TÍNH LƯỠNG TÍNH của Al(OH)3 CHUYÊN đề kỹ THUẬT xác ĐỊNH ĐỒNG PHÂN CÔNG THỨC TÍNH NHANH số ĐỒNG PHÂN

1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH TÍNH LƯỠNG TÍNH CỦA Al(OH)3 A PHƯƠNG PHÁP GIẢI Các dạng toán thường gặp Dạng 1: Thêm dung dịch bazơ (OH-) vào dung dịch muối Al3+ Hiện tượng: Đầu tiên có kết tủa trắng Al(OH)3 xuất hiện, sau kết tủa tan dần OH- dư Đặt T= Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 ↓ (1) Al(OH)3 + OH- → Al(OH)-4 (2) Al3+ + 4OH- → Al(OH)-4 (3) n OH n Al3 Al(OH)3 Al(OH)-4 * Nhận xét: + T =  n OH  3n Al : lượng kết tủa cực đại, tính theo (1)  3 + T   n OH  4n Al : lượng kết tủa cực tiểu, tính theo (3)  3 + T <  n OH < 4n Al : điều kiện có kết tủa  3 Nếu n Al(OH)  n Al : ứng với giá trị n Al(OH) có tương ứng giá trị n OH 3 3  khác + Trường hợp 1: Kết tủa ứng với giá trị cực đại, xảy phản ứng (1): - n OH  3n Al3 (lượng OH tiêu tốn nhất) + Trường hợp 2: Kết tủa lại sau bị hòa tan phần, xảy phản ứng (1) (2): n OH   n OH   n OH  (lượng OH- tiêu tốn nhiều nhất) (1) (2) Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học Các cách giải: Cách giải thơng thường (theo phương trình ion) Sử dụng sơ đồ áp dụng bảo toàn nguyên tố với Al nhóm OHAl3+ + OH- → Al(OH)3 ↓ + Al(OH)-4 - Bảo toàn nguyên tố Al: n Al  n Al(OH)  n Al(OH) - Bảo tồn nhóm (OH-): n OH  3n Al(OH)  4n Al(OH) 3    (có thể áp dụng theo phương pháp bảo tồn điện tích) Theo cơng thức tính nhanh: + Lượng OH- tiêu tốn nhất: n OH  (min)  3 + Lượng OH- tiêu tốn nhiều nhất: n OH  (max)  4n Al3  n  Chú ý: cho NaOH vào hỗn hợp gồm (muối Al3+ axit H+) cộng thêm số mol H+ vào công thức trên, tức là: n OH  (min)  3n   n H ; n OH  (max)  4n Al3  n   n H  Phương pháp dùng đồ thị * Một số lưu ý: (1) Al(OH)3 nói riêng hiđroxit lưỡng tính nói chung tan axit mạnh bazơ mạnh, không tan axit yếu ( NH 4 H2CO3) bazơ yếu (NH3, amin, CO32 ), đó: - Khi cho từ từ kiềm vào muối Al3+ lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, sau giảm dần tan hết kiềm dư - Khi thay kiềm dung dịch NH3 lượng kết tủa tăng dần đến cực đại khơng bị hịa tan NH3 dư (riêng Zn(OH)2 hiđroxit lưỡng tính tan NH3 tạo phức tan [Zn(NH3)4](OH)2) (2) Khi cho kiềm tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm H+ Al3+ phản ứng có xảy theo thứ tự: OH- + H+ → H2O 3OH- + Al3+ → Al(OH)3↓ OH- + Al(OH)3 → Al(OH)-4 Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học Dạng 2: Thêm dung dịch axit (H+) vào dung dịch aluminat Al(OH)-4 Hiện tượng: Đầu tiên có kết tủa keo trắng Al(OH)3 xuất Khi lượng Al(OH)-4 hết, lượng H+ dư hòa tan kết tủa: Al(OH)-4 + H+ → Al(OH)3 ↓ + H2O (4) Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O (5) Al(OH)-4 + 4H+ → Al3+ + 4H2O (6) Đặt T= n H n Al(OH) Al(OH)3 Al3+ * Nhận xét: + T =  n H  n Al(OH) : lượng kết tủa cực đại, tính theo (4)   + T   n H  4n Al(OH) : lượng kết tủa cực tiểu, tính theo (6)   + T <  n H < 4n Al(OH) : điều kiện có kết tủa   Ứng với giá trị n Al(OH) có tương ứng giá trị n H khác  Cách giải tương tự dạng 1, có số lưu ý sau: - Sử dụng sơ đồ: Al(OH)-4 + H+ → Al(OH)3 ↓ + Al3+ Thường đề cho biết số mol Al(OH)3, áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố Al tính được: n Al  n Al(OH)  n Al(OH) 3  - Sử dụng cơng thức tính nhanh: + Lượng H+ tiêu tốn nhỏ nhất: n H + Lượng H+ tiêu tốn lớn nhất: n H  (min)  ( max ) n  4n Al(OH) - 3n  Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học Chú ý: Nếu cho dung dịch axit (H+) vào hỗn hợp gồm (muối Al(OH)-4 bazơ OH-) cộng thêm mol OH- vào cơng thức trên, tức là: n H (min)  n   n OH ; n H ( max )  4n Al(OH) - 3n   n OH  * Một số lưu ý: - Khi cho từ từ axit H+ (HCl, H2SO4, HSO-4) vào dung dịch muối aluminat lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, sau tan phần hay hoàn toàn tùy thuộc vào lượng H+ dư - Khi thay axit muối NH 4 hay sục khí CO2 dư lượng kết tủa tăng dần đến cực đại khơng bị hịa tan Sục khí CO2 dư tạo muối HCO3 khơng phải CO32 - Khi cho axit H+ tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm OH - Al(OH)3 phản ứng xảy theo thứ tự: OH- + H+ → H2O Al(OH)-4 + H+ → Al(OH)3 ↓ + H2O Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O - Các cơng thức tính nhanh áp dụng giới hạn cho số bài, cần nắm vững chất, thứ tự phản ứng để giải tất tập Al(OH)3 cách linh hoạt Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học B BÀI TẬP MINH HỌA Bài 1: Trộn dung dịch chứa a mol AlCl3 với dung dịch chứa b mol NaOH Để thu kết tủa cần có tỉ lệ A a : b < : B a : b ≥ : B a : b = : C a : b > : Phân tích, hướng dẫn giải: Al(OH)-4 Al(OH)3 Từ sơ đồ: Để thu kết tủa n OH  n Al3 4 b a 4   a:b>1:4 a b → Đáp án D Bài 2: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M thu 15,6 gam kết tủa Giá trị lớn V A 1,2 B 1,8 C 2,0 D 2,4 Phân tích, hướng dẫn giải: * Cách 1: Giải thơng thường theo phương trình ion n AlCl3  0, 2.1,  0, mol ; n Al(OH)3  15,  0, mol 78 V(max) ( số mol NaOH lớn nhất) xảy trường hợp 2: kết tủa Al(OH)3 bị hồ tan phần cịn lại 15,6 gam kết tủa Al3+ + 0,3 mol Al(OH)3 + 3OH- → Al(OH)3 ↓ 0,9 mol (1) 0,3 mol OH- → Al(OH)-4 (2) (0,3 – 0,2) mol 0,1 mol Theo (1), (2): Tổng số mol OH- dùng là: 0,9 + 0,1 = mol Vậy V(max)   M → Đáp án C 0,5 Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học * Cách 2: Sử dụng sơ đồ bảo toàn nguyên tố Al, bảo tồn nhóm OH- V(max) ( số mol NaOH lớn nhất) xảy trường hợp 2: kết tủa Al(OH)3 bị hồ tan phần cịn lại 15,6 gam kết tủa Sơ đồ: Al3+ + OH- → Al(OH)3 ↓ + [Al(OH)4]- + Theo bảo toàn nguyên tố với Al: n Al3  n Al(OH)3  n Al(OH)  n Al(OH)  n Al3  n Al(OH)3  0,3  0,  0,1 mol + Theo bảo tồn nhóm (OH-): n  3n Al(OH)3  4n Al(OH)  3.0,  4.0,1  1, mol OH  Do phân tử Al(OH)3 có nhóm OH- → n OH  3n Al(OH)  Al(OH)-4 có nhóm OH- → n OH  4n Al(OH)  => Vậy V(max)    M → Đáp án C 0,5 * Cách 3: Sử dụng cơng thức tính nhanh Lượng OH- tiêu tốn nhiều nhất: n OH => Vậy V(max)   (max)  4n Al3  n  4.0,3  0,  1, mol  M → Đáp án C 0,5 * Chú ý: sử dụng phương pháp bảo tồn điện tích phương pháp đồ thị để giải Bài 3: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn thu 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kết tủa A 0,45 B 0,35 C 0,25 D 0,15 Phân tích, hướng dẫn giải: n Al3  0,1.2  0, mol ; n H  0,1.2  0, mol ; n Al(OH)3  7,8  0,1 mol 78 Vmax ( số mol NaOH lớn nhất) kết tủa Al(OH)3 bị hồ tan phần Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học * Cách 1: Giải theo phương trình ion Thứ tự phản ứng: H+ + OH- → H2O 0,2mol Al3+ (1) 0,2 mol + 3OH- → Al(OH)3 0,2mol 0,6 mol (2) 0,2 mol Al(OH)3 + OH- → Al(OH)-4 (3) (0,2 – 0,1) 0,1 mol Theo (1), (2), (3): Tổng số mol OH- dùng: 0,2 + 0,6 + 0,1 = 0,9 mol => V(max )  0,9  0, 45 lít → Đáp án A * Cách 2: Sử dụng sơ đồ H+ + OH- → H2O (1) Al3+ + OH- → Al(OH)3 + Al(OH)-4 (2) + BTNT (Al): n Al  n Al(OH)  n Al(OH)  n Al(OH)  n Al  n Al(OH)  0,  0,1  0,1 mol 3   3 + Bảo tồn nhóm (OH-): n OH   n OH   n OH   n H   3n Al(OH)3  4n Al(OH)  0,  3.0,1  4.0,1  0, mol => V(max )  (1) (2) 0,9  0, 45 lít → Đáp án A * Cách 3: Sử dụng công thức tính nhanh: n OH  (max)  4n Al3  n   n H   4.0,  0,1  0,  0,9 mol => V(max )  0,9  0, 45 lít → Đáp án A Bài 4: Cho dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,01 mol HCl 0,01 mol AlCl3 Số mol NaOH tối thiểu phải dùng đề lượng kết tủa lớn nhỏ A 0,01 mol 0,02 mol B 0,04 mol 0,06 mol C 0,03 mol 0,04 mol D 0,04 mol 0,05 mol Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học Phân tích, hướng dẫn giải: + Kết tủa lớn 0,01 mol AlCl3 → 0,01 mol Al(OH)3↓ kết tủa chưa bị hòa tan H+ + OH- → H2O (1) 0,01 mol 0,01 mol Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (2) 0,01 mol 0,03 mol Theo (1), (2): tổng số mol OH- dùng là: 0,01 + 0,03 = 0,04 mol + Kết tủa nhỏ 0,01 mol AlCl3 → 0,01 mol Al(OH)3↓ kết tủa vừa tan hết H+ + OH- → H2O (1) 0,01 mol 0,01 mol Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (2) 0,01 mol 0,03 mol 0,01 mol Al(OH)3 + OH- → Al(OH)-4 0,01 mol (3) 0,01 mol Theo (1), (2), (3): tổng số mol OH- dùng: 0,01 + 0,03 + 0,01 = 0,05 mol → Đáp án D Bài 5: Trộn 100 ml dung dịch AlCl3 1M với 200 ml dung dịch NaOH 2,25M dung dịch X Để kết tủa hoàn toàn ion Al3+ dung dịch X dạng hiđroxit cần dùng V lít khí CO2 (đktc) Giá trị V là: A 1,12 B 2,24 C 3,36 D 6,72 Phân tích, hướng dẫn giải: Có n OH  n Al3  2, 25.0, 3+  4,  => Al chuyển hết thành [Al(OH)4] 0,1 Al3+ + 4OH- → Al(OH)-4 0,1 mol 0,4 mol 0,1 mol → Số mol OH- dư = 0,45 – 0,4 = 0,05 mol Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học (hoặc nhẩm n Al  n Al(OH)  0,1 mol ; n OH  4n Al(OH)  4.0,1  0, mol ) 3   pu  Sục khí CO2 qua dung dịch X: OH- + CO2 → HCO-3 0,05 0,05 Al(OH)-4 + CO2 → Al(OH)3 + HCO-3 0,1 0,1 => Số mol CO2 = 0,05 + 0,1 = 0,15 mol => V = 0,15.22,4 = 3,36 lít → Đáp án C Bài 6: Cho a mol AlCl3 vào lít dung dịch NaOH có nồng độ b (mol/l) 0,05 mol kết tủa, thêm tiếp lít dung dịch NaOH 0,06 mol kết tủa Giá trị a b A 0,15 0,06 B 0,09 0,18 C 0,09 0,15 C 0,06 0,15 Phân tích, hướng dẫn giải: + Khi thêm tiếp NaOH thu thêm kết tủa => trước thêm Al3+ dư, NaOH ban đầu hết Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 b => b b  0, 05  b = 0,05.3 = 0,15 mol + Khi thêm tiếp lít NaOH b(mol/l) mà lượng kết tủa thu tăng 0,01 mol < 0,05 mol => kết tủa bị hòa tan phần Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 a 3a a Al(OH)3 + OH- → Al(OH)-4 (a – 0,06) (a – 0,06) => Tổng số mol OH- dùng: 3a + a – 0,06 = 2b = 2.0,15 = 0,3 mol → a = 0,09 mol (chú ý: 2b tổng số mol OH- dùng) → Đáp án C Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học 10 Bài 6: X dung dịch AlCl3, Y dung dịch NaOH 2M Cho 150 ml dung dịch Y vào cốc chứa 100 ml dung dịch X, khuấy tới phản ứng hoàn tồn thấy cốc có 7,8 gam kết tủa Thêm tiếp vào cốc 100 ml dung dịch Y, khuấy đến kết thúc phản ứng thấy cốc có 10,92 gam kết tủa Nồng độ mol dung dịch X A 3,2M B 2,0 M C 1,6M D 1,0M Phân tích, hướng dẫn giải: a mol Al3+ 0,3 mol OH 0,1 mol Al(OH)3 ↓ Al3+dư 0,2 mol OH- 0,14 mol Al(OH)3 ↓ Al(OH)-4 Tổng số mol OH- dùng = 0,3 + 0,2 = 0,5 mol Số mol Al(OH)3 (cuối) = 0,14 mol => số mol OH- (trong Al(OH)3 (cuối)) = 0,42 mol => Theo bảo tồn nhóm OH-: 0,5 – 0,42 = 0,08 mol OH- phải Al(OH)-4 => n Al(OH)   0, 08  0, 02 mol Theo BTNT (Al): n Al  n  + n Al(OH)  0,14  0, 02  0,16 mol 3 => CM (dd AlCl )   0,16  1, 6M → Đáp án C 0,1 Bài 7: Một dung dịch X chứa NaOH 0,3 mol Na[Al(OH)4] Cho mol HCl vào X thu 15,6 gam kết tủa Số mol NaOH dung dịch X A 0,2 0,8 B 0,4 0,8 C 0,2 0,4 D 0,2 0,6 Phân tích, hướng dẫn giải: * Cách 1: Các phản ứng xảy theo thứ tự: H+ + OH- → H2O (1) [Al(OH)4]- + H+ → Al(OH)3 ↓ + H2O (2) Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O (3) Ứng với giá trị kết tủa, có hai trường hợp Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học VII Bài tập có lời giải Bài 1: Hợp chất X có CTPT C4H8, xác định đồng phân cấu tạo X Phân tích, hướng dẫn giải: Ta có: k  2.4   =1 => Có lk  hay vịng => có dạng mạch cacbon: - Mạch hở có liên kết đôi phân tử C=C−C−C CH2=CH−CH2−CH3 C−C=C−C CH3 −CH=CH−CH3 Điền nối đôi C−C−C−C Điền nối đôi C−C−C C=C−C CH2 =C−CH3 CH3 C C - Mạch vòng có liên kết đơn C C C C 2HC CH2 2HC CH2 C C CH2 CH2 CH−CH3 C−C Bài 2: Viết đồng phân mạch hở C4 H8, cơng thức cấu tạo có đồng phân hình học? Phân tích, hướng dẫn giải: Các đồng phân mạch hở C4H8: CH2=CH−CH2 −CH3 (1) CH3 −CH=CH−CH3 (2); CH2 =C−CH3 (3); CH3 Trong số đồng phân có (2) thỏa mãn điều kiện đồng phân hình học CH3 CH3 CH3 C=C H H C=C H Đồng phân Cis H CH3 Đồng phân trans Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Bài 3: Cho chất sau: CH2 = CH–CH2–CH2–CH=CH2, CH2=CH–CH=CH–CH2–CH3, CH3–C(CH3)=CH–CH3, CH2=CH–CH2–CH=CH2 A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, cao đẳng khối A, 2008) Phân tích, hướng dẫn giải: Dựa vào điều kiện cần đủ để có đồng phân hình học => có CH2=CH–CH=CH–CH3 có đồng phân hình học Bài : Có hợp chất đồng phân cấu tạo có cơng thức phân tử C4H8, làm màu dung dịch brom điều kiện thường? Phân tích, hướng dẫn giải: Cách viết đồng phân nhử tập trên, đồng phân C4H8 xiclobutan khơng có phản ứng với brom điều kiện thường  Các dẫn xuất xiclopropan tham gia phản ứng cộng mở vòng với brom Bài 5: C6H12 có đồng phân cấu tạo, mạch hở tác dụng với HBr cho sản phẩm nhất? A B C D Phân tích, hướng dẫn giải: - C6H12 có cấu tạo mạch hở => anken - Phản ứng cộng hợp vào anken tuân theo quy tắc Maccopnhicop anken tác nhân cộng hợp bất đối => Để C6H12 tác dụng với HBr cho sản phẩm C6 H12 có cấu tạo đối xứng: CH3CH2 CH=CHCH2CH3 (CH3)2C=C(CH3)2 => Đáp án C  Khi cộng phân tử bất đối xứng (HX, H2O, ) vào anken đối xứng thu sản phẩm Bài 6: Có bao nhiều hợp chất đồng phân cấu tạo có cơng thức phân tử C5H8 phản ứng với dung dịch [Ag(NH3)2]+ tạo kết tủa? Phân tích, hướng dẫn giải:  Chỉ ankin đầu mạch có nguyên tử H liên kết ba có phản ứng tạo kết tủa với dung dịch [Ag(NH3)2]+ HC≡C−CH2−CH2−CH3 HC≡C−CH−CH3 CH3 => Có đồng phân ankin đầu mạch tạo kết tủa Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Bài 7: Chất hữu X có cơng thức phân tử C6 H6 mạch hở, không phân nhánh Biết mol X tác dụng với AgNO3/NH3 dư tạo 292 gam kết tủa Số đồng phân cấu tạo có X A B C D Phân tích, hướng dẫn giải: X có độ bất bão hịa k = Phương trình phản ứng: C6H6 + xAgNO3 + xNH3 → C6H6-xAgx  + xNH4 NO3 M= 292  292 = 78 + 107x => x = => x có liên kết ba đầu mạch (tương ứng với liên kết  , k = 4) => có cơng thức cấu tạo: HC≡C–CH2–CH2–C≡CH; HC≡C–CH(CH3) –C≡CH => Đáp án B Bài 8: Xác định số đồng phân thơm có cơng thức phân tử C8H10  Ghi nhớ: - Các ankyl benzen có gốc ankyl ≥ 2C có đồng phân mạch C - Đồng phân vị trí nhánh: o, m, p,… - Vịng benzen bền, khơng làm màu dung dịch Br2 dung dịch thuốc tím Vì vậy, hiđrocacbon có cơng thức CnH2n-6 (n ≥ 6) thỏa mãn tính chất phải chức vịng benzen - Số lượng tối đa sản phẩm (1 lần) vào vịng benzen số loại H tương đương có vịng Phân tích, hướng dẫn giải: C8H10 đồng phân thơm => có C nhánh Có đồng phân sau: CH3 H2C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Bài 9: Một hợp chất hữu A có cơng thức phân tử C8H8 Khi cho A phản ứng với lượng dư H2 (Ni, t0) mol A phản ứng hết mol H2, cho A phản ứng với dung dịch Brom dư mol A phản ứng hết với mol Br2 Xác định cơng thức cấu tạo A Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Phân tích, hướng dẫn giải: - Độ bất bão hòa: k = (tổng số liên kết  vòng) - Cứ mol A + mol H2 => A có liên kết  => A phải có mạch vịng C - Mặt khác, mol A + mol Br2 (tối đa) => liên kết  có liên kết  nhánh, liên kết  lại nằm vòng benzen => A C6H5−CH=CH2 Bài 10: Hiđrocacbon X chứa vịng benzen có cơng thức phân tử C8 H10, cho X tác dụng với dung dịch Br2 có mặt bột Fe khơng có mặt bột Fe, trường hợp tạo dẫn xuất monobrom Công thức cấu tạo X Phân tích, hướng dẫn giải: X thỏa mãn cơng thức CnH2n-6, có C, chứa vịng benzen nên X ankyl benzen (có nguyên tử C nhánh) Do X tác dụng với Br2 đun nóng X tạo dẫn xuất monobrom nên X chứa nhóm metyl Trong vịng benzen cịn ngun tử H thay brom có mặt bột Fe Theo đầu tạo thành dẫn xuất monobrom nên nguyên tử H tương đương H3C CH3 => CTCT phù hợp X là: Bài 11: Cho X có CTPT C7H8O Xác định số đồng phân cấu tạo thuộc loại hợp chất thơm X Phân tích, hướng dẫn giải: Các đồng phân phải chứa vòng benzen, nguyên tử C nhánh nên X có đồng phân sau: OH OH OH O CH3 CH 2OH CH3 CH3 CH3 Bài 12: Hợp chất hữu X (phân tử có vịng benzen) có cơng thức phân tử C7H8O2, tác dụng với Na với 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 mol : Xác định công thức cấu tạo X  Ghi nhớ: - Phenol đơn giản C6H5OH Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net - Công thức phân tử chung phenol đơn chức: CnH2n-7OH (n ≥ 6) - Do ảnh hưởng vịng benzen, ngun tử H nhóm –OH phenol linh động nguyên tử H nhóm –OH ancol - Phenol tác dụng với kim loại kiềm dung dịch kiềm ancol phản ứng với kim loại kiềm - Phenol phản ứng với dung dịch brom tạo kết tủa Phân tích, hướng dẫn giải: - X tác dụng với Na thu số mol H2 số mol X nên phân tử X có nguyên tử H linh động, X có oxi nên X có nhóm –OH - Mặt khác, X tác dụng với NaOH theo tủ lệ mol : nên X có nhóm OH phenol => X chứa vịng benzen, có nhóm –OH phenol, nhóm –OH ancol thơm => X HOC6H4CH2OH Bài 13: Có đồng phân ứng với cơng thức phân tử C8 H10O (là dẫn xuất bezen) không tác dụng với NaOH, tách nước thu sản phẩm trùng hợp tạo polime? A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, Cao đẳng khối B, 2007) Phân tích, hướng dẫn giải: - C8H10O dẫn xuất benzen (C6 H5-R) => R có R = C2H5O - C8H10O khơng tác dụng với NaOH, tách nước thu sản phẩm trùng hợp tạo polime => có nhóm –OH khơng đính trực tiếp vào vịng benzen mà đính vào gốc R, R có cacbon để tạo liên kết đôi => C6H5-CH(OH)-CH3 C6H5-CH2-CH2OH ( tách nước cho anken C6H5CH=CH2) Bài 14: Viết đồng phân cấu tạo có CTPT C4H10O Phân tích, hướng dẫn giải: Ta có: k = => có đồng phân mạch hở có liên kết đơn phân tử k = nên nhóm chức –OH (ancol) –O– (ete) Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net - Đồng phân ancol: C–C–C–C–OH Điền nhóm OH CH3–CH2–CH2–CH2–OH C–C–C–C C–C–C–C CH3–CH2–CH–CH3 OH C–C–C–OH C–C–C C OH C C–C–C C OH CH3–CH–CH2–OH OH CH3 CH3–C–CH3 CH3 - Đồng phân ete: C–O–C–C–C CH3–O–CH2–CH2–CH3 C–C–O–C–C CH3–CH2–O–CH2–CH3 C–C–O–C CH3–CH–O–CH3 CH3 C Bài 15: Khi phân tích thành phân ancol đơn chức X thu kết quả: tổng khối lượng cacbon hiđro gấp 3,625 lần khối lượng oxi Số đồng phân cấu tạo X A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, cao đẳng khối A, 2008) Phân tích, hướng dẫn giải: Gọi công thức ancol CxHyOz ( y ≤ 2x + 2) Theo ta có: 12x + y = 16.3,625 => 12x + y = 58 => nghiệm phù hợp x = 4, y = 10 => Cơng thức phân tử C4H10O Có đồng phân cấu tạo: CH3CH2CH2CH2OH, CH3CH2 CH(OH)CH3, (CH3)2CHCH2OH, (CH3)3C-OH => Đáp án B Hoặc sử dụng cơng thức tính nhanh số đồng phân cho ancol no đơn chức 2n – = 4-2 = Bài 16 : Số đồng phân este ứng với công thức phân tử C4H8O2 là: A B C D Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net  Cách viết đồng phân este: RCOOR’ (R’# H) + Bước 1: Bắt đầu viết từ este fomiat H-COOR’ (R’ mạch khơng nhánh, mạch có nhánh) + Bước 2: Viết đồng phân ứng với R tăng 1C, 2C, tương ứng với R’ giảm 1C, 2C, đảm bảo số C este Phân tích, hướng dẫn giải: + Các đồng phân HCOOR’ HCOOCH2CH2CH3; HCOOCHCH3 CH3 + Tăng dần số C R, giảm tương ứng R’ CH3COOCH2CH3; CH3CH2COOCH3 => có đồng phân Hoặc áp dụng cơng thức tính nhanh số đồng phân este đơn chức, no với n = 24-2 = đồng phân! => Đáp án C Bài 17: Tổng số hợp chất hữu no, đơn chức, mạch hở, có cơng thức phân tử C5H10O2, phản ứng với dung dịch NaOH phản ứng tráng bạc A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học khối B, 2010) Phân tích, hướng dẫn giải: C5H10O2 phản ứng với dung dịch NaOH khơng có phản ứng tráng bạc => axit este (không tạo axit fomic): Axit (4 đồng phân): CH3CH2CH2CH2COOH; CH3CH2CH(CH3)COOH; CH3CH(CH3)CH2COOH; CH3C(CH3)2COOH Este (5 đồng phân): CH3CH2CH2COOCH3, CH3CH(CH3)COOCH3, CH3CH2 COOC2 H5, CH3COOCH2CH2CH3, CH3COOCH(CH3)2 => Đáp án D Bài 18: Số hợp chất đồng phân cấu tạo, có cơng thức phân tử C4 H8O2, tác dụng với dung dịch NaOH không tác dụng với Na A B C D (Trích ĐTTS trường Cao đẳng khối A, 2009) Phân tích, hướng dẫn giải: C4H8O2 tác dụng với dung dịch NaOH không tác dụng với Na => C4H8O2 este no, đơn chức mạch hở => Đáp án C Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Bài 19: Tổng số chất hữu mạch hở, có cơng thức phân tử C2H4O2 là: A B C D Phân tích, hướng dẫn giải: C2H4O2 có k = + Trường hợp 1: C2H4O2 axit (hoặc este) no, đơn chức mạch hở (nhóm chức axit este chứa liên kết đôi nên gốc hiđrocacbon phải no, mạch hở) + Trường hợp 2: C2H4O2 chứa đồng thời nhóm –OH –CHO Các cơng thức thỏa mãn: CH3COOH, HCOOCH3 HOCH2CHO => Đáp án A * Chú ý: Học sinh dễ mắc sai lầm trường hợp C2H4O2 có nhóm chức ete (-O-) nhóm chức –CHO : CH3–O–CHO => Chọn D Tuy nhiên nhóm chức ete liên kết với nhóm chức anđehit xeton nhóm chức este Bài 20: Số đồng phân ứng với công thức phân tử C4H8O2 mà tác dụng với đá vôi bao nhiêu? A B C D Phân tích, hướng dẫn giải: C4H8O2 mà tác dụng với đá vôi => C4H8O2 axit Cơng thức tính: 2n-3 = 24-3 = => Đáp án A Bài 21: Một este có cơng thức phân tử C4H6O2 thủy phân môi trường axit thu đimetyl xeton Công thức cấu tạo thu gọn C4H6O2 công thức ? A HCOO-CH=CH-CH3 B CH3COO-CH=CH2 C HCOO-C(CH3)=CH2 D.CH2=CH-COOCH3 Phân tích, hướng dẫn giải:  Đây dạng tập xác định cấu tạo este dựa vào sản phẩm phản ứng Bình thường: Este thủy phân môi trường kiềm cho muối rượu, môi trường H+ cho axit + rượu Ngoài ra, bạn cần ý tới số trường hợp đặc biệt sau: + Este + NaOH → muối + anđehit => Este đơn chức có gốc ancol dạng công thức: R’−CH=CH− Do RCOO−CH=CH−R’ + NaOH → RCOONa + R’−CH=CH−OH R’−CH=CH−OH → R’−CH−CHO Kém bền Bền + Este + NaOH → muối + xeton => Este đơn chức với dạng công thức RCOO−C(R1)=C(R2)R3 Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Thí dụ: CH3COO−C(CH3)=CH2 Do CH3COO−C(CH3)=CH2 + NaOH → CH3COONa + CH2=C−OH CH2=C−OH CH3 Kém bền → CH2−C=O CH3 CH3 Bền + Este + NaOH → muối + ancol + H2O Este – axit: HOOC−R−COOR’ HOOC−CH2−COOCH3 HOOC−CH2−COOCH3 + NaOH → NaOOC−CH2−COONa + CH3OH + Este + NaOH → muối + H2O Este phenol: C6 H5OOC−R + 2NaOH → RCOONa + C6H5ONa + H2O + Este + NaOH → muối + anđehit + H2O Hiđroxi – este: dạng RCOO−CH(OH) −R’ RCOO−CH(OH) −R’ + NaOH → RCOONa + R’CHO R’−CH(OH)2 → R’CHO (bề hơn) Áp dụng tập trên: C4H6O2 thủy phân môi trường axit thu đimetyl xeton ( CH2−C=O ) => Đáp án C HCOO-C(CH3)=CH2 CH3 Đáp án A, B cho anđehit, D cho rượu Bài 22: Một este có cơng thức phân tử C3H6O2 có phản ứng tráng gương với dd AgNO3 NH3 Cơng thức cấu tạo este công thức nào? A HCOOC2 H5 B CH3COOCH3 C HCOOC3 H7 D C2H5COOCH3 Phân tích, hướng dẫn giải:  Chỉ este fomiat HCOOR’ có phản ứng tráng gương => A, C CTPT C3H6O2 => Đáp án A Bài 23: Amin có đồng phân cấu tạo? A C2H7N B C3H9N C C4H11N D C5H13N Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Phân tích, hướng dẫn giải: Số đồng phân amin no, đơn chức = 2n – Có n-1 = 4= 22 => n -1 = => n = => Đáp án B Bài 24: Trong số chất: C3 H8, C3H7Cl, C3H8O C3 H9N, chất có nhiều đồng phân cấu tạo A C3H7Cl B C3H8O C C3H8 D C3H9N (Trích ĐTTS vào trường Đại học khối A, 2010) Phân tích, hướng dẫn giải: Các chất có số nguyên tử cacbon, liên kết với với nguyên tố hóa trị cao khả tạo liên kết nhiều => N có hóa trị III cao => nhiều đồng phân => Đáp án D Bài 25: Ứng với cơng thức phân tử C2 H7O2N có chất vừa phản ứng với dung dịch NaOH vừa phản ứng với dung dịch HCl? (Trích ĐTTS vào trường Cao đẳng, 2010)  Gợi ý: Xác định công thức cấu tạo CxHyO2 N, CxHyO3N2 * CxHyO2N (2O 1N): Hãy viết phản ứng sau: CH3COOH + NH3 → CH3COONH4 => CTPT: C2H7O2N HCOOH + CH3NH2 → HCOONH3CH3 => CTPT: C2H7O2N Như vậy, ứng với CTPT dạng CxHyO2N (2O 1N) cớ thể là: + Aminoaxit: NH2−R−COOH + Este aminoaxit: NH2−R−COOR’ + Muối amoni axit cacboxylic: RCOONH4 Vừa tác dụng với HCl, vừa tác dụng với NaOH + Ankyl amoni: RCOONH3R’ + Hợp chất nitro hiđcacbon: RNO2 * CxHyO3N2 (3O 2N): Các bạn tự suy dựa vào số phản ứng sau: C2H5NH2 + HNO3 → C2H5NH3NO3 => CTPT: C2H8O3N2 CH3−NH−CH3 + HNO3 → CH3−NH(NO3) −CH3 => CTPT: C2H8O3N2 NH2 −R−COOH + NH3 → NH2−R−COONH4 Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Phân tích, hướng dẫn giải: HCOOH3NCH3; CH3COONH4 HCOOH3NCH3 + NaOH → HCOONa + CH3NH2 + H2O HCOOH3NCH3 + HCl → HCOOH + CH3NH3Cl CH3COONH4 + NaOH → CH3COONa + NH3 + H2O CH3COONH4 + HCl → CH3COOH + NH4Cl Bài 26: Có tripeptit (mạch hở) khác loại mà thủy phân hoàn toàn thu amino axit: glyxin, alanin phenylalanin? A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học khối A, 2010) Phân tích, hướng dẫn giải: Gọi amino axit tạo tương ứng X1, X2, X3 Với X2 nằm X1 X3 => X1 − X2 − X3; X3 − X2 − X1: có tri peptit (mạch hở) - Thay vị trí X2 X1 X3 => có tripeptit (mạch hở) => Đáp án D Hoặc áp dụng cơng thức ta có số tripeptit = n! = 3! = 3.2.1= Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net VIII Bài tập tự luyện Bài 1: Hiđrocacbon X có 16,28% khối lượng H phân tử Số đồng phân cấu tạo x A B C D Bài 2: C4H10O C4 H11N có số lượng đồng phân cấu tạo A B C D Bài 3: Hyđrocacbon X có tỷ khối so với H2 28 X khơng có khả làm màu nước Brom Số đồng phân cấu tạo X A B C D Bài 4: Số lượng đồng phân cấu tạo có cơng thức C6H10 tác dụng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa vàng A B C D Bài 5: Chất X có cơng thức phân tử C7H8 Cho X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 chất Y kết tủa Phân tử khối Y lớn X 214 g/mol Số đồng phân cấu tạo có X A B C D Bài 6: Khi cho Br2 tác dụng với hyđrocacbon X thu sản phẩm có tỷ khối so với O2 6,75 Số đồng phân cấu tạo X A B C D Bài 7: Có đồng phân cấu tạo có cơng thức phân tử C5H10 ? A B 10 C 11 D 12 Bài 8: Cho chất: CH2=CH−CH=CH2; CH3−CH2−CH=C(CH3)2; CH3−CH=CH−CH=CH2; CH3−CH=CH2; CH3−CH=CH−COOH Số chất có đồng phân hình học A B C D (Trích ĐTTS vào trường Cao đẳng, 2009) Bài 9: Chất sau có đồng phân hình học? A But-2-in B But-2-en C 1,2-đicloetan D 2-clopropen Bài 10: Có đồng phân cấu tạo, mạch hở có cơng thức C6 H10 tác dụng với H2 dư (Ni, t0) thu sản phẩm iso-hexan? A B C D Bài 11: Số đồng phân thơm ứng với công thức phân tử C8H10 A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, Cao đẳng khối A, 2008) Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Bài 12: Chất hữu X có cơng thức phân tử C4 H10O Số lượng đồng phân X không tác dụng với Na A B C D Bài 13: C3H8Ox có tất công thức cấu tạo ancol bền? A B C D Bài 14: Ancol X có cơng thức thực nghiệm (C2H5 O)n Số đồng phân cấu tạo X A B C D Bài 15: Ứng với công thức C4 H10O2 có đồng phân bền hòa tan Cu(OH)2? A B C D Bài 16: Có đồng phân ancol bậc có cơng thức phân tử C5H12O? A B C D Bài 17: Có đồng phân có cơng thức phân tử C5H12O oxi hóa CuO đun nóng tạo sản phẩm (giữ nguyên mạch cacbon) có phản ứng tráng bạc? A B C D Bài 18: Ứng với cơng thức C3 H6O có hợp chất mạch hở bền tác dụng với khí H2 (xúc tác Ni, t0) sinh ancol? A B C D (Trích ĐTTS vào trường cao đẳng, 2010) Bài 19: Số chất ứng với công thức phân tử C7 H8O (là dẫn xuất benzen) tác dụng với dung dịch NaOH A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, Cao đẳng khối B, 2007) Bài 20: Có đồng phân hợp chất thơm có cơng thức phân tử C8 H10O tác dụng với Na, không tác dụng với NaOH không làm màu dung dịch brom? A B C D Bài 21: Hợp chất thơm có cơng thức phân tử C8 H8 O2 vừa có khả tác dụng với Na, vừa có khả tác dụng với NaOH lam quỳ tím chuyển màu hồng có số đồng phân cấu tạo A B 12 C 14 D 10 Bài 22: Hợp chất X chứa vịng benzen có cơng thức phân tử C9H8O2 Biết X làm màu dung dịch Br2, tác dụng với NaHCO3 Số đồng phân cấu tạo X thỏa mãn cá tính chất A B C D Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Bài 23: Số lượng đồng phân chứa vịng benzen có cơng thức phân tử C7H6O2, vừa tác dụng với NaOH, vừa tham gia phản ứng tráng gương? A B C D Bài 24: Số đồng phân xeton ứng với công thức phân tử C5H10O A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, Cao đẳng khối A, 2008) Bài 25: Công thức nguyên anđehit mạch hở, chưa no (chứa liên kết ba phân tử) C4H4O Số đồng phân cấu tạo anđehit A B C D Bài 26: C3H6O có đồng phân mạch hở, bền có khả làm màu dung dịch Br2? A B C D Bài 27: Axitcacboxylic no, mạch hở X có cơng thức đơn giản C2 H3O2 Số đồng phân cấu tạo X A B C D Bài 28: Số hợp chất đồng phân cấu tạo, có cơng thức phân tử C4H8O2, tác dụng với dung dịch NaOH không tác dụng đươc với Na A B C D (Trích ĐTTS vào trường Cao đẳng, 2009) Bài 29: Có đồng phân cấu tạo có cơng thức phân tử C4H8O2 tác dụng với NaOH A B C D (Trích ĐTTS vào trường Cao đẳng, 2007) Bài 30: Số đồng phân este ứng với công thức phân tử C4H8O2 A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, Cao đẳng khối A, 2008) Bài 31: Cho tất đồng phân cấu tạo mạch hở có cơng thức phân tử C2H4O2 tác dụng với NaOH, Na, AgNO3/NH3 số phương trình hóa học xảy A B C D Bài 32: Cho tất đồng phân đơn chức, mạch hở, có cơng thức phân tử C2 H4O2 tác dụng với: Na, NaOH, NaHCO3 Số phản ứng xảy A B C D (Trích ĐTTS vào trường Đại học, Cao đẳng khối B, 2007) Bài 33: Có đồng phân cấu tạo este mạch hở có cơng thức phân tử C5 H8O2 thủy phân tạo axit anđehit? A B C D Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net Bài 34: X este không no (chứa liên kết đôi C=C) đơn chức, mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 4,3 gam X cần vừa đủ 7,2 gam O2 X có tối đa cơng thức cấu tạo? A B C D Bài 35: Thủy phân hịan tồn triglixerit (X, thu glixerol hỗn hợp ba axit béo: axit panmitic, axit stearic axit oleic Số lượng đồng phân X A B C D Bài 36: Cặp chất sau đồng phân nhau? A Ancol etylic đimetyl ete C Saccarozơ xenlulozơ B Glucozơ fructozơ D 2-metylpropan-1-ol Butan-2-ol (Trích ĐTTS vào trường Cao đẳng, 2010) Bài 37: Số đồng phân cấu tạo amin bậc có cơng thức phân tử C4H11N A B C D (Trích ĐTTS vào trường Cao đẳng, 2009) Bài 38: Có đồng phân cấu tạo amin có cơng thức phân tử C4H11N? A B C D 10 Bài 39: Hợp chất hữu X, mạch hở (chứa C, H, N), N chiếm 23,73% khối lượng Biết X tác dụng với HCl với tỉ lệ mol nx : nHCl = : Số đồng phân cấu tạo X A B C D Bài 40: C4H9O2N có số đồng phân amino axit A B C D Bài 41: Số amino axit este amino axit đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C3H7NO2 A B C D Bài 42: Khi thủy phân tripeptit có cơng thức phân tử C11H21N3O4, thu amino axit: glyxin, alanin, leuxin Số đồng phân tripeptit A B C D Đáp án tập tự luyên 1C 2B 3B 4A 5D 6D 7B 8C 9B 10A 11B 12B 13C 14C 15B 16B 17C 18A 19C 20B 21C 22A 23B 24C 25B 26C 27A 28C 29C 30C 31D 32C 33D 34C 35B 36C 37A 38B 39C 40D 41B 42A Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy học Hóa học http://ngocbinh.webdayhoc.net ... học KĨ THUẬT XÁC ĐỊNH ĐỒNG PHÂN CƠNG THỨC TÍNH NHANH SỐ ĐỒNG PHẦN I Khái niệm phân loại Khái niệm: Đồng phân: Cùng CTPT, khác CTCT  khác tính chất hóa học * Chú ý: Các chất đồng phân có phân tử... có phân tử khối chưa đồng phân Ví dụ: CH3CH2CH2OH (M=60); CH3COOH (M=60) khơng phải đồng phân Phân loại Trong chương trình hóa học phổ thơng chủ yếu xét cho loại đồng phân sau: Đồng phân Đồng phân. .. chức, mạch hở Công thức tính CnH2n+3N Điều kiện Tính số loại trieste Khi cho glixerol + n axit béo (n nguyên dương) số loại tri este tạo tính theo công thức: Loại trieste Công thức (số loại tri