Bài tập về tính chất hóa học của Axit Cacboxylic có giải chi tiết (P2)
-
5324 lượt thi
-
20 câu hỏi
-
40 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Trung hoà 8,2 gam hỗn hợp gồm axit fomic và một axit hữu cơ đơn chức X cần 100 ml dung dịch NaOH 1,5M. Nếu cho 8,2 gam hỗn hợp trên tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng thì thu được 21,6 gam Ag. X tác dụng được với tất các các chất trong dãy nào sau đây (trong điều kiện thích hợp)?
Đáp án A
=> MX = 72 => X là C2H3COOH
=> đáp án A đúng
Đáp án B,C: X không tác dụng được với phenol
Đáp án D: X không tác dụng được với CuCl2 vì đây là muối của axit mạnh hơn X
Câu 2:
Hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, kế tỉếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn 4,02 gam X, thu được 2,34 gam H2O . Mặt khác 10,05 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được 12,8 gam muối. Công thức của hai axit là
Đáp án D
Đốt 4,02 gam axit ta có:
Với 10,05 gam X, vì X đơn chức nên ta có:
Bảo toàn khối lượng ta có:
=> axit không no, có một liên kết đôi trong mạch C
Lại có:
=>2 axit là C3H4O2 (C2H3COOH) và C4H6O2 (C3H5COOH)
Câu 3:
Hỗn hợp Z gồm 2 axit cacboxylic no, đơn chức kế tỉếp nhau trong dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Z thu được khối lượng H2O ít hơn khối lượng CO2 là 5,46 gam. Nếu lấy 1/2 lượng hỗn hợp Z ở trên cho tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thì sau phản ứng thu được 3,9 gam hỗn hợp muối khan. Công thức 2 axit trong Zlà
Đáp án A
Z gồm 1 axit no, đơn chức, mạch hở
=>khi đốt cháy Z ta có
Lại có
Vì phản ứng vừa đủ nên áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:
Vậy 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH
Nhận xét: Đây là bài toán tương đối khó. Ta thấy sau khi tính được số mol H2O; CO2 ta không thể tính được số mol của axit. Khi biết khối lượng muối khan ta cũng không thể tính được số mol của axit luôn. Do đó ta nghĩ đến đặt ẩn là số mol axit rồi tìm cách biểu diễn các dữ kiện của bài toán theo ẩn, từ đó tìm được số mol axit. Một kinh nghiệm là khi bài toán đi vào bế tắc và chưa biết làm gì tiếp theo, hãy đặt ẩn một giá trị nào đấy càng liên quan nhiều đến các dữ kiện càng tốt và cố gắng biểu diễn các dữ kiện theo ẩn.
Câu 4:
Hỗn hợp X gồm 3 axit đơn chức mạch hở trong đó có hai axit no là đồng đẳng kế tiếp và một axit không no có một liên kết đôi. Cho m gam X tác dụng với dung dịch chứa 0,7 mol NaOH. Để trung hòa lượng NaOH dư cần 200ml dung dịch HCl 1M và thu được dung dịch D. Cô cạn cẩn thận D thu được 52,58 gam chất rắn khan E. Đốt cháy hoàn toàn E rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm khí và hơi vào bình đựng dung dịch NaOH dư thấy khối lượng bình tăng 44,14 gam. Thành phần % khối lượng axit không no là
Đáp án B
Gọi công thức chung của ba axit là RCOOH
nNaOH dư = nHCl = 0,2(mol)
=>nNaOH phản ứng = 0,5 (mol) = naxit
Cô cạn dung dịch D thu được chất rắn khan E gồm 0,2 mol NaCl va 0,5 mol RCOONa
=>trong X có HCOOH
Mà X có 2 axit no, đơn chức, mạch hở là đồng đẳng kế tỉếp
=>X có HCOOH; CH3COOH
Ta thấy khi đốt cháy axit no, đơn chức, mạch hở ta thu được ; khi đốt cháy axit đơn chức, không no có một liên kết đôi ta thu được .
Do đó ta thấy để tính số mol của axit không no cần tính được số mol H2O và CO2 khi đốt cháy axit ban đầu.
Giả sử khi đốt cháy hoàn toàn axit ban đầu thu được X mol CO2 và y mol H2O.
Ta cần lập hai phương trình của x và y để từ đó tìm x và y.
Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:
Mặt khác xét phản ứng đốt cháy hoàn toàn E thu được NaCl; Na2CO3; CO2 và H2O
Bảo toàn nguyên tố C, H ta có tổng khối lượng CO2 và H2O khi đốt cháy axit là:
(1) và (2) suy ra x = 1,02(mol); y = 0,82(mol)
Đến đây ta đã hoàn thành mục đích tính được số mol H2O và CO2 khi đốt cháy axit
=>axit không no chỉ có thể là C2H3COOH.
Vậy %maxit không no = 48,19%
Chú ý: Đây là bài toán khá khó, cần sử dụng kết hợp các phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng, bảo toàn nguyên tố. Điểm mấu chốt của bài toán là ta xác định được để tính số mol axit không no cần xét phản ứng đốt cháy axit ban đầu, từ đó đưa bài toán về đốt cháy axit ban đầu.
Câu 5:
Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic và axit linoleic. Để trung hòa m gam X cần 50 ml dung dịch NaOH 1M. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn m gam X thì thu được 19,04 lít khí CO2 (ở đktc) và 14,76 gam H2O. % số mol của axit linoleic trong m gam hỗn hợp X là:
Đáp án D
X gồm C15H31COOH; C17H35COOH; C17H31COOH
Có nX = nNaOH = 0,05(mol);
Áp dụng công thức trong đó a là số liên kết =>trong phân tử X
Chú ý: Ở bài toán này điểm mấu chốt là ta phải nhớ tên các axit béo thường gặp. Ta có 5 axit béo thường gặp là axit stearic, axit oleic (C17H33COOH) , axit linoleic, axit linolenic (C17H29COOH), axit panmitic.
Câu 6:
Cho 17,02 gam axit cacboxylic X mạch không phân nhánh vào dung dịch chứa 28,56 gam KOH, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, được 38,92 gam chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là
Đáp án D
Bảo toàn khối lượng ta có:
maxit + mKOH = mchất rắn +
.
Có nKOH = 0,51(mol) => KOH dư, axit hết
Quan sát các đáp án ta thấy các axit đều đơn chức
=> MX = 46 => X là HCOOH
Chú ý: Ở bài toán này nếu không quan sát các đáp án ta sẽ phải xét thêm trường hợp axit 2 chức (vì axit có mạch C không phân nhánh nên chỉ có tối đa 2 chức).
Nếu axit 2 chức
(không có chất nào thỏa mãn)
Câu 7:
Hỗn hợp A gồm một axit no, hở, đơn chức và hai axit không no, hở, đơn chức (gốc hiđrocacbon chứa một liên kết đôi), kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Cho A tác dụng hoàn toàn với 150 ml dung dịch NaOH 2,0 M. Để trung hòa vừa hết lượng NaOH dư cần thêm vào 100 ml dung dịch HCl 1,0 M được dung dịch D. Cô cạn cẩn thận D thu được 22,89 gam chất rắn khan. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn A rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng lượng dư dung dịch NaOH đặc, khối lượng bình tăng thêm 26,72 gam. Phần trăm khối lượng của axit không no có khối lượng phân tử nhỏ hơn trong hỗn hợp A là
Đáp án D
nNaOH dư = 0,3(mol); nNaOH dư = nHCl = 0,l(mol)
=> nNaOH phản ứng = naxit = 0,2 (mol)
Gọi công thức chung của các axit là RCOOH
=> Cô cạn D thu được hỗn hợp muối gồm 0,2 mol RCOONa và 0,1 mol NaCl
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:
Gọi số mol CO2 và H2O khi đốt cháy A lần lượt là x, y(mol)
Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch NaOH đặc thì khối lượng bình tăng chính là tổng khối lượng của CO2 và H2O => 44x + 18y = 26,72(g) (1)
Lại có: maxit = mC + mH + mO = + 16n O trong axit
Vì axit đơn chức => nO trong axit = 2naxit = 0,4(mol)
=> 12,64 = 12x+2y+16.0,4 => 12x+2y = 6,24 (2)
(1) và (2) suy ra x = 0,46(mol); y = 0,36(mol)
Khi đốt cháy A ta thấy
Vì axit không no có ít nhất 3 nguyên tử C trong phân tử
=> axit không no chỉ có thể là HCOOH
=> 2 axit không no là C2H3COOH và C3H5COOH.
Gọi số mol của chúng lần lượt là a,b(mol)
Chú ý: Ta thấy câu này tương tự như câu 9 nhưng điểm khác là hỗn hợp gồm 1 axit no và 2 axit không no; điểm khác thứ hai là bài toán đã cho đốt cháy hỗn hợp axit ban đầu chứ không phải đốt cháy hỗn hợp muối do đó đơn giản hơn và có định hướng giải rõ ràng hơn rất nhiều
Câu 8:
Cho 13,6 gam hỗn hợp X gồm 2 axit đơn chức là đồng đẳng kế tiếp của nhau, phản ứng với 200 ml dung dịch NaOH 1M. Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 15,28 gam chất rắn. Hãy tìm công thức cấu tạo của 2 axit trên.
Đáp án D
Giả sử axit hết bảo toàn khối lượng ta có:
maxit + mNaOH = mchất rắn +
=> axit không phản ứng hết, naxit phản ứng = nNaOH = 0,2(mol)
=> chất rắn sau phản ứng chỉ gồm muối natri của axit.
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:
maxit phản ứng = mmuối - 22naxit phản ứng
=> maxit phản ứng = 15,28-0,2.22=10,88(g)
=> 2 axit là HCOOH và CH3COOH
Chú ý: Bài toán nhìn thoạt đầu rất đơn giản, tương tự một số bài ở trên nhưng nếu đọc kĩ đề bài ta sẽ thấy đề bài không cho axit phản ứng hết do đó không thể áp dụng công thức bảo toàn khối lượng ta vẫn áp dụng. Đến đây ta phải xét trường hợp axit phản ứng hết và trường hợp axit dư. Thường các bài toán nếu không cho axit phản ứng hết ngay từ đầu thì sẽ rơi vào trường hợp axit dư. Tuy nhiên ta vẫn phải xét cả 2 trường hợp cho chắc chắn.
Câu 9:
Chia 0,3 mol hỗn hợp 2 axit hữu cơ no thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 đốt cháy hoàn toàn thu được 5,6 lít CO2. Để trung hòa hoàn toàn phần 2 cần 250 ml dung dịch NaOH 1M. Công thức cấu tạo thu gọn của 2 axit là:
Đáp án C
Xét mỗi phần ta có:
=>Trong 2 axit chắc chắn có HCOOH
Lại có: naxit < nNaOH < 2naxit
=> axit còn lại phải có 2 chức
Vậy axit 2 chức là HOOC-COOH
Câu 10:
Một hỗn hợp gồm hai axit cacboxylic no, đơn chức kế tỉếp nhau trong dãy đồng đẳng. Lấy m gam hỗn hợp rồi thêm vào đó 75ml dung dịch NaOH 0,2M, sau đó phải dùng hết 25ml dung dịch HCl 0,2M để trung hòa kiềm dư thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X đến khối lượng không đổi thu được 1,0425 gam muối khan. Phần trăm khối lượng của axit có khối lượng phân tử bé hơn trong hỗn hợp trên là:
Đáp án C
Gọi công thức chung của 2 axit là RCOOH
nNaOH = 0,015 (mol); nHCl = nNaOH dư = 0,05(mol)
=> nNaOH phản ứng = 0,01(mol)
=> cô cạn X thu được muối gồm 0,01 mol RCOONa và 0,005 mol NaCl
=>0,01(R+67)+0,005.58,5=1,0425(g)
=> 2 axit là HCOOH và CH3COOH.
Gọi số mol lần lượt là x,y(mol)
Câu 11:
Hỗn hợp X gồm một axit và một rượu đều no, đơn chức, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 12,88 gam X thu được 0,54 mol CO2 và 0,64 mol H2O. Khi đun nóng 12,88 gam X với H2SO4 đặc thì thu được m gam este với hiệu suất 80%. Giá trị của m là:
Đáp án C
Vì axit và ancol đều no, đơn chức, mạch hở nên khi đốt cháy hỗn hợp ta có:
Ancol đơn chức
Gọi số C trong axit và ancol lần lượt là x,y
Ta dễ dàng suy ra: x = 4; y = 1
=> axit là C3H7COOH; ancol là CH3OH
Chú ý: Ở bài toán này, nhiều bạn có thể sẽ rơi vào sai lầm như sau:
Sau khi tính được naxit ta thấy ancol phản ứng hết
Sau đó bảo toàn khối lượng:
Cả 2 cách làm trên đều sai vì công thức bảo toàn khối lượng là: mà ở đây axit và ancol không phản ứng vừa đủ với nhau. Nên ta không thể áp dụng bảo toàn khối lượng mà bắt buộc phải tìm công thức của axit và ancol từ đó tìm công thức của este.
Câu 12:
Chia 0,6 mol hỗn hợp gồm một axit đơn chức và một ancol đơn chức thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: đốt cháy hoàn toàn, thu được 39,6 gam CO2
- Phần 2: đun nóng với H2SO4 đặc, thu được 10,2 gam este E (hiệu suất 100%). Đốt cháy hết lượng E, thu được 22,0 gam CO2 và 9,0 gam H2O. Nếu biết số mol axit nhỏ hơn số mol ancol thì công thức của axit là
Đáp án D
Xét phần 2:
Vì este đơn chức =>neste = 0,1 (mol)
=>este có 5 nguyên tử C trong phân tử
=> công thức este là C5H10O2 (1)
Xét phần 1 ta có:
Từ (1) và (2) suy ra trong axit và ancol, 1 chất có 1 nguyên tử C, 1 chất có 4 nguyên tử C
Lại có: naxit < nancol.
Ta có thể biện luận như một số bài đã gặp ở chuyên đề đốt cháy hoặc chuyên đề anđehit từ đó tìm ra được số nguyên tử C của axit và ancol.
Ở bài này ta sẽ suy luận nhanh. Ta thấy naxit < nancol
phải nghiêng về phía ancol hơn tức là ở gần số C của ancol hơn. Do đó ancol có 4 nguyên tử C và axit có 1 nguyên tử C.
Vậy axit là HCOOH.
Câu 13:
Khi đun nóng 23,5 gam hỗn hợp X gồm ancol etylic và axit axetỉc có H2SO4 đặc làm xúc tác thu được 13,2 gam este. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp X thu được 20,7 gam nước. Hiệu suất của phản ứng este hóa là
Đáp án C
X gồm C2H5OH và CH3COOH
=> este là CH3COOC2H5; neste = 0,15(mol)
Chú ý: Ta luôn nhớ rằng phải tính hiệu suất theo chất phản ứng hết nếu H = 100%, trong bài này là axit.
Câu 14:
Cho phản ứng:
Có KC = 2,25. Nếu ban đầu CM của axit và ancol đều là 1M thì khi phản ứng đạt cân bằng có bao nhiêu phần trăm ancol đã bị este hóa?
Đáp án C
Gọi CM của este và H2O khi đạt trạng thái cân bằng là x(M)
=> CM của axit và ancol là (1-x)(M)
Ta có:
Vậy H = 60%
Câu 15:
Cho hỗn hợp X gồm ancol etylic và hai axit cacboxylic no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với Na giải phóng ra 8,96 lít H2 (đktc). Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H2SO4 đặc xt) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành 34,88 gam este (giả thiết các phản ứng este hoá xảy ra như nhau và đạt hiệu suất 80%). Hai axit cacboxylic trong hỗn hợp là
Đáp án C
Vì ancol và axit đều đơn chức
Vì khi thực hiện phản ứng este hóa các chất phản ứng vừa đủ với nhau
Gọi công thức chung của axit là RCOOH => este là RCOOC2H5
Vì 2 axit no, mạch hở, kế tỉếp nhau trong dãy đồng đẳng nên 2 axit là C2H5COOH và C3H7COOH
Câu 16:
Cho 4,6 gam ancol X tác dụng với Na dư thu được 1,12 lít H2. Cho 9,0 gam axit hữu cơ Y tác dụng với Na dư thu được 1,68 lít H2. Đun nóng hỗn hợp gồm 4,6 gam ancol X và 9,0 gam axit hữu cơ Y (xúc tác H2SO4 đặc, t°) thu được 6,6 gam este E. Đốt cháy hoàn toàn E thu được CO2 và nước theo tỷ lệ mol là 1:1. Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, hiệu suất phản ứng tạo thành este là
Đáp án C
Đốt cháy hoàn toàn E thu được
=> este no, đơn chức, mạch hở
=> ancol và axit cũng no, đơn chức, mạch hở.
Xét ancol X ta có:
Xét axit Y ta có:
=>axit là CH3COOH
=> este là CH3COOC2H5 => neste =0,075(mol)
Nếu H = 100% thì ancol hết => H tính theo ancol.
Vậy
Câu 17:
Thực hiện phản ứng este hóa 1 mol CH3COOH và 1 mol C2H5OH, lượng este lớn nhất thu được là 2/3 mol. Để đạt được hiệu suất cực đại là 80% (tính theo axit) khi tiến hành este hóa 1 mol CH3COOH cần số mol C2H5OH là:
Đáp án C
Lượng este lớn nhất thu được là lượng este ở trạng thái cân bằng.
Khi đó:
Để hiệu suất đạt 80% (tính theo axit) khi tỉến hành este hóa 1 mol CH3COOH thì neste = 0,8(mol)
=> Ở trạng thái cân bằng
Câu 18:
Hỗn hợp M gồm axit cacboxylic X, ancol Y (đều đơn chức, số mol X gấp hai lần số mol Y) và este Z được tạo ra từ X và Y. Cho một lượng M tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH, tạo ra 16,4 gam muối và 8,05 gam ancol. Công thức của X và Y là:
Đáp án D
Có nmuối = nNaOH = 0,2(mol) => Mmuối = 82
=>Muối là CH3COONa => x là CH3COOH
Đến đây ta sẽ thử các trường hợp của ancol. Tuy nhiên ta thấy có khá nhiều trường hợp vì chưa biết ancol no hay không no. Do đó để giải nhanh bài toán ta sẽ quan sát các đáp án. Khi tìm được axit là CH3COOH loại đáp án A và C .
Ta lại có:
ancol là C2H5OH (đáp án D)
Câu 19:
Hỗn hợp X gồm ancol và một axit hữu cơ. Chia X thành 3 phần bằng nhau:
- Cho phần 1 tác dụng hết với Na thu được 3,36 lít khí không màu (đktc)
- Đốt cháy hoàn toàn phần 2 thu được 39,6 gam CO2
- Thực hiện phản ứng este hóa phần 3 thu được este Y. Đốt cháy hoàn toàn 15,3 gam Y thấy tạo thành 16,8 lít CO2 (đktc) và 13,5 gam H2O.
Số CTCT có thể có của Y là:
Đáp án B
Khi đốt cháy 15,3 gam Y ta có:
=> este no, đơn chức, mạch hở
=> ancol và axit cũng no, đơn chức, mạch hở
Bảo toàn khối lượng ta có:
=> este có CTPT là C5H10O2
Xét phần 1 có: .
Vì axit và ancol đơn chức
Xét phần 2:
=>trong X một chất có 4 nguyên tử C, một chất có 1 nguyên tử C trong phân tử.
=>Các CTCT phù hợp của Y là:
Chú ý: Bài toán chỉ cho rằng phần 3 thực hiện este hóa thu được este Y chứ không nói rằng khối lượng este trong phần 3 là 15,3 gam. Nếu bạn nào ngộ nhận khối lượng este là 15,3 gam sẽ thấy các số liệu bên trên của phần 1 và phần 2 không thỏa mãn.
Câu 20:
Hỗn hợp X gồm HCOOH, CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1), hỗn hợp Y gồm CH3OH, C2H5OH (tỉ lệ mol 2:3). Lấy 16,96 gam hỗn hợp X tác dụng với 8,08 gam hỗn hợp Y (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam este (hiệu suất các phản ứng este hóa đều bằng 80%). Giá trị của m là:
Đáp án A
=>nếu H = 100% thì ancol hết, axit dư
=> bài toán tính theo ancol
H = 80%
=> nancol phản ứng = 0, 8.(0, 08 + 0,12) = 0,16 (mol) = naxit phản ứng
Bảo toàn khối lượng ta có:
meste = maxit phản ứng + mancol phản ứng - = 12,064(g)