BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
27

CHỦ ĐỀ: ANĐÊHIT – AXIT CACBOXYLIC

PHẦN 1: ANĐÊHIT

A. LÝ THUYẾT

Một số công thức cần lưu ý:

Tên anđehit
CTTQ
Anđehit no đơn chức
C
n
H
2n+1
CHO ( n>1)
Anđehit đơn chức
C
m
H
2m
O ( m = n + 1)
Anđehit không no đơn chức
( có một liên kết

không no.
- Nếu là bài toán xác đònh anđehit đơn chức thì trước hết phải giả sử anđehit này
không phải là HCHO, sau khi giải xong phải thử lại trường hợp nếu là HCHO xem có
phù hợp điều kiện bài toán đã cho không.
- Phản ứng tráng gương xảy ra với anđehit đơn chức thì 1mol anđehit luôn cho ra 2
mol Ag (riêng HCHO cho được 4 mol Ag). Do đó:
+ Nếu một hỗn hợp 2 anđehit đơn chức thực hiện phản ứng tráng gương tạo ra Ag với
tỉ lệ n
Ag
> 2n
anđehit


Chắc chắn phải có HCHO
+ Nếu bài toán cho một anđehit đơn chức thực hiện phản ứng tráng gương tạo ra Ag
với tỉ lệ n
RCHO
: n
Ag
= 1:4

Kết luận là có HCHO

BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
28
+ Đối với andehit đa chức thì n

Hg
80

CH
3
CHO
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ ANĐÊHIT
Dạng 1: Viết phương trình phản ứng - hồn thành sơ đồ chuyển hóa - điều chế
u cầu :
- Cần nắm vững tính chất hóa học của các hợp chất về hidrocacbon, ancol…
- Nắm được một số phản ứng cơ bản (điều kiện phản ứng) minh họa cho tính chất hóa
học đó.
- Chọn lọc phương trình phản ứng trong q trình thực hiện chuỗi phản ứng hay điều
chế.
Ví dụ 1: Viết các phương trình phản ứng biểu diễn sơ đồ chuyển đổi sau:
Anđehit axetic

)1(
Natri axetat

)2(
Metan

)3(
Anđehit fomic

)4(
Rượu
etylic


COONa + NaOH
0
t ,CaO

Na
2
CO
3
+ CH
4

3. CH
4
+ O
2

0
600 C,NO

HCHO + H
2
O
4. HCHO + H
2

0
t ,Ni

CH
3

H
5
OH + 2CO
2


8. 2C
2
H
5
OH C CH
2
=CH- CH=CH
2
+ 2H
2
O + H
2


9. n CH
2
=CH- CH=CH
2
0
t ,Na

CH
2
-CH = CH CH


HCHO + H
2
O
2CH
4

0
lln,1500 C

C
2
H
2
+ 3H
2

3C
2
H
2
600 °C
C
Br
+
Br
2
Fe
+
HBr

hợp X này tác dụng với dd AgNO
3
/NH
3
dư có 86,4g bạc kết tủa và khối lượng dung dịch bạc
nitrat giảm 77,5g
a. Hãy tính:
- Xác định CTPT của A, B. Biết M
A
< M
B

- Tính thành phần phần % về khối lượng của mỗi anđehit A, B trong hỗn hợp X.
b. Lấy 0,05 mol andehit A trộn với 1 anđêhit C được hỗn hợp Y. Hỗn hợp Y tác dụng với
dd AgNO
3
/NH
3
dư cho 25,92g Ag. Đốt cháy Y thu được 1,568l CO
2
(đktc).
Xác định CTPT của C. Biết C có mạch cacbon khơng phân nhánh. Hướng dẫn giải
Tóm tắt:
a)
2 anđêhit 86,4g Ag
hh X đơn chức AgNO
3

+ Tính số mol Ag tạo thành. Từ đó so sánh với số mol của hỗn hợp X

Dự đốn trong
hỗn hợp X có anđêhit HCHO khơng?
+ Gọi a,b lần lượt là số mol của A, B. Dựa vào dữ kiện bài tốn lập hệ phương trình
b)
+ Chưa biết C là anđêhit đơn chức hay đa chức nên CTCT của C là: R(CHO)
x
x

1.
+ Dựa vào dữ kiện bài tốn để xác định: x, R
Giải
a). Xác định CTPT A,B
- Đặt CTTQ của A,B: R
1
CHO và R
2
CHO
- Ta có: n
Ag
=
108
4,86
= 0,8 mol
- So sánh n
Ag
và 2n
hh



M
A
<35,6< M
B

- Mà M
A
< M
B


M
A
= 30

M
B
= 30


A là HCHO.
Ptpư:
HCHO + 4AgNO
3
6 NH
3
+ 2H
2
O (NH

2
CHO
n
Ag
= 4a + 2b = 0,8 (1
’
)
Mà n
hh
= a + b = 0,25 (2
’
)
BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
31

Từ (1
’
) và (2
’
)

a + b = 0,25

a = 0,15 mol
2a + b = 0,4 b = 0,1 mol
- Mặt khác: m

n
(n>=1)
- Ở pt (1)

n
Ag
= 0,05. 4 = 0,2 mol
- n
Ag(chung)
=
108
92,25
= 0,24 mol

Số mol Ag do C sinh ra:
n
Ag(C)
= 0,24 – 0,2 = 0,04 mol
R(CHO)
n
+ 2nAgNO
3
+ 3nNH
3
+ nH
2
O R(COONH
4
)
n

C
x
H
y
(CHO)
n
+
2
2
3
2
2
ny
x 
O
2

o
t

(x+n) CO
2
+
y+n
2
H
2
O

n

nx 
= 1


x = 0


CTTQ của C: HOC-CHO

BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
32
Mục đích:
+ Rèn luyện cho HS kỹ năng tính tốn
+ Kỹ năng phân tích đề, biện luận các trường hợp xảy ra từ đó có cách giải thích hợp
+ Biết suy luận để đặt cơng thức tổng qt Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp X gồm 2 ankanal A, B (được trộn theo tỉ lệ số mol
n
A
: n
B
= 3: 1) thu được 56l CO
2
(đktc) và cần vừa đủ số mol O
2

CHO (a mol); B:C
m
H
2m+1
CHO (b mol)
- Có 4 ẩn (a, b, n, m) và 3 phương trình (a = 3b; 56; 3,25) thiếu 1 phương trình, vậy
ta tìm 1 hệ thức liên hệ giữa n và một thơng qua giá trị trung bình
n

- Đặt CT chung của A, B: C
n
1
2

n
H
CHO (n<
n
<m)
Giải
Ptpư
C
n
1
2

n
H
CHO +
2




n
= 1,5 (2)
Thế (2) vào (1)

a + b =1 mol
Mặt khác : a = 3b 
a + b = 1

a = 0,75 mol
a = 3b b = 0,25 mol
BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
33

n
=
ba
mbna


= 1,5

3
H
7
CHO B: HCHO Ví dụ 3: Chuyển hóa hồn tồn 4,2g andehit A mạch hở bằng phản ứng tráng gương với
dd AgNO
3
/NH
3
(dư) thu được hỗn hợp muối B và chất rắn C. Nếu cho C tác dụng với HNO
3

tạo ra 3,792 lít khí NO
2
(27
0
C và 740mmHg). Tỉ khối hơi của A so với nitơ nhỏ hơn 4.
Mặt khác, khi cho 4,2g A tác dụng với 0,5mol H
2
(Ni, t
0
) thu được chất D với H=100%.
Cho lượng C hòa vào nước thu được dd E. Cho1/10 lượng dd E tác dụng với Na làm thốt
ra 12,04 lít khí ( đktc)
a. Tìm cơng thức A,B,C,D,E
b. Tính khối lượng hỗn hợp muối B, Biết rằng các chất trong B đều có khả năng tác dụng
với NaOH tạo ra NH
3

+ Dựa vào tỉ khối M
A
/M
N2
<4 từ đó biện luận để xác định giá trị x
+ So sánh n
A
với n
H2
(0,5 mol) để xác định đúng cơng thức phân tử của chất D
hh muối B
HNO
3

H
2
O
Lấy 1/10 tác dụng
Na
BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
34
+ Cho E tác dụng với Na .Từ đó tính n
H2
rồi suy ra tổng số mol các chất trong E

Tính:

Hỗn hợp B gồm : R(COONH
4
)
X
, NH
4
NO
3 ,
AgNO
3
(dư)
Chất rắn C: Ag
Ag + 2 HNO
3
AgNO
3
+ NO
2
+ H
2
O (2)
R(CHO)
x
+ H
2
R(OH)
xTa có: n

A
=
075,0
.2,4 x
= 56xMà
A
M
28
<4

56x < 4.28

x<2. Vậy x=1

A là một andehit đơn chức.
Đặt CTTQ của A là RCHO
Đặt gốc R là C
x
H
y
(y < 2x+2)
Ta có M
A
= M
R
+ 29 =56


NO
3
(Q), có thể có AgNO
3
dư
CH
2
=CH-CHO + H
2
CH
3
-CH
2
-CH
2
-OH
n
A
=
56
2,4
=0,075 mol < n
H2


Sau phản ứng H
2
còn dư.
Cơng thức của D là: CH
3

=
4,22
10.04,12
= 5,375 mol
Na + H
2
O NaOH +
2
1
H
2

C
3
H
7
OH + NaOH C
3
H
7
ONa +
2
1
H
2

Ta có: n
H2O
+ n
D
BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
36 PHẦN 2: AXIT CACBOXYLIC

A. LÝ THUYẾT
Một số lưu ý:
Cơng thức chung: C
x
H
2x

H
2n-2
COOH , n ≥ 2
+ Axit no đa chức: C
n
H
2n+2-x
(COOH)
x

+ Axit khơng no đa chức: C
n
H
2n+2-2k-x
(COOH)
x

Một số lưu ý khi giải tốn về axit cacboxylic:
1. Tính axit
a. Phản ứng với kim loại
RCOOH + Na  RCOONa + ½ H
2
(n
a.đc
= 2 n
H2
)
R(COOH)
x
+ x Na  R(COONa)

muoi axit
m - m
22

2. Phản ứng este hóa
+ Axit đơn chức RCOOH với rượu đơn chức R’OH => este đơn chức RCOOR’
+ Axit đa chức R(COOH)
x
với rượu đơn chức => este R(COOR’)
m
(với 2 rượu đơn chức
khác axit đa chức có thể cho ra 3 este)
+ Axit đơn chức RCOOH với rượu đa chức R’(OH)
m
=> (RCOO)
m
R’
+ Axit đa chức và rượu đa chức => este R
m
(COO)
mn
R’
3. Chất hữu cơ A C
x
H
Y
O
Z
khi đốt cháy có: n
CO2

[NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
37
HC≡CH + H
2
O HgSO
4
, 80
O
C CH
3
–CH=O

CH
3
–CH=O + H
2
Ni, t
o
CH
3
–CH
2
–OH

CH
3
–CH
2
–OH + O


CH
3
COO–C
2
H
5
+ NaOH

CH
3
COO-Na + CH
3
–CH
2
–OH

CH
3
COO-Na + NaOH
CaO, nung
Na
2
CO
3
+ CH
4
↑

NO, 600

H
5
OH + 2CO
2
↑

2. Cho các chất ancol etylic (X), andehit axetic (Y), axit axetic (Z). Viết pt phản ứng
theo sơ đồ chuyển hóa sau:
(1)
X Y
(2)
(3) (4)
Z

Hướng dẫn giải:
(1) CH
3
CH
2
OH + CuO t
o
CH
3
CHO + Cu ↓ + H
2
O
(2) CH
3
CHO + H
2

2CH
3
COOH

Ví dụ 2: Từ axetilen, các chất vơ cơ và điều kiện cần thiết hãy viết các phương trình
điều chế: CH
3
COOH, (COOH)
2
, HCOOH.
Hướng dẫn giải:
a. HC≡CH + H
2
O HgSO
4
,80
O
C CH
3
–CH=O

CH
3
–CH=O + O
2
Mn
2+
2CH
3
COOH

–OH

HO–CH
2
–CH
2
–OH + 2CuO t
o

OHC–CHO + 2Cu + 2H
2
O

OHC–CHO + O
2
Mn
2+
HOOC–COOH

Dạng 2: Bài tốn xác định CTPT axit, thành phần hỗn hợp, tính thành phần %, hiệu
suất phản ứng.

Ví dụ 1: Một hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no đơn chức A và axit acrylic
- Lấy 1,44g X đem đốt cháy hồn tồn thu được 1,2096 lit CO
2
đo ở đkc
- Lấy 1,44g X hòa tan vào nước thành 100ml dung dịch Y, 10ml dung dich này cần
dùng 4,4ml dung dịch NaOH 0,5M để trung hòa vừa đủ.
Hãy xác định:
a. Cơng thức cấu tạo và gọi tên axit

- Khối lượng 2 axit: (14n + 32 )a + 72b = 1,44 (1)
- Hỗn hợp X bị đốt:
C
n
H
2n
O
2
+ (3n – 2)/2 O
2
→ nCO
2
+ n H
2
O
a mol na mol
C
3
H
4
O
2
+ 3O
2
→ 3CO
2
+ 2H
2
O
b mol 3b mol

CH
2
=CH-COOH + NaOH → CH
2
=CH-COONa + H
2
O
b mol b mol
Số mol NaOH cần dùng để trung hòa 100ml dd X
nNaOH = a + b = 0,5.4,4.10
-3
.100/10 = 0,022 (3)
Từ (1),(2),(3) suy ra: a = 0,012 mol; b = 0,01 mol; n = 2
a. CTCT A: CH
3
-COOH
b. Thành phần phần trăm theo khối lượng 2 axit:
%mCH
3
COOH

= %mC
3
H
4
O
2
= 50%
+ Ca(OH)
2
dư → nCO
2
= nCaCO
3

Hướng dẫn giải:
Số mol hỗn hợp 2 axit:

BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
40
n
hh
=
4,22
48,4
=0,2 mol

Cứ thay 1H ( trong –COOH) bằng 1Na (để được –COONa) thì khối lượng tăng 22đvc.
Vậy số mol NaOH phản ứng:
m muối – m axit 20,36 – 14,64
nNaOH = = = 0,26 mol
22 22
Nhận xét: Nếu A, B đều đơn chức: nNaOH = n 2 axit = 0,2 mol
Nếu A, B đều đa chức: nNaOH >2n axit = 2.0,2 = 0,4 mol

2
O
1 mol x mol
0,2 mol 0,46 mol
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O
nCO
2
= nCaCO
3
= 0,46 mol

x
=
2,0
46,0
= 2,3
x
1
<
x
< x
2



mX = 60a + 104b = 14,64
nX = a + b = 0,2 
a = 0,14 mol
b = 0,06 mol

%mA = 57,38%, %mB = 42,62% BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
41

Ví dụ 3: Cho 2 axit cacboxylic A và B, nếu cho hỗn hợp 2 axit này tác dụng với Na thì thu
được một chất khí C có số mol bằng ½ tổng số mol của A và B trong hỗn hợp.
Nếu trộn 20g dd axit A nồng độ 23% với 50g dd axit B nồng độ 20,64% thu được dd D. Để
trung hòa dd D cần 200ml dd NaOH 1,1M
1.Tìm CTPT của A và B
2. Viết CTCT có thể có của Avà B


2
1
n
hh
. Từ đó biện luận các giá trị n và m
+ Trộn dd axit A và axit B được dd D từ đó để xác định đúng CTCT của 2 axit A
và B.
Hướng dẫn giải:
Đặt CTTQ của 2 axit là : A : R
1
(COOH)
n
, B: R
2
(COOH)
m
( n, m >=1)
Các phương trình phản ứng:
R
1
(COOH)
n
+ nNa R
1
(COONa)
n
+
2
n
H

(COONa)
n
+ H
2
O (3)
amol an mol

BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
42
R
2
(COOH)
m
+ mNaOH R
2
(COONa)
m
+ H
2
O

(4)
bmol bm mol
Gọi a,b lần lượt là số mol của A, B
Ta có: n
H2

Chỉ có 1 cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn điều kiện :





1
1
m
n

Vậy A và B đều là 2 axit đơn chức
Ta có: m
A
= 20
100
23
= 4,6g
m
B
= 50
100
64,20
=10,32 g

m
hh
= m
A +
m

R
1
<22,81<R
2

Từ đó suy ra : R
1
có 2 giá trị thích hợp





15
1
1
1
R
R

Chưa xác định được giá trị của R
2

Vậy : A là: HCOOH và CH
3
COOH
Biện luận tìm axit B:
*Trường hợp 1: A là HCOOH
n
A

B
=
144,0
32,10
= 72

B: C
2
H
3
COOH
Vậy : A : HCOOH và B: C
3
H
5
COOH
A : CH
3
COOH và B: C
2
H
3
COOH BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ [NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009