BÀI TẬP TỔNG HỢP HỮU CƠ ÔN THI HSG 12Câu 1 Thanh Hóa 2016Đốt cháy hoàn toàn 1,31gam chất hữu cơ X chứa C, H, O có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất, thu được 2,42 gam CO2 và 0,81 gam H2O.Cho X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được muối natri của axit A và hỗn hợp B gồm hai ancol thuộc cùng dãy đồng đẳng.Lấy 1,24 gam hỗn hợp B cho hóa hơi hoàn toàn thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,84 gam N2 đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Khi cho cùng một lượng axit A như nhau phản ứng hết với dung dịch NaHCO3 hoặc với Na thì thể tích khí CO2 thu được luôn luôn gấp 1,5 lần thể tích khí H2 đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.a. Xác định công thức phân tử của X.b. Xác định công thức phân tử của các ancol trong B.c. Giả sử A là hợp chất có thể phân lập được từ nguồn thực vật, A tương đối quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày, đặc biệt được dùng trong việc pha chế nước giải khát có vị chua, hãy viết công thức cấu tạo của A, từ đó suy ra cấu tạo của X.Giải:a. Xác định CTPT của XTa có: nC = nCO2 = 0,055 ; nH = 2.nH2O = 0,09 và nO = = 0,035 nC : nH : nO = 0,055 : 0,09 : 0,035 = 11 : 18 : 7 CTPT của X là C11H18O7b. Xác định công thức phân tử của các rượu trong BX + NaOH Muối của axit hữu cơ + 2 ancol X phải có ít nhất 2 nhóm chức esteCTPT của X là C11H18O7 X không chứa quá 3 nhóm chức este. Số mol rượu = số mol N2 = 0,84 28 = 0,03......................................................... rượu = 1,24:0,03 = 41,33 nên phải có một ancol là CH3OH (x mol) 2 ancol thuộc dãy no, đơn chức. Đặt công thức ancol thứ 2 là CnH2n+1OH (y mol).Tổng mol 2 ancol: x + y = 0,03 ( I)Tổng khối lượng 2 ancol: 32x + (14n + 18)y = 1,24 (II) n = (0,02y) + 1 (III)..........................................................................................Vì 2 ancol tạo từ một este X không có quá 3 chức nên xảy ra 3 khả năng: 2x = y hoặc x = y hoặc x = 2y, thay vào (I) ta được y = 0,01; 0,015; 0,02 thay các giá trị này của y vào (III) ta đượcy0,010,0150,02n31,3 ( loại)2Vậy 2 ancol trong B có thể là: CH3OH và C3H7OH hoặc CH3OH và C2H5OH c.Axit A chỉ chứa C, H, OA + NaHCO3 CO2A + Na H2Mà VCO2 = 1,5 VH2 tức là VCO2< 2 VH2 nên A có thêm nhóm OHĐặt CT của A là (HO)mR(COOH)n ( a mol) nCO2 = na; nH2 = na = 1,5. n = 3mVì số nguyên tử O trong este và axit bằng nhau nên: 2n + m = 7 n= 3, m =1 Vậy A có dạng: HOR(COOH)3Ta có CT của X: C11H18O7 mà 2 ancol là CH3OH và C3H7OH (tỉ lệ 2 : 1) hoặc CH3OH và C2H5OH (1:2) Số nguyên tử C trong gốc rượu luôn là 5 nên số C trong gốc axit là 11 – 5 = 6 axit là HOC3H4(COOH)3Theo đề ra, A là hợp chất có thể phân lập được từ nguồn thức vật, A tương đối quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày, đặc biệt được dùng trong việc pha chế nước giải khát có vị chua A là axit citric HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOHCTCT có thể có của X là: Nếu 2 ancol là CH3OH và C3H7OH (tỉ lệ 2:1) CH3OOCCH2C(OH)(COOC3H7)CH2COOCH3CH3OOCCH2C(OH)(COOCH3)CH2COOC3H7 Nếu 2 ancol là CH3OH và C2H5OH (1:2) CH3OOCCH2C(OH)(COOC2H5)CH2COOC2H5C2H5OOCCH2C(OH)(COOCH3)CH2COOC2H5 Câu 2 Thanh Hóa 2016:Đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon A hoặc B đều tạo CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ thể tích là 1,75 : 1. Cho bay hơi hoàn toàn 5,06 gam A hoặc B đều thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 1,76 gam O2 trong cùng điều kiện. 1. Xác định CTPT của A, B.2. Cho 13,8 gam A phản ứng hoàn toàn với AgNO3NH3 dư được 45,9 gam kết tủa. B không cho phản ứng này. A phản ứng với HCl cho sản phẩm trong đó có chất C, B không phản ứng với HCl. Chất C chứa 59,66% clo trong phân tử. C phản ứng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1 có chiếu sáng chỉ thu được 2 dẫn xuất chứa halogen. Chất B làm mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra.Giải1. Ta có nC: nH = nCO2 : 2nH2O = 1,75 : 2 = 7 : 8 Công thức của A và B có dạng (C7H8)n.Mặt khác MA = MB = 92n = 92 n =1 Công thức phân tử của A và B: C7H8(tổng số liên kết pi và vòng = 4).2. A tác dụng với dung dịch AgNO3NH3 nên A chứa liên kết ba đầu mạch.Giả sử A có x liên kết ba đầu mạch ( x = 1 hoặc 2)C7H8 + xAgNO3 + xNH3 C7H8xAgx + xNH4NO3 0,15 0,15Khối lượng mol của C7H8xAgx = x = 2 A là hiđrocacbon mạch hở có 2 liên kết ba đầu mạchA cộng HCl tạo chất C, giả sử tỉ lệ cộng là 1: a C: C7H8+aCla , mà % Cl = 59,66% a = 4 C: C7H12Cl4Mặt khác C tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1: 1 có chiếu sáng chỉ thu được 2 dẫn xuất chứa halogen CTCT của A, C lần lượt là HC≡CC(CH3)2C≡CH và H3CCCl¬2C(CH3)2CCl2CH3B không phản ứng với AgNO3NH3, không phản ứng với HCl nhưng làm mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng B là C6H5CH3 ( Toluen).Các PTHH:HC≡CC(CH3)2C≡CH + 2AgNO3+2NH3 AgC≡CC(CH3)2C≡CAg +2NH4NO3 (1)HC≡CC(CH3)2C≡CH + 4HCl H3CCCl¬2C(CH3)2CCl2CH3 (2)H3CCCl¬2C(CH3)2CCl2CH3 + Br2 CH2BrCCl¬2C(CH3)2CCl2CH3 + HBr (3)H3CCCl¬2C(CH3)2CCl2CH3 + Br2 CH3CCl¬2(CH3)C(CH2Br)CCl2CH3 + HBr (4)C6H5CH3 + 2KMnO4 C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O (5)
Trang 1BÀI TẬP TỔNG HỢP HỮU CƠ ÔN THI HSG 12
Câu 1 Thanh Hóa 2016
Đốt cháy hoàn toàn 1,31gam chất hữu cơ X chứa C, H, O có công thức phân tử trùng với côngthức đơn giản nhất, thu được 2,42 gam CO2 và 0,81 gam H2O
Cho X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được muối natri của axit A và hỗn hợp Bgồm hai ancol thuộc cùng dãy đồng đẳng.Lấy 1,24 gam hỗn hợp B cho hóa hơi hoàn toàn thu đượcthể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,84 gam N2 đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất Khi cho cùngmột lượng axit A như nhau phản ứng hết với dung dịch NaHCO3 hoặc với Na thì thể tích khí CO2 thuđược luôn luôn gấp 1,5 lần thể tích khí H2 đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất
a Xác định công thức phân tử của X
b Xác định công thức phân tử của các ancol trong B
c Giả sử A là hợp chất có thể phân lập được từ nguồn thực vật, A tương đối quen thuộc trongcuộc sống hàng ngày, đặc biệt được dùng trong việc pha chế nước giải khát có vị chua, hãy viết côngthức cấu tạo của A, từ đó suy ra cấu tạo của X
b Xác định công thức phân tử của các rượu trong B
X + NaOH Muối của axit hữu cơ + 2 ancol X phải có ít nhất 2 nhóm chức este
CTPT của X là C11H18O7 X không chứa quá 3 nhóm chức este
- Số mol rượu = số mol N2 = 0,84/ 28 = 0,03
- M rượu = 1,24:0,03 = 41,33 nên phải có một ancol là CH3OH (x mol) 2 ancol thuộc dãy no, đơnchức Đặt công thức ancol thứ 2 là CnH2n+1OH (y mol)
Mà VCO2 = 1,5 VH2 tức là VCO2< 2 VH2 nên A có thêm nhóm OH
Đặt CT của A là (HO)mR(COOH)n ( a mol)
Trang 2hoặc CH3OH và C2H5OH (1:2) Số nguyên tử C trong gốc rượu luôn là 5 nên số C trong gốc axit là
11 – 5 = 6 axit là HO-C3H4(COOH)3
Theo đề ra, A là hợp chất có thể phân lập được từ nguồn thức vật, A tương đối quen thuộc trong cuộcsống hàng ngày, đặc biệt được dùng trong việc pha chế nước giải khát có vị chua
A là axit citric HOOC-CH2-C(OH)(COOH)-CH2-COOH
CTCT có thể có của X là:
- Nếu 2 ancol là CH3OH và C3H7OH (tỉ lệ 2:1)
CH3OOC-CH2-C(OH)(COOC3H7)-CH2-COOCH3
CH3OOC-CH2-C(OH)(COOCH3)-CH2-COOC3H7
- Nếu 2 ancol là CH3OH và C2H5OH (1:2)
CH3OOC-CH2-C(OH)(COOC2H5)-CH2-COOC2H5
C2H5OOC-CH2-C(OH)(COOCH3)-CH2-COOC2H5
Câu 2 Thanh Hóa 2016:
Đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon A hoặc B đều tạo CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ thể tích là 1,75 :
1 Cho bay hơi hoàn toàn 5,06 gam A hoặc B đều thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 1,76gam O2 trong cùng điều kiện
1 Xác định CTPT của A, B
2 Cho 13,8 gam A phản ứng hoàn toàn với AgNO3/NH3 dư được 45,9 gam kết tủa B khôngcho phản ứng này A phản ứng với HCl cho sản phẩm trong đó có chất C, B không phản ứng với HCl.Chất C chứa 59,66% clo trong phân tử C phản ứng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1 có chiếu sáng chỉ thuđược 2 dẫn xuất chứa halogen Chất B làm mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng Xác định côngthức cấu tạo của A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra
2 A tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 nên A chứa liên kết ba đầu mạch
Giả sử A có x liên kết ba đầu mạch ( x = 1 hoặc 2)
B không phản ứng với AgNO3/NH3, không phản ứng với HCl nhưng làm mất màu dung dịch KMnO4
khi đun nóng B là C6H5-CH3 ( Toluen)
Các PTHH:
HC≡C-C(CH3)2-C≡CH + 2AgNO3+2NH3 AgC≡C-C(CH3)2-C≡CAg +2NH4NO3 (1)
Trang 3 C6H5-COOK + 2MnO2 + KOH + H2O (5)
Câu 3 Thanh Hóa 2016
1.Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm hai peptit mạch hở X và Y bằng dung dịch NaOH
thu được 9,02 gam hỗn hợp các muối natri của Gly, Ala, Val Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn mgam E thì cần 7,056 lít O2 (đktc), thu được 4,32 gam H2O Tìm m?
Giải:
Vì Gly, Ala, Val đều là amino axit no, mạch hở có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH nên ta gọi côngthức trung bình của X, Y là:
[xH2N-CnH2n-COOH – (x-1)H2O]: a mol
Thủy phân E bằng dung dịch NaOH:
32
32
Vậy nNaOH = ax = 0,08 mol; nH2O ở (1) = a = 0,03 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phương trình (1) được
m = 9,02 + 0,03.18 - 0,08.40 = 6,36 gam
Câu 4: Thanh Hóa 2012
a Khi đốt cháy hoàn toàn một lượng polime X, tạo ra từ phản ứng đồng trùng hợp giữa propen
và acrilonitrin bằng lượng O2 vừa đủ thấy tạo thành một hỗn hợp khí, hơi ở nhiệt độ và áp
suất xác định chứa 57,143% CO2 về thể tích Viết PTHH và xác định tỉ lệ mol từng loại mắt xích trong polime X
b Giải thích khi clo hóa metan có tác dụng ánh sáng khuếch tán, theo tỉ lệ mol 1:1 trong sản phẩm
Trang 4Theo định luật Avogađro, ta có: 3 3 100% 57,143% 1
a Xác định tên kim loại M, công thức cấu tạo của X
b Cho hỗn hợp M gồm 0,02 mol este X và 0.01 mol este Y( C4H6O2 ) tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH Sau phản ứng thu được dung dịch trong đó có chứa 3,38 gam muối và 0,64 gam ancol
B duy nhất Xác định công thức cấu tạo của Y
Giải
a/ - Gọi công thức của este là RCOOR’ cho tác dụng với MOH
RCOOR’ + MOH → RCOOM + R’OH (1)
- Nung A trong NaOH đặc có CaO
2RCOOM + 2NaOH → 2R-H + M2CO3 + Na2CO3
=> Đốt cháy R-H cho số mol nước lớn hơn số mol CO2 Vậy X có công thức: CnH2n+1COOR’
- Đốt cháy A có các phương trình :
2CnH2n+1COOM + (3n+1)O2 → (2n+1)CO2 + (2n+1)H2O + M2CO3 (2)
Nếu dư MOH thì có thêm phản ứng :
Trang 5Vậy sự cháy của 0,1 mol RCOONa trong 0,08 mol NaOH và O2 đã tạo ra một lượng CO2 và hơi H2O là:
=> mancol B = 0,02 32 = 0,64 gam => este Y khi tác dụng với dd KOH không tạo ancol
mmuối tạo ra từ Y = 3,38 - mmuối tạo ra từ X = 3,38 – 1,96 = 1,42 gam (*)
Theo định luật bảo toàn khối lượng có :
meste Y + mKOH pứ với Y = 0,01.86 + 56.0,01 = 1,42 gam (**)
Từ (*) và (**) suy ra este Y khi tác dụng với KOH chỉ tạo ra một sản phẩm duy nhất hay Y là este vòng dạng :
Công thức cấu tạo của Y là :
(d=1,022g/ml) Khi thủy phân hoàn toàn peptit A thu được hỗn hợp 3 amino axit là glyxin, alanin, và phenylalanin Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A
b Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm 2 ankan A, B hơn kem nhau k nguyên tử cacbon được bgam khí CO2 Tìm khoảng xác định của số nguyên tử cacbon trong phân tử ankan chứa ít nguyên tử cacbon hơn theo a,b,k Tìm công thức phân tử A, B khi a=2,72 gam; b=8,36 gam; k=2
Giải
a/ - Gọi M là khối lượng phân tử các aminoaxit:
MA = MAla + MGly + Mphe – 2.18
=> A là tripepit được tạo nên từ 3 aminoaxit Gly (M = 75), Ala (M = 89) và Phe (M= 165)
- Khi thủy phân không hoàn toàn A thu được peptit B và peptit C
* Nếu B aminoaxit:
số mol B = số mol HCl = 0,018 0,2225 = 0,004 mol ;
MB = 0,472/0,004 = 118 gam/mol => không có kết quả => Loại.
=> B là đipeptit => MB = 0,472/0,002 = 236 gam/mol
* Nếu C aminoaxit:
=> nC = nNaOH = 100 40 0,006mol
6 , 1 022 1 7 , 14
=> B: Ala-Phe hoặc Phe-Ala vì 165 + 89 – 18 = 236
=> C: Gly-Phe hoặc Phe-Gly vì 165 + 75 – 18 = 222
Trang 6=> CTCT của A là:
Ala-Phe-Gly: H2NCH(CH3)CO-NHCH(CH2-C6H5)CO-NHCH2COOH
Gly-Phe-Ala: H2NCH2CO-NHCH(CH2-C6H5)CO-HNCH(CH3)COOH
Giải
- Trong chất béo thường có: C3H5(OOCR)3; C3H5(OH)3; RCOOH (tự do)
RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O (1)
=> nRCOOH = nKOH=70/56=1,25 mol = nNaOH(1); nNaOH tổng = 1420/40=35,5 mol;
nNaOH dư = nHCl = 0,5 mol
1 Từ dẫn xuất halogen có thể điều chế được axit cacboxylic theo sơ đồ sau:
RX Mg (ete khan ) RMgX CO 2(ete.khan)R-COOMgX HX
R-COOH
Dựa theo sơ đồ trên từ metan hãy viết phương trình phản ứng điều chế axit metylmalonic.
Trang 72 Hợp chất A chứa các nguyên tố C, H, O có cấu tạo mạch không phân nhánh Cho 0,52 gamchất A tác dụng hết với dung dịch AgNO3 trong amoniac, thu được 1,08 gam Ag Xử lí dung dịch thuđược sau phản ứng bằng axit, thu được chất hữu cơ B (chứa C, H, O) Số nhóm cacboxyl trong mộtphân tử B nhiều hơn trong một phân tử A là một nhóm Mặt khác, cứ 3,12 gam chất A phản ứng hếtvới Na tạo ra 672 ml khí H2 (ở đktc) Xác định công thức cấu tạo của A.
A tham gia phản ứng tráng bạc, vậy A phải chứa nhóm –CHO Công thức của A có dạng R(CHO)n
R(CHO)n + 2n[Ag(NH3)2]OH R(COONH4)n + 2nAg + 3nNH3 + nH2O (1)
R(COONH4)n + nH+
R(COOH)n + nNH4+ (2)Theo (1), (2) thì của một nhóm CHO tham gia phản ứng tráng bạc thì tạo một nhóm COOH Theo đề
ra 1 phân tử B hơn A một nhóm COOH n =1
1 Cho 9,2 gam một hợp chất hữu cơ đơn chức X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,4mol AgNO3
trong NH3 thu được 21,6 gam Ag Xác định công thức cấu tạo của X Viết phương trình phản ứng hoáhọc xảy ra
2 A là hợp chất hữu cơ chứa C, H, O Đốt cháy hoàn toàn 3,08 gam A Hấp thụ toàn bộ sản phẩm thuđược vào bình đựng 5000 ml dung dịch Ca(OH)2 0,02M thấy xuất hiện
6 gam kết tủa, phần nước lọc có khối lượng lớn hơn dung dịch Ca(OH)2 ban đầu là
Ag
n = 0,2 mol < n Ag (có trong AgNO3 cần dùng = 0,2 x 2 = 0,4 mol)
Trang 8Đặt công thức phân tử của X là R - CHO.
RCHO + +2AgNO3+3NH3+H2ORCOONH4+2Ag↓+2NH4NO3
0,1mol 0,2 0,1 0,2
MX = 90,,12 = 92 MR = 92 - 29 = 63
Mặt khác ta có: số mol AgNO3 tác dụng vào kiên kết 3 đầu mạch là 0,2 =>
số nguyên tử H có trong X có thể thay thế với Ag là 2
trong X có 2 liên kết 3 đầu mạch (CH C - )
mà MR = 63 nên CTCT của X phải là:
a/ Gọi công thức phân tử của A là CxHyOz
(x nguyên 1; 2 y nguyên 2x+2; z nguyên 1)
Phản ứng cháy:
CxHyOz + (
2
z4
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2)
Có thể có phản ứng: 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3)
nCa(OH)2 = 5.0,02 = 0,1 (mol); nCO2(2)= nCaCO3 =
100
6 = 0,06 (mol)
Do khối lượng phần nước lọc tăng so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu:
18.06,0y
x2n
nO H CO
nCO2 = nCO2(2) + nCO2(3) = 0,06+(0,1-0,06).2 = 0,14 (mol)
=> mH2O = 1,24 + 6 - 0,14.44 = 1,08 (gam) => nH2O = 1,08/18 = 0,06 mol
Trong 3,08 gam A có: nC = 0,14 (mol); nH = 0,06.2 = 0,12 (mol);
nO = (3,08 - 0,14.12 - 0,12)/16 = 0,08;=> x : y : z = 0,14 : 0,12 : 0,08 = 7 : 6 : 4
=> Công thức thực nghiệm của A là (C7H6O4)n
Theo giả thiết thì MA < Mglucozơ => 154n < 180 => n = 1 Vậy công thức phân tử của A là C7H6O4
t 0
Trang 9Với công thức phân tử C7H6O4 thoả mãn điều kiện bài ra thì A có thể có các công thức cấu tạo sau:
HCOOC6H3(OH)2 + 4NaOH HCOONa + C6H3(ONa)3 + 3H2O
HCOOC6H3(OH)2+2AgNO3+3NH3+H2O NH4OCOOC6H3(OH)2+2Ag↓+2NH4NO3
Câu 10:
Chia 3,1 gam hỗn hợp A gồm x mol axit cacboxylic đơn chức, mạch hở; y mol ancol đơn chức, mạch
hở và z mol este được tạo ra từ axit và ancol trên thành 2 phần bằng nhau
Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,736 lít CO2 và 1,26 gam H2O
Phần 2: Phản ứng vừa hết với 125 ml dung dịch NaOH 0,1M được p gam chất B và 0,74 gam chất C.Cho toàn bộ chất C phản ứng với CuO dư, nung nóng được chất D Cho D tác dụng với dung dịchAgNO3 dư trong NH3 tạo ra Ag Lọc lấy Ag rồi hòa tan hết trong HNO3 thu được 0,448 lit khí NO2 (làsản phẩm khử duy nhất) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích khí đo ở đktc
a Tính x, y, z, p
b Xác định công thức cấu tạo của các chất trong hỗn hợp A
c Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các chất trong hỗn hợp A
2 Công thức cấu tạo các chất trong hỗn hợp A:
a xit:CH2=CH-COOH, ancol: C4H9OH(2 công thức),
este:CH2= CH-COOC4H9 (2 công thức)
3 % khối lượng của hỗn hợp A:
a xit: C2H3COOH = 34,84%
ancol: C4H9OH = 23,87%
este: C2H3COOC4H9 = 41,29%
Câu 11:
Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo có thể có của các rượu sau:
a Đốt cháy hoàn toàn m(g) rượu no mạch hở Z thu được m (g) nước Biết khối lượngphân tử của Z nhỏ hơn 100
t 0
Trang 10b Cho 6,2 gam rượu A tác dụng với Na dư sinh ra 10,6 gam ancolat Biết khối lượng phân
H2O Nếu cho hỗn hợp chất rắn D tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, rồi chưng cất thì được 3chất hữu cơ X, Y, Z chỉ chứa các nguyên tố C, H, O Biết X, Y là 2 axit hữu cơ đơn chức Z tác dụngvới dung dịch Br2 tạo ra sản phẩm Z’ có khối lượng phân tử lớn hơn Z là 237u và MZ>125 u Xác địnhcông thức cấu tạo của A, X, Y, Z, Z’
Trang 11Xác định công thức cấu tạo của A:
Số mol NaOH phản ứng với A = 2.n Na CO2 3=0,015 (mol)
Khi A tác dụng với dd kiềm thu được X, Y là 2 axit hữu cơ đơn chức
Z là hợp chất hữu cơ thơm chứa 1 nhóm chức phenol và 1 chức ancol
Số nguyên tử C trong Z ≥7
Tổng số nguyên tử C trong X, Y = 3
Vậy 2 axit là CH3COOH và HCOOH
Như vậy Z phải là: OH-C6H4-CH2OH (có 3 đồng phân vị trí o ,m, p)
Khi Z tác dụng dd nước brom tạo ra sản phẩm Z’ trong đó:
M Z' M Z 237 => 1 mol Z đã thế 3 nguyên tử Br Như vậy vị trí m là thuận lợi nhất CTCT của Z
BrCTCT của A có thể là
1 Xác định công thức cấu tạo A và B
2 Tính % khối lượng A và B trong hỗn hợp
Giải:
*A,B đơn chức đều tác dụng được với dung dịch NaOH Vậy chúng là axit hoặc este đơn chức
Khi đốt cháy, n(CO2) = n(H2O)=> CxH2xO2 và CpH2pO2
hoặc: R1COOR2 và R3COOR4
*Phương trình phản ứng với dung dịch NaOH (R2; R4 có thể là H)
R1COOR2 + NaOH R1COONa + R2OH
R3COOR4 + NaOH R3COONa + R4OH
+ Số mol NaOH: 0,1.2 = 0,2; tương ứng 0,2 x40 = 8gam
+ Lượng R2OH và R4OH: 16,2 + 8 - 19,2 = 5 gam
Trang 12+ n(A,B) = n ( muối) = n (R1OH,R2OH) = n(naOH) = 0,2 ( mol)
* Phân tử khối trung bình của A,B : 16,2/0,2 = 81 hơn kém 1 cacbon, với dạng tổng quát trên tương ứng hơn kém 1 nhóm metylen
Vậy chọn ra C3H6O2 và C4H8O2
* Với số mol tương ứng: a+ b = 0,2 và khối lượng 74a + 88b = 16,2
=> a = b = 0,1 (mol)
Phân tử khối trung bình của muối: 19,2/0,2 = 96
TH1: Cả hai tương ứng C3H5O2Na (CH3CH2COONa) TH2: R1COONa < 96 và R2COONa > 96
* Trong giới hạn CTPT nói trên, ứng với số mol đều bằng 0,1 ta chỉ có thể chọn: CH3COONa ( 82)
và C3H7COONa (110)
Phù hợp với 0,1.82 + 0,1.110 = 19,2(gam)
* PTK T.bình của R1OH; R2OH: 5/0,2 =25 vậy phải HOH và R4OH
Trong trường hợp này số mol HOH và R4OH cũng bằng nhau và là 0,1(mol) cho nên:
0,1 18 + 0,1 M = 5 do đó M = 32 Vậy R4OH là CH3OH
*Kluận về công thức cấu tạo
TH1 : CH3CH2COOH và CH3CH2COOCH3
TH2 : CH3COOCH3 và C3H7COOH Thành phân khối lương trong hai trường hợp như nhau
C3H6O2: ( 0,1.74/16,2).100% = 45,68%
C4H8O2: 100%-45,68% = 54,32%
Câu 14:
1 Chất hữu cơ X (chỉ chứa C, H, O và có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất) Cho
2,76 gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, sau đó chưng khô thì thu được hơi nước, phần chấtrắn chứa hai muối của natri có khối lượng 4,44 gam Đốt cháy hoàn toàn 4,44 gam hỗn hợp hai muốinày trong oxi thì thu được 3,18 gam Na2CO3 ; 2,464 lít CO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) và 0,9 gam nước.Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của X
X + NaOH hai muối của natri + H2O (1)
Hai muối của natri + O2 t0 Na2CO3 + CO2 + H2O (2)
Số mol Na = 0,06 mol; Số mol C = 0,03 + 0,11 = 0,14 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ở (1) ta có :
ôi
0,72 (2,76 2,4) 4, 44 0,72 0,04
18
Tổng số mol H trong nước = 2 số mol H2O(1&2) = 2.(0,04 +0,05) = 0,18 mol
Số mol H trong 0,06 mol NaOH = 0,06 mol
Bảo toàn mol H: nH(X) + nH(NaOH) = nH(H2O) = 0,18 mol
Số mol H trong X là : 0,18 – 0,06 = 0,12 mol
Khối lượng O trong X là : 2,76 – (0,14.12 +0,12) = 0,96 (gam) hay nO = 0,06 mol
NaOH X n
Trang 13a Viết phương trình hóa học của các phản ứng, xác định công thức phân tử của B
b Tính phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp A
2 Oxi hóa không hoàn toàn một lượng ancol X bằng O2, ngưng tụ nước, thu được 3,2 gam hỗn hợphơi các chất hữu cơ Y gồm 1 ancol, 1 andehit tương ứng và 1 axit cacboxylic tương ứng Tỷ khối của
Y so với hidro là 16 Đun nóng Y với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, phản ứng hoàn toàn thuđược 32,4 gam Ag Hãy xác định các chất có trong hỗn hợp Y, viết phương trình hóa học các phảnứng xảy ra và tính phần trăm khối lượng của ancol X có trong hỗn hợp Y
3 Cho 18,24 gam p-CH3COO-C6H4-OH tác dụng với 400 ml dung dịch KOH 1M đến phản ứng hoàntoàn, cô cạn được m2 gam chất rắn khan Viết phương trình hóa học và tính m2
Trang 14HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O (NH4)2CO3 +2Ag +2NH4NO3
Tính được số mol HCHO =0,07 mol
số mol HCOOH = 0,01 mol
1 Chia 14,2 gam hỗn hợp X gồm hai anđehit đơn chức thành hai phần bằng nhau Đốt cháy
hoàn toàn phần 1 thu được 15,4 gam CO2 và 4,5 gam H2O Cho phần 2 tác dụng với lượng dư dungdịch AgNO3 trong NH3 thu được 43,2 gam bạc Xác định công thức cấu tạo của hai anđehit trên
2 A là một hợp chất hữu cơ đơn chức (chỉ chứa 3 nguyên tố C, H, O) Cho 13,6 gam A tác
dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được mgam chất rắn X Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 26,112 gam oxi, thu được 7,208 gam
Na2CO3 và 37,944 gam hỗn hợp Y (gồm CO2 và H2O) Xác định công thức phân tử, viết công thứccấu tạo (dạng mạch cacbon không phân nhánh) của A
Giải:
1 Khối lượng mỗi phần là 14,2/2 = 7,1 gam
Phần 1: nCO 2 0,35mol; nH O 2 0, 25mol
=> mC = 4,2gam; mH = 0,5gam => mO = 7,1-4,2-0,5 = 2,4gam => nO = 0,15mol
Vì anđehit đơn chức => n2anđehit = nO = 0,15mol
Đặt công thức của anđehit còn lại là RCHO
Gọi số mol của HCHO và RCHO ở mỗi phần lần lượt là x và y mol
Từ khối lượng mỗi phần là 7,1 gam => 0,05.30 + 0,1.(R+29) = 7,1 => R = 27 (-C2H3)
=> Anđehit còn lại là: CH2=CH-CHO
2 nNaOH = 2nNa CO 2 3 = 0,136 mol => mNaOH = 0,136.40 = 5,44 gam
Theo phương pháp bảo toàn khối lượng ta có:
Trang 15Câu 17:
Đốt cháy 10,4 gam một hợp chất hữu cơ A cần dùng 22,4 lít O2 (đktc) Sản phẩm thu được chỉgồm CO2 và H2O có m CO2 m H O2 28
a) Tìm công thức phân tử của A biết rằng tỉ khối hơi của A so với khí hidro: d A H/ 2 52
b) Xác định công thức cấu tạo của A biết 3,12g A phản ứng hết với dung dịch chứa 4,8g Br2 hoặctối đa 2,688 lít H2(đktc)
c) Hiđro hóa A theo tỉ lệ mol 1:1 thu được hiđrocacbon X Khi brom hóa một đồng phân Y của Xvới xúc tác bột Fe, đun nóng theo tỉ lệ mol 1:1 được một sản phẩm duy nhất Xác định công thức cấutạo của X,Y?
d) B là một đồng phân của A Biết rằng B chỉ cho một dẫn xuất monoclo khi tham gia phản ứngvới Cl2 chiếu sáng, tỉ lệ mol 1:1 Hợp chất B có tính đối xứng cao, tất cả các nguyên tử cacbon trong
B đều đồng nhất Tìm cấu trúc của B
A có độ bất bão hòa là 5, kết hợp với tỉ lệ mol khi phản ứng với Br2 và H2 Vậy A là stiren
c) - Hidro A theo tỷ lệ mol 1: 1 thì A chỉ phản ứng ở nhánh ( -CH=CH2) nên công thức cấu tạo của X
là ( etyl benzene)
- Khi brom hóa một đồng phân Y của X với xúc tác bột Fe theo tỉ lệ mol 1:1 được một sản phẩm duy nhất nên Y có cấu trúc đối xứng Y là 1,4-dimetylbenzen
Trang 16X
CH3
CH3Y
d) -B là đồng phân của A nên công thức phân tử B là C8H8 (độ bất bão hòa là 5)
- B chỉ cho một dẫn xuất monoclo khi tham gia phản ứng với Cl2 chiếu sáng, tỉ lệ mol 1:1; B có tính đối xứng cao, tất cả các nguyên tử cacbon trong B đều đồng nhất Vậy B là hợp chất vòng no B là cuban
Câu 18:
1 Khi thủy phân không hoàn toàn một peptit A (M= 293) thu được hai peptit B (M=236) và C
(M=222) Xác định công thức cấu tạo của A Biết rằng khi thủy phân hoàn toàn A thu được hỗn hợp 3amino axit là glyxin, alanin và phenyl alanin
Giải:
Nhận xét: MA = MAla + MGly + MPhe - 2.MH2O = 89 + 75 + 165 -36 =293 → Vậy A là tripeptit tạo nên
từ alanin, glyxin và phenylalanin Vậy B và C là đipeptit
MB = MAla + MPhe -18 = 236 nên B là Ala- Phe hoặc Phe-Ala
MC = MGly + MPhe -18 = 222 nên C là Phe-Gly hoặc Gly-Phe
Vậy A có thể là: Ala-Phe-Gly hoặc Gly-Phe-Ala
1 Nhiệt phân 1mol hidrocacbon (A) cho 3 mol hỗn hợp khí và hơi (B) Đốt cháy 10,8g (B) rồi hấp
thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,3 mol Ca(OH)2 và 0,35 mol NaOH sinh ra 20g kếttủa Xác định công thức phân tử của (A), tỉ khối hơi của (B) so với hidro
2 Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ (X) đơn chức cho CO2 và H2O; cho 27,45g (X) tác dụng hoàntoàn vừa đủ với NaOH ở điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp sản phẩm (Y) Đốt cháy hoàn toàn (Y)thu được 23,85g chất rắn (Z) nguyên chất cùng hỗn hợp khí và hơi (T) Hấp thụ toàn bộ (T) vào dungdịch chứa 75,85g Ca(OH)2 sinh ra 70g kết tủa đồng thời khối lượng bình chứa tăng thêm75,6g so vớiban đầu Hãy xác định công thức cấu tạo của hợp chất hũu cơ (X)
Trang 17Tìm được tỉ lệ mol C:H = 5:12 công thức phân tử của (A): C5H12
Tìm tỉ khối hơi của (B) so với hidro: 12
2/
8.2
Viết 3 ptpư
CO2 + HO- HCO3- ; CO2 + 2HO- CO32- ; CO32- + Ca2+ CaCO3
Tìm được số mol của Na2CO3 là 0,225 mol NaOH là 0,45 mol; số mol Ca(OH)2 là 1,025 mol
nC(X) = số mol C của Na2CO3 + số mol C của CO2 = 1,35 + 0,225 = 1,575
nH(X) = số mol H của H2O – số mol H của NaOH = 1,8 – 0,45 = 1,35
Từ kết quả trên tìm được nO(x) = 0,45
Lập tỉ lệ mol C:H:O = 7:6:2 (hoặc lý luận tương đương)
Lý luận tìm công thức phân tử: C7H6O2
Công thứccấu tạo: HCOOC6H5
Câu 20:
Cho hỗn hợp X gồm anken và hiđro có tỉ khối hơi so với heli bằng 10
3 Nung nóng X với xúc tácniken để toàn bộ anken được hiđro hóa thì tỉ khối hơi của hỗn hợp Y sau phản ứng đối với heli bằng4
a/ Tìm công thức phân tử của anken.
b/ Viết các công thức cấu tạo của anken.
Vậy công thức cấu tạo là C5H10
Các công thức cấu tạo của C5H10 là:
1/ Khi phân tích m gam chất hữu cơ (A) (chứa C, H, O) thấy tổng khối lượng hai nguyên tố cacbon
và hiđro là 0,46 gam Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam chất (A) cần vừa đủ 0,896 lít O2 (ở đktc) Hấpthụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình chứa dung dịch NaOH dư, thấy khối lượng bình tăng thêm 1,9gam
a/ Tính giá trị của m và công thức phân tử của (A) Biết công thức phân tử của (A) trùng với
công thức đơn giản nhất
Trang 18b/ Viết các công thức cấu tạo của (A) Biết m gam (A) tác dụng với natri dư thu được khí hiđro, còn cho m gam (A) tác dụng với dung dịch NaOH với lượng vừa đủ thì số mol NaOH cần
dùng đúng bằng với số mol hiđro sinh ra ở trên
Mặt khác, số mol NaOH = số mol (A) nên trong (A) phải có chứa phenol
Vậy công thức cấu tạo của (A) có thể là:
HO-C6H4-CH2OH (ở các vị trí o-, m- p-) ………
HO-C6H4-CH2OH + 2Na NaO-C6H4-CH2ONa + H2
HO-C6H4-CH2OH + NaOH NaO-C6H4-CH2OH + H2O
2 xuất hiện 70,92 gam kết tủa Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, gọi tên A
2 Chia 14,2 gam hỗn hợp X gồm hai anđehit đơn chức thành hai phần bằng nhau Đốt cháy
hoàn toàn phần 1 thu được 15,4 gam CO2 và 4,5 gam H2O Cho phần 2 tác dụng với lượng dư dungdịch AgNO3 trong NH3 thu được 43,2 gam bạc Xác định công thức cấu tạo của hai anđehit trên
Giải:
1/* Khối lượng bình 1 tăng = mH O 2 4,32gamnH O 2 0, 24 mol => nH = 0,48 mol
* Hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư:
Trang 19Do A tác dụng được với NaOH nên công thức cấu tạo là:
CH2=CHCOOH ( axit acrylic)
hoặc HCOOCH=CH2 (vinyl fomat)
2 Khối lượng mỗi phần là 14,2/2 = 7,1 gam
Phần 1: nCO 2 0,35mol; nH O 2 0, 25mol
=> mC = 4,2gam; mH = 0,5gam => mO = 7,1-4,2-0,5 = 2,4gam => nO = 0,15mol
Vì anđehit đơn chức => n2anđehit = nO = 0,15mol
Đặt công thức của anđehit còn lại là RCHO
Gọi số mol của HCHO và RCHO ở mỗi phần lần lượt là x và y mol
Từ khối lượng mỗi phần là 7,1 gam => 0,05.30 + 0,1.(R+29) = 7,1 => R = 27 (-C2H3)
Anđehit còn lại là: CH2=CH-CHO
Câu 23:
Đốt cháy hoàn toàn 50,0 cm3 hỗn hợp khí A gồm C2H6 , C2H4, C2H2 và H2 thu được 45,0 cm3 khí
CO2 Mặt khác, nung nóng thể tích hỗn hợp khí A đó có mặt Pd/ PbCO3 xúc tác thì thu được 40,0
cm3 hỗn hợp khí B Sau đó cho hỗn hợp khí B qua Ni nung nóng thu một chất khí duy nhất Cácthể tích khí đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính % theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A
Trang 20x y z t
Đốt cháy hoàn toàn 43,1 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glyxin, alanin và axit glutamic thu được 31,36 lít
CO2 (đktc) và 26,1 gam H2O Mặt khác 43,1 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 300,0 ml dung dịch HCl1,0 M Nếu cho 21,55 gam hỗn hợp X tác dụng với 350,0 ml dung dịch NaOH 1,0 M thu được dung dịch
Y Cô cạn dung dịch Y thì thu được m gam chất rắn khan
Tính m Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
:1, 4:1, 45
21,55gam X + 0,35 mol NaOH m gam rắn + H2O
Hỗn hợp A gồm C2H2, C3H6 và C3H8 Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp A bằng lượng oxi vừa
đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, dư và bình 2 đựng dung dịchCa(OH)2 dư, thấy bình 2 có 15,0 gam kết tủa và khối lượng tăng của bình 2 nhiều hơn so với khốilượng tăng của bình 1 là 4,26 gam Nếu cho 2,016 lít hỗn hợp A phản ứng với 100,0 gam dung dịchbrom 24% mới nhạt màu brom, sau đó phải sục thêm 0,896 lít khí SO2 nữa thì mới mất màu hoàntoàn, lượng SO2 dư phản ứng vừa đủ với 40,0 ml dung dịch KMnO4 0,1M Các phản ứng xảy ra hoàntoàn
Tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A (các thể tích khí đều đo ở đktc)
Giải:
Trang 21mtăng bình (1) = m H O2 ; mtăng bình (2) =m CO2= 44.0,15= 6,6 (gam); n CO2= 0,15 (mol)
m CO2- m H O2 = 4,26 (gam) m H O2 = 2,34 (gam) n H O2 = 0,13 (mol)
Áp dụng bảo toàn nguyên tố ta có:
1/Cho hỗn hợp A gồm 3 hiđrocacbon X, Y, Z thuộc 3 dãy đồng đẳng khác nhau, hỗn hợp B gồm O2 và
O3 Trộn A và B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1,5 : 3,2 rồi đốt cháy hoàn toàn thu được hỗn hợp chỉgồm CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ thể tích là 1,3 : 1,2 Biết tỉ khối của khí B đối với hiđro là 19 Tính tỉkhối của khí A đối với hiđro?
2/ Bình kín chứa một ancol no, mạch hở A (trong phân tử A, số nguyên tử C nhỏ hơn 10) và lượng O2
gấp đôi so với lượng O2 cần để đốt cháy hoàn toàn A Ban đầu bình có nhiệt độ 1500C và 0,9 atm Bậttia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn A, sau đó đưa bình về 1500C thấy áp suất bình là 1,1 atm Viết cácđồng phân cấu tạo của A và gọi tên
Trang 22n k
n n+1
=> Số mol O2 ban đầu là (3n+1-k) mol
Trong cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích, áp suất tỉ lệ thuận với số mol khí
n2 = n (CO2) + n (H2O) + n (O2 dư)
Chọn được nghiệm k=2, n=3 => Công thức phân tử ancol: C3H8O2
Có 2 đồng phân: HO-CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH: propan-1,3-điol
CH 2 OH-CHOH-CH 3 propan-1,2-điol
Câu 27:
Hợp chất hữu cơ A chỉ chứa một loại nhóm chức, chỉ chứa 3 nguyên tố C, H và O Đun nóng0,3 mol A với lượng vừa đủ dung dịch NaOH 20% Sau khi kết thúc phản ứng, cô cạn dung dịch thuđược hỗn hợp chất rắn gồm 3 chất X, Y, Z và 149,4 gam nước Tách lấy X, Y từ hỗn hợp chất rắn
Cho hỗn hợp X, Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 31,8 gam hai axit cacboxylic
X1; Y1 và 35,1 gam NaCl Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm X1 và Y1 thu được sản phẩm cháy gồm
H2O và CO2 có tỉ lệ số mol là 1:1
Đốt cháy hoàn toàn lượng Z ở trên cần dùng vừa đủ 53,76 lít khí O2 (đktc) thu được 15,9 gam
Na2CO3; 43,68 lít khí CO2 (đktc) và 18,9 gam nước
1 Lập công thức phân tử của A, Z?
2 Xác định công thức cấu tạo A biết rằng khi cho dung dịch Z phản ứng với CO2 dư thu được chất hữu cơ Z1 và Z1 khi phản ứng với brom (trong dung dịch, lượng dư) theo tỉ lệ mol 1:3
Vì đốt cháy hai axit X1; Y1 thu được sản phẩm cháy có số mol H2O = số mol CO2 => hai axit X1 và Y1
đều là axit no, mạch hở, đơn chức (có công thức tổng quát là CnH2n+1COOH)
Gọi công thức trung bình của hai muối X, Y là: C Hn 2n +1COONa
Phương trình:
Trang 23C Hn 2n +1COONa + HCl C Hn 2n +1COOH + NaCl
Số mol NaCl = 0,6 mol
=> số mol C Hn 2n +1COOH = số molC Hn 2n +1COONa = 0,6 mol
Áp dụng bảo toàn khối lượng
mZ = m (Na2CO3) + m (CO2) + m (H2O) - m (O2) = 43,8 gam
Áp dụng bảo toàn nguyên tố ta tính được trong hợp chất Z:
=> Công thức đơn giản nhất của Z là C 7 H 7 O 2 Na (M = 146) (*)
Áp dụng bảo toàn nguyên tố Na cho sơ đồ (1) ta có
số mol Na(NaOH) = số mol Na (X, Y, Z) = 0,6 + 0,3 = 0,9 mol
=> m dung dịch NaOH = 180 gam
=> m H2O (dung dịch NaOH) = 144 gam < 149,4 gam
=> sơ đồ 1 còn có nước và m (H2O) = 5,4 gam => số mol H2O = 0,3 mol
Áp dụng bảo toàn khối lượng:
mA = m (X, Y, Z) + m (H2O) - m (NaOH)
= 45 + 43,8 + 5,4 - 36 = 58,2 gam
M A = 194 g/mol (**)
Từ (*);(**) =>Z có công thức phân tử trùng với CTĐG nhất là C 7 H 7 O 2 Na.
A phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:3 tạo ra 3 muối và nước;
số mol nước = số mol A
A là este 2 chức tạo bởi hai axit cacboxylic và 1 chất tạp chức (phenol - ancol)
CTCT của A HCOOC6H4CH2OCOR' => R' = 15 => R' là -CH3
Vậy công thức phân tử của A là C 10 H 10 O 4 ; Z là C 7 H 7 O 2 Na.
2 (0,5 điểm)
HCOOC6H4CH2OCOCH3 + 3NaOH HCOONa + NaOC6H4CH2OH + CH3COONa + H2O
NaOC6H4CH2OH + CO2 + H2O HO-C6H4CH2OH + NaHCO3
Vì Z1 có phản ứng với brom theo tỉ lệ mol 1:3 => Z1 là m - HO-C6H4CH2OH
Phương trình:
m - HO-C6H4CH2OH + 3Br2 mHO-C6HBr3-CH2OH + 3HBr
Vậy cấu tạo của A là m-HCOOC6H4CH2OCOCH3
hoặc m - CH3COOC6H4OCOH
Câu 28:
Cho 0,42 lit hổn hợp khí B gồm hai hidrocacbon mạch hở đi rất chậm qua bình đựng nước brom dư Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 0,28 lit khí đi ra khỏi bình và có 2 gam brom đã tham gia
Trang 24phản ứng Các thể tích khí đo ở đktc Tỉ khối hơi của B so với hidro là 19.Hãy xác định công thức phân tử và số gam mỗi chất trong hổn hợp B.
28 , 0 42 , 0
00625,02
)214(00625,0)214(0125,0
765 , 11 : 12
235 , 88
Do có 3 vòng nên n + 1 = 3, suy ra n = 2 , công thức phân tử của X là C10H16
X có 3 vòng 6C nên công thức cấu tạo của nó là: hay
2 m = 5000 80% = 4000 gam
Trang 25a Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A, biết A có cấu tạo mạch không phân nhánh.
b Viết phương trình phản ứng của A với dung dịch NaNO2 với sự có mặt của axit clohiđric
Giải:
a Đặt CT của A là (NH2)nR(COOH)m (n, m 1, nguyên)
* Phản ứng với HCl : nHCl = 0,08.0,125= 0,01 mol
(NH2)nR(COOH)m + nHCl (ClH3N)nR(COOH)m (1) 0,01 mol 0,01 mol
* nA phản ứng với NaOH =2,94 : 147 = 0,02 mol
* Phản ứng của A với NaOH :
H2N-R(COOH)m + mNaOH H2N-R(COONa)m + mH2O (1)
Cứ 1 mol 1 mol mtăng thêm= 22m gam
vậy 0,02 mol 0,02 mol mtăng thêm= 3,82-2,94=0,88 gam
H C axit 2-aminopentanđioic (hay axit glutamic)
b Phản ứng của A với NaNO2 và HCl :
OOC CH CH CH(NH ) OOH + NaNO + HCl OOC CH CH CH(OH) OOH + N + H O
Câu 31:
Chia 7,1 gam hỗn hợp X gồm hai andehit đơn chức thành hai phần bằng nhau:
- Phần 1 đốt cháy hoàn toàn thu được 7,7 gam CO2 và 2,25 gam H2O
- Phần 2 cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 21,6 gam bạc
a Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên hai andehit trên?
b Bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt mỗi andehit trên?
Trang 26Ag n
n2 andehit trong mçi phÇn
phải có một andehit là HCHO andehit fomic (metanal)
Đặt CT của andehit còn lại là : C H CHO n m
Gọi trong mỗi phần gồm: x mol HCHO và y mol C H CHO n m
CTCT của andehit còn lại là : CH2=CH-CHO andehit acrylic (propenal)
b Dùng Br2 trong CCl4 để phân biệt hai andehit :
- CH2=CH-CHO làm mất màu Br2 trong CCl4 :
CH2=CH-CHO + Br2 CH2Br-CHBr-CHO
- HCHO không làm mất màu Br2 trong CCl4
Câu 32:
Cho m gam xenlulozơ tác dụng vừa đủ với 25,2 gam HNO3 có trong hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4
đặc, tạo thành 66,6 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ mononitrat và xenlulozơ đinitrat Tính m và %khối lượng các chất trong hỗn hợp X
Giải:
Các phương trình phản ứng:
[C6H7O2(OH)3]n + nHONO2 [C6H7O2(OH)2(ONO2)]n + nH2O (1)
a mol na mol 207na gam
[C6H7O2(OH)3]n + 2nHONO2[C6H7O2(OH)(ONO2)2]n + 2nH2O (2)
b mol 2nb mol 252nb gam
Đặt số mol xenlulozơ trong hai phản ứng (1), (2) lần lượt là a và b
Theo giả thiết ta có : 3
2 , 0 na
Khối lượng xenlulozơ ban đầu : m = 162n(a +b) = 162(na + nb) = 162 0,3 = 48,6 gam
Phần trăm khối lượng các chất trong X :
%mxenlulozomononitrat = 207na66,6100% = 62,2%; %mxenlulozodinitrat = 37,8%
Câu 33:
Trang 27a Cho 0,15 mol este X Mạch hở vào 150 g dung dịch NaOH 8%, đun nóng để phản ưng thuỷ
phân este xảy ra hoàn toàn thu được 165g dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được 22,2g chất rắnkhan
Tìm công thức cấu tạo của X, gọi tên?
b Z và Y lần lượt là các tripeptit và tetrapeptit được tạo thành từ cùng một amino axit no mạch
hở, có một nhóm – COOH và một nhóm –NH2 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu được sảnphẩm CO2, H2O và N2, trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O là 47,8 gam Nếu đốt cháy hoàntoàn 0,3 mol Z thì cần bao nhiêu mol O2?
Giải:
a/ Este + (150g)ddNaOH 165g dd Y =>meste= 165-150 = 15g
Meste = 15/0,15 = 100g/mol
nNaOH = 0,3 mol mà neste= 0,15 mol, M = 100 => este đơn chức:
mNaOH dư = 0,15.40 = 6g; mR-COONa = 22,2 – 6 = 16,2g
R – COO – R’ + NaOH R-COONa + ROH
CH2=CCH3– COOCH3 metyl metacrylat
b/ Gọi CT tripeptit và tetrapeptit là: (-NH-CnH2n-CO-)3; (-NH-CnH2n-CO-)4
Hay C3nH6n-3O3N3 và C4nH8n-4O4N4
- pt cháy tetrapeptit:
C4nH8n-4O4N4 oxi
4nCO2 + (4n-2)H2O + 2N2 0,1mol 4n.0,1 (4n-2).0,1 mol
A bằng một nửa số mol CO2 và H2O tạo thành Khối lượng phân tử của A nhỏ hơn khối lượng phân tửcủa anilin Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A
Trang 28x : 2y = 1,396844.1.18
y
x
= 72Mặt khác theo lượng O2 ta có:
a) Một ancol đa chức no A (CxHyOz) với y = 2x + z có dA/KK < 3 Xác định công thức cấu tạo của
A biết rằng A không tác dụng với Cu(OH)2
b) Một hỗn hợp X gồm A và một ancol no B có cùng số nguyên tử cacbon với A (tỉ lệ mol nA:
nB = 3 : 1) Khi cho hỗn hợp này tác dụng với Na dư thu được khí H2 với số mol nH2 > nx Chứngminh rằng B là ancol đa chức, viết công thức cấu tạo của B, nêu cách phân biệt A và B Tính thể tích
H2 (đktc) thu được khi cho 80 gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư
c) Đề nghị một phương pháp có thể dùng để điều chế B từ một ancol no đơn chức C (ancol bậc1) có cùng số nguyên tử cacbon với B Tính hiệu suất chung của phản ứng điều chế B và C giả sửhiệu suất mỗi giai đoạn trong quy trình trên đều bằng 80 % Tính khối lượng C phải dùng để có 1 molB
Vậy n có thể nhận hai giá trị là 2 hoặc 3
* Với n = 2 → A: C2H4(OH)2 công thức cấu tạo là CH2OH-CH2OH loại vì A không tác dụng với Cu(OH)2
* Với n = 3 → A; C3H6(OH)2 để A không tác dụng với Cu(OH)2 công thức cấu tạo của A là
nH2 = 3 + 2x > nx = 4 → 2x > 1 → x >2 Vậy B là ancol đa chức
Vì B có 3 nguyên tử cacbon nên để B khác A thì B phải có 3 nhóm OH (x=3) Công thức cấu tạo của
B là CH2OH-CHOH-CH2OH
Trang 29Để phân biệt A và B có thể dùng Cu(OH)2 ancol nào tạo dung dịch màu xanh với Cu(OH)2 là
1 Đun 20,4 g một chất hữu cơ A đơn chức với 300 ml dung dịch NaOH 1M thu được muối B
và hợp chất hữu cơ C, C tác dụng với Na dư cho 2,24 lít H2 (đktc) Khi nung muối B với NaOH thuđược khí D có dD/He = 4 C bị oxi hóa bằng không khí kim loại Cu nung nóng làm xúc tác, tạo ra sảnphẩm E không tham gia phản ứng tráng bạc
Xác định CTCT của A, B, C và E
2 Hợp chất A là một -aminoaxit Cho 0,01 mol A tác dụng vừa hết với 80ml dung dịch HCl0,125M, sau đó cô cạn thu được 1,835 gam muối Mặt khác, khi trung hòa 2,94 gam A bằng dungdịch NaOH vừa đủ thì được 3,82 gam muối
a) Xác định công thức phân tử của A
b) Viết công thức cấu tạo của A, biết A có cấu tạo mạch thẳng
Giải:
A là este vì khi đun nóng A với dung dịch NaOH thu được muối B và ancol C
RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
2R'OH + 2Na → 2RONa + H2
Trang 30= 0,02 molPhản ứng A với NaOH:
H2N-R(COOH)m + m NaOH H2N-R(COONa)m + m H2O (2)
1 mol Khối lượng tăng 22m gam
1 Thủy phân hết 1 lượng pentapeptit X trong môi trường axit 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 gamalanin còn lại là Gly–Gly và glyxin Tỉ lệ số mol Gly–Gly:Gly là 10:1 Tính tổng khối lượngGly–Gly và glyxin
2 Đốt cháy hoàn toàn 7,6 gam hỗn hợp gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở và một
ancol đơn chức thu được 0,3 mol CO2 và 0,4 mol H2O Thực hiện phản ứng este hóa 7,6 gam hỗnhợp trên với hiệu suất 80% thu được m gam este Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị củam
3 Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp A gồm 2 este no, mạch hở (trong phân tử mỗi chất chỉ chứa nhóm
chức este) bằng dung dịch NaOH vừa đủ Chưng cất dung dịch sau phản ứng, thu được 12,3 gammuối khan B của một axit hữu cơ và hỗn hợp C gồm 2 ancol (số nguyên tử cacbon trong mỗi phân
tử ancol không vượt quá 3) Đốt cháy hoàn toàn muối B trên, thu được 7,95 gam muối Na2CO3 Mặtkhác, đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp C trên, thu được 3,36 lít CO2 (đktc) và 4,32 gam H2O Xác địnhcông thức cấu tạo của 2 este
Trang 31Tổng khối lượng Gly-Gly và Gly là: 10 0,02.132 + 0,02.75 = 27,9 gam
2 Khi đốt: nH2O>nCO2 Ancol no, đơn, hở và n(ancol)=0,4-0,3 = 0,1 (mol)Gọi công thức CnH2n+2O (R/OH), CmH2mO2 (RCOOH)
Axit là C3H7COOH: 0,05 mol
Do n(axit) = 0,05 < n(ancol) = 0,1 mol m(este)= 0,05.80.102/100 = 4,08 g
Trường hợp 2: n=2 C2H5OH m(axit) = 7,6 – 0,1.46 = 3 gam
Ta có nNa/B= nNaOH= 2 nNa CO2 3 = 0,15 mol
Vì A gồm 2 este no, mạch hởC gồm các ancol no, hở C là C H n 2n+2 O m
Axit tạo muối B là đơn chức, Gọi B là RCOONa
RCOONa Na/B RCOONa
Trang 32Vì n = 5
3 và số nt cacbon trong mỗi ancol £3 CT của 1 ancol là CH3OH
ancol còn lại là ancol đa chức: C2H4(OH)2 hoặc C3H8Oz (z=2 hoặc 3)
TH1: Nếu 2 ancol là CH3OH và C2H4(OH)2, Gọi x và y là số mol của 2 ancol tương ứng
CTCT của 2 este là CH3COOCH3 và (CH3COO)2C2H4
TH2: Nếu 2 ancol là CH3OH và C3H8-z(OH)z, Gọi a và b là số mol của 2 ancol tương ứng
a) Viết công thức cấu tạo của A và B
b) Trong các cấu tạo của A, chất A1 có nhiệt độ sôi nhỏ nhất Hãy xác định công thức cấu tạo đúngcủa A1
c) Viết phương trình phản ứng chuyển hóa o–crezol thành A1
Trang 33A1 là OH
CHO
Vì A1 có liên kết H nội phân tử, nên nhiệt độ sôi thấp hơn so với 2 đồng phân còn lại
c) Phương trình chuyển hóa o-cresol thành A1
o-HO-C6H4-CH3 + Cl2 as,1:1 o-HO-C6H4-CH2Cl + HCl
o-HO-C6H5-CH2Cl + 2NaOH t0 o-NaO-C6H5-CH2OH + 2NaCl +H2O
o-NaO-C6H5-CH2OH + CuO t0 o-NaO-C6H5-CHO + H2O + Cu
o-NaO-C6H5-CHO + HCl t0 o-HO-C6H5-CHO + NaCl
Câu 39:
Đốt cháy hoàn toàn 1,60 gam một este đơn chức E thu được 3,52 gam CO2 và 1,152 gam nước
a Tìm công thức phân tử của E
b Cho 10 gam E tác dụng với NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 14 gam chấtrắn khan G Cho G tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được G1 không phân nhánh Tìm côngthức cấu tạo của E , viết các phương trình phản ứng
c X là một đồng phân của E, X tác dụng với NaOH tạo ra một ancol mà khi đốt cháy hoàn toànmột thể tích hơi ancol này cần 3 thể tích khí O2 đo ở cùng điều kiện (nhiệt độ và áp suất) Xác địnhcông thức cấu tạo và gọi tên của X
Giải:
a) Lập luận ra công thức phân tử của E là C5H8O2
b) nE = nNaOH = 0,1 mol → mNaOH = 4 (g) → mE + mNaOH = mG
Vậy E phải có cấu tạo mạch vòng, công thức cấu tạo của E là
CH2 CH2
CH2 CH2
C O O
CH2 CH2
CH2 CH2
C O
O + NaOH HO - (CH2)4 - COONa2HO-(CH2)4-COONa + H2SO4 2HO-(CH2)4-COOH + Na2SO4
(G1)c) Ancol sinh ra do thủy phân X là C2H5OH
Vậy công thức cấu tạo của X là CH2=CH−COOC2H5: etyl acrylat
2 Đề hiđrô hóa 1 mol ankan A thu được 1 mol hiđrocacbon B không no, thực hiện phản ứngozon phân B cho ra 1 mol anđehit maleic và 2 mol anđehit fomic Xác định công thức cấu tạo củahiđrocacbon A và B
Giải:
1 Hướng dẫn:
Trang 34C C CH CH2
H
H CH
CH2cis-hexa-1,3,5-trien trans-hexa-1,3,5-trien
O O
CH
+ H2O/Zn HOC CH2 CHO + 2HCHO + 2H2O2
Câu 41:
Peptit A có phân tử khối bằng 307 và chứa 13,7% N Khi thủy phân một phần thu được 2 peptit B, C.Biết 0,48 g B phản ứng với 11,2 ml dung dịch HCl 0,536M và 0,708 g chất C phản ứng với 15,7 mldung dịch KOH 2,1 % (d= 1,02 g/ml) Biết các phản ứng xảy hoàn toàn và có đun nóng Lập côngthức cấu tạo của A, gọi tên các amino axit tạo thành A
Trang 35Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A.
n = 1, công thức phân tử của A là C7H6O3 có M = 138
* nA = 0,02mol; nNaOH = 0,06 mol
* nA : nNaỌH = 1 : 3 mà A chỉ có 3 nguyên tử oxi, khi tác dụng với NaOH sinh ra hai muối nên A có 1nhóm chức este của hợp chất phenol và một nhóm –OH loại chức phenol
=> công thức cấu tạo có thể có của A là:
Trang 36Khi thủy phân không hoàn toàn một peptit A có khối lượng phân tử 293 thu được 2 peptit B và
C Mẫu 0,472 gam peptit B phản ứng vừa đủ với 18 ml dung dịch HCl 0,222 M khi đun nóng và mẫu0,666 gam peptit C phản ứng vừa đủ với 14,7 ml dung dịch NaOH 1,6% (khối lượng riêng là 1,022 g/ml) khi đun nóng Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A, biết rằng khi thủy phân hoàn toàn A thuđược hỗn hợp 3 amino axit là glyxin, alanin và phenyl alanin
Giải:
Nhận xét: MA = MAla + MGly + Mphe – 2.18 → A là tripepit được tạo nên từ 3 amino axit Gly (M = 75),Ala (M = 89) và Phe (M= 165)
- Khi thủy phân không hoàn toàn A thu được peptit B và peptit C => B, C thuộc đipeptit => số mol B
= ½ sốmol HCl và số mol C = ½ số mol NaOH
- Số mol HCl = 0,018 0,2225 = 0,004 mol ;
40 100
6 , 1 022 1 7 , 14
666 , 0
=> B: Ala - Phe hoặc Phe – Ala vì 165 + 89 – 18 = 236
và C: Gly - Phe hoặc Phe – Gly vì 165 + 75 – 18 = 222
=> CTCT của A là: Ala-Phe-Gly
H2NCH(CH3)CO-NHCH(CH2C6H5)CO-NHCH2COOH
hoặc Gly-Phe-Ala H2NCH2CO-NHCH(CH2-C6H5)CO-HNCH(CH3)COOH
Trang 37Số mol CO2: 2x +3y + 4z = 0,3 (mol)
Nếu cho khí B vào bình dung tích 16,8 lít, nhiệt độ 136,50C thì áp suất trong bình là bao nhiêu? Biết rằng aminoaxit khi đốt cháy tạo khí N2
1 n CO n O 4
3 n N O H
x n x
Gọi x là số mol 2 aminoaxít, ta có: nCO2 x
Hỗn hợp khí B gồm: CO2, N2 cho B tác dụng với Ca(OH)2 dư:
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (2)
0 , 095 ( mol )
100
5 , 9 n
21 , 3 x ) 47 n 14 (
89
a
75
04 , 0
025 , 0 a
m C2H5O2N = 75 x 0,025 = 1,875 (g)
m C3H7O2N = 89 x 0,015 = 1,335 (g)
Hỗn hợp B sau phản ứng:
Trang 38nO2dư = x 0 , 0375 ( mol )
4
3 n 6 15 ,
nN2 = 0 , 62 ( mol )
2
x 6 ,
4 , 22 x ) 5 , 136 273 ( x 7525 , 0
3 nguyên tử khối M’; Trong cỏc hợp chất M cú số oxi húa là +2, M’ là
+3 Este của A với một rượu đơn chức no để lâu bị thuỷ phân một phần Để trung hoà hỗn hợp sinh
ra từ 15,58 g este này phải dùng 20 ml dd NaOH 0,50M và để xà phòng hoá lượng este còn lại phải dùng thêm 300 ml dd NaOH nói trên
1 Xác định phân tử khối và công thức cấu tạo của axit
2 Viết PTHH của cỏc phản ứng đã xảy ra
3 Xác định nguyên tử khối của hai kim loại
4 Xác định công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo có thể có của este
5 Viết công thức cấu tạo của rượu, biết rằng khi oxi hoá không hoàn toàn rượu đó sinh ra anđehit tương ứng, có mạch nhánh
Giải:
Các khí (hơi) trong cùng điều kiện (nhiệt độ và áp suất) có thể tích như nhau thì cũng có số mol bằng nhau
0.535g oxi ứng với 0.535/32 =1/60 mol O2
Vậy 1g A ứng với 1/60 mol A Suy ra MA= 60 đ.v C
Biết A là axit no, đơn chức nên A chính là axit axetic CH3 COOH
2 Các phương trình phản ứng :
2 CH3 COOH + M M(CH3 COO)2 (1)
6 CH3 COOH + 2M’ 2M’(CH3 COO)3 (2)
CH3 COOCmH2m+1 + H2O CH3 COOH + CmH2m+1OH (3)
CH3 COOH + NaOH CH3 COONa + H2O (4)
CH3 COOCmH2m+1 + NaOH CH3 COONa (5)
3 Xác định nguyên tử khối của kim loại :
Gọi x, y là khối lượng của M, M’ trong hỗn hợp
Ta có: x + y = 5,4
x/M : y/3M = 3Giải ra được : x = y = 2.7g