S GIO DC V O TO THANH HO TRNG THPT QUNG XNG I SNG KIN KINH NGHIM GIO DC PHN NG OXI HểA KHễNG HON TON HP CHT HU C TRONG CHNG TRèNH TRUNG HC PH THễNG Ngi thc hin: Lờ Vn t Chc v: Giỏo viờn SKKN thuc lnh vc mụn: Húa hc THANH HểA, NM 2016 Mc lc Trang A t I Li m u II Thc trng nghin cu B.Gii quyt I Ni dung thc hin Oxi húa hiro cacbon 2 Oxi húa ancol Oxi húa anehit 10 Oxi húa axit hu c 12 Oxi húa este 12 Oxi húa cacbohirat 12 II Cỏc gii phỏp t chc thc hin 14 C Kt lun v xut 14 Ti liu tham kho 16 A Phn m u I Lớ chn ti Trong quỏ trỡnh ging dy hoỏ hc hu c, tụi nhn thy dng toỏn m hc sinh lỳng tỳng, mt thi gian ú l: oxi húa khụng hon ton cỏc hp cht hu c khụng xỏc nh c sn phm; cõn bng phng trỡnh phn ng húa hc v dng lớ thuyt vo gii cỏc bi Khi ging dy chuyờn tụi thy thc s cú hiu qu: hc sinh d hiu v lm bi ch thi gian ngn ỏp ng c yờu cu hin Ni dung sỏng kin giỳp cỏc em nm vng phng phỏp xỏc nh sn phm; phng trỡnh phn ng húa hc; suy lun logic; hiu bn cht oxi húa; chun b tt cho kỡ thi hc sinh gii v kỡ thi trung hc ph thụng quc gia Khi tho lun cựng vi cỏc giỏo viờn t chuyờn mụn v cỏc giỏo viờn trng THPT khỏc Tụi thy a s giỏo vin cũn lỳng tỳng trin khai phn ny; cỏc giỏo viờn khụng cú mt ti liu c th, ch yu gúp nht t mt chuyờn no ú sỏch giỏo khoa hay ti liu bt kỡ nờn kin thc mang tớnh cht tn mn thiu khoa hc Nhng nm trc, ging dy n phn ny Tụi thng b qua hoc cp nhanh lm cho hc sinh khụng th lm c bi tp; khú hiu; hiu qu khụng cao T ú Tụi ó hỡnh thnh phi thc hin bng c chuyờn khú ny giỳp bn thõn t tin ging dy; giỳp ng nghip cú ti liu nghiờn cu Trong phm vi sỏng kin phn ng oxi húa khụng hon ton cỏc hp cht hu c chng trỡnh trung hc ph thụng tụi a cỏc trng hp oxi húa hiro cacbon; ancol; anehit; axit; este; gluxit Sau ú dng lớ thuyt vo bi ụn thi hc sinh gii v ụn thi trung hc ph thụng quc gia II Mc ớch nghiờn cu Mc ớch ca sỏng kin ny l th nht giỳp bn thõn hiu sõu sc ton din v phn ng oxi húa hp cht hu c Th hai, xõy dng c h thng lớ thuyt giỳp t tin ging dy cỏc phn khú Th ba, giỳp ng nghip cú ti liu chun cp n ny, nõng cao tinh thn t hc t bi dng giỏo viờn Th t, giỳp cỏc em hc sinh hiu, dng , cú k nng lm cỏc bi tp, t ú cú thờm am mờ hc mụn húa hc III i tng nghiờn cu Trong sỏng kin ny, Tụi nghiờn cu tng kt li chuyờn phn ng oxi húa khụng hon ton cỏc hp cht hu c Tụi tng kt li oxi húa cỏc hp cht hu c l: - Oxi húa ankan v thng gp l CH4 - Oxi húa anken bng oxi; dung dch KMnO4; ozon - Oxi húa ankin - Oxi húa ankaien - Oxi húa hiro cacbon thm - Oxi húa ancol - Oxi húa anehit - Oxi húa axit, este, gluxit IV Phng phỏp nghiờn cu Phng phỏp xõy dng c s lớ thuyt phn phn ng oxi húa khụng hon ton l: nghiờn cu k ti liu sỏch giỏo khoa lp 11, 12 phõn chia phn no phự hp i tuyn hc sinh gii v phn no phự hp ụn thi trung hc ph thụng quc gia Tụi cng nghiờn cu k cỏc ti liu nh Hng dn gii nhanh cỏc bi trc nghim hu c- Xuõn Hng; phõn loi v phng phỏp gii nhanh cỏc bi trc nghim hu c- Cao Th Thiờn An; hng dn gii nhanh bi trc nghim hu c ca Xuõn Hng; cỏc ti liu trờn giup Tụi cú cỏch nhỡn tng quan v phn ng oxi húa cỏc cht hu c Sau cú h thng c s lớ thuyt sỏng kin kinh nghim; Tụi a T chuyờn mụn cỏc ng nghip gúp ý; xõy dng thnh mt chuyờn thun li cho quỏ trỡnh ging dy Trong quỏ trỡnh nghiờn cu Tụi cú tho lun vi cỏc giỏo viờn cú kinh nghim ging dy cỏc trng THPT Lam Sn; Hong Húa IV; H Trung v Thy Trn Quc Sn- Thy ó giỳp Tụi quỏ trỡnh hon thin sỏng kin kinh nghim Phng phỏp kho sỏt thc t kim tra cht lng ca sỏng kin kinh nghim l: ging dy hc sinh i tuyn hc sinh gii nm hc 2015- 2016 va qua; i tuyn hc sinh gii nm hc 2014- 2015 nm trc; hc sinh hai lp 12T1, 12T2 ụn thi trung hc ph thụng quc gia Tụi phi hp cựng vi cỏc ng T trin khai sỏng kin ny n cỏc lp 12T3, 12T4; 11T1 (cỏc lp Tụi khụng trc tip ging dy) Sau ging dy ca bn thõn v ng nghip, Tụi lp bng so sỏnh kt qu trc thc hin v sau thc hin thy c hiu qu B Gii quyt I C s lớ lun ca sỏng kin kinh nghim Nhng cn c lớ thuyt xõy dng sỏng kin kinh nghim ú l: cỏc hp cht hu c u cú tớnh kh s oxi húa ca nguyờn t cacbon nh hn +4; ú cỏc cht oxi, ozon, dung dch KMnO4; dung dch K2Cr2O7/H2SO4 cú tớnh oxi húa mnh Vỡ th tỏc dng vi s xy phn ng oxi húa kh Sn phn phn ng ph thuc vo tỏc nhõn; iu kin phn ngTụi xõy dng mi cht hu c vi mt oxi húa c th; sn phm sinh s c trỡnh by sỏng kin II Thc trng ca nghiờn cu Trong quỏ trỡnh ging dy, Tụi thy rng ớt cú ti liu cp mt cỏch y cú h thng n phn ng oxi húa khụng hon ton cỏc hp cht hu c Cỏc ti liu mi ch a mt gúc nhỡn l oxi húa mt cht c th mt chuyờn nhúm chc no ú Khi trao i vi cỏc ng nghip t b mụn v cỏc ng nghip ngoi trng thỡ cha cú mt giỏo viờn no cú mt ti liu chun, cũn lỳng tỳng gii quyt ny Cỏc giỏo viờn thng t a theo cỏch hiu riờng h, dn n kin thc cũn nh, cha bao quỏt Bn thõn tụi trc lm sỏng kin ny, h thng lớ thuyt v bi khụng khp vi nhau, sp xp kin thc khụng khoa hc, dy hc sinh khụng sỏt i tng Nhng iu ú nh hng n cht lng hc sinh, mt hng thỳ ca hc sinh vi mụn hc Trong cỏc thi hc sinh gii nhng nm gn õy (c bit l Tnh Thanh Húa) nm no thỡ ni dung oxi húa cỏc hp cht hu c u cú mt (Tụi s a c th phn ni dung) Trong thi trung hc ph thụng quc gia cú mt s phn nh: oxi húa ancol bng CuO, O2; oxi húa anehit bng O2, dung dch nc brom, Cu(OH)2/NaOH, dung dch AgNO3/NH3 Vỡ th, sỏng kin kinh nghim ny l mt ti liu hay cho giỏo viờn, hc sinh c bit phự hp vi ụn luyn thi hc sinh gii ti ny tụi ó suy ngh, u t nhiu cú cht lng tt Cỏch trin khai ti l: th nht tụi a cht hu c b oxi húa khụng hon ton; th hai, tụi a sn phm ca mt s phn ng húa hc; th ba, tụi a cỏc vớ d phự hp vi nhiu i tng hc sinh III Ni dung thc hin Oxi húa hiro cacbon 1.1 Ankan a Cht CH4 dựng iu ch HCHO cụng nghip: t , xt, p CH4 + O2 HCHO + H2O b Cht CH4 dựng iu ch CH3OH cụng nghip: Cỏch 1: t , xt, p 2CH4 + O2 2CH3OH Cỏch 2: giai on 1:CH4 + H2O t , xt, p CO + 3H2 t , xt, p Giai on 2: CO + 2H2 CH3OH c Vi ankan cú phõn t ln em oxi húa, sau ú cho sn phm tỏc dng vi dung dch NaOH iu ch x phũng t , xt, p 2R1-CH2-CH2-R2 + 5O2 2R1COOH + 2R2COOH + 2H2O Bi ỏp dng: Bi 1: Phn ng no sau õy dung iu ch HCHO cụng nghip hin i? t , xt, p A CH4 + O2 HCHO + H2O t , xt, p B CH3OH + O2 C (HCOO)2CH2 + 2NaOH t HCHO + H2O t 2HCOONa + HCHO + H2O D CH3OH + CuO HCHO + Cu + H2O Bi lm: Chn A Do CH4 l ngun nguyờn liu cú sn t nhiờn Bi 2: Anđehit fomic đợc tổng hợp trực tiếp cách oxi hóa CH4 O2 có xúc tác V2O5 20oC Tính khối lợng HCHO thu đợc ban đầu dùng 4,48m3 CH4 (đktc) Hiệu suất phản ứng 75% A 4,267kg B 4,5kg C 4,8kg D 5,4kg t , xt, p Bi lm: Phn ng l CH4 + O2 mHCHO = 4,48: 22,4.30.75% = 4,5 kg Bi 3: Cho dãy sơ đồ sau : Al 4C3 X Y HCHO + H2O CH3OH H2 T Z Bit X, Y, Z, T l cỏc hp cht hu c Xỏc nh cỏc cht X, Y, X, T Bi lm: X l CH4; Y l HCHO; Z l HCOOH; T l HCOONa Cỏc phng trỡnh phn ng húa hc l t , xt, p Al4C3 + 12H2O 4Al(OH)3 + 3CH4 ; CH4 + O2 t , xt Ni HCHO + H2 HCOOH + NaOH HCHO + H2O; CH3OH ; CH3OH + O2 HCOONa + H2O; t , xt, p HCOOH + H2O HCOONa + NaOH t , xt CaO H2 + Na2CO3 1.2 Anken a Dung dch KMnO4 iu kin thng 3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O 3CnH2n(OH)2 + 2KOH + 2MnO2 ng dng: Dựng iu ch ancol a chc k nh etilenglicol 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O 3C2H4(OH)2 + 2KOH + 2MnO2 b Dung dch KMnO4/H2SO4 hoc K2Cr2O7/H2SO4 Khi ú anken b cỏc cht ny oxi húa ct t mch ti v trớ liờn kt ụi S ct t nh sau: R-CH=C(R 1)-R2 CH2=CH - R CO R-COOH R1-CO-R2 HOOC- R - Vớ d:5CH2=CH2 + 12KMnO4 + 18H2SO4 10CO2 + 6K2SO4 + 12MnSO4 + 28H2O CH2=CH-CH3 +2KMnO4 + 3H2SO4 CO2 + CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O 5CH3-CH=C(CH3)-CH3 + 6KMnO4 +9H2SO4 5CH3COOH + 5CH3COCH3+ 3K2SO4 + 6MnSO4 + 9H2O c Vi khớ oxi - T etilen dựng iu ch etilen oxit t , xt Ag 2CH2=CH2 + O2 - T etilen dựng iu ch anehit axetic H 2C CH2 O 2CH2=CH2 + O2 t , xt PdCl 2, CuCl2 2CH3CHO d Vi khớ O3 Cỏc anken b oxi húa bi O3 s cú hin tng ct mch ti liờn kt ụi to cỏc anehit hoc xeton Vớ d: 3CH2=CH2 + 2O3 t , xt, p 6HCHO t , xt, p 3CH3-CH=C(CH3)-CH3 + 2O3 3CH3CHO + 3CH3-CO-CH3 Bi ỏp dng: Bi 1: Cho s phn ng CH4 X Y etilenglicol Cht Y l A C2H4 B CH3CHO C (CHO)2 D HCHO Bi lm: Chn A CH4 C2H2 C2H4 etilenglicol Phn ng l 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O 3C2H4(OH)2 + 2KOH + 2MnO2 Bi 2: Phng phỏp hin i dựng iu ch axetanehit l A oxi hoỏ ancol etylic bng CuO nung núng B oxi húa etilen bng O2 cú xỳc tỏc PbCl2 v CuCl2 ( t0) C cho axetilen hp nc to = 80oC v xỳc tỏc HgSO4 D thu phõn dn xut halogen (CH3-CHCl2) dung dch NaOH Bi lm: Chn B Bi 3: Dóy gm cỏc cht u iu ch trc tip (bng mt phn ng) to anehit axetic l: A C2H5OH, C2H2, CH3COOC2H5 B CH3COOH, C2H2, C2H4 C C2H5OH, C2H4, C2H2 D HCOOC2H3, C2H2, CH3COOH Bi lm: Chn C Cỏc phn ng húa hc xy l t C2H5OH + CuO C2H2 + H2O CH3CHO + Cu + H2O HgSO4,80 CH3CHO t , xt PdCl 2, CuCl2 2CH2=CH2 + O2 2CH3CHO Bi 4: Quỏ trỡnh no sau õy khụng to anehit axetic ? A CH2=CH2+ H2O (to, xỳc tỏc HgSO4) B CH2=CH2 + O2 (to, xỳc tỏc) C CH3COOCH=CH2 + dung dch NaOH (to) D CH3CH2OH + CuO (to) Bi lm: Chn A Bi 5: Dóy gm cỏc cht u iu ch trc tip (bng mt phn ng) to anehit axetic l A C2H5OH, C2H2, CH3COOC2H5 B HCOOC2H3, C2H2, CH3COOH C HCOOC2H3, C2H4, C2H2 D HCOOH, C2H2, C2H4 Bi lm: Chn C Bi 6: Dóy no sau õy ch gm cỏc cht cú th trc tip iu ch anehit axetic ? A ancol etylic; etilen; 1,1 -icloetan; axetilen B ancol etylic; axetilen; etyl axetat C ancol metylic; axit axetic; vinyl axetat D etilen; etan; axit fomic ; axetilen Bi lm: Chn B Bi 7: Cho dóy cỏc cht sau õy: etilen; etan; axetilen; metan; propan; 1,2-icloetan; 1,1-icloetan v etanol S cht iu ch trc tip c anehit axetic l A B C D Bi lm: Chn A Gm cht etilen; axetilen; 1,1-ddicloetan; etanol Bi 8: CH3CHO khụng th to thnh trc tip t A CH3COOCH=CH2 B C2H2 C C2H5OH D CH3COOH Bi lm: Chn D 1.3 Xicloankan Xicloankan khụng lm mt mu dung dch KMnO 4; khụng xột phn ng oxi húa khụng hon ton vi oxi, ozon 1.4 Ankin a Dung dch KMnO4 iu kin thng: cỏc ankin u lm mt mu tớm v to kt ta nõu en (MnO2) Vớ d: 3C2H2 + 8KMnO4 3(COOK)2 + 2KOH + 8MnO2 + 4H2O CHC-CH3 + 2KMnO4 CH3-CO-COOK + KOH + 2MnO2 b Dung dch KMnO4/H2SO4 hoc K2Cr2O7/H2SO4 Cỏc ankin cng b oxi húa ct mch ti liờn kt bi ging nh anken ó xột trờn Vớ d: C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O 5CHC-CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 5CO2 + 5CH3COOH+ 4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O Bi ỏp dng: Bi 1: Dóy no sau õy u lm mt mu dung dch KMnO4 iu kin thng? A axetilen; etilen; toluen B stiren, p-xilen; propin C vinyl axetien; axetilen; propilen D butaien; propin; isobutan Bi lm: Chn C Du hiu nhn bit l nhng cht cú liờn kt bi C=C hoc CC Bi 2: Cho dóy s sau: CaC2 X Y (COOH)2 Z H2 Bi lm: X l C2H2; Y l (COOK)2; Z l (COONa)2 Cỏc phn ng húa hc xy l CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 3C2H2 + 8KMnO4 3(COOK)2 + 2KOH + 8MnO2 + 4H2O (COOK)2 + 2HCl (COOH)2 + 2KCl (COOH)2 + 2NaOH (COONa)2 + 2H2O t , xt CaO (COONa)2 + 2NaOH H2 + Na2CO3 1.5 Ankaien a Dung dch KMnO4: phn ng tng t nh anken: Vớ d:3CH2=CH-CH=CH2 +4KMnO4 +8H2O 3CH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2OH + 4KOH +4MnO2 3CH2=C=CH2 +4KMnO4 +7H2O 3CH2(OH)-CO-CH2-OH + 4KOH + 4MnO2 b Dung dch KMnO4/H2SO4 hoc K2Cr2O7/H2SO4 Ankaien s b ct mch ti liờn kt bi: Vớ d:3CH2=C=CH2 + 8K2Cr2O7 + 32H2SO4 9CO2 + 8K2SO4 + 8Cr2(SO4)3 + 38H2O CH2=CH-CH=CH2+4KMnO4+6H2SO4 2CO2 +(COOH)2+2K2SO4+4MnSO4 + 8H2O Tuy nhiờn 5(COOH)2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 10CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Vỡ vy phn ng gia buta-1,3-ien vi KMnO4/H2SO4 cú th vit dng: 3CH2=CH-CH=CH2 +4KMnO4 + H2SO4 10CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Bi ỏp dng: Bi 1: Trớch thi HSG Tnh Thanh Húa nm hc 2011- 2012 Anken A cú cụng thc phõn t l C6H12 cú ng phõn hỡnh hc, tỏc dng vi dung dch Brom cho hp cht ibrom B Cho B tỏc dng vi KOH ancol un núng, thu c ankaien C v mt ankin D Khi C b oxi hoỏ bi dung dch KMnO4/H2SO4 v un núng thu c axit axetic v CO2 a/ Xỏc nh cụng thc cu to v gi tờn A, C, D Vit phng trỡnh hoỏ hc ca cỏc phn ng xy b/ Vit cỏc ng phõn hỡnh hc ca C Bi lm: C6H12 cú ng phõn hỡnh hc nờn cú th cú cỏc CTCT sau: Vy A phi l (3): (1) CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH=CH(2) CH3-CH2-C(CH3)=CH-CH3 CH2-CH3 (Hex-3-en) (3) CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 (4) CH3-CH(CH3)-CH=CH-CH3 Do B tỏc dng vi KOH/ancol to ankin D nờn A khụng th l (2) Do C oxi hoỏ to axit axetic v CO2 nờn C phi l: CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexa-2,4-ien) Ankin D l: CH3-CH2-CC-CH2-CH3 (hex-3-in) Cỏc phng trỡnh: CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 + Br2CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3 ancol CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3+ KOH CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr+2H2O 5CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 18KMnO4 +27H2SO410CH3COOH + +10CO2 + 9K2SO4 + 18MnSO4 +3H2O b/ Vit cỏc ng phõn hỡnh hc ca C: ng phõn hỡnh hc l cis cis; cis-trans; trans-trans CH3 CH CH H3C CH CH CH3 CH CH H3C CH CH CH3 H CH CH CH CH H3C Bi 2: Trớch thi HSG 30/4/2013 ca Trng THPT Phan Chõu Trinh- Nng Phõn tớch hp cht A cú tinh du chanh thu c kt qu sau: C chim 88,235% v lng; cũn li l H Phõn t ca A l 136 Bit rng A khụng tỏc dng vi AgNO3/NH3 nhng mol A cú th tỏc dng ti a vi mol Br 2/CCl4 Ozon phõn hon ton A to sn phm hu c: anehit fomic v 3-axetyl-6-onhetanal Xỏc nh cụng thc cu to ca A Bi lm: t A l CxHy Ta cú x:y = 10:16 A l C10H16 + A khụng tỏc dng vi AgNO3/NH3 nhng mol A cú th tỏc dng ti a vi mol Br2/CCl4 suy A cú liờn kt v vũng + Ozon phõn hon ton A to sn phm hu c: anehit fomic v 3-axetyl-6onhetanal suy A l CH3 t 0, xt,p + O3 H3C CH3CO(CH2)2CH(OOCCH3)-CH2CHO CH2 1.6 Hiro cacbon thm a Benzen khụng tỏc dng vi dung dch KMnO4 k c un núng b Toluen khụng tỏc dng vi dung dch KMnO4 iu kin thng; ch phn ng un núng v sn phm l axit benzoic C6H5CH3 + 2KMnO4 t C6H5COOK + KOH + 2MnO2 + H2O t C6H5CH3 +K2Cr2O7 + 4H2SO4 C6H5COOH + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 5H2O c Ankylbenzen m nhỏnh cú t nguyờn t C tr lờn: cú hin tng oxi húa ct mch to sn phm hu c l cht thm cú cha nhúm -COOK (khi tỏc dng vi dung dch KMnO4, t0) hoc nhúm COOH (khi tỏc dng vi dung dch KMnO4/H2SO4) Vớ d:C6H5-CH2-CH3 +4KMnO4 t C6H5-COOK +K2CO3+4MnO2 +KOH + 2H2O 5C6H5-CH2-CH3 + 12KMnO4+18H2SO4 t C6H5-CH2-CH2-CH3 +2KMnO4+3H2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O d Stiren t 5C6H5-COOH + 5CO2 + 6K2SO4+12MnSO4+28H2O C6H5-COOH + CH3COOH + K2SO4 - Vi dung dch KMnO4 iu kin thng (ging anken) 3C6H5-CH=CH2 +2KMnO4 +4H2O 3C6H6-CH(OH)-CH2OH +2KOH+2MnO2 - Vi dung dch KMnO4/H2SO4 hoc K2Cr2O7/H2SO4 C6H5-CH=CH2 +2KMnO4 +3H2SO4 C6H5-COOH+CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O e Naphtalen - Naphtalen khụng tỏc dng vi dung dch KMnO4 iu kin thng cng nh un núng - Naphtalen b oxi húa bi khớ oxi cú xỳc tỏc V2O5 un núng O O t xtV 2O + 4O O C + O C O + 2H 2O O Bi ỏp dng: Bi 1: Trớch thi HSG Tnh Thanh Húa nm hc 2011-2012 T naphtalen v cỏc cht vụ c cn thit, vit phng trỡnh chuyn hoỏ thnh axit phtalic Ghi rừ iu kin nu cú Bi lm: T Naphtalen iu ch axit phtalic O C +O2 V2O5 O +H2O COOH COOH C O Bi 2: Nhn bit cht benzen; toluen v stiren bng dung dch húa cht Bi lm: Dung dung dch KMnO4 vỡ - Benzen khụng phn ng k c un núng - Stiren mt mu tớm iu kin thng - Toluen: iu kin thng khụng phn ng, un núng thỡ mt mu t C6H5CH3 + 2KMnO4 C6H5COOK + KOH + 2MnO2 + H2O 3C6H5-CH=CH2 +2KMnO4 +4H2O 3C6H6-CH(OH)-CH2OH +2KOH+2MnO2 Bi 3: Trớch thi olimpic lp 11- 30/4/2013 Cỏc hiro cacbon A, B, C, D u cú cụng thc phõn t l C 9H12 A c to thnh bng phn ng propin Khi un núng vi dung dch KMnO4/H+, A cho sn phm C9H6O6 v B cho sn phm cú cụng thc phõn t C 8H6O4, tip tc un núng C8H6O4 vi anhirit axit thỡ cho sn phm C8H4O3 C, D u tỏc dng vi AgNO3/NH3 d cho kt ta vng nht v vi HgSO4 cho sn phm u cú cụng thc phõn t C 9H14O (C to M; D to N) Ozon phõn M cho nonan-2,3,8- trion v N cho 2-axetyl-3-metylhexanial Xỏc nh cỏc cụng thc cu to ca A, B, C, D, M, N Bi lm: Theo bi A, B, C, D cú cụng thc cu to ln lt l 10 H 2C CH3 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 C CH C CH CH3 A: C6H3(CH3)3 oxi húa bi KMnO4/H+ to C6H3(COOH)3 (C9H6O6) B: C6H4(CH3)(C2H5) oxi húa bi KMnO4/H+ to C6H4(COOH)2, C6H4(COOH)2 un núng vi (CH3CO)2O to C6H4(CO)2O (C8H4O3) C: C6H10(CH3)(CCH) + dung dch HgSO4 to C6H10(CH3)(COCH3), C6H10(CH3) (COCH3) tỏc dng vi O3 to CH3-CO-CO-(CH2)4CO-CH3 D: C6H10(CH3)(CCH) + dung dch HgSO4 to C6H10(CH3)(COCH3), C6H10(CH3) (COCH3) tỏc dng vi O3 to OHC-CH(CH3)(CH2)2CHO Oxi húa ancol a Vi CuO, un núng - Vi ancol bc 1: RCH2OH + CuO t RCHO + Cu + H2O t - Vi ancol bc 2: R1-CH(OH)-R2 + CuO R1-CO-R2 + Cu + H2O - Vi ancol bc 3: khụng xột b Vi oxi, un núng, xỳc tỏc - Vi ancol bc 1: Sau phn ng cú th gm anehit; axit; nc v ancol d 2RCH2OH + O2 t , xt, p 2RCHO + H2O t , xt, p RCH2OH + O2 RCOOH + H2O - Vi ancol bc 2: Sau phn ng sinh xeton t , xt, p R1-CH(OH)-R2 + O2 R1-CO-R2 + H2O - Vi ancol bc 3: khụng xột c Vi dung dch KMnO4/H2SO4 hoc K2Cr2O7/H2SO4 3RCH2-OH+2K2Cr2O7+8H2SO4 3RCOOH+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O CH3OH + K2Cr2O7+4H2SO4 CO2 + K2SO4+ Cr2(SO4)3 + 6H2O Bi ỏp dng: Bi 1: Trớch thi HSG Tỡnh Thanh Húa nm hc 2011- 2012 Oxi hoỏ khụng hon ton etilenglicol thu c hn hp hp cht hu c cựng s nguyờn t cacbon phõn t Hóy vit cụng thc cu to ca cht ú v sp xp theo th t tng dn nhit sụi Gii thớch ngn gn Bi lm: Etilen glicol b oxi húa thnh hn hp cht sau : HOCH2-CHO (1) ; OHC-CHO (2) ; HOOC- CH2OH (3) ; HOOC- CHO (4) ; HOOCCOOH (5) Da vo liờn kt hiro gia cỏc phõn t ta cú th t tng dn nhit sụi ca cỏc cht nh sau (2) < (1) < (4) < (3) < (5) Bi 2: Trớch thi HSG Tỡnh Thanh Húa nm hc 2013- 2014 Cht A cú cụng thc phõn t C5H12O Khi oxi hoỏ A ng ng CuO nung núng cho xeton, tỏch nc cho anken B Oxi hoỏ B bng KMnO4 (trong H2SO4 loóng) thu c hn hp xeton v axit Xỏc nh cụng thc cu to ca A, B 11 Bi lm: - Oxi hoỏ A ng ng CuO nung núng cho xeton, tỏch nc cho anken B => Cht A phi l ancol no n chc (khụng phi bc mt) - Oxi hoỏ B bng KMnO4 (trong H2SO4 loóng) thu c hn hp xeton v axit => cụng thc cu to ca B: CH3-C(CH3)=CH-CH3; A: (CH3)CHCHOHCH3 - Phng trỡnh húa hc: CuO,t CH3-CH(CH3)-CH(OH)-CH3 CH3-CH(CH3)-CO-CH3 H SO ;170 C CH3-CH(CH3)-CH(OH)-CH3 CH3-CH(CH3)=CH-CH3 [O] CH3-C(CH3)=CH-CH3 CH3 -CO-CH3 + CH3-COOH Bi 3: Oxi hoỏ g ancol n chc thỡ c 5,6 g mt hn hp X gm anehit , nc v ancol d Cho hn hp X tỏc dng ht vi dung dch AgNO3/NH3 d thỡ s gam Ag thu c l A 43,2g B 10,8g C 2,16g D 20,52g Bi lm: Chn A t ancol l RCH2OH 0 t , xt, p 2RCH2OH + O2 2RCHO + H2O 0,1 0,05 Vỡ ancol d nờn s mol ancol ban u 0,1 mol Suy M ancol < 4:0,1 = 40 ú l CH3OH Cho X bc thỡ HCHO 4Ag Khi lng Ag l 0,1.4.108= 43,2 gam Ag Anehit a Vi oxi t , xt, p 2R(CHO)n + nO2 2R(COOH)n b Dung dch KMnO4 iu kin thng 3RCHO + 2KMnO4 2RCOOK + RCOOH + 2MnO2 + H2O 3HCHO + 4KMnO4 K2CO3 + 2KHCO3 + 4MnO2 + 2H2O c Vi dung dch KMnO4/H2SO4 hoc K2Cr2O7/H2SO4 5RCHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 5RCOOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O 3HCHO +2K2Cr2O7 + 8H2SO4 3CO2 + 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 11H2O d Vi dung dch nc brom RCHO + Br2 + H2O RCOOH + 2HBr HCHO + 2Br2 + H2O CO2 + 4HBr CH2=CH-CHO + 2Br2 + H2O CH2Br-CHBr-COOH + 2HBr e Vi Cu(OH)2/NaOH, t0 t R(CHO)n + 2nCu(OH)2 + nNaOH R(COONa)n + nCu2O + 3nH2O t HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH g Vi dung dch AgNO3/NH3, t0 R(CHO)n + 2nAgNO3+3nNH3+nH2O t Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O t R(COONH4)n + 2nAg+2nNH4NO3 HCHO + 4AgNO3+6NH3+2H2O (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3 Bi ỏp dng: Bi 1: Trớch thi HSG Tnh Thanh Húa 2010- 2011 12 Cú l ng riờng bit cỏc cht: cumen (A), ancol benzylic (B), metyl phenyl ete (C), benzanehit (D) v axit benzoic (E) a Hóy sp xp cỏc cht trờn theo th t tng dn nhit sụi Gii thớch? b Trong quỏ trỡnh bo qun cỏc cht trờn, cú mt l ng cht lng thy xut hin tinh th Hóy gii thớch hin tng ú bng phng trỡnh húa hc Bi lm: a Th t tng dn nhit sụi: A s nguyờn t C trung bỡnh = 3,6; s nguyờn t H trung bỡnh = 3,2 => cú cht cú nguyờn t H Mt khỏc, s nguyờn t C axit nhiu hn s nguyờn t C anehit => C anehit < 3,6 Li cú n CO n H O = 2n X cỏc cht X u cú liờn kt anehit l CH C CHO m ln nht thỡ X phi cú CH C CHO (a mol) v CH C- CH2COOH(b mol)(do axit hn anehit mt nguyờn t C) => a + b = 0,15 ; 3a + 4b = 0,54 => a = 0,06; b = 0,09 mol X + AgNO3/ NH3 : CH C CHO + 3AgNO3 + 4NH3 + H2O CAg C- COONH4 + 2Ag + 3NH4NO3 0,06 mol 0,06 0,12 CH C- CH2COOH + AgNO3 + 2NH3 CAg C-CH2- COONH4 + NH4NO3 0,09 mol 0,09 mol => mkt = 194.0,06 + 208.0,09 + 108.0,12 = 43,32 gam Bi 4: Trớch thi th ln II nm hc 2015-2016 - Trng THPT Qung Xng 1Thanh Húa Hn hp X gm anehit Y, axit cacboxylic Z v este T (Z v T l ng phõn) t chỏy hon ton 0,2 mol X cn 0,625 mol O 2, thu c 0,525 mol CO2 v 0,525 mol nc Cho mt lng Y bng lng Y cú 0,2 mol X tỏc dng vi mt lng d dung dch AgNO3 NH3, un núng, sau phn ng c m gam Ag (hiu sut phn ng 100%) Giỏ tr ca m l: A 64,8gam B 16,2gam C 32,4gam D 21,6gam 2 Bi lm: Chn B Nhn thy nCO2=nH2O=0,525 mol v s O = (0,525.2+0,5250,625.2)/0,2=1,625 Nh vy X gm cỏc cht no l CnH2nO(a mol) v CmH2mO2(b mol) a + b = 0, a = 0, 075; b = 0,125 Vy theo p chỏy thỡ (a + 2b) / 0, = 1, 625 Ta cú h: 0,075.n+0,125.m=0,525 Cp nghim tha l n=2 v m=3 Vy CH3CHO 2Ag Khi lng Ag=0,075.2.108=16,2 gam Axit hu c a Dung dch KMnO4 - Vi axit fomic 3HCOOH + 2KMnO4 2KHCO3 +CO2 + 2MnO2 +2H2O - Vi axit cú gc khụng no 3CH2=CH-COOH +2KMnO4+2H2O 2CH2OH-CHOH-COOK + CH2OH-CHOH-COOH + 2MnO2 b Vi dung dch KMnO4/H2SO4 hoc K2Cr2O7/H2SO4 Cỏc axit b oxi húa bi tỏc nhõn ny gm HCOOH; (COOH) v axit khụng no (ct mch ti liờn kt bi) 14 3HCOOH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 3CO2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O 3(COOH)2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 6CO2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O 3CH2=CH-COOH + 7K2Cr2O7 + 28H2SO4 9CO2 + 7K2SO4 + 7Cr2(SO4)3 + 37H2O c Vi dung dch nc brom HCOOH + Br2 CO2 + 2HBr d Vi dung dch AgNO3/NH3 HCOOH + 2AgNO3 +4NH3 + H2O (NH4)2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3 Este a Este ca axit fomic HCOOR: cú cha chc anehit nờn b oxi húa ging nh anehit n chc gm lm mt mu dung dch nc brom; bc; mt mu dung dch KMnO4 iu kin thng Vớ d: HCOOR + 2AgNO3 +3NH3 + H2O RO-COONH4 + 2Ag +2NH4NO3 b Cht bộo (l trieste ca glixerol vi cỏc axit bộo) lõu ngoi khụng khớ thỡ d b ụi thiu c bit l cht bộo khụng no Cacbohirat i vi mt s cacbohirat nh glucoz; fructoz v mantoz cú mt nhúm chc anehit nờn b oxi húa bi dung dch nc brom; dung dch KMnO 4; dung dch AgNO3/NH3; O2 to thnh axit hoc mui Vớ d: C5H11O5-CHO +2AgNO3+3NH3+H2O C5H11O5-COONH4 +2Ag+2NH4NO3 C5H11O5-CHO +2Cu(OH)2+NaOH C5H11O5-COONa+Cu2O+3H2O C5H11O5-CHO +Br2+H2O C5H11O5-COOH + 2HBr Bi vớ d: Bi 1: Cho cỏc cht sau õy: anehit oxalic, phenol, anehit axetic, etilen, axit fomic, butan, benzen S cht lm mt mu dung dch nc Br2 l A B C D Bi lm: Chn D gm: anehit oxalic, phenol, anehit axetic, etilen, axit fomic Bi 2: Cho cỏc cht sau õy: anehit oxalic, propin, metylfomat, natri fomat, etylfomat, glucụz S cht lm mt mu dung dch nc Br2 l A B C D Bi lm: Chn A gm: anehit oxalic, propin, metylfomat, natri fomat, etylfomat, glucụz Bi 3: Trong cỏc cht propilen, hexan, benzen, stiren, axit axetic, axit acrylic, andehit axetic, andehit acrylic, axeton, etyl axetat, iso pren , imetyl ete, axit fomic S cht cú kh nng lm mt mu nc brom l A.5 B.7 C.6 D.8 Bi lm: Chn B gm: propilen, stiren, axit acrylic, andehit axetic, andehit acrylic, isopren , axit fomic Bi 4: Trớch thi THPT Quc Gia chung- cõu 34- mó 748- nm hc 2014-2015 Bng di õy ghi li hin tng lm thớ nghim vi cỏc cht sau dng dung dch nc : X, Y, Z, T v Q X Y Z T Q Cht Thuc th Qu tớm khụng khụng i khụng khụng khụng i mu mu i mu i mu i mu Dung dch AgNO3/NH3, khụng cú Ag khụng cú khụng cú Ag 15 un nh Cu(OH)2, lc nh kt ta kt ta kt ta Cu(OH)2 dung dch dung Cu(OH)2 Cu(OH)2 khụng xanh lam dch khụng khụng tan xanh lam tan tan Nc brom kt ta khụng cú khụng cú khụng cú khụng cú trng kt ta kt ta kt ta kt ta Cỏc cht X, Y, Z, T v Q ln lt l A Glixerol, glucoz, etylen glicol, metanol, axetanehit B Phenol, glucoz, glixerol, etanol, anehit fomic C Anilin, glucoz, glixerol, anehit fomic, metanol D Fructoz, glucoz, axetanehit, etanol, anehit fomic Bi lm: Chn B Bi 5: Cho X,Y l hai axit cacboxylic n chc, no mch h (MX