Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng Phơng pháp giải bàitập phần anđehit-xeton axit cacboxylic- este A. Những kiến thức cơ bản cần nhớ. ANĐEHIT Anđehit Tên thay thế Tên thông thờng HCH=O metanal fomanđehit (anđehit fomic) CH 3 CH=O etanal axetanđehit (anđehit axetic) CH 3 C H 2 CH=O propanal propionanđehit (anđehit propionic) (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH=O 3-metylbutanal isovaleranđehit (anđehit isovaleric) CH 3 CH=CHCH=O but-2-en-1-al crotonanđehit (anđehit crotonic) C 6 H 5 CH=O benzanđehit benzanđehit (anđehit benzoic) - HCHO, CH 3 CHO. Khí không màu, mùi xốc, tan trong nớc và dung môi hữu cơ - Dung dịch 36-40% HCHO gọi là fomon hay fomalin II. Tính chất hoá học 1. Phản ứng cộng A. Cộng H 2 . RCHO + H 2 0 ,t Ni RCH 2 OH B. Cộng HCN. RCHO + HCN R-CH(CN)-OH 2. Phản ứng oxi hoá. A. Với O 2 . 2RCHO + O 2 2 Mn + 2RCOOH B. Với dung dịch Br 2 . Làm mất màu dung dịch Br 2 RCH = O + Br 2 + H 2 O RCOOH + 2HBr C. Với dung dịch KMnO 4 . Làm mất màu dung dịch KMnO 4 RCHO RCOOH D. Phản ứng tráng gơng Chú ý. HCHO khi tham gia phản ứng tráng gơng sản phẩm cuối cùng thu đợc là axit vô cơ hoặc muối của axit vô cơ với tỉ lệ 1mol HCHO 4mol Ag. 3. Phản ứng trùng hợp của HCHO Nhị hợp. 2HCHO CH 2 OH-CHO Tam hợp. 3HCHO CH 2 OH-CHOH-CHO (anđehit glyxerol) Lục hợp. 10 dung dịch KMnO 4 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng 6HCHO 2 ( )Ca OH C 6 H 12 O 6 (glucozơ) Xeton Công thức tổng quát: R-CO-R 3 3 CH C CH || O 3 2 3 CH C CH CH || O 3 6 5 CH C C H || O Tên thay thế Propan-2-on butan-2-on axetophenon Tên gốc - chức đimetyl xeton etyl metyl xeton metyl phenyl xeton I. Tính chất hoá học 1. Phản ứng cộng tạo ancol. R-CO-R + H 2 0 Ni,t R-CH(OH)-R 2. Không tham gia phản ứng oxi hóa với O 2 , dung dịch Br 2 , dung dịch KMnO 4 , dung dịch AgNO 3 (NH 3 ) và với Cu(OH) 2 II. Điều chế xeton - Oxi hoá nhẹ ancol bậc 2 bởi O 2 có xúc tác Cu (t o ) hoặc CuO (t o ). - oxi hoá cumen rồi chế hoá với axit sunfuric thu đợc axeton cùng với phenol. (CH 3 ) 2 CHC 6 H 5 2 1) O 2 4 2)H SO 20% 3 3 6 5 CH CO CH C H OH + Axit cacboxylic Tính chất vật lí ở điều kiện thờng, tất cả các axit cacboxylic đều là những chất lỏng hoặc rắn. Điểm sôi của các axit cacboxylic cao hơn của anđehit,xeton và cả ancol có cùng số nguyên tử cacbon. Nguyên nhân là do sự phân cực ở nhóm cacboxyl và sự tạo thành liên kết hiđro liên phân tử ở axit cacboxyliC. Axit cacboxylic cũng tạo liên kết hiđro với nớc và nhiều chất khác. Các axit fomic, axetic, propionic tan vô hạn trong nớc. Khi số nguyên tử C tăng lên thì độ tan trong nớc giảm, do tính chất kị nớc của gốc hiđrocacbon. Este Este của axit cacboxylic là sản phẩm của sự thay thế nhóm OH của axit bằng nhóm -OR. R và R là các gốc hiđrocacbon. Este có nhiệt độ sôi thấp hơn axit tơng ứng, vì trong phân tử không con hiđro linh động nên không hình thành liên kết hiđro liên phân tử. Este không tan trong nớc và nhẹ hơn nớc, là những chất lỏng dễ bay hơi, đa số có mùi thơm. Tính chất hoá học đặc trng của các este là phản ứng thuỷ phân (trong môi trờng kiềm gọi là phản ứng xà phòng hoá). 11 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng Este của glixerol với axit béo (C 17 H 35 COOH, C 17 H 33 COOH, .) gọi là chất béo (lipit) một loại thực phẩm của con ngời. Để tránh bệnh xơ vữa động mạch, các nhà khoa học khuyến cáo nên ít sử dụng mỡ động vật, thay vào đó sử dụng các dầu thực vật nh dầu lạc, dầu vừng, dầu nành . B. Bàitập trắc nghiệm có lời giải 1. Anđehit có thể bị oxi hoá bởi chất nào sau đây? A. Dung dịch brom B. Cu(OH) 2 / OH - , t 0 C. K 2 Cr 2 O 7 / H 2 SO 4 D. A, B, C đều đúng. Đáp án D 2. Chia m(g) anđehit thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: đốt cháy hoàn toàn, thu đợc số mol CO 2 bằng số mol H 2 O. Phần 2:tác dụng hoàn toàn với AgNO 3 /NH 3 d tạo ra 4mol Ag/ 1mol anđehit. Vậy đó là. A. anđehit no đơn chức B. anđehit no 2 chức C. anđehit focmic D. Không xác định đáp án C Vì 2 2 CO H O n n= anđehit là no đơn chức, do đó loại phơng án B. Mặt khác, tỷ lệ 1 mol anđehit tạo ra 4 mol Ag. Vậy đó là HCHO. 3. Hỗn hợp X gồm HCHO và CH 3 CHO. Khi oxi hoá (H=100%) m(gam) X thu đợc hỗn hợp Y gồm 2 axit tơng ứng có d Y/X = a thì giá trị của a là: A. 1,45 < a <1,50 B. 1,26 <a <1,47 C. 1,62 <a <1,75 D. 1,36 <a <1,53 đáp án D Nếu X chỉ có HCHO Y chỉ có HCOOH thì d Y/X = 46/30 = 1,53 Nếu X chỉ có CH 3 CHO Y chỉ có CH 3 COOH thì d Y/X = 60/44 = 1,36 Vì X có 2 anđehit nên Y có 2 axit. Vậy 1,36 < a < 1,53 4. Cho 0,94 gam hỗn hợp 2 anđehit no, đơn chức kế tiếp nhau, có số mol bằng nhau, tác dụng hết với dung dịch AgNO 3 (NH 3 ) tạo 3,24g Ag. Công thức phân tử của 2 anđehit là. A. CH 3 CHO và HCHO B. CH 3 CHO và C 2 H 5 CHO C. C 2 H 5 CHO và C 3 H 7 CHO D. A hoặc B đáp án C Giải 3,24 108 Ag n = = 0,03 mol Trờng hợp 1. Nếu số mol anđehit = 1 2 n Ag = 0,015 mol 0,94 M= 0,015 = 62,67 12 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng Vậy 2 anđehit là: C 2 H 5 CHO và C 3 H 7 CHO Trờng hợp 2. Nếu một trong hai anđehit là HCHO, số mol là x ta có 4x + 2x = 0,03 x = 0,03 6 = 0,005mol 0,94 M= 0,01 = 94 kết hợp với điều kiện hai anđêhit là đồng đẳng kế tiếp, loại. 5. C x H y O 2 là một anđehit mạch hở, no, 2 chức khi A. y = 2x B. y= 2x + 2 C. y = 2x 2 D. y = 2x 4 Đáp án C Giải áp dụng công thức C n H 2n+2-2a O 2 trong đó a là số liên kết đôi trong phân tử cho anđehit no, hai chức, ta có a = 2. Suy ra công thức anđehit đã cho là C x H 2x-2 O 2 6. Một anđehit no có dạng (C 2 H 3 O) n thì công thức phân tử của anđehit là: A. C 4 H 6 O 2 B. C 6 H 9 O 2 C. C 2 H 3 O D. C 8 H 12 O 4 Đáp án A 7. Hỗn hợp Y gồm 2 anđehit đồng đẳng kế tiếp. Đốt 2,62g hỗn hợp Y tạo 2,912 lit CO 2 (đktc) và 2,34g H 2 O. Nếu cho 1,31g Y. Tác dụng với AgNO 3 d (NH 3 ) đợc m(g) Ag kết tủa. a-2 anđehit thuộc loại: A. cha no 2 chức có liên kết ở mạch C B. no đơn chức C. no 2 chức D. cha no đơn chức 1 liên kết b- Công thức 2 anđehit là: A. HCHO và C 2 H 4 O B. C 3 H 4 O và C 4 H 6 O C. C 2 H 4 O và C 3 H 6 O D. C 3 H 6 O và C 4 H 8 O c- Khối lợng m (g) của Ag là: A. 5,4 B. 10,8 C. 1,08 D. 2,16 a. Đáp án B Giải 2 2,912 22,4 CO n = = 0,13 mol 2 2,34 18 H O n = = 0,13 mol Vì 2 2 CO H O n n= nên 2 anđehit thuộc loại no đơn chức b. Đáp án C Đặt công thức là C n H 2n O Ta có C n H 2n O nCO 2 13 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng (14n+16)/2,62 = n/0,13 n =2,6. c. Đáp án A n Ag = 2.n Y = 2. 1,31/(14. 2,6+16) = 0,05 mol m = 0,05. 108 = 5,4 (g). Vậy chọn A 8. Cho 6,0 gam anđehit tác dụng với dung dịch AgNO 3 d trong (NH 3 ) ta thu đợc 86,4gam Ag kết tủa. Công thức anđehit là: A. HCHO B. CHO CHO C. CH 2 =CH-CHO D. CH 3 -CH 2 -CHO Đáp án A Hớng dẫn giải n Ag = 86,4 108 = 0,8 mol Nếu n Anđehit = 1/2 n Ag = 0,8/2 = 0,4 mol M =6/0,4 = 15 Không có anđehit nào có khối lợng mol là 15, (loại) Nếu n Anđehit = 1/4 n Ag = 0,8/4 = 0,2 mol M = 6/0,2 = 30 (HCHO) . 9. Cho 1,97g fomalin tác dụng với AgNO 3 d (NH 3 ) đợc 5,4g Ag. C% của HCHO trong fomalin là: A. 19% B. 38% C. 40% D. 27% Đáp án A Hớng dẫn n HCHO = 1/4 n Ag = 5, 4 4 108ì = 0,0125 mol C% = 0,0125. 30. 100%/ 1,97 = 19% 10. Cho 13,6 g một anđehit X tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch AgNO 3 2M (NH 3 ) đợc 43,2g Ag. Biết d X/O2 = 2,125. CTCT của X là: A. CH 3 CH 2 CHO B. CH 2 =CH-CH-CH 2 CHO C. CH 3 -CH=CH-CHO D. CH C-CH 2 -CHO Đáp án D Hớng dẫn giải 3 AgNO n = 0,3. 2 = 0,6 mol n Ag = 43,2/108 = 0,4 mol Vì n Ag < 3 AgNO n phản ứng chứng tỏ X vừa tham gia tráng gơng vừa tham gia phản ứng thế kim loại X có liên kết 3 ở đầu mạch. Vậy chọn D 14 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng 11. Hỗn hợp X gồm 2 anđehit no đơn chức là đồng đẳng kế tiếp. Lấy 8,9gam hỗn hợp X cho phản ứng với dung dịch AgNO 3 tan trong NH 3 d tạo 86,4g Ag kết tủa. Công thức phân tử của 2 anđehit là: A. HCHO và CH 3 CHO B. CH 3 CHO và C 2 H 5 CHO C. C 2 H 5 CHO và C 3 H 7 CHO D. Kết quả khác Đáp án A Hớng dẫn giải n Ag = 86,4/108 = 0,8 mol Nếu n Anđehit = 1/2 n Ag = 0,8/2 = 0,4 mol M =8,9/0,4 = 22,25 < M HCHO =30, do đó không có anđehit nào thỏa mãn loại. Nh vậy một trong hai anđehit là HCHO, tỷ lệ mol giữa HCHO và Ag là 1:4, anđehit còn lại có tỷ lệ mol với Ag là 1:2. Vậy chọn A 12. Chia hỗn hợp X gồm 2 anđehit đơn chức là đồng đẳng kế tiếp thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1 cho tác dụng hoàn toàn với AgNO 3 /NH 3 tạo 10,8g Ag và hỗn hợp chứa 2 muối amoni của 2 axit hữu cơ. - Phần 2 cho tác dụng với H 2 d có Ni xúc tác đợc 2,75g hai ancol. a) Số mol hỗn hợp X là A. 0,2 mol B. 0,05 mol C. 0,04mol D. 0,1 mol b) Công thức phân tử của hai anđehit là A. CH 3 CHO và C 2 H 5 CHO B. C 2 H 5 CHO và C 3 H 7 CHO C. C 3 H 7 CHO và C 4 H 9 CHO D. Không đủ dữ kiện Hớng dẫn a) Đáp án D Vì hỗn hợp tráng gơng đợc 2 muối amoni của axit hữu cơ chứng tỏ hỗn hợp không có HCHO n X = 1/2 n Ag = 10,8/(2. 108) = 0,05 mol (trong mỗi phần) Vậy số mol hỗn hợp X ban đầu là 0,05. 2 = 0,1 mol b) Đáp án A RCHO + H 2 0 ,Ni t RCH 2 OH 0,05mol 0,05mol 0,05mol Khối lợng hai ancol = 0,05.M Ancol = 2,75g M Ancol = 2,75 0,05 = 55 M Anđehit = 55 - 2 = 53 44=M 1 < M Anđehit =53 < M 2 = 58 hai anđehit là CH 3 CHO và C 2 H 5 CHO. 13. Cho hỗn hợp HCHO và H 2 đi qua ống đựng bột Ni nung nóng. Dẫn toàn bộ hỗn hợp thu đợc sau phản ứng qua bình đựng nớc, thấy khối lợng bình tăng 23,6g. Lấy dung dịch trong bình cho tác dụng hết với dung dịch AgNO 3 trong NH 3 d thu đợc 43,2g Ag kim loại. Khối lợng CH 3 OH tạo ra trong phản ứng cộng hợp hiđro của HCHO là: 15 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng A. 16,6g B. 12,6g C. 20,6g D. 2,06g Hãy chọn đáp án đúng. Hớng dẫn HCHO + H 2 0 Ni t CH 3 OH (1) Hỗn hợp sản phẩm thu đợc gồm CH 3 OH và HCHO có khối lợng là 23,6g. Cho hỗn hợp sản phẩm tác dụng AgNO 3 / NH 3 HCHO + Ag 2 O 3 NH CO 2 + H 2 O + 4Ag (2) n HCHO = n Ag = x 43, 2 108 = 0,1 mol m HCHO = 0,1 x 30 = 3,0 (g) 3 CH OH m 23,6 3 20,6(g) = = Đáp án C 14. X là một este đợc tạo bởi axit no đơn chức và rợu no đơn chức có tỷ khối hơi đối với CH 4 là 5,5. Nếu đem đun 2,2g este X với dung dịch NaOH d ta thu đợc 2,4 g muối. Cấu tạo nào sau đây là của X? A. C 2 H 5 COOCH 3 B. CH 3 COOC 2 H 5 C. HCOOC 3 H 7 D. HCOOCH 3 Hãy chọn đáp án đúng. Hớng dẫn M X = 5,5 x 16 = 88 loại phơng án D vì khối lợng mol < 88. n Este = n Muối = 2, 2 88 = 0,025 M Muối = 2,4 0,025 = 96 Khối lợng tăng 96 - 88 = 8 M R = 23 - 8 = 15 hay R là -CH 3 Đáp án A. 15. Đun nóng 0,1 mol chất A với một lợng vừa đủ dd NaOH thu đợc 9,2g một rợu đơn chứC. Cho r- ợu đó bay hơi ở 109,2 0 C và 0,5atm thì chiếm thể tích là 12,544 lít. Công thức nào sau đây của A là phù hợp? A. C 5 H 7 - COO - C 2 H 5 C. C 2 H 5 OOC - COOC 2 H 5 B. C 5 H 7 - COOCH 3 D. A, B, C đều đúng Hãy chọn đáp án đúng. Hớng dẫn áp dụng phơng trình trạng thái n = PV RT = 0,5 12,544 0,082(273 109,2) ì + = 0,2 (mol). Số mol rợu gấp đôi số mol este, do đó chỉ có phơng án C là phù hợp. Đáp án C. 16 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng C. trắc nghiệm tự giải 1. Một hỗn hợp X gồm 2 ankanal là đồng đẳng kế tiếp khi bị hiđro hoá hoàn toàn cho ra hỗn hợp 2 ancol có khối lợng lớn hơn khối lợng của X là 1,0 gam. Đốt cháy hoàn toàn X cho ra 30,8g CO 2 . Công thức phân tử và số gam 2 ankanal trong hỗn hợp là A. 9(g) HCHO và 4,4(g) CH 3 CHO B. 18g HCHO và 8,8(g) CH 3 CHO C. 4,5(g) HCHO và 4,4(g) CH 3 CHO D. 9(g) HCHO và 8,8(g) CH 3 CHO. Đáp án D 2. Hợp chất hữu cơ A đơn chức, cho tác dụng với AgNO 3 /NH 3 tạo Ag kết tủa. A cộng với Br 2 theo tỉ lệ 1: 2; A tác dụng H 2 phản ứng hoàn toàn tạo 1,2g B. Lợng B này cho tác dụng với Na d tạo 0,224 lit H 2 (đktc). Công thức cấu tạo thu gọn của A, B là: A. HCHO và CH 3 OH B. CH 2 =CH-CH 2 -CHO và CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH C. CH 2 =CH-CHO và CH 3 -CH 2 CH 2 OH D. CH 3 CHO và CH 3 CH 2 OH Đáp án C 3. Xác định cấu tạo của hợp chất X biết đốt cháy hoàn toàn 1 mol X tạo 4 mol CO 2 . X cộng Br 2 theo tỉ lệ mol 1:2, X tác dụng với Na cho khí hiđro và X tráng gơng A. HO-CH=CH-CH 2 -CHO B. CH 3 -CH 2 - CH=CH-CHO C. CH 3 CH 2 CH 2 CHO D. CH 2 =CH-CH 2 -CHO Đáp án A 4. Hợp chất A có công thức C n H 2n+2-2a-k (CHO) k với giá trị nào của n, k, a để khi A tác dụng với khí hiđro cho ancol n-propylic theo thứ tự n, k, a là A. 3, 1, 1 B. 2, 2, 0 C. 2, 1, 0 D. 3, 1, 2 Đáp án A 5. CH 3 CHO có thể điều chế trực tiếp từ: A. C 2 H 5 OH B. C 2 H 2 C. CH 3 COOCH=CH 2 D. A, B, C đúng 6. Tiến hành oxi hóa 2,5 mol rợu metylic thành fomanđehyt bằng CuO rồi cho fomanđehit tan hết vào nớc thu đợc 160g dd fomalin 37,5%. Vậy hiệu suất phản ứng oxi hóa là bao nhiêu? A. 90% B. 80% C. 70% D. 60%. Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án B. 7. Cho phản ứng 17 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng 2R - C O H + KOH R - C - OK + R - CH 2 - OH O Phản ứng trên thuộc loại phản ứng nào sau đây? A. Phản ứng trung hòa B. Phản ứng tự oxi hóa - khử C. Phản ứng trao đổi D. Phản ứng este hóa Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án B. 8. Một este có CTPT là C 4 H 8 O 2 đợc tạo thành từ rợu metylic và axit nào sau đây. A. Axit fomic B. Axit propionic C. Axit axetic D. Axit oxalic. Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án C. 9. Phân tử axit hữu cơ có 5 nguyên tử cacbon, 2 nhóm chức, mạch hở cha no có 1 nối đôi ở mạch C thì CTPT là: A. C 5 H 6 O 4 B. C 5 H 4 O 4 C. C 5 H 10 O 4 D. C 5 H 8 O 4 Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án A. 10. Axit hữu cơ C 5 H 10 O 2 có công thức cấu tạo nào sau đây ? Biết khi tác dụng với Cl 2 (đk: ánh sáng) với tỉ lệ mol 1:1 thì chỉ cho một sản phẩm thế duy nhất. A. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COOH B. CH 3 CH 2 CHCOOH C. CH 3 CHCH 2 COOH D. CH 3 C COOH Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án D. 11. Hợp chất X khi đun nhẹ với dd AgNO 3 /NH 3 d đợc sản phẩm Y. Cho Y tác dụng với dd HCl hoặc dd NaOH thì sản phẩm khí thu đợc đều là chất khí vô cơ. Vậy X là chất nào sau đây thì phù hợp. A. HCHO B. HCOOH C. HCOONH 4 D. A, B, C đều phù hợp. Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án B. 12. Este X có công thức phân tử dạng tổng quát là C n H 2n O 2 . Biết rằng: 18 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 Dnh cho hc sinh yờu thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng Y 1 HCHO O Y 2 Ag AgNO 3 /NH 3 Công thức phân tử nào sau đây phù hợp với X? A. CH 2 O 2 B. C 2 H 4 O 2 C. C 3 H 6 O 3 D. C 4 H 8 O 2 Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án B. 13. Đốt cháy 6,0g X chỉ chứa nhóm chức este ta thu đợc 4,48lCO 2 (đktc) và 3,6g H 2 O. Vậy CTPT của este X có thể là: A. C 4 H 8 O 2 B. C 4 H 8 O 4 C. C 3 H 6 O 2 . D. C 2 H 4 O 2 Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án D. 14. Đốt cháy hoàn toàn 7,4g hỗn hợp hai este đồng phân ta thu đợc 6,72l CO 2 (đktc) và 5,4gH 2 O. Công thức cấu tạo của hai este là: O A. CH 3 - C - O - CH 3 và H - C - O - CH 2 - CH 3 O B. CH 2 - O - C - CH 3 và COO - CH 2 - CH 3 O CH 2 - O - C - CH 3 COO - CH 2 - CH 3 O C. CH 2 = CH - COO - CH 3 và HOOC - CH 2 - CH = CH 2 . D. Phơng án khác. Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án A. 15. Một anđehit A có công thức (C 3 H 5 O) n , n nhận giá trị nào sau để A là anđehit no, mạch hở? A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án C. 19 . thớch mụn Hoỏ h c - Tạp chí hoá học & ứng dụng Phơng pháp giải bài tập phần anđehit -xeton axit cacboxylic- este A. Những kiến thức cơ bản cần nhớ. ANĐEHIT. Propan-2-on butan-2-on axetophenon Tên gốc - chức đimetyl xeton etyl metyl xeton metyl phenyl xeton I. Tính chất hoá học 1. Phản ứng cộng tạo ancol. R-CO-R