50 bài tập về Tính axit của axit cacboxylic (có đáp án 2024) và cách giải

Bài tập về tính axit của axit cacboxylic và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Axit cacboxylic là axit yếu, mang đầy đủ tính chất hóa học của 1 axit:

1. Tác dụng với bazơ

- Phương trình tổng quát:

+ Axit đơn chức: RCOOH + NaOH $\to$RCOONa + H₂O

+ Axit đa chức: R(COOH)_x + xNaOH$\to$ R(COONa)_x +xH₂O

- Dựa vào tỉ lệ số mol NaOH: số mol axit, ta suy ra axit phản ứng là axit đơn chức hay đa chức.

+ $\frac{n_{NaOH}}{n_{axit}}$ = 1 suy ra axit đơn chức.

+$\frac{n_{NaOH}}{n_{axit}}$ = n suy ra axit n chức.

+ Nếu đề bài cho hỗn hợp axit phản ứng với dung dịch kiềm, có 1 < $\frac{n_{NaOH}}{n_{axit}}$ < 2

→ Trong hỗn hợp có axit hai chức.

- Khi cô cạn dung dịch sau phản ứng ta thu được chất rắn gồm muối và kiềm dư (nếu có): m_{chất rắn sau phản ứng} = m_muối + m_{kiềm dư}

- Công thức tăng giảm khối lượng thường áp dụng:

m_muối – m_{axit phản ứng} = 22. n_{NaOH phản ứng}

hoặc m_muối – m_{axit phản ứng} = 38. n_{KOH phản ứng}

2. Tác dụng với muối

- Axit cacboxylic có thể phản ứng được với một số muối của axit yếu hơn như muối cacbonat, hiđrocacbonat:

- Phương trình tổng quát:

2(-COOH) + CO₃^2- → 2(-COO^-) + CO₂ + H₂O

-COOH + HCO₃^- → -COO^- + CO₂ + H₂O

3. Tác dụng với kim loại

- Axit cacboxylic tác dụng được với các kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học.

Ví dụ: 2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂

- Một số phương pháp giải:

+ Bảo toàn nguyên tố H: $n_{H_2}=\frac{1}{2}{n}_{-COOH}$

+ Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_{kim loại} + m_axit - m_hiđro

+ Tăng giảm khối lượng: m_muối - m_axit = m_{kim loại} - m_hiđro

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. 100 ml.

B. 200 ml.

C. 300 ml.

D. 400 ml.

Hướng dẫn giải:

$C{H}_3\text{COO}H+NaOH\to C{H}_3\text{COONa}+H_{2}O$

0,2 0,2 mol

V_NaOH = 0,2 : 0,5 = 0,4 lít =400 ml

Đáp án D

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn vào dung dịch CH₃COOH. Thể tích khí H₂ thoát ra (đktc) là

A. 0,56 lít.

B. 1,12 lít.

C. 2,24 lít.

D. 3,36 lít.

Hướng dẫn giải:

$2C{H}_3\text{COO}H+Zn\to {(C{H}_3\text{COO)}}_{2}Zn+H_2$

0,1 $\to$ 0,1 mol

Thể tích hiđro là 0,1.22,4 = 2,24 lít

Đáp án C

Ví dụ 3: Cho 100 ml dung dịch CH₃COOH 0,1M vào 100 ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,1M. Dung dịch sau phản ứng có khả năng:

A. làm quỳ tím hóa xanh.

B. làm quỳ tím hóa đỏ.

C. không làm quỳ tím đổi màu.

D. tác dụng với Mg giải phóng khí H₂.

Hướng dẫn giải:

$2C{H}_3\text{COO}H+Ca{\left(OH\right)}_2\to {\left(C{H}_3\text{COO}\right)}_{2}Ca+2H_{2}O$

Ban đầu0,01 0,01

Phản ứng 0,01 0,005

Sau phản ứng 0 0,005

Dung dịch sau phản ứng gồm Ca(OH)₂, ${\left(C{H}_3\text{COO}\right)}_{2}Ca,H_{2}O$

Dung dịch sau phản ứng là quỳ tím hóa xanh do có bazơ Ca(OH)₂ dư.

Đáp án A

C. Luyện tập

Câu 1:

A. Cu, CuO, HCl.

B. NaOH, Cu, NaCl.

C. Na, NaCl, CuO.

D. NaOH, Na, CaCO₃.

Hướng dẫn giải:

$C{H}_3\text{COO}H+NaOH\to C{H}_3\text{COONa}+H_{2}O$

$C{H}_3\text{COO}H+Na\to C{H}_3\text{COONa}+\frac{1}{2}{H}_2$

$2{\text{CH}}_3\text{COO}H+CaC{O}_3\to {\left({\text{CH}}_3\text{COO}\right)}_{2}Ca+H_{2}O+C{O}_2$

CH₃COOH không tác dụng với NaCl, Cu, HCl

Đáp án D

Câu 2:

A. 3,34 g.

B. 33,4 g.

C. 1,13 g.

D. 11,3 g.

Hướng dẫn giải:

n_NaOH =0,4 mol

RCOOH + NaOH $\to$RCOONa + H₂O

0,4 0,4 mol

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_muối = m_X + m_NaOH - m_nước = 2,5 + 0,4.40 – 0,4. 18 = 11,3 g

Đáp án D

Câu 3: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO₃ thu được 7,28 gam muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo của X là

A. HCOOH.

B. CH₃COOH.

C. C₂H₃COOH.

D. C₂H₅COOH.

Hướng dẫn giải:

Đặt công thức của X là RCOOH.

$2R\text{COO}H+CaC{O}_3\to {\left(\text{RCOO}\right)}_{2}Ca+H_{2}O+C{O}_2$

x 0,5x mol

Theo phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:

(2R + 44.2 + 40). 0,5x – (R + 45)x = 7,28 – 5,76

$\Rightarrow x=0,08;R+45=\frac{5,76}{0,08}=72\Rightarrow R=27\left(C_2{H}_3\right)$

Vậy X là C₂H₃COOH.

Đáp án C

Câu 4:

A. 20%.

B. 16%.

C. 17%.

D. 15%.

Hướng dẫn giải:

$C{H}_3\text{COO}H+NaOH\to C{H}_3\text{COONa}+H_{2}O$

1 1 mol

$m_{\text{dd}}=m_{{\text{ddCH}}_3\text{COOH}}+m_{\text{dd}NaOH}=\frac{\mathrm{1.60.100}}{x}+\frac{\mathrm{1.40.100}}{10}=\frac{6000}{x}+400$

Mặt khác: $10,25\%=\frac{82}{400+\frac{6000}{x}}.100\%\Rightarrow x=15\%$

Đáp án D

Câu 5: Cho 1 gam axit axetic vào ống nghiệm thứ nhất và 1 gam axit fomic vào ống nghiệm thứ 2, sau đó cho vào cả hai ống nghiệm trên một lượng dư bột CaCO₃. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thể tích CO₂ thu được ở cùng nhiệt độ, áp suất là:

A. Hai ống bằng nhau.

B. Ống 1 nhiều hơn ống 2.

C. Ống 2 nhiều hơn ống 1.

D. Cả hai ống đều nhiều hơn 22,4 lít (đktc).

Hướng dẫn giải:

Vì lượng cho vào là dư nên lượng khí sinh ra ở cả hai ống nghiệm đều tính theo axit.

Ống 1: $2C{H}_3\text{COO}H+CaC{O}_3\to {\left(C{H}_3\text{COO}\right)}_{2}Ca+H_{2}O+C{O}_2$

1/60 1/30 mol

Ống 2: $2H\text{COO}H+CaC{O}_3\to {\left(H\text{COO}\right)}_{2}Ca+H_{2}O+C{O}_2$

1/46 1/23 mol

Ta thấy số mol CO₂ ở ống 2 nhiều hơn ống 1 nên thể tích CO₂ ở ống 2 nhiều hơn ống 1.

Đáp án C

Câu 6: Cho 6,9 gam hỗn hợp X gồm axit fomic và etanol phản ứng hết với Na dư, thu được V lít khí H₂ ở đktc. Giá trị của V là

A. 1,68.

B. 2,24.

C. 3,36.

D. 4,48.

Hướng dẫn giải:

$M_{HCOOH}=M_{C_2{H}_{5}OH}=46\Rightarrow n_{HCOOH}+n_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{6,9}{46}=0,15mol$

Ta có: $n_{H_2}=\frac{1}{2}{n}_X=0,075mol$

Thể tích hiđro sinh ra là 0,075.22,4 = 1,68 lít

Đáp án A

Câu 7:

A. C₂H₄O₂ và C₃H₄O₂.

B. C₂H₄O₂ và C₃H₆O₂.

C. C₃H₄O₂ và C₄H₆O₂.

D. C₃H₆O₂ và C₄H₈O₂.

Hướng dẫn giải:

n_NaOH = 0,2 mol, n_KOH = 0,2 mol

Sơ đồ: X + NaOH,KOH→ chất rắn +H₂O

Bảo toàn khối lượng ta có:

16,4 + 0,2.40 + 0,2.56 = 31,1+ $m_{H_{2}O}$

⇒ $m_{H_{2}O}$= 4,5g ⇒ $n_{H_{2}O}$= 0,25 mol

Do X gồm 2 axit đơn chức

⇒ n_X = $n_{H_{2}O}$ = 0,25 mol ⇒ M_X = 16,4:0,25 = 65,6

⇒2 axit: CH₃COOH và C₂H₅COOH

Đáp án B

Câu 8: Hỗn hợp X chứa ba axit cacboxylic đều đơn chức, mạch hở, gồm một axit no và hai axit không no đều có một liên kết đôi (C=C). Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch NaOH 2M, thu được 25,56 gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn m gam X, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy bằng dung dịch NaOH dư, khối lượng dung dịch tăng thêm 40,08 gam. Tổng số mol hai axit cacboxylic không no trong m gam X là

A. 0,1 mol.

B. 0,15 mol.

C. 0,2 mol.

D. 0,25 mol.

Hướng dẫn giải:

n_NaOH = 2. 0,15 = 0,3 mol

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

C_nH_2nO₂ + $\frac{3n-2}{2}$O₂ → n CO₂ + nH₂O

C_nH_2n-2O₂ + $\frac{3n-3}{2}$O₂ → n CO₂ + (n -1) H₂O

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

n_X = 0,3 mol ⇒ m_X = 25,56 – 0,3.22 = 18,96

Gọi $n_{C{O}_2}$ = x và $n_{H_{2}O}$ = y mol ⇒ 44x + 18 y = 40,08

m_X = 18,96 = 12x + 2y + 0,6.16 ⇒ 12x + 2y = 9,36

⇒ x = 0,69 và y = 0,54

⇒ số mol 2 axit không no = 0,69 – 0,54 = 0,15 mol

Đáp án B

Câu 9:

A. CH₃COOH.

B. C₂H₃COOH.

C. HCOOH.

D. C₂H₅COOH.

Hướng dẫn giải:

n_KOH = 0,144 mol

Áp dụng ĐLBTKL ta có:

8,64 + 0,144.56 = 14,544 + m_nước

m_nước = 2,16 g ⇒ $n_{H_{2}O}$ = 0,12 mol = n_axit

⇒ M_axit = 8,64 : 0,12 = 72

Vậy axit là C₂H₃COOH.

Đáp án B

Câu 10: Cho một hỗn hợp gồm axit axetic và một axit (X) thuộc dãy đồng đẳng của axit axetic. Để trung hòa hoàn toàn hỗn hợp này thì cần vừa đủ 300ml dung dịch NaOH 0,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 5,48 gam muối khan. Biết $n_{C{H}_{3}COOH}$: n_X= 1: 2. Công thức phân tử của X là:

A. HCOOH.

B. C₂H₅COOH.

C. CH₃COOH.

D. C₃H₇COOH.

Hướng dẫn giải:

n_NaOH = 0,06 mol

CH₃COOH + NaOH $\to$ CH₃COONa + H₂O

x mol x mol

C_nH_2n+1COOH + NaOH $\to$ C_nH_2n+1COONa + H₂O

2x mol 2x mol

Ta có: x + 2x = 0,06 $\to$ x = 0,02 (mol)

$m_{C{H}_{3}COONa}$= 0,02.(15 + 44+ 23) = 1,64 (gam).

$m_{C_n{H}_{2n+1}COONa}$= 0,04.(14n + 68) = (0,56n + 2,72).

Theo đề bài: 1,64 + 0,56n + 2,72 = 5,48

$\to$ n = 2. Công thức của axit là C₂H₅COOH.

Đáp án B