Chinh phục VD VDC hóa demo

Một số mối liên hệ quan trọng - Khi thủy phân este ancol lấy NaOH làm chất thủy phân đại diện Este + NaOH → Muối + Ancol - Khi thực hiện phản ứng vôi tôi xút: Muối + NaOH CaO - Khi anco

CHUYÊN ĐỀ 1: BÀI TẬP ESTE VẬN DỤNG – VẬN DỤNG CAO 7

A Este mạch hở hoặc không chứa nhóm –COO đính trực tiếp với vòng thơm (gọi tắt là este ancol) 7

B Este chứa vòng thơm đính trực tiếp với nhóm COO (gọi tắt este phenol) 22

C Ví dụ minh họa 25

D Bài tập rèn luyện kĩ năng 55

CHUYÊN ĐỀ 2: BÀI TẬP TÌM CHẤT ESTE 128

A Kiến thức cần nhớ 128

A1 Các chất và phản ứng liên quan 128

A2 Hướng tư duy để xử lí bài tập tìm chất este 135

B Ví dụ minh họa 136

C Bài tập rèn luyện kĩ năng 141

CHUYÊN ĐỀ 3: BÀI TẬP ĐỐT CHÁY VÀ THỦY PHÂN CHẤT BÉO 157

A Kiến thức cần nhớ 157

B Ví dụ minh họa 161

C Bài tập rèn luyện kĩ năng 168

CHUYÊN ĐỀ 4: HỢP CHẤT HỮU CƠ CHỨA NITƠ 181

A Amin 181

A1 Kiến thức cần nhớ 181

A2 Ví dụ minh họa 183

A3 Bài tập rèn luyện kĩ năng 209

B Amino axit 216

B1 Kiến thức cần nhớ 216

B2 Ví dụ minh họa 220

B3 Bài tập rèn luyện kĩ năng 282

MỤC LỤC

C1 Kiến thức cần nhớ 288

C2 Ví dụ minh họa 294

C3 Bài tập rèn luyện kĩ năng 309

D Peptit 332

D1 Kiến thức cần nhớ 332

D2 Ví dụ minh họa 338

D3 Bài tập rèn luyện kĩ năng 393

CHUYÊN ĐỀ 5: TƯ DUY PHÂN CHIA NHIỆM VỤ H+ 398

A Kiến thức cần nhớ 398

B Ví dụ minh họa 399

CHUYÊN ĐỀ 6: BÀI TOÁN CHẤT KHỬ PHẢN ỨNG VỚI H+, NO3- 411

A Kiến thức cần nhớ 411

B Ví dụ minh họa 416

C Bài tập rèn luyện kĩ năng 435

CHUYÊN ĐỀ 7: BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN 448

A Kiến thức cần nhớ 448

B Ví dụ minh họa 452

C Bài tập rèn luyện kĩ năng 469

CHUYÊN ĐỀ 8: BÀI TOÁN ĐỒ THỊ 472

A Kiến thức cần nhớ 472

B Ví dụ minh họa 489

C Bài tập rèn luyện kĩ năng 526

CHUYÊN ĐỀ 9: PHI KIM TÁC DỤNG VỚI OXI VÀ AXIT CÓ TÍNH OXI HÓA MẠNH 532

A Kiến thức cần nhớ 532

B Ví dụ minh họa 539

C Bài tập rèn luyện kĩ năng 559

LOVEBOOK.VN| 7

CHUYÊN ĐỀ 1: BÀI TẬP ESTE VẬN DỤNG – VẬN DỤNG CAO

A ESTE MẠCH HỞ HOẶC KHÔNG CHỨA NHÓM –COO ĐÍNH TRỰC TIẾP VỚI VÒNG THƠM (GỌI TẮT LÀ ESTE ANCOL)

I Dấu hiệu nhận biết và một số mối liên hệ quan trọng

1 Dấu hiệu nhận biết este ancol

- Khi đề bài cho rõ este:

+ Mạch hở

+ Không chứa vòng thơm

+ Không chứa nhóm –COO este đính trực tiếp với vòng thơm

2 Một số mối liên hệ quan trọng

- Khi thủy phân este ancol (lấy NaOH làm chất thủy phân đại diện) Este + NaOH → Muối + Ancol

- Khi thực hiện phản ứng vôi tôi xút:

Muối + NaOH CaO

- Khi ancol phản ứng với Na, K tạo khí H2:

Ancol + Na → Muối ancolat + H2

→ Chính vì vậy trong một bài toán este chúng ta ưu tiên tìm mối liên hệ

“ngầm” quan trọng này sau đó mới xử lí các dữ kiện còn lại

- Thủy phân este ancol trong

NaOH tạo muối và ancol:

2 ankan este este COO

este COO

este COO

Este 1 C C anken C H CH

CHEste 1 C C

2



b.3) Các este không no có 2π ở gốc hiđrocacbon trở lên mạch hở:

- Este đơn chức có 2π ở gốc hiđrocacbon: CnH2n-4O2

no

Cách suy luận công thức tổng quát của este khi đã xác định tính chất:

Bước 1: Đưa các nguyên tố lên: CnH2n+2O

Số nguyên tử O phụ thuộc vào số nhóm chức este

Ví dụ: đơn chức → 1 nhóm COO → 2 nguyên tử O

Bước 2: Xét độ bất bão hòa:    v π là số liên kết pi trong phân tử

v là số vòng trong phân tử

Bước 3: Hệ số C và O đều cố định

→ Hệ số H 2n 2 2.   

(Tư duy cứ thêm 1 đơn vị ∆ → giảm 2 nguyên tử H)

Áp dụng: Este không no 2 liên kết C = C, ba chức, mạch hở (vòng = 0)

Bước 1: C Hn 2n 2 O6 (3 nhóm COO) Bước 2:      v 5 2π trong 2 liên kết C=C

3π trong 3 nhóm COO Bước 3: C Hn 2n 2 2.5  O6 C Hn 2n 8 O6

1.2 Dồn chất cho muối cacboxylat

a) Muối chưa biết tính chất

CH

2 DC

2 ancol ancol O

CH

HCH

DC

2 DC

ancol O

b.3) Ancol không no có từ 2 kiên kết π trong gốc hiđrocacbon trở lên

Dồn chất tương tự este, đưa về DC 2

nguyên tố đơn giản C, H2, O…

- Hướng 2: Tìm được đặc điểm chung, thường hay gặp ở chất no hoặc chất có 1 liên kết C=C dồn chất theo các nguyên tắc ở trên

Ví dụ 1: Hỗn hợp CH3OH, C2H5OH, C3H6(OH)2, C3H5(OH)3

Nhận xét: Các ancol trên đều no

2 DC

2 ancol ancol OH

LOVEBOOK.VN| 11

2 DC

2 este no

este COO

+ COO sinh ra từ cả 2 loại este nên nCOO nesteCOO

Kết luận: Khi dồn chất xong ta cần phải xem xét có sự liên hệ số mol giữa các chất hay không chứ không đơn thuần là đưa hỗn hợp lớn về hỗn hợp nhỏ hơn

2 DC

2 este no este H

2

no este este

 Muối no Trường hợp với muối chúng ta ít áp dụng hơn so với este và ancol

2.3 Bơm H2 vào ancol

ancol OH

Tư duy xếp hình là bước

rất quan trọng để đi tới kết

quả cuối cùng của bài toán

nhưng lại rất nhiều dạng;

vì vậy đòi hỏi chúng ta

phải vận dụng linh hoạt,

tùy cơ ứng biến

Nhận xét

X min X min X min

C ; C ; C (Tìm số nguyên tử C của chất đầu dãy đồng đẳng mà thỏa mãn tính chất của X1; X2; X3)

Áp dụng vào một số ví dụ để bạn đọc dễ hiểu hơn:

Ví dụ 1: (Không có sự ràng buộc) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp E gồm 0,13 mol axit no, đơn chức, hở; 0,18 mol este no, hai chức, hở và 0,07 mol ancol no, hai chức, hở thu được 1,19 mol CO2 Xác định công thức phân tử các chất trong E?

tử của các chất trong X?

Thực hiện xếp hình:

Bước 1:

LOVEBOOK.VN| 13

min axit

min ancol

min

3 C

n 0.0,02 2.0,03 0.0,04

n 1.0,02 0.0,03 1.0,04

Ở đây có sự ràng buộc giữa este với axit, ancol: Tăng C của axit hoặc ancol thì

Ceste tăng lên 1 đơn vị

- Xếp hình cho este biÕt

biÕt d÷ kiÖn ancol + muèi

este este C

- Áp dụng như cách xếp hình tổng quát nếu các este đều rõ tính chất

- Este chưa biết tính chất → Ta đoán số nguyên tử C đưa vào trước rồi điền H vào sau hoặc xếp hình cho liên kết π rồi xếp hình cho este

Ví dụ 1:[Este xác định tính chất] Biết 29,52 (g) hỗn hợp X gồm 0,07 mol este Y; 0,13 mol este Z (Y, Z đều là este no, đơn chức, mạch hở và MY < MZ) và 0,15 mol este T đơn chức chứa một liên kết C=C mạch hở Xác định công thức phân tử các chất trong X?

14 |LOVEBOOK.VN

2 2 2

CH X

CH

Y : C H O

OO nCH

Z : C H O

OO nCH

T : C H O

CH29,52 g OO n n 0,2 mol

H O n 0,15 mol29,52 m m 29,52 0,2.32 0,15.30

- Chọn giá trị k ; kA B3 (Theo đề số liên kết π không quá 3)

→ Nhìn ra ngay kA 2; kB3 cho nghiệm đúng

LOVEBOOK.VN| 15

Nhận xét: Những bước sử dụng CTĐC nhiệm vụ của chúng ta là đoán giá trị nguyên kA, kB,… sao cho nghiệm phù hợp với đề bài; trong bài trên ta giải hệ phương trình thì nên đưa vào máy tính, nếu có kết quả đẹp, thỏa mãn ta lấy ra giá trị kA, kB,… kia ngay

→ Trong các lời giải sau chỉ viết luôn giá trị còn việc tính toán ra giá trị đó

là do bạn đọc tự tính

Hướng xếp hình (2):

- Áp dụng khi biết đủ dữ kiện ancol và muối

→ Ta ghép sao cho số mol của các chất khớp với nhau

Ví dụ 3: [Biết dữ kiện ancol + muối] Thủy phân hoàn toàn 3 este X, Y, Z (MX = MY

< MZ) trong NaOH thu được 0,24 mol hỗn hợp ancol kế tiếp trong dãy đồng đẳng

có tỉ khối hơi so với H2 là 20,375 và dung dịch chứa 0,12 mol CH3COONa và 0,12 mol HCOONa Xác định công thức của X, Y, Z?

Hướng dẫn

Tìm ancol → Xếp hình → Kết quả

3 ancol

CH OH : 0,09 mol CH COONa : 0,12 mol

C H OH : 0,15 mol HCOONa : 0,12 mol

biÕt tÝnh chÊt muèibiÕt

Hướng xếp hình (2):

Thường áp dụng với hỗn hợp 2 muối

Muối DC

mCOONaNaOOC COONa

16 |LOVEBOOK.VN

dß nghiÖm nguyªn

XH

1 2

m R n R nR

→ Công thức chính xác của muối

Ví dụ 1: [Suy luận nhanh] Hỗn hợp A gồm 0,05 mol muối natri cacboxylat đơn chức mạch hở và 0,02 mol muối natricacboxylat hai chức, mạch hở có tổng khối lượng là 6,08 gam Xác định công thức phân tử từng muối?

NaOOC COONa : 0,02 mol

Câu hỏi đặt ra: Cơ sở nào để chúng ta dò ra được nghiệm nguyên R1, R2?

Phương pháp: Sử dụng tính năng MODE 7 (với máy FX-570 ES và FX-570 VN) hoặc MENU 8 (với máy FX-580 VN X)

   

1 2

1 2

1 theo R

R ú

f x

R x

2,53 0,03.RR

0,072,53 0,03.x

2

2

CH

START : 0 COONa R 0STEP : 14 M

→ f(x) nguyên và tồn tại gốc hidrocacbon R1 ta sẽ chọn

Trường hợp 2: Muối không no 1 liên kết C=C

Khi dồn chất cho muối:

LOVEBOOK.VN| 17

Muối DC 2 2 2

2

C H COONaCH

Ở bài tập trên, kết quả máy tính hiện thị khi ta chọn trường hợp 2:

- Thường áp dụng với hỗn hợp ancol no + cùng số nguyên tử C

Ancol no cùng C nhÊc O ankan (chỉ có 1 ankan)

18 |LOVEBOOK.VN

ancol DC

ancol OH

Kết luận: Xếp hình xoay quanh 3 hướng chủ đạo với từng chất:

+ XH tổng quát + XH bằng CTĐC + XH theo kĩ năng, dò nghiệm nguyên

Ngoài ra, ở phần sau chúng tôi giới thiệu cho bạn đọc thêm một số trường hợp đặc biệt của este, ancol, muối

4 Kĩ thuật vênh

- Bản chất: Vênh giúp nhẩm nhanh lượng chất để tính toán, thường là hệ phương trình 2 ẩn

- nC (XH) cũng là một dạng của kĩ thuật vênh

- Tư duy: Xem lượng chất bị tăng do chất nào → tập trung tính ngay số mol chất

đó → số mol các chất còn lại

Ví dụ 1: [Vênh nhóm chức este] Biết 0,05 mol hỗn hợp X gồm este đơn chức A mạch hở và este hai chức B mạch hở cần vùa đủ 0,06 mol KOH Tính số mol từng este trong X?

nhãmnhãm

2

B C

Ví dụ 3: [Vênh số nguyên tử C] Đốt cháy 0,12 mol hỗn hợp 2 chất có số nguyên

tử C liên tiếp thu được 0,33 mol CO2 Tìm số mol mỗi chất?

Hướng dẫn

Khi nhẩm hay giải hệ nên

ghi luôn kết quả bên cạnh

chất để tiết kiệm thời gian

làm bài, không bị lan man

STUDY TIP

LOVEBOOK.VN| 19

C liên tiếp

hçn hîp 2

Chú ý: + Đây là kĩ thuật nhẩm nhanh cần thành thạo còn nếu không chúng

ta sử dụng máy tính giải hệ phương trình cũng được

+ Từ các bài sau tôi chỉ kí hiệu vªnhvà viết số mol chất bên cạnh, việc tính toán chi tiết là của bạn học

5 Một số tư duy đặc biệt

este este

Lưu ý: Trong bài tập chúng ta thường chỉ đề cập đến 3 ancol sau: CH3OH,

C2H4(OH)2, C3H5(OH)3

5.3 Dữ kiện n C muèin COONa muèi

Từ dữ kiện suy ra ngay: Cmuối nằm trọn trong COONa

→ Muối không có gốc hiđrocacbon

5.5 Dữ kiện tính chất este – axit – ancol (mạch hở)

- Quy tắc: Este đa chức mạch hở:

+ Ancol đa chức → axit cấu tạo nên este đơn chức

+ Ancol đơn chức → axit cấu tạo nên este đa chức

Thủy phân este đơn chức

→ Ancol tạo este là CH 3 OH

axit : COOHancol : C H OH

III Ý tưởng xử lý bài toán este ancol

1 Bài toán định lượng (chỉ yêu cầu tính dữ kiện mà không nhất thiết tìm công thức của các chất trong phản ứng)

- Dấu hiệu:

+ Đề cho hỗn hợp nhiều chất + Dữ kiện tìm chất gần như không có nhưng dữ kiện liên quan đến các thành phần trong chất có đủ

+ Đề yêu cầu tính các dữ kiện: Khối lượng, số mol, thể tích

2 Bài toán este ancol tổng hợp

Đánh giá: Các bài toán rất rộng, đa dạng và phức tạp; nếu không nắm bắt được

ý tưởng xử lí sẽ rất khó khăn trong việc giải bài toán

- Chúng ta đưa ra một khái niệm: Tập kích chất

- Bản chất: Tập trung xử lí một chất hoặc hỗn hợp trên nhiều phương diện + Làm sáng tỏ số liệu các thành phần cấu tạo chất

+ Bằng mọi giá sử dụng tư duy (DC, XH, bơm,…) để tìm được ngay công thức của các chất mà ta xác định để tập kích

COO OH OH KOH,NaOH COONa

- Bài toán đã cho dữ kiện về mối liên hệ ngầm ta chuyển qua mục 2.2

- Bài toán chưa cho dữ kiện về mối liên hệ ngầm ta sẽ đặt luôn mối liên hệ ngầm

là ẩn số → NaOH: a mol (lấy Na làm đại diện cho kim loại kiềm)

→ Biểu diễn meste; mNaOH mmuối; mancol theo a

uèi

Este  NaOH  M  Ancol

Với phản ứng thủy phân

este mạch hở trong môi

trường kiềm (NaOH, KOH)

→ Quy tắc:

STUDY TIP

Bài toán định lượng este

thường có đề bài khá dài vì

vậy chúng ta nên làm theo

3 bước trong ý tưởng xử lí,

LOVEBOOK.VN| 21

       BTKL

Giải ẩn → Giá trị của a

2.2 Các hướng xử lí bài toán este

Bước làm đầu tiên:

Hướng xử lí: Căn cứ vào dữ kiện đề cho ở chất nào ta phân thành chủ yếu 4 hướng và đích cuối cùng thường là este

DC XH

Ta xây dựng công thức của chất từ các số liệu từ dồn chất

Sau đây là các ví dụ để bạn đọc hình dung hướng tư duy:

Ví dụ 1: Hỗn hợp E gồm 3 este đơn chức tạo thành từ ancol etylic với 3 axit cacboxylic, trong đó có 1 axit no và 2 axit không no (chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử MY < MZ) là đồng đẳng kế tiếp của nhau Đốt cháy hoàn toàn 10,2 gam E thu được 20,24 gam CO2 và 7,56 gam H2O Phần trăm khối lượng este tạo

từ Y trong E là?

Định hướng tư duy giải

Đọc dữ kiện dò dữ kiện chỉ có ở este

T­ duy

Tập kích este

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,18 gam hỗn hợp X chứa 2 este đều mạch hở, thuần chức thu được 0,19 mol nước Mặt khác thủy phân hết 6,18 gam X cần dùng 80ml dung dịch NaOH 1M thu được hỗn hợp Y chứa 2 ancol hơn kém nhau 1 nguyên

tử C Dẫn toàn bộ Y qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 2,38 gam Phần trăm khối lượng của este có phân tử khối lớn trong X là?

Định hướng tư duy giải

Ví dụ 3: X, Y là hai este thuần chức, đều mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 31,74 gam

A với dung dịch NaOH (lấy dư 20% so với phản ứng), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được phần rắn có khối lượng m gam và phần hơi chứa hỗn hợp 2 ancol

Đọc đề

Dữ liệu dễ tập trung ở đâu?

Chất nào?

Hướng tư duy xử lí

phải khai thác triệt để dữ

kiện tại đó triệt để; tìm

được chất càng tốt

Chú ý

Ví dụ 4: Hỗn hợp E gồm 3 este mạch hở X, Y và Z trong đó có một este hai chức

và hai este đơn chức (MX < MY < MZ) Cho 29,34 gam E tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư thu được hỗn hợp các ancol no và 31,62 gam hỗn hợp muối của hai axit cacboxylic kế tiếp trong cùng dãy đồng đẳng Khi đốt cháy hết 29,34 gam E thì cần vừa đủ 1,515 mol O2 thu được H2O và 1,29 mol CO2 Khối lượng của Y trong 39,34 gam E là?

Định hướng tư duy giải

B ESTE CHỨA VÒNG THƠM ĐÍNH TRỰC TIẾP VỚI NHÓM COO (GỌI TẮT ESTE PHENOL)

I Dấu hiệu nhận biết và một số liên hệ quan trọng

1 Dấu hiệu nhận biết este phenol

(1) Khi đề bài không nói este “mạch hở”

(2) Khi este

NaOH COO

(3) Khi thủy phân 1 este chỉ cho ra 2 muối + H2O

Lí giải dấu hiệu:

(1) Este có COO- vòng thơm → vòng thơm không phải mạch hở nên este phenol không là este mạch hở Đề bài không cho rõ este mạch thì chúng ta liên tưởng ngay đến este phenol

ph¶n øng ph¶n øng

NaOH COO este phenol

OH ancol

LOVEBOOK.VN| 23

2 Một số liên hệ quan trọng với este phenol

- Xét 2 loại nhóm COO ancol

phenol

COO COO

- Tỉ lệ phản ứng: 1 mol COOancol → 1 mol NaOH

1 mol COOphenol → 2 mol NaOH

NaOH COO ancol COO phenol

- Muối sinh ra từ este phenol không chỉ đơn thuần là muối cacboxylat (-COONa)

mà còn có muối phenolat (-ONa)

2 DC

phenol

phenol COO

CH

+ Bước 3: nC a.n1b.n2c.n3+ Bước 4: Kết luận Cchất

b) Xếp hình khi chưa xác định tính chất của các chất trong hỗn hợp este phenol

c) Kĩ năng xếp hình “tuần tự” kết hợp khả năng suy đoán nhanh

- Khi đã có dữ kiện ở este phenol thay vì tính toán theo cách a, b mà bạn đọc có

tư duy nhanh, tốt chúng ta sẽ “vẽ khung” chất rồi xếp hình dần

Thủy phân este phenol (môi

trường kiềm, lấy NaOH đại

24 |LOVEBOOK.VN

- Khung:

+ Este đơn chức: -COO- + Este hai chức: -OOC- -COO- + Este phenol: -COOC6-

- Dữ kiện đã cho chúng ta khéo léo nhẩm nhanh đưa dữ kiện vào

Na COcacboxylat COONa

COphenolat ONa

- Ngoài ra chúng tôi vẫn khuyến khích bạn đọc nâng cao tư duy, nghĩa là khi có

đủ dữ kiện ta nên “tuần tự, dần dần” xếp hình muối và ra luôn kết quả chính xác

III Ý tưởng xử lí bài toán este phenol

1 Bài toán định lượng

1.1 Tìm mối “liên hệ ngầm”:

NaOH

n ph¶n øng

COOancol kí hiệu: COOac

COOphenol kí hiệu: COOphe

Thiết lập mối quan hệ: ph¶n øng ac phe

Dữ kiện thường dùng: este ac phe

1.2 Tính mmuối (muối gồm cả muối cacboxylat + muối phenolat)

T­ duy

 Sử dụng BTKL

2 Bài toán este phenol tổng hợp

- Các bước gần giống este ancol: