên X HCHO R(CHO)2 Đốt cháy hoàn toàn anđehit X, thu số mol CO2 số mol H2O suy X là: HCHO HCHO 4AgNO3 6NH3 2H2O (NH4 )2 CO3 4Ag 4NH4 NO3 Đáp án A Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam anđehit no mạch thẳng A thu 4,032 lít CO2 (ở đktc) 2,7 gam H2O Công thức A A CH3CHO B CH3-CH=CHO C HOC-(CH2)2CHO D HOC-(CH2)4CHO Hướng dẫn giải: n CO2 0,18mol n H2O 0,15mol → Loại A Từ trường hợp B, C, D có: n CO2 n H2O n andehit = 0,03 mol Số nguyên tử cacbon X 0,18 : 0,03 = Dựa vào đáp án ta thấy HOC-(CH2)4CHO phù hợp Đáp án D Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn lượng anđehit A cần vừa đủ 2,52 lít oxi (ở đktc), 4,4 gam CO2 1,35 gam H2O A có cơng thức phân tử A C3H4O B C4H6O C C4H6O2 D C8H12O Hướng dẫn giải: n O2 0,1125mol;n CO2 0,1mol;n H2O 0,075mol n CO2 n H2O n andehit = 0,025 mol Số nguyên tử C trung bình 0,1 : 0,025 = Bảo toàn nguyên tố oxi: noxi A = 0,1.2 + 0,075 – 0,1125.2 = 0,05 mol Gọi CTCT A CxHyOz Ta có Z = 0,05 : 0,025 = Vậy A có cơng thức C4H6O2 Đáp án C Câu 5: Đốt cháy hết 8,8 gam hỗn hợp gồm ankanal A ankanol B (có số nguyên tử cacbon) thu 10,08 lít CO2 (ở đktc) gam H2O Cơng thức phân tử A A CH3CHO B CH3-CH2-CHO C HCHO D (CH3)2CH-CHO Hướng dẫn giải: 3n Cn H 2n O O2 nCO2 nH 2O 3n Cn H 2n 2 O O2 nCO2 n 1 H 2O n CO2 0,45 mol; n H2O 0,5 mol n B 0,05 mol mO (hh) = 8,8 – 0,45.12 – 0,5.2 = 2,4 g ⇒ n(O)hh = 0,15 mol ⇒ n.0,15 = 0,45 ⇒ n = Công thức A CH3-CH2-CHO Đáp án B Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn mol anđehit A mạch hở, no thu CO2 H2O theo tỉ lệ nA : n CO2 : n H2O = : : Vậy A A CH3CH2CHO B.OHCCH2CHO C.CH3CH2CH2CH2CHO D HOCCH2CH2CHO Hướng dẫn giải: nA : n CO2 : n H2O = :3 :2 nA : nC : nH = : : Gọi công thức A CxHyOz Ta có: x : y = : Dựa vào đáp án suy A OHCCH2CHO Đáp án B Câu 7: Đốt cháy hỗn hợp anđehit no, đơn chức thu 0,4 mol CO2 Hiđro hóa hồn tồn anđehit cần 0,2 mol H2 thu hỗn hợp rượu no, đơn chức Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp rượu số mol H2O thu là: A 0,4 mol B 0,6mol C 0,8 mol D 0,3 mol Hướng dẫn giải: 3n Cn H 2n O O2 nCO2 nH 2O 0,4 mol xt,t Cn H 2n O H Cn H 2n 2O 0,2 0,2 0,2 mol Suy n = 0,4 : 0,2 = 3n Cn H 2n 2 O O2 nCO2 n 1 H O 0,2 (n 1).0,2 mol ⇒ n H2O thu = 0,2 (2+1) = 0,6 mol Đáp án: B Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn mol hợp chất hữu X, thu mol CO2 Chất X tác dụng với Na, tham gia phản ứng tráng bạc tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1 Công thức X A HOOC-CH=CH-COOH B HO-CH2-CH2-CH=CH-CHO C HO-CH2-CH=CH-CHO D.HO-CH2-CH2-CH2-CHO Hướng dẫn giải: - Do mol X tạo mol CO2 nên X có ngun tử cacbon (loại B có nguyên tử cacbon) - Do X tác dụng với Na nên X có nhóm –OH (loại A) - Do X tác dụng với brom theo tỉ lệ 1:1 nên X HO-CH2-CH2-CH2-CHO Đáp án D Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 11,4 gam anđehit no đa chức mạch thẳng thu 0,6 mol CO2 0,5 mol H2O Xác định cơng thức cấu tạo anđehit đó? A HOC-CHO B HOC-CH2-CHO C HOC-(CH2)2CHO D HOC-(CH2)4CHO Hướng dẫn giải: Ta thấy số mol CO2 lớn số mol H2O dựa vào đáp án thấy anđehit chức nên từ suy anđehit anđehit no, hai chức n CO2 n H2O n andehit =0,1 mol Suy số nguyên tử cacbon anđehit 0,6 : 0,1 = Đáp án D Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn a mol anđehit X (mạch hở) tạo b mol CO2 c mol H2O (biết b = a + c) Trong phản ứng tráng gương, phân tử X cho electron X thuộc dãy đồng đẳng anđehit A no, đơn chức B no, đa chức C khơng no có nối đơi, đơn chức D khơng no có hai nối đơi, đơn chức Hướng dẫn giải: Trong phản ứng tráng gương, phân tử X cho 2e X anđehit đơn chức Ta có nanđehit = n CO2 n H2O X có liên kết mà anđehit đơn chức liên kết C=C X anđehit khơng no có nối đơi, đơn chức Đáp án C ... 16z 0,45 x 3z Suy x : y : z = : : Vì anđehit no, mạch hở nên anđehit C3H4O2 Đáp án A Ví dụ 3: Oxi hóa 1,76 gam anđehit đơn chức 2,4 gam axit tương ứng Anđehit A.HCHO B CH3CHO C C2H5CHO D C3H7CHO... 29 = 1,76 : (0,02.2) = 44 ⇒ R = 15 (R CH3) Đáp án B C Bài tập tự luyện Câu 1: Oxi hóa 17,4 gam anđehit đơn chức 16,65 gam axit tương ứng (H = 75%) Anđehit có cơng thức phân tử A CH2O B C2H4O... vào đáp án thấy anđehit chức nên từ suy anđehit anđehit no, hai chức n CO2 n H2O n andehit =0,1 mol Suy số nguyên tử cacbon anđehit 0,6 : 0,1 = Đáp án D Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn a mol anđehit