phân loại và phương pháp giải bài tập dẫn xuất hydrocacbon ancol phenol

PHÂN DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG 8-11 NÂNG CAO Dạng 1:Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa Phương pháp: Vận dụng lý thuyết tính chất hóa học dẫn xuất halogen_alcol_phenol, với kiến thức hidrocacbon mà em học Bài tập: 1/ Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: a CH3-CH2-CH2-OH → A→CH3-CH(OH)-CH3 b CH3-CH(OH)CH3 →B→C→ CH3-CH2-CH2-OH Trả lời a CH3-CH2-CH2-OH CH3-CH=CH2 + H2O H+ CH3-CH=CH2 + H2O   → CH3-CH(OH)-CH3 H SO ,170 C → CH3-CH=CH2+ H2O b CH3-CH(OH)-CH3  CH3-CH=CH2 + Cl2  500C → CH2Cl-CH=CH2 +HCl CH2Cl-CH=CH2 + H2 CH2Cl-CH2-CH3 CH2Cl-CH2-CH3+ NaOH→CH3-CH(OH)-CH3+ NaCl Bài tập tự giải: 1/ Hãy hoàn chỉnh sơ đồ phản ứng tổng hợp PVC cao su cloropen cho cho biết chúng theo sơ đồ nào? a/ CH2=CH2 A b/CH4 B PVC C2H2 CH2=CHCl PVC c CH≡CH C4H4 C4H5Cl caosu cloropen 2.Hoàn thành phương trình phản ứng sau: a 0-Br-C6H4-CH2Br + NaOH (dung dịch) b p-HO2CH-C6H4-OH + HBr c m-HO2CH-C6H4-OH + NaOH (dung dịch) d p-CH3-C6H4-OH + Br2 (dung dịch) Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau phương trình hóa học: a etan → cloetan → etyl magie clorua b butan → 2- brom butan → but-2-en → CH3CHOHCH2CH3 c Br-C6H4CH2Br + NaOH đặc,nóng e CH3CH2Br + Mg 4.Hãy đề nghị sơ đồ phản ứng lien tiếp để thực chuyển hóa sau: a CH3CH2CH2CH2Cl → CH3CHClCH2CH3 b C6H6 → C6H5CHClCH2Cl Dạng 2: Viết công thức cấu tạo gọi tên Phương pháp: Có bứơc để viết đồng phân cấu tạo từ công thức phân tử: Bứơc 1: Tính độ không no: -Đối với rượu :k = (2nC + 2- nH): = số vòng + số liên kết п -Đối với dẫn xuất halogen : k=(2nC + 2- nH - nX) : Trong đó: nC số cacbon công thức phân tử nH số hidro công thức phân tử nX số halogen công thức phân tử Bứơc 2: Xác định chất nhóm chức ( chương xét loại nhóm chức -OH -X với X halogen) Bước 3: Viết mạch cacbon đồng phân Bước 4: Xác định vị trí nhóm chức (chú ý nhóm –OH không nằm cacbon chưa nối đôi nối ba) Cách gọi tên: * Cách gọi tên alcol: -Tên thông thường: ancol+tên gốc hidrocacbon+ic - Tên thay thế: +Mạch mạch dài có chứa -OH + Đánh số C mạch phía gần nhóm –OH + Số vị trí nhánh-tên nhánh tên mạch chính-số vị trí-ol * Cách gọi tên dẫn xuất halogen: - Tên thông thường:clorofom(CHCl3), bromofom(CHBr3), iodofom(CHI3) - Tên gốc chức: tên gốc hidrocacbon + halogenua - Tên thay thế: Số vị trí nguyên tử halogen-tiền tố halogen (flo,clo,brom,iot) tên mạch hidrocacbon *Bậc alcol (hoặc dẫn xuất halogen) = bậc cacbon mà -OH (hoặc-X ) gắn vào Ví dụ : viết công thức cấu tạo alcol C4H10O gọi tên Bước 1: k=0 => liên kết п vòng Bước 2: nhóm –OH Bước 3: C-C-C-C C-C(-C)-C Bước 4: điền vị trí nhóm C-C-C(OH)-C (but-2-ol)và C-C-C-C(OH) (but-1-ol) C-C(OH-C)-C (2-metylpropan-2-ol)và C-C(-C)-COH (2-metylpropan-1-ol) Vậy có công thức alcol tưong ứng với công thức phân tử C4H10O Bài tập : Viết công thức cấu tạo gọi tên ancol mạch hở sau a C5H10O b C5H12O c C4H8O Viết công thức cấu tạo alcol sau: a Butan-2-ol b 3-penten-1-ol c 2-metylhexan-3ol d But-3-en-1-ol e Xiclohexanol f 2-phenyletan-1-ol Hãy viết công thức cấu tạo đồng phân có công thức phân tử C7H8O chứa vòng benzene Gọi tên phân loại chúng theo nhóm chứa Gọi tên dẫn xuất halogen sau theo cách rõ bậc chúng: a CH3I, CHI3, BrCH2CH2CH2Br, CH3CHFCH3, (CH3)2CClCH2CH3 b CH2=CHCH2Br, C6H5CH2I, p-FC6H4CH3 Có dẫn xuất C4H9Br tác dụng với dung dịch KOH +etanol trường hợp tạo anken (Bài toán kết hợp với kiến thức tách HX dẫn xuất halogen) Dạng 3: Nhận biết, tách Phương pháp: Nhận biết: - Phenol: thuốc thử dung dịch Br2 , dấu hiệu kết tủa trắng (phản ứng nhân benzen) - Polialcol: thuốc thử Cu(OH)2 , dấu hiệu kết tuả tan dung dcịh màu xanh đậm (đối với alcol có nhóm –OH nằm C kề nhóm -OH không nằm C) - Alcol đơn chức: Na , dấu hiệu có sủi bọt + Rựơu bậc : bị oxi hóa (bằng CuO) tạo thành andehit (có phản ứng tráng bạc) + Rựou bậc 2: bị oxi hóa tạo xeton (không tham gia phản ứng tráng bạc) + Rượu bậc 3: không bị oxi hóa - Dẫn xuất halogen thường nhận biết sau + Nhóm 1:halogen gắn vị trí cacbon α liên kết đôi: đun sôi với nước nhận biết AgNO3 =>AgCl↓ (trắng) (hoặc cho lội qua dung dịch brom dung dịch màu) +Nhóm 2:akyl halogen : đun sôi với dung dịch kiềm nhận biết AgNO3 =>AgCl↓ (trắng) (Chú ý akyl halogen nhận biết sau nhận biết nhóm 1: nhóm có phản ứng nhóm 2) +Nhóm : dẫn xuất loại phenyl halogen (không có loại phản ứng nhóm 2) Trong trình nhận biết nhận biết nhận biết theo thứ tự: chất vô , rượu (phenol, alcol đa chức, alcol đơn chức), dẫn xuất halogen Tách: (Ở phần nêu cách tách,khi học sinh học thêm kiến thức acid, andehit, xeton tập) - Alcol: +dùng phương pháp chưng cất phân đoạn +dùng Na tạo muối, cho muối vào H2O chưng cất -phenol: cho tác dụng với dung dịch NaOH, lấy muối C6H5ONa tác dụng với HCl tạo lại phenol, lọc áp suất lấy phenol Bài tập: 1.Bằng phương pháp hóa học, phân biệt chất nhóm sau: Etyl clorua (1), butan-1,4-diol (2)và etylenglicol (3) Trả lời - Lấy ống nghiệm làm mẫu thử - Lần lựot cho chất 1, 2,3 tác dụng với Cu(OH)2 nhận chất với dấu hiệu tạo phức chất màu xanh suốt - Lần lượt cho chất 1, tác dụng với Na nhận chất 2với dấu hiệu khí H2 bay Còn lại chất Bài tập tự giải 1.Bằng phương pháp hóa học nhận biết chất sau: a.Xiclopentanol, pen-1-en-4-ol glixerol b pentan, pen-2-en, pen-1-in, pen-1,2,diol, pen-1-ol, pen-2-en-1-ol c hexyl bromua, brombenzen, 1-brombut-2-en d 1-clopent-2-en, pent-2-en, 1-clopentan 2.Dựa vào tính chất vật lý hóa học nhận biết chất sau: p-crezol, glixerol, bezyl clorua Dạng 4: Ancol + kim loại kiềm - Phương pháp bảo toàn khối lượng kết hợp với phương pháp trung bình Bài tập 1: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu 24,5 gam chất rắn Tìm công thức phân tử hai ancol Bài giải Đặt công thức chung hai ancol đơn chức là: OH OH + Na → ONa + H2 ↑ 0,3 0,3 0,15 Chất rắn thu gồm ONa có Na dư Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng H2 = 15,6 +9,2- 24,5 =0,3 (gam) → nH2= 0,3 = 0,15( mol) 15 ,6 M= +17 = 0,3 = 52 (g/mol )→ R = 35 Do hai ancol phải có số nguyên tử cacbon Theo đề hai ancol là: C2H5OH C3H7OH Bài tập 2: cho 16,6g hỗn hợp ancol dãy đồng đẳng metanol phản ứng với Na (dư) 3,36 lít H2 (đktc).Xác định công thức cấu tạo phần trăm khối lượng hai ancol hỗn hợp ban đầu Bài tập 3: cho 7,8 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, dãy đồng đẳng tác dụng hết với 4,6 gam Na, thu 12,25 gam chất rắn tìm công thức công thức phân tử hai ancol - Phương pháp tăng giảm khối lượng Bài tập : cho 2,3 gam ancol đơn chức phản ứng với Na dư thu 3,4 gam muối xác định CTCT, CTPT ancol Bài tập 2: cho 14 gam hỗn hợp ancol etylic với phenol phản ứng Na dư thu 18,4 gam muối , cho 14 gam hỗn hợp phản ứng với NaOH dư thu 11,6 gam muối Xác định % khối lượng hai ancol hỗn hợp Bài tập 3:Hợp chất hữu X (phân tử có vòng benzen) có công thức phân tử C7H8O2, tác dụng với Na NaOH.Biết cho X tác dụng với Na dư, số mol H2 thu số mol X tham gia phản ứng X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ số mol 1:1 Xác định công thức cấu tạo thu gọn X Dạng 5: Phản ứng tách nước ancol phản ứng tách HX dẫn xuất halogen Bài tập 1: Khử H2O lượng ancol mạch hở cho chất hữu có tỉ khối so với ancol 0,7 Tìm công thức ancol, viết phương trình phản ứng minh họa (biết hiệu suất phản ứng 100%) Bài giải Vì dsản phẩm/ ancol= 0,7>1 nên ancol ancol đơn chức no sản phẩm anken CnH2n+1OH  H2SO4đ → CnH2n + H2O ⇒ 14 n = 0,7 ⇒ n= 14 n +18 Ancol là: C3H7OH có công thức cấu tạo H SO4 đ  → H2O + CH3-CH=CH2 CH3-CH2-CH2OH   Bài tập 2: Đun sôi hỗn hợp X gồm ankyl bromua A va B với KOH C2H5OH ta thu hỗn hợp khí Y gồm olefin Nếu đốt cháy hoàn toàn X thu 3.52 gam CO2 Khi đốt cháy hoàn toàn Y tổng khối lượng H2O CO2 sinh là? (Giả sử phản ứng xảy hoàn toàn) Bài tập 3: Khi thực phản ứng tách nước ancol X, thu anken Oxi hoá hoàn toàn lượng chất X thu 5,6 lít CO2 (đktc) 5,4 gam nước Có công thức cấu tạo phù hợp với X? Dạng 6: phản ứng ete hóa Chú ý: - Khi ete hóa hỗn hợp chứa n alcol đơn chức cho ete Nếu số mol ete số mol alcol - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mhỗn hợp rượu tham gia phản ứng = mcác ete + mH2O Trong nH2O sinh = ncác ete = Σ ncác rượu phản ứng Ví dụ: Đun nóng hỗn hợp gồm alcol đơn chức no với H2SO4 đặc 1400C thu 21,6g H2O 72 hỗn hợp ete với số mol ete Tìm công thức alcol, biết phản ứng xảy hoàn toàn Trả lời: nH2O = =1,2 (mol) Vì số mol ete nên số mol alcol ban đầu Số mol alcol = số mol H2O =2.1,2 (mol) Số mol alcol = 1,2 (mol) Định luật bảo toàn khối lượng : Σ malcol = Σ mete+ mH2O=21,6+72=93,6 (g) Đặt công thức alcol là: CnH2n+1OH CmH2m+1OH => (14n+18)1,2 + (14m+18).1,2 = 93,6 => n + m = Chỉ có n=1, m= n=2, m=1 phù hợp Vậy alcol CH3OH C2H5OH Bài tập tự giải: Đun nóng 132,8 hỗn hợp alcol đơn chức với H2SO4 đặc 1400C thu 111,2 g hỗn hợp ete có số mol Tìm số mol ete Đun nóng hỗn hợp alcol no đơn chức nhau, mạch hở A, B với H2SO4 đặc 1400C thu hỗn hợp ete Đốt cháy hỗn hợp ete thu 33,88gam CO2 18,9 gam H2O Xác định CTCT A B Đun nóng hỗn hợp alcol A, B, C với H2SO4 đặc 1700C hỗn hợp hai olefin đồng đẳng Lấy hai alcol đun với H2SO4 đặc 1400C 2,64 g ete với số mol Mặt khác làm bay 2,64 gam ete thể tích thể tích 0,96 gam oxi (cùng t0 p) tìm CTCT khối lượng ete Dạng 7:phản ứng oxi hoá ancol dẫn xuất halogen phương pháp bảo toàn nguyên tố Nếu nH2O > nCO2 : ancol no, mạch hở( CnH2n +2Oa) (1 ≤ a ≤ n) nancol = nH2O -nCO2 Nếu nH2O = nCO2: ancol không no có liên ∏ ( CnH2n Oa) Nếu nancol = nCO2 - nH2O : ancol co hai liên kết ∏( CnH2n -2Oa) Ví dụ: đốt cháy hoàn toàn ancol đa chứcX thu 8,8 g CO2và 5,4 g H2O Tìm công thức gọi tên ancol Giải: nCO2= 8,8:44=0,2 mol nH2O=5,4:18= 0,3 mol Vì nH2O > nCO2 nên ancol no có (CnH2n+2 Oa ) nC: nH= nCO2:(2nH2O )=0,2:0,6=n:(2n+2) Suy n= Vì X ancol đa chức nên công thức C2H6O2 (etylen glicol) Bài tập 1: đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol ancol no A mạch hở cần 0,25 mol O2 Công thức phân tử ancol A A.C2H6O2 B C3H8O2 C.C3H8O3 D.C2H6O Bài tập 2: X ancol no mạch hở.Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam O2 thu nước 6,6 gam CO2 Công thức X A C2H4(OH)2 B.C3H7OH C.C3H5(OH)3 D C3H6(OH)2 2.Phương pháp sử dụng giá trị trung bình hỗn hợp nhiều ancol: Gọi  số nguyên tử C trung bình x tổng số mol hỗn hợp ancol Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp ancol no, đơn chức liên tiếp tromg dãy đồng đẳng thu 3,854 lít CO2 đktc 3.96 g H2O Tính a xác định CTPT ancol Giải: đặt công thức chung hai ancol CH2 +1 x tổng số mol hai ancol CH2 +1+3/2 O2 CO2 +( +1)H2O x mol x mol  (+1)x mol  nCO2 = x = = 0,16 mol (1) nH2O = (+1)x= =0,22 mol (2) giải (1) (2) ta : x =0,06  = 2,67 ta có: a= (14 +18).x = (14.2,67 +18).0,06 = 3,32g từ  = 2,67 ta có công thức hai ancol C2H5OH C3H7OH Bài tập tương tự : Đốt cháy hoàn toàn 6,45g dẫn xuất halogen đơn no mạch hở X cho khí qua bình chứa AgNO3 thu 14,35 g kết tủa trắng, khí thoát dẫn qua bình chứa Ca(OH)2 dư thu 20g kết tủa Xác định công thức phân tử X.(giả sử phản ứng xảy hoàn toàn) Khi đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai ancol no, đơn chức mạch hở thu V lít khí CO2 đktc a gam H2O tìm biểu thức liên hệ m, a V 3 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai ancol X Y đồng đẳng , thu 0,3 mol CO2 0,425 mol H2O mặt khác, cho 0,25 mol hỗn hợp M tác dụng với Na dư, thu chưa đến 0,15 mol H2 tìm công phân tử X,Y Hỗn hợp ancol đơn chức A,B,C có tổng số mol 0,08 khối lượng 3,387 gam Xác định CTPT A, B, C, biết B C có số nguyên tử cacbon số mol rượu A 5/3 tổng số mol ancol B, C tìm công thức cấu tạo A, B, C Hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, mạch hở, dãy đồng đẳng oxi hoá hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X có khối lượng m CuO nhiệt độ thích hợp, thu đựơc hỗn hợp sản phẩm hữu Y cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 54 gamAg Tính giá trị m Dạng 8: Độ rượu Bài tập 1: Tính thể tích rượu 950cần dùng để pha tạo lít rượu có nồng độ 3(M).Biết tỉ khối rượu 0,8 Bài giải Trong lít rượu 3M có: 3.46=138(g) rượu nguyên chất 138 Thể tích rượu nguyên chất : 0,8 =172,5(ml) Thể tích rượu 950: 172 ,5.100 =181,5 (ml) 95 Bài tập 2: Cho Na dư vào dung dịch cồn (C2H5OH+ H2O), thấy khối lượng H2 bay 3%khối lượng cồn dùng Dung dịch cồn có nồng độ phần trăm là? Bài tập 3:Đốt cháy hoàn toàn 15ml rượu etylic chưa rõ độ rượu, cho toàn sản phẩm cháy vào nước vôi dư, thu 50 g kết tủa Xác định độ rượu biết D rượu=0,8g/ml Dạng : Lên men rượu Bài tập 1: Người ta dùng khoai chứa 75% tinh bột tinh bột có chứa 20% nước để làm rượu.Tỉ khối rượu 0,8 Tính thể tích rượu 950 điều chế Bài giải H + ,t (C6H10O5)n + nH2O   → nC6H12O6 C6H12O6  lenm e→n 2C2H5OH +2CO2 Sơ đồ: (C6H10O5)n → nC6H12O6 Khối lượng bột khoai: → 2n C2H5OH6 75 100 Khối lượng tinh bột nguyên chất: * 106=75 104(gam) 750000 80 = 60 104(gam) 100 Qua sơ đồ  số mol rượu = 2n(tinh bột)= 2n 600000 =0,74.104(mol) 162 n Khối lượng rượu nguyên chất: 0,74.104.46=34.104(gam) Thể tích rượu nguyên chất: 34 ,04 10000 0,8 =42,55.104(mol) 42 ,55 10000 =44,8.104 (mol)=448 (lit) 95 Thể tích rượu 950: Bài tập 2: Khi lên men lít ancol etylic 9,20 thu dung dịch chứa X gam axit axetic.Biết hiệu suất trình lên men 80% khối lượng riêng ancol etylic nguyên chất 0,8g/ml Bài tập 3:Lên men hoàn toàn m gam glucozo thành ancol etylic Toàn khí CO2 sinh trình hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2(dư) tạo 40 gam kết tủa.Nếu biết hiệu suất trình lên men 75% giá trị m là? Bài tập 4: Khối lượng tinh bột cần dùng trình lên men để tạo thành lít ancol etylic 460l (biết hiệu suất trình 72%và khối lượng riêng ancol etylic nguyên chất 0,8g/ml) Dạng 10: Phản ứng vào nhân benzen Bài tập: Để điều chế axit piric, người ta từ 9,4 gam phenol dùng lượng HNO3 lớn 50% so với lượng HNO3 cần thiết.Số mol HNO3 dùng khối lượng axit piric thu là? Cho 141 g phenol tác dụng với hỗn hợp gồm 800 gam dung dịch HNO3 63% 750 gam dung dịch H2SO4 đậm đặc Tính khối lượng acid piric thu nồng độ C% HNO3 dư dung dịch sau phản ứng Biết phản ứng xảy hoàn toàn Dạng 11: phản ứng -OH -X ngược lại Ví dụ: Đun nóng dẫn xuất halogen X ddNaOH vừa đủ thu 7,4 gam alcol no,đơn chức B, cô cạn dung dịch thu 5,85 g muối NaCl Xác định CTPT X Trả lời: Vì X alcol no,đơn chức + NaCl nên X akyl mono clorua Gọi X CnH2n+1Cl nNaCl = =0,1 (mol) phương trình phản ứng CnH2n+1Cl CnH2n+1OH + NaCl 0,1 mol ← 0,1 mol => MCnH2n+1OH= = 74 => n= => X C4H9Cl Bài tập tự giải: Một alcol X tác dụng với HBr cho 24,6 g chất hữu Y Hiệu suất phản ứng 60% Hàm lượng nguyên tố Y là: 29,27%C : 5,69%H : 65,04%Br Biết 24,6 g Y chiếm thể tích thể tích 5,6g nitop7 điều kiên75 Xác định CTCT X, Y Biết đun nóng X với CuO cho sản phẩm andehit [...]...=> X là C4H9Cl Bài tập tự giải: 1 Một alcol X tác dụng với HBr cho 24,6 g chất hữu cơ Y Hiệu suất phản ứng là 60% Hàm lượng các nguyên tố trong Y là: 29,27%C : 5,69%H : 65,04%Br Biết 24,6 g Y chiếm thể tích đúng bằng thể ... 2.Dựa vào tính chất vật lý hóa học nhận biết chất sau: p-crezol, glixerol, bezyl clorua Dạng 4: Ancol + kim loại kiềm - Phương pháp bảo toàn khối lượng kết hợp với phương pháp trung bình Bài tập. .. 5: Phản ứng tách nước ancol phản ứng tách HX dẫn xuất halogen Bài tập 1: Khử H2O lượng ancol mạch hở cho chất hữu có tỉ khối so với ancol 0,7 Tìm công thức ancol, viết phương trình phản ứng minh... ancol hỗn hợp ban đầu Bài tập 3: cho 7,8 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, dãy đồng đẳng tác dụng hết với 4,6 gam Na, thu 12,25 gam chất rắn tìm công thức công thức phân tử hai ancol - Phương pháp