Ôn thi cấp tốc môn Hóa: Toán về phản ứng với kim loại kiềm và dung dịch kiềm: Lý thuyết các loại hợp chất có phản ứng và bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải. Ôn thi cấp tốc môn Hóa: Toán về phản ứng với kim loại kiềm và dung dịch kiềm: Lý thuyết các loại hợp chất có phản ứng và bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải.
Trang 1TOÁN VỀ PHẢN ỨNG VỚI Na, NaOH
A MỤC TIÊU
- Ôn tập về phản ứng với Na, NaOH trong các loại hợp chất hữu cơ
- Ghi nhớ một số lưu ý khi làm bài tập về phản ứng với Na, NaOH
- Giải bài tập về phản ứng với Na, NaOH của các chất hữu cơ, hỗn hợp các chất hữu cơ
B NỘI DUNG
I Lý thuyết
Những chất tác dụng được với Na:
1 Nhóm chức OH (ancol, phenol)
ROH + Na → RONa + ½ H2
2 Nhóm chức COOH
+ Nếu nH2 = 2
1
nancol => có 1 nhóm OH hoặc COOH + Nếu nH2 = nancol => có 2 nhóm OH hoặc COOH
=> số nhóm chức OH hoặc COOH = ancol
H n
n
2 2
Những chất tác dụng được với dung dịch NaOH
1 Dẫn xuất halogen
R-X + NaOH → ROH + NaX
2 Phenol
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
3 Axit cacboxylic
4 Este
RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
5 Peptit và protein: phản ứng thủy phân
6 Muối của amin
Trang 2R-NH3Cl + NaOH → R-NH2 + NaCl + H2O
7 Aminoaxit
H2N-R-COOH + NaOH → H2N-R-COONa + H2O
8 Muối của nhóm amino của aminoaxit
ClH3N-R-COOH + 2NaOH → H2N-R-COONa + NaCl + 2H2O
NaOH n n
* Phương pháp tăng giảm khối lượng:
Cứ 1 mol nhóm chức phản ứng, thay H bằng Na, khối lượng tăng 22 gam
nh/c = 22
/ c h muoi m
II Bài tập
Bài 1: Có bao nhiêu chất hữu cơ đơn chức và tạp chức chứa C, H, O có phân tử khối là 60 tác dụng được với Na kim loại?
Hướng dẫn
M = 60 => CTPT: C3H8O hoặc C2H4O2
Chất tác dụng với Na => có nhóm OH hoặc COOH
1/ CH3CH2CH2OH
2/ CH3CHOHCH3
3/ CH3COOH
Bài 2: Cho các chất: etyl axetat, anilin, ancol etylic, axit acrylic, phenol, phenyl amoni clorua, ancol benzylic, p-crezol Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH là:
Bài 3: Cho dãy các chất: phenyl amoni clorua, benzyl clorua, isopropyl clorua,
dụng được với dd NaOH loãng, đun nóng là:
Trang 3Bài 4: Tổng số hợp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở, có cùng CTPT
C5H10O2, phản ứng được với dung dịch NaOH nhưng không có phản ứng tráng bạc là:
Bài 5: Cho các chất: C6H4(OH)2, HO-C6H4-CH2OH, (CH3COO)2C2H4, CH2
Cl-CH2Cl, HOOC-CH2-NH3Cl, CH3COOC6H5 Số chất có thể tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 là:
Bài 6: Cho dãy các chất: phenyl axetat, anlyl axetat, metyl axetat, etyl fomat, tripanmitin, vinyl clorua Số chất trong dãy khi thủy phân trong dung dịch NaOH loãng(dư), đun nóng sinh ra ancol là:
Bài 7: Cho dãy các chất: CH3-CHCl2, CHCl=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, CH2
với dung dịch NaOH loãng đun nóng tạo ra sản phẩm có khả năng phản ứng với Cu(OH)2 là:
Bài 8: A và B là hai ancol no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Cho hỗn hợp gồm 1,6 gam A và 2,3 gam B tác dụng hết với Na thu được 1,12 lit
H2 (đktc) A và B có CTPT lần lượt là:
A CH3OH và C2H5OH B C2H5OH và C3H7OH
C C3H5OH và C4H7OH D C3H7OH và C4H9OH
Hướng dẫn
mancol = 1,6 + 2,3 = 3,9 gam
nH2 = 0,05 mol => nancol = 0,1 mol
Mancol = 39
CH3OH và C2H5OH
Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn m gam một lượng hỗn hợp gồm 2 ancol (no, đa chức, mạch hở, có cùng số nhóm OH), thu được 11,2 lit khí CO2 và 12,6 gam
H2O Khi cho 0,02 mol X phản ứng hết với Na kim loại (dư), thu được V ml khí H2 (các thể tích khí đo ở đktc) Giá trị của V là:
Hướng dẫn
nCO2 = 0,5 mol; nH2O = 0,7 mol => nancol = 0,2 mol
Số C = 0,5/0,2 = 2,5
Ancol 2 chức
nH2 = nancol = 0,02 mol
VH2 = 448 ml
Trang 4Bài 10: Cho hỗn hợp M gồm ancol etylic và ancol X (CnHm(OH)3) thành hai phần bằng nhau Cho phần 1 tác dụng hết với Na thu được 15,68 lít H2 (đktc) Đốt cháy hoàn toàn phần 2 thu được 35,84 lít CO2 (đktc) và 39,6 gam H2O CTPT của X là:
A C3H8O3 B C4H10O3 C C6H14O3 D C5H12O3
Hướng dẫn
X là ancol no
Phần 1: nH2 = 0,7 mol => nOH = 1,4 mol
Phần 2: nCO2 = 1,6 mol; nH2O = 2,2 mol
nancol no = 0,6 mol
Gọi nC2H5OH = x mol; nX = y mol
nX = x + y = 0,6
nOH = x + 3y = 1,4
x = 0,2; y = 0,4
nCO2 = 2x + ny = 1,6 => n = 3
CT: C3H8O3
Bài 11: Thực hiện các thí nghiệm sau:
TN1: Trộn 0,015 mol ancol no X với 0,02 mol ancol no Y rồi cho tác dụng hết với Na thì thu được 1,008 lít H2
TN2: Trộn 0,02 mol ancol X với 0,015 mol ancol Y rồi cho tác dụng hết với Na thì thu được 0,952 lít H2
TN3: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp ancol như trong thí nghiệm 1 rồi cho tất cả sản phẩm cháy đi qua bình đựng CaO mới nung, dư thấy khối lượng bình tăng thêm 6,21 gam
Biết thể tích các khi đo ở đktc Công thức 2 ancol là:
A C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2 B C2H4(OH)2 và C3H5(OH)3
Hướng dẫn
Gs X có x nhóm OH, Y có y nhóm OH
TN1: nH2 = 0,045 mol => nOH = 0,015x + 0,02y = 0,09 mol
TN2: nH2 = 0,0425 mol => nOH = 0,02x + 0,015y = 0,085
Giải hệ được: x = 2; y = 3
TN3: mbình tăng = mCO2 + mH2O = 6,21 gam
nancol = 0,035 mol
nCO2 = a mol => nH2O = a + 0,035
Trang 5mCO2 + mH2O = 44a + 18(a + 0,035) = 6,21
a = 0,09 => số C = 2,5
có ancol C2H4(OH)2: 0,015 mol và CnHm(OH)3: 0,02 mol
nCO2 = 2.0,015 + n.0,02 = 0,09
n = 3
ancol C3H5(OH)3
Bài 12: Cho 1 lít cồn 92o tác dụng với Na dư Cho khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất là 0,8 g/ml thể tích khí H2 được ở đktc là
A 224,24 lít B 224 lít C 179,2 lít D 228,98 lít
Hướng dẫn
1 lit cồn 920 có 920 ml ancol và 80 ml H2O
mC2H5OH = 920.0,8 = 736 gam => nC2H5OH = 16 mol
mH2O = 80 gam => nH2O = 40/9 mol
nH2 = ½ nancol + ½ nH2O = 92/9 mol
VH2 = 228,98 lit
Bài 13: Cho m gam hỗn hợp X gồm phenol và etanol phản ứng hoàn toàn với natri (dư) thu được 2,24 lit khí H2 (đktc) Mặt khác để phản ứng hoàn toàn với
m gam X cần 100ml dung dịch NaOH 1M Giá trị của m là:
Hướng dẫn
nNaOH = 0,1 mol => nphenol = 0,1 mol
nH2 = ½ nphenol + ½ nancol
nancol = 0,1 mol
m = 94.0,1 + 46.0,1 = 14 gam
Bài 14: X là một chất thơm a mol X phản ứng vừa hết với a lit dung dịch NaOH 1M Mặt khác, nếu cho a mol X phản ứng với Na dư thì sau phản ứng thu được 22,4a lit khí H2 (đktc) CTCT thu gọn của X là:
Hướng dẫn
a mol X phản ứng vừa hết a mol NaOH => X có 1 nhóm phản ứng được với NaOH: OH phenol hoặc COOH hoặc COO
a mol X + Na → a mol H2 => X có 2 nhóm OH hoặc COOH
Bài 15: Hợp chất hữu cơ X (phân tử có vòng benzen) có công thức phân tử là
C7H8O2, tác dụng được với Na và với NaOH Biết rằng khi cho X tác dụng với
Trang 6Na dư, số mol H2 thu được bằng số mol X tham gia phản ứng và X tác dụng được với NaOH theo tỉ lệ số mol 1 : 2 Công thức cấu tạo thu gọn của X là
Hướng dẫn
X: C7H8O2
X + Na → nH2 = nX => X có 2 nhóm OH
1X : 2NaOH => X có 2 nhóm OH phenol
Bài 16: Trung hoà 500ml dung dịch axit hữu cơ đơn chức X bằng 200ml dung dịch NaOH 0,1M vừa đủ thu được 1,92 gam muối Trong dung dịch X có:
A axit CH3COOH với nồng độ 0,04M
C axit C2H5COOH với nồng độ 0,2M
D axit C3H7COOH với nồng độ 0,04M
Bài 17: Cho hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic no, mạch không phân nhánh Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X thì thu được 11,2 lit khí CO2 (đktc) Nếu trung hoà 0,3 mol X thì cần dùng 500ml dung dịch NaOH 1M Hai axit
đó là:
Bài 18: Trung hoà 12 gam hỗn hợp cùng số mol gồm axit fomic và một axit hữu cơ đơn chức X bằng NaOH thu được 16,4 gam hai muối Công thức của axit là:
A CH3COOH B C2H3COOH C C2H5COOH D C3H7COOH
Hướng dẫn
naxit = (16,4 – 12)/22 = 0,2 mol
nHCOOH = nRCOOH = 0,1 mol
mRCOOH = 12 – 0,1.46 = 7,4 gam
MRCOOH = 74
MR = 29: C2H5COOH
Bài 19: Cho 2,46 gam hỗn hợp gồm HCOOH, CH3COOH, C6H5OH tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M Tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng là
Hướng dẫn
M muối = 2,46 + 0,04.22 = 3,34 gam
Trang 7Bài 20: Cho 15 gam một axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng với 150ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 22,5 gam chất rắn khan CTCT thu gọn của X là:
Bài 21: Cho 16,4 gam hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic là đồng đẳng kế tiếp nhau phản ứng hoàn toàn với 200ml dung dịch gồm NaOH 1M và KOH 1M thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y, thu được 31,1 gam hỗn hợp chất rắn khan Công thức của hai axit trong X là:
A C2H4O2 và C3H4O2 B C2H4O2 và C3H6O2
C C3H4O2 và C4H6O2 D C3H6O2 và C4H8O2
Hướng dẫn
nNaOH = 0,2 mol; nKOH = 0,2 mol
mX = 16,4 gam
mrắn = 31,1 gam
BTKL : mH2O = 4,5 gam => nH2O = 0,25 mol = nX
MX = 65,6
2 axit kế tiếp: C2H4O2 và C3H6O2
Bài 22: Một hỗn hợp gồm hai axit cacboxylic no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Lấy m gam hỗn hợp rồi thêm vào đó 75ml dung dịch NaOH 0,2M, sau đó phải dùng hết 25ml dung dịch HCl 0,2M để trung hòa kiềm dư thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X đến khối lượng không đổi thu được 1,0425 gam muối khan Phần trăm khối lượng của axit có khối lượng phân tử bé hơn trong hỗn
hợp trên là:
Hướng dẫn
nNaOH = 0,015 mol
nHCl = 0,005 mol => nNaOH pư = 0,01 mol => naxit = 0,01 mol
mmuối = 1,0425 gam gồm RCOONa và NaCl (0,005 mol)
mRCOONa = 0,75 gam => maxit = 0,75 – 0,01.22 = 0,53 gam
Maxit = 53
Axit: HCOOH (M = 46) và CH3COOH (M = 60)
Sơ đồ đường chéo: nHCOOH = nCH3COOH = 0,005 mol
Bài 23: Hoá hơi 15,52 gam hỗn hợp gồm một axit no đơn chức X và một axit
no đa chức Y (số mol X lớn hơn số mol Y), thu được thể tích hơi bằng thể tích của 5,6 gam N2 (đo cùng điều kiện) Nếu đốt cháy toàn bộ hỗn hợp hai axit trên thì thu được 10,752 lit CO2 (đktc) CTCT của X, Y lần lượt là:
A HCOOH và HOOC-COOH
Trang 8B CH3CH2COOH và HOOC-COOH
C CH3COOH và HOOC-CH2-COOH
D CH3COOH và HOOC-CH2-CH2-COOH
Hướng dẫn
mhh = 15,52 gam
nhh = 0,2 mol
nCO2 = 0,48 mol => số C = 2,4 => loại A
loại B vì nY > nX
Thử đáp án C và D
Bài 24: Cho 0,04 mol hỗn hợp X gồm CH2=CH-COOH, CH3COOH và
CH2=CH-CHO phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 6,4 gam brom Mặt khác,
để trung hoà 0,04 mol X cần dùng vừa đủ 40ml dung dịch NaOH 0,75M Khối lượng CH2=CH-COOH trong X là:
Bài 25: Chất A có nguồn gốc từ thực vật và thường gặp trong đời sống (chứa C, H, O), mạch hở Lấy cùng số mol của A cho phản ứng hết với
Na2CO3 hay với Na thì thu được số mol CO2 bằng 3/4 số mol H2 Chất A là
A axit malic : HOOCCH(OH)CH2COOH
C axit lauric : CH3(CH2)10COOH
D axit tactaric : HOOCCH(OH)CH(OH)COOH.
Hướng dẫn
Giả sử nCO2 = 3; nH2 = 4
nCO2 = 3 => nCOOH = 6
nH2 = 4 => nOH, COOH = 8 => nOH = 2
Tỉ lệ: nOH : nCOOH = 1 : 3
Bài 26: X là este có công thức phân tử là C9H10O2, a mol X tác dụng với dung dịch NaOH thì có 2a mol NaOH phản ứng Số đồng phân cấu tạo của X thỏa mãn tính chất trên là
Bài 27: Khi đun nóng chất hữu cơ X thu được etilenglicol và muối natri axetat Hãy lựa chọn công thức cấu tạo đúng của X
C CH3COOCH2-CH2-OOC-CH3 D cả A và C
Trang 9Bài 28: Este X có công thức phân tử C4H8O2 Cho 2,2 gam X vào 20 gam dd NaOH 8% đun nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch
Y Cô cạn Y thu được 3 gam chất rắn khan Công thức cấu tạo của X là
Bài 29: Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol este E (mạch hở và chỉ chứa một loại nhóm chức) cần dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 12%, thu được 20,4 gam muối của một axit hữu cơ và 9,2 gam một ancol Công thức của E là :
A C3H5(COOC2H5)3 B (HCOO)3C3H5
Hướng dẫn
nNaOH = 0,3 mol
nE : nNaOH = 1 : 3 => este 3 chức
Nếu este là (RCOO)3R’
nRCOONa = 0,3 mol; mmuối = 20,4 gam => MRCOONa = 68: HCOONa
nR’(OH)3 = 0,1 mol; mancol = 9,2 gam => MR’(OH)3 = 92: C3H5(OH)3
este: (HCOO)3C3H5
Nếu este là R(COOR’)3
nR(COONa)3 = 0,1 mol; mmuối = 20,4 gam => MR(COONa)3 = 204
MR = 3 => loại
Bài 30: Trộn 13,6 gam phenyl axetat với 250 ml dung dịch NaOH 1M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là
Hướng dẫn
CH3COOC6H5 + NaOH → CH3COONa + C6H5OH
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
Chất rắn gồm: CH3COONa (0,1 mol), C6H5ONa (0,1 mol) và NaOH dư (0,05 mol)
m = 21,8 gam
Bài 31: Oxi hoá 0,08 mol một ancol đơn chức, thu được hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic, một anđehit, ancol dư và nước Ngưng tụ toàn bộ X rồi chia làm 2 phần bằng nhau Phần 1 cho tác dụng hết với Na dư, thu được 0,504 lit khí H2 (đktc) Phần 2 cho phản ứng tráng bạc hoàn toàn thu được 9,72 gam bạc Phần trăm khối lượng ancol bị oxi hoá là:
Trang 10A 31,25% B 40,00% C 50,00% D 62,50%
III Hướng dẫn về nhà
Ôn tập và làm bài tập liên quan
Rút kinh nghiệm: