Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 11 Mở đầu về hóa học hữu cơ hay, chi tiết cùng với 16 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học lớp 11.

Hóa học 11 Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ

A. Lý thuyết Mở đầu về hóa học hữu cơ

I. Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

1. Khái niệm

- Hợp chất hữu cơ là các hợp chất của C trừ oxit của C, muối cacbua, muối cacbonat, muối xianua.

- Hoá học hữu cơ là ngành hóa học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.

2. Phân loại hợp chất hữu cơ.

Hợp chất hữu cơ được chia thành hidrcacbon và dẫn xuất hidrcacbon.

a/ Hidrcacbon là loại hợp chất hữu cơ đơn giản nhất, trong thành phần phân tử chỉ chứa hai nguyên tố là cacbon và hidro.

- Hidrocacbon mạch hở:

    + Hidrocacbon no: Ankan CH₄

    + Hidrocacbon không no có một nối đôi: Anken C₂H₄

    + Hidrcacbon không no có hai nối đôi: Ankadien

- Hidrocacbon mạch vòng:

    + Hidrocacbon no: xicloankan

    + Hidrocacbon mạch vòng: Aren

b/ Dẫn xuất của hidrocacbon là những hợp chất mà trong phân tử ngoài C, H ra còn có một số hay nhiều nguyên tố khác như O, N, S, halogen...

- Dẫn xuất halogen: R – X ( R là gốc hidrocacbon)

- Hợp chất chứa nhóm chức:

        - OH - : ancol; - O - : ete; - COOH: axit......

3/ Đặc điểm chung

- Hợp chất hữu cơ nhất thiết phải chứa C, hay có H thường gặp O ngoài ra còn có halogen, N, P...

- Liên kết chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị.

- Các hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi, dễ cháy, kém bền nhiệt.

- Các phản ứng trong hoá học hữu cơ thường chậm, không hoàn toàn, xảy ra theo nhiều hướng thường phải đun nóng và có xúc tác.

4/ Các phương pháp tinh chế hợp chất hữu cơ

- Chưng cất: để tách các chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau nhiều.

- Chiết: để tách hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau.

- Kết tinh lại: để tách các chất rắn có độ tan khác nhau theo nhiệt độ.

II. Phân tích nguyên tố

Để xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ người ta phải xác định :

- Thành phần định tính nguyên tố.

- Thành phần định lượng nguyên tố.

- Xác định khối lượng phân tử.

1. Phân tích định tính nguyên tố.

- Phân tích định tính nguyên tố để xác định thành phần các nguyên tố hóa học chứa trong một chất.

- Muốn xác định thành phần các nguyên tố , người ta chuyển các nguyên tồ trong hợp chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ đơn giản rồi nhận ra các sản phẩm đó.

a. Xác định cacbon và hidro.

- Nhận Cacbon: Đốt cháy hợp chất hữu cơ:

        C −^+O₂→ CO₂ −^+Ca(OH)₂→ CaCO₃

- Nhận Hidro: Đốt cháy hợp chất hữu cơ:

        2H −^+O₂→ H₂O −^{+CuSO₄ khan}→ CuSO₄.5H₂O ( màu xanh lam)

- Hoặc có thể dùng chất hút nước mạnh như : H₂SO_{4 đđ}, CaCl₂ khan, P₂O₅.

b. Xác định nitơ và oxi.

- Nhận N: Đốt cháy hợp chất hữu cơ, nếu có mùi khét thì hợp chất đó có nitơ.

Hoặc đun hợp chất hữu cơ với H₂SO₄ đặc ( NaOH đặc) có mùi khai NH₃ thì hợp chất đó có chứa nitơ.

        C_xH_yO_zN_t −^{+ H₂SO₄đ, tº}→ (NH₄)₂SO₄+......

        (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH −^tº→ Na₂SO₄ + H₂O + NH₃↑

- Nhận O : Khó phân tích định tính trực tiếp, thường xác định nhờ định lượng:

        m_O = m_{hợp chất} – tổng khối lượng các nguyên tố

c. Xác định halogen.

Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ chứa clo bị phân hủy, clo tách ra dưới dạng HCl, ta dùng dung dịch AgNO₃

        HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO₃

2. Phân tích định lượng các nguyên tố:

- Phân tích định lượng các nguyên tố xác định khối lượng của mỗi nguyên tố hóa học chứa trong hợp chất hữu cơ.

- Muốn định lượng nguyên tố, người ta chuyển các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ đơn giản, định lượng chúng, từ đó suy ra khối lượng từng nguyên tố có trong một chất.

a. Định lượng cacbon và hidro.

VD: Đốt cháy chất hữu cơ A thu được CO₂ và H₂O và N₂

        m_{C (A)} = m_C(CO2) = n_CO2.12

        m_H(A) = m_H(H2O) = n_H2O.2

b. Định lượng nitơ

        m_N(A) = n_N2.28

c. Định lượng oxi

        m_O = m_(A) – ( m_C + m_H + m_N ).

* Chú ý :

- Dùng H₂SO₄ đặc, P₂O₅, CaCl₂ khan hấp thụ H₂O.

- Dùng NaOH, KOH, Ca(OH)₂ hấp thụ CO₂, độ tăng khối lượng của bình hay khối lượng kết tủa CaCO₃ giúp ta tính được CO₂

- Chỉ dùng CaO, Ca(OH)₂, NaOH hấp thụ sản phẩm gồm CO₂ và H₂O thì khối lượng bình tăng chính là tổng khối lượng CO₂ và H₂O.

3. Thành phần nguyên tố:

B. Trắc nghiệm Mở đầu về hóa học hữu cơ

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hợp chất hữu cơ X (C, H, O). Dẫn sản phẩm chảy lần lượt qua bình (1) đựng dung dịch H₂SO₄ đặc, bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư, sau thí nghiệm, khối lượng bình (1) tăng 5,4 gam, ở bình (2) có 30 gam kết tủa. Thành phần phần trăm khối lượng oxi trong X là

A. 16,62%           B. 45,95%

C. 28,85 %           D. 43,24%.

Đáp án: D

m_{bình (1) tăng} = m_H2O = 5,4 gam ⇒ m_H = 0,6 g

n↓ = n_CaCO3 = n_CO2 = 0,3 mol ⇒ m_C = 3,6 g

⇒ m_O = m_X – m_C – m_H = 3,2 g ⇒ %m_O = 43,24%

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ X (C, H, O). Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂ dư. Sau thí nghiệm, thu được 10 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 3,8 gam so với dung dịch Ca(OH)₂ ban đầu. Thành phần phần trăm khối lượng oxi trong X là

A. 26,67%           B. 56,67%

C. 53,33 %           D. 37,04%.

Đáp án: C

n_CaCO3 = n_CO2 = 0,1 mol ⇒ m_C = 1,2g

m_{dung dịch giảm} = m↓ - (m_CO2 + m_H2O) ⇒ m_CO2 + m_H2O = 10 – 3,8 = 6,2g

⇒ m_H2O = 6,2 – 0,1.44 = 1,8g ⇒ m_H = 0,2 g

⇒ m_O = m_X – m_H – m_C = 1,6g ⇒ %m_O = 53,33%

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 4 gam hiđrocacbon X. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂. Sau thí nghiệm, thu được 25 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 8,2 gam so với dung dịch Ca(OH)₂ ban đầu. Thành phần phần trăm khối lượng cacbon trong X là

A. 75%           B. 60%

C. 80 %           D. 90%.

Đáp án: D

m_{dung dịch giảm} = m↓ - (m_CO2 + m_H2O)

⇒ m_CO2 + m_H2O = 16,8 gam

Gọi n_CO2 = x mol; n_H2O = y mol

⇒ 44x + 18y = 16,8 (1)

m_X = m_C + m_H = 12x + 2y = 4 (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,3; y = 0,2

⇒ %mC = [(0,3.12) / 4]. 100% = 90%

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ X (C, H, O). Cần vừa đủ 6,72 lít O₂ (đktc), thu được 4,48 lít CO₂ (đktc) và 5,4 gam H₂O. Thành phần phần trăm khối lượng oxi trong X là

A. 34,78%           B. 69,56%

C. 76,19 %           D. 67,71%

Đáp án: A

n_O2 = 0,3 mol

Bảo toàn khối lượng:

m_X + m_O2 = m_CO2 + m_H2O

⇒ m = 4,6 gam

m_C = 2,4; m_H = 0,6 ⇒ m_O = 1,6

⇒ %mO = 34,78%

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ X (C, H, O). Cần vừa đủ 7,84 lít O₂ (đktc), thu được 6,72 lít CO₂ (đktc) và 5,4 gam H₂O. Thành phần phần trăm khối lượng oxi trong X là

A. 16,62%           B. 45,95%

C. 28,85 %           D. 43,24%.

Đáp án:

Tương tự câu 15: %mO = 43,24%

Bài 6: Mục đích của phân tích định lượng chất hữu cơ.

A. xác định nhiệt độ sôi của chất hữu cơ.

B. xác định phần trăm khối lượng các nguyên tố trong phân tử chất hữu cơ.

C. xác định cấu tạo của chất hữu cơ.

D. xác định các nguyên tố trong phân tử chất hữu cơ.

Đáp án: B

Bài 7: Oxi hóa hoàn toàn 6 gam chất hữu cơ X, thu được 6,72 lít CO₂ (đktc) và 7,2 gam H₂O. Khối lượng nguyên tố oxi trong 6 gam X là

A. 2,4 gam.   B. 1,6 gam.   C. 3,2 gam    D. 2,0 gam.

Đáp án: B

n_CO2 = 0,3 mol; n_H2O = 0,4 mol

m_X = m_C + m_H + m_O = 12n_CO2 + 2n_H2O + m_O

⇒ 12.0,3 + 2.0,4 + m_O = 6 ⇒ m_O = 1,6 gam

Bài 8: Oxi hóa hoàn toàn 1,5 gam hợp chất hữu cơ X, thu được 0,224 lít N₂ và 0,896 lít CO₂ (các khí đều đo ở đktc) và 0,9 gam H₂O. Khối lượng nguyên tố oxi trong 1,5 gam X là

A. 0,32 gam           B. 0,16 gam

C. 0,64 gam           D. 0,78

Đáp án: C

n_N = 2n_N2 = 0,02 ⇒ m_N = 0,28

n_C = n_CO2 = 0,04 ⇒ m_C = 0,48

n_H = 2n_H2O = 0,1 ⇒ m_H = 0,1

⇒ m_O = 1,5 – m_N – m_C – m_H = 0,64

Bài 9: Đốt chấy hoàn toàn 8,2 gam hợp chất hữu cơ X, thu được 3,36 lít CO₂ (đktc), 5,3 gam Na₂CO₃ và 2,7 gam H₂O. Khối lượng nguyên tố oxi trong 8,2 gam X là

A. 6,1 gam.           B. 3,8 gam.

C. 5,5 gam.           D. 3,2 gam.

Đáp án: D

n_C = n_CO2 + n_Na2CO₃ = 0,15 + 0,05 = 0,2 ⇒ m_C = 2,4

n_H = 2n_H2O = 0,3 ⇒ m_H = 0,3

n_Na = 2n_Na2CO₃ = 0,1 ⇒ m_Na = 2,3

⇒ m_O = m_X – m_Na – m_C – m_H = 3,2 gam

Bài 10: Đốt cháy hoàn toàn 8,8 gam hợp chất hữu cơ X (C, H, O). Dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình (1) đựng dung dịch H₂SO₄ đặc, bình (2) đụng dung dịch KOH dư, sau thí nghiệm, khối lượng bình (1) tăng 7,2 gam, khối lượng bình (2) tăng 17,6 gam. Thành phần phần trăm khối lượng oxi trong X là

A. 36,36%           B. 27,27%

C. 40,91%           D. 54,54%.

Đáp án: A

m_{bình (1) tăng} = m_H2O = 7,2 gam ⇒ m_H = 0,8 gam

m_{bình (2) tăng} = m_CO2 = 17,6 ⇒ m_C = 4,8 gam

⇒ m_O = m_X – m_O – m_C = 3,2 gam ⇒ %m_O = 36,36%

Bài 11: Trong thành phần phân tử hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có nguyên tố

A. cacbon   B. hiđro    C. oxi    D. nitơ.

Đáp án: A

Bài 12: Chất nào sau đây thuộc loại chất hữu cơ ?

A. Al₂C₄   B. CH₄    C. CO    D. Na₂CO₃.

Đáp án: B

Bài 13: Liên kết hóa học trong phân tử chất hữu cơ chủ yếu là liên kết

A. cộng hóa trị   B. ion    C. kim loại    D. hiđro.

Đáp án: A

Bài 14: Phản ứng hóa học của các chất hữu cơ thường

A. xảy ra nhanh và tạo ra hỗn hợp sản phẩm.

B. xảy ra chậm và tạo ra một sản phẩm duy nhất.

C. xảy ra chậm và tạo ra hỗn hợp sản phẩm.

D. xảy ra nhanh và tạo ra một sản phẩm duy nhất.

Đáp án: C

Bài 15: Đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ là

A. tan trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ.

B. nhiêt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao.

C. liên kết trong phân tử chủ yếu là liên kết ion.

D. thường kém bền với nhiệt và dễ cháy.

Đáp án: D

Bài 16: Mục đích phân tích định tính chất hữu cơ là

A. Tan trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ.

B. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao.

C. Xác định phân tử khối của chất hữu cơ.

D. Xác định các nguyên tố trong phân tử chất hữu cơ.

Đáp án: D