Lý thuyết Axit cacboxylic (mới 2023 + 16 câu trắc nghiệm) hay, chi tiết

Tải xuống 14 2.3 K 14

Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 11 Axit cacboxylic 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 45: Axit cacboxylic

A. Lý thuyết Axit cacboxylic

I. Định nghĩa, phân loại, danh pháp

1. Định nghĩa, cấu tạo

- Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.

- Nhóm Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án được gọi là nhóm cacboxyl, viết gọn là -COOH.

- Nhóm –OH và nhóm >C=O lại có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

- Liên kết giữa H và O trong nhóm –OH phân cực mạnh, nguyên tử H linh động hơn trong ancol, anđehit và xeton có cùng số nguyên tử C.

2. Phân loại

- Nếu nhóm cacboxyl liên kết trực tiếp với nguyên tử hiđro hoặc gốc ankyl thì tạo thành dãy axit no, mạch hở, đơn chức, công thức chung là CnH2n+1COO, gọi là dãy đồng đẳng của axit fomic (HCOOH). Ví dụ: CH3COOH (axit axetic), CH3CH2COOH (axit propionic), ...

- Nếu gốc hiđrocacbon trong phân tử axit có chứa liên kết đôi, liên kết ba thì gọi là axit không no. Ví dụ CH2=CH-COOH.

- Nếu gốc hiđrocacbon là vòng thơm thì gọi là axit thơm, ví dụ C6H5-COOH (axit benzoic), ...

- Nếu trong phân tử có nhiều nhóm cacboxyl (-COOH) thì gọi là axit đa chức. Ví dụ: HOOC-COOH (axit oxalic), HOOCCH2COOH (axit malonic), ...

3. Danh pháp

- Tên thay thế:

Tên gọi = axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính + “oic”.

VD:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

- Tên thông thường: Xuất phát từ nguồn gốc tìm ra chúng.

VD: HOOC-COOH: axit oxalic

    HOOC-CH2-COOH: axit malonic.

    HOOC-[CH2]4-COOH: axit ađipic.

Tên một số axit thường gặp

Công thức Tên thông thường Tên thay thế

H-COOH

CH3-COOH

CH3CH2-COOH

(CH3)2CH-COOH

CH3 (CH2 )3-COOH

CH2=CH-COOH

CH2=C(CH3)-COOH

HOOC-COOH

C6H5-COOH

Axit fomic

Axit axetic

Axit propionic

Axit isobutiric

Axit valeric

Axit acrylic

Axit metacrylic

Axit oxalic

Axit benzoic

Axit metanoic

Axit etanoic

Axit propanoic

Axit 2-metylpropanoic

Axit pentanoic

Axit propenoic

Axit 2-metylpropenoic

Axit etanđioic

Axit benzoic

II. Tính chất vật lý

- Ở ĐK thường các axit cacboxylic đều là những chất lỏng hoặc rắn.

- Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng M và cao hơn các ancol có cùng M: nguyên nhân là do giữa các phân tử axit cacboxylic có liên kết hiđro bền hơn liên kết hidro giữa các phân tử ancol.

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

- Axit cacboxylic cũng tạo liên kết hiđro với nước và nhiều chất khác. Các axit fomic, axetic, propionic tan vô hạn trong nước. Khi số nguyên tử C tăng lên thì độ tan trong nước giảm.

- Mỗi axit cacboxylic có vị chua riêng biệt như axit axetic có vị chua giấm, axit xitric có vị chua chanh, axit oxalic có vị chua me, axit tactric có vị chua nho...

III. Tính chất hóa học

1. Tính axit và ảnh hưởng của nhóm thế

    - Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    - Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

    - Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

2CH3COOH + ZnO → (CH3COO)2Zn + H2O

    - Tác dụng với muối:

2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2

    - Tác dụng với kim loại trước hiđro:

2CH3COOH + Zn → (CH3COO)2Zn + H2

2. Phản ứng tạo thành dẫn xuất axit

    a. Phản ứng thế nhóm –OH: Phản ứng giữa axit và ancol được gọi là phản ứng este hóa.

    Chiều thuận là phản ứng este hoá, chiều nghịch là phản ứng thuỷ phân este.

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    Phản ứng thuận nghịch, xúc tác H2SO4 đặc.

    b. Phản ứng tách nước liên phân tử

    Khi dùng xúc tác P2O5, hai phân tử axit tách đi một phân tử nước tạo thành phân tử anhiđrit axit.

    Ví dụ:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

3. Phản ứng ở gốc hidrocacbon

    a. Phản ứng thế ở gốc no

    Khi dùng photpho (P) làm xúc tác, Cl chỉ thế cho H ở cacbon bên cạnh nhóm cacboxyl.

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    b. Phản ứng thế ở gốc thơm

    Nhóm cacboxyl ở vòng benzen định hường cho phản ứng thế tiếp theo vào vị trí meta và làm cho phản ứng khó khăn hơn so với thế vào benzen:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    c. Phản ứng cộng vào gốc không no

    Axit không no tham gia phản ứng cộng H2, Br2, Cl2, … như hiđrocacbon không no.

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

IV. Điều chế, ứng dụng

    a. Điều chế

    - Phương pháp lên men giấm:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

    - Oxi hóa anđehit axetic:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    - Oxi hóa ankan:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    - Từ metanol:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

    b. Ứng dụng

    - Axit axetic:

        + Axit axetic được dùng để điều chế những chất có ứng dụng quan trọng như: axit cloaxetic (dùng tổng hợp chất diệt cỏ 2,4-D; 2,4,5-T ...), muối axetat của nhôm, crom, sắt (dùng làm chất cầm màu khi nhuộm vải, sợi), một số este (làm dược liệu, hương liệu, dung môi, ...), xenlulozơ axetat (chế tơ axetat), ...

    - Các axit khác:

        + Các axit béo như axit panmitic (n-C15H31COOH), axit stearic (n-C17H35COOH), ... được dùng để chế xà phòng. Axit benzoic được dùng trong tổng hợp phẩm nhuộm, nông dược, ... Axit salixylic dùng để chế thuốc cảm, thuốc xoa bóp, giảm đau, …

        + Các axit đicacboxylic (như axit ađipic, axit phtalic, ...) được dùng trong sản xuất poliamit, polieste để chế tơ sợi tổng hợp.

B. Trắc nghiệm Axit cacboxylic

Bài 1: Hóa hơi 15,52 gam hỗn hợp gồm một axit no đơn chức X và một axit no đa chức Y (số mol X lớn hơn số mol Y), thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 5,6 gam N2 (đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Nếu đốt cháy toàn bộ hỗn hợp hai axit trên thì thu được 10,752 lít CO2 (đktc). Công thức cấu tạo của X, Y lần lượt là

A. H-COOH và HOOC-COOH.

B. CH3-COOH và HOOC-CH2-CH2-COOH.

C. CH3-CH2-COOH và HOOC-COOH.

D. CH3-COOH và HOOC-CH2-COOH.

Đáp án: D

nN2 = naxit = 0,2 mol

Gọi X là CnH2nO2 (x mol)

Y là CmH2m-2O4 (y mol)

x + y = 0,2 mol

x(14n + 32 ) + y(14m + 62) = 15,52

xn + ym = nCO2 = 0,48

 x = 0,12; y = 0,08

 3n + 2m = 12

Ta có: n, m > 2  n = 2 và m = 3.

Bài 2: Hỗn hợp X gồm hai axit cacbocylic no, mạch hở Y và Z (phân tử khối của Y nhỏ hơn Z). Đốt cháy hoàn toàn a mol X, sau phản ứng thu được a mol H2O. Mặt khác, nếu cho a mol X tác dụng với lượng dư dung dịch NaHCO3, thì thu được 1,6a mol CO2. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Y trong Z là

A. 46,67%.    B. 40,00%.

C. 25,41%.    D. 74,59%.

Đáp án: C

a mol X → a mol H2 Số H trung bình trong X = 2

 Y là HCOOH (x mol) và Z là: (COOH)2 (y mol)

nCO2 = nH+ = 1,6a  x + 2y = 1,6a (1)

x + y = a (2)

Từ (1)(2)  x = 0,4a; y = 0,6a

%m HCOOH = Axit cacboxylic

Bài 3: Hỗn hợp Z gồm hai axit cacbocylic đơn chức X và Y (MX > MY) có tổng khối lượng là 8,2 gam. Cho Z tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được dung dịch chưa 11,5 gam muối. Mặt khác, nếu cho Z tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 21,6 gam Ag. Công thức và phần trăm khối lượng của X trong Z là

A. C2H3COOH và 43,90%.    B. C3H5COOH và 54,88%.

C. C2H5COOH và 56,10%.    D. HCOOH và 45,12%.

Đáp án: A

1 mol Z → 1 mol muối tăng 22g

nZ = (11,5 - 8,2)/22 = 0,15

Z tác dụng được với AgNO3/NH3  trong Z có HCOOH

nHCOOH = 1/2 nAg = 0,1  nY = 0,05; mY = 8,2 – 0,1.46 = 3,6g

MY = 72  Y là C2H3COOH

 %mY = 43,9%

Bài 4: Cho hỗn hợp X gồm hai axit cacbocylic no, mạch không phân nhánh. Đốt chày hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X, thu được 11,2 lít khí CO2 (đktc). Nếu trung hòa 0,3 mol X thì cần dùng 500ml dung dịch NaOH 1M. Hai axit đó

A. HCOOH, HOOC-COOH.   B. HCOOH, HOOC-CH2- COOH.

C. HCOOH, C2H5COOH.    D. HCOOH, CH3COOH.

Đáp án: A

nC trong X = = 0,5 mol

nC trong nhóm chức COOH của X = nNaOH = 0,5 mol

 Trong X, C chỉ nằm trong nhóm chức COOH, không có ở gốc

 HCOOH, HOOC – COOH

Bài 5: Hỗn hợp X chứa ba axit cacbocylic đều đơn chức, mạch hở, gồm một axit no và hai axit không no đều có một liên kết đôi (C=C). Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch NaOH 2M, thu được 25,56 gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn m gam X, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy bằng dung dịch NaOH dư, khối lượng dung dịch tăng thêm 40,08 gam. Tổng khối lượng của hai axit cacbocylic không no trong m gam X là

A. 9,96 gam.    B. 15,36 gam.

C. 12,06 gam.   D. 18,96 gam.

Đáp án: C

nNaOH = 0,3 = naxit = nmuối

Gọi CTPT axit no là CnH2nO2 (a mol); CTPT trung bình của 2 axit không no là CmH2m-2O2 (b mol)

Ta có: a + b = 0,3

a.(14n + 54) + b.(14m + 52) = 25,56

(an + bm).44 + [an + b(m – 1)].18 = 40,08

 an + bm = 0,69; b = 0,15; a = 0,15  n + m = 4,6

Dựa vào điều kiện n : nguyên dương, m > 3  n = 1 và m = 3,6

Vậy khối lượng 2 axit không no = (14.3,6 + 30).0,15 = 12,06 (gam)

Bài 6: Axit malonic có công thức là

A. CH3-COOH.       B. CH2=CH-COOH.

C. C6H5-COOH.       D. HOOC-CH2-COOH.

Đáp án: D

Bài 7: Axit acrylic (CH2=CH-COOH) không có khả năng phản ứng với dung dịch

A. Na2CO3.       B. Br2.

C. NaCl.   D. Ca(HCO3)2.

Đáp án: C

Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn x mol axit cacboxylic E, thu được y mol CO2 và z mol H2O (với z = y – x). Cho x mol E tác dụng với NaHCO3 (dư) thu được y mol CO2. Tên gọi của E là

A. axit oxalic.       B. axit acrylic.

C. axit ađipic.       D. axit fomic.

Đáp án: A

Bài 9: Trung hòa 3,88 gam hỗn hợp X gồm hai axit cacbocylic no, đơn chức, mạch hở bằng dung dịch NaOH, cô cạn toàn bộ dung dịch sau phản ứng thu được 5,2 gam muối khan. Nếu đốt cháy hoàn toàn 3,88 gam X thì thể tích oxi (đktc) cần dùng là

A. 2,24 lít.    B. 4,48 lít.

C. 1,12 lít.    D. 3,36 lít.

Đáp án: D

RCOOH + Na → RCOONa

1 mol axit → 1 mol muối tăng 22g

 naxit = (5,2 - 3,88)/22 = 0,06 mol

Gọi công thức trung bình của 2 axit là:

MX = 14ntb + 32 = 3,88 : 0,06 = 194/3  ntb = 7/3

Axit cacboxylicAxit cacboxylic

 V = 3,36l

Bài 10: Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic và axit oxalic. Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO3 (dư) thì thu được 15,68 lít khí CO2 (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 8,96 lít khí O2 (đktc), thu được 35,2 gam CO2 và y mol H2O (đktc). Giá trị của y là

A. 0,2.   B. 0,3.    C. 0,6.    D. 0,8.

Đáp án: C

X + NaHCO3 → CO2

H+ + HCO3- → CO2 + H2O

nCO2 = nH+ = 0,7 mol

Ta có: nO(axit) = 2 nH+ = 1,4 mol

Bảo toàn nguyên tố oxi: nO (axit) + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O

 1,4 + 0,4.2 = 0,8.2 + y  y = 0,6 mol

Bài 11: Số đồng phân axit ứng với công thức C4H8O2 là

A. 2.   B. 3.    C. 4.    D. 6.

Đáp án: A

Bài 12: Công thức chung của axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở là

A. CnH2nO2.    B. CnH2n+2O2.

C. CnH2n+1O2.       D. CnH2n-1O2.

Đáp án: A

Bài 13: Dung dịch axit axetic không phản ứng được với

A. Mg.    B. NaOH.

C. NaHCO3.   D. NaNO3.

Đáp án: D

Bài 14: Cho các phản ứng sau ở điều kiện thích hợp:

(1) Lên men giấm ancol etylic.

(2) Oxi hóa không hoàn toàn anđehit axetic.

(3) Oxi hóa không hoàn toàn butan.

(4) Cho metanol tác dụng với cacbon oxit.

Trong những phản ứng trên, số phản ứng tạo axit axetic là

A. 1.    B. 2.    C. 3.    D. 4.

Đáp án: D

Bài 15: Dãy số gồm các chất có nhiệt độ sôi tăng dần từ trái qua phải là:

A. C2H6, C2H5OH, CH3CHO, CH3COOH.

B. C2H6, CH3CHO, C2H5OH, CH3COOH.

C. CH3CHO, C2H6, C2H5OH, CH3COOH.

D. C2H6, CH3CHO, CH3COOH, C2H5OH.

Đáp án: B

Bài 16: Axit oxalic có vị chua của

A. giấm.     B. chanh.    C. me.    D. khế.

Đáp án: C

Tài liệu có 14 trang. Để xem toàn bộ tài liệu, vui lòng tải xuống
Đánh giá

0

0 đánh giá

Tải xuống