Giải bài tập SGK Hóa 11 Bài 46: Luyện tập Anđehit - Xeton- Axit cacboxylic

Điền Đ (đúng) hoặc S ( sai) vào ô vuông bên cạnh các câu sau:

a) Anđehit vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa.

b) Anđehit là hợp chất lưỡng tính.

c) Khi tác dụng với hiđro có xúc tác Ni, anđehit chuyển thành ancol bậc I

d) Axit axetic tác dụng được với dung dịch bazơ, oxit bazơ, muối cacbonat và kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.

e) Oxi hóa không hoàn toàn ancol bậc II thu được xeton.

g) Trong công nghiệp, axeton được tổng hợp từ cumen.

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về andehit - xeton và axit cacboxylic

Phân tích từng nhận định, rút ra kết luận đúng, sai

Hướng dẫn giải

a) Đúng                                          

b) Sai vì anđehit không phải là hợp chất lưỡng tính                           

c) Đúng

d) Đúng

e) Đúng

g) Đúng

Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các dung dịch: anđehit axetic, axit axetic, glixerol, ancol etylic.

Phương pháp giải

Dựa vào các phản ứng đặc trưng khác nhau của các nhóm chức để chọn chất phân biệt chúng

Hướng dẫn giải

- Cho quỳ tím lần lượt vào các dung dịch trên:

+ Qùy tím chuyển dần sang màu đỏ là: CH₃COOH

+ Còn lại các dung dịch không làm quỳ tím chuyển màu là: CH₃CHO; C₃H₅(OH)₃; C₂H₅OH

- Cho Cu(OH)₂ trong môi trường NaOH vào các chất còn lại, tạo thành dung dịch màu xanh thẫm là C₃H₅(OH)₃. Đun nóng tạo ra kết tủa đỏ gạch là CH₃CHO, còn lại không có hiện tượng gì là C₂H₅OH

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

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

Dẫn hỗn hợp khí X gồm axetilen và anđehit axetic vào dung dịch AgNO₃ trong ammoniac thấy tạo ra kết tủa gồm hai chất. lấy kết tủa cho vào dung dịch axit HCl dư thấy có khí bay lên và còn một phần không tan Y. Hòa tan Y trong dung dịch HNO₃ đặc thấy có khí màu nâu bay lên. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra để giải thích quá trình thí nghiệm trên.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của axetilen và anđehit axetic để phân tích hiện tượng và viết PTHH

Hướng dẫn giải

C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃  →  C₂Ag₂  ↓ + 2NH₄NO₃

CH₃CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → CH₃COONH₄ + 2Ag ↓ + 2NH₄NO₃

Lọc kết tủa: C₂Ag₂ và Ag cho vào HCl chỉ có C₂Ag₂ phản ứng:

C₂Ag₂ + 2HCl   → 2AgCl  ↓ + C₂H₂ ↑

Phần không tan Y là AgCl và Ag, hòa tan trong HNO₃ đặc chỉ có Ag phản ứng

Ag + 2HNO₃  → AgNO₃ + NO₂ ↑ (màu nâu) + H₂O

AgCl không tan trong HNO₃

Cho 1 gam axit axetic vào ống nghiệm thứ nhất và 1 gam axit fomic vào ống nghiệm thứ hai, sau đó cho vào cả hai ống nghiệm trên một lượng dư bột CaCO₃. Đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thể tích khí CO₂ thu được (đo ở dùng điều kiện) thoát ra.

A. Từ hai ống nghiệm là bằng nhau.

B. Từ ống nghiệm thứ nhất  nhiều hơn ống nghiệm thứ hai

C. Từ ống nghiệm thứ hai nhiều hơn ống nghiệm thứ nhất.

D. Từ mỗi ống nghiệm đều lớn hơn 2,24 lít (đktc).

Phương pháp giải

Cùng khối lượng như nhau, chất nào có phân tử khối nhỏ hơn, sẽ cho lượng khí CO₂ thoát ra nhiều hơn

Hướng dẫn giải

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

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

Ta có: \({n_{C{H_3}COOH}} = \dfrac{1}{{60}}\,\,mol\)

Theo phương trình (1): \({n_{C{O_2}(1)}} = \dfrac{1}{2}{n_{C{H_3}COOH}} = \dfrac{1}{2}.\dfrac{1}{{60}}(mol)\)

Ta có: \({n_{HCOOH}} = \dfrac{1}{{46}}(mol)\)

Theo phương trình (2): \({n_{C{O_2}(2)}} = \dfrac{1}{2}{n_{HCOOH}} = \dfrac{1}{2}.\dfrac{1}{{46}}(mol)\)

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

Hỗn hợp A có khối lượng 10,0 gam gồm axit axetic và anđehit axetic. Cho A tác dụng với lượng dư AgNO₃ trong dung dịch ammoniac thấy có 21,6 gam Ag kết tủa. Để trung hòa A cần V ml dung dịch NaOH 0,2M

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

b) Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong A và tính thể tích dung tích NaOH đã dùng.

Phương pháp giải

Chỉ có andehit axetic mới tác dụng được với dd AgNO₃ trong dung dịch ammoniac.

Phản ứng trung hòa là phản ứng giữa axit và bazo

a) PTHH: CH₃CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ → CH₃COONH₄ +2Ag↓ + 2NH₄NO₃

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

b) nCH3CHO = ½ nAg = ? (mol)

Có 10 gam hỗn hợp → m_CH3COOH = 10 – m_CH3CHO =? (g)

→ nCH₃COOH =?

→ nNaOH = nCH₃COOH = ?

→ VNaOH = n : C_M

Hướng dẫn giải

\({n_{Ag}} = \dfrac{{21,6}}{{108}} = 0,2\,(mol)\)

a) PTHH:

CH₃CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ → CH₃COONH₄ +2Ag↓ + 2NH₄NO₃   (1)

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O  (2)

b) 

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_{C{H_3}CHO}} = \frac{1}{2}{n_{Ag}} = \frac{{0,2}}{2} = 0,1(mol)}\\
{ \to {m_{C{H_3}CHO}} = 0,1.44 = 4,4(g)}\\
{\% C{H_3}CHO = \frac{{4,4}}{{10}}.100\%  = 44\% }\\
{ \to \% C{H_3}COOH = 100\%  - 44\%  = 56}\\
{\% {m_{C{H_3}COOH}} = 10 - 4,4 = 5,6(g)}\\
{ \to {n_{C{H_3}COOH}} = \frac{{5,6}}{{60}} = 0,0933(mol)}
\end{array}\)

Theo (2) ta có:

\(\begin{array}{l}
{n_{NaOH}} = {m_{C{H_3}COOH}} = 0,0933(mol)\\
 \to {V_{NaOH}} = \frac{{0,0933}}{{0,2}} = 0,46M
\end{array}\)

Viết phương trình hóa học của các phản ứng hoàn thành dãy chuyển hóa sau:

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của Andehit, xeton, axit cacboxylic để viết PTHH và điều kiện phản ứng.

Các điều kiện phản ứng

(1) Cộng H₂O/xt H⁺  ; (2) oxi hóa, ví dụ bằng CuO ; (3) tác dụng với clo, ở 450⁰C ; (4) thủy phân trong môi trường bazơ ; (5) oxi hóa, ví dụ bằng CuO.

Hướng dẫn giải

(1) CH₂= CH - CH₃ + H₂O → CH₃-CHOH-CH₃

(2) CH₃-CHOH-CH₃ + CuO → CH₃-CO-CH₃ + Cu + H₂O

(3) CH₂=CH-CH₃ + Cl₂ → CH₂=CH-CH₂Cl + HCl

(4) CH₂=CH-CH₂Cl + NaOH → CH₂=CH-CH₂OH + NaCl

(5) CH₂=CH-CH₂OH + CuO → CH₂=CH-CHO + Cu + H₂O

Hợp chất X có công thức phân tử C₃H₆O tác dụng với một lượng dư AgNO₃ trong dung dịch NH₃. Công thức nào sau đây là công thức cấu tạo của X.

A. CH₃-CO-CH₃

B. CH₂=CH-CHO

C. CH₃-CO-CH₂-CH₃

D. CH₃-CH₂-CHO

Phương pháp giải

Dựa vào điều kiện đề bài xác định X từ đó xác định CTPT

Hướng dẫn giải

X tác dụng được với AgNO₃ trong dung dịch NH₃ → X là anđehit

CTCT của X có CTPT C₃H₆O là CH₃CH₂CH=O

Cho dung dịch chứa 0,58 gam chất hữu cơ X tác dụng với một lượng dư AgNO₃ trong dung dịch NH₃ thu được 2,15 gam kết tủa. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên của hợp chất X

Phương pháp giải

Tính số mol Ag

Hợp chất X đơn chức, tác dụng được với  AgNO₃ trong dung dịch NH₃ => X là anđehit đơn chức

Gọi CTPT của X là RCHO

Từ mol Ag → số mol của X = 1/2 nAg

→ Mx= m: nX = ?

→ CTPT của X từ đó tìm được CTCT

Hướng dẫn giải

X là anđehit đơn chức

Gọi CTPT của X là RCHO

RCHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → RCOONH₄ + 2Ag + 2NH₄NO₃

n_Ag = 0.02 mol → n_RCHO = 1/2n_Ag = 0,01 mol

M_RCHO = 0,58: 0,01 = 58,0 g/mol.

→ R + 29 = 58

→ R = 29( C₂H₅ )

→ X là CH₃CH_2­CHO : propanal

Axit fomic tác dụng với AgNO₃ trong dung dịch NH₃ tạo ra kết tủa bạc kim loại. Dựa vào cấu tạo phân tử của axit fomic để giải thích, viết phương trình hóa học của phản ứng.

Phương pháp giải

Giải thích cấu tạo của axit focmic giống với anđehit là có nhóm -CHO

Hướng dẫn giải

Axit fomic có công thức cấu tạo như sau:

Do trong phân tử HCOOH có nhóm –CHO nên HCOOH phản ứng với AgNO₃/NH₃ như là một anđehit

Phương trình hóa học:

HCOOH + 2[Ag(NH₃)₂]OH → (NH₄)₂CO₃ + 2Ag↓ + 2NH₃↑ + H₂O

Dẫn hơi của 3 gam etanol vào trong ống sứ nung nóng chứa bột CuO dư. Làm lạnh để ngưng tụ sản phẩm hơi đi ra khỏi ống sứ được chất lỏng A. Khi A phản ứng hoàn toàn với một lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ thấy có 8,1 gam bạc kết tủa.

Tính hiệu suất của quá trình oxi hóa etanol?

Phương pháp giải

Viết PTHH xảy ra, tính toán theo PTHH

Hướng dẫn giải

C₂H₅OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O

CH₃CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → CH₃COONH₄ + 2Ag + 2NH₄NO₃

nCH₃CHO = \(\frac{1}{2}\) n_Ag  = \(\frac{1}{2}\) . \(\frac{8,1}{108}\) =  0,0375 mol.

nC₂H₅OH pư= nCH₃CHO = 0,0375  (mol)

→ mC₂H₅OH pư= 0,0375.46 = 1,725 (g)

Hiệu suất của phản ứng oxi hóa etanol :

\(\% H = \frac{{{m_{{C_2}{H_5}OH\,pu}}}}{{{m_{{C_2}{H_5}OH\,bd}}}}.100\%  = \frac{{1,725}}{3}.100\%  = 57,5\% \)