Có đáp án và lời giải chi tiết dùng cho học sinh ôn luyện ti vào các trường đại học và cao đẳng
Trang 1CHUYÊN ĐỀ 13 ANCOL - PHENOL
1 ANCOL
a Công thức ancol
- Ancol no, đơn chức: CnH2n + 1OH (n1)
- Ancol no, hai chức: CnH2n(OH)2 (n2)
- Ancol no, m chức : CnH2n + 2-m(OH)m (nm)
b Danh pháp
+ Danh pháp thông thường
Tên ancol = Ancol + Tên gốc hidrocacbon + ic
C2H5 - OH : Ancol etylic CH3 -CH2- CH2- OH : Ancol propylic
CH3 -CH2(OH)- CH3 : Ancol isopropylic
+ Danh pháp thay thế
CH3 -CH2- CH2- OH : propan-1-ol; CH3 -CH(OH)- CH3 : propan-2-ol
c Tính chất hóa học
+ Tác dụng với kim loại mạnh
CnH2n+1OH + Na ��� CnH2n+1ONa + 1
2H2
C3H5(OH)3 + 3K ��� C3H5(OK)3 + 3
2H2
+ Phản ứng este hoá:
CH3COOH + C2H5OH 2 4
0
H SO t
����
���� CH3COOC2H5 + H2O
+ Phản ứng tách nước tạo anken
CH3 -CH2- OH 2 4
0
H SO
170 C
����
���� CH2 = CH2 + H2O
+ Phản ứng tách nước tạo ete
0
H SO
140 C
���� R-O-R + H2O R- OH + R’-OH 2 4
0
H SO
140 C
���� R-O-R’ + H2O
Nhận xét: mancol = m + mete H O2 và
2
ete H O ancol
1
2
+ Phản ứng oxi hoá bằng CuO
Ancol bậc I 0
+ CuO t
���� andehit
CH3 -OH + CuO to HCHO + Cu + H2O
CH3 -CH2- OH + CuO to CH3-CHO + Cu + H2O
Trang 2Ancol bậc II 0
+ CuO t
CH3 -CH(OH)- CH3 + CuO to CH3 -CO- CH3 + Cu + H2O
+ Phản ứng đốt cháy
CnH2n+1OH + 3n
2 O2 to nCO2 + (n+1)H2O
CnH2n+2-m(OH)m + 3n+1-m
2 O2 to nCO2 + (n+1)H2O
Nhận xét: Đốt cháy ancol no ����� � nH O2 > nCO2 và nancol = nH O2 - nCO2
d Điều chế
+ Hidrat hoá anken: CH2=CH2 + H-OH H CH3-CH2-OH
Phản ứng cộng nước tuân theo qui tắc Maccopnhicop
CH3 -CH = CH2 + H-OH H CH3-CH(OH)-CH3 (sản phẩm chính)
+ Thuỷ phân dẫn xuất halogen:
R-Br + NaOH t0 R-OH + NaBr
+ Phương pháp sinh hoá: (C6H10O5)n + nH2O H , t 0 nC6H12O6
C6H12O6 men 2C2H5OH + 2CO2
VÍ DỤ MẪU
Ví dụ 1:
Khi phân tích thành phần một ancol đơn chức X, thu được kết quả: tổng khối lượng của cacbon và hiđro
gấp 3,625 lần khối lượng oxi Số đồng phân cấu tạo ancol ứng với công thức phân tử của X là
Lời giải:
Nhận xét: Vì X đơn chức � Gọi công thức của X là CxHyO
Theo bài: mC + mH = 3,625mO � 12x + y = 3,625.16 = 58 � C4H10
� X là C4H10O và có 4 đồng phân cấu tạo: CH3CH2CH2OH;
CH3CH2CH(OH)CH3; (CH3)2CHCH2OH và (CH3)3C-OH
� Đáp án B
Ví dụ 2:
Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích hơi ancol X (no, mạch hở) cần 3,5 thể tích khí O 2 (Các thể tích khí và hơi đo
ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) Tên gọi của X là
A.Etanol B.Etilen glycol C.Glixerol D.propan-1,2-điol
Lời giải:
Ta có: nO2 11, 2 0,35
32
CnH2n+2-m(OH)m + 3n+1-m
2 O2 to nCO2 + (n+1)H2O
Trang 3Lưu ý: Đối với ancol ta có: số nhóm chức �số nguyên tử C � m �n.
Mặt khác: m > 0 � m = 3n - 6 > 0 � n > 2
Vậy n = 3 và m = 3.3 - 6 = 3 � X là C3H5(OH)3
� Đáp án C
Ví dụ 3:
Khi tách nước từ 3-metylbutan-2-ol, sản phẩm chính thu được là
Lời giải:
Nhận xét: Sản phẩm chính được xác định theo quy tắc tách Zaixep.
� Đáp án B
Ví dụ 4:
Đốt cháy hoàn toàn 3 lít hỗn hợp X gồm 2 anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng cần vừa đủ 10,5 lít
O2 (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) Hiđrat hóa hoàn toàn X trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp ancol Y, trong đó khối lượng ancol bậc hai bằng 6/13 lần tổng khối lượng các ancol bậc một Phần trăm khối lượng của ancol bậc một (có số cacbon lớn hơn) trong Y là
A 46,43% B 10,88% C 31,58% D 7,89%
Lời giải:
Gọi công thức chung của 2 anken là C Hn 2n.
n 2n
C H + 3n
2 O2
0
t
��� n CO2 + n H2O Lít: 3 � 4,5 n
Theo bài: 4,5 n = 10,5 � n = 7
3 � Hai anken là C2H4 ( a mol) và C3H6 (b mol)
Ta có: n = 7
3 � 2a + 3b
a + b =
7
3 � a = 2b � Đặt a = 2 mol; b = 1 mol
Cách 1:
Phản ứng hóa học:
CH2=CH2 + H2O ���H ,t 0� CH3CH2OH
Mol: 2 2
CH3-CH=CH2 + H2O ���H ,t 0� CH3CH(OH)-CH3
Mol: x x
CH3-CH=CH2 + H2O ���H ,t 0� CH3CH2CH2OH
Mol: 1-x 1-x
46.2 + 60(1-x) 13
Trang 4� %mCH CH CH OH3 2 2 = 60.0,2 100%
� Đáp án D
Cách 2: Dễ thấy: %mCH CH OH3 2 = 2.46 100%
Mặt khác: %mCH CH(OH)CH3 3 = 6 100%
� %mCH CH CH OH3 2 2 = 100 - 60,53 - 31,58 = 7,89%
� Đáp án D
Ví dụ 5:
Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol một ancol X (no, mạch hở) cần 5,6 gam O 2 , thu được hơi H 2 O và 6,6 gam
CO 2 Công thức của X là
A.C2H4(OH)2 B.C3H7OH C.C3H5(OH)3 D.C3H6(OH)2
Lời giải:
Ta có: nO2 5,6 0,175
32
6,6
44
Số nguyên tử C trong X = CO 2
X
3
Nhận xét: X là ancol no � n = nX H O2 - nCO2 �nH O2 = 0,15 + 0,05 = 0,2.
Bảo toàn khối lượng: m + m = mX O2 CO2+ mH O2
� m = 6,6 + 0.2.18 - 5,6 = 4,6 gam � X M =X 4,6 92
� Đáp án C
Ví dụ 6:
Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Y gồm ba ancol đơn chức, thuộc cùng dãy đồng đẳng, thu được 3,808 lít khí CO 2 (đktc) và 5,4 gam H 2 O Giá trị của m là
Lời giải:
2
CO
3,808
22, 4
2
H O
5, 4
18
Nhận xét: nH O2 nCO2 � 3 ancol thuộc cùng dãy đồng đẳng no, đơn chức, mạch hở.
Ta có: nX nH O2 nCO2 0,3 0,17 0,13 mol �nO (X) nX = 0,13.
Bảo toàn khối lượng: mX mCmHmO = 0,17.12 + 0,6.1 + 0.13.16
= 4,72 gam
� Đáp án C
Ví dụ 7:
Đun nóng hỗn hợp Y gồm hai ancol (đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng) với H2SO4 đặc
ở 140oC Sau khi các phản ứng hoàn toàn, thu được 6 gam hỗn hợp ba ete và 1,8 gam nước Hai ancol
trong Y là
Trang 5A.CH3OH và C2H5OH B.C2H5OH và C3H7OH.
C.C3H5OH và C4H7OH D.C3H7OH và C4H9OH
Lời giải:
Gọi công thức chung của hai ancol là ROH
Phản ứng hóa học:
2 ROH ��� R O R + H2O
Mol: 0,2 � 0,1
Bảo toàn khối lượng:mancol metemH O2 = 6 + 1,8 = 7,8 gam
0, 2
� Hai ancol là CH3OH và C2H5OH � Đáp án A
Ví dụ 8:
Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai ancol, thu được 13,44 lít khí CO 2 (đktc) và 15,3 gam
H 2 O Mặt khác, cho m gam X tác dụng với Na (dư), thu được 4,48 lít khí H 2 (đktc) Giá trị của m là
A 12,9 B 15,3 C 12,3 D 16,9
Lời giải:
Ta có: mC = 0,6.12 = 7,2 gam; mH = 0,85.2 = 1,7 gam
Khi X tác dụng với Na:
-OH + Na ��� -ONa + 1
2H2 Mol: 0,4 0,2
nO = nOH = 2nH2 � nO = 0,4 mol � mO = 0,4.16 = 6,4 gam
Bảo toàn khối lượng:
m = m + m + m = 7,2 + 1,7 + 6,4 = 15,3
� Đáp án B
Ví dụ 9:
Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai ancol (no, đa chức, mạch hở, cùng số nhóm -OH), thu được 11,2 lít khí CO 2 (đktc) và 12,6 gam H 2 O Giá trị của m là
A 10,6. B. 13,8 C 13,1 D 9,9.
Lời giải:
Theo bài, X chứa hai ancol no � nX = nH O2 - nCO2= 0,2 mol
� Số nguyên tử C trung bình CO 2
X
n
2,5� ancol đó là C2H4(OH)2
Trang 6Do X chứa 2 ancol cùng số nhóm -OH � 2 ancol đều hai chức:
� nO = nOH = 2nX � nO = 0,4 mol
Bảo toàn khối lượng:
m = m + m + m = 0,5.12+1,4.1+0,4.16 = 13,8
� Đáp án B
Ví dụ 10:
Cho m gam hỗn hợp X gồm hai ancol tác dụng với Na (dư), thu được 4,48 lít khí H 2 Mặt khác, đốt cháy
hoàn toàn m gam hỗn hợp X cần vừa đủ V lít khí O 2 , thu được 13,44 lít khí CO 2 và 15,3 gam H 2 O Các
thể tích đo ở đktc Giá trị của V là
A.18,48 B.17,92 C.16,24 D.20,72
Lời giải:
n = 0,6 mol; n = 0,85 mol; n = 0,2 mol
Dựa trên mối quan hệ nguyên tố-nhóm chức thì với ancol: n O (X) = n OH
� nO (X)= n = 2n = 0,4 mol.OH H2
Bảo toàn nguyên tố O: nO (X) + 2n = 2nO2 CO2+ nH O2
� n =O2 2.0,6 0,85 0, 4
2
= 0,825 mol
� V = 0,825.22,4 = 18,48 lít.O2
� Đáp án A
Trang 72 PHENOL
a Định nghĩa
Phenol là những hợp chất có nhóm -OH đính trực tiếp vào vòng benzen.
b Tính chất hóa học
+ Tác dụng với dung dịch kiềm:
Phenol bị axit cacbonic đẩy ra khỏi dung dịch muối do tính axit yếu hơn:
+ Tác dụng với nước brom
Phenol tác dụng dễ dàng với nước brom, tạo thành kết tủa trắng 2,4,6-tribromphenol:
VÍ DỤ MẪU
Ví dụ 1:
Hợp chất hữu cơ X (trong phân tử có vòng benzen) có công thức phân tử là C 7 H 8 O 2 , tác dụng được với Na
và với NaOH Biết rằng khi cho X tác dụng với Na dư, số mol H 2 thu được bằng số mol X tham gia phản ứng và X chỉ tác dụng được với NaOH theo tỉ lệ mol 1:1 Công thức cấu tạo thu gọn của X là
Lời giải:
Nhận xét: Vì X tác dụng với Na thu được nH2 nX � X chứa hai nhóm -OH � Loại C
Loại D vì hai nhóm –OH đính vào cùng một C � không tồn tại
Mặt khác, X tác dụng với NaOH với tỉ lệ mol 1:1 � X chỉ chứa 1 nhóm -OH đính vào vòng benzen
� Loại B
Trang 8� Đáp án A.
Ví dụ 2:
Cho các phát biểu sau về phenol (C6H5OH):
(a) Phenol tan nhiều trong nước lạnh
(b) Phenol có tính axit nhưng dung dịch phenol trong nước không làm đổi màu quỳ tím
(c) Phenol được dùng để sản xuất phẩm nhuộm, chất diệt nấm mốc
(d) Nguyên tử H của vòng benzen trong phenol dễ bị thay thế hơn nguyên tử H trong benzen
(e) Cho nước brom vào dung dịch phenol thấy xuất hiện kết tủa
Số phát biểu đúng là
A 4 B 2 C 5 D 3
Lời giải:
(a) sai vì phenol là hợp chất ít tan trong nước lạnh, tan nhiều hơn trong nước nóng.
(b) đúng vì tính axit của phenol rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic.
(c) đúng.
(d) và (e) đều đúng.
Phenol tác dụng dễ dàng với nước brom, xảy ra sự thế các nguyên tử H bằng Br, tạo thành kết tủa trắng 2,4,6-tribromphenol:
� Đáp án A
Ví dụ 3:
Số chất ứng với công thức phân tử C 7 H 8 O (là dẫn xuất của benzen) tác dụng được với dung dịch NaOH
là
Lời giải:
Nhận xét: Để tác dụng với dung dịch NaOH, các chất cần có nhóm -OH đính vào vào benzen
Các chất thỏa mãn là: o-CH3C6H4OH; m-CH3C6H4OH; p-CH3C6H4OH
� Đáp án C
Ví dụ 4:
Cho dãy các chất sau: etyl axetat, anilin, ancol etylic, axit acrylic, phenol, phenylamoni clorua, ancol
benzylic, p-crezol Trong các chất này, số chất tác dụng được với dung dịch NaOH là
Lời giải:
Nhận xét: Các chất có khả năng tác dụng với dung dịch NaOH bao gồm: axit, este, phenol; muối
amoni
Như vậy, các chất thỏa mãn là: axit acrylic, etyl axetat, phenol, phenylamoni clorua, p-crezol.
� Đáp án C
Lưu ý: p-crezol là một loại phenol (p-metylphenol).
Trang 9Ví dụ 5:
Ảnh hưởng của nhóm -OH đến gốc C 6 H 5 - trong phân tử phenol thể hiện qua phản ứng giữa phenol với
A.dung dịch NaOH B.Na kim loại C.nước Br2 D.H2 (Ni, to)
Lời giải:
Nhận xét: Benzen không tác dụng với nước Br2
Vòng benzen có có gắn nhóm -OH tác dụng được với nước Br2
� nhóm -OH có ảnh hưởng đến gốc C6H5- trong phân tử phenol
� Đáp án C
Ví dụ 6:
Cho a mol X (chứa vòng benzen) phản ứng vừa hết với a lít dung dịch NaOH 1M Mặt khác, nếu cho a mol X phản ứng với Na (dư) thì sau phản ứng thu được 22,4a lít khí H 2 (đktc) X có thể là
A.HOC6H4COOCH3 B.CH3C6H3(OH)2
Lời giải:
Nhận xét: X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:1 � X chỉ chứa một trong số ba nhóm chức: -OH
(phenol), -COOH (axit) hoặc -COO- (este)
� Loại A vì chứa 1 nhóm -OH (phenol) và 1 nhóm este.
� Loại B vì chứa 2 nhóm -OH (phenol).
� Loại D vì chứa 1 nhóm -OH (phenol) và 1 nhóm axit.
� Đáp án C
Ví dụ 7:
Cho dãy các hợp chất thơm: p-HO-CH2-C6H4-OH (1), p-HO-C6H4-COOC2H5 (2), p-HO-C6H4-COOH (3),
p-HCOO-C6H4-OH (4), p-CH3O-C6H4-OH (5)
Có bao nhiêu chất trong dãy thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện sau?
(a) Chỉ tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1 : 1
(b) Tác dụng được với Na (dư) tạo ra số mol H2 bằng số mol chất phản ứng
A 3 B 4 C 1 D 2
Lời giải:
Nhận xét: X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:1 � X chỉ chứa một trong số ba nhóm chức: -OH
(phenol), -COOH (axit) hoặc -COO- (este)
� Các chất thỏa mãn điều kiện (a) là: (1) và (2)
Mặt khác, X tác dụng được với Na (dư) tạo ra số mol H2 bằng số mol chất phản ứng � X chứa hai nhóm chức chứa H linh động (nhóm –OH hoặc –COOH)
� Trong hai chất (1), (2) thì chỉ có (1) thỏa mãn tính chất (b)
� Đáp án C
Các phản ứng hóa học:
p-HO-CH2-C6H4-OH + NaOH ��� p-HO-CH2-C6H4-ONa + H2O
p-HO-CH2-C6H4-OH + 2Na ��� p-NaO-CH2-C6H4-ONa + H2
Trang 103 BÀI TẬP ÔN LUYỆN
Bài 1:
Cho m gam hỗn hợp X gồm hai ancol (no, đơn chức, đồng đẳng kế tiếp) tác dụng với CuO (dư) nung nóng, thu được hỗn hợp hơi Y có tỉ khối hơi so với H2 là 13,75 Cho Y phản ứng với một lượng dư AgNO 3
trong dung dịch NH3 đun nóng, sinh ra 64,8 gam Ag Giá trị của m là
Bài 2:
Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm hai ancol no, đa chức, mạch hở, thu được CO 2 và H 2 O có tỉ
lệ mol tương ứng là 3 : 4 Hai ancol đó là
A.C3H5(OH)3 và C4H7(OH)3.B.C2H5OH và C4H9OH
C.C2H4(OH)2 và C4H8(OH)2.D.C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2
Bài 3:
Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm metanol, etylen glicol và glixerol), thu được 30,8 gam
CO2 và 19,8 gam H 2 O Giá trị của m là
A.21,0 B.16,2 C.21,8 D.19,4
Bài 4:
Đun nóng một ancol đơn chức X với dung dịch H 2 SO 4 đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sinh ra chất
hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428 Công thức phân tử của X là
Bài 5:
Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một ancol X (no, mạch hở) cần vừa đủ 17,92 lít khí O 2 (ở đktc) Mặt khác, nếu
cho 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với m gam Cu(OH) 2 thì tạo thành dung dịch có màu xanh lam Giá trị của
m và tên gọi của X tương ứng là
A.9,8 và propan-1,2-điol B.4,9 và propan-1,2-điol
C.4,9 và propan-1,3-điol D 4,9 và glixerol
Bài 6 :
Khi tách nước từ một chất X có công thức phân tử C 4 H 10 O tạo thành ba anken là đồng phân của nhau (tính
cả đồng phân hình học) Công thức cấu tạo thu gọn của X là
C.CH3CH(OH)CH2CH3 D.CH3CH(CH3)CH2OH
Bài 7:
Ứng với công thức phân tử C 3 H 6 O có bao nhiêu hợp chất mạch hở bền khi tác dụng với khí H 2 (xúc tác Ni,
to) sinh ra ancol?
Bài 8:
Cho m gam một ancol X (no, đơn chức) qua bình đựng CuO (dư), nung nóng Sau khi phản ứng hoàn
toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối đối với hiđro là 15,5 Giá trị của m là
Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm metanol, etylen glicol và glixerol cần vừa đủ V lít khí O 2 (đktc), thu được 15,4 gam CO2 và 9,9 gam H 2 O Giá trị của V là
A.11,20 B.10,08 C.8,40 D.13,44
Trang 11Bài 10:
Đốt cháy hoàn toàn một lượng ancol X thu được CO 2 và H 2 O có tỉ lệ mol tương ứng là 3:4 Thể tích khí oxi cần dùng để đốt cháy X bằng 1,5 lần thể tích khí CO 2 thu được (ở cùng điều kiện) Công thức phân tử của X là
A.C3H8O B.C3H8O3 C.C3H4O D.C3H8O2
Bài 11:
Thực hiện phản ứng tách nước ancol X, chỉ thu được một anken duy nhất Đốt cháy hoàn toàn một lượng
X thu được 5,6 lít khí CO 2 (đktc) và 5,4 gam H 2 O Có bao nhiêu công thức cấu tạo phù hợp với X?
Bài 12:
Cho các ancol sau: HOCH2CH2OH (X); HOCH2CH2CH2OH (Y); HOCH2CH(OH)CH2OH (Z);
CH3CH2OCH2CH3 (R); CH3CH(OH)CH2OH (T) Những chất tác dụng được với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam là
Bài 13:
Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp M gồm hai ancol X và Y là đồng đẳng kế tiếp của nhau, thu được 0,3 mol CO 2 và 0,425 mol H 2 O Mặt khác, cho 0,25 mol hỗn hợp M tác dụng với Na (dư), thu được chưa
đến 0,15 mol H 2 Công thức phân tử của X, Y là:
A C3H6O, C4H8O B C2H6O, C3H8O
C C2H6O2, C3H8O2 D C2H6O, CH4O
Bài 14:
Cho 10 ml dung dịch ancol etylic 46ο phản ứng hết với Na (dư), thu được V lít khí H 2 (đktc) Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất bằng 0,8 g/ml Giá trị của V là
Bài 15:
Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 3 ancol đơn chức, thuộc cùng dãy đồng đẳng, thu được 6,72 lít
CO 2 (đktc) và 9,9 gam H 2 O Nếu thực hiện phản ứng ete hóa m gam X (hiệu suất 100%) thì tổng khối
lượng ete thu được là
Bài 16:
Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm một anken và một ancol hai chức, mạch hở, thu được 0,7 mol
CO 2 và 0,8 mol H 2 O Giá trị của m là
Bài 17:
Hợp chất hữu cơ X (chứa C, H, O) có tỉ lệ khối lượng mC : mH : mO = 21:2:4 Công thức phân tử của X trùng với công thức đơn giản nhất Số đồng phân cấu tạo thuộc loại hợp chất thơm ứng với công thức phân
tử của X là
Bài 18: