Hóa 11 - Bài tập axit cacboxylic tác dụng với kim loại
PHẢN ỨNG CỦA AXIT CACBOXYLIC VỚI KIM LOẠI - Axit cacboxylic phản ứng với kim loại đứng trước H dãy hoạt động hóa học kim loại tạo thành muối giải phóng khí H2 (thường gặp phản ứng với kim loại kiềm) - Phản ứng tổng quát axit cacboxylic với kim loại kiềm M: R(COOH)x + xM → R(COOM)x + x/2H2 - Khi giải tập phản ứng axit cacboxylic tác dụng với kim loại cần lưu ý: + Bảo toàn nguyên tố H: nH2 = 1/2nCOOH + Bảo toàn khối lượng: mmuối = mkim loại + maxit - mH2 + Tăng giảm khối lượng: mmuối - maxit = mkim loại - mH2 * VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Cho Na dư tác dụng với a gam dung dịch CH3COOH Kết thúc phản ứng, thấy khối lượng H2sinh 11a/240 Tính nồng độ C% dung dich axit A 10% B 25% C 4,58% D 36% Lời giải Chọn a=240 gam nH2=11/2=5,5 mol ; nCH3COOH = 240.C/60 = 0,04C mol nH2O = (240–2,4C)/18 mol PTPƯ 2CH3COOH + 2NaOH → 2CH3COONa + H2 2H2O + 2Na → 2NaOH + H2 => nCH3COOH + nH2O = 2nH2 => 0,04C + (240–2,4C)/18 = 2.5,5 => C=25 => Đáp án B Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Ví dụ 2: Cho 13,4 gam hỗn hợp X gồm hai axit no đơn chức , mạch hở , dãy đồng đẳng tác dụng với Na dư, thu 17,8 gam muối Khối lượng axit có số nguyên tử cacbon có X A gam B 4,6 gam C 7,4 gam D gam Lời giải Đặt công thức phân tử trung bình hai axit CnH2n+1COOH CnH2n+1COOH + 2Na → 2CnH2n+1COONa+H2 x x Theo pt giả thiết ta có (14n+67) x – (14n+45) x=17,8–13,4 => x=0,2 => 0,2(14n+46)=13,4 => n=1,5 Vậy axit CH3COOH C2H5COOH Do n=1,5 trung bình cộng nên axit có số mol 0,1 mol => mCH3COOH=0,1.60=6 gam => Đáp án D Ví dụ 3: Hh X gồm axit Y đơn chức axit Z hai chức (Y, Z có số nguyên tử cacbon) Chia X thành hai phần Cho phần tác dụng hết với Na, sinh 4,48 lít khí H2 (ở đktc).Đốt cháy hoàn toàn phần hai, sinh 26,4 gam CO2 CTCT thu gọn phần trăm khối lượng Z hh X A HOOC-COOH 42,86% B HOOC-CH2-COOH 70,87% C HOOC-COOH 60,00% D HOOC-CH2-COOH 54,88% Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Lời giải Ta có x + 2y = 0,4 (*)(số mol HCOOH) => 2(x + y) > 0,4 (1) Ta có A(x+y) = 0,6 (số mol C) (2) Chia vế (2) cho (1) ta được: => A/2 < 0,6/0,4 = 1,5 -> A = A > => CH3-COOH, HOOC-COOH Từ (*) (2) A = ta có hệ x + 2y = 0,4; 2(x+y) = 0,3 => y = 0,1; x = 0,2 C%(Y) = 0,1 * 90 / (0,1 *90 + 0.2 * 60) = 9/21 = 42,86% Đáp án A Ví dụ 4: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic hai axit cacboxylic (no, đơn chức, dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng 6,72 lít khí H2(đktc) Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H2SO4đặc làm xúc tác) chất hỗn hợp phản ứng vừa đủ với tạo thành 25 gam hỗn hợp este (hiệu suất 100%) Hai axit hỗn hợp X A HCOOH CH3COOH B CH3COOH C2H5COOH C C2H5COOH C3H7COOH D C3H7COOH C4H9COOH Lời giải nX=2nH2=2.0,3=0,6 (mol) Đun hh X với H2SO4đ chất hh phản ứng vừa đủ với tạo este với H=100% > nCH3OH = naxit= 0,3 (mol) neste = nCH3OH=0,3 mol Gọi CT axit: RCOOH > CT este: RCOOCH3 Meste = 25/0,3 = 83,33g Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! > R=24,33g > > R1=15g, R2=29g (2 axit no đồng đ đẳng kế tiếp) Vậy axit CH3COOH C2H5COOH > Đáp án B Ví dụ 5: A hỗn ỗn hợp gồm rượu r Etylic axit hữu kếế tiếp có dạng CnH2n+1COOH Cn+1H2n+3COOH Cho 1/2 hỗn ỗn hợp A tác dụng hết với Na thoát 3,92 lít H2 (đktc) Đốt ốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn ho toàn, sản ản phẩm cháy đ hấp thụ hết vào dung dịch ịch Ba(OH)2 dư có 147,75g kết ết tủa v khối lượng bình Ba(OH)2 tăng 50,1 g a, Tìm công thức ức axit tr b, Tìm thành phần ần hỗn hợp A Lời giải nH = = 0,175 (mol) PT phản ứng: 2C2H5OH + 2Na (1) 2C2H5ONa + H2 2CnH2n+1 COOH +2Na 2Cn+1H2n+3 COOH +2Na 2CnH 2n+1COONa + H2 2Cn+1H2n+3COONa + H2 (2) (3) Biện ện luận theo trị số trung bình b Tổng số mol chất 1/2 hỗn hợp = 0,175.2= 0,35 (mol) C2H6O + 3O2 CxH2xO2 + 2CO2 + 3H2O O2 Chất kết tủa làà BaCO3 PT: CO2 + Ba(OH)2 xCO2 + xH2O nBaCO3 = (4) (5) = 0,75 (mol) BaCO3 + H2O (6) Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt t nhất! Theo PT (6) ta có: nCO2 = nBaCO3 = 0,75 (mol) mCO2 = 0,75 x44 = 33(g) mH2O = m tăng - mCO2 mH2O = 50,1 - 33 = 17,1 (g) nH2O = = 0,95 (mol) Từ PT (4) ta thấy ngay: Số mol rượu C2H5OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol) Theo PT (4) ta thấy số mol CO2 tạo nCO2 = 2.nC2H5OH = 2.0,2 = 0,4 (mol) Suy ra: a xít cháy tạo t 0,75 - 0,4 = 0,35 (mol CO2) Từ PT (4) ta thấy nH2O = 3.nC2H5OH = 3.0,2 = 0,6 (mol) Suy axit cháy tạo t ra: 0,95 - 0,6 = 0,35 mol H2O Với ới số mol 2axit = 0,35 - 0,2 = 0,15 x = 0,35 : 0,15 = 2,33 (x số ố mol trung bình b n+1 n+2) axit CH3COOH C2H5COOH Gọi số mol CH3COOH, C2H5COOH 1/2 A a, b Theo phương trình ình đốt cháy ta có: Số ố mol axit = 0,15mol = a + b nCO2 sinh = 2a + b = 0,35 Giải ải ta có: a = 0,1; b = 0,05 Vậy ậy hỗn hợp có 0,2 mol CH3COOH 12 g 0,10 mol C2H5COOH 7,4g Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt t nhất!