Phương pháp giải một số bài toán đặc biệt của một số axit cacboxylic

BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH CHẤT RIÊNG CỦA 1 SỐ AXIT

+  Đối với axit không no thì ngoài tính chất cả axit nó còn có tính chất không no của gốc hiđrocacbon 

+ Đối với axit fomic thì ngoài tính chất axit nó còn có tính chất của nhóm CHO như  pư tráng gương , pư với dung dịch Brom , Cu(OH)₂/OH−

HCOOH+2AgNO₃+4NH₃+H₂O → (NH₄)₂CO₃ + 2NH₄NO₃+2Ag

HCOOH+Br₂ → CO₂+2HBr

* VÍ DỤ MINH HỌA 

Ví dụ 1: Cho 10,9 gam hỗn hợp axit acrylic và axit propionic phản ứng hoàn toàn với Na thoát ra 1,68 lít khí  (đktc) . Nếu cho hỗn hợp trên tham gia phản ứng cộng H₂ hoàn toàn thì khối lượng sản phẩm cuối cùng là

A. 11,1 gam    B. 7,4 gam     C. 11,2 gam     D. 11 gam

Lời giải

2CH₂=CHCOOH + 2Na → 2CH₂=CHCOOH  + H₂

2CH₃CH₂COOH + 2Na → 2CH₃CH₂COOH + H₂

CH₂=CH−COOH + H₂→ CH₃CH₂COOH 

Đặt số mol axit acrylic và propionic là x,y mol 

Theo pt nhận thấy  ∑n_axit=2n_H2

∑m_axit=10,9

Ta có

x+y=2.1,68/22,4 và 72x+74y=10,9 => x=0,1 và y=0,05

n _{H2(pư cộng)} = n_CH2=CHCOOH =0,1 mol

m_chấtsaupư = 10,9 + m_H2 = 10,9 + 0,1.2 = 11,1 gam

=> Đáp án A

Ví dụ 2 : Oxi hóa hoàn toàn 1,8 gam HCHO thành axit với hiệu suất H% thu được hỗn hợp X . Cho X tham gia phản ứng tráng gương thu được 16,2 gam Ag . Giá trị của H là

A. 60          B. 75           C. 62,5        D. 25 

Lời giải

Gọi số mol HCHO bị oxi hóa thành axit là x , số mol HCHO dư là y

2HCHO+O₂  → 2HCOOH 

x                               x 

HCHO + AgNO3/NH3→4Ag

y                                        4y

HCOOH + AgNO3/NH3 →2Ag

x                                            2x 

Theo giả thiết và các pư ta có

 x+y=1,8/30=0,06 và 2x+4y=16,2/108=0,15

 => x=0,045 và y=0,025

Hiệu suất phản ứng    H = 0,045/0,06 . 100%=75% 

Ví dụ 3 : Oxi hóa 1,2g HCH=O  thành axit , sau 1 thời gian được hỗn hợp A. Cho A tác dụng với AgNO₃/NH₃ dư , t⁰ thu được 1,08g Ag. Tính hiệu suất phản ứng oxi hóa HCHO thành axit ?

Lời giải :

n_{HCHO bđ} = 004 mol

HCH=O + ½ O₂ HCOOH

     x             ®                   x

H² A :         HCHO dư : ( 0,04 – x )

                   HCOOH : x

® n_Ag = 4.(0,04 – x) + 2.x = 0,1

® x = 0,03 mol

H =

Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn 54g hh X gồm axit fomic,axit axetic,axit acrylic,axit oxalic và axit ađipic thu được 39,2 lít CO2(đktc) và m(g) H2O.Mặt khác khi cho 54g hh X phản ứng hoàn toàn với dd NaHCO3 dư thu được 21,28 lít CO2(đktc). Giá trị của m=?

Lời giải

n _CO2 = 39,2/44 = 1,75 => m_C = 12 . 1,75 = 21
n_CO2 = n _{nhóm chức} = 21.28/22,4 = 0,95

=> m _{O nhóm chức} = 32 . 0,95 = 30,4
=> m_H = 54 - 21 - 30,4 = 2,6
=> n _H2O = n _H2 = 2.6/2 = 1,3

=> m _H2O = 18 . 1,3 = 23,4g

Ví dụ 5 : Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm hai axit hữu cơ là đồng đẳng kế tiếp ta thu được 6,6 gam và 2,7 gam nước.

          a) Tìm CTPT của hai axit .

          b) Khi cho 0,1 hỗn hợp X tác dụng với lượng dư AgNO₃/amôniac thì khối lượng kết tủa thu được?

Lời giải

a)  

                                      Þ hai axit này là axit đơn chức no mạch hở (kết quả câu 24).

                                      CT chung của hai axit là

                             Ta có tỉ lệ:

                                      Vậy CTPT của HCOOH và  CH₃COOH                                          

                              b) Gọi a, b lần lượt là số mol của HCOOH và CH₃COOH

                                                Ta có: a + b = 0,1 mol

                                      Ta có:  

                                                Chỉ có HCOOH tham gia phản ứng tráng gương.

                             HCOOH       +    Ag₂O CO₂ ­  +    H₂O   +   2Ag¯

                   0,05 mol                                                                     0,1 mol

                                      Khối lượng bạc sinh ra là: 0,1 ´ 108 = 10,8 gam

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1 :  Cho 3,6 gam axit cacboxylic no , đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịch gồm KOH 0,12M và NaOH 0,12M . Cô cạn dung dịch thu được 8,28 gam hỗn hợp rắn khan . CTPT của X là

A. C₂H₅COOH        B. CH₃COOH    C. HCOOH                D. C₃H₇COOH 

Câu 2 : Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH₃COOH ( tỉ lệ mol 1:1) . Hỗn hợp Y gồm hai ancol CH₃OH và C₂H₅OH ( tỉ lệ mol 3:2) . Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y ( có xúc tác H₂SO₄đặc ) thu được m gam  hỗn hợp este ( hiệu suất các phản ứng đều là 80%) . Giá trị của m là :

A. 11,616                      B. 12,197             C. 14,52                       D. 15,246

Câu 3 : Cho 0,3 mol axit đơn chức X trộn với 0,25 mol ancol etylic đem thực hiện phản ứng este hóa thu được 18 gam este . Tách lấy lượng ancol và axit dư cho tác dụng với Na thấy thoát ra 2,128 lít H₂ . Vậy công thức của axit và hiệu suất phản ứng este hóa là

A. CH₃COOH , H% = 68%               B. CH₂=CHCOOH, H% = 78%

C. CH₂=CHCOOH, H% = 72%         D. CH₃COOH, H% = 72%

Câu 4 : Để đốt cháy hết 10ml thể tích hơi một hợp chất hữu cơ A cần dùng 30ml O₂ , sản phẩm thu được chỉ gồm CO₂ và H₂O có thể tích bằng nhau và bằng thể tích O₂ đã phản ứng . CTPT của A là

A. C₂H₄O₂          B. C₃H₆O₃     C. C₃H₆O₂         D. C₄H₈O₂

Câu 5 : Các sản phẩm thu được khi đốt cháy hoàn toàn 3 gam axit hữu cơ X được dẫn lần lượt qua bình 1 đựng H₂SO_4 đặc và bình 2 đựng dung dịch NaOH. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 1,8 gam và khối lượng bình tăng 4,4 gam . CTCT của A là

A. HCOOH                    B. C₂H₅COOH  

C. C₂H₃COOH               D. CH₃COOH

Câu 6 : Hỗn hợp X gồm axit đơn chức Y và axit Z hai chức ( Y và Z có cùng số nguyên tử Cacbon) . Chia X thành 2 phần bằng nhau : Cho phần một tác dụng hết với Na, sinh ra 4,48 lít H2 (đktc) . Đốt cháy hoàn toàn phần 2 thu được 26,4 gam CO2 . CTCT và phần trăm về khối lượng của Z trong X là :

A. HOOCCOOH,42,86%                  B. HOOCCOOH,60%

C. HOOCCH₂COOH,70,87%           D. HOOCCH₂COOH,54,88%

Câu 7 : Đốt cháy hoàn toàn 29,6 gam hỗn hợp X gồm CH₃COOH, C_xH_yCOOH  và (COOH)₂ thu được 14,4gam H₂O và m gam CO₂ . Mặt khác 29,6 gam X phản ứng hoàn toàn với NaHCO₃ thu được 11,2 lít CO₂ ( đktc) . Giá trị của m là

A. 33 gam                B. 48,4 gam            C. 44 gam                  D. 52,8 gam 

Câu 8 : Oxi hóa 25,6 gam CH₃OH (có xúc tác ) thu được hỗn hợp sản phẩm X . Chia X thành hai phần bằng nhau . Phần 1 cho tác dụng với AgNO₃/NH₃ đun nóng thu được m gam Ag . Phần 2 tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch KOH1M. Hiệu suất quá trình oxi hóa là 75% . Giá trị của m là 

Câu 9 : Hỗn hợp X gồm 0,01 mol HCOONa và a mol muối natri của 2 axit no đơn chức mạch hở là đồng đẳng liên tiếp . Đốt cháy hỗn hợp X và cho sản phẩm cháy (CO₂,H₂O) lần lượt qua bình 1 đựng H₂SO_4đặc , bình 2 đựng KOH thấy khối lượng bình 2 tăng hơn bình 1 là 3,51 gam . Phần chất rắn Y còn lại sau khi đốt là Na₂CO₃ cân nặng 2,65 gam . Công thức phân tử của 2 muối natri là

A. C₂H₅COONa và C₃H₇COONa                         B. C₃H₇COONa và C₄H₉COONa

C. CH₃COONa và C₂H₅COONa                           D. CH₃COONa và C₃H₇COONa

Câu 10 : Oxi hóa 0,125 mol ancol đơn chức A bằng 0,05 mol O₂ (xt, to) được 5,6 gam hỗn hợp X gồm axit cacboxylic, anđehit, ancol dư và nước. A có công thức phân tử là

A. CH₄O                B. C₂H₆O          C. C₃H₆O             D. C₃H₈O

Đáp án :  

1B     2A     3C     4B     5D     6A     7C     8D     9A     10A