Chuỗi phản ứng hóa học hữu cơ lớp 9, lời giải từng bước
Lớp 9Hóa học

15 bài tập chuỗi phản ứng hóa học hữu cơ lớp 9 có đáp án chi tiết

Trả lời nhanh

Muốn làm tốt bài chuỗi phản ứng hữu cơ lớp 9, các em cần nắm “trục xương sống” sau: CH4 → C2H2 → C2H4 → C2H5OH → CH3COOH → CH3COOC2H5, thêm nhánh tinh bột → glucozơ → rượu etylic. Ở mỗi mũi tên, hãy xác định loại phản ứng, viết công thức, cân bằng rồi ghi đủ điều kiện (xúc tác, nhiệt độ, men). Dưới đây có 15 bài, đi từ dễ đến khó, bài nào cũng có đáp án.

1. Sơ đồ liên hệ giữa các chất hữu cơ lớp 9

Gần như mọi chuỗi phản ứng trong đề thi đều là một “lát cắt” của sơ đồ bên dưới. Em nào thuộc được sơ đồ này thì đọc đề sẽ đoán ra ngay chất tiếp theo.

Chuyển hóa Loại phản ứng Điều kiện cần nhớ
CH4 → C2H2 Nhiệt phân 1500°C, làm lạnh nhanh
C2H2 → C2H4 Cộng H2 (một nấc) Pd/PbCO3, t°
C2H2 → C6H6 Trime hóa C hoạt tính, 600°C
C2H4 → C2H5OH Cộng nước Axit (H2SO4 loãng), t°
C2H5OH → CH3COOH Lên men giấm Men giấm, 25–30°C
Axit + rượu → este Este hóa (thuận nghịch) H2SO4 đặc, t°
Tinh bột → glucozơ Thủy phân Axit, t°
Glucozơ → C2H5OH Lên men rượu Men rượu, 30–32°C

2. Phương pháp giải bài chuỗi phản ứng hữu cơ

  1. Đọc cả chuỗi trước khi viết. So sánh chất đầu với chất cuối mỗi mũi tên xem số nguyên tử C tăng, giảm hay giữ nguyên. Giữ nguyên số C thường là cộng, thế hoặc oxi hóa. Số C tăng gấp đôi hay gấp ba là trùng hợp hoặc trime hóa. Số C giảm là nhiệt phân, lên men hoặc vôi tôi xút.
  2. Xác định nhóm chức thay đổi: nối đôi, nối ba → no (cộng); –OH → –COOH (oxi hóa); –COOH + –OH → este.
  3. Viết công thức cấu tạo thu gọn rồi cân bằng: đếm C trước, đến H, sau cùng là O.
  4. Ghi điều kiện lên mũi tên, gặp phản ứng thuận nghịch thì dùng mũi tên hai chiều. Thiếu điều kiện thường bị trừ nửa số điểm của phương trình đó.

3. Dạng 1 – Chuỗi cho sẵn công thức (bài 1 đến bài 8)

Bài 1

Viết các phương trình thực hiện chuỗi: CaC2 → C2H2 → C2H4 → C2H5OH → CH3COOH → CH3COOC2H5.

Đáp án:

  1. CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
  2. C2H2 + H2 → C2H4 (Pd/PbCO3, t°)
  3. C2H4 + H2O → C2H5OH (axit, t°)
  4. C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O (men giấm)
  5. CH3COOH + C2H5OH ⇄ CH3COOC2H5 + H2O (H2SO4 đặc, t°)

Bài 2

Tinh bột → glucozơ → rượu etylic → axit axetic → natri axetat → metan.

Đáp án:

  1. (–C6H10O5–)n + nH2O → nC6H12O6 (axit, t°)
  2. C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑ (men rượu, 30–32°C)
  3. C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O (men giấm)
  4. CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
  5. CH3COONa + NaOH → CH4↑ + Na2CO3 (CaO, t°) – phản ứng vôi tôi xút

Ghi chú: Phản ứng (5) dùng để điều chế metan trong phòng thí nghiệm. Ở mũi tên này số C giảm từ 2 xuống 1.

Bài 3

CH4 → C2H2 → C6H6 → C6H5Br.

Đáp án:

  1. 2CH4 → C2H2 + 3H2 (1500°C, làm lạnh nhanh)
  2. 3C2H2 → C6H6 (C hoạt tính, 600°C)
  3. C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr (bột Fe, t°)

Lưu ý: benzen phản ứng thế với brom lỏng nguyên chất, không làm mất màu dung dịch brom như etilen.

Bài 4

C2H5OH → C2H4 → PE; C2H4 → C2H4Br2.

Đáp án:

  1. C2H5OH → C2H4 + H2O (H2SO4 đặc, 170°C)
  2. nCH2=CH2 → (–CH2–CH2–)n (t°, p, xúc tác)
  3. CH2=CH2 + Br2 → BrCH2–CH2Br. Hiện tượng: dung dịch brom màu da cam bị mất màu.

Bài 5

Saccarozơ → glucozơ → bạc; glucozơ → CO2 → tinh bột.

Đáp án:

  1. C12H22O11 + H2O → C6H12O6 (glucozơ) + C6H12O6 (fructozơ) (axit, t°)
  2. C6H12O6 + Ag2O → C6H12O7 + 2Ag↓ (dung dịch NH3, t°). Hiện tượng: lớp bạc sáng bám lên thành ống nghiệm (phản ứng tráng gương).
  3. C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 (men rượu, 30–32°C)
  4. 6nCO2 + 5nH2O → (–C6H10O5–)n + 6nO2 (ánh sáng, diệp lục) – quá trình quang hợp

Bài 6

C2H2 → CH2=CHCl → PVC; C2H2 → C2H2Br4.

Đáp án:

  1. CH≡CH + HCl → CH2=CHCl (HgCl2, t°)
  2. nCH2=CHCl → (–CH2–CHCl–)n (t°, p, xúc tác)
  3. CH≡CH + 2Br2 → Br2CH–CHBr2 (khi brom dư)

Bài 7

CH3COOC2H5 → C2H5OH → C2H5ONa; CH3COOH → (CH3COO)2Ca.

Đáp án:

  1. CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (t°) – thủy phân trong kiềm, phản ứng một chiều
  2. 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
  3. 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2↑ + H2O (sủi bọt khí)

Bài 8

CH4 → CH3Cl; C6H6 → C6H12; C2H5OH → CO2.

Đáp án:

  1. CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl (ánh sáng)
  2. C6H6 + 3H2 → C6H12 (Ni, t°)
  3. C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O (t°)

4. Dạng 2 – Chuỗi có chất ẩn X, Y, Z (bài 9 đến bài 15)

Ở dạng này, các em nên tìm “chất mỏ neo” trước, tức chất có dấu hiệu đặc trưng nhất: tạo màu xanh với iot là tinh bột, dùng kích thích quả mau chín là etilen, có mùi giấm là axit axetic, tham gia tráng gương là glucozơ. Từ chất đó suy ngược hoặc suy xuôi ra các chất còn lại.

Bài 9

X →(+H2O, axit, t°) Y →(men rượu) Z →(men giấm) T. Biết X là chất rắn, gặp dung dịch iot thì chuyển màu xanh.

Đáp án: X là tinh bột, Y là glucozơ, Z là C2H5OH, T là CH3COOH. Phương trình viết giống các bước 1–3 của bài 2.

Bài 10

A là khí dùng để kích thích quả mau chín. A + Br2 → B; A + H2O → D; D + Na → E + khí. Xác định A, B, D, E.

Đáp án: A là C2H4, B là C2H4Br2, D là C2H5OH, E là C2H5ONa, khí thoát ra là H2.

  • C2H4 + Br2 → C2H4Br2
  • C2H4 + H2O → C2H5OH (axit, t°)
  • 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑

Bài 11

Hiđrocacbon X có tỉ khối so với H2 bằng 13. X →(+H2, Pd/PbCO3) Y →(trùng hợp) Z. Xác định X, Y, Z.

Đáp án: MX = 13 × 2 = 26 nên X là C2H2 (12 × 2 + 2 = 26). Y là C2H4, Z là polietilen (PE).

  • C2H2 + H2 → C2H4 (Pd/PbCO3, t°)
  • nCH2=CH2 → (–CH2–CH2–)n (t°, p, xúc tác)

Bài 12

Đun tristearin (C17H35COO)3C3H5 với dung dịch NaOH thu được muối A và ancol B. Xác định A, B và viết phương trình.

Đáp án: (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H35COONa + C3H5(OH)3 (t°). A là natri stearat, thành phần chính của xà phòng. B là glixerol. Phản ứng này gọi là phản ứng xà phòng hóa.

Bài 13

Este X có công thức phân tử C4H8O2. Thủy phân X trong NaOH thu được muối Y và rượu Z. Lên men giấm Z được axit T, cho T tác dụng với NaOH lại thu được Y. Xác định X.

Lập luận: T trung hòa ra đúng muối Y, nên gốc axit trong este có cùng số C với rượu Z. Este có 4C nên mỗi phần có 2C: Z là C2H5OH, T là CH3COOH, Y là CH3COONa.

Đáp án: X là CH3COOC2H5 (etyl axetat).

  • CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (t°)
  • C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O (men giấm)
  • CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Bài 14

Sơ đồ: Xenlulozơ → A → B → C → D, trong đó D có mùi thơm, nhẹ hơn nước và ít tan trong nước. Biết C tác dụng được với đá vôi.

Đáp án: A là glucozơ, B là C2H5OH, C là CH3COOH (tác dụng được với CaCO3), D là etyl axetat. Phương trình đầu: (–C6H10O5–)n + nH2O → nC6H12O6 (axit, t°). Ba phương trình sau giống bài 9 và bài 1.

Bài 15 (tổng hợp)

Từ đá vôi, than đá và các chất vô cơ cần thiết, viết phương trình điều chế etyl axetat.

Đáp án:

  1. CaCO3 → CaO + CO2 (t°)
  2. CaO + 3C → CaC2 + CO (lò điện, khoảng 2000°C)
  3. CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
  4. C2H2 + H2 → C2H4 (Pd/PbCO3, t°)
  5. C2H4 + H2O → C2H5OH (axit, t°)
  6. C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O (men giấm)
  7. CH3COOH + C2H5OH ⇄ CH3COOC2H5 + H2O (H2SO4 đặc, t°)

Mẹo: muốn điều chế este, hãy chia rượu etylic làm hai phần. Một phần oxi hóa thành axit, phần còn lại giữ nguyên để este hóa.

5. Lỗi sai thường gặp khi viết chuỗi phản ứng hữu cơ

  • Quên H2O trong phản ứng este hóa, hoặc dùng mũi tên một chiều. Este hóa là phản ứng thuận nghịch.
  • Nhầm điều kiện của C2H5OH với H2SO4 đặc: ở 170°C tạo C2H4. Điều kiện cộng nước vào etilen là axit loãng.
  • Viết C2H2 + H2 mà ghi xúc tác Ni. Với Ni, phản ứng chạy đến C2H6. Muốn dừng lại ở C2H4 phải dùng Pd/PbCO3.
  • Cho benzen làm mất màu dung dịch brom. Benzen chỉ thế với Br2 nguyên chất, có bột Fe xúc tác.
  • Cân bằng sai phản ứng lên men rượu. Một phân tử glucozơ cho 2C2H5OH và 2CO2, không có nước tham gia.
  • Quên chỉ số n ở phản ứng thủy phân tinh bột, xenlulozơ và phản ứng trùng hợp.

6. Bài tự luyện (có đáp án để đối chiếu)

  1. C2H4 → C2H5OH → CH3COOH → (CH3COO)2Mg.
    Đáp án: bước cuối là 2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2↑. Hai bước đầu giống bài 1.
  2. X + Br2 (dung dịch, dư) theo tỉ lệ mol 1 : 2, X có M = 26. Tìm X và sản phẩm.
    Đáp án: X là C2H2, sản phẩm là C2H2Br4.
  3. Saccarozơ → A → C2H5OH → C2H4 → PE. Xác định A và điều kiện ở mũi tên thứ ba.
    Đáp án: A là glucozơ. Mũi tên thứ ba cần H2SO4 đặc, 170°C.

Câu hỏi thường gặp

Bài chuỗi phản ứng hữu cơ lớp 9 có cần ghi điều kiện không?

Có. Thiếu điều kiện như xúc tác, nhiệt độ hay men thì phương trình thường chỉ được nửa số điểm. Ví dụ lên men rượu phải ghi men rượu, 30–32°C; este hóa phải ghi H2SO4 đặc, t° và dùng mũi tên hai chiều.

Làm sao tìm nhanh chất ẩn X, Y, Z trong chuỗi phản ứng?

Hãy tìm chất có dấu hiệu đặc trưng trước: tạo màu xanh với iot là tinh bột, tráng gương là glucozơ, kích thích quả chín là etilen, tác dụng với đá vôi là axit axetic. Sau đó so số nguyên tử C giữa các chất để suy ra những chất còn lại.

Từ metan điều chế axetilen như thế nào?

Nhiệt phân metan ở 1500°C rồi làm lạnh nhanh: 2CH4 → C2H2 + 3H2.

Vì sao C2H2 cộng H2 phải dùng Pd/PbCO3 mà không dùng Ni?

Nếu dùng Ni, phản ứng cộng chạy đến cùng và tạo ra etan C2H6. Xúc tác Pd/PbCO3 giúp phản ứng dừng ở etilen C2H4.

Bài học liên quan