Các dạng bài tập của ancol - phenol

Cần lưu ý : ngoài rượu thì còn có nước tác dụng với kiềm.. Sự dụng các phương pháp : Tăng giảm khối lượng : 1mol ancol→ 1mol muối tăng 22 gam Phương pháp bảo toàn khối lượng, Phương pháp

CÁC DẠNG BÀI TẬP CỦA ANCOL - PHENOL

Biên soạn : Trần Thị Tâm

DẠNG 1 BÀI TẬP PHẢN ỨNG CỦA ANCOL VỚI KIM LOẠI KIỀM

I Lý thuyết cần nhớ

Khi cho một hỗn hợp rượu chưa rõ số chức trong phân tử tác dụng với kiềm ta có phương trình phản ứng, với x là số nhóm chức:

    2

2

x

a ax a a(x/2) (mol)

2

2

2

2 2

1

1

2 1

2, 3, 4

2

H ancol

H ancol

Như vậy: khi tính được :

2

1 2

H ancol

n  n thì chắc chắn hỗn hợp rượu đã cho là đơn chức

Khi tính được:

2

1 2

H ancol

n  n thì ít nhất có một rượu trong hỗn hợp là đa chức

Cần lưu ý : ngoài rượu thì còn có nước tác dụng với kiềm

Sự dụng các phương pháp : Tăng giảm khối lượng : 1mol ancol→ 1mol muối tăng 22 gam Phương pháp bảo toàn khối lượng, Phương pháp trung bình

II Bài tập ví dụ minh họa

Ví Dụ 1: Cho 2,84 gam hỗn hợp gồm hai rượu no, đơn chức là đồng đẳng liên tiếp nhau tác

dụng với lượng vừa đủ Na tạo ra 4,6 gam chất rắn và V lít H2 (đktc)

a Tính V?

b Xác định 2 rượu?

Hướng dẫn giải:

Ta có phương trình phản ứng:

R(OH) + Na → R(ONa) + 1/2 H2↑

Cứ 1mol ancol →1mol muối tăng 22 gam

nH2 = 1/2nancol = 0,04 mol  0,896 lit

Ta có khối lượng phân tử trung bình của 2 rượu là: Mtb = 2,84: 0,08 =35,5 gam

CnH2n+2O = 14n +2 +16= 14n +18 = 53,5 => ntb = 1,25

 2 rượu là: CH3OH và C2H5OH

DẠNG 2 BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG TÁCH NƯỚC CỦA ANCOL

I Lý thuyết cần nhớ

1 Khi tách nước ancol ở 170 0 C, điều kiện H 2 SO 4 đặc tạo anken

0

2 4 ,170

d

H SO C

a a a (mol)

 Nếu bài cho tách nước hoàn toàn hỗ hợp các ancol thu được các anken tương ứng thì đó là các ancol no, đơn chức

 Nếu tách 1 ancol cho 1anken duy nhất thì ancol no đơn chức có 2 nguyên tử C Nếu 1 hỗn hợp ancol tách nước cho ra 1 anken hỗn hợp ancol phải có 1ancol là CH3OH hoặc 2ancol là đồng phân của nhau

 Ancol bậc bao nhiêu thì khi tách nước sẽ cho tối đa bấy nhiêu anken

 Khi tách nước của 1ancol cho 1anken duy nhất thì ancol đó phải là ancol bậc 1 hoặc đối xứng

 Trong phản ứng tách nước tạo anken: khi tách nước của ancol thì số C không thay đổi, nên khi đốt ancol và anken đều thu được CO2 bằng nhau

2 Tách nước tạo ete ở 140 0 C từ 2 phân tử ancol

2ROH → ROR + H2O

- Số ete thu được khi tách n ancol là n/2

- Khi ancol no đơn chức tách nước tạo thành ete thì khi đốt ete này ta vẫn thu được :

nEte = nH2O – nCO2

- Nếu các ete thu được có số mol bằng nhau thì các ancol cũng có số mol bằng nhau

Chú ý : Tách nước của ancol X thu được sản phẩm hữu cơ Y Nếu

+ dY/X < 1 hay thì Y là anken

+ dY/X >1 hay thì Y là ete

II Bài tập ví dụ minh họa

toàn một lượng chất X thu được 5,6 lít khí CO2 và 5,4 gam H2O Có bao nhiêu công thức cấu tạo phù hợp với X?

Hướng dẫn giải:

Do tách nước của X chỉ thu được 1anken duy nhất nên X là ancol no, đơn chức hoặc có 2 nguyên tử C trong phân tử hoặc có cấu trúc đối xứng

2 0, 25 ; 2 0,3 2 – 2 0,05

Gọi công thức phân tử của X là CnH2n+1OH thì 2

5

CO

X

n n n

Vậy trong trường hợp này X có cấu trúc đối xứng Viết các đồng phân có cấu trúc đối xứng của X: C5H11OH ta có tối đa 2 đồng phân: CH3CH2CHOHCH2CH3 hoặc CH3CH2CH2CH2CH2OH

 Đáp án D

Ví Dụ 3: Đun nóng hỗn hợp 2 ancol đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng với

H2SO4 ở 1400C Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 6 gam hỗn hợp gồm 3 ete và 1,8 gam

nước Công thức phân tử của 2 rượu trên là:

A: CH3OH và C2H5OH B: C2H5OH và C3H7OH

C: C3H5OH và C4H7OH D: C3H7OH và C4H9OH

Hướng dẫn giải:

Ta có nancol = 2nH2O = 0,2 mol

 Mtb = (6+1,8)/0,2 =39 gam

 M1= 32( CH3OH) < Mtb < M2 = 46 ( C2H5OH)

 Đáp án A

DẠNG 3 BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA ANCOL

I Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn: Tác nhân oxi hóa là CuO(t 0 ), O 2 (xt)

1 Lý thuyết cần nhớ:

- Ancol bậc 1 → Andehit →axit: RCH2OH →RCHO → RCOOH

- Ancol bậc 2 →Xeton : RCH(OH)R’ → RCOR’

- Ancol bậc 3 không bị oxi hóa

- Trong phản ứng oxi hóa với CuO : m CuOgiam m O CuO pu/ ,

- n andehit đơn chức = nCuO = nO

- Trong phản ứng ancol no đơnchức :

- CnH2n + CuO→ CnH2nO + Cu + H2O

- Thì 1mol ancol tao thành 1 mol andehit hoặc xeton thì khối lượng tăng thêm 2 gam

- Thông thường phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của ancol(RCH2OH) thường thu được hỗn hợp gồm Andehit (RCHO) , Axit (RCOOH) nếu có, Ancol dư, và H2O Dựa vàocác

dự kiện của bài toán mà ta có thể xác định các đại lượng cần thiết:

- + T/d Na: gồm ancol, axit, nước

- + T/d AgNO3/NH3 chỉ có andehit ( và HCOOH nếu có)

- + Phản ứng trung hòa (-OH) : chỉ co axit

2 Bài tập ví dụ minh họa

Ví Dụ 4: Cho 4,6 gam một ancol no, đơn chức phản ứng với CuO nung nóng, thu được 6,2 gam

hỗn hợp X gồm anđehit, nước và ancol dư Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 đun nóng, thu được m gam Ag.Giá trị của m là:

A:21,6 gam B: 43,2 gam C: 16,2 gam D: 10,8 gam

Hướng dẫn:

CnH2n+1OH + CuO → CnH2n+1CHO + Cu + H2O

Khối lượng oxi: ∆m = mX- mancol = 6,2 – 4,6 = 1,6 gam  0,1 mol oxi nguyên tử

 nancol > nO= 0,1 mol (do vẫn còn ancol dư)

 Mancol < 4,6/0,1 =46 => Mancol = 32 gam => CH3OH

CH3OH + 4Ag(NH3)2OH → (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O + 4Ag↓

mAg = 0,4x108 = 43,2 gam

 Đáp án B

II Phản ứng oxi hóa hoàn toàn: phản ứng cháy

1 Lý thuyết cần nhớ:

- Đốt cháy ancol no đơn chức : 2 2 2 2   2

3

2

n n

n

- => nH2O > nCO2 và nancol = nH2O –nCO2 Số C trong phân tử rượu = nCO2/nancol và

3 2

O pu CO

- Đốt cháy ancol no đa chức : 2 2 2 2   2

3 1

2

n n x

- Không no đơn chức có 1 liên kết pi trong CTPT : 2 3 1 2 2 2

2

n n

n

→ nCO2 = nH2O

2 Bài tập ví dụ minh họa

Ví Dụ 5: Chất X là 1 ancol không no đơn chức, phân tử có 1 liên kết đôi Để đốt cháy hoàn toàn

1,45 gam X cần dùng vừa hết 2,24 lít oxi (đktc) Xác định X?

Hướng dẫn giải:

nO2 = 0,1 mol Ta có phương trình phản ứng:

3 1 2

n n

n

2

n (mol) 0,2/(3n-1) 0,1 Phân tử khối của rượi là: M = 14n + 16 = 1,45(3n-1)/0,2

 n= 3 => C3H6OH

DẠNG BÀI TẬP VỀ PHENOL

I Lý thuyết cần nhớ:

- Xác định CTCT của hợp chất phenol dựa vào số nhóm OH liên kết vào vòng benzen hoặc nhánh

TQ: Cho H/C thơm A (không chứa axit , este) tác dụng với NaOH , Na

Nếu A:

- Có n nhóm OH trên vòng benzen và m nhóm OH trên nhánh: thì cả n+ m nhóm đều phản ứng với Na nhưng chỉ có n nhóm là có phản ứng với NaOH

- Trong các bài tập phản ứng với Br2 cần sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để làm bài

II Bài tập ví dụ minh họa

Ví Dụ 6: Một dd X chứa 5,4g chất đồng đẳng của phenol đơn chức Cho dd X phản ứng với

nước brom (dư), thu được 17,25g hợp chất chứa 3 nguyên tử brom trong phân tử, giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn Công thức phân tử chất đồng đẳng của phenol là:

A C7H7OH B C8H9OH C C9H11OH D C10H13OH

Hướng dẫn giải:

Cho 1 mol phenol phản ứng thì:

Cứ 3 nguyên tử Br thay cho 3 nguyên tử H thì khối lượng tăng : ∆m = 237 gam

Ta có: ∆m1 = 17,25-5,4 = 11.85 gam

Vậy số mol phenol đã tham gia phản ứng là: 11,85/237 =0,05 mol

mphenol = 5,4/0,05 =108 gam

X là: C6H4OHCH3 hay: C7H7OH

→ đáp án A