Bài tập về tính chất hóa học của Axit Cacboxylic có giải chi tiết (P2)

Thi Online Bài tập Andehit - Xeton - Axit cacboxylic có lời giải chi tiết

Bài tập về tính chất hóa học của Axit Cacboxylic có giải chi tiết (P2)

6363 lượt thi
20 câu hỏi
40 phút

BẮT ĐẦU LÀM BÀI

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)?

A. Dung dịch Br₂, HCl, H₂, dung dịch KMnO₄.

B. Ancol metylic, H₂O, H₂, phenol.

C. Phenol, dung dịch Br₂, H₂.

D. Na₂CO₃,CuCl₂, KOH.

Xem đáp án

Đáp án A

$n_{N a O H} = 0, 15 (m o l); n_{A g} = 0, 2 (m o l) \Rightarrow n_{H C O O H} = \frac{n_{A g}}{2} = 0, 1 (m o l) \Rightarrow n_{X} = n_{N a O H} - n_{H C O O H} = 0, 05 (m o l) L ạ i c ó : m_{X} = 8, 2 - m_{H C O O H} = 3, 6 (g)$

=> M_X = 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

A. CH₃COOH và C₂H₅COOH.

B. C₂H₅COOH và C₃H₇COOH.

C. C₃H₅COOH và C₄H₇COOH.

D. C₂H₃COOH và C₃H₅COOH.

Xem đáp án

Đáp án D

Đốt 4,02 gam axit ta có: $n_{H_{2} O} = 0, 13 (m o l)$

Với 10,05 gam X, vì X đơn chức nên ta có:

$n_{a x i t} = \frac{m_{m u ố i} - m_{a x i t}}{22} = 0, 125 (m o l) \Rightarrow n_{a x i t t r o n g 4, 02 g r a m} = \frac{0, 125.4, 02}{10, 05} = 0, 05 (m o l) V ì a x i t đ ơ n c h ứ c \Rightarrow n_{O t r o n g a x i t} = 0, 1 (m o l)$

Bảo toàn khối lượng ta có:

$m_{a x i t} = m_{O} + m_{C} + m_{H} \Rightarrow n_{C t r o n g a x i t} = n_{C O_{2} n ế u đ ố t c h á y a x i t} = 0, 18 (m o l) \Rightarrow n_{H_{2} O} = n_{C O_{2}} - n_{a x i t} \Rightarrow 4, 02 = 16.0, 1 + m_{C} + 2.0, 13 \Rightarrow m_{C} = 2, 16 (g)$

=> axit không no, có một liên kết đôi trong mạch C

Lại có: $\bar{C} = \frac{0, 18}{0, 05} = 3, 6$

=>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 CO₂là 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

A. CH₃COOH và C₂H₅COOH.

B. C₂H₅COOH và C₃H₇COOH.

C. HCOOH và CH₃COOH.

D. C₂H₃COOH và C₃H₅COOH.

Xem đáp án

Đáp án A

Z gồm 1 axit no, đơn chức, mạch hở

=>khi đốt cháy Z ta có $n_{H_{2} O} = n_{C O_{2}}$

Lại có $m_{C O_{2}} - m_{H_{2} O} = 5, 46 (g)$

$\Rightarrow n_{H_{2} O} = n_{C O_{2}} = 0, 21 (m o l) G ọ i n_{a x i t} = x (m o l) \Rightarrow n_{O t r o n g a x i t} = 2 x (m o l) \Rightarrow m_{a x i t} = m_{C} + m_{H} + m_{O} = 12 n_{C O_{2}} + 2 n_{H_{2} O} + 16 n_{O t r o n g a x i t} = 2, 94 + 32 x (g)$

$X é t \frac{1}{2} h ỗ h ợ p Z \Rightarrow n_{a x i t} = \frac{1}{2} x (m o l); m_{a x i t} = 1, 47 + 16 x (g)$

Vì phản ứng vừa đủ nên áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:

$\Rightarrow \frac{3, 9 - (1, 47 + 16 x)}{22} = \frac{1}{2} x \Rightarrow x = 0, 09 (m o l) \Rightarrow {\bar{C}}_{a x i t} = \frac{0, 21}{0, 09} = 2, 33$

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

A. 44,89.

B. 48,19.

C. 40,57.

D. 36,28.

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi công thức chung của ba axit là RCOOH

n_{NaOH dư} = n_HCl = 0,2(mol)

=>n_{NaOH phản ứng} = 0,5 (mol) = n_axit

Cô cạn dung dịch D thu được chất rắn khan E gồm 0,2 mol NaCl va 0,5 mol RCOONa

$m_{E} = 52, 58 (g) = 0, 2.58, 5 + (R + 67) . 0, 5 \Rightarrow R = 14, 76$

=>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 $n_{C O_{2}} = n_{H_{2} O}$ ; khi đốt cháy axit đơn chức, không no có một liên kết đôi ta thu được $n_{C O_{2}} - n_{H_{2} O} = n_{a x i t}$ .

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.

$C ó m_{R C O O N a} = 52, 58 - m_{N a C l} = 40, 88 (g)$

Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:

$m_{a x i t} + 22 n_{a x i t} = m_{R C O O N a} \Rightarrow m_{a x i t} = 29, 88 (g) M à m_{a x i t} = m_{C} + m_{H} + m_{O} v ớ i n_{O t r o n g a x i t} = 2 n_{a x i t} = 1 (m o l) \Rightarrow m_{C t r o n g a x i t} + m_{H t r o n g a x i t} = 13, 88 (g) = 12 x + 2 y (1)$

Mặt khác xét phản ứng đốt cháy hoàn toàn E thu được NaCl; Na₂CO₃; CO₂ và H₂O

$T r o n g đ ó n_{N a_{2} C O_{3}} = \frac{1}{2} n_{R C O O N a} = 0, 25 (m o l); m_{H_{2} O} + m_{C O_{2}} = m_{b ì n h N a O H t ă n g} = 44, 14 (g)$

Bảo toàn nguyên tố C, H ta có tổng khối lượng CO₂ và H₂O khi đốt cháy axit là:

$44 x + 18 y = 44, 14 + 44 . n_{N a_{2} C O_{3}} + 18 (\frac{1}{2} n_{R C O O H}) = 59, 64 (g) (2)$

(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

$\Rightarrow n_{a x i t k h ô n g n o} = n_{C O_{2}} - n_{H_{2} O} = 0, 2 (m o l) T a c ó : n_{C O_{2} d o đ ố t c h á y a x i t n o} \geq 0, 3 (m o l) \Rightarrow n_{C O_{2} d o đ ố t c h á y a x i t k h ô n g n o} \geq 0, 72 (m o l) \Rightarrow C_{a x i t k h ô n g n o} \leq 3, 6$

=>axit không no chỉ có thể là C₂H₃COOH.

Vậy %m_{axit 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:

A. 60%.

B. 31,25%.

C. 62,5%.

D. 30%.

Xem đáp án

Đáp án D

X gồm C₁₅H₃₁COOH; C₁₇H₃₅COOH; C₁₇H₃₁COOH

Có n_X = n_NaOH = 0,05(mol); $n_{C O_{2}} = 0, 85 (m o l); n_{H_{2} O} = 0, 82 (m o l)$

Áp dụng công thức $n_{C O_{2}} - n_{H_{2} O} = (a - 1) n_{X}$ trong đó a là số liên kết =>trong phân tử X

$T a c ó : n_{C O_{2}} - n_{H_{2} O} = 2 n_{C_{17} H_{31} C O O H} = 0, 03 (m o l) \Rightarrow n_{C_{17} H_{31} C O O H} = 0, 015 (m o l) V ậ y % n_{C_{17} H_{31} C O O H} = 30 %$

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.