Quyển 3 chuyên Đề Ôn thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 11 hóa hữu cơ

Chuyên Đề Ôn thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 11 hóa hữu cơ CĐ 1: ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP CĐ 2: GIẢI THÍCH TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ CĐ 3: GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG - VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CĐ 4: BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ CĐ 5: SƠ ĐỒ - CHUỔI PHẢN ỨNG – ĐIỀU CHẾ CĐ 6: NHẬN BIẾT – TÁCH CHẤT CĐ 7: BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG TÀI LIỆU CÓ LÝ THUYẾT, BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẦY ĐỦ, HƯỠNG DẪN GIẢI NGAY PHÍA DƯỚI CÂU HỎI ĐƯỢC TỔNG HỢP TỪ ĐỀ THI HSG HÓA CÁC TỈNH CỦA CÁC NĂM.

CHUYÊN ĐỀ 1 ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP

CHUYÊN ĐỀ 1: ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP

Câu 1 (BT hóa hữu cơ – Ngô Thị Thuận): Gọi tên các chất sau theo danh pháp thay thế

Câu 1 (Đề HSG Quảng Bình lớp 11 – 2011): Những hợp chất nào sau đây có đồng phân hình học,

viết công thức lập thể của những đồng phân đó và gọi tên theo danh pháp thay thế:

Câu 5 (Đề HSG Quảng Bình lớp 11 – 2016): Viết công thức cấu tạo các đồng phân ứng với công

thức phân tử C4H10O

Giải:

CH3CH2CH2CH2OH, (CH3)2CHCH2OH, CH3CH2CH(CH3)OH, (CH3)3CHOH

CH3CH2CH2OCH3, (CH3)2CHOCH3, CH3CH2OCH2CH3

Câu 6 (Đề HSG Vĩnh Phúc lớp 12 – 2016): Ba chất hữu cơ X, Y, Z chứa cùng nhóm định chức, có

công thức phân tử tương ứng là CH2O2, C2H4O2, C3H4O2 Viết công thức cấu tạo và gọi tên của X, Y, Z

Giải:

X: H – COOH (axit fomic); Y: CH3 – COOH (axit axetic); Z: CH2=CH – COOH (axit acrylic)

Câu 7 (Đề HSG Thái Nguyên lớp 12 – 2011): Viết tất cả các đồng phân cis- và trans- của các chất có

công thức phân tử là C3H4BrCl và các chất có công thức cấu tạo: R-CH=CH-CH=CH-R’

Giải:

1 C3H4BrCl:

2 R-CH=CH-CH=CH-R’

Câu 8 (Đề 30/04/2017 – Nguyễn Khuyến Quảng Nam): Cho các chất hữu cơ mạch hở sau: C2H2ClBr,

CH3CH=C(CH3)CH2Cl, C3H2Cl4 Biểu diễn các dạng đồng phân hình học của chúng và gọi tên

Giải:

* C 2 H 2 ClBr:

* CH 3 CH=C(CH 3 )CH 2 Cl:

* C 3 H 2 Cl 4 có 2 chất có đồng phân hình học: CHCl=CH-CCl 3 , CHCl=CCl-CHCl 2

CHUYÊN ĐỀ 2 GIẢI THÍCH TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

CHUYÊN ĐỀ 2: GIẢI THÍCH TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1 (HSG Vĩnh Phúc lớp 11 – 2017): Sắp xếp các chất trong các dãy sau theo chiều tăng dần (từ

trái qua phải, không giải thích) về nhiệt độ sôi:

H2O, CH3OH, C2H6, CH3F, o-O2NC6H4OH

Giải:

C2H6, CH3F, CH3OH, H2O, o-O2NC6H4OH

Câu 2 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2014): Hãy sắp xếp các hợp chất cho dưới đây theo thứ tự tăng

dần nhiệt độ sôi Giải thích

CH3[CH2]3CH2OH (D); (CH3)2C(OH)CH2CH3 (E)

Giải:

Thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi: (A) < (C) < (B) < (E) < (D)

- (A) có nhiệt độ sôi thấp nhất, do có phân tử khối nhỏ nhất, diện tích bề mặt phân tử nhỏ nhất

- (C) và (B) có phân tử khối bằng nhau nhưng do (B) có diện tích bề mặt phân tử lớn hơn nên(B) có nhiệt độ sôi cao hơn (C)

- (D) và (E) đều có liên kết hiđro giữa các phân tử, phân tử phân cực nên có nhiệt độ sôi caohơn 3 hiđrocacbon

- (D) có diện tích bề mặt phân tử lớn hơn (E) nên (D) có nhiệt độ sôi cao hơn (E)

Câu 3 (Đề Olympic 24/3 Quảng Nam – 2017): Giải thích vì sao:

a) Khi cho etanol vào nước thì thể tích dung dịch thu được lại giảm so với tổng thể tích của hai chấtban đầu

b) o-nitrophenol có nhiệt độ sôi thấp hơn các đồng phân m-nitrophenol và p-nitrophenol

Giải:

a) Do hình thành liên kết hiđro mạnh giữa nguyên tử oxi tích điện âm của etanol và hiđro tích

điện dương của H2O nên khoảng cách phân tử etanol-H2O gần hơn khoảng cách etanol-etanol và H2

O-H2O Do đó thể tích dung dịch giảm

b) o-nitrophenol do có nhóm OH gần nhóm NO2 nên có sự hình thành liên kết hiđro nội phân

hiđro liên phân tử nên nhiệt độ sôi thấp

Câu 4 (HSG Quảng Bình lớp 12 – 2013): Cho các chất: Phenyl fomat (A), ancol o-hidroxibenzylic

(B), ancol p-hidroxibenzylic (C) Viết công thức cấu tạo của các chất trên Sắp xếp các chất trên theochiều tăng dần nhiệt độ sôi Giải thích ngắn gọn

Giải:

Công thức cấu tạo:

Nhiệt độ sôi của các chất tăng dần theo chiều sau: (A) < (B) < (C)

(A), (B), (C) có M tương đương nhau

A không có khả năng tạo liên kết Hidro liên phân tử

B có thể tạo liên kết Hidro nội phân tử làm giảm số liên kết Hidro liên phân tử

C chỉ tạo liên kết Hidro liên phân tử

Câu 5 (Đề 30/04 – Phan Thành Tài Đà Nẵng): Ba đồng phân C5H12 có nhiệt độ sôi lần lượt là 9,50C;

280C; 360C Hãy cho biết cấu tạo của mỗi đồng phân tương ứng với nhiệt độ sôi ở trên và sắp xếp 3đồng phân trên theo độ bền ở nhiệt độ phòng Giải thích?

Tính bền tăng nhanh khi sự phân nhánh tăng: pentan < isopentan < neopentan

Câu 6 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2011): So sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các cặp chất

sau: o-Xilen; p-Xilen Giải thích ngắn gọn

Giải:

Nhiệt độ nóng chảy: p > o; Nhiệt độ sôi: p < o Giải thích:

Phân tử p-Xilen có cấu trúc đối xứng hơn nên cấu trúc tinh thể đặc khít hơn, l kết chặt chẽ hơn.Nên nhiệt độ nóng chảy cao hơn

Phân tử p-Xilen có momen lưỡng cực = 0, o-Xilen có momen lưỡng cực lớn hơn nên ở trạngthái lỏng lực liên kết giữa các phân tử lớn hơn Nên nhiệt độ sôi o-Xilen cao hơn

Câu 7 (Chuyên Lê Quý Đôn – Khánh Hòa – 30/4 lần XVII): Dưới đây là các giá trị nhiệt độ sôi và

nhiệt độ nóng chảy của petan và neopentan Giải thích sự khác biệt nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảycủa những chất này?

Trái lại, tính đối xứng cầu lại làm cho mạng tinh thể chất rắn trở nên đặc khít hơn và bền vữnghơn, nên nhiệt độ nóng chảy cao hơn.

Câu 8 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2015):

a) Hãy sắp xếp các chất sau: benzene-1,4-điol, benzene-1,3-điol, benzene-1,2-điol theo thứ tự tăngdần nhiệt độ sôi Giải thích ngắn gọn

b) Cho bốn hợp chất: o-Xilen, m-Xilen, p-Xilen, etylbenzen và có bốn giá trị nhiệt độ nóng chảy:

- 950C, -480C, -250C, 130C Hãy điền các giá trị nhiệt độ nóng chảy tương ứng theo bảng sau

Nhiệt độ nóng chảy

Giải:

a) Ta có ba đồng phân o-, m-, p- của benzenđiol

(1) có liên kết hidro nội phân tử nên nhiệt độ sôi là bé nhất

(2), (3) đều có liên kết hidro liên phân tử nhưng liên kết hidro của (3) bền hơn của (2) do ít bịcản trở về mặt không gian

Do đó nhiệt độ sôi được sắp xếp theo chiều tăng như sau: (1) < (2) < (3)

b)

Câu 9: Giải thích tại sao:

a) Ancol (X) CH3CH2CH2OH có nhiệt độ sôi cao hơn ancol (Y) (CH3)2CHOH?

b) o-nitrophenol có nhiệt độ sôi và độ tan thấp hơn các đồng phân m- và p- của nó?

c) Đimetylamin sôi ở nhiệt độ cao hơn trimetylamin?

Giải:

a) Ancol (X) CH3CH2CH2OH có nhiệt độ sôi cao hơn ancol (Y) (CH3)2CHOH

X và Y đều tạo được liên kết hidro, nhưng diện tích bề mặt phân tử của X lớn hơn của Y nênlực hút Van Der Wall mạnh hơn

b) o-nitrophenol có nhiệt độ sôi và độ tan thấp hơn các đồng phân m- và p- của nó

Đồng phân o-nitrophenol tạo liên kết hidro nội phân tử nên có nhiệt độ sôi và độ tan thấp hơn các đồng phân m- và p- của nó có liên kết hidro liên phân tử giữa chúng và với nước.

c) Đimetylamin sôi ở nhiệt độ cao hơn trimetylamin

Đimetylamin có liên kết hidro liên phân tử bền hơn trimetylamin do hiệu ứng không gian củacác gốc R

Câu 10 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2016): Sắp xếp các hợp chất: phenol (I), p-metylphenol (II),

m-nitrophenol (III) và p-nitrophenol (IV) theo thứ tự tăng dần tính axit Giải thích.

Giải:

* Tính axit: II < I < III < IV.

* Giải thích: Nhóm NO2 là nhóm hút electron mạnh nên làm tăng tính axit, nhóm metyl là

nhóm đẩy electron nên làm giảm tính axit, kết quả: II < I < (III, IV)

Ngoài ra, p-nitrophenol có nhóm NO2 gây hiệu ứng –I, -C trong khi m-nitrophenol có nhóm

m-nitrophenol

Câu 11: Hãy điền các giá trị nhiệt độ sôi sau: 2400C, 2730C, 2850C cho 3 đồng phân benzenđiol

C6H4(OH)2 Giải thích ngắn gọn

Giải:

Ta có: ortho- (2400C) < meta- (2730C) < para- (2850C)

Đồng phân ortho- có 2 nhóm OH cạnh nhau là điều kiện thuận lợi để tạo liên kết hidro nội

phân tử, liên kết này không làm tăng lực hút giữa các phân tử nên nhiệt độ sôi thấp nhất

Các đồng phân meta- và para- chỉ có liên kết hidro liên phân tử, nhưng liên kết của đồng phân

para- bền hơn do đó nhiệt độ sôi cao hơn.

Câu 12 (HSG Quảng Bình lớp 12 – 2017): Từ quả cây vanilla người ta tách được metoxibenzandehit (vanilin) có công thức phân tử C8H8O3, dùng để làm chất thơm cho bánh kẹo Từquả cây hồi, người ta tách được 4-metoxibenzandehit có công thức phân tử C8H8O2 Từ quả cây hồi

4-hidroxi-3-hoang, người ta tách được p-isopropylbenzandehit có công thức phân tử C10H12O

a) Hãy viết công thức cấu tạo của ba chất trên

b) Trong ba chất đó, chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất?

Giải:

a)

4-hiđroxi-3-metoxibenzandehit 4-metoxibenzanđehit p-isopropylbenzanđehit

b) Chất 4-hiđroxi-3-metoxibenzandehit có nhiệt độ sôi cao nhất vì có liên kết hidro liên phân tử Câu 13: Giải thích sự khác nhau về nhiệt độ sôi của: CH3CH2CH2COOH (163,50C) và

CH3CH(CH3)COOH (154,50C)

Giải:

tích bề mặt phân tử của X lớn hơn của Y nên lực hút Van Der Wall mạnh hơn

Câu 14 (HSG Quảng Bình lớp 12 – 2017): So sánh và giải thích nhiệt độ sôi của các chất sau: ancol

etylic, ancol propylic, axit axetic, đimetyl ete, etyl clorua

Giải:

So sánh: Nhiệt độ sôi được sắp xếp theo thứ tự giảm dần như sau:

Axit axetic > ancol propylic > ancol etylic > etyl clorua > đimetyl ete

Giải thích: Ba chất axit axetic, ancol propylic, ancol etylic đều có liên kết hiđro nên có nhiệt độsôi cao hơn hai chất còn lại

Độ bền của liên kết hiđro trong axit axetic > ancol propylic > ancol etylic Riêng giữa ancolpropylic và ancol etylic thì ancol propylic có khối lượng lớn hơn ancol etylic nên có lực hút Van derWalls lớn hơn

Hai chất là etyl clorua và đimetyl ete không tạo được liên kết hiđro nên phụ thuộc vào khốilượng phân tử của chúng Chất có M lớn hơn là C2H5Cl (M = 64,5) có nhiệt độ sôi cao hơn (CH3)2O(M = 46)

Câu 15: Cho 4 chất thơm có nhiệt độ sôi tương ứng như sau:

Nhận thấy: C6H5NH2 và C6H5OH có thể tạo liên kết hidro liên phân tử nên có nhiệt độ sôi caohơn, chúng là C và D Mặt khác, do độ âm điện của O (3,5) lớn hơn độ âm điện của N (3,0) nên liênkết hidro giữa các phân tử C6H5OH bền hơn giữa các phân tử C6H5NH2 nhiệt độ sôi C6H5OH lớnhơn C6H5NH2 C là C6H5OH và D là C6H5NH2.

Câu 16: Cho các chất sau: (A) CH3(CH2)2CH3; (B) CH3(CH2)2OH; (C) CH3(CH2)2NH2; (D) (CH3)4C;(E) (CH3)3N

a) Sắp xếp các chất trên theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi Giải thích?

b) Cho biết chất nào tan trong nước? Giải thích?

B, C, E tạo được liên kết hidro nên nhiệt độ sôi cao hơn Liên kết hidro trong B bền hơn (do độ

âm điện của O > N) nên nhiệt độ sôi của B là lớn nhất E do hiệu ứng không gian của gốc R nên liênkết hidro kém bền hơn so với C, nên nhiệt độ sôi của C > E

Câu 17: So sánh nhiệt độ sôi của các chất sau:

Axit maleic (đồng phân cis) có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn là do:

+ Cấu trúc không đối xứng nên sắp xếp tạo ra cấu trúc tinh thể kém bền vững

+ Tạo liên kết hidro nội phân tử nên giảm lực liên kết với các phân tử khác

Axit fumaric (đồng phân trans) có nhiệt độ nóng chảy cao hơn là do:

+ Cấu trúc đối xứng nên sắp xếp tạo ra cấu trúc tinh thể bền chặt

+ Tạo liên kết hidro liên phân tử nên tăng lực liên kết với các phân tử khác

Câu 19: So sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của cặp chất sau: o-xilen và p-xilen Giải thích ngắn

gọn?

Giải:

Nhiệt độ nóng chảy: p- >

o-Phân tử p-xilen có cấu trúc đối xứng hơn nên cấu trúc tinh thể đặc khít hơn, liên kết chặt chẻ

hơn, nên nhiệt độ nóng chảy cao hơn

Phân tử p-xilen có momen lưỡng cực = 0, o-xilen có momen lưỡng cực lớn hơn nên ở trạng thái lỏng lực liên kết giữa các phân tử lớn hơn, nên nhiệt độ sôi o-xilen cao hơn.

Câu 20: Sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi Giải thích ngắn gọn?

CH3-(CH2)3-CH3 (A); CH3CH2CH(CH3)-CH2CH3 (B);

CH3CH(CH3)-CH(CH3)CH3 (C); CH3-(CH2)4-CH3 (D)

Giải:

Nhiệt độ sôi tăng dần theo thứ tự: (A) < (C) < (B) < (D)

(A) có khối lượng phân tử nhỏ hơn (B), (C), (D) nên có nhiệt độ sôi thấp nhất

Từ (C) đến (B) đến (D) tính phân nhánh giảm dần, diện tích tiếp xúc giữa các phân tử tăng dầnnên nhiệt độ sôi tăng dần

Câu 21: Sắp xếp các đồng phân ancol C4H9OH theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi Giải thích ?

Giải:

Sắp xếp nhiệt độ sôi tăng dần:

Ancol tert-butylic < ancol sec-butylic < ancol isobutylic < ancol butylic

Giải thích: Do độ phân nhánh giảm dần, diện tích tiếp xúc giữa các phân tử tăng dần nên nhiệt

Độ bền: cis-but-2-en < trans-but-2-en Do đồng phân trans đối xứng hơn và không có tương

tác đẩy giữa hai nhóm metyl

Câu 23: Hãy gọi tên và sắp xếp các hợp chất sau theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi Giải thích ngắn gọn

Thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi: (1) < (3) < (2) < (5) < (4)

Giải thích: (4) và (5) có liên kết hidro nên nhiệt độ sôi cao hơn, tuy nhiên liên kết hidro trong(4) bền hơn do ít bị ảnh hưởng không gian và hơn thế nữa diện tích bề mặt phân tử của (4) cũng lớnhơn (5), do đó nhiệt độ sôi cao hơn

Sự sắp xếp nhiệt độ sôi tăng dần của (1) < (3) < (2) giải thích do bề mặt của phân tử làm cholực hút giữa các phân tử tăng lên

CHUYấN ĐỀ 3 GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG - VIẾT PHƯƠNG TRèNH HểA HỌC

CHUYấN ĐỀ 3: GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG - VIẾT PHƯƠNG TRèNH HểA HỌC Cõu 1 (Đề HSG Quảng Bỡnh lớp 12 – 2011): Hoàn thành phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng sau:

a) Naphtalen + Br2    CH COOH1 : 13 b) CH3-C≡CH + HBr (dư)  

Giải:

b) CH3-C≡CH + 2HBr (dư)   CH3-CBr2-CH3

c) C2H5ONa + H2O   C2H5OH + NaOH

d) C6H5CH2CH3 + 4KMnO4 C6H5COOK + K2CO3 + 4MnO2 + KOH + 2H2O

Cõu 3 (Đề HSG Quảng Bỡnh lớp 11 – 2014): Hoàn thành phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng

sau:

a) Stiren + H2 (dư) o Ni

125 C, 110 atm

     b) p-HOCH2C6H4OH + dung dịch NaOH

o

H SO đặc

170 C

   

h) CH3CHO + Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O + H2O

i) 3C6H5-CH=CH2 + 10KMnO4 3C6H5COOK + 10MnO2 + 3K2CO3 + KOH + 4H2Ok) C6H5OH + HNO3 (loãng) o-O2NC6H4OH + H2O

C6H5OH + HNO3 (loãng) p-O2NC6H4OH + H2O

Câu 4 (Đề HSG Quảng Bình lớp 11 – 2015): Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng sau

(nếu có)

a) CH2=CH-COOH (axit acrylic) + dd HBr   sản phẩm chính …

b) Propilen + KMnO4 + H2O  

c) Toluen + dd KMnO4 (t0)  

g) C6H5OH + dung dịch FeCl3 

Giải:

b) 3CH3-CH=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O   3CH3-CHOH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

c) C6H5-CH3 + 2KMnO4 C6H5-COOK + 2MnO2 + KOH + H2O

g) 6C6H5OH + Fe3+  [Fe(OC6H5)6]3- + 6H+

Câu 5 (Đề 24/03/2017 lớp 11 – Nguyễn Hiền Quảng Nam): Cho hiđrocacbon Y tác dụng với dung

dịch brom dư được dẫn xuất tetrabrom chứa 75,8% brom (theo khối lượng) Khi cộng brom (1 : 1) thuđược cặp đồng phân cis-trans

1 Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và gọi tên của Y?

2 Viết phương trình phản ứng của Y với:

a) Dung dịch KMnO4 (trong môi trường H2SO4)

Giá trị thỏa mãn: x = 8, y = 6 CTPT của Y: C8H6 (= 6).

Vì Y có khả năng phản ứng với brom theo tỉ lệ 1 : 1 và 1 : 2 chứng tỏ phân tử Y có 2 liên kết kém bền và 1 nhân thơm

h) CH2OH-CHOH-CH2OH   CHto 2=CH-CHO + 2H2O

i)

Câu 8 (Đề 24/03/2017 lớp 11 – Nam Giang Quảng Nam): Có phản ứng sau:

X + H2 (dư)  3-metylbutan-1-ol Xác định các công thức có thể có của X và viết các phản ứngxảy ra

Câu 9 (Đề chọn HSG QG Quảng Bình lớp 11 – 2019): Cho clo tác dụng với 2,2,4-trimetylpentan

theo tỉ lệ mol 1: 1, thu được các sản phẩm đồng phân có công thức phân tử C8H17Cl Viết phương trìnhhoá học của các phản ứng xảy ra (Các chất hữu cơ viết dưới dạng công thức cấu tạo thu gọn Ghi rõđiều kiện phản ứng)

CHUYÊN ĐỀ 4 BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ

CHUYÊN ĐỀ 4: BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1 (HSG Hà Tĩnh lớp 11 – 2019): Các hiđrocacbon X, Y, Z, T (thuộc chương trình Hóa học 11,

MX < MY < MZ < MT) đều có 7,7 % khối lượng hiđro trong phân tử Tỷ khối hơi của T so với khôngkhí bé hơn 4,0 Các chất trên thỏa mãn:

- 1 mol chất T tác dụng tối đa 1 mol Br2 trong CCl4

- Từ chất X, để điều chế chất Y hoặc chất Z chỉ cần một phản ứng

- Cần 3 phản ứng để điều chế được chất T từ hai chất X và Z

- Từ mỗi chất X, Y, T chỉ được dùng thêm HCl, H2 và không quá hai phản ứng thu được các polimequan trọng tương ứng dùng trong đời sống là X’, Y’, T’

a) Xác định công thức cấu tạo, gọi tên các chất X, Y, Z, T, X’, Y’, T’

b) Viết phương trình các phản ứng xảy ra

Câu 2 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2011): Xác định công thức cấu tạo các chất A, B, C, gọi tên

A, C theo danh pháp thay thế Biết rằng trong A có mC : mH là 21: 2; tỉ khối hơi của A so với

Vậy CTCT của A, B, C là:

A: CH C–C(CH3)2–CCH 3,3-đimetylpent-1,3-điin

B: AgCC–C(CH3)2–CCAg

C: CH3CCl2-C(CH3)2-CCl2-CH3

Câu 3 (Đề dự bị HSG Nghệ An lớp 12 – 2013): Hai hợp chất thơm A và B là đồng phân có công thức

phân tử CnH2n-8O2 Hơi B có khối lượng riêng 5,447 gam/lít (ở đktc) A có khả năng phản ứng với Nagiải phóng H2 và có phản ứng tráng gương B phản ứng được với NaHCO3 giải phóng khí CO2

a) Viết công thức cấu tạo của A và B

b) Trong các cấu tạo của A, chất A1 có nhiệt độ sôi nhỏ nhất Hãy xác định công thức cấu tạo đúngcủa A1

c) Viết phương trình phản ứng chuyển hóa o–crezol thành A1

Giải:

A có ba công thức cấu tạo:

COOH

b) A1 là

CHO OH

, vì A1 có liên kết H nội phân tử, nên nhiệt độ sôi thấp hơn so với 2 đồng phân còn lại

c) Phương trình chuyển hóa o-cresol thành A1

Câu 4 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2011): Cho một Hiđrocacbon A tác dụng với H2 dư (có xúc tác vànhiệt độ thích hợp) thì thu được sản phẩm B có công thức phân tử C9H16 Cho A tác dụng với KMnO4

trong H2SO4 loãng thì thu được axit phtalic Đốt cháy hoàn toàn 29 gam chất A, sau đó cho toàn bộ sảnphẩm vào dung dịch nước vôi trong dư Sau thí nghiệm thấy khối lượng dung dịch giảm 108 gam

a) Xác định công thức cấu tạo của A và B

b) Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho B tác dụng với Cl2 (tỉ lệ mol 1:1, askt), A tácdụng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường

Giải:

a) Vì phân tử B có 9 nguyên tử C nên A có dạng C9Hn Ta có PTHH

(1)(2)Giải hệ ta có x = 0,25; n = 8  Vậy CTPT của A là C9H8

Vì khi oxi hoá A được axit phtalic nên A phải có vòng thơm

Vì B có k = 2  trong A và B phải có 2 vòng, có số C mỗi vòng  5, trong đó có 1 vòng 6cạnh Vậy CTCT của A và của B là:

b) Viết PTHH

B tác dụng với clo

Sản phẩm phụ thu được:

A tác dụng với dung dịch KMnO4 ở nhiệt độ thường

Câu 5 (Đề dự bị HSG Nghệ An lớp 12 – 2013): Hợp chất A có công thức phân tử C9H8 A có khảnăng kết tủa với dung dịch AgNO3 trong NH3 và phản ứng với brom trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1 : 2

vào một lượng dư dung dịch HCl đặc, thấy có kết tủa trắng là axit benzoic, đồng thời giải phóng khí

CO2 và Cl2 Xác định công thức cấu tạo của A và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra

Giải:

Từ các dữ kiện bài toán, ta xác định được công thức cấu tạo phù hợp của A:

Câu 6 (HSG Quảng Trị lớp 11 – 2013): Phân tích 1 tecpen A thu được kết quả sau: cacbon chiếm

88,235% về khối lượng, khối lượng phân tử của A là 136 đvC A có khả năng làm mất màu dung dịch

Br2, tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 2, không tác dụng với AgNO3/NH3 Ozon phân hoàn toàn A tạo ra

2 sản phẩm hữu cơ: anđehitfomic và 3-axetyl-6-on heptanal Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A

Giải:

Đặt A: CxHy Bài ra ta có: x : y = (88,235 : 12) : 11,765 = 10 : 16

Þ CTPT: (C10H16)n; MA = 136 Þ CTPT A: C10H16 (số lk  + số vòng no = 3)

A tác dụng Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 2 Þ A có 2 liên kết  và 1 vòng

A không tác dụng với AgNO3/NH3 Þ A không có nối ba đầu mạch

Ozon phân hoàn toàn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ: anđehitfomic và 3-axetyl-6-on heptanal

Þ CTCT A: 4-isopropenyl-1-metylxiclohexen

Câu 7 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2016): Đốt cháy hoàn toàn 1,04 gam một hợp chất hữu cơ D cần

điều kiện nhiệt độ và áp suất

Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của D, biết tỉ khối hơi của D so với hiđro bằng

52, D chứa vòng benzen và tác dụng được với dung dịch brom

Giải:

mC + mH = 0,96 + 0,08 = 1,04 gam Dkhông có oxi

D có công thức: (CH)n

Theo bài ra, ta có: 13n = 52.2 = 104 n = 8 Vậy công thức phân tử của D: C8H8 Vì D chứa

C6H5CH=CH2 + Br2 C6H5CHBrCH2Br

Câu 8 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2017): Oxi hóa hoàn toàn 1,64 lít một hiđrocacbon A ở 1270C và2,0 atm Sản phẩm cháy thu được dẫn qua bình chứa nước vôi trong dư thu được 80 gam kết tủa vàkhối lượng bình tăng 47,8 gam Ozon phân và khử A thu được hỗn hợp các chất CH3-CHO,(CH3)2C=O, OHC-COCH3 theo tỉ lệ mol 1:1:1

a) Xác định CTCT và gọi tên A.

b) Viết công thức các đồng phân lập thể ứng với CTCT của A vừa tìm được ở trên Xác định cấu

hình của chúng

đặc xúc tác) thì tạo chất T (C8H8O3) không tác dụng với NaHCO3 mà chỉ tác dụng được với Na2CO3

Xác định công thức cấu tạo của các chất X, Y, Z, T và viết phương trình hóa học của các phảnứng xảy ra Biết chất X có khả năng tạo liên kết hiđro nội phân tử

Giải:

- Công thức cấu tạo của các chất X, Y, Z, T:

- PTHH các phản ứng:

Câu 10 (HSG Vĩnh Phúc lớp 12 – 2018): X có công thức phân tử C6H6 X chỉ có các vòng đơn, không

có liên kết π, cộng Br2 theo tỉ lệ 1 : 2, tác dụng với H2 tỉ lệ 1 : 5 X tác dụng với Cl2(ánh sáng) theo tỉ lệ

1 : 1 thu được một sản phẩm monoclo duy nhất Xác định công thức cấu tạo của X

Giải:

Độ bất bão hòa của X = 4; X + Br2 theo tỉ lệ 1 : 2  X chỉ có 2 vòng 3 cạnh

X tác dụng với H2 theo tỉ lệ 1 : 5  X có thêm 3 vòng 4 cạnh

X tác dụng với Cl2 tỉ lệ 1 : 1, thu được sản phẩm monoclo duy nhất  X chỉ có các nhóm CH.Công thức cấu tạo X là:

HC CH

CH HC

HC

C H

Câu 11 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2013): Chất A có công thức phân tử là C7H8 Cho A tác dụng với

Viết các công thức cấu tạo có thể có của A

1) Xác định CTPT của A, B

phản ứng này A phản ứng với HCl cho sản phẩm trong đó có chất C, B không phản ứng với HCl Chất

C chứa 59,66% clo trong phân tử C phản ứng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 có chiếu sáng chỉ thu được 2

tạo của A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra

Giải:

Mặt khác MA = MB = 92 92n = 92 n =1 Công thức phân tử của A và B: C7H8 (tổng

số liên kết pi và vòng = 4)

A tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 nên A chứa liên kết ba đầu mạch

A là hiđrocacbon mạch hở có 2 liên kết ba đầu mạch

KMnO4 khi đun nóng B là C6H5-CH3 ( Toluen)

Các PTHH của các phản ứng xảy ra:

HC≡C-C(CH3)2-C≡CH + 4HCl H3C-CCl2-C(CH3)2-CCl2-CH3

H3C-CCl2-C(CH3)2-CCl2-CH3 + Br2 CH2Br-CCl2-C(CH3)2-CCl2-CH3 + HBr

H3C-CCl2-C(CH3)2-CCl2-CH3 + Br2 CH3-CCl2-(CH3)C(CH2Br)-CCl2-CH3 + HBr

C6H5-CH3 + 2KMnO4 C6H5-COOK + 2MnO2 + KOH + H2O

Câu 13 (HSG Quảng Bình lớp 12 – 2013): Đun hồi lưu hiđrocacbon Y với KMnO4 trong nước thuđược 2 sản phẩm A và B A là muối của axit hữu cơ đơn chức Đốt 3,2 gam muối A, người ta thu được

brom và có tỉ khối hơi so với không khí là 2

a) Xác định công thức cấu tạo của A, B và Y

b) Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa Y với KMnO4

Giải:

MB = 58 B là sản phẩm phản ứng của Y với KMnO4, B không có phản ứng tráng gương nên B

là Xeton Vậy B là CH3COCH3

Vậy Y là:

CH 2 CH CH 3

CH 3

Câu 14 (HSG Thanh Hóa lớp 11 – 2019): Hai hiđrocacbon A, B đều có công thức phân tử C9H12 A

là sản phẩm chính của phản ứng giữa benzen với propilen (xt H2SO4) Khi đun nóng B với brom cómặt bột sắt hoặc cho B tác dụng với brom (askt) thì mỗi trường hợp đều chỉ thu được một sản phẩmmonobrom Xác định công thức cấu tạo, gọi tên A, B và viết phương trình hóa học (dạng công thứccấu tạo)

b) Viết phương trình phản ứng oxi hoá X bằng dung dịch KMnO4 trong nước

2) Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon đồng phân A, B, C Hấp thụ toàn bộ

sản phẩm cháy vào 5,75 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tănglên 5,08 gam Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được, kết tủa lại tăng thêm, tổng khối lượng kết tủa

2 lần là 24,305 gam

a) Xác định công thức phân tử của 3 hiđrocacbon

b) Xác định công thức cấu tạo A, B, C biết:

- Cả 3 chất đều không làm mất màu dung dịch brom

X phản ứng với H2 theo tỉ lệ 1 : 1 nên X phải có 1 vòng 5, 6 cạnh và 1 liên kết đôi Khi oxi hóa

X thu được sản phẩm chứa 6 cacbon nên X có 1 vòng 6 cạnh không nhánh

5 + 8KMnO4 + 12H2SO4 5HOOC(CH2)4COOH +4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O

b) Phản ứng:

2)

a)

- Gọi công thức phân tử của A là CxHy:

b) Theo giả thiết thì A, B, C phải là dẫn xuất của benzen vì chúng không làm mất màu dungdịch Br2

* A, B qua dung dịch KMnO4/H+ thu được C9H6O6 nên A, B phải có 3 nhánh CH3; C cho

C8H6O4 nên C có 2 nhánh trên vòng benzen (1 nhánh –CH3 và 1 nhánh –C2H5)

monobrom nên công thức cấu tạo của A, B, C là:

+ Br2 + HBr

Câu 16 (Đề Olympic 24/03/2017 – Nông Sơn Quảng Nam): Chất hữu cơ X có công thức phân tử

C9H8 Biết X tác dụng được với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo kết tủa vàng Còn khi đun nóng X vớidung dịch thuốc tím thì thu được kali terephtalat Biện luận và xác đinh công thức cấu tạo của X, viếtcác phương trình hóa học minh họa

Giải:

Vì khi đun nóng X với dung dịch thuốc tím thì thu được kali terephtalat X có vòng benzene

và có 2 nhánh ở vị trí para của nhau đồng thời có nhánh chứa liên kết ba

CTCT X là p-CH3-C6H4-C≡CH

Câu 17 (Đề Olympic 24/03 lớp 11 – Quảng Nam):

1) Sáu hiđrocacbon A, B, C, D, E, F đều có công thức phân tử C4H8 Cho dư từng chất vào dung dịch

chậm, còn F không làm mất màu dung dịch brom Các sản phẩm thu được từ B và C là những đồngphân quang học không đối quang của nhau Khi cho tác dụng với H2 (xúc tác Ni, t0) thì A, B, C chocùng một sản phẩm B có nhiệt độ sôi cao hơn C Lập luận để xác định tên gọi của A, B, C, D, E, F

2) Hiđrocacbon A có công thức phân tử là C6H8 Biết 1 mol A tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4

a) Xác định công thức cấu tạo của A

b) A có đồng phân hình học không? Nếu có hãy viết công thức cấu trúc của các đồng phân đó vàgọi tên chúng

3) Cho 6,9 gam chất hữu cơ X có công thức phân tử C7H8 tác dụng với một lượng dư dung dịchAgNO3 trong NH3, khi phản ứng hoàn toàn thu được 22,95 gam kết tủa Xác định công thức cấu tạocủa X

Giải:

1)

Các chất ứng với CTPT C4H8 là but-1-en; cis-but-2-en; trans-but-2-en; metylpropen;

Xiclobutan và metylxiclopropan

Vì F hầu không phản ứng với Br2/CCl4 nên F là xiclobutan

Vì E phản ứng chậm với Br2/CCl4 nên E là metylxiclopropan

Vì A, B, C, khi hiđro hóa đều cho cùng sản phẩm nên A, B, C, có cùng mạch Cacbon Vậy D làmetylpropen

quang của nhau (có ít nhất 2C*), nên B, C là đồng phân cis, trans của nhau Do B có nhiệt độ sôi cao hơn C nên B là đồng phân cis (có độ phân cực lớn hơn).

Vậy B là cis-but-2-en; C là trans-but-2-en; A là but-1-en.

2)

Câu 18 (HSG Long An lớp 12 – 2016): A, B, C, D, E, F là các đồng phân có công thức phân tử C4H8.

A, B, C, D, E đều làm mất màu dung dịch brom còn F thì không D và E là cặp đồng phân hình học.Hỗn hợp chứa A, D, E phản ứng với H2/Ni, t0 chỉ thu được một sản phẩm B không làm mất màu dungdịch KMnO4 Nhiệt độ sôi của E cao hơn D Xác định các chất A, B, C, D, E, F

Giải:

- B làm mất màu dung dịch Br2 nhưng không mất màu dung dịch KMnO4  B làmetylxiclopropan

xiclo-C3H5 -CH3 + Br2  CH3-CHBr-CH2-CH2Br

- F không làm mất màu dung dịch Br2  F là xiclobutan

- A, D, E phản ứng với H2 chỉ thu được một sản phẩm  A, D, E có cùng mạch cacbon (ankenkhông nhánh)

CHUYÊN ĐỀ 5 SƠ ĐỒ - CHUỔI PHẢN ỨNG – ĐIỀU CHẾ

Câu 1 (HSG Vĩnh Phúc lớp 12 – 2018): Viết các phương trình hóa học trong sơ đồ sau đây:

Biết rằng X, Z, T, M là các chất hữu cơ; Y có tên gọi là p-nitrotoluen.

Giải:

Câu 2 (HSG Quảng Bình lớp 12 – 2011): Viết sơ đồ điều chế axit 3-cacboxi-3-hiđroxipentanđioic

Giải:

Câu 3 (HSG Vĩnh Phúc lớp 11 – 2017): Cho sơ đồ chuyển hóa sau đây:

Các chất A, A1, A2, A3, A4, A5 là các hiđrocacbon khác nhau Xác định các chất trong sơ đồ.Hoàn thành các phản ứng hóa học, ghi rõ điều kiện nếu có

Giải:

A: CH4; A1: C2H2; A2: C2H4; A3: C4H10; A4: C4H4; A5: C4H6 Các phản ứng:

Câu 4 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2013): Viết các phương trình hóa học thực hiện chuyển hóa sau

Câu 5 (HSG Quảng Trị lớp 11 – 2013): Viết các phương trình phản ứng điều chế glixerol từ butan.

Cho chất vô cơ và điều kiện phản ứng có đủ

Câu 6 (Đề olympic 24/3 lớp 11 – Quảng Nam): Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau

BrCH2CH2CH2Br + 2NaOH HOCH2CH2CH2OH + 2NaBr

b) CH3-CH2-CH=CH2 + H2SO4 (đặc) CH3CH2CH(OSO3H)CH3

CH3CH2CH(OSO3H)CH3 + H2O CH3CH2CH(OH)CH3 + H2SO4

Câu 8 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2016): Viết phương trình hóa học của các phản ứng (ghi rõ điều

kiện) thực hiện dãy chuyển hóa sau:

Cho biết E là ancol etylic, G và H là polime

Câu 9 (HSG Quảng Bình lớp 12 – 2017): Cho sơ đồ phản ứng sau:

Cho biết công thức cấu tạo thu gọn của các chất ứng với các chữ cái M, A, B, X, Y trong sơ đồtrên Viết phương trình phản ứng (4), (5), (9), (10)?

Giải:

* Công thức cấu tạo thu gọn của các chất:

M: C6H5CH2CH3; A: C6H5CH2CH2Cl; B: C6H5CH2CH2OH;

Câu 11 (HSG Quảng Bình lớp 12 – 2019): Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra theo

sơ đồ chuyển hoá sau:

(Các chất hữu cơ viết dưới dạng công thức cấu tạo thu gọn Ghi điều kiện phản ứng, nếu có)

Giải:

Câu 12 (Đề olympic 24/3 lớp 11 – Quảng Nam): Từ metan, các chất vô cơ và điều kiện khác xem

như có đủ, viết các phương trình điều chế cao su buna và PVA