Chuyên đề Phương pháp giải nhanh một số dạng toán hóa hữu cơ
Một số dạng bài toán cơ bản
1. Phản ứng tráng bạc của anđehit, axit cacboxylic, este . :
Với andehit đơn chức, thì trong phản ứng tráng bạc số mol andehit bằng ½ số mol bạc sinh ra. Trừ trường hợp đặc biệt là HCHO có số mol bằng ¼ số mol bạc sinh ra. Còn đối với andehit n chức trở lên thì số mol của nó luôn bằng n/2 số mol bạc sinh ra.Ngoài ra axit fomic, các muối và este của nó có phản ứng tráng bạc và số mol luôn luôn bằng ½ số mol bạc
i lượng muối thu được là: A. 12,6 gam. B.13,6 gam. C.14,2 gam. D. Kết qủa khác. Giải: Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có : nHCOOH = nNaOH = nmuối Þ mmuối = 0,1.2.(46+22) = 13,6g Bài 2: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thu được 7,28 gam muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. CH2=CH-COOH. B. CH3COOH. C. HCºC-COOH. D. CH3-CH2-COOH. Giải: * Nhận xét: Khi tác dụng với axit, gốc Ca đã thay thế 2 nguyên tử H trong axit, nên khối lượng mol của muối tăng lên là 40 – 2 = 38 Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có Þ mtăng = 7,28 – 5,76 = 1,52 g Mà cứ 2 mol axit phản ứng thì khối lượng muối tăng so với axit là 38 g Vậy: naxit = (1,52.2)/38 = 0,08 mol =>Maxit = 5,76/0,08 = 72 Þ R = 27 (gốc -C2H3) Þ Đáp án A Bài 3: Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hoá là: (Đề thi khối B năm 2007) A. 55%. B. 50%. C. 62,5%. D. 75%. Giải: naxit = 12/60 = 0,2 mol; nancol = 13,8/46 = 0,3 mol Vì tỉ lệ phản ứng 1:1 nên axit hết, ta tính theo axit Este tạo ra là CH3COOC2H5 (M = 88) Þ neste =11/88 = 0,125 mol Þ naxit pư = neste = 0,125 mol → H = (0,125/0,2).100% = 62,5% Þ Đáp án C. Bài 4: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng với 5,75 gam C2H5OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hoá đều bằng 80%). Giá trị của m là (cho H = 1, C = 12, O = 16) (Đề khối A năm 2007) A. 10,12. B. 6,48. C. 8,10. D. 16,20. Giải: *Nhận xét: Ta nhận thấy 2 axit có tỉ lệ mol 1:1 và đều là axit đơn chức, nên ta không tìm số mol mỗi chất mà nên tìm ra gốc R trung bình để giải quyết bài toán nhanh hơn Gọi công thức trung bình là RCOOH Þ axit = (46+60)/2 = 53 Þ R = 53 – 45 = 8 nRCOOH = 5,3/53 = 0,1mol nancol = 5,75/46 = 0,125 mol Este tạo ra có công thức là RCOOC2H5 (este = 8+44+29 = 81) Þ m = 0,1.81.80% = 6,48 Þ Đáp án B Bài 5: Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch gồm KOH 0,12M và NaOH 0,12M. Cô cạn dung dịch thu được 8,28 gam hỗn hợp chất rắn khan. Công thức phân tử của X là: (Đề khối B năm 2008) A. C2H5COOH. B. CH3COOH. C. HCOOH. D. C3H7COOH. Giải: nKOH = nNaOH Nhận xét: Ta thấy nKOH : nNaOH = 1:1 nên ta cũng dùng phương pháp trung bình để tìm ra công thức trung bình để tính toán dễ dàng hơn. Mặt khác vì axit sơn chức nên naxit = nROH = Đặt công thức trung bình của bazơ là ROH Þ ROH = (56+40)/2 = 48 → mROH = (0,06+0,06).48 = 5,76 g Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có = 3,6 + 5,76 – 8,28 = 1,08 Þ = 0,06 mol → nAxit = 0,06 mol Þ Maxit = 3,6/0,06 = 60 (CH3COOH) Þ Đáp án B Bài 6: Cho 0,1 mol Glyxerol phản ứng với 0,15 axit axetic có xúc tác H2SO4 đặc, thu được m gam este B (không chứa chức khác) với hiệu suất phản ứng là 80%. Giá trị m là : A. 13,08 g B. 14,02 g C. 13,10 g D. 16,2 g Giải: Este B chỉ có chức este không có chức khác do vậy phản ứng giữa glixerol và axit axetic theo tỉ lệ 1:3 CTPT của Este là (CH3COO)3C3H5; neste = 1/3*naxit = 0,05 mol, M = 218. Þ mEste = 0,05.218.80% = 13,08 g Bài 7: X là một este no đơn chức, có tỉ khối hơi đối với CH4 là 5,5. Nếu đem đun 2,2 gam este X với dung dịch NaOH (dư), thu được 2,75 gam muối. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. HCOOCH2CH2CH3. B. HCOOCH(CH3)2. C. C2H5COOCH3. D. CH3COOC2H5. Giải: Gọi công thức este là RCOOR’ Meste = 5,5.16 = 88 Þ neste = 2,2/88 = 0,025 mol RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH. 0,025 mol 0,025 mol Nmuối = 0,025 mol Þ Mmuối = 2,05/0,025 = 82 → R = 82 – 67 = 15 Þ R là CH3- Þ R’= 88 – 59 = 29 Þ R’ là C2H5- CTPT este là: CH3COOC2H5 Þ Đáp án D. Bài 8: X là một chất hữu cơ no, đơn chức có M = 88. Nếu đem đun 2,2 gam este X với dung dịch NaOH dư, thu được 2,4 gam muối. Công thức cấu tạo thu gọn của chất nào sau đây phù hợp với X: A. HCOOCH2CH2CH3. B. CH2CH2CH3COOH. C. C2H5COOCH3. D. HCOOCH(CH3)2. Giải: * Nhận xét: Với lập luận X là chất hữu cơ no, đơn chức, phản ứng với dung dịch NaOH nên X là axit hoặc este (loại khả năng là phenol vì Mphenol ≥ 94 > 88 ( = 94)). Về nguyên tắc ta có thể giải tương tự bài toán trên để tìm ra kết quả (Đáp án B). Tuy nhiên, nếu lưu ý một chút ta có thể tìm ra đáp án mà không cần lời giải: Do X đơn chức phản ứng với NaOH dư nên nmuối = neste. Mà lại có mmuối > meste nên Mmuối > Meste Vậy R’ < MNa = 23. Vậy R’ chỉ có thể là H- hoặc CH3-. Vậy chỉ có đáp án B đúng. !Lưu ý: Nếu đề bài cho rõ X là este mà có mmuối > meste thì nó phải là este của ancol CH3OH (MR’ = 15, R’ là CH3-) VD: Cho 4,2g este đơn chức no E tác dụng hết với dung dịch NaOH ta thu được 4,76g muối natri. Vậy công thức cấu tạo của E có thể là: A CH3 –COOCH3 B. HCOOCH3 C. CH3COOC2H5 D. HCOOC2H5 Giải: Ta thấy: Khi thủy phân este mà khối lượng muối lớn hơn khối lượng của este, vậy gốc R’ là CH3-. Vậy loại đáp án C và D. Vì RCOOR’ → RCOONa Theo phương pháp tăng giảm khối lượng ta có: Cứ 1 mol este phản ứng thì khối lượng mtăng = 23 – 15 = 8 Khối lượng tăng thực tế là 4,76 – 4,2 = 0,56 g Þ neste = nmuối = 0,56/8 = 0,07 mol Þ Mmuối = 4,76/0,07 = 68 Þ R = 68 – 67 = 1 Þ R là H. Vậy đáp án B đúng. Bài 9: X là một este no đơn chức, có tỉ khối hơi đối với CH4 là 5,5. Nếu đem đun 2,2 gam este X với dung dịch NaOH (dư), thu được 2,05 gam muối. Công thức cấu tạo thu gọn của X là: (Đề khối B – 2007) A. C2H5COOCH3. B. HCOOCH2CH2CH3. C. CH3COOC2H5 D. HCOOCH(CH3)2. Giải: meste > mmuối Þ X không thể là este của ancol CH3OH Þ đáp án A loại. Meste=5,5.16 = 88 → neste = 2,2/88 = 0,025 mol Þ nEste = nmuối = 0,025 mol Þ Mmuối = 2,05/0,025 = 82 Þ R=82 – 67 = 15Þ R là CH3- Þ Đáp án C đúng Bài 10: Đun 20,4 gam một chất hữu cơ A đơn chức với 300 ml dung dịch NaOH 1M thu được muối B và hợp chất hữu cơ C. Cho C phản ứng với Na dư thu được 2,24 lit H2 (đktc). Nung B với NaOH rắn thu được khí D có tỷ khối đối với O2 bằng 0,5. Khi oxi hóa C bằng CuO được chất hữu cơ E không phản ứng với AgNO3/NH3. Xác định CTCT của A? A. CH3COOCH2CH2CH3 B. CH3COO-CH(CH3)2 C. CH3CH2COOCH(CH3)2 D. CH3CH2COOCH2CH2CH3 Giải: Chất C tác dụng với Na sinh ra khí H2 Þ C là ancol. Oxi hóa C ra E không phản ứng với AgNO3 Þ C không là ancol bậc 1. Các đáp án cho A là este đơn chức. Vậy B là muối của Na. Nung B với NaOH rắn tạo ra D có MD = 32.0,5 = 16. Vậy D là CH4 Þ Gốc R trong D là CH3-. Vậy loại được đáp án C và D. Đặt công thức của A là RCOOR’ RCOOCH3 + NaOH → RCOONa + CH3OH CH3OH + Na → CH3ONa + H2 Ta có: = 0,1 mol Þ nAncol = 2.0,1 = 0,2 mol nNaOH = 0,3 mol > nAncol Þ NaOH dư, este phản ứng hết. Þ nEste = nAncol = 0,2 mol Þ Meste = 20,4/0,2 = 102 Þ R’ = 102 – 59 = 43 Þ gốc C3H7- và ancol bậc 2 hoặc 3 nên loại đáp án A Þ đáp án B đúng Bài 11: A là hỗn hợp gồm hai chất hữu cơ mạch C không phân nhánh X, Y (chỉ chứa C, H, O) khi tác dụng vừa đủ với 8 gam NaOH thu được một ancol đơn chức và hai muối của hai axit hữu cơ đơn chức. Lượng ancol thu được cho tác dụng với Na dư được 2,24 lit H2 (đktc). X, Y thuộc loại hợp chất gì? A. 1 axit và 1 este B. 1 ancol và 1 este C. 1 axit và 1 ancol D. 2 este Giải: Vì sau phản ứng thu được các muối của axit hữu cơ đơn chức và ancol đơn chức nên hỗn hợp phải có este đơn chức. nAncol = 2.0,1 = 0,2 mol; nNaOH = 8/40 = 0,2 mol Ta thấy: nancol = nNaOH Þ A phải chứa 2 este Þ Đáp án là D. Bài 12: Một chất hữu cơ X (chỉ chứa C,H,O và một loại nhóm chức) có tỷ khối hơi của X đối với O2 bằng 3,125. Cho 20 gam X tác dụng với 0,3 mol NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 23,2 gam bã rắn. Công thức cấu tạo của X là: A. CH3COOCH=CH-CH3. B. C2H5COOCH=CH2. C. CH2CH=CHCOOCH3. D.CH2=CHCOOC2H5. Giải: * Nhận xét: Từ các đáp án ta thấy chúng đều là este. Đặt công thức este là RCOOR’ Meste = 3,125.32 = 100 Þ neste = 20/100 = 0,2 mol Þ nNaOH pư = neste = 0,2 mol Þ nNaOH dư = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol → mNaOH = 0,1.40 = 4 g Þ mmuối = 23,2 – 4 = 19,2 g Þ Mmuối = 19,2/0,2 = 96 Þ R = 96 – 67 = 29 Þ R là C2H5- Vậy đáp án chỉ có thể là B. Bài 13: Xà phòng hoá hoàn toàn 9,7 gam hỗn hợp hai este đơn chức X, Y cần 100 ml dung dịch NaOH 1,50 M. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp hai rượu đồng đẳng kế tiếp và một muối duy nhất. Công thức cấu tạo thu gọn của 2 este là A. H-COO-CH3 và H-COO-CH2CH2CH3. B. CH3COO-CH3 và CH3COO-CH2CH3. C. C2H5COO-CH3 và C2H5COO-CH2CH3. D. H-COO-CH3 và H-COO-CH2CH3. Giải: * Chú ý: Ta thấy có thể loại được đáp án A vì tạo ra 2 ancol không phải đồng đẳng kế tiếp nNaOH = 1,5.0,1 = 0,15 mol Þ nNaOH pư = neste = 0,15 mol → este = 9,7/0,15 = 64,67 Công thức 2 este đơn chức là Þ = (64,67 – 32)/14 = 2,33 Þ Đáp án D là đúng. Bài 14: Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ mạch hở, chứa cùng một loại nhóm chức hoá học. Khi đun nóng 47,2 gam hỗn hợp X với lượng dư dung dịch NaOH thì thu được một ancol đơn chức và 38,2 gam hỗn hợp muối của 2 axit hữu cơ đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Mặt khác, nếu đốt cháy hết 9,44 gam hỗn hợp X cần vừa dủ 12,096 lít khí O2, thu được 10,304 lít khí CO2. Các khí do ở điều kiện chuẩn. Công thức cấu tạo của các chất trong X là: A. HCOOCH2-CH=CH2 và CH3COOCH2-CH=CH2 B. CH3COOCH2-CH=CH2 và C2H5COOCH2-CH=CH2 C. CH2=CHCOOCH2CH3 và CH3CH=CHCOOCH2CH3 D. CH2=CHCOOCH3 và CH3CH=CHCOOCH3 4. Tính chất của ancol và các dạng toán a. Phản ứng thế H nhóm –OH giữa ancol và KL kiềm Phản ứng giữa Ancol có n gốc -OH với Na hoặc K: 2R(OH)n + 2nNa → 2R(ONa)n + nH2 Nếu gọi x là số mol ancol Þ n.x = 2= nNa = nK (Với n là số gốc OH, n≥ 1) Với ancol đơn chức : n = 1 → x = 2. Glixeril có n = 3 → 3x = 2. Etylen glicol có n = 2 → x = § Tính khối lượng muối natri acolat tạo thành (Dùng tăng giảm khối lượng) 2R(OH)n + 2nNa → 2R(ONa)n + nH2 1 mol - - -> 1 mol Þ mtăng = mmuối – mAncol = (R + 39n) – (R + 17n) = 22n Với x mol R(OH)n Þ m tăng = 22n.x = mmuối – m ancol Vậy: Phản ứng của ancol với Na: m muối = m ancol + m tăng = m ancol + 22n.x = x (Mancol + 22n) Tương tự Phản ứng với K → mmuối =
File đính kèm:
- Ki nang Phuong phap giai Can gi.doc