74 BÀI TẬP HỮU CƠ ÔN THI HSG (Kèm lời giải chi tiết)

Xác định công thức cấu tạo của 2 ancol, biết rằng khi đốt V thể tích hơi của P hoặc Q thì thể tích CO2 thu được trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất đều không vượt quá 3V... b Xác đị

BÀI TẬP HỮU CƠ ÔN THI HSG

Câu 1 (2,5 điểm)

Oxi hóa 3,2 gam ancol A với CuO/t° thu được 4,48 gam hỗn hợp sản phẩm khí và hơi

a) Tính hiệu suất phản ứng oxi hóa A?

b) Trộn một lượng ancol A với hỗn hợp X chứa 2 đồng đẳng của A theo tỉ lệ mol là A : X = 1: 3đươc hỗn hợp Y có khối lượng mol trung bình là 53 Oxi hóa 2,12 gam hỗn hợp Y bằng CuO với hiệu

trong NH3 thu được 6,48 gam Ag Tìm công thức cấu tạo 2 ancol trong X?

a) Số mol O oxi hóa = 4, 48 3, 2

Số mol Ag = 0,06 mol, biết số mol Ag tạo từ HCHO = 0,01.4 = 0,04 mol

⇒ số mol Ag do sản phẩm của X phản ứng với AgNO3/NH3 tạo ra 0,02 mol

⇒ Trong X chỉ có 1 ancol cho sản phẩm có phản ứng tráng bạc

a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo ancol A

b) Xử lý ancol A bằng dung dịch H3PO4 85% có đun nóng thu được B Ôzon phân B thu đượcaxeton là sản phẩm hữu cơ duy nhất Hãy viết phương trình phản ứng xảy ra và cơ chế của phản ứng từ

6n

nCO2 = CaCO3 = =

mbình nước vôi = m CO2 + m H2O ⇒ m H2O = 3 , 9 − 0 , 06 44 = 1 , 26 ( g ) 0 , 07 ( mol )

18

26 , 1

2

x1nOH

0,5

1V → 9V 0,06mol → 0,07mol

⇒ n = 6; x = 1

Vậy công thức phân tử của A là: C6H14O

A bị oxi hoá bởi CuO tạo sản phẩm không tráng gương, trong cấu tạo không có nhóm

−CH2−⇒ A là ancol bậc 2

⇒ Công thức cấu tạo của A là (CH3)3–C –CH(OH)–CH3

0,5b) A 0→

Cho 47 gam hỗn hợp hơi của hai ancol đi qua Al2O3 nung nóng (xúc tác) ta thu được hỗn hợp hơi

(A) gồm ete, olefin, ancol còn lại và hơi nước Tách hơi nước khỏi hỗn hợp (A) ta thu được hỗn hợp khí (B) Lấy hơi nước tách ra ở trên cho tác dụng hết với kali dư thu được 4,704 lít khí H2 (đktc)

Lượng olefin có trong (B) tác dụng vừa đủ với 1,35 lít dung dịch Br2 0,2 mol/lít Phần ete và ancol có

trong (B) chiếm thể tích 16,128 lít ở 136,5°C và 1 atm.

Cho biết số mol các ete bằng nhau, khả năng tạo olefin của các ancol như nhau Hãy xác địnhcông thức phân tử hai ancol

Do phản ứng tách nước tạo olefin ⇒ ancol no đơn chức: C H n 2n+1OH

2H2O + 2K → 2KOH + H2 (1)

0,42 4, 704

22, 4 (mol)( )1 →n H O2 =2n H2 =0, 42mol

→C H + H n 2n 2O (2)0,27 0,27 0,27 (mol)

→ ROR + H2O (4)0,3 0,15 0,15 (mol)

Ta có: 14 18 47

0,9

ancol

Vậy có một ancol có số nguyên tử cacbon < 2 ⇒ CH3OH hoặc C2H5OH

Vì CH3OH không tách nước nên ancol đó là C 2 H 5 OH.

0,5Chất còn lại là CmH2m+1OH (x mol)

Gọi x là số mol của A hay B

Theo giả thiết:

Vậy CTPT của 2 ancol trên là C2H5OH, C2H4(OH)2

Câu 5 (2,5 điểm)

Chia hỗn hợp gồm 2 ancol no mạch hở P và Q làm 2 phần bằng nhau

- Cho phần thứ nhất tác dụng hết với Na dư thu được 0,896 lít khí (đktc)

- Đốt cháy hết phần thứ hai thu được 3,06 gam H2O và 5,28 gam CO2

Xác định công thức cấu tạo của 2 ancol, biết rằng khi đốt V thể tích hơi của P hoặc Q thì thể tích

CO2 thu được (trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) đều không vượt quá 3V

Theo đầu bài: Số mol H2 = 0,04 ; CO2 = 0,12 ; H2O = 0,17

Do 2 ancol đều no mạch hở nên công thức chung CnH2n+2Ox.(n, x đều là trị số TB)

CnH2n+2Ox + (3n + 1 – x)/2O2 →t 0 nCO2 + (n +1)H2OTheo phương trình: tổng số mol A + B = 0,17 – 0,12 = 0,05 mol

Theo giả thiết, số nguyên tử các bon trong mỗi ancol đều không quá 3 nên:

* Trường hợp 1: Ancol đơn chức có số Cacbon = 3 (C3H7OH)

→ Ancol đa chức còn lại có số Cacbon < 2,4 và số mol OH > 1,6

0,5

→ Đó là CH2OH – CH2OH (số nhóm OH không vượt quá số C)

* Trường hợp 2: Ancol đơn chức có số Cacbon = 2 (C2H5OH)

→ Ancol đa chức còn lại có số Cacbon > 2,4 và số nhóm OH ≤3 → Là C3H8Ox

* Trường hợp 3: Ancol đơn chức có số Cacbon = 1 (CH3OH)

→ Ancol đa chức còn lại có số Cacbon > 2,4 và số nhóm OH ≤3 → Là C3H8Ox

Sử dụng PP đường chéo → x = 1,857 → Loại vì giá trị x không nguyên

Vậy ancol cần tìm là C 3 H 7 OH và CH 2 OH – CH 2 OH.

0,5

Câu 6 (2,5 điểm)

Cho 16,6 gam hỗn hợp A gồm 2 ancol là đồng đẳng liên tiếp vào bình đựng H2SO4 đặc, ở nhiệt độthích hợp thu được 13 gam hỗn hợp chất hữu cơ B gồm (2 anken, 3 ete và 2 ancol dư) Đốt cháy hoàntoàn B thu được 17,92 lít CO2 (đktc) và 16,2 gam H2O

Xác định công thức cấu tạo và tính % số mol mỗi ancol

Vì ancol tách nước tạo anken nên ancol no, đơn chức, mạch hở

Tìm được: nH O2 = 0,425 mol; nCO2= 0,3 mol

Ta thấy: nH O2 > nCO2 ⇒ X gồm 2 ancol đều no, mạch hở, có dạng C Hn 2n 2+ Ox 0,5

0,5

Vậy A là C2H4(OH)2, CTCT : CH2OH – CH2OH

B là C3H6(OH)2, CTCT : CH2OH – CHOH – CH3 ; CH2OH – CH2 – CH2OH 0,5

Câu 8 (2,5 điểm)

Hỗn hợp lỏng X gồm C2H5OH và 2 hiđrocacbon Y, Z là đồng đẳng kế tiếp nhau (MY < MZ) Nếucho m gam X bay hơi thì thu được thể tích hơi bằng thể tích của 1,32 gam CO2 (ở cùng điều kiện nhiệt

độ và áp suất) Khi đốt hết m gam X cần 0,2925 mol O2 Cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ba(OH)2

dư, thu được 36,9375 gam kết tủa Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon

Vậy 2 hidrocacbon phải thuộc loại ankan có dạng C Hn 2n 2+

Ta có: nankan = y = 0,0225 (mol) ⇒ nC H OH2 5 = 0,03 – 0,0225 = 0,0075 (mol) 0,5

Bảo toàn C: 2nC H OH2 5 + n nankan = nCO2 ⇒ 2.0,0075 + 0,0225 n = 0,1875 ⇒ n = 7,67

Vậy 2 ankan Y và Z lần lượt là: C7H16 và C8H18

(Học sinh có thể tính 2

2

O CO

- Phần 1 tác dụng với dung dịch AgNO3 trong amoniac dư thu được 21,6 gam Ag

- Phần 2 tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư thu được 2,24 lít khí

- Phần 3 tác dụng với Na vừa đủ thu được 4,48 lít khí và 25,8 gam chất rắn khan

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra

b) Xác định công thức cấu tạo của ancol C, biết đun nóng ancol C với H2SO4 đặc, ở 170oC đượcanken, các chất khí đo ở đktc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn

a) Do oxi hóa C được SP tráng gương, tách nước tạo olefin

⇒ C là ancol no, đơn chức mạch hở, bậc một

Vậy C: RCH2OH (R: CnH2n+1–, n≥1)

2RCH2OH + O2 xt,t°→ 2RCHO + 2H2O (1) RCH2OH + O2 xt,t°→ RCOOH + H2O (2)

* Phần 1: RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → RCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 (3)

* Phần 2: RCOOH + NaHCO3 → RCOONa + H2O + CO2 (4)

* Phần 2: 2RCOOH + 2Na → 2RCOONa + H2 (5)

Chất rắn khan thu được sau phản ứng ở phần III gồm: RCOONa (0,1 mol); RCH2ONa

dư, phản ứng hồn tồn thì thấy cĩ 40 gam Br2 tham gia phản ứng

Xác định cơng thức phân tử và tính số mol mỗi ancol trong 90,6 gam hỗn hợp M

Gọi cơng thức chung 3 ancol là ROH

ROH + CH3COOH ¬  H SO đặc, t 2 4 0→ CH3COOR + H2O (1)

n(ROH) (trong mỗi phần) = 51, 2 30, 2 0,5 mol

TH 1: Khi n = 4 ⇒ CH3OH: 0,45 mol, C4H9OH: 0,3 mol, C4H7OH: 0,75 mol 0,5

TH 2: Khi n = 5 ⇒ CH3OH: 0,7125 mol, C5H11OH: 0,0375 mol, C5H9OH: 0,75 mol 0,5

Câu 11 (2,5 điểm)

X cĩ cơng thức phân tử là C5H12O4 Cho hơi X qua ống đựng CuO đun nĩng được chất Y cĩ khốilượng phân tử nhỏ hơn X là 8 đvC Cho 2,56 gam Y phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 được 17,28gam kết tủa Ag Cho X vào dung dịch NaBr bão hịa rồi thêm từ từ H2SO4 đặc vào thì được chất Zkhơng cĩ oxi Đun nĩng Z trong bột Zn được chất Q cĩ tỉ khối so với hiđro < 45 Tìm cơng thức cấutạo của X; Y; Z và Q?

Ta thấy X no ⇒ trong X chỉ cĩ nhĩm ete hoặc ancol hoặc cả hai Vì X pư được với

CuO nên X chắc chắn cĩ nhĩm anol –OH

đi 2 tức là KLPT sẽ giảm 2 đvC Theo giả thiết thì MY nhỏ hơn MX là 8 đvC nên trong

0,5

C5H4O4 hay MY = 128 gam.

Số mol Y = 2,56/128 = 0,02 mol; số mol Ag = 0,16 mol

Trong Y chắc chắn có nhóm anđehit –CHO có thể có nhóm xeton C=O Đặt Y là

Hai ancol X, Y cùng thuộc một dãy đồng đẳng (MX < MY) Đốt cháy hoàn toàn X thu được x mol

CO2 và y mol H2O, đốt cháy hoàn toàn Y thu được a mol CO2 và b mol H2O Biết rằng a x

b > y Xácđịnh công thức chung của hai ancol

Đặt công thức của X là CxH2yOz và Y là CaH2bOz với a = x + n và b = y + n

Chất A tác dụng với Na tạo ra H2 phải chứa nhóm – OH hoặc – COOH

Vì A tác dụng với HBr/t° tạo ra B chứa một nguyên tử oxi và một nguyên tử Br

Vậy A là anol

0,5

R(OH)n + Na → R(ONa)n + n/2 H2

Vì A tác dụng với HBr/t° tạo ra B chứa một nguyên tử oxi và một nguyên tử Br nên

- Phần 1 cho tác dụng hết với Na thu được 4,48 lít khí H2 (đktc)

- Đốt cháy hoàn toàn phần 2, rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua hai bình: Bình 1 đựng P2O5 vàbình 2 đựng dung dịch Ba(OH)2 dư Sau phản ứng thấy bình 1 nặng thêm a gam, bình 2 nặng thêm (a +22,7) gam

Xác định công thức phân tử của 2 ancol Tính phần trăm khối lượng của các chất trong X

Gọi CTPT của 2 ancol no, đơn chức, đồng đẳng liên tiếp là CnH2n+1OH

Theo giả thiết: CH3OH = 6,4/32 = 0,2 mol

Trong ½ hỗn hợp: số mol = 0,1 mol; số mol CnH2n+1OH = b/2

0,5

Theo phần 1: nH2 = 0,2 (mol) = 0,05 + b/4 ⇒ b = 0,6 (mol)

Theo gt, ta có: (0,1 + bn/2).44 = a + 22,7 ; (0,1.2 + bn/2 + b/2).18 = a ; b = 0,6 0,5Giải ra ta được: n = 3,5 nên n1 = 3 ; n2 = 4

Gọi x và y lần lượt là số mol của C3H8O và C4H10O

Bình kín chứa một ancol no, mạch hở A (trong phân tử A, số nguyên tử C nhỏ hơn 10) và lượng O2

gấp đôi so với lượng O2 cần để đốt cháy hoàn toàn A Ban đầu bình có nhiệt độ 1500C và 0,9 atm Bật tialửa điện để đốt cháy hoàn toàn A, sau đó đưa bình về 150°C thấy áp suất bình là 1,1 atm Viết các đồngphân cấu tạo của A và gọi tên

Đặt công thức phân tử của A là CnH2n+2Ok (k ≤ n); gọi số mol A bằng 1 mol

Chọn được nghiệm k = 2, n = 3 ⇒ Công thức phân tử ancol: C3H8O2

Có 2 đồng phân: HO-CH2-CH2-CH2-OH: propan-1,3-điol

nA = 1.0,683

0, 082.333= 0,025 mol; M = A 0,0251,03 = 41,2Suy ra: trong A có chứa HCHO (anđehit fomic – gọi là X)

0,5

nAg = 10,8

108 = 0,1 ml;

Ag A

n

0,10,025= 4

Suy ra: Y là anđehit hai chức có dạng R(CHO)2

108 gam Ag kim loại

a) Xác định A và B, biết các khí đều đo ở 136,5°C và 1 atm

b) Tiến hành phản ứng canizaro giữa A và B Cho biết sản phẩm tạo thành và giải thích

n

10,3= 3,33

⇒ B là anđehit đơn chức có dạng RCHO (hay CnH2nO)

=+

=+

3n

;1,0b

;2,0a1ba4

5,0nba

3,0ba

Vậy B là CH3CH2CHO

0,5

b) Phản ứng canizaro:

Hợp chất dễ tham gia phản ứng cộng AN hơn (nguyên tử cacbon trong nhóm cacbonyl 0,5

dương điện hơn) và có nhiều H liên kết với nhóm cacbonyl hơn, có xu hướng chuyển

- Phần 2, đốt cháy hoàn toàn thu được 15,4 gam CO2 và 5,4 gam H2O

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Xác định công thức cấu tạo và gọi tên 2 anđehit trên?

Biện luận, ta chọn được: n = 2 và m = 3

CTCT của 2 anđehit là : CH3CHO và CH2=CH-CHO

0,5

Câu 18 (2,5 điểm)

Chia 17 gam hỗn hợp gồm hai anđehit đơn chức (trong đó có một andehit mạch cacbon phânnhánh) thành hai phần bằng nhau

- Phần 1: Cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 43,2 gam Ag

- Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn thu được 10,08 lít khí CO2 (đktc) và 6,3 gam H2O

Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên hai anđehit trên

Khối lượng mỗi phần là: 8,5 gam

> 2

→ Phải có anđehit fomic HCHO

0,5

Công thức của anđehit còn lại là: R-CHO

Gọi số mol (trong mỗi phần) của HCHO là x ; RCHO là y

=+

4,024

15,0

y x

y x

05,0

y x

0,5

Hỗn hợp X có C2H5OH, C2H5CHO, CH3CHO trong đó C2H5OH chiếm 50% theo số mol Đốt cháy

m gam hỗn hợp X thu được 3,06 gam H2O và 3,136 lít CO2 (đktc) Mặt khác 8,94 gam hỗn hợp X thực

hiện phản ứng tráng bạc thu được p gam bạc Tính p.

C2H5OH có công thức tổng quát là C Hm 2m 2+ O ⇒ nancol = nH O2 –nCO2= 0,03 mol

Mà C2H5OH chiếm 50% theo số mol: nC H OH2 5 =

X (Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn)

Từ gt, suy ra được: nX = nancol = 2nH2 = 0,45 mol

* Nếu t = 0 ⇒ b = 6,9/153; a = 61,95/153 Thay vào (2), ta được R = 127,39→loại.

* Nếu t = 1 ⇒ b = 0,15 ⇒ a = 0,3 Thay vào (2), ta được R = 14 (-CH2)

Vậy andehit còn lại là: CH≡C-CH2-CHO : 3 – butinal

0,5

Câu 21 (2,0 điểm)

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai ancol A và B kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng,thu được 6,72 lít CO2 và 7,65 gam nước Mặt khác, khi cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na thuđược 2,8 lít khí hiđro Biết các thể tích khí đo ở đktc Xác định công thức cấu tạo của A và B

0,5

Vậy A là C2H4(OH)2, CTCT : CH2OH – CH2OH

B là C3H6(OH)2, CTCT : CH2OH – CHOH – CH3 ; CH2OH – CH2 – CH2OH 0,5

Câu 22 (2,5 điểm)

A là một hỗn hợp gồm anđehit fomic và anđehit axetic

1) Oxi hóa m gam hỗn hợp A bằng oxi ta thu được hỗn hợp hai axit tương ứng (hỗn hợp B) Giả

thiết hiệu suất 100% Tỉ khối hơi của B so với A bằng x.

a) Tìm khoảng biến thiên của x.

b) Cho x = 145

97 Tính phần trăm khối lượng mỗi anđehit trong A.

2) Khi oxi hóa (có xúc tác) m1 gam hỗn hợp A bằng oxi ta thu được (m1 + 1,6) gam hỗn hợp B.Giả thiết hiệu suất 100% Còn nếu cho m1 gam hỗn hợp A tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3

trong NH3 thì thu được 25,92 gam Ag Tính phần trăm khối lượng của hai axit trong hỗn hợp B

1

a) Phương trình phản ứng:

2HCHO + O2 Mn , t 2+ 0→ 2HCOOH (1)2CH3CHO + O2 Mn , t 2+ 0→ 2CH3COOH (2)Giả sử A chỉ chứa HCHO thì B chỉ chứa HCOOH Suy ra x = MB/MA = 46/30 = 1,53

Giả sử A chỉ chứa CH3CHO thì B chỉ chứa CH3COOH Suy ra x = MB/MA = 60/44 =

1,36

Trên thực tế hỗn hợp A gồm cả HCHO và CH3CHO; B gồm cả HCOOH

và CH3COOH nên: 1,36 < x < 1,53

0,5

b) Gọi x và y lần lượt là số mol của HCHO và CH3CHO trong m gam A

Ta có: MB/MA = 145/97 hay (46x + 60y)/(30x + 44y) = 145/97 Suy ra x = 5y

Chọn y = 1, x = 5 Vậy %mHCHO = 77,32% và %mCH3COOH = 22,68%

Suy ra hỗn hợp B có HCOOH (0,02 mol) và CH3COOH(0,08 mol)

(X1) (X2) (X3) (X4)

a) Viết phương trình hóa học trong sơ đồ Biết Y2 là hợp chất bậc hai

b) Bằng những phản ứng hóa học, hãy chứng minh X1 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử

c) Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết hai chất riêng biệt Y1 và Y2

a) X1 oxi hóa ra X2, vậy X1 là anđehit hoặc ancol Do chỉ tăng O mà không thay đổi số

H nên X1 là anđehit 2 chức, X2 là axit 2 chức

Từ X2 ra X3 có sự tăng 3C, 6H, số O không đổi, nên Y1 là C3H7OH

Y2 cũng tương tự Mà Y2 là hợp chất bậc 2, vậy Y2 là CH3-CH(OH)-CH3, Y1 là

b) Chứng minh X1 có tính oxi hóa và tính khử

* Tính oxi hóa: C2H4(CHO)2 + 2H2

Oxi hóa nhẹ Y1, Y2 bằng CuO, lấy sản phẩm đem thực hiện phản ứng tráng gương

Sản phẩm nào có phản ứng tráng gương thì chất đầu là Y1

Chất còn lại là Y2

CH3CH2CH2OH + CuO →t 0 CH3CH2CHO + CuO + H2O

CH3CH(OH)CH3 + CuO →t 0 CH3COCH3 + CuO + H2O

C2H5CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + 2H2O → C2H5COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3

0,5

Câu 24 (2,0 điểm)

Hợp chất X (C10H16) có thể hấp thụ ba phân tử hyđro Ozon phân X thu được axeton, anđehit

a) Viết công thức cấu tạo của X thỏa mãn tính chất trên

b) Hyđrat hóa hoàn toàn 2,72 gam chất X rồi lấy sản phẩm cho tác dụng với I2/NaOH thu được15,76 gam kết tủa màu vàng Dùng công thức cấu tạo của X viết các phương trình phản ứng (chỉ dùngcác sản phẩm chính, hiệu suất coi như 100%)

a) Chất X (C10H16) cộng 3H2; sản phẩm có công thức C10H22 Theo các sản phẩm ozon

phân suy ra X có mạch hở, có 3 liên kết đôi và tạo ra 2 mol HCHO nên có hai nhóm

b) Hyđrat hóa X tạo ra ancol có phản ứng iođofom

Ta có tỉ lê: nCHI3 : nX = 0,04 : 0,02 = 2 Vậy sản phẩm hyđrat hóa X phải có 2 nhóm

Câu 25 (2,0 điểm)

a) Hỗn hợp X có C2H5OH, C2H5CHO, CH3CHO trong đó C2H5OH chiếm 50% theo số mol Đốt

cháy m gam hỗn hợp X thu được 3,06 gam H2O và 3,136 lít CO2 (đktc) Mặt khác 8,94 gam hỗn hợp X

thực hiện phản ứng tráng bạc thu được p gam bạc Tính p.

b) Hai ancol X, Y cùng thuộc một dãy đồng đẳng (MX < MY) Đốt cháy hoàn toàn X thu được xmol CO2 và y mol H2O, đốt cháy hoàn toàn Y thu được a mol CO2 và b mol H2O Biết rằng a x

b > y Xác định công thức chung của hai ancol

C2H5OH có công thức tổng quát là C Hm 2m 2+ O⇒ nancol = nH O2 –nCO2= 0,03 mol

Mà C2H5OH chiếm 50% theo số mol: nC H OH2 5 =

1) Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylen glicol và glixerol Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu

được 8,96 lít khí CO2 (đktc) Cũng m gam X trên cho tác dụng với Na dư thu được tối đa V lít khí H2

(đktc) Tính V

2) Hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic A và B (MA < MB) Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 200

mL dung dịch NaOH 2M Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam X rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toànvào dung dịch nước vôi dư thu được 40 gam kết tủa Xác định công thức của A và B

1) Trong X số nguyên tử cacbon bằng số nhóm OH Hơn nữa số mol H2 bằng nửa số

2) Theo đề bài ta thấy số nhóm cacboxylic bằng số nguyên tử cacbon Nên công thức

Câu 27 (2,0 điểm)

1) Một hỗn hợp X gồm 3 axit cacboxylic đơn chức, mạch hở A, B, C Trong đó, A, B là hai chất kế

tiếp trong một dãy đồng đẳng (MA<MB), chất C có 2 liên kết π trong phân tử Cho 14,8 gam X tác dụnghết với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 20,3 gam muối khan Đốt cháy hoàntoàn 4,44 gam X, thu được 3,36 lít CO2 (đktc) Xác định công thức cấu tạo các axit

2) Hỗn hợp E gồm các dẫn xuất của hiđrocacbon Chia 0,15 mol hỗn hợp E thành ba phần bằng

nhau, mỗi phần nặng m/3 gam Đốt cháy phần một bằng một lượng oxi vừa đủ rồi hấp thụ toàn bộ sảnphẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được 5 gam kết tủa Phần hai tác dụng với một lượng

dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 8,64 gam Ag Phần ba tác dụng với một lượng dư Na thuđược 0,448 lít H2 ở đktc Tính m, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn

X

n C

2) C trung bình = 1, các chất này đều có 1 cacbon

Trong một phần: CH3OH (a mol), HCHO (b mol), HCOOH (c mol):

Hai hợp chất X, Y đều chỉ chứa C, H, O; khối lượng phân tử của của chúng là MX và MY, trong đó

MX < MY < 130 Hoà tan hỗn hợp hai chất đó vào dung môi trơ, được dung dịch E Cho E tác dụng vớiNaHCO3 dư, thì số mol CO2 bay ra luôn bằng tổng số mol của X và Y, không phụ thuộc vào tỉ lệ sốmol của chúng trong dung dịch Lấy một lượng dung dịch E chứa 3,6 gam hỗn hợp (ứng với tổng sốmol của X và Y bằng 0,05 mol), cho tác dụng hết với Na, thu được 784 ml H2 (đktc)

1) Hỏi X,Y chứa những nhóm chức gì?

2) Xác định công thức phân tử của chúng, biết chúng không có phản ứng tráng bạc, không làm

mất màu dung dịch nước brom

1) X và Y có 2 loại nhóm chức:

- Nhóm chức -COOH vì khi phản ứng với NaHCO3 → CO2

Mặt khác: nX + nY = nCO2 ⇒ X và Y chứa 1 nhóm -COOH

- Nhóm chức -OH vì khi hỗn hợp tác dụng với Na tạo số mol H2 = 0,035 mol >

+ MX < 72 có thể là HCOOH, CH3-COOH, CH≡C-COOH

Vì X và Y không tráng bạc, không mất màu nước brom ⇒X là CH3-COOH

0,5

- Xác định chất Y: amol X và b mol Y: (HO)nR- COOH trong 3,6 gam

2CH3-COOH + 2Na → 2CH3-COONa + H2

(HO)nR-COOH + (n + 1)Na →(HO)nR-COONa + (n + 1)/2H2

a b 0,05

nb 0,020,5a 0,5b(n 1) 0,035

-*) Khi n = 2 ⇒ b = 0,01mol, a = 0,04 mol ⇒ R = 41 ⇒ -C3H5

Vậy Y có công thức (HO)2C3H5-COOH hay C4H8O4

*) Khi n = 3 ⇒ gốc R tối thiểu có 3C, và để Y có

KLPT nhỏ nhất Y phải là: HOCH2(CHOH)2-COOH

Có MY = 136 > 130 trường hợp này loại

Vậy: X là CH3-COOH, Y là HO- C2H4- COOH hoặc (HO)2C3H5-COOH

Câu 29 (2,0 điểm)

1) Oxi hóa không hoàn toàn một lượng ancol X bằng O2, ngưng tụ nước, thu được 3,2 gam hỗnhợp hơi các chất hữu cơ Y gồm 1 ancol, 1 andehit tương ứng và 1 axit cacboxylic tương ứng Tỷ khốicủa Y so với hidro là 16 Đun nóng Y với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, phản ứng hoàn toànthu được 32,4 gam Ag Hãy xác định các chất có trong hỗn hợp Y, viết phương trình hóa học các phảnứng xảy ra và tính phần trăm số mol của ancol X có trong hỗn hợp Y

2) Chia 14,2 gam hỗn hợp X gồm hai anđehit đơn chức thành hai phần bằng nhau Đốt cháy hoàn

toàn phần 1 thu được 15,4 gam CO2 và 4,5 gam H2O Cho phần 2 tác dụng với lượng dư dung dịchAgNO3 trong NH3 thu được 43,2 gam bạc Xác định công thức cấu tạo của hai anđehit trên

1) Tỷ khối của Y so với H2 là 32 ⇒ andehit là HCHO, ancol là CH3OH axit là

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3

HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O→(NH4)2CO3 +2Ag + 2NH4NO3

0,5

Tính được số mol HCHO = 0,07 mol

số mol HCOOH = 0,01 mol

Phần 1: nCO2=0,35mol; nH O2 =0, 25mol

⇒ mC = 4,2gam; mH = 0,5gam ⇒ mO = 7,1-4,2-0,5 = 2,4gam ⇒ nO = 0,15mol

Vì anđehit đơn chức ⇒ n2anđehit = nO = 0,15mol

Đặt công thức của anđehit còn lại là RCHO

Gọi số mol của HCHO và RCHO ở mỗi phần lần lượt là x và y mol

1) Hợp chất A (C10H18O) được phân lập từ một loại tinh dầu A không làm mất màu nước brom và

dung dịch thuốc tím loãng, cũng không tác dụng với hiđro có xúc tác niken, nhưng lại tác dụng với axit

clohiđric đậm đặc sinh ra 1-clo-4(1-clo-1-metyletyl)-1-metylxiclohexan Hãy đề xuất cấu trúc của A.

2) Viết công thức các đồng phân lập thể không đối quang (đồng phân lập thể đia ) của 2 - clo - 1,3

- đimetylxiclohexan và cho biết cấu trúc sản phẩm tạo thành khi cho các đồng phân đó tác dụng với

CH3ONa

1) Xác định công tức cấu trúc của A(C10H18O) ∆ =2

- A không làm mất mầu dung dịch nước brom và dung dịch thuốc tím loãng chứng

tỏ trong A không có nối đôi hay nối ba;

- A không tác dụng với hiđro trên chất xúc tác niken chứng tỏ trong A không có

nhóm chức cacbonyl;

- A tác dụng với axit clohiđric đậm đặc sinh ra

1-clo-4(1-clo-1-metyletyl)-1-metylxiclohexan, trong A có vòng no và có liên kết ete.

CH 3

CH31,3 - Đ imetylxiclohexen

Không tách đ ợ c vì H ở C bên cạnh không đồng phẳng

và đều ở vị trí cis đối vớ i clo.

H

CH 3 H

Gọi hỗn hợp X gồm 2 axit: C H On 2n 2(a mol) và C Hm 2m 2− O2(b mol)

mmuối = mX + mtăng ⇒ mX = 25,56 – (23 – 1).0,3 = 18,96 gam

Đốt chỏy X ta được: 44(an + b m ) + 18(an + b m – b) = 40,08 (3)

Giải hệ (1), (2) và (3) suy ra: a = b = 0,15; an + b m = 0,69 Suy ra: n + m = 4,6 0,5

Mà axit khụng no chứa một liờn kết đụi ⇒ m ≥3

Suy ra: n = 1 Vậy axit no, đơn chức, mạch hở là HCOOH

Khối lượng 2 axit khụng no = 18,96 – 0,15.46 = 12,06 gam

0,5

Cõu 32 (2,0 điểm)

a) Hai chất hữu cơ X và Y đều đơn chức, mạch hở, tham gia phản ứng trỏng bạc X, Y cú cựng sốnguyờn tử cacbon và MX < MY Khi đốt chỏy hoàn toàn mỗi chất trong oxi dư chỉ thu được CO2, H2O

và số mol H2O bằng số mol CO2 Cho 0,15 mol hỗn hợp E gồm X và Y phản ứng hoàn toàn với lượng

dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 42,12 gam Ag Tớnh khối lượng của Y trong hỗn hợp E

b) X cú cụng thức phõn tử C6H10O5, X phản ứng với NaHCO3 và với Na đều sinh ra chất khớ cú sốmol đỳng bằng số mol X đó dựng X, B và D thỏa món sơ đồ sau theo đỳng tỉ lệ mol

X→t 0 B + H2O

X + 2NaOH →t 0 2D + H2O

B + 2NaOH →t 0 2D

Xỏc định cụng thức cấu tạo của X, B, D Biết D cú nhúm metyl

1) Khi đốt chỏy mỗi chất X, Y đều thu được số mol H2O bằng số mol CO2

⇒ X, Y đều là no, đơn chức.

HCHO + AgNO3/NH3→4Ag.

Hỗn hợp P gồm 2 axit đa chức X, Y có số mol bằng nhau và axit đơn chức Z (X, Y, Z đều mạch

hở, không phân nhánh và có số nguyên tử C không lớn hơn 4; MX < MY) Trung hòa m gam hỗn hợp P

H2O Còn nếu cho m gam P tác dụng với AgNO3/NH3 dư thì thu được 52,38 gam kết tủa Xác địnhcông thức cấu tạo của X, Y và Z

P + NaOH ⇒ nCOOH = nNaOH = 0,51 mol

Đặt nX = nY = a (mol) ; nZ = b (mol)

nNaOH = 4a + b = 0,51 (1)

X và Y là hai axit đa chức, mạch hở, không phân nhánh

⇒ X, Y đều là axit 2 chức có dạng R(COOH)2

P tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 thu được kết tủa

Do các axit không vượt quá 4 nguyên tử Cacbon nên:

0,5

* Nếu R = 14 Từ (2) ⇒ b = 52,38

208 Thay vào (2), ta được: a =

53,7208Đặt n là số nguyên tử H trong X và Y

Câu Nội dung Điểm

Vì (A) hơn (B) 1 nguyên tử C ⇒ CH4 loại

Trường hợp 2: Vậy (A) là C2H2 và (B) là CHyOz

Đốt cháy hoàn toàn 13,36 gam hỗn hợp X gồm axit metacrylic, axit ađipic, axit axetic và glixerol

( trong đó số mol axit metacrylic bằng số mol axit axetic) bằng oxi dư, thu được hỗn hợ Y gồm khí vàhơi, dẫn Y vào dung dịch chứa 0,38 mol Ba(OH)2, thu được 49,25 gam kết tủa và dung dịch Z Đunnóng Z lại xuất hiện kết tủa Cho 13,36 gam hỗn hợp X tác dụng với 140 ml dung dịch KOH 1M, saukhi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn khan Tính m?

Do số mol 2 axit C4H6O2 và C2H4O2 bằng nhau, nên công thức trung bình của 2 axit là

C3H5O2 Coi hỗn hợp X gồm: C3H5O2 (a mol) và C3H8O3 (b mol)

Ta có: 73a + 92b = 13,36 (*)

0,5

Khi cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ba(OH)2 thu được BaCO3 (0,25 mol) và

Số mol CO2 = 3a + 3b = 0,51 → a + b = 0,17 (**)

nKOH dư = 0,02 mol ; nmuối = 0,12 mol

Câu 36 (3,0 điểm):

Hai chất hữu cơ X và Y đều có công thức phân tử là C5H6O4 và là đồng phân lập thể của nhau X, Yđều tác dụng với NaHCO3 theo tỷ lệ mol 1:2 giải phóng khí CO2 X có nhiệt độ sôi thấp hơn Y Khihiđro hóa hỗn hợp X, Y bằng H2 với xúc tác Ni được sản phẩm gồm hai chất là đồng phân đối quangcủa nhau

a) Xác định CTCT, công thức cấu trúc của X, Y.

b) Chọn một trong hai chất X hoặc Y cho phản ứng với dung dịch Br2/CCl4 Viết cơ chế phản ứng,viết công thức phối cảnh, công thức Fisơ của sản phẩm tạo thành

Câu Nội dung Điểm

a) - X và Y đều tác dụng với NaHCO3 tỷ lệ 1:2 giải phóng khí CO2

- Khi hiđro hóa X, Y bằng H2 (Ni/to) được hỗn hợp 2 đối quang của nhau → X, Y có

cùng mạch cacbon và sản phẩm phải có mạch nhánh để có C*

- X có nhiệt độ sôi thấp hơn Y nên trong Y có liên kết hiđro nội phân tử → X là đồng

b) Cơ chế phản ứng cộng electronphin (AE) và liên kết C = C:

Br+

-Br +

HOOC

H3C

COOH H

nhanh

Br

-C C HOOC

COOH

Br

COOH H

COOH

Br

Câu 37 (2,0 điểm):

Oxi hóa hoàn toàn hiđrocacbon A hoặc B đều thu được CO2 và H2O có tỉ lệ mol tương ứng là 7:4

Hóa hơi hoàn toàn 13,8 gam A hoặc B đều thu được thể tích bằng với thể tích của 4,2 gam khí N2 ở

cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Cho 11,04 gam A tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong

NH3 thu được 36,72 gam kết tủa; B không phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3, không làm mất

màu dung dịch brom, bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 khi đun nóng

Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo phù hợp của A và B

Câu 38 (2,5 điểm):

Từ dẫn xuất halogen có thể điều chế được axit cacboxylic theo sơ đồ sau:

RX +Mg(ete.khan)→ RMgX +CO2 (ete.khan)→ R-COOMgX MgXHX2

+

−

Dựa theo sơ đồ trên từ metan hãy viết phương trình phản ứng điều chế: Axit metyl malonic

37

(2,0

điểm)

* Biện luận tìm công thức cấu tạo của A:

- A phản ứng với AgNO3/NH3 tạo thành kết tủa → A có liên kết -C≡CH