Bài tập về Anđehit - Xeton

Kiến thức cần nhớ

Anđehit

I. Định nghĩa, phân loại, danh pháp

1. Định nghĩa

- Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm – CH = O (hay – CHO) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.

- Nhóm chức – CHO là nhóm chức anđehit.

- Ví dụ:

HCHO; CH₃CHO; OHC – CHO…

2. Phân loại

- Dựa theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon, anđehit được chia thành:

+ Anđehit no;

+ Anđehit không no;

+ Anđehit thơm.

- Dựa theo số nhóm -CHO trong phân tử, anđehit được chia thành:

+ Anđehit đơn chức

+ Anđehit đa chức

Chú ý:

Anđehit no, mạch hở, đơn chức có công thức cấu tạo thu gọn C_xH_2x+1CHO (x ≥ 0) hay công thức phân tử chung C_nH_2nO (n ≥ 1).

3. Danh pháp

a) Tên thông thường

- Một số anđehit có tên thông thường.

- Tên thông thường = anđehit + tên axit tương ứng

- Ví dụ:

HCHO: anđehit fomic

CH₃CHO: anđehit axetic

b) Tên thay thế của các anđehit no, đơn chức, mạch hở:

- Chọn mạch chính của phân tử anđehit là mạch cacbon dài nhất có chứa nhóm -CHO.

- Đánh số thứ tự C trên mạch chính, bắt đầu từ nhóm – CHO.

- Tên thay thế = tên hiđrocacbon tương ứng với mạch chính + al

- Ví dụ:

II. Đặc điểm cấu tạo và tính chất vật lý

1. Đặc điểm cấu tạo

Trong nhóm – CHO, liên kết đôi C = O gồm một liên kết σ bền và một liên kết π kém bền hơn, tương tự liên kết C = C trong phân tử anken, do đó anđehit có một số tính chất giống anken.

2. Tính chất vật lý

- Ở điều kiện thường, các anđehit đầu dãy đồng đẳng là chất khí và tan tốt trong nước. Các anđehit tiếp theo là chất lỏng hoặc rắn.

- Độ tan trong nước của các anđehit giảm dần theo chiều tăng của phân tử  khối.

III. Tính chất hóa học

1. Phản ứng cộng hiđro

Ví dụ:

CH₃ – CH = O + H₂ $\stackrel{t^o,Ni}{\to }$ CH₃ – CH₂ – OH

Phản ứng tổng quát:

RCHO + H₂ $\stackrel{t^o,Ni}{\to }$RCH₂OH

⇒ Trong phản ứng này anđehit đóng vai trò là chất oxi hóa.

2. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

- Phản ứng tráng gương

Ví dụ:

CH₃CHO + 2AgNO₃ + H₂O + 3NH₃ $\stackrel{t^o}{\to }$CH₃COONH₄ + 2NH₄NO₃ + 2Ag↓

Phản ứng tổng quát:

RCHO + 2AgNO₃ + H₂O + 3NH₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ RCOONH₄ + 2NH₄NO₃ + 2Ag↓

- Phản ứng tạo thành axit

2RCHO + O₂ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$2RCOOH

⇒ Trong các phản ứng trên anđehit đóng vai trò là chất khử.

3. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

Phản ứng tổng quát khi đốt cháy hoàn toàn anđehit no, đơn chức, mạch hở:

IV: Điều chế

1. Từ ancol

Oxi hóa ancol bậc I, được anđehit tương ứng:

RCH₂OH + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ RCHO + Cu + H₂O

2. Từ hiđrocacbon

- Oxi hóa metan có xúc tác thu được anđehit fomic

CH₄ + O₂ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$HCHO + H₂O

- Oxi hóa không hoàn toàn etilen là phương pháp hiện đại để sản xuất anđehit axetic

2CH₂= CH₂ + O₂ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$ 2CH₃CHO

V: Ứng dụng

- Fomanđehit được dùng làm nguyên liệu sản xuất nhựa phenol – fomanđehit và nhựa ure – fomanđehit.

- Dung dịch nước của fomanđehit được dùng làm chất tẩy uế, ngâm mẫu động vật làm tiêu bản …

- Anđehit axetic được dùng làm nguyên liệu sản xuất axit axetic.

- Nhiều anđehit có nguồn gốc thiên nhiên được dùng làm hương liệu cho công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm …

Xeton

I. Định nghĩa

- Xeton là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm  liên kết trực tiếp với hai nguyên tử cacbon.

Ví dụ:

CH₃ – CO – CH₃: đimetyl xeton.

II. Tính chất hóa học

- Giống anđehit, xeton cộng hiđro tạo thành ancol. Tổng quát:

R – CO – R¹ + H₂ $\stackrel{t^o,Ni}{\to }$R – CH(OH) – R¹

Ví dụ:

CH₃ – CO – CH₃ + H₂ $\stackrel{t^o,Ni}{\to }$ CH₃ – CH(OH) – CH₃

- Khác với anđehit, xeton không tham gia phản ứng tráng bạc.

III. Điều chế

1. Từ ancol

Oxi hóa không hoàn toàn ancol bậc II được xeton. Ví dụ:

CH₃ – CH(OH) – CH₃ + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₃ – CO – CH₃ + Cu + H₂O

2. Từ hiđrocacbon

Oxi hóa không hoàn toàn cumen được axeton và phenol theo sơ đồ:

Các dạng bài tập về Anđehit – Xeton

Dạng 1: Đồng phân, danh pháp, tính chất vật lí, ứng dụng

Dạng 2: Tính chất hóa học, nhận biết, điều chế

Dạng 3: Bài toán định lượng, xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo

Bài toán 1: Phản ứng tráng gương

Phương pháp giải

+ Anđehit no đơn chức cho 2Ag, trừ HCHO cho 4Ag.

R – CH = O → 2Ag↓ (R ≠ H)

H – CH = O → 4Ag↓

Bài toán 2: Phản ứng đốt cháy

Phương pháp giải

Nếu đốt cháy chất hữu cơ (chứa C, H, O) thu được số mol nước bằng số mol khí cacbonic thì nó có thể là:

+ Anđehit no đơn chức, mạch hở.

+ Ancol không no, chứa một liên kết đôi.

Công thức tổng quát: C_nH_2nO.

Bài tập tự luyện

1. Bài tập vận dụng

Câu 1: Trung hòa 3,88 gam hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở bằng dung dịch NaOH, cô cạn toàn bộ dung dịch sau phản ứng thu được 5,2 gam muối khan. Nếu đốt cháy hoàn toàn 3,88 gam X thì thể tích oxi (đktc) cần dùng là

A. 4,48 lít.

B. 3,36 lít.

C. 2,24 lít.

D. 1,12 lít.

Hướng dẫn giải:

Đặt công thức chung của 2 axit là: C_nH_2nO₂

RCOOH → RCOONa

Cứ 1 mol axit + NaOH → 1 mol muối tăng 22g

⇒ n_axit = (5,2-3,88)/22 = 0,06 mol

M_axit = 3,88 : 0,06 = 64,6 ⇒ 14n + 32 = 64,6 ⇒ n = 7/3

C_nH_2nO₂ + (3n-2)/2O₂ → nCO₂ + nH₂O

0,06     0,06. (3n-2)/2     (mol)

⇒ n_O2 = 0,15 mol ⇒ V_O2 = 3,36 lít

⇒ Đáp án B

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 1 andehit no, đơn chức, mạch hở X cần 17,92 lít khí oxi (đktc). Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong dư được 60gam kết tủa. Công thức phân tử của X là

A. CH₂O.

B. C₂H₄O.

C. C₃H₆O.

D. C₄H₈O.

Hướng dẫn giải:

n_CO2 = n_CaCO3 = 0,6 mol; n_O2 = 0,8 mol

Gọi anđehit no đơn chức mạch hở X là: C_nH_2nO

C_nH_2nO + (3n-1)/2O₂ → nCO₂ + nH₂O

   0,8   0,6

Ta có: 0,8.n = 0,6. (3n-1)/2 ⇒ n = 3

⇒ X là: C₃H₆O ⇒ Đáp án C

Câu 3: Một hỗn hợp đẳng mol gồm một axit cacboxylic no đơn chức và một ancol no đơn chức. Chia hỗn hợp làm hai phần bằng nhau. Phần 1 đem đốt cháy thu được 0,2 mol CO₂ và 0,25 mol H₂O. Phần 2 đem thực hiện phản ứng este hóa, phản ứng xong đem loại nước rồi đốt cháy thu được 0,2 mol CO₂ và 0,22 mol H₂O. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

A. 40%

B. 45% 

C. 50%

D. 60%

Hướng dẫn giải:

Phần 1:

Đốt cháy ancol no đơn chức: n_ancol = n_H2O – n_CO2

Đốt cháy axit no đơn chức: n_CO2 = n_H2O

⇒ Đốt cháy phần 1: n_ancol = n_H2O – n_CO2 = 0,05 mol

Phần 2:

Ta thấy, lượng H₂O loại đi chính là số mol este tạo thành

=> n_este = 0,25 - 0,22 = 0,03 mol

=> H% = 0,3/0,5 . 100% = 60%

⇒ Đáp án D

Câu 4: Khi đun nóng 25,8 gam hỗn hợp ancol etylic và axit axetic có H₂SO₄ đặc làm xúc tác thu được 14,08 gam este. Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp đó thu được 23,4 ml nước. Thành phần % hỗn hợp ban đầu và hiệu suất của phản ứng este hóa lần lượt là

A. 53,5% C₂H₅OH; 46,5% CH₃COOH và hiệu suất 80%.

B. 55,3% C₂H₅OH; 44,7% CH₃COOH và hiệu suất 80%.

C. 60,0% C₂H₅OH; 40,0% CH₃COOH và hiệu suất 75%.

D. 45,0% C₂H₅OH; 55,0% CH₃COOH và hiệu suất 60%.

Hướng dẫn giải:

Hiệu suất tính theo axit

C₂H₅OH + CH₃COOH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

0,2     ← 0,2 →     0,2 (mol)

n_este = 0,16 => H% = 0,16/0,2 .100% = 80%

⇒ Đáp án A

Câu 5: 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. HC C - COOH.

D. CH₃ - CH₂ - COOH.

Hướng dẫn giải:

Đặt công thức của X là: RCOOH

RCOOH → (RCOO)₂Ca

R + 45    → 2R + 128 (g)

5,76    → 7,28

⇒ 5,76.(2R + 128) = 7,28.(R+45)

⇒ R = 27 ( C₂H₃-)⇒ X là: CH₂=CH – COOH

⇒ Đáp án A

Câu 6: A và B là 2 axit cacboxylic đơn chức. Trộn 1,2 gam A với 5,18 gam B được hỗn hợp X. Để trung hòa hết X cần 90 ml dung dịch NaOH 1M. A, B lần lượt là

A. Axit acrylic, axit axetic.

B. Axit axetic, axit propionic.

C. Axit acrylic, axit propionic.

D. Axit axetic, axit acrylic.

Hướng dẫn giải:

m_axit = 1,2 + 5,18 = 6,38g; n_NaOH = 0,09mol

Gọi công thức chung của 2 axit là RCOOH

n_RCOOH = n_NaOH = 0,09 mol

⇒ M_RCOOH = 6,38/0,09 = 70,8 ⇒ R = 25,8

⇒ A hoặc B phải là CH₃COOH

+ Nếu A là CH₃COOH ⇒ n_A = 1,2 : 60 = 0,02 mol

⇒ n_B = 0,09 – 0,02 = 0,07 mol

M_B = 5,18 : 0,07 = 74 ⇒ B là: C₂H₅COOH

+ Nếu B là CH₃COOH ⇒ A không có giá trị

⇒ Đáp án B

Câu 7: Cho 2,46 gam hỗn hợp X gồm HCOOH, CH₃COOH, C₆H₅OH tác dụng vừa đủ với 40 ml dung dịch NaOH 1M. Tổng khối lượng muối khan thu được sau khi phản ứng là:

A. 3,52 gam.

B. 6,45 gam.

C. 8,42 gam. 

D. 3,34 gam.

Hướng dẫn giải:

Hỗn hợp X đều tác dụng với NaOH → muối + H₂O

n_NaOH = n_H2O

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_muối = m_X + m_NaOH – m_H2O

m_muối = 2,46 + 0,04.40 – 0,04.18 = 3,34g

⇒ Đáp án D

Câu 8: Cho 1,72 gam hỗn hợp anđehit acrylic và anđehit axetic tham gia phản ứng cộng vừa đủ 1,12 lít H₂(đktc). Cho thêm 0,696 gam anđehit B là đồng đẳng của anđehit fomic vào 1,72 gam hỗn hợp 2 anđehit trên rồi cho hỗn hợp thu được tham gia phản ứng tráng bạc hoàn toàn được 10,152 gam Ag. Công thức cấu tạo của B là:

A. CH₃CH₂CHO.

B. C₄H9CHO.

C. CH₃CH(CH₃)CHO.

D. CH₃CH₂CH₂CHO.

Hướng dẫn giải:

CH₂=CH-CHO ( x mol); CH₃-CHO (y mol)

⇒ 56x + 44y = 1,72g

n_H2 = 2x + y = 0,05 mol

⇒ x = 0,015 mol; y = 0,02 mol

Ta có: n_Ag = 0,094 mol = 2x + 2y + 2 n_B

⇒ n_B = 0,012 mol; M_B = 0,696/0,012= 58

Câu 9: Cho 14,6 gam hỗn hợp 2 anđehit đơn chức, no kế tiếp tác dụng hết với H2 tạo 15,2 gam hỗn hợp 2 ancol.

a. Tổng số mol 2 ancol là

A. 0,2 mol.

B. 0,4 mol.

C. 0,3 mol.

D. 0,5 mol.

b. Khối lượng anđehit có KLPT lớn hơn là

A. 6 gam.

B. 10,44 gam.

C. 5,8 gam.

D. 8,8 gam.

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_H2 = m_ancol – m_anđehit = 0,6g

n_H2 = 0,3 mol

Gọi công thức chung của 2 anđehit no đơn chức là: 

⇒ 2 anđehit là: CH₃CHO (x mol) và C₂H₅CHO (y mol)

Dựa vào phương trình tổng số mol và tổng khối lượng ⇒ x = 0,2; y = 0,1

m_C2H5CHO = 0,1.58= 5,8g ⇒ Đáp án C

Câu 10: Hiđro hóa hoàn toàn 2,9 gam một anđehit no A được 3,1 gam ancol. A có công thức phân tử là

A. CH₂O.

B. C₂H₄O.

C. C₃H₆O.

D. C₂H₂O₂.

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_H2 = m_ancol – m_anđehit = 3,1 – 2,9 = 0,2g

n_H2 = 0,1 mol

R(CHO)_n + nH₂ → R(CH₂OH)_n

0,1/n     ← 0,1     (mol)

Ta có: m_anđehit = 0,1/n . (R + 29n) = 2,9 ⇒ R = 0

⇒ Anđehit là: (CHO)₂ ⇒ Đáp án D

2. Bài tập tự luyện có hướng dẫn

(Xem thêm trong file dưới)

Xem thêm các dạng bài tập và câu hỏi liên quan khác

500 Bài tập Hóa 11 Chương 6: Hiđrocacbon không no (có đáp án)

500 Bài tập Hóa 11 Chương 5: Hiđrocacbon no (có đáp án)

500 Bài tập Hóa 11 Chương 2: Nitơ - Photpho (có đáp án)

70 Bài tập Axit cacboxylic (có đáp án)

70 Bài tập về ancol (2024) có đáp án chi tiết nhất