Bài tập về phản ứng tráng gương
1. Lý thuyết và phương pháp giải
1.1 Khái niệm
Phản ứng tráng gương là một phản ứng hóa học đặc trưng của các chất như anđehit, glucozơ, este, axit fomic… với hợp chất của kim loại bạc (Ag). Hợp chất của kim loại bạc là AgNO3 và Ag2O trong môi trường NH3 viết gọn là AgNO3/NH3. Phản ứng tạo thành kim loại bạc. Chính vì thế, phản ứng này có tên gọi khác là phản ứng tráng bạc..
Phản ứng tráng gương là phản ứng được dùng để nhận biết các chất như este, andehit,… Trong đó, thuốc thử dùng cho phản ứng là dung dịch AgNO3 trong môi trường NH3. Nó được viết gọn là AgNO3/NH3. Hiện nay loại phản ứng này được sử dụng nhiều trong trong công nghiệp sản xuất ruột phích, gương,..
1.2 Phương trình tổng quát
R-(CHO)x + 2xAgNO3 + 3xNH3 + xH2O → R-(COONH4)x + xNH4NO3 + 2xAg
→ Phản ứng chứng minh anđehit có tính khử và được dùng để nhận biết anđehit.
Riêng HCHO có phản ứng:
HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag
Phản ứng của HCHO tạo ra các muối vô cơ chứ không phải muối của axit hữu cơ như các anđehit khác.
1.3 Phương pháp giải bài tập
R(CHO)a + aAg2O → R(COOH)a+ 2aAg
- Bước 1: Dựa vào tỷ lệ số mol andehit và Ag
+ Nếu => Andehit A là andehit đơn chức.
+ Nếu => Andehit A là HCHO hoặc andehit hai chức R(CHO)2
+ Hỗn hợp 2 andehit đơn chức cho phản ứng tráng gương
=> có một chất là HCHO.
+ Hỗn hợp 2 andehit mạch thẳng (khác HCHO) cho phản ứng tráng gương với:
=> có một andehit đơn chức và một andehit đa chức.
- Bước 2: Dựa và phản ứng tráng gương:
+ 1mol anđehit đơn chức (R-CHO) cho 2mol Ag
+ Trường hợp đặc biệt: H-CH = O phản ứng Ag2O tạo 4mol Ag và %O = 53,33%
2. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1. Hỗn hợp khí X gồm etilen và propin. Cho a mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 17,64 gam kết tủa. Mặt khác a mol X phản ứng tối đa với 0,34 mol H2. Giá trị của a là
Đáp án hướng dẫn giải
nC3H4 = nC3H3Ag = 17,64/147 = 0,12 mol
nC2H4 + 2nC3H4 = nH2 ⇒ nC2H4 = 0,1 mol ⇒ a = nC2H4 + nC3H4 = 0,22 mol
Ví dụ 2. Dẫn 4,032 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm C2H2, C2H4, CH4 lần lượt qua bình 1 chứa dung dịch AgNO3 trong NH3 rồi qua bình 2 chứa dung dịch Br2 dư trong CCl4. Ở bình 1 có 7,2 gam kết tủa. Khối lượng bình 2 tăng thêm 1,68 gam. Xác định thể tích (ở đktc) của các khí trong hỗn hợp A.
Đáp án hướng dẫn giải
Hỗn hợp khí A gồm C2H2, C2H4, CH4 lần lượt qua bình 1 chứa dung dịch AgNO3 trong NH3 chỉ có C2H2 phản ứng
nC2H2 = nkết tủa = 0,03 mol => VC2H2 = 0,672 lít
Rồi qua bình 2 chứa dung dịch Br2 dư trong CCl4 thì có C2H4 bị giữ lại
mbình 2 tăng = mC2H4 = 1,68 gam => nC2H4 = 0,06 => VC2H4 = 1,344 lít
=> VCH4 = 2,016 lít
3. Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho 11,6 gam andehit đơn no A có số cacbon lớn hơn 1 phản ứng hoàn toàn với dd AgNO3/NH3 dư, toàn bộ lượng Ag sinh ra cho vào dd HNO3 đặc nóng sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn ta thấy khối lượng dung dịch tăng lên 24,8 gam. Tìm công thức cấu tạo của A.
Đáp án hướng dẫn giải
Gọi công thức của andehit no đơn chức là: RCHO
Phương trình phản ứng:
R-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → R-COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
Gọi số mol của A là x => nAg = 2x
Phương trình phản ứng:
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
mdd tăng = mAg - mNO2= 2x.108 - 2x.6 = 124x = 24,8 gam => x = 0,2 mol
Vậy công thức phân tử của andehit là: C2H5CHO
Bài 2: Cho 10,2g hỗn hợp X gồm anđehit axetic và anđehit propioic tác dụng với dung dịch AgNO3 trong ammoniac dư, thấy có 43,2g bạc kết tủa.
a) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
b) Tính % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
Đáp án hướng dẫn giải
a) Phương trình phản ứng hóa học
CH3CHO + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → CH3COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
C2H5CHO + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → C2H5COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
b) Gọi x, y lần lượt là số mol anđehit axetic, anđehit propioic.
Ta có hệ phương trình:
44x + 58y = 10,2 (*)
2x + 2y = 0,4 (**)
Giải hệ (*) (**) ta được: x = y = 0,1
% khối lượng CH3CHO = 43,14%
% khối lượng C2H5CHO = 56,86%
Bài 3. Cho 0,2 mol hỗn hợp 2 anđehit cùng dãy đồng đẳng no, mạch hở, có số mol bằng nhau phản ứng hoàn toàn với lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3 số lượng Ag thu được là 43,2 gam ( hiệu suất 100%). Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được 15,68 lít (ĐKTC) khí CO2. Công thức phân tử của 2 anđehit là:
Đáp án hướng dẫn giải
nAg = 43,2/108 = 0,4 mol => nAg : nhỗn hợp = 2:1 vậy hỗn hợp anđehit là no, đơn chức, mạch hở ( trong hỗn hợp không có HCHO ).
Gọi công thức trung bình là: CnH2+1CHO
Sơ đồ phản ứng cháy:
CnH2+1CHO → n+1 CO2
0,2 mol 0,7 mol
n + 1 = 3,5 => n = 2,5
Trường hợp: n1 = 0 HCHO loại
Trường hợp: n1 = 1 CH3CHO vì = 2,5 => (n1+n2 ) / 2 = 2,5
Vậy: n2 = 4; => C4H9CHO
Trường hợp: n1 = 2 = 2,5 => (n1+n2 ) / 2 = 2,5
Vậy: n2 = 3
Vậy công thức phân tử cần tìm là: C2H5CHO, C3H7CHO
Bài 5. Hỗn hợp X gồm metan, etilen, axetilen. Sục 7 gam X vào nước brom dư thì thấy có 48 gam brom pư. Cho 7 gam trên pư với AgNO3 dư trong NH3 thì thu được 24 gam kết tủa. Tính khối lượng mỗi chất trong X?
Đáp án hướng dẫn giải
Gọi số mol của metan, etilen, axetilen lần lượt là x, y, z ta có: 16x + 28y + 26z = 7 (1)
Phương trình phản ứng:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
y………y
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
z………2z
số mol brom phản ứng: nBr2 = 48/160 = 0,3 mol = y + 2z (2)
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2H2Ag2↓ + 2NH4NO3.
z……………………………….z
Số mol kết tủa: n↓ = 24/240 = 0,1 mol = z (3)
Từ (1), (2), (3) ta có: x = y = z = 0,1 mol
Khối lượng mỗi chất trong X là:
mmetan = 0,1.16 = 1,6 gam; metilen = 0,1.28 = 2,8 gam; maxetilen = 0,1.26 = 2,6 gam
Xem thêm các dạng bài tập Hoá học 11 hay, chi tiết, đầy đủ khác:
30 bài tập về Andehit (2024) có đáp án chi tiết nhất
500 Bài tập Hóa 11 Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic (có đáp án năm 2024)
70 Bài tập về Anđehit – Xeton (2024) có đáp án chi tiết nhất
