Bài tập axit cacboxylic tác dụng với kim loại

Cập nhật lúc: 17:00 19-02-2016 Mục tin: Hóa học lớp 11


Axit cacboxylic phản ứng được với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại tạo thành muối và giải phóng khí H2 (thường gặp là phản ứng với kim loại kiềm). Bài viết hướng dẫn bạn đọc pp pháp giải và các chú ý khi làm dạng bài tập này.

PHẢN ỨNG CỦA AXIT CACBOXYLIC VỚI KIM LOẠI

 

- Axit cacboxylic phản ứng được với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại tạo thành muối và giải phóng khí H2 (thường gặp là phản ứng với kim loại kiềm).

- Phản ứng tổng quát của axit cacboxylic với kim loại kiềm M:

R(COOH)x + xM → R(COOM)x + x/2H2

- Khi giải bài tập về phản ứng của axit cacboxylic tác dụng với kim loại cần lưu ý:

     + Bảo toàn nguyên tố H: nH2 = 1/2nCOOH

     + Bảo toàn khối lượng: mmuối = mkim loại + maxit - mH2

     + Tăng giảm khối lượng: mmuối - maxit = mkim loại - mH2

* VÍ DỤ MINH HỌA 

Ví dụ 1: Cho Na dư tác dụng với a gam dung dịch CH3COOH . Kết thúc phản ứng, thấy khối lượng H2sinh ra là 11a/240 . Tính nồng độ C% của dung dich axit 

A. 10%     B. 25%     C. 4,58%     D. 36%

Lời giải

Chọn a=240 gam 
nH2=11/2=5,5 mol ; nCH3COOH = 240.C/60 = 0,04C mol
nH2O = (240–2,4C)/18 mol
PTPƯ
2CH3COOH  + 2NaOH → 2CH3COONa + H2
2H2O + 2Na → 2NaOH + H2
=> nCH3COOH + nH2O = 2nH2

=> 0,04C + (240–2,4C)/18 = 2.5,5 => C=25 
=> Đáp án B

Ví dụ 2: Cho 13,4 gam hỗn hợp X gồm hai axit no đơn chức , mạch hở , kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng tác dụng với Na dư, thu được 17,8 gam muối . Khối lượng của axit có số nguyên tử cacbon ít hơn có trong X là 

A. 3 gam     B. 4,6 gam     C. 7,4 gam     D. 6 gam

Lời giải

Đặt công thức phân tử trung bình của hai axit là CnH2n+1COOH

2 CnH2n+1COOH  + 2Na  →  2CnH2n+1COONa+H2

x                                              x

Theo pt và giả thiết ta có 

(14n+67) . x – (14n+45) . x=17,8–13,4 

=> x=0,2 

=>  0,2(14n+46)=13,4 => n=1,5 

Vậy 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH

Do n=1,5 là trung bình cộng của 1 và 2 nên 2 axit có số mol bằng nhau và là 0,1 mol 

=> mCH3COOH=0,1.60=6 gam

=> Đáp án D

Ví dụ 3: Hh X gồm axit Y đơn chức và axit Z hai chức (Y, Z có cùng số nguyên tử cacbon). Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần một tác dụng hết với Na, sinh ra 4,48 lít khí H2 (ở đktc).Đốt cháy hoàn toàn phần hai, sinh ra 26,4 gam CO2. CTCT thu gọn và phần trăm về khối lượng của Z trong hh X lần lượt là 
A. HOOC-COOH và 42,86%.

B. HOOC-CH2-COOH và 70,87%. 
C. HOOC-COOH và 60,00%.

D. HOOC-CH2-COOH và 54,88%.

Lời giải

Ta có x + 2y = 0,4 (*)(số mol HCOOH) => 2(x + y) > 0,4 (1)

Ta có A(x+y) = 0,6 (số mol C) (2)

Chia từng vế của (2) cho (1) ta được:

=> A/2 < 0,6/0,4 = 1,5 -> A = 2 vì A > 1.

=> CH3-COOH, HOOC-COOH

Từ (*) (2) và A = 2 ta có hệ

x + 2y = 0,4; 2(x+y) = 0,3 => y = 0,1; x = 0,2.

C%(Y) = 0,1 * 90 / (0,1 *90 + 0.2 * 60) = 9/21 = 42,86%

Đáp án A.

Ví dụ 4: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và hai axit cacboxylic (no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng ra 6,72 lít khí H2(đktc). Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H2SO4đặc làm xúc tác) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành 25 gam hỗn hợp este (hiệu suất 100%). Hai axit trong hỗn hợp X là
A. HCOOH và CH3COOH.

B. CH3COOH và C2H5COOH.

C. C2H5COOH và C3H7COOH.

D. C3H7COOH và C4H9COOH

Lời giải

nX=2nH2=2.0,3=0,6 (mol)
Đun hh X với H2SO thì các chất trong hh phản ứng vừa đủ với nhau tạo este với H=100% --> nCH3OH = naxit= 0,3 (mol)
neste  =  nCH3OH=0,3 mol
Gọi CT axit: RCOOH --> CT este: RCOOCH3
Meste = 25/0,3 = 83,33g

--> R=24,33g

--> R1=15g, R2=29g (2 axit no đồng đẳng kế tiếp)

Vậy 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH --> Đáp án B

Ví dụ 5: A là hỗn hợp gồm rượu Etylic và 2 axit hữu cơ kế tiếp nhau có dạng CnH2n+1COOH và Cn+1H2n+3COOH. Cho 1/2 hỗn hợp A tác dụng hết với Na thoát ra 3,92 lít H2 (đktc). Đốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì có 147,75g kết tủa và khối lượng bình Ba(OH)2 tăng 50,1 g.

a, Tìm công thức 2 axit trên.

b, Tìm thành phần hỗn hợp A.

Lời giải

        nH2 =  = 0,175 (mol)

PT phản ứng:

          2C2H5OH + 2Na  2C2H5ONa + H2                             (1)

          2CnH2n+1 COOH +2Na  2Cn2n+1COONa + H2    (2)

2Cn+1H2n+3 COOH +2Na  2Cn+1H2n+3COONa + H2         (3)

Biện luận theo trị số trung bình.

Tổng số mol 3 chất trong 1/2 hỗn hợp = 0,175.2= 0,35 (mol) 

C2H6O + 3O2       2CO2 + 3H2O               (4)

           CxH2xO2 + O2  xCO2 + xH2O           (5)

Chất kết tủa là BaCO3  nBaCO3 =  = 0,75 (mol)

PT: CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (6)

Theo PT (6) ta có: nCO2 = nBaCO3 = 0,75 (mol)

 mCO2 = 0,75 x44 = 33(g)                                                

 mH2O = m tăng - mCO2

 mH2O = 50,1 - 33 = 17,1 (g)

 nH2O =  = 0,95 (mol)                                                   

Từ PT  (4) ta thấy ngay:

Số mol rượu C2H5OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol)                      

Theo PT (4) ta thấy số mol CO2 tạo ra là

nCO =  2.nC2H5OH  = 2.0,2 = 0,4 (mol)

Suy ra: 2 a xít cháy tạo ra  0,75 - 0,4 = 0,35  (mol CO2)         

Từ PT (4) ta thấy nH2O = 3.nC2H5OH = 3.0,2 = 0,6 (mol)

Suy ra 2 axit cháy tạo ra: 0,95 - 0,6 = 0,35 mol H2O              

Với số mol 2axit = 0,35 - 0,2 = 0,15  x = 0,35 : 0,15 = 2,33

(x là số mol trung bình giữa n+1 và n+2)

 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH.                                                      

 Gọi số mol CH3COOH, C2H5COOH trong 1/2 A là a, b.   

Theo phương trình đốt cháy ta có:

Số mol của 2 axit = 0,15mol = a + b.

nCO2 sinh ra = 2a + 3 b = 0,35. Giải ra ta có: a = 0,1; b = 0,05.

Vậy hỗn hợp có 0,2 mol CH3COOH là 12 g và 0,10 mol C2H5COOH là  7,4g

 

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Hóa lớp 11 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 11 trên Tuyensinh247.com. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Cập nhật thông tin mới nhất của kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia 2021