Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Luyện tập
Câu 1 trang 153
Đề bài: Cho bốn hợp chất sau: ethanol, propanal, acetone, acetic acid.
a) Chất nào trong các chất trên có nhiệt độ sôi cao nhất?
b) Trình bày cách phân biệt các chất trên bằng phương pháp hoá học.
Lời giải:
a) Chất có nhiệt độ sôi cao nhất là acetic acid ($\text{CH}_3\text{COOH}$).
Giải thích: Phân tử $\text{CH}_3\text{COOH}$ có nhóm $-\text{COOH}$ tạo liên kết hydrogen bền (dạng dimer hoặc liên phân tử) giữa các phân tử, bền hơn liên kết hydrogen của ethanol → nhiệt độ sôi cao nhất.
b) Phân biệt bằng phương pháp hoá học:
| Bước | Thuốc thử | ethanol | propanal | acetone | acetic acid |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Quỳ tím | – | – | – | Đỏ |
| 2 | Tollens, $t^o$ | – | Ag↓ | – | × |
| 3 | $\text{I}_2/\text{NaOH}$ | – | × | $\text{CHI}_3\downarrow$ vàng | × |
(Dấu × nghĩa là đã nhận biết được ở bước trước.)
Phương trình hoá học:
$$\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHO} + 2[\text{Ag}(\text{NH}_3)_2]\text{OH} \xrightarrow{t^o} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COONH}_4 + 2\text{Ag}\downarrow + 3\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O}$$
$$\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_3 + 3\text{I}_2 + 4\text{NaOH} \longrightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{CHI}_3\downarrow + 3\text{NaI} + 3\text{H}_2\text{O}$$
Chất còn lại (ethanol) không có phản ứng đặc trưng ở 3 bước trên.
Câu 2 trang 153
Đề bài: Viết công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các aldehyde, ketone có công thức phân tử $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}$ và carboxylic acid có công thức phân tử $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2$.
Lời giải:
a) Aldehyde, ketone $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}$ — có 3 đồng phân:
- $\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CHO}$ → butanal
- $(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{CHO}$ → 2-methylpropanal
- $\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_2-\text{CH}_3$ → butanone
b) Carboxylic acid $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2$ — có 2 đồng phân:
- $\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{COOH}$ → butanoic acid
- $(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{COOH}$ → 2-methylpropanoic acid
Câu 3 trang 153
Đề bài: Viết công thức cấu tạo của các hợp chất có tên gọi dưới đây:
a) 3-methylbutanal; b) pentan-2-one; c) pentanoic acid; d) 2-methylbutanoic acid.
Lời giải:
Lưu ý đánh số:
- Aldehyde, carboxylic acid: đánh số từ nhóm $-\text{CHO}$ hoặc $-\text{COOH}$ (C1).
- Ketone: đánh số từ phía gần nhóm $\text{C}=\text{O}$ hơn.
a) 3-Methylbutanal: mạch 4C có $-\text{CHO}$, nhóm methyl ở C3.
$$(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{CH}_2-\text{CHO}$$
b) Pentan-2-one: mạch 5C, nhóm $\text{C}=\text{O}$ ở C2.
$$\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3$$
c) Pentanoic acid: mạch 5C có $-\text{COOH}$.
$$\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{COOH}$$
d) 2-Methylbutanoic acid: mạch 4C có $-\text{COOH}$, nhóm methyl ở C2.
$$\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{COOH}$$
Câu 4 trang 153
Đề bài: Hãy viết các phương trình hoá học để chứng minh các aldehyde vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử.
Lời giải:
Lấy ví dụ với $\text{CH}_3\text{CHO}$ (ethanal):
1. Tính oxi hoá — aldehyde bị khử thành alcohol (aldehyde đóng vai trò chất oxi hoá):
$$\text{CH}_3\text{CHO} + 2[\text{H}] \xrightarrow{\text{NaBH}_4} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$$
2. Tính khử — aldehyde bị oxi hoá thành carboxylic acid (aldehyde đóng vai trò chất khử):
$$\text{CH}_3\text{CHO} + \text{Br}_2 + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{CH}_3\text{COOH} + 2\text{HBr}$$
$$\text{CH}_3\text{CHO} + 2[\text{Ag}(\text{NH}_3)_2]\text{OH} \xrightarrow{t^o} \text{CH}_3\text{COONH}_4 + 2\text{Ag}\downarrow + 3\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O}$$
Câu 5 trang 154
Đề bài: Xác định sản phẩm của các phản ứng sau:
a) propanal + 2[H] →
b) ethanal + $\text{AgNO}_3$ + $\text{NH}_3$ + $\text{H}_2\text{O}$ →
c) butanone + HCN →
d) propanone + $\text{I}_2$ + NaOH →
Lời giải:
a) Phản ứng khử propanal:
$$\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CHO} + 2[\text{H}] \longrightarrow \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2\text{OH}$$
(Sản phẩm: propan-1-ol.)
b) Phản ứng tráng bạc của ethanal:
$$\text{CH}_3\text{CHO} + 2\text{AgNO}_3 + 3\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{t^o} \text{CH}_3\text{COONH}_4 + 2\text{Ag}\downarrow + 2\text{NH}_4\text{NO}_3$$
c) Phản ứng cộng HCN vào butanone:
$$\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 + \text{HCN} \longrightarrow \text{CH}_3-\text{C}(\text{OH})(\text{CN})-\text{CH}_2-\text{CH}_3$$
d) Phản ứng tạo iodoform của propanone (acetone):
$$\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_3 + 3\text{I}_2 + 4\text{NaOH} \longrightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{CHI}_3\downarrow + 3\text{NaI} + 3\text{H}_2\text{O}$$
Câu 6 trang 154
Đề bài: Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa propanoic acid với các chất sau:
a) Zn; b) MgO; c) $\text{CaCO}_3$; d) $\text{CH}_3\text{OH}/\text{H}_2\text{SO}_4$ đặc.
Lời giải:
Propanoic acid: $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH}$.
a) Với Zn (kim loại):
$$2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{Zn} \longrightarrow (\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COO})_2\text{Zn} + \text{H}_2\uparrow$$
b) Với MgO (oxide base):
$$2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{MgO} \longrightarrow (\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COO})_2\text{Mg} + \text{H}_2\text{O}$$
c) Với $\text{CaCO}_3$ (muối carbonate):
$$2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{CaCO}_3 \longrightarrow (\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COO})_2\text{Ca} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow$$
d) Với $\text{CH}_3\text{OH}/\text{H}_2\text{SO}_4$ đặc (phản ứng ester hoá):
$$\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{CH}_3\text{OH} \underset{}{\overset{\text{H}_2\text{SO}_4, \text{đặc},, t^o}{\rightleftharpoons}} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOCH}_3 + \text{H}_2\text{O}$$
Câu 7 trang 154
Đề bài: Ethyl benzoate là hợp chất chính tạo mùi thơm của quả anh đào (cherry). Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng tổng hợp ethyl benzoate từ carboxylic acid và alcohol tương ứng.
Lời giải:
Phân tích tên: Ethyl benzoate = ester của benzoic acid ($\text{C}_6\text{H}_5\text{COOH}$) và ethanol ($\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$).
Phương trình:
$$\text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \underset{}{\overset{\text{H}_2\text{SO}_4, \text{đặc},, t^o}{\rightleftharpoons}} \text{C}_6\text{H}_5\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$$
Câu 8 trang 154
Đề bài: Cho 12 g acetic acid phản ứng với 12 g ethanol (có $\text{H}_2\text{SO}_4$ đặc làm xúc tác) thu được 8 g ester. Tính hiệu suất phản ứng ester hoá.
Lời giải:
Bước 1: Tính số mol các chất tham gia.
- $n_{\text{CH}_3\text{COOH}} = \dfrac{12}{60} = 0{,}2$ mol.
- $n_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = \dfrac{12}{46} \approx 0{,}261$ mol.
Bước 2: Phương trình phản ứng:
$$\text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \underset{}{\overset{\text{H}_2\text{SO}_4, \text{đặc},, t^o}{\rightleftharpoons}} \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$$
Vì $n_{\text{CH}3\text{COOH}} < n{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}}$ → acid là chất hết (dùng hết); ester tính theo acid.
Bước 3: Tính khối lượng ester theo lý thuyết (giả sử hiệu suất 100%):
- $n_{\text{ester (lt)}} = 0{,}2$ mol.
- $M_{\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5} = 88$ g/mol.
- $m_{\text{ester (lt)}} = 0{,}2 \times 88 = 17{,}6$ g.
Bước 4: Tính hiệu suất:
$$H = \dfrac{m_{\text{thực tế}}}{m_{\text{lý thuyết}}} \times 100\% = \dfrac{8}{17{,}6} \times 100\% \approx 45{,}45\%$$
Kết luận: Hiệu suất phản ứng ester hoá $\approx 45{,}45\%$.
Câu 9 trang 154
Đề bài: Trong thành phần của bột vệ sinh lồng máy giặt thường có mặt citric acid (acid chanh). Hãy giải thích vai trò của citric acid trong trường hợp này.
Lời giải:
- Lồng máy giặt sử dụng lâu ngày thường bị bám cặn vôi (thành phần chính là $\text{CaCO}_3$) và các muối kim loại từ nước cứng.
- Citric acid là một carboxylic acid yếu nhưng vẫn có tính acid, có khả năng phản ứng với cặn $\text{CaCO}_3$ và các muối tương tự, tạo thành muối tan trong nước → cặn bị loại bỏ, lồng giặt sạch trở lại.
→ Vai trò của citric acid: loại bỏ cặn vôi và các vết bẩn vô cơ bám trong lồng máy giặt nhờ tính acid yếu, an toàn cho thiết bị và người sử dụng.
ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ