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

Y mạch hở, đa chức, không phân nhán => Y 2 chức

X là C_nH_2nO₂ (x mol); Y là C_mH_2m-2O₄ (y mol)

n_N2 = x + y = 0,1 mol                                         (1)

n_CO2 = n.x + m.y = 0,26                                         (2)

m_hh = x.(14n + 32) + y.(14m + 62) = 8,64               (3)

Từ (1), (2) và (3) ta có: x = 0,04 và y = 0,06

0,04n + 0,06m = 0,26 n + 3m = 13

Do n ≥ 1 và m ≥ 2 n = 2 và m = 3

X là CH₃COOH (0,04 mol) và Y là HOOC-CH₂-COOH (0,06 mol)

Formalin (còn gọi là formon) được dùng để ngâm xác động, thực vật, thuộc da, tẩy uế, diệt trùng, ... Formalin là dung dịch trong nước, chứa khoảng 37% – 40% formaldehyde.

Dung dịch acid CH₃COOH làm quỳ tím chuyển đỏ.

Tên gọi theo danh pháp thay thế của aldehyde đơn chức:

Tên hydrocarbon (bỏ e ở cuối) + al

Lưu ý:

Đối với hợp chất carbonyl mạch nhánh hoặc có gốc hydrocacbon chưa no thì việc đánh số mạch chính bắt đầu từ phía đầu nào gần nhóm carbonyl hơn.

Aldehyde hoặc ketone phản ứng được với HCN cho sản phẩm là cyanohydrin.

CH₃–CH=O + HCN → CH₃–CH(CN)–OH

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.

CH≡CH không tham gia phản ứng với thuốc thử Tollens tạo thành kim loại Ag nên không tham gia phản ứng tráng bạc.

Vị chua trong sữa chua tạo bởi lactic acid. 

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.

Gọi n_CxHyCOOH = a; n_CxHyCOOCH3 = b; n_CH3OH = c

Bảo toàn khối lượng:

m_{O trong X} = 2,76 – 12.n_CO2 – 2.n_H2O = 1,12 g

n_{O trong X} = 0,07 mol

Bảo toàn nguyên tố oxygen: 2a +2b + c = 0,07              (1)

Mà X + 0,03 mol NaOH: a + b = 0,03                        (2)

n_CH3OH = 0,03 b + c = 0,03                                       (3)

Từ (1), (2) và 3 ta có: a = c = 0,01; b = 0,02.

Gọi gốc C_xH_y là R:

0,01.(M_R + 45) + 0,02.(M_R + 44 + 15) + 0,01.32 = 2,76

M_R = 27

R: C₂H₃–

Vậy acid là C₂H₃COOH.

Acetic acid tạo nên vị chua của giấm.

X gồm ROH và CH₃CH₂CH₂OH, (CH₃)₂CHOH.

Ta có: M_X = 23.2 = 46

⇒ ROH là CH₃OH

Gọi số mol của CH₃OH; CH₃CH₂CH₂OH và CH₃CH(OH)CH₃ lần lượt là a, b, c mol

Cho X đi qua ống sứ đựng CuO (dư) nung:

CH₃CHO + CuO HCHO + Cu + H₂O

    a            →               a

CH₃CH₂CH₂OH + CuO CH₃CH₂CHO

       b            →                         b

(CH₃)₂CHOH + CuO (CH₃)₂CO

           c            →                 c

n_O = a + b + c = 3,2/16 = 0,2                     (1)

n_Ag = 4a + 2b = 0,45                                  (2)

Từ (1); (2) và (3) ta có a = 0,1; b = 0,025; c = 0,075

Bảo toàn electron: n_{e cho} = n_{e nhận}

n_Ag = n_NO2 = 0,16 mol

TH₁: X là aldehyde formic n_HCHO = n_Ag/4 = 0,04 mol

M = 2,32 / 0,04 = 58 (loại vì M_HCHO = 30)

TH₂: X có dạng R(CHO)_x (R ≠ H; x ≥ 1)

- Với x = 1 M = 29 (loại)

- Với x = 2 M = 58 X là OHC-CHO: aldehyde oxalic.

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: M_X = 36 . 2 = 72 (g/mol)

- Nếu X là aldehyde đơn chức RCHO:

R + 29 = 72 R = 43 (C₃H₇-)

CH₃-CH₂-CH₂-CHO

CH₃-CH(CH₃)-CHO

- Nếu X là aldehyde 2 chức R'(CHO)₂ → R' + 29.2 = 72 → R' = 14 (-CH₂-)

OHC-CH₂-CHO

Vậy có 3 aldehyde thỏa mãn.

Thể tích acetic acid có trong chai giấm ăn đó là:

3-methylpentaoic acid

(a) sai vì Aldehyde là hợp chất vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa.

(b) đúng:

Ví dụ: CH₃CHO + H₂ C₂H₅OH

(c) đúng.

Ví dụ: CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH CH₃COONa + Cu₂O + 3H₂O

(d) Đúng.

Gọi công thức chung của X và Y là RCOOH:

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

⇒ n_acid = n_muối

M_muối = M_acid + 22 ⇒ 8,2/ M_acid = 11,5/(M_acid + 22)

⇒ M_acid = 54,67 ⇒ n_acid = 8,2/54,67 = 0,15 mol

⇒ Trong Z chứa acid HCOOH (Y).

Có n_Ag = 21,6/108 = 0,2 ⇒ n_Y = n_Ag/2 = 0,1

⇒ n_X = 0,05 mol

Có m_Z = 8,2 = m_X + m_Y ⇒ M_X = ( 8,2 – 0,1.46)/ 0,05 = 72

⇒ X là C₂H₃COOH.

3-methylbutan-2-one

n_O2 = 0,4 mol

CO₂ + Ca(OH)₂ → X   kết tủa

Vì có 2 lần kết tủa nên ta có suy ra được X chứa muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂ 

⇒ n_CO2 = n_{kết tủa 1} + 2.n_{kết tủa 2} = 0,2 + 0,05.2 = 0,3 mol

⇒ n_H2O = n_CO2 = 0,3 mol

Bảo toàn nguyên tố O ta có

⇒ n_O(A) = 2n_CO2 + n_H2O - 2n_O2 = 2.0,3 + 0,3 - 0,4.2 = 0,1 mol

⇒ n_A = 0,1

⇒ Số C = n_CO2 : n_A = 0,3 : 0,1 = 3

⇒ A là C₃H₆O

n_H2 = 0,15 mol

Gọi x, y lần lượt là số mol của của 2 acid HCOOH và CH₃COOH

⇒ 46x + 60y = 16,6 (1)

Phương trình phản ứng 

Mg + 2HCOOH → Mg(HCOO)₂ + H₂

        x                                   → 0,5x

Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂

           y                                       → 0,5x

Từ phương trình phản ứng ta có:

0,5x + 0,5y = 0,15 (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta đươc:

x = 0,1 mol, y = 0,2 mol

⇒ m_HCOOH = 0,1.46 = 4,6 gam.

n_H2 = a mol

Theo bài ra ta có:

a mol X + Na → a mol H₂

X có 2 nguyên tử H linh động.

a mol X + a mol NaOH

X có 1 nguyên tử H linh động thuộc nhóm OH phenol hoặc nhóm –COOH

Nguyên tử H còn lại thuộc nhóm –OH alcohol.

Acid có nhiệt độ sôi cao hơn alcohol có khối lượng phân tử tương đương vì phân tử acid tạo được 2 liên kết hydrogen và liên kết hydrogen giữa các phân tử acid bền hơn liên kết hydrogen giữa các phân tử alcohol

CH₃COOH có nhiệt độ sôi cao hơn C₃H₇OH.

 CH₃CHO vừa phản ứng được với thuốc thử Tollens vừa phản ứng tạo iodoform

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

CH₃CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH CH₃COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

Oxi hóa propyl alcohol bằng CuO đun nóng thu được aldehyde.

Ethanal có công thức cấu tạo thu gọn CH₃CHO nên là aldehyde.

Phản ứng CH₃COOH + KCl là phản ứng của acid với muối, sau phản ứng không tạo ra chất kết tủa, chất bay hơi hay chất điện li yếu … nên không xảy ra. 

Nước vôi trong có tính base.

Phản ứng trung hòa làm sấu bớt chua, đồng thời nước vôi trong làm sấu giòn hơn.

Aldehyde và ketone không có phản ứng với Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường.

(2) Aldehyde phản ứng với H₂ (xúc tác Ni, t^o) luôn tạo ra alcohol bậc hai sai vì tạo ra alcohol bậc 1.

(3) Acetic acid không tác dụng được với Ca(OH)₂ ⇒ Sai có phản ứng

Ca(OH)₂ + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Ca ↓ + 2H₂O.

 Tên hydrocarbon (bỏ e ở cuối) - vị trí nhóm C=O-one.

Tên gọi của ketone là:

3–methylbutan–2–one

HCHO tác dụng được với: Ag₂O/NH₃; Cu(OH)₂; Br₂

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% 

 Acid X có trong giấm ăn là acetic acid, công thức cấu tạo thu gọn của X là CH₃COOH.

Công thức tổng quát của carboxylic acid no, đơn chức, mạch hở là

C_nH_2nO₂ (n ≥ 1).

 Acetic acid là acid hữu cơ, làm quỳ tím hóa đỏ.

Ta có %m_O = 100% - 66,67% - 11,11 % = 22,22%

Ta có:

Công thức đơn giản nhất của X là C₄H₈O.

Gọi công thức phân tử của X là (C₄H₈O)_n

⇒ M_x = (4.12 + 8 + 16)n = 72n = 72 ⇒ n = 1.

Vậy công thức phân tử của X là C₄H₈O.

X không tác dụng được với dung dịch AgNO₃ trong NH₃ nên X là ketone.

Do X có phản ứng tạo iodoform nên phân tử của X có chứa nhóm CH₃CO−.

Vậy công thức cấu tạo của X là CH₃COCH₂CH₃ (ethyl methyl ketone hay butanone).