50 bài tập về Phản ứng oxi hóa của anđehit (có đáp án 2024) và cách giải

Dạng 4: Bài tập về phản ứng oxi hóa của anđehit và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Lý thuyết và phương pháp giải

1. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

- Khi oxi hóa không hoàn toàn anđehit sẽ thu được axit cacboxylic

$2RCHO+O_2\stackrel{xt,t^o}{\to }2RCOOH$

2. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

$C_x{H}_y{O}_z+(x+\frac{y}{4}-\frac{z}{2})O_2\stackrel{t^o}{\to }xC{O}_2+\frac{y}{2}{H}_{2}O$

- Khi đốt cháy anđehit không bao giờ thu được số mol nước lớn hơn số mol CO₂.

- Nếu đốt cháy một anđehit mạch hở có k liên kết $\mathrm{\pi }$ trong phân tử thì

$n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=(k-1).n_{an\text{d}ehit}$

- Dựa vào quan hệ số mol của sản phẩm cháy ta có thể suy ra loại anđehit tham gia phản ứng:

+ $n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}$ $\Rightarrow$Anđehit thuộc loại no, đơn chức, mạch hở.

+ $n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=n_{an\text{d}ehit}$ $\Rightarrow$anđehit thuộc loại no, 2 chức, mạch hở (C_nH_2n-2O₂) hoặc anđehit không no, mạch hở có 1 liên kết đôi (C_nH_2n-2O)

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho bài toán đốt cháy anđehit

m _anđehit + $m_{O_2}=m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}$

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho bài toán đốt cháy anđehit

+) n _anđehit = $\frac{n_{C{O}_2}}{n}$

+) Số $\overline{C}$ = $\frac{n_{C{O}_2}}{n_{andehit}}$ ; Số $\overline{H}=\frac{2.n_{H_{2}O}}{n_{an\text{d}ehit}}$

+) $n_{O\left(\text{and}ehit\right)}+2n_{O_2}=2n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}$

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. anđehit đơn chức no.

B. anđehit vòng no.

C. anđehit hai chức no.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Hướng dẫn giải:

$C_n{H}_{2n}O+\frac{3n-1}{2}{O}_2\stackrel{t°}{\to }nC{O}_2+n{H}_{2}O$

Anđehit đơn chức no thì đốt cháy cho số mol CO₂ bằng số mol H₂O

Đáp án A

Ví dụ 2:

A. C₃H₄O₂.

B. C₄H₆O₄.

C. C₄H₆O₂.

D. C₄H₆O.

Hướng dẫn giải:

$n_{O_2}=0,45mol;n_{C{O}_2}=n_{\downarrow }=0,45mol$

$\begin{array}{l}{C}_x{H}_y{O}_z+(x+\frac{y}{4}-\frac{z}{2})O_2\stackrel{t^o}{\to }xC{O}_2+\frac{y}{2}{H}_{2}O\\ \frac{0,45}{x}0,450,45mol\end{array}$

$\Rightarrow x+\frac{y}{4}-\frac{z}{2}=x\Rightarrow y=2z\left(1\right)$

Mặt khác: $12x+y+16z=\frac{10,8x}{0,45}\left(2\right)$

Từ (1) và (2) ta có: $x=\frac{3z}{2}$

Suy ra x : y : z = 3 : 4 : 2 Vì anđehit no, mạch hở nên anđehit là C₃H₄O₂.

Đáp án A

Ví dụ 3:

A. HCHO.

B. CH₃CHO.

C. C₂H₅CHO.

D. C₃H₇CHO.

Hướng dẫn giải:

Đặt công thức của anđehit là RCHO

Phương trình phản ứng:

$\begin{array}{l}2RCHO+O_2\stackrel{xt,t°}{\to }2RCOOH\left(1\right)\\ 2xx2xmol\end{array}$

Số mol O₂ phản ứng x = (2,4-1,76):32 = 0,02 mol

Khối lượng mol của RCHO là: R + 29 = 1,76 : (0,02.2) = 44

⇒ R = 15 (R là CH₃)

Đáp án B

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Oxi hóa 17,4 gam một anđehit đơn chức được 16,65 gam axit tương ứng (H = 75%). Anđehit có công thức phân tử là

A. CH₂O.

B. C₂H₄O.

C. C₃H₆O.

D. C₃H₄O.

Hướng dẫn giải:

2RCHO + O₂ $\stackrel{xt,t^o}{\to }$2RCOOH

m_RCHO = 17,4.0,75= 13,05 g

BTKL: m_oxi = 3,6 g $\to n_{O_2}=0,1125mol$

$M_{RCHO}=R+29=58\Rightarrow R=29\left(C_2{H}_5\right)$

Anđehit là C₂H₅CHO

Đáp án C

Câu 2:

A. HCHO.

B. CH₃CHO.

C. (CHO)₂.

D. C₂H₅CHO.

Hướng dẫn giải:

Do: $n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}\to X:C_n{H}_{2n}O$

Do số mol Ag gấp 4 lần số mol X nên X là HCHO hoặc R(CHO)₂

Đốt cháy hoàn toàn một anđehit X, thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂O suy ra được X là: HCHO

$HCHO+4AgN{O}_3+6N{H}_3+2H_{2}O\to {\left(N{H}_4\right)}_{2}C{O}_3+4Ag+4N{H}_{4}N{O}_3$

Đáp án A

Câu 3:

A. CH₃CHO.

B. CH₃-CH=CHO.

C. HOC-(CH₂)₂CHO.

D. HOC-(CH₂)₄CHO.

Hướng dẫn giải:

$n_{C{O}_2}=0,18mol>n_{H_{2}O}=0,15mol$→ Loại A

Từ các trường hợp B, C, D có: $n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=n_{an\text{d}ehit}$ = 0,03 mol

Số nguyên tử cacbon trong X là 0,18 : 0,03 = 6

Dựa vào đáp án ta thấy HOC-(CH₂)₄CHO phù hợp.

Đáp án D

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn một lượng anđehit A cần vừa đủ 2,52 lít oxi (ở đktc), được 4,4 gam CO₂ và 1,35 gam H₂O. A có công thức phân tử là

A. C₃H₄O.

B. C₄H₆O.

C. C₄H₆O₂.

D. C₈H₁₂O.

Hướng dẫn giải:

$n_{O_2}=0,1125mol;n_{C{O}_2}=0,1mol;n_{H_{2}O}=0,075mol$

$n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=n_{an\text{d}ehit}$= 0,025 mol

Số nguyên tử C trung bình là 0,1 : 0,025 = 4

Bảo toàn nguyên tố oxi:

n_{oxi trong A} = 0,1.2 + 0,075 – 0,1125.2 = 0,05 mol

Gọi CTCT của A là C_xH_yO_z

Ta có Z = 0,05 : 0,025 = 2

Vậy A có công thức là C₄H₆O₂.

Đáp án C

Câu 5: Đốt cháy hết 8,8 gam hỗn hợp gồm 1 ankanal A và 1 ankanol B (có cùng số nguyên tử cacbon) thu được 10,08 lít CO₂ (ở đktc) và 9 gam H₂O. Công thức phân tử của A

A. CH₃CHO.

B. CH₃-CH₂-CHO.

C. HCHO.

D. (CH₃)₂CH-CHO.

Hướng dẫn giải:

$C_n{H}_{2n}O+\frac{3n-1}{2}{O}_2\to nC{O}_2+n{H}_{2}O$

$C_n{H}_{2n+2}O+\frac{3n}{2}{O}_2\to nC{O}_2+\left(n+1\right)H_{2}O$

$n_{C{O}_2}=0,45mol;n_{H_{2}O}=0,5mol\Rightarrow n_B=0,05mol$

m_{O (hh)} = 8,8 – 0,45.12 – 0,5.2 = 2,4 g ⇒ n_(O)hh = 0,15 mol

⇒ n.0,15 = 0,45 ⇒ n = 3

Công thức của A là CH₃-CH₂-CHO

Đáp án B

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol anđehit A mạch hở, no thu được CO₂ và H₂O theo tỉ lệ n_A : $n_{C{O}_2}:n_{H_{2}O}$= 1 : 3 : 2. Vậy A là

A. CH₃CH₂CHO.

B. OHCCH₂CHO.

C. CH₃CH₂CH₂CH₂CHO.

D. HOCCH₂CH₂CHO.

Hướng dẫn giải:

n_A : $n_{C{O}_2}:n_{H_{2}O}$= 1 :3 :2 $\to$n_A : n_C : n_H = 1 : 3 : 4

Gọi công thức A là C_xH_yO_z

Ta có: x : y = 3 : 4

Dựa vào đáp án suy ra A là OHCCH₂CHO.

Đáp án B

Câu 7:

A. 0,4 mol.

B. 0,6mol.

C. 0,8 mol.

D. 0,3 mol.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l}{C}_n{H}_{2n}O+\frac{3n-1}{2}{O}_2\to nC{O}_2+n{H}_{2}O\\ 0,4mol\end{array}$

$\begin{array}{l}{C}_n{H}_{2n}O+H_2\stackrel{xt,t°}{\to }{C}_n{H}_{2n+2}O\\ 0,2\leftarrow 0,2\to 0,2mol\end{array}$

Suy ra n = 0,4 : 0,2 = 2

$\begin{array}{l}{C}_n{H}_{2n+2}O+\frac{3n}{2}{O}_2\to nC{O}_2+\left(n+1\right)H_{2}O\\ 0,2(n+1).0,2mol\end{array}$

⇒ $n_{H_{2}O}$_{thu được} = 0,2. (2+1) = 0,6 mol.

Đáp án: B

Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol hợp chất hữu cơ X, thu được 4 mol CO₂. Chất X tác dụng được với Na, tham gia phản ứng tráng bạc và tác dụng với Br₂ theo tỉ lệ mol 1:1. Công thức của X là

A. HOOC-CH=CH-COOH.

B. HO-CH₂-CH₂-CH=CH-CHO.

C. HO-CH₂-CH=CH-CHO.

D. HO-CH₂-CH₂-CH₂-CHO.

Hướng dẫn giải:

- Do 1 mol X tạo 4 mol CO₂ nên X có 4 nguyên tử cacbon (loại B vì có 5 nguyên tử cacbon).

- Do X tác dụng được với Na nên X có nhóm –OH (loại A)

- Do X tác dụng với brom theo tỉ lệ 1:1 nên X là HO-CH₂-CH₂-CH₂-CHO

Đáp án D

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 11,4 gam một anđehit no đa chức mạch thẳng thu được 0,6 mol CO₂ và 0,5 mol H₂O. Xác định công thức cấu tạo của anđehit đó?

A. HOC-CHO.

B. HOC-CH₂-CHO.

C. HOC-(CH₂)₂CHO.

D. HOC-(CH₂)₄CHO.

Hướng dẫn giải:

Ta thấy số mol CO₂ lớn hơn số mol H₂O và dựa vào đáp án thấy anđehit 2 chức nên từ đây suy ra anđehit đó là anđehit no, hai chức

$n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=n_{an\text{d}ehit}$=0,1 mol

Suy ra số nguyên tử cacbon trong anđehit là 0,6 : 0,1 = 6

Đáp án D

Câu 10:

A. no, đơn chức.

B. no, đa chức.

C. không no có một nối đôi, đơn chức.

D. không no có hai nối đôi, đơn chức.

Hướng dẫn giải:

Trong phản ứng tráng gương, một phân tử X cho 2e $\to$X là anđehit đơn chức.

Ta có n_anđehit =$n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}$ $\to$ X có 2 liên kết $\mathrm{\pi }$ mà anđehit đơn chức $\to$ 1 liên kết C=C

$\to$ X là anđehit không no có một nối đôi, đơn chức.

Đáp án C