CHƯƠNG 16: ANDEHIT - XETON - AXIT CACBOXYLIC A BÀI TẬP VỀ TÍNH OXI HĨA - KHỬ CỦA ANDEHIT - XETON Định nghĩa - Anđehit hợp chất hữu mà phân tử có nhóm -CHO liên kết với nguyên tử C nguyên tử H Ví dụ: HCHO; CH3CHO; - Xeton hợp chất hữu mà phân tử có nhóm -CO - liên kết với hai nguyên tử C Ví dụ: CH3 -CO-CH3;CH3CH2-CO-CH3; Tính chất hóa học 2.1 Anđehit Anđehit vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa Tính khử: Thể qua phản ứng tác dụng với chất oxi hóa:O2; nước Br2; AgNO3/NH3; Cu(OH)2 / NaOH; Ta có phương trình: 2+ Mn ,t RCHO + O → RCOOH RCHO + Br2 + H 2O → RCOOH + 2HBr RCHO + 2AgNO3 + 3NH + H 2O → RCOONH + 2Ag + 2NH NO RCHO + 2Cu(OH) + NaOH → RCOONa + Cu 2O + 3H 2O Ta thấy phản ứng thể tính khử anđehit, ban đầu anđehit bị oxi hóa thành axit tương ứng Nếu mơi trường có bazơ, axit tác dụng với bazơ để tạo thành muối (RCOONH 4; RCOONa; ) Chú ý: Với HCHO3 ta coi phân tử HCHO có hai nhóm -CHO Ta có phương trình: 2+ Mn ,t HCHO + O → HCOOH HCHO + 2Br2 + H O → CO2 + 4HBr HCHO + 4AgNO3 + 6NH + 2H 2O → ( NH ) CO3 + 4Ag + 4NH NO HCHO + 4Cu(OH) + 2NaOH → Na CO3 + 2Cu 2O + 6H 2O Với anđehit chức ta có: 2+ o Mn , t OHC − R − CHO + O   → R(COOH) OHC − R − CHO + 2Br2 + H 2O → R(COOH) + 4HBr OHC − R − CHO + 4AgNO3 + 6NH + 2H O → R ( COONH ) + 4Ag + 4NH NO3 OHC − R − CHO + 4Cu(OH) + 2NaOH → R(COONa) + 2Cu 2O + 6H O Chú ý Anđehit phản ứng cộng với H2 cho sản phẩm ancol bậc Trong phản ứng cộng H2, H2 cộng vào nhóm chức anđehit liên kết khơng no Tính oxi hóa: Thể phản ứng cộng H2 Ni,t RCHO + H  → RCH 2OH Ni,t R ( CHO ) + 2H  → C ( CH OH ) Tính chất mạch hỉđrocacbon: Nếu mạch cacbon anđehit có liên kết khơng no thể tính chất hiđrocacbon không no Chú ý: - Trong phản ứng cộng Br2 môi trường nước (dung dịch nước Br2) Br2 cộng vào nhóm chức anđehit liên kết không no mạch cacbon - Trong phản ứng cộng Br2 dung môi CCl4 (hoặc dung môi hữu khác), Br cộng vào liên kết không no mạch cacbon 2.2 Xeton Trong chương trình ta quan tâm đến tính chất xeton phản ứng cộng H2 Ta có: Ni,t ° ′ R − CO − R + H → R − CH(OH) − R ′ Xeton phản ứng cộng với H2 cho sản phẩm ancol bậc A1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH Do có nhiều tính chất đặc trưng quan trọng nên chương trình chủ yếu đề cập đến toán anđehit mà có tập xeton Với tập anđehit ta khó phân loại tất có nhiều tập tổng hợp, phải sử dụng đến nhiều tính chất đồng thời nằm nhiều dạng Do phân chia phần giúp bạn có định hướng dạng tập anđehit Riêng tập phản ứng đốt cháy gộp với tập đốt cháy xeton, axitcacboxylic đề cập chương sau Dạng Phản ứng cộng H2 RCHO + H → RCH 2OH - Ta có phương trình: - Khi tham gia phản ứng với H2 H2 cộng vào chức -CHO vào mạch cacbon anđehit không no ⇒ n H2 n andehit = = số chức + liên kết n H2 n andehit Ví dụ: π mạch C =2⇒ anđehit no, chức anđehit đơn chức, có nối đơi - Khi cho anđehit tác dụng với H thu hỗn hợp khí Ta có số mol (thể tích) khí giảm hỗn hợp sau so với hỗn hợp ban đầu số mol (thể tích) H2 phản ứng Ví dụ: Nung 3V lít hỗn hợp khí X gồm anđehit H với Ni,t° Sau thời gian thu 2V lít hỗn Y ⇒ VX − VY = VH hợp khí phản ứng = V (lít) m H2 - Bảo tồn khối lượng ta có: manđehit + = mancol => Khối lượng ancol tăng so với khối lượng anđehit khối lượng H2 phản ứng Ví dụ: Cho m(g) anđehit tác dụng với H2 thu m + X (g) hỗn hợp sản phẩm ⇒ m H2 phản ứng = x(g) - Cũng giống phản ứng cộng H2 khác, ta đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp sau phản ứng thu sản phẩm giống đốt cháy hỗn hợp anđehit H2 ban đầu - Ta thường gặp toán cho sản phẩm tác dụng với Na thu H Khi ta phải sử dụng tính chất ancol để giải toán 2n H2 tao thành n ancol Ta có: = số chức ancol = so chức anđehit Ví dụ: Cho anđehit X tác dụng hoàn toàn với H2 thu chất hữu Y Cho mol Y tác dụng với Na dư thu mol H2 => ancol chức, anđehit chức Dạng Phản ứng tráng bạc - Điều quan trọng ta phải nhớ làm toán phản ứng tráng bạc tỉ lệ phản ứng tráng bạc n Ag n HCHO = :1 +) Nếu anđehit HCHO ta có: n Ag n andehit =2 +) Với anđehit khác ta có: n Ag n andehit số chức anđehit =2⇒ Ví dụ: anđehit đơn chức n Ag n andehit - Nếu toán cho số mol anđehit số mol Ag tạo thành việc đầu tỉên ta tính tỉ số n Ag n andehit +) Nếu =2⇒ anđehit đơn chức n Ag n andehit =4⇒ +) Nếu anđehit hai chức HCHO 2< n Ag n andehit anđehit no, chức anđehit đơn chức có liên kết đơi (1) Lại có: anđehit + H2 → ancol => Trong Y gồm V lít ancol V lít H2 dư => Z ancol n H2 Có sinh từ phản ứng cộng Na = nancol => ancol có chức (2) Từ (1) (2) suy anđehit no, hai chức, mạch hở Đáp án B Bài 2: Cho hỗn hợp khí X gồm HCHO H2 qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp khí Y gồm hai chất hữu Đốt cháy hết Y thu 11,7 gam H 2O 7,84 lít khí CO2 (ở đktc) Phần trăm theo thể tích H2 X A 46,15% B 35,00% C 53,85% Lời giải D 65,00% Hỗn hợp khí Y gồm chất hữu => Y gồm CH3OH HCHO dư đốt cháy hết Y ta thu sản phẩm giống hệt đốt cháy hết X n CO2 = 0,35(mol); n H2O = 0, 65(mol) Ta có: n HCHO = n CO2 = 0, 35(mol) => Trong X có: 2n HCHO + 2n H2 = 2n H2 O ⇒ n H2 = 0,3(mol) Bảo tồn ngun tố H ta có: %VH2 = 0, = 46,15% 0, 65 Vây Đáp án A Bài 3: X hỗn hợp gồm H2 hai anđehit (no, đơn chức, mạch hở, phân tử có số nguyên tử C nhỏ 4), có tỉ khối so với heli 4,7 Đun nóng mol X (xúc tác Ni), hỗn hợp Y có tỉ khối so với heli 9,4 Thu lấy toàn ancol Y cho tác dụng với Na (dư), V lít H (đktc) Giá trị lớn V là: A 22,4 B 13,44 C.5,6 D 11,2 Lời giải M X = 4, 7.4 = 18,8 ⇒ m X = 2M X = 37, 6(g) m X = m Y = 37, 6(g) ⇒ n Y = 37, = 1(mol) 9, 4.4 Ta có ⇒ n H2 Số mol khí giảm số mol H2 phản ứng phản ứng = l(mol) ⇒ n H X ≥ 1(mol) ⇒ n andehit X ≤ 1(mol) ⇒ n anol ≤ 1(mol) Vì anđehit no, đơn chức, mạch hở => ancol no, đơn chức, mạch hở = ⇒ n H2 n ancol ⇒ n H2 sinh từ phản ứng cộng Na ≤ 0,5(mol) ⇒ V ≤ 11, 2(l) sinh từ phản ứng cộng Na Vậy giá trị lớn V 11,2 lít Đáp án D STUDY TIP n X DY = n Y DX Để tính số mol khí Y ta áp dụng công thức: sau phản ứng cộng H2) (trong X Y hỗn hợp trước Bài 4: Hiđro hóa hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đơn chức, mạch hở kế tỉếp dãy đồng đẳng thu (m + 0,1) gam hỗn hợp hai ancol Mặt khác cho m gam X tham gia phản ứng tráng bạc thu tối đa 17,28 gam Ag Giá trị m là: A 2,48 B.1,78 C 1,05 D.0,88 Lời giải Ta có khối lượng ancol tăng so với khối lượng anđehit khối lượng H2 phản ứng ⇒ VH2 ⇒ VH2 phản ứng = 0,1(g) phản ứng = 0,05(mol) Vì anđehit no, đơn chức, mạch hở => nanđehit = 0,05(mol) Lại có nAg = 0,16(mol) Với số mol anđehit, để thu lượng bạc lớn anđehit X HCHO CH 3CHO n HCHO = a(mol); n CH3CHO = b(mol) Gọi a + b = 0, 05(mol)  a = 0, 03(mol) ⇒ ⇒ 4a + 2b = n Ag = 0,16(mol) b = 0, 02( mol ) Vậy m = 0,03.30 + 0,02.44 = 1,78(g) Đáp án B Bài 5: Dẫn hỗn hợp gồm H2 3,92 lít (đktc) anđehit axetỉc qua ống chứa Ni nung nóng Hỗn hợp chất sau phản ứng làm lạnh cho tác dụng hoàn toàn với Na thấy 1,84 lít khí (27°C 0,9868 atm) Hiệu suất phản ứng khử anđehit A 60,33% B 84,34% C 82,44% D 28,11% Lời giải 0,9868.1,84 = 0, 0738 ( mol ) 0, 082.300 n CH3CHO = 0,175(mol); n H2 sinh từ phản ứng cộng Na = ⇒ n CH3CH2OH = 2n H2 sinh từ phản ứng cộng Na H= n CH3CH2OH n CH3CHO = 0,1476(mol) = 84,34% Vậy Đáp án B STUDY TIP Ta có cơng thức để tính số mol khí điều kiện nhiệt độ áp suất cho trước là: pV = nRT ⇒ n = pV (mol) RT Trong ta có: p áp suất (atm); V thể tích (lít); T nhiệt độ (độ K); R = 0,082 Bài 6: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol andehit metacrylic 0,3 mol khí hidro Nung nóng hỗn hợp X thời gian có mặt chất xúc tác Ni, thu hỗn hợp Y gồm ancol, andehit H Tỉ khối hỗn hợp Y so với H2 95/6 Nếu dẫn toàn hỗn hợp Y qua dung dịch nước Br làm màu vừa đủ a mol Br2 Giá trị a là: A 0,2 B 0,02 C 0,04 D 0,16 Lời giải m X = m C3H5CHO + m H2 = 7, 6(g) = m Y MY = 95 95 = ⇒ n Y = 0, 24(mol) ⇒ n H2 phản ứng = nX - nY = 0,16(mol) Vì chức-CHO tác dụng với nước brom theo tỉ lệ 1:1 giống liên kết ⇒ Ta coi C3H5CHO có liên kết + n Br2 = n lien ket π ⇒ n Br2 = 2.0,1 − 0,16 = 0, 04(mol) n H2 Áp dụng công thức: π π + phản ứng STUDY TIP n H2 Công thức n Br2 phản ứng + n liên ket π   thường áp dụng phản ứng cộng hiđrocacbon = Dạng 2: Phản ứng tráng bạc Bài 1: Cho m gam hỗn hợp etanal propanal phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO NH3, thu 43,2 gam kết tủa dung dịch chứa 17,5 gam muối amoni hai axit hữu Giá trị m là: A.10,9 B.14,3 C 10,2 D 9,5 Lời giải n CH3CHO = a(mol); n C2H5CHO = b(mol) Gọi Kết tủa thu Ag Ta có nAg = 0,4(mol) Hai muối amoni CH3COONH4 (a mol) C2H5COONH4 (b mol) n Ag = 2a + 2b = 0, 4(mol) a = 0, 05(mol)  ⇒ ⇒  m muoi = m CH3COONH4 + m C2 H5COONH = 77a + 91b = 17,5(g)  b = 0,15(mol) m = mCH3CHO + mC2 H5CHO = 10,9(g) Vậy Đáp án A Bài 2: Cho 6,6 gam anđehit X đơn chức, mạch hở phản ứng với lượng dư AgNO (hoặc Ag2O ) dung dịch NH3, đun nóng Lượng Ag sinh cho phản ứng hết với axit HNO3 lỗng, 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đo đktc) Công thức cấu tạo thu gọn X là: A CH3CHO B HCHO C CH3CH2CHO Lời giải D CH2 = CHCHO 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H 2O Ta có phương trình: ⇒ n Ag = 3n NO = 0,3(mol) Vì X anđehit đơn chức nên ta xét trường hợp: ⇒ nX = - Nếu X HCHO n Ag = 0, 075(mol) => mX = 2,325(g) (không thỏa mãn mX =6,6 (g)) ⇒ nX = - Nếu X HCHO ⇒ n Ag = 0,15(mol) ⇒ M X = 44 X CH3CHO Đáp án A Bài 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm hai rượu (ancol) no, đơn chức, kế tỉếp dãy đồng đẳng tác dụng với CuO (dư) nung nóng, thu hỗn hợp rắn Z hỗn hợp Y (có tỉ khối so với H2 13,75) Cho toàn Y phản ứng với lượng dư AgNO (hoặc Ag2O ) dung dịch NH3 đun nóng, sinh 64,8 gam Ag Giá trị m A 7,8 gam B 8,8 gam C 7,4 gam D 9,2 gam Lời giải n andehit = n H 2O Hỗn hợp Y gồm anđehit H2O Ta có ⇒ MY = M andehit + M H 2O = 13, 75.2 = 27,5 ⇒ M andehit = 37 Vì ancol no, đơn chức, mạch hở, nên anđehit no, đơn chức, mạch hở kế tỉếp dãy đồng đẳng => anđehit HCHO(a mol) CH3CHO(b mol) M andehit = Ta có: 30a + 44b = 37 ⇒ a = b(1) a+b n Ag = 4a + 2b = 0,6(mol)(2) Lại có Từ (1) (2) suy a = b = 0,l(mol) Vậy m = 30.0,1 + 44.0,1 = 7,4(g) Đáp án C Với toán cho hỗn hợp chất phân tử khối trung bình dùng sơ đồ đường chéo để tính toán tỉ lệ số mol chúng phân tử khối chất chưa biết Bài 4: Cho 13,6 gam chất hữu X, mạch cacbon không phân nhánh (có thành phần nguyên tố C, H, O) tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,6 mol AgNO3 dung dịch NH3, đun nóng, thu 43,2 gam Ag Công thức cấu tạo X A CH2 = C = CH - CHO ≡ C CH B CH3 - C C-CH2-CHO D CH ≡ ≡ C - CHO C-(CH2)2 - CHO Lời giải Quan sát đáp án ta thấy chất hữu đơn chức ⇒ nX = n Ag = 0, 2(mol) ⇒ M X = 68 ⇒ X có cơng thức C3H3CHO n AgNO3 Lại cón phản ứng = 0,6(mol) n AgNO3 Mà tham gia phản ứng tráng bạc = nAg = 0,4( mol) => có 0,2 mol AgNO3 phản ứng với mạch cacbon X => X phải có liên kết ba đầu mạch CH ≡ C − CH − CHO Vậy X Đáp án C Chú ý: - Phản ứng liến kết ba đầu mạch với AgNO3 khơng phải phản ứng tráng bạc khơng tạo sản phẩm Ag n Ag = 0, 4(mol); n AgNO3 = 0, 6(mol) - Nếu không quan sát đáp án ta suy luận theo cách khác: ⇒ có 0,2mol AgNO3 phản ứng với mạch cacbon X Vì X anđehit có mạch c khơng phân nhánh => X có liên kết ba đầu mạch ⇒ n X = 0, 2(mol) = ⇒ n Ag X anđehit đơn chức Đến ta dễ dàng suy đáp án Bài 5: Cho 0,1 mol anđehit X phản ứng tối đa với 0,3 mol H 2, thu gam ancol Y Mặt khác 2,1 gam X tác dụng hết với lượng AgNO3 dung dịch NH3 dư, thu m gam Ag Giá trị m là: A 10,8 gam B 16,2 gam C 21,6 gam Lời giải m andehit + m H2 = m ancol Bảo tồn khối lượng ta có: ⇒ m andehit = 8, 4(g) ⇒ M andehit = 84 ⇒ X OHC-CH=CH-CHO X C4H7CHO - Nếu X C4H7CHO D 5,4 gam maxit = mC + mH + mO = 12.n CO + 1.2n H 2O + 16.n O axit Bảo toàn khối lượng: n O axit = 4n axit = 2(V / 22, − y)(mol) Lại có: x = 12 Vậy V 28  V  + 2y + 16.2  − y ÷⇒ 22, 4x = 44V − 672y ⇒ V = (x + 30y) 22, 55  22,  Đáp án C Chú ý Ở toán trước tiên ta phải viết CTPT axit Khi bảo toàn khối lượng, tự nhiên maxit + m O2 = mCO2 + m H2O ta bảo toàn sau: n O2 Đến ta bảo tồn ngun tố O để tìm phản ứng sau lập mối quan hệ x, y V Tuy nhiên cách tính tốn phức tạp chút Bài 6: Một hỗn hợp X gồm axetilen, anđehit fomic, axit fomic H2 Lấy a mol hỗn hợp X cho qua Ni, đốt nóng thu hỗn hợp Y gồm chất hữu H Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y hấp thụ hết sản phẩm cháy nước vôi dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 15 gam kết tủa khối lượng dung dịch nước vôi giảm 3,9 gam Giá trị a là: A 0,1 B 0,5 C 0,25 D 0,15 Lời giải Hỗn hợp X gồm C2H2; HCOOH; HCHO H2 Ta thấy chất X có nguyên tử H phân tử ⇒ n X = n H2 O Khi đốt X ta thu (m n CO2 = n CaCO3 = 0,15(mol) CO ) + m H 2O ⇒ m H 2O = 4,5(g) ;mdd giảm = mkết tủa - n X = a = n H2O = 0, 25(mol) Vậy Đáp án C Chú ý Như làm toán đốt cháy ta phải quy chất dạng CTPT từ tìm m ối liên hệ chất giải toán (cũng 4, ta khơng đưa chất CTPT khơng tìm mối liên hệ khơng quy đổi được) Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 4,02 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat metyl metacrylat cho tồn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình đựng dung dịch Ba(OH) dư thấy khối lượng bình tăng m gam, bình xuất 35,46 gam kết tủa Giá trị m A 2,70 B 2,34 C 3,24 Lời giải Hỗn hợp gồm: C2H3COOH; CH3COOC2H3; CH2 =C(CH3)COOCH3 D 3,65 Ta thấy chất hỗn hợp đơn chức, có liên kết đôi phân tử ⇒ n CO2 − n H 2O Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp ta thu = nhỗn hợp Gọi nhỗn hợp = x (mol) Khối lượng bình tăng khối lượng H2O; bình có kết tủa BaCO3 n BaCO3 = 0,18(mol) ⇒ n CO2 = 0,18(mol) ⇒ n H 2O = n CO − n hon hop = 0,18 − x(mol) Ta kiện khối lượng hỗn hợp chưa sử dụng Ta lại biết số mol H2O; CO2 ta hồn tồn tính số mol O hỗn hợp theo X m C + m H + m O = 12n CO2 + 2n H2O Do ta nghĩ đến sử dụng BTKL: mhỗn hợp = + 16nO hỗn hợp Lại có nO hỗn hợp = 2nhỗn hợp = 2x(mol) => 4,02 = 12.0,18 + 2(0,18 - x)+16.2x ⇒ x = 0, 05(mol) ⇒ n H2O = 0,13(mol) ⇒ m = m H2O = 2,34(g) Đáp án B Chú ý Ta rút kinh nghiệm làm toán đốt cháy đề cho hỗn hợp nhiều chất cho số liệu thường chất có chung tính chất phản ứng đốt cháy ta cần tìm tính chất để giải tốn Thứ hai, ta thường sử dụng phương pháp bảo tồn để tìm đáp số tốn khơng vào tìm số mol chất C2 BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,175 gam chất A chứa C, H, O thu 0,224 lít CO2 (đktc) 0,135 gam H2O Tỉ khối A so với H 35 Cho 0,35 gam chất A tác dụng với H dư, xúc tác Ni thu 0,296 gam rượu isobutylic CTCT A hiệu suất phản ứng tạo thành rượu là: A CH3CH = CHCHO; 80% B CH2 = C(CH3)CHO; 60% C CH2 = C(CH3)CHO; 75% D CH2 = C (CH3)CHO; 80% Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm RCOOH, C 2H3COOH, (COOH)2 thu m gam H2O 15,68 lít CO2 (đktc) Mặt khác, 25,3 gam hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với NaHCO3 dư thu 11,2 lít (đktc) khí CO2 Giá trị m là: A 10,8 g B g C 7,2 g D.8,1g Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam ankanal, thu (m+14,8) gam CO2 (m-0,8) gam H2O Nếu cho m gam ankanal nói tác dụng hết với Cu(OH)2 /OH- thu a gam kết tủa đỏ gạch Giá trị a là: A 28,8 B 43,2 C 14,4 D 21,6 Câu 4: Cho hỗn hợp M gồm anđehit X (no, đơn chức, mạch hở) hiđrocacbon Y, có tổng số mol 0,2 (số mol X nhỏ Y) Đốt cháy hoàn toàn M, thu 8,96 lít khí CO2 (đktc) 7,2 gam H2O Y có tính chất tính chất sau đây? A Đốt cháy Y tạo số mol CO2 bé số mol nước B Từ Y điều chế anđehit axetic C Y tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 tạo kết tủa vàng nhạt D Y có đồng phân cấu tạo mạch vòng Câu 5: Đốt cháy hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm CH3OH; CH3CHO C2H5CHO cần dùng vừa đủ 0,6 mol O2, sinh 0,45 mol CO2 Nếu cho m gam X phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO NH3 kết thúc phản ứng, khối lượng Ag thu là: A 43,2 B 32,4 C 16,2 D 27,0 Câu 6: X, Y, Z, T anđehit no hở đơn chức đồng đẳng liên tiếp, MT =2,4 MX Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Z hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng dung dịch tăng hay giảm gam? A tăng 18,6 gam B tăng 13,2 gam C Giảm 11,4 gam D Giảm 30 gam (M X1 < M X2 ) Câu 7: Hỗn hợp M gồm C2H2 hai anđehit X1; X2 đồng đẳng Đốt cháy hoàn toàn lượng M cần dùng vừa đủ 0,3 mol O 2, thu 0,25 mol CO2 0,225 mol H2O Công thức X1 là: A CH3 - CHO B OHC-CHO C HCHO D CH2 = CH - CHO Câu 8: Hỗn hợp M gồm hai axit cacboxylic X Y (X nhiều Y nguyên tử cacbon) Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol M cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc), thu 0,45 mol CO2 0,2 mol H2O Giá trị V A 7,84 B 4,48 C 12,32 D 3,36 Câu 9: Hỗn hợp X gồm axit fomic, axit acrylic, axit oxalic axit axetic Cho m gam X phản ứng hết với dung dịch NaHCO3 thu 1,344 lít CO2 (đktc) Đốt cháy hồn tồn m gam X cần 2,016 lít O2 (đktc), thu 4,84 gam CO2 a gam H2O Giá trị a là: A 3,60 B 1,80 C 1,62 D 1,44 Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp axit thuộc dãy đồng đẳng với axit acrylic cho toàn sản phẩm cháy hấp thụ hết vào 350 ml dung dịch Ca(OH)2 1M thấy có 10 gam kết tủa khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng 25,4 gam so với ban đầu Giá trị m là: A 9,8 B 11,4 C 15 D 20,8 Câu 11: Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol hợp chất X có cơng thức HOOC-(CH 2)n -COOH cho sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi thu 30 gam kết tủa Y rượu no đơn chức bị đun nóng với H2SO4 đặc tạo olefin Đốt cháy hoàn toàn este đa chức tạo X Y tỉ lệ khối lượng CO2 H2O tương ứng 176:63 Giá trị n là: A B C D Câu 12: Hỗn hợp X gồm có C2H5OH, C2H5COOH, CH3CHO C2H5OH chiếm 50% theo số mol Đốt cháy m gam hỗn hợp X thu 3,06 gam H2O 3,136 lít CO2( đktc) Mặt khác 13,2 gam hỗn hợp X thực phản ứng tráng bạc thấy có x gam Ag kết tủa Giá trị x A 4,32 gam B 2,16 gam C 10,8 gam D 8,64 gam Câu 13: Axit cacboxylic X hai chức (có phần trăm khối lượng oxi nhỏ 70%), Y Z hai ancol đồng đẳng kế tỉếp (MY < MZ) Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp gồm X, Y, Z cần vừa đủ 8,96 lít khí O2 (đktc), thu 7,84 lít khí CO2 (đktc) 8,1 gam H2O Phần trăm khối lượng Y hỗn hợp A 14,9% B 29,9% C 29,6% D 12,6% Câu 14: Hóa 8,64 gam hỗn hợp gồm axit no, đơn chức mạch hở X axit no, đa chức, mạch hở, không phân nhánh Y thu thể tích thể tích 2,8 gam N điều kiện nhiệt độ áp suất Đốt cháy hoàn toàn 8,64 gam hỗn hợp hai axit thu 11,44 gam CO2 Phần trăm khối lượng X hỗn hợp ban đầu là: A 35,25 B 65,15 C 72,22 D 27,78% Câu 15: Hỗn hợp X gồm axit cacboxylic đơn chức nguyên tử cacbon phân tử Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X cần dùng 0,24 mol O thu 0,24 mol CO2 m gam nước Lựa chọn công thức axit? A axit axetic axit propionic B axit axetic axit acrylic C axit fomic axit axetic D axit acrylic axit metacrylic Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat axit oleic, hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca (OH) (dư) Sau phản ứng thu 18 gam kết tủa dung dịch X Khối lượng X so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu thay đổi nào? A Giảm 7,38 gam B Tăng 2,70 gam C Tăng 7,92 gam D Giảm 7,74 gam Câu 17: Hỗn hợp M gồm rượu no A axit đơn chức B, mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol hỗn hợp M phải dùng lượng vừa đủ 30,24 lít O2, sản phẩm sinh gồm 52,8gam CO2 19,8 gam H2O Trong M hai chất A, B có số nguyên tử C nB > nA Công thức A, B số mol chúng là: A C3H6(OH)2 : 0,15 mol; C3H4O4 : 0,25 mol B C3H6(OH)2 : 0,15 mol; C3H4O2 : 0,25 mol C C3H7OH : 0,1 mol; C3H4O4 : 0,3 mol D C3H6(OH)2 : 0,1 mol; C3H4O2 :0,3 mol Câu 18: Cho hỗn hợp X gồm axit no, đơn chức A, ancol đơn chức B este E điều chế từ A B Đốt cháy hoàn toàn 9,6 gam hỗn hợp X thu 8,64 gam H 2O 8,96 lít CO2 (đktc) Biết X B chiếm 50% số mol Số mol ancol B 9,6 gam hỗn hợp X là: A 0,075 B 0,08 C 0,09 D 0,06 Câu 19: Hỗn hợp M gồm xeton X no, đơn chức, mạch hở hidrocacbon Y (thể lỏng điều kiện thường) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol M thu 19,8 gam CO2 9,45 gam H2O Xác định công thức X Y: A CH3COCH3 C5H12 B CH3COCH3 C5H10 C C2H5COC2H5 C5H12 D C2H5COC2H5 C5H10 Câu 20: Hỗn hợp X chứa muối natri axit cacboxylic đơn chức đồng đẳng kế tỉếp Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thu số mol CO2 số mol X phản ứng Công thức muối X là: A HCOONa CH3COONa B CH3COONa C2H5COONa C C2H5COONa C3H7COONa D C2H3COONa HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT 1D 2D 3A 4B 5B 6C 7C 8B 9D 10B 11A 12D 13A 14D 15B 16A 17B 18B 19A 20A Câu 1: Đáp án D n CO2 = 0,01(mol); n H2O = 0, 0075(mol); n isobutylic = 0, 004(mol) Có MA = 70 Lại có A tác dụng với H2 tạo thành ancol isobutylic ⇒ A CH2=C(CH3)-CHO Trong 0,35 mol chất A có nA = 0,005(mol) ⇒H= 0, 004 = 80% 0, 005 Ta thấy toán cho thừa kiện Ta hồn tồn khơng sử dụng đến kiện phản ứng đốt cháy Để sử dụng kiện phản ứng đốt cháy ta sửa lại đề sau: "Đốt cháy hoàn toàn 0,175 gam chất A chứa C, H, O thu 0,224 lít CO2 (đktc) Cho 0,35 gam chất A tác dụng với H2 dư, xúc tác Ni thu 0,296 gam rượu isobutylic CTCT A hiệu suất phản ứng tạo thành rượu là?" Khi ta tiến hành giải sau: Vì cho A tác dụng với H2 thu rượu isobutylic ⇒ n A 0,175g = n CO2 ⇒ = 0, 0025(mol) ⇒ M A = 70 ⇒ A C4H6O Đến ta tỉếp tục giải Câu 2: Đáp án D nCO2 ch¸y = 0,7( mol ) ; nCO2 tõ ph¶n øng céng NaHCO3 = 0,5( mol ) ⇒ n −COOH = 0,5(mol) m X = mC + m H + mO Bảo tồn khối lượng ta có: n O X = 2n − COOH = 1(mol) Mà ⇒ m H X = 25,3 − 12.0, − 16.1 = 0,9(g) A có nguyên tử C phân tử ⇒ n H X = 0,9(mol) = 2n H2O ⇒ n H2O = 0, 45(mol) ⇒ m H 2O = 8,1(g) Chú ý: Ta giải toán theo cách khác Gọi số mol chất X x, y, z(mol) Sau ta lập hệ phương trình ẩn dựa vào số liệu đề Tuy nhiên cách làm khơng áp dụng cho tốn có nhiều chất hỗn hợp tốn khơng cho rõ cơng thức chất Câu 3: Đáp án A n CO2 = x(mol); n H 2O = y(mol) Gọi n CO2 = n H 2O ⇒ x = y Khi đốt cháy ankanal ta có: (1) mCO2 − m H2O = m + 14,8 − (m − 0,8) = 15,6(g) Lại có: => 44x - 18y = 15,6 (g) (2) Từ (1) (2)=> x = y = 0,6 (mol) ⇒ m CO2 = 26, 4(g); m H 2O = 10,8(g) ⇒ m ankanal = m = 11, 6(g) Bảo toàn khối lượng ta lại có: m ankanal = m C + m H + m O ankanal ⇒ m O ankanal = 3, 2(g) ⇒ n O ankanal = n ankanal = 0, 2(mol) ⇒ M ankanal = 58 ⇒ C2 H 5CHO n Cu 2O = n C2 H5CHO = 0, 2(mol) ⇒ mCu 2O = a = 28,8(g) Có Chú ý: Ở tính số mol anđehit ta bắt buộc phải tìm cơng thức anđehit để xem có phải HCHO không Câu 4: Đáp án B n CO2 = 0, 4(mol); n H2O = 0, 4(mol); n M = 0, 2(mol) ⇒ CM = n H2O = n CO2 Ta lại có X no, đơn chức, mạch hở nên đốt cháy X ta thu ⇒ Y anken; Y có ngun tử C phân tử CM = Vì nên X có nguyên tử C phân tử Trường hợp 1: X HCHO Vì nX < nY ⇒ Y phải có ngun tử ⇒ ⇒ nX = nY (mâu thuẫn) Trường hợp 2: X CH3CHO ⇒ nY > 0,1 Y có nguyên tử C CM = Để ⇒ ⇒ không thỏa mãn Y C2H4 (thỏa mãn) Khi dễ thấy có đáp án B Câu 5: Đáp án B n O2 = Ta có đốt cháy anđehit no, đơn chức, mạch hở nói chung n CO2 − n andehit 2 Khi đốt cháy ancol no, đơn chức, mạch hở ta có: n O2 = 3 n CO2 ⇒ n CO2 − n O2 = n andehit = 0, 075(mol) 2 ⇒ n andehit = 0,15(mol) n Ag = 2n andehit = 0,3(mol) ⇒ m Ag = 32, 4(g) Vậy Câu 6: Đáp án C ⇒ M T = M X + 42 X, Y, Z, T anđehit no hở đơn chức đồng đẳng liên tiếp M T = 2, 4M X ⇒ M X = 30 ⇒ Mà X,Y,Z,T HCHO, CH3CHO, C2H5CHO, C3H7CHO ⇒ ⇒ n CaCO3 = 0,3(mol) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Z thu 0,3 mol CO2 0,3 mol H2O ⇒ m ddsau = m dd truoc + m CO2 + m H2O − m CaCO3 = m dd truoc − 11, 4(g) Vậy khối lượng dung dịch giảm 11,4 gam Câu 7: Đáp án C Bảo toàn nguyên tố O: n O andehit + 2n O2 = 2n CO2 + n H 2O ⇒ n O andehit = 0,125(mol) Quan sát đáp án ta thấy anđehit đơn chức chức Ta xét trường hợp: Trường hợp 1: anđehit đơn chức ⇒ n andehit = 0,125(mol) ⇒ n M > 0,125 ⇒ CM < n CO2 0,125 = 2⇒ Trong M phải có chất có nguyên tử C => X1 HCHO ⇒ n andehit = 0, 0625(mol) Trường hợp 2: anđehit chức n CO2 − n H2 O = n C2 H2 + n andehit = 0,025(mol) Ta lại có: ⇒ khơng thỏa mãn Câu 8: Đáp án B C= n CO2 nM = 2, 25 ⇒ X có nguyên tử C phân tử;Y có nguyên tử C phân tử H= 2n H2O nM =2⇒ ≡ X Y có nguyên tử C phân tử => X CH C-COOH; Y (COOH)2 Gọi số mol X, Y x,y (mol)  x + y = 0, 2( mol ) x = 0, 05( mol ) ⇒ ⇒ 3x + 2y = 0, 45( mol )  y = 0,15( mol ) 2n X + 4n Y + 2n O2 = 2n CO2 + n H2O Bảo tồn ngun tố O ta có: ⇒ n O2 = 0, 2(mol) Vậy V = 4,48 (l) Câu 9: ỏp ỏn D nCO2 cháy = 0,11; nCO2 từ phản øng céng NaHCO3 = 0,06 ⇒ n − COOH = 0,06(mol) Bảo tồn ngun tố O ta có: n O X + 2n O = 2n CO2 + n H 2O n O X = 2n − COOH = 0,12 ⇒ n H2O = 0, 08 ( mol ) Mà m H2 O = a = 1, 44(g) Vậy Câu 10: Đáp án B n Ca (OH)2 = 0,35(mol); n CaCO3 = 10(g) m CO2 + m H 2O − m CaCO3 Vì mdd tăng = ⇒ m CO2 + m H 2O = 35, 4(g) Dễ thấy dung dịch sau phản ứng Ca(HCO3)2 Ca(OH)2 dư trước ta gặp khối lượng dung dịch phải giảm khơng tăng n Ca ( HCO3 ) = 0, 25(mol) Bảo toàn Ca: n CO2 = 2n Ba ( HCO3 ) + n CaCO3 = 0, 6(mol) Bảo tồn C: ⇒ n H2 O = 0,5(mol) Vì axit đồng đẳng với axit acrylic nên có cơng thức chung CnH2n-2O2 ⇒ n CO2 − n H2O = n axit = 0,1(mol) ⇒ n = n CO2 n axit =6 maxit = mC6 H10O2 = 11, 4(g) Vậy maxit = m C + m H + mO = 12n CO2 + 2n H 2O + 16.2n axit = 11, 4(g) Câu 11: Đáp án A Khi đốt cháy este tạo X Y ta có: n CO2 : n H2 O = ⇒ 176 63 : = : 3,5 44 18 este có cơng thức đơn giản C4H7Ox Vì este chức ⇒ este có cơng thức C8H14O4 ⇒ n CO2 ≥ 0,3(mol) Lại có đốt cháy 0,1 mol X, cho vào dung dịch nước vôi thu 0,3 mol CaCO3 ⇒ axit có ngun tử C phân tử (1) Y ancol, tách nước thu olefin (anken) ⇒ Y có ngun tử C phân tử (2) ⇒ công thức este là: C2H5OOC(CH2)2 COOC2H5 Vậy n = Câu 12: Đáp án D n CO2 = 0,14(mol); n H 2O = 0,17(mol) n H 2O = n CO ⇒ n H 2O − n CO = n C2H5OH = 0, 03(mol) Khi đốt cháy C2H5COOH CH3CHO thu n C2H5COOH = a(mol); n CH3CHO = b(mol) Gọi a + b = n C2 H5OH = 0, 03  a = 0, 02(mol) ⇒ ⇔ b = 0, 01(mol) 3a + 2b + 0, 03.2 = n CO2 = 0,14 n CH3CHO = x(mol) Trong 13,2 gam X gọi ⇒ n C2H5COOH = 2x(mol); n C2H5OH = 3x ( mol ) ⇒ 44x + 74.2x + 46.3x = 13, 2(g) ⇒ x = 0, 04( mol ) ⇒ n Ag = 2n CH3CHO = 0,08(mol) Vậy m = 8,64(g) Câu 13: Đáp án A n O2 = 0, 4(mol); n CO2 = 0,35(mol); n H2O = 0, 45(mol) n H2 O > n CO2 ⇒ Có ancol ancol no, mạch hở C= n CO2 0, = 1, 75 ⇒ Lại có ⇒ hỗn hợp phải có chất có nguyên tử C phân tử Y có nguyên tử C phân tử, Z có nguyên tử C phân tử %m O < 70% ⇒ M X < 64 < 91 0, X có ⇒ ⇒ MX = 90; X (COOH)2 n CO2 − n H 2O = n X Khi đốt cháy X ta có: Khi đốt cháy ancol no, mạch hở ta lại có: n H2O − n CO2 = n ancol ⇒ n H 2O − n CO2 = n ancol − n X Gọi số mol ancol X x,y (mol) ⇒ x − y = 0,1(mol) Mà x + y = 0,2 (mol) ⇒ x = 0,15 (mol); y = 0,05(mol) Bảo toàn nguyên tố O ta có: 4n X + n O anol + 2n O2 = 2n CO2 + n H2 O ⇒ n O ancol = 0,15(mol) ⇒ ancol đơn chức ⇒ Y CH3OH; Z C2H5OH Gọi số mol Y, Z a,b(mol) a + b = 0,15  a = 0, 05(mol) ⇒ ⇒ a + 2b + 2.0, 05 = n CO2 = 0,35 b = 0,1( mol ) %m Y = mCH3OH m(COOH)2 + m CH3OH + m C2 H5OH = 14,9% Vậy Câu 14: Đáp án D Y axit no, đa chức, mạch hở, mạch không phân nhánh ⇒ Y axit chức n axit = n N2 = 0,1(mol); n CO2 = 0, 26(mol) n X = x(mol); n Y = y(mol) ⇒ x + y = 0,1 Gọi (1) n H 2O = n CO Khi đốt cháy X ta có: ⇒ n CO2 − n H2O = n Y ; đốt cháy Y ta có: n CO2 − n H2O = n Y Khi đốt cháy hỗn hợp ta có: ⇒ n H 2O = 0, 26 − y(mol) Bảo toàn khối lượng ta có: m axit = mC + m H + m O = 12n CO2 + 2n H2O + 16n O hh n O hh = 2n X + 4n Y = 2x + 4y(mol) Lại có ⇒ 8, 64 = 12.0, 26 + 2(0, 26 − y) + 16(2x + 4y) ⇒ 32x + 62y = (2) (1) (2) ⇒ x = 0,04(mol); y = 0,06(mol) Gọi số nguyên tử C phân tử X, Y a,b ⇒ 0,04x + 0, 06y = n CO2 = 0, 26(mol) ⇒ 2x + 3y = 13 Ta dễ dàng suy ra: x = 2; y = ⇒ X CH3COOH; Y CH2(COOH)2 %m X = %mCH3COOH = 27, 78% Vậy Câu 15: Đáp án B C= n CO2 nX = 2, ⇒ Có axit có nguyên tử C, axit có nguyên tử C phân tử ⇒ n O X = 2n X = 0, 2(mol) Vì axit đơn chức Bảo toàn nguyên tố O ta có: n O X + 2n O2 = 2n CO2 + n H2O ⇒ n H2O = 0, < n CO2 ⇒ Trong hai axit có axit không no Vậy axit CH3COOH C2H3COOH Câu 16: Đáp án A Hỗn hợp gồm n CO2 = n CaCO3 = 0,18(mol) C2H3COOH; CH3COOC2H3; C2H3COOCH3 C17H33COOH; Bảo tồn khối lượng ta có: m axit = m C + m H + m O = 12n CO2 + 2n H2O + 16n O axit n H 2O = x(mol); n H2O = y(mol) Gọi ⇒ 3, 42 = 12.0,18 + 2x + 16y ⇒ 2x + 16y = 1, 26 (1) Ta thấy chất hỗn hợp đơn chức, khơng no có liên kết đôi phân tử ⇒ n axit = 1 n O axit = y; n CO2 − n H2 O = n axit 2 ⇒ n H2O = n CO2 − n axit ⇒ x = 0,18 − y (2) ⇒ x = 0,15(mol); y = 0, 06(mol) Từ (1) (2) m dd sau = mdd truoc + mCO2 + m H 2O − mCaCO3 = m dd truoc − 7,38(g) Vậy khối lượng dung dịch X sau p/ư giảm 7,38 gam Câu 17: Đáp án B n O2 = 1,35(mol);n CO2 = 1, 2(mol); n H2O = 1,1(mol) ⇒C= n CO2 0, =3⇒ A B có nguyên tử C Bảo tồn ngun tố O ta có: n O hh + 2n O2 = 2n CO2 + n H2O ⇒ n O hh = 0,8(mol) ⇒ n O hh = 2n hh ⇒ ancol chức ⇒ Y C3H8O2 H= 2n H2O 0, = 5,5 Ta lại có ⇒ axit có nguyên tử H phân tử Gọi số mol B A x, y(mol) Trường hợp 1: B C3H2O2   x = ( mol ) x + y = 0, 4( mol )  ⇒ ⇒  x + 4y = n H2 O = 1,1( mol )  y = ( mol )  30 ⇒ không thỏa mãn nX > nY Trường hợp 2: B C3H4O2 x + y = 0, 4( mol )   x = 0, 25( mol ) ⇒ ⇒  2x + 4y = n H2O = 1,1( mol )  y = 0,15( mol ) ⇒ thỏa mãn nB > nA Câu 18: Đáp án B n H2O = 0, 48(mol); n CO2 = 0, 4(mol) ⇒ n H2O > n CO2 ⇒ ancol no, mạch hở n H2O = n CO2 Vì axit no, đơn chức, mạch hở nên đốt cháy axit este ta thu ⇒ n H2O − n CO2 = 0, 08(mol) = n ancol Câu 19: Đáp án A n CO2 = 0, 45(mol); n H2 O = 0,525(mol) X xeton no, đơn chức, mạch hở n H2 O = n CO2 ⇒ Khi đốt cháy X thu n H2O > n CO2 Có ⇒ n Y = n H2O − n CO2 = 0, 075(mol) Y ankan Ta có Y thể lỏng điều kiện thường ⇒ Y có ngun tử C phân tử n CO2 Ta lại có ⇒ CY < đốt cháy Y < 0,45(mol) 0, 45 =6⇒ 0, 075 Y có nguyên tử C phân tử ⇒ Y C5H12 ⇒ n CO2 ⇒ n CO2 đốt cháy X đốt cháy Y = 0,375(mol) = 0,075(mol) n X = 0,1 − n Y = 0, 025 ⇒ C X = 0, 075 =3 0, 025 Mà ⇒ X CH3CHCH3 Chú ý: Nếu quan sát đáp án ta dễ dàng suy ln mà khơng cần phải tính tốn nhiều n H2O > n CO2 ⇒ Ta có Y ankan ⇒ Y C5H12 Ta lại thấy toán cho kiện phản ứng đốt cháy nên ta tìm cơng thức phân tử chất Do ta tìm X có ngun tử C phân tử có đồng phân X khơng biết xác X C2H5COC2H5 => tốn cho X CH3COCH3 Câu 20: Đáp án A Gọi CT chung muối CnH2n-1O2Na ⇒ n CO2 Giả sử ban đầu có mol muối n Na 2CO3 = Bảo toàn Na: = nmuối = 1(mol) n muối = 0,5(mol) n CO2 + n Na 2CO3 Bảo toàn C: nmuối = ⇒ n = + 0,5 = 1,5 Vì muối axit đồng đẳng kế tỉếp ⇒ muối HCOONa CH3COONa ... số n Ag n andehit +) Nếu =2⇒ anđehit đơn chức n Ag n andehit =4⇒ +) Nếu anđehit hai chức HCHO 2< n Ag n andehit 0,08 ⇒ không thỏa mãn Đáp án B