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

CH₃COOH không phản ứng với Cu, NaCl, HCl:

Đáp án đúng là: NaOH, Na, CaCO₃

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O
CH₃COOH + Na → CH₃COONa + ½ H₂
2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂ + H₂O.

Số mol của giấm ăn là: 0,05.1 = 0,05 (mol)

Khối lượng của dung dịch là: 80.1 = 80 (g)

Vậy nồng độ của mẫu giấm ăn là:

 Acetaldehyde thể hiện tính oxi hóa khi có số oxi hóa giảm:

Phương trình phản ứng 

(1) CH₃CHO + H₂   CH₃CH₂OH

(2) CH₂=CHCHO + 2H₂ CH₃CH₂CH₂OH

(3) (CH₃)₂CHCHO + H₂ (CH₃)₂CHCH₂OH

(4) CH₂=CHCH₂OH + H₂ CH₃CH₂CH₂OH

Vậy chỉ có 2 chất (2) và (3) cho cùng 1 sản phẩm 

 CH₃-CH₂-OH không phản ứng với dung dịch AgNO₃/NH₃ 

Đặt x, y, z lần lượt là số mol CH₂=CH-COOH, CH₃COOH và CH₂=CH-CHO. Ta có:

n_X = x + y + z = 0,04 mol                  (1)

Cho hỗn hợp X tác dụng với brom có CH₂=CH-COOH và CH₂=CH-CHO phản ứng:

n_Br2 = x + 2z = 0,04 mol                    (2)

Cho X tác dụng với NaOH có CH₂=CH-COOH và CH₃COOH phản ứng:

n_NaOH = x + y = 0,03                         (3)

Từ (1), (2) và (3) ta có x = 0,02; y = 0,01; z = 0,01.

⇒ m_CH2=CH-COOH = 0,02.72 = 1,44 gam

Trong phản ứng: C₂H₅CHO + 2[H] CH₃CH₂CH₂OH, C₂H₅CHO bị khử bằng LiAlH₄ sinh ra alcohol bậc một.

⇒ C₂H₅CHO thể hiện tính oxi hóa.

2CH₃COOH + CaCO₃ (CH₃COO)₂Ca + CO₂ + H₂O   (1)

       1/60                                                 1/120

2HCOOH + CaCO₃ (HCOO)₂Ca + CO₂ + H₂O              (2)

     1/46                                              1/92

Từ (1) ⇒ nCO₂ = 1/120

Từ (2) ⇒ nCO₂ = 1/92

 ⇒ số mol CO₂ thoát ra từ ống nghiệm hai nhiều hơn ống nghiệm thứ nhất. 

Phân tích các đáp án:

Nếu dùng dung dịch AgNO₃/NH₃ chỉ phân biệt được HCOOH.

NaOH chỉ nhận biết được C₂H₅OH không phản ứng

Cả 3 chất đều phản ứng với Na không thể nhận biết được

Cu(OH)₂/OH- 

Tác dụng với với CH₃COOH như bình thường còn HCOOH tạo kết tủa đỏ gạch

Không phản ứng với C₂H₅OH.

 Ta có n_CO2 = n_H2O 

⇒ Acid có tổng pi + vòng 1 

Vì acid có gốc COOH đã chứa 1 pi (C=O)

Kết luận là acid đa chức sai, acid không no sai, mạch vòng cũng sai.

Ta có %m_O = 100% - 81,82% - 6,06 % = 12,12%

Ta có:

Công thức đơn giản nhất của X là C₉H₈O.

Gọi công thức phân tử của X là (C₉H₈O)_n

⇒ M_x = (9.12 + 8 + 16)n = 132n = 132 ⇒ n = 1.

Vậy công thức phân tử của X là C₉H₈O.

Trên phổ IR của A có một tín hiệu đặc trưng ở 1 746 cm⁻¹ chứng tỏ A chứa nhóm C=O.

A có phản ứng tráng bạc, chứng tỏ A là aldehyde.

A làm mất màu dung dịch Br₂/CCl₄ chứng tỏ trong A chứa C=C.

Khi bị oxi hoá bằng dung dịch KMnO₄ nóng, thu được benzoic acid, chứng tỏ A là dẫn xuất một lần thế của benzene.

Công thức cấu tạo của A là C₆H₅CH=CHCHO (cinnamaldehyde).

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.

Những chất có đồng phân là CH₃-CH=CH-CH=CH₂; CH₃-CH=CH-COOH.

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

Stearic acid là acid béo được dùng để sản xuất xà phòng.

Theo bài ra ta có:

Đốt cháy hoàn toàn một aldehyde X thu được: n_CO2 = n_H2O

⇒ Aldehyde đơn chức, no mạch hở, đơn chức: C_nH_2nO.

X tráng bạc cho n_Ag = 4n_X ⇒ X là HCHO.

Acetone (CH₃COCH₃) được sử dụng để tẩy rửa sơn mỏng tay, tẩy keo siêu dính, tẩy trên các đồ gốm sứ, thuỷ tinh; ngoài ra, còn được sử dụng làm phụ gia bảo quản thực phẩm.

Formaldehyde không được dùng để sản xuất acetic acid.

Gọi công thức của aldehyde X có dạng (C₂H₃O)_n

Độ bất bão hòa của X bằng k = (2C + 2 - H):2 = (2.2n + 2 – 3n):2 = (n+2):2

Do X là aldehyde no, mạch hở nên số nhóm –CHO bằng độ bất bão hòa của X

Suy ra n = (n+2):2 → n = 2

→ Công thức phân tử của X là C₄H₆O₂.

C₃H₆O có khả năng tác dụng với H₂ (Ni, t^o) tạo ra alcohol đơn chức mạch hở là aldehyde, ketone, alcohol không no có 1 nối đôi C=C:

CH₃-CH₂-CHO

CH₃-CO-CH₃

CH₂=CH-CH₂-OH

 Những hợp chất trong công thức cấu tạo có chứa nhóm –CHO tham gia phản ứng tráng gương. 

⇒ Các chất trong dãy tham gia phản ứng tráng gương là HCHO, HCOOH, HCOOCH₃. 

n_CO2 = 0,14 mol; n_H2O = 0,17 mol

X gồm: C₂H₆O; C₃H₆O; C₂H₄O.

Khi đốt cháy aldehyde thì thu được n_CO2 = n_H2O (vì số H = 2 số C)

Đốt cháy C₂H₆O thì n_H2O – n_CO2 = n_alcohol

n_C2H5OH = n_H2O – n_CO2 = 0,17 – 0,14 = 0,03 mol

Vì n_C2H5OH = 50%.n_X n_aldehyde = n_alcohol = 0,03 mol

Gọi số mol C₂H₅CHO và CH₃CHO lần lượt là x và y:

x + y = 0,03                                        (1)

Bảo toàn C: n_CO2 = 2n_C2H5OH + 3n_C2H5CHO + 2n_CH3CHO

0,14 = 2.0,03 + 3x + 2y

3x + 2y = 0,08                                   (2)

Từ (1) và (2) x = 0,02; y = 0,01

m_X = m_C2H5OH + m_C2H5CHO + m_CH3CHO

           = 46.0,03 + 58.0,02 + 44.0,01

           = 2,98g

Ta có tỉ lệ:

     2,98g X chứa 0,03 mol aldehyde

8,55 g X chứa 0,086 mol aldehyde

n_Ag= 2n_aldehyde = 0,172 mol

m_Ag = 108.0,172 = 18,59 g

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. 

Khi phân tử khối của các chất chênh lệch nhau không nhiều thì nhiệt độ sôi của các chất tăng dần từ alkane < aldehyde < alcohol < carboxylic acid.

Thứ tự các chất theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi từ trái sang phải là (1), (3), (2), (4).

Gọi số mol 3 chất trong X lần lượt là x, y, z (mol)

CH₃OH + O₂ → CO₂ + 2H₂O

x         → x

CH₃CHO + O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

y              → 2y

C₂H₅CHO + 4O₂ → 3CO₂ + 3H₂O

z                   → 4z

Khi đốt cháy Aldehyde no, đơn chức mạch hỏi thì 

⇒ n_O2 = x + y + 4z = 0,6 (1)  mol

Và n_CO2 = x + 2y + 3z = 0,45 (2) mol

Lấy (2) - (1) ta được

1,5n_CO2 - n_O2 = 0,675 - 0,6

⇔ 1,5x + 3y + 4,5z - 1,5x - 2,5y - 4 = 0,075 

⇔ 0,5y + 0,5z = 0,075 ⇔ y + z = 0,15 (3)

Chỉ có CH₃CHO và C₂H₅CHO tham gia phản ứng dung dịch AgNO₃ trong NH₃

CH₃CHO  → 2Ag

y               → 2y

C₂H₅CHO → 2Ag

z →                 2z

⇒ n_Ag = 2y + 2z = 2(y +z) 

⇒ n_Ag = 2.0,15 = 0,3 mol

⇒ m_Ag = 0,3.108 = 32,4 gam

Phương pháp lên men giấm: Sử dụng men giấm để oxi hóa ethanol bằng oxygen không khí thành acetic acid.

Trong môi trường kiềm, Cu(OH)₂ oxi hóa hầu hết các aldehyde thành muối carboxylate và sinh ra kết tủa Cu₂O có màu đỏ gạch.

Các công thức thỏa mãn là: HCOOCH₂CH=CH₂; HCOOCH=CH-CH₃; HCOOC(CH₃)=CH₂; CH₃CH=CH-COOH; CH₂=CH-CH₂COOH; CH₂=C(CH₃)-COOH; CH₂=CH-COOCH₃; CH₃COOCH=CH₂. 

Sơ đồ phản ứng

Axit + O₂ → CO₂ + H₂O

Vì axit đơn chức nên n_O(axit) = 2n_axit = 2.0,1 =0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố O ta có

n_O(axit) + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

→ n_O2 = 2.0,3 + 0,2 - 0,2 = 0,3 mol

→ V_O2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít.

n_CH3OH = 0,0375 mol; n_Ag = 0,12 mol

⇒ n_HCHO = n_Ag/4 = 0,03 mol

⇒ n_{CH3OH pư} = n_HCHO = 0,03 mol

n_CO2 = 1,5 mol; n_H2O = 1,4 mol

Số C trung bình = 1,5/0,3 = 3 nguyên tử

Số H trung bình = (1,4.2)/0,5 = 5,6 nguyên tử

Mà X là alcohol no, đơn chức ⇒ X là C₃H₈O.

Y là carboxylic đơn chức ⇒ Y là C₃H₄O₂ hoặc C₃H₂O₂

TH₁: Acid là CH₂=CH-COOH:

Gọi số mol CH₂=CH-COOH và C₃H₇OH lần lượt là x và y mol:

CH₂=CH-COOH + C₃H₇OH → CH₂=CH-COOC₃H₇ + H₂O

       0,3             →        0,2        →            0,2

Do H = 80% ⇒ m_ester = 0,2.114.80% = 18,24 gam

TH₂: Acid là CHC-COOH

Gọi số mol CHC-COOH và C₃H₇OH lần lượt là x và y mol:

Hợp chất carbonyl mạch ngắn tan tốt trong nước là do tạo được liên kết hydrogen với nước. Khi số nguyên tử carbon trong gốc hydrocarbon tăng, khả năng tan của hợp chất carbonyl giảm xuống.

⇒ CH₃CH₂CH₂CHO có độ tan trong nước kém nhất trong 4 chất.

 n_X = 0,2.0,1 = 0,02 mol

m_NaOH = 32.5% = 1,6 gam 

⇒ n_NaOH = 0,04 mol

Ta nhận thấy n_NaOH = 2.n_X

⇒ (X) là carboxylic acid hai chức.

n_muối = 0,02 mol ⇒ M_muối = 2,96 : 0,02 = 148 gam/mol

MX = 148 - 23.2 + 1.2 = 104 

⇒ (X) có công thức cấu tạo là HOOC-CH₂-COOH.

Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất acetaldehyde trong công nghiệp là ethylene.

Phương pháp điều chế: Oxi hóa ethylene

 2CH₂=CH₂ + O₂ 2CH₃CHO 

Propanoic acid là CH₃CH₂COOH

Acetaldehyde là hợp chất CH₃CHO.

 Aldehyde là hợp chất trong phân tử có nhóm -CHO liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon (của gốc hydrocarbon hoặc nhóm -CHO) hoặc nguyên tử hydrogen.

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