Lý thuyết Luyện tập: Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic (mới 2023 + Bài Tập) - Hóa học 11

Lý thuyết Hóa 11 Bài 46: Luyện tập: Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic

Bài giảng Hóa 11 Bài 46: Luyện tập: Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic

Kiến thức cần nắm vững

1. Các định nghĩa

- Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm – CH = O (hay – CHO) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro. Anđehit no, mạch hở, đơn chức có công thức cấu tạo thu gọn C_xH_2x+1CHO (x ≥ 0) hay CTPT chung C_nH_2nO (n ≥ 1).

- Xeton là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm  liên kết trực tiếp với hai nguyên tử cacbon.

- Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro. Axit no, đơn chức mạch hở, tổng quát (thường gặp): C_nH_2n+1COOH (n ≥ 0) hay C_mH_2mO₂ (m ≥ 1)

2. Tính chất

a) Anđehit có tính oxi hóa và tính khử

- Tính oxi hóa

RCHO + H₂ $\stackrel{t^o,Ni}{\to }$RCH₂OH

RCHO + 2AgNO₃ + H₂O + 3NH₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ RCOONH₄ + 2NH₄NO₃ + 2Ag↓

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

b) Xeton có tính oxi hóa

R – CO – R¹ + H₂ $\stackrel{t^o,Ni}{\to }$R – CH(OH) – R¹

c) Axit cacboxylic có tính chất chung của axit

- Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch:

 CH₃COOH ⇄ H⁺ + CH₃COO^-

Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ

- Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước. Ví dụ:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + H₂O

- Tác dụng với muối:

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

- Tác dụng với kim loại trước hiđro:

2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂

- Ngoài ra, axit cacboxylic tác dụng được với ancol để tạo thành este:

RCOOH + R’OH$\stackrel{xt,H^{+}}{\rightleftarrows }$RCOOR’ + H₂O

3. Điều chế

a) Điều chế anđehit

- Oxi hóa ancol bậc I, được anđehit tương ứng:

RCH₂OH + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ RCHO + Cu + H₂O

- Oxi hóa metan có xúc tác thu được anđehit fomic

CH₄ + O₂ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$HCHO + H₂O

- Oxi hóa không hoàn toàn etilen là phương pháp hiện đại để sản xuất anđehit axetic

2CH₂= CH₂ + O₂  $\stackrel{t^o,xt}{\to }$2CH₃CHO

b) Điều chế xeton

- Oxi hóa không hoàn toàn ancol bậc II được xeton. Ví dụ:

CH₃ – CH(OH) – CH₃ + CuO  $\stackrel{t^o}{\to }$CH₃ – CO – CH₃ + Cu + H₂O

- Oxi hóa không hoàn toàn cumen được axeton và phenol theo sơ đồ:

c) Điều chế axit cacboxylic

-  Phương pháp lên men giấm (phương pháp cổ truyền sản xuất axit axetic)

C₂H₅OH + O₂ $\stackrel{men}{\to }$ CH₃COOH + H₂O

- Oxi hóa anđehit axetic:

 2CH₃CHO + O₂  $\stackrel{t^o,xt}{\to }$2CH₃COOH

- Oxi hóa ankan:

2R-CH₂-CH₂-R’ + 5O₂  $\stackrel{t^o,xt}{\to }$2RCOOH + 2R’COOH + 2H₂O

- Từ metanol:

CH₃OH + CO $\stackrel{t^o,xt}{\to }$ CH₃COOH

Đây là phương pháp hiện đại để sản xuất axit axetic.

Trắc nghiệm Hóa học lớp 11 Bài 46: Luyện tập: Anđehit, xeton và axit cacboxylic

Bài 1:

A.C₃H₄O₂.

B.C₃H₆O₂.

C.C₆H₁₀O₄.          

D.C₃H₄O₄.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

n_NaOH : n_A = 2 : 1  → A có 2 nhóm COOH

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}:{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}=3:1\to$ A có 3 C

→ A là HOOC - CH₂- COOH  (Công thức phân tử: C₃H₄O₄)

Bài 2:

A.35,24%.

B.45,71%.

C.19,05%.                   

D.23,49%.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Axit axetic: CH₃COOH

Axit acrylic: CH₂=CH-COOH

Axit propionic: C₂H₅COOH

- Khi cho hỗn hợp axit tác dụng với dung dịch Br₂ thì chỉ có CH₂=CH-COOH phản ứng

- Do các axit đều đơn chức nên ta có:

n_hh = n_NaOH = 0,09.0,5 = 0,045 mol

Đặt số mol của CH₃COOH và C₂H₅COOH lần lượt là a và b (mol)

+ m _hh = 60a + 74b + 0,02.72 = 3,15 (1)

+ n _hh = a + b + 0,02 = 0,045 (2)

Giải hệ (1) và (2) được a = 0,01 và b = 0,015

$\to \%{\mathrm{m}}_{{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}=\frac{0,01.60}{3,15}.100\%=19,05\%$

Bài 3: 

A.3,0 gam.

B.4,6 gam.

C.7,4 gam.

D.6,0 gam.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Đặt công thức chung của hai axit là ${\mathrm{C}}_{\overline{\mathrm{n}}}{\mathrm{H}}_{2\overline{\mathrm{n}}+1}\mathrm{COOH}$

$\to$${\mathrm{m}}_{\mathrm{tăng}}=17.8-13.4=4.4\mathrm{gam}$

→ M_tb = 13,4 : 0,2 = 67

→ $14\overline{\mathrm{n}}+46=67\to \overline{\mathrm{n}}=1,5$

Do 2 axit là đồng đẳng nên 2 axit là CH₃COOH (x mol) và C₂H₅COOH (y mol)

Giải hệ n_hh = x + y = 0,2 và m_hh = 60x + 74y = 13,4 được x = y = 0,1  

$\to {\mathrm{m}}_{{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}=6\mathrm{g}$

Bài 4:

A. 132 gam 

B. 230 gam

C. 235 gam 

D. 240 gam

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Do hiệu suất là 60% nên số mol este là 2,5.60% = 1,5 mol

Khối lượng của este là 1,5.88= 132 g

Bài 5:

A. HCOOH và CH₃COOH 

B. CH₃COOH và C₂H₅COOH

C. C₂H₅COOH và (CH₃)₂CHCOOH        

D. C₂H₅COOH và CH₃CH₂CH₂COOH.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,155\mathrm{mol}$

Hai axit cacboxylic kế tiếp cùng dãy đồng đẳng với axit axetic

→ axit no, đơn chức, mạch hở

Gọi công thức chung của hai axit là ${\mathrm{C}}_{\overline{\mathrm{n}}}{\mathrm{H}}_{2\overline{\mathrm{n}}}{\mathrm{O}}_2$ (n ≥ 1)

→ ${\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}{\overline{\mathrm{n}}}$= $\frac{0,155}{\overline{\mathrm{n}}}$

${\mathrm{M}}_{\mathrm{A}}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{A}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}}$

→ $14\overline{\mathrm{n}}+32$ = $\frac{4,09}{\frac{0,155}{\overline{\mathrm{n}}}}$

→ $\overline{\mathrm{n}}$ = 2,58

→ Hai axit là CH₃COOH và C₂H₅COOH

Bài 6:

A.C₂H₄O₂.

B.C₂H₂O₄.

C.C₃H₄O₂.

D.C₄H₆O₄.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

n_KOH = n_NaOH = 0,5.0,12 = 0,06 mol

BTKL:

m_H2O = m _axit + m_KOH + n_NaOH - m _{chất rắn}

= 3,6 + 0,06.56 + 0,06.40  - 8,28 = 1,08g 

=> n_H2O = 0,06 mol.

Ta thấy n_H2O < n_{(KOH, NaOH)} 

=> Axit phản ứng hết

=> n_axit = n_H2O = 0,06 mol 

=> M_X = 3,6/0,06 = 60 (CH₃COOH) 

Bài 7:

A. C₂H₄O₂ và  C₃H₆O₂ 

B.CH₂O₂ và C₂H₄O₂

C.C₃H₄O₂  và C₄H₆O₂                                    

D.C₃H₆O₂ và C₄H₈O₂

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

n_NaOH = n_KOH = 0,2 mol

Axit + NaOH, KOH → Chất rắn + H₂O

BTKL:

m _axit + m_NaOH + m_KOH = m _{chất rắn} + m_H2O

=> 18,9 + 0,2.40 + 0,2.56 = 31,8 + m_H2O 

=> m_H2O = 6,3 gam

=> n_H2O = 0,35 mol

Ta thấy: n_H2O < n_{NaOH, KOH} 

=> Axit phản ứng hết

=> n _axit = n_H2O = 0,35 mol

Đặt công thức chung của 2 axit là RCOOH.

M_tb = R + 45 = 18,9 : 0,35 = 54 => R = 9

=> Hai axit là HCOOH và CH₃COOH

Bài 8:

A.8,96.

B.11,2.

C.6,72.

D.4,48.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Axit cacboxylic đơn chức

→ n_{O (axit)} = 2n _axit = 2.0,1 = 0,2 (mol)

Bảo toàn nguyên tố O, ta có:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{O}\left(\text{ax}\mathrm{it}\right)}+2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

→ 0,2 + 2.${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}$= 2.0,3 + 0,2

→ ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}$= 0,3 mol

→ ${\mathrm{V}}_{{\mathrm{O}}_2}$= 0,3.22,4 = 6,72 lít

Bài 9.

A. C_nH_2nO.                                                         

B. C_nH_2n-2O.

C. C_nH_2n+2O.                                                       

D. C_nH_2n-4O.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích: Anđehit không no, có một liên kết đôi, đơn chức,  mạch hở là C_nH_2n-2O.

Bài 10.

A. 43,2 gam.

B. 21,6 gam.

C. 16,2 gam.

D. 10,8 gam.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

n_Ag= 2n_CH3CHO= 0,2 mol

→ m_Ag= 0,2.108 = 21,6g