Đề kiểm tra 45 phút Hóa 11 Chương 6: Hợp chất Carbonyl – Carboxylic acid

Đánh số mạch C: C⁴H₃-C³H(CH₃)-C²H(CH₂CH₃)-C¹OOH

Gọi tên: 2-ethyl-3-methylbutanoic acid.

Khi cho hợp chất chứa nhóm methyl ketone (CH₃CO-R) phản ứng với iodine trong môi trường kiềm tạo ra kết tủa iodoform màu vàng.

CH₃CO-CH₃ + 3I₂ + 4NaOH → CH₃-COONa + 3NaI + CHI₃ + 3H₂O.

Phương trình phản ứng:

2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂

CH₃COOH + KOH → CH₃COOK + H₂O

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂

Các alcohol khi tác dụng với CuO sinh ra aldehyde là các alcohol bậc một:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-OH

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-OH

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-OH

(CH₃)₃CCH₂-OH

(CH₃)₂CHCH₂COOH có tên gọi theo danh pháp thay thế là 3-methylbutanoic acid.

 Tính acid: Alcohol < Phenol < Carboxylic acid

Tính acid:

C₂H₅OH < C₆H₅OH < CH₃COOH.

 Phát biểu đúng là: Aldehyde acetic làm mất màu nước bromine, còn acetone thì không.

Ta có nhiệt độ sôi: alcohol > aldehyde

Dãy: CH₃CHO, CH₃OH, C₂H₅OH có nhiệt độ sôi tăng dần.

Trong khói của bếp có chứa formaldehyde HCHO, chất này có khả năng diệt trùng, chống mối mọt nên làm rổ, rá, nong, nia, ... bền hơn.

Alcohol bậc II bị oxi hóa tạo thành ketone.

Phương trình phản ứng minh họa

CH₃ -CH(OH)-CH₃ + CuO CH₃ -CO-CH₃ + Cu + H₂O 

Dãy chất ZnO, Na₂CO₃, Fe, KOH phản ứng được với dung dịch acetic acid

Phương trình phản ứng minh họa

2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + H₂O

2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂

Zn + 2CH₃COOH → Zn(CH₃COO)₂ + H₂

CH₃COOH + KOH → CH₃COOK + H₂O

Đốt cháy hỗn hợp M thu được: n_CO2 = n_H2O

⇒ Aldehyde X và ketone trong hỗn hợp đều no, đơn chức, mạch hở.

Bảo toàn O: n_O(M) = 2n_CO2 + n_H2O - 2n_O2 = 2.0,35 + 0,35 - 2.0,4 = 0,25 mol

X, Y đều đơn chức nên phân tử chứa 1 O ⇒ n_M = n_O(M) = 0,25 mol

Vậy số cacbon trung bình = n_CO2/n_M = 0,35/ 0,25 = 1,4

⇒ Aldehyde là HCHO

Gọi công thức phân tử của Y là C_nH_2nO.

⇒ Hỗn hợp M chứa: HCHO: a mol và C_nH_2nO: b mol

Ta có hệ phương trình

⇒ (n-1)b = 0,1

Vì ketone có tối thiểu 3C nên ta có:

Vậy số mol của ketone Y có thể là 0,04 mol.

Với các chất có phân tử khối chênh lệch nhau không nhiều: Nhiệt độ sôi của carboxylic acid > alcohol > aldehyde > alkane.

Phân tử khối càng lớn, nhiệt độ sôi càng cao.

Để có phản ứng tráng gương ⇒ Trong công thức cấu tạo hợp chất X phải có gốc -CHO (vì X có 1 nguyên tử oxygen ⇒ có 1 gốc -CHO)

Đồng phân C₅H₁₀O có k = 1, gốc CHO ⇒ Gốc hydrocarbon no.

Vậy đồng phân cấu tạo C₅H₁₀O có khả năng tham gia phản ứng tráng gương là:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CHO

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CHO

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CHO

(CH₃)₃-C-CHO

Ta có phương trình phản ứng:

3Ag + 4HNO₃ → 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

n_Ag = 3n_NO = 0,3 mol

Vì X là aldehyde đơn chức nên ta xét 2 trường hợp:

- Nếu X là HCHO ⇒ n_X = 14n_Ag = 0,075 mol

m_X = 2,325 gam (không thỏa mãn m_X = 6,6 gam)

- Nếu X không phải là HCHO ⇒ n_X = 1/2n_Ag = 0,15 mol

⇒ M_X = 6,6/0,15 = 44 (g/mol)

Vậy X là CH₃CHO

Chiều tăng dần nhiệt độ sôi các chất: (2), (3), (4), (1), (5).

Với các chất có phân tử khối tương đương nhau nhiệt độ sôi: hydrocarbon < aldehyde < alcohol < carboxylic acid.

Nhiệt độ sôi của các carboxylic acid no, đơn chức, mạch hở đều tăng dần theo chiều tăng dần của phân tử khối.

Formaldehyde là hợp chất carbonyl mạch ngắn tan tốt trong nước là do tạo được liên kết hydrogen với nước. 

CH₃CHO không tác dụng được với Sodium.

Đốt cháy aldehyde X thu được n_CO2 = n_H2O X là aldehyde no, mạch hở, đơn chức.

Vì n_Ag = 4.n_X X là HCHO.

Phương trình phản ứng:

CH₃CH₂OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O

X là CH₃CHO.

n_CH3COOH = n_NaOH = 0,5.0,4 = 0,2 mol

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

(H = 100%) ⇒ n_este = n_CH3COOH = 0,2 mol

⇒ m_este = 0,2.88 = 17,6 gam

Ta có:

n_HCHO = 1 mol

Vôi tôi là Ca(OH)₂. Khi bôi vào vết thương sẽ giảm sưng tấy do có xảy ra phản ứng trung hòa lượng formic trong nọc kiến:

Ca(OH)₂ + 2HCOOH → (HCOO)₂Ca + 2H₂O

X phản ứng được với CaCO₃ thì công thức cấu tạo là Carboxylic acid

2CH₂=CHCOOH + CaCO₃  (CH₂CHCOO)₂Ca + CO₂ + H₂O

HOC-CH₂-CHO + 2Ag₂O  HOOCCH₂COOH + 4Ag

n_CO2 = 0,7 mol; n_H2O = 1,3 mol

Theo đề bài

Áp dụng bảo toàn:

Nguyên tố C ta có:n_HCHO = n_CO2 = 0,7 mol.

Nguyên tố H ta có:  2n_HCHO + 2n_H2 = 2n_H2O 

⇒ n_H2 = (2.1,3 - 2.0,7): 2 = 0,6 mol.

⇒ %V_H2 = [0,6: (0,7 + 0,6)]: 100% = 46,15% 

• Alcohol tạo được liên kết hydrogen liên phân tử nên các alcohol có nhiệt độ sôi cao hơn so với các hydrocarbon hoặc dẫn xuất halogen có phân tử khối tương đương.
• Phân tử carboxylic acid liên kết hydrogen với nhau tại thành dạng dimer hoặc dạng liên phân tử nên nhiệt độ sôi cao hơn so với các hydrocarbon, alcohol, hợp chất carbonyl có phân tử khối tương đương.
• Hydrocarbon có nhiệt độ sôi thấp hơn aldehyde.

Vậy nhiệt độ sôi của các chất tăng dần theo dãy: C₂H₆, CH₃CHO, C₂H₅OH, CH₃COOH.

HCHO có công thức phân tử CH₂O; CH₃CHO có công thức phân tử là C₂H₄O nên HCHO và CH₃OH không phải là đồng phân của nhau. 

Các chất tham gia phản ứng iodoform phải có nhóm CH₃-CO- trong phân tử.

Các công thức phù hợp là:

CH₃COCH₂CH₂CH₃, CH₃COCH(CH₃)₂.

Hydrogen cyanide (HCN) phản ứng được với aldehyde hoặc ketone tạo thành sản phẩm là cyanohydrin.

Điều chế Acetic acid bằng phương pháp lên men giấm từ dung dịch ethanol

C₂H₅OH + O₂ CH₃COOH + H₂O. 

m_NaOH = 3.200:100 = 6 gam

⇒ n_NaOH = 6:40 = 0,15 mol

Y là acid no, đơn chức nên có công tổng tổng quát là RCOOH 

RCOOH + NaOH → RCOONa + 1/2H₂

Theo phương trình phản ứng

n_RCOOH = n_NaOH = 0,15 mol

M = 9:0,15 = 60 gam/mol

⇒ R = 15 (CH₃)

Vậy Y là CH₃COOH

Để nhận biết 3 chất trên ta sử dụng Cu(OH)₂/OH-

Trích mẫu thử và đánh số thứ tự

Glycerol phản ứng với Cu(OH)₂/OH^- ở nhiệt độ thường tạo phức màu xanh.

Cu(OH)₂ + 2C₃H₅(OH)₃ → [C₃H₅(OH)₂O]₂Cu + 2H₂O

Aldehyde acetic phản ứng với Cu(OH)₂/OH^- khi đún nóng tạo kết tủa đỏ gạch

CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH CH₃COONa + Cu₂O ↓ + 3H₂O

Phương trình hóa học

CH₃COOH + C₂H₅-OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

⇒ sản phẩm thu được là: ethyl acetate

Acrylic acid (CH₂=CH-COOH) không có khả năng phản ứng với dung dịch NaCl.

Chất có tính acid mạnh nhất là CF₃COOH vì F có độ âm điện lớn nhất Khả năng hút electron mạnh nhất.

n_Glu = 180/180 = 1 mol

n_NaOH = 0,7.0,2 = 0,144 mol

C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO_2­

H = 80% 

n_C2H5OH = 2n_Glu = 1,6 mol

a gam C₂H₅OH tương ứng với 1,6 mol

 0,1a gam C₂H₅OH tương ứng với 0,16 mol

C₂H₅OH + O₂ CH3COOH + H2O (H = ?)

    0,16                  →          0,16                             (mol)

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

     0,144                 ←         0,144                            (mol)

n_{CH3COOH lí thuyết} = n_C2H5OH = 0,16 mol

n_{CH3COOH thực tế} = n_NaOH = 0,144 mol

Hiệu suất của phản ứng lên men giấm là:

Để làm sạch lớp cặn trong các dụng cụ đun và chứa nước nóng, người ta dùng giấm để hòa tan các chất cặn (thường là CaCO₃) Dùng aicd yếu để hòa tan CaCO₃ nhưng không làm hư hại đến vật liệu làm ấm nươc (do giấm ăn có tính acid). 

Phương trình phản ứng

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

R + 45                         R + 67

8,3                                 11,6 

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có

X tác dụng với AgNO₃/NH₃ ⇒ Có một acid là HCOOH

n_Ag = 21,6 : 108 = 0,2 mol

HCOOH + 2AgNO₃ + 4NH₃ + H₂O → (NH₄)₂CO₃ + 2NH₄NO₃ + 2Ag

0,1                        ←                                                                       0,2        

n_HCOOH = n_Ag = 0,1 mol

⇒ n_acid = 0,15 – 0,1 = 0,05 mol;

m_acid = 8,3 – 0,1.46 = 3,7 ⇒ M_acid = 74 ⇒ Acid còn lại là C₂H₅COOH

Hợp chất CH₃CH=CHCHO có danh pháp thay thế là but-2-enal.

Vì A là aldehyde no, mạch hở đơn chức nên:

n_CO2 = n_H2O = a mol

Ta có: m_CO2 + m_H2O = 49,6 gam

⇒ 44a + 18a = 49,6

⇒ a = 0,8 mol

⇒ số C trong A = n_CO2/n_A = 0,8/0,2 = 4

Vậy công thức phân tử của A là C₄H₈O.