Axit cacboxylic (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)

1.1 K

Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Axit cacboxylic (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải) Hóa học 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học.

Mời các bạn đón xem:

Axit cacboxylic (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)

A. Lý thuyết Axit cacboxylic

I. Định nghĩa, phân loại, danh pháp

1. Định nghĩa

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

- Ví dụ: H-COOH, C2H5COOH, HOOC-COOH

- Nhóm cacboxyl (-COOH) là nhóm chức của axit cacboxylic.

2. Phân loại

Dựa theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon và số nhóm cacboxyl trong phân tử, các axit được chia thành:

- Axit no, đơn chức mạch hở, tổng quát (thường gặp):

CnH2n+1COOH (n ≥ 0) hay CmH2mO2 (m ≥ 1)

Ví dụ: H-COOH, C2H5COOH...

- Axit không no, đơn chức, mạch hở:

Ví dụ: CH2=CH-COOH,....

- Axit thơm, đơn chức:

Ví dụ: C6H5-COOH, CH3-C6H4-COOH,...

- Axit đa chức:

Ví dụ: HOOC-COOH, HOOC-CH2-COOH...

3. Danh pháp

a) Tên thường

Một số axit có tên thông thường liên quan đến nguồn gốc tìm ra chúng. Ví dụ:

 (ảnh 1)

b) Tên thay thế

Tên thay thế của các axit  no, đơn chức, mạch hở được xác định như sau:

+ Mạch chính của phân tử axit là mạch dài nhất, bắt đầu từ nhóm – COOH.

+ Mạch cacbon được đánh số bắt đầu từ nguyên tử cacbon của nhóm – COOH.

+ Tên thay thế =Axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính + oic.

Ví dụ:

 (ảnh 2)

II. Đặc điểm cấu tạo

- Nhóm -COOH coi như được kết hợp bởi nhóm C = O và nhóm – OH.

- Liên kết O -H trong phân tử axit phân cực hơn liên kết O–H trong phân tử ancol, do đó nguyên tử H của nhóm COOH linh động hơn nguyên tử H của nhóm – OH ancol.

- Liên kết C- OH của nhóm cacboxyl phân cực mạnh hơn liên kết C – OH của ancol, phenol nên nhóm – OH của axit cacboxylic cũng dễ bị thay thế.

 (ảnh 3)

III. Tính chất vật lý

-Ở điều kiện 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.

 (ảnh 4)

- Mỗi axit có vị riêng: axit axetic có vị giấm ăn, axit oxalic có vị chua của me …

IV. Tính chất hóa học

1.Tính axit

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

 CH3COOH ⇄ H+ + CH3COO-

Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ

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

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 thế nhóm –OH

- Phản ứng giữa axit và ancol tạo thành este và nước được gọi là phản ứng este hóa.

- Tổng quát:

RCOOH + R’OH  xt,H+ RCOOR’ + H2O

- Đặc điểm: phản ứng thuận nghịch, xúc tác H2SO4 đặc.

- Ví dụ:

CH3COOH + C2H5OH xt,H+ CH3COOC2H5 + H2O

V. Điều chế

1. Phương pháp lên men giấm: (phương pháp cổ truyền sản xuất axit axetic)

C2H5OH + O2 men CH3COOH + H2O

2. Oxi hóa anđehit axetic:

 2CH3CHO + O2 to,xt2CH3COOH

3.Oxi hóa ankan:

2R-CH2-CH2-R’ + 5O2 to,xt 2RCOOH + 2R’COOH + 2H2O

4.Từ metanol:

CH3OH + CO to,xt CH3COOH

Đây là phương pháp hiện đại để sản xuất axit axetic.

VI. Ứng dụng

Các axit hữu cơ có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: làm nguyên liệu cho công nghiệp mĩ phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp hóa học …

 (ảnh 5)

B. Bài tập Axit cacboxylic

Bài 1: Các sản phẩm thu được khi đốt cháy hoàn toàn 3 gam axit hữu cơ X được dẫn lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng dung dịch NaOH. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 1,8 gam và khối lượng bình 2 tăng 4,4 gam. Công thức cấu tạo của X là

A. HCOOH.

B. C2H5COOH.

C. CH3COOH.

D. A hoặc B hoặc C.

Đáp án: C

Bài 2: Đốt cháy 14,6 gam một axit no đa chức Y ta thu được 0,6 mol CO2 và 0,5 mol nước. Biết mạch cacbon là mạch thẳng. Cho biết công thức cấu tạo của Y

A. HOOC-COOH 

B. HOOC-CH2-COOH

C. HOOC-C(CH2)2-COOH

D. HOOC-(CH2)4-COOH

Đáp án: D

Bài 3: Đốt cháy hết 1 thể tích hơi axit hữu cơ A được 3 thể tích hỗn hợp CO2 và hơi nước khi đo cùng điều kiện. Công thức cấu tạo của A là

A. HCOOH.

B. CH3COOH. 

C. HOOC - COOH.        

D. HOOC - CH- COOH.

Đáp án: C

Bài 4Cho 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. 3,0 gam. 

B. 4,6 gam. 

C. 7,4 gam. 

D. 6,0 gam.

Đáp án: D

Bài 5: Chất X (có M = 60 và chứa C, H, O). Chất X phản ứng được với Na, NaOH, NaHCO3, tên gọi của X là

A. axit fomic. 

B. metyl fomat.

C. axit axetic.

D. ancol propylic.

Đáp án: C

Bài 6: Hỗn hợp X gồm 2 axit no A1 và A2. Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X thu được 11,2 lít CO2 (đkc). Để trung hòa 0,3 mol X cần 500 ml dung dịch NaOH 1M. Công thức cấu tạo của 2 axit là

A. HCOOH và C2H5COOH.

B. CH3COOH và C2H5COOH.

C. HCOOH và HOOC - COOH. 

D. CH3COOH và HOOC - CH - COOH.

Đáp án: C

Bài 7: Hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic no, mạch hở Y và Z (phân tử khối của Y nhỏ hơn phân tử khối của Z). Đốt cháy hoàn toàn a mol X, sau phản ứng thu được a mol H2O. Mặt khác nếu a mol X tác dụng với lượng dư dung dịch  NaHCO3  thì thu được 1,6a mol CO2. Thành phần %  theo khối lượng của Y trong  X là:

A. 46,67%

 B. 40% 

C. 25,41%

D. 74,59%

Đáp án: C

Bài 8: Đốt cháy hết 1 thể tích hơi axit A thu được 2 thể tích CO2 đo ở cùng điều kiện, A là

 A. HCOOH.

B. HOOC - COOH. 

C. CH3COOH.

D. B và C đúng.

Đáp án: D

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn 0,44 gam một axit hữu cơ, sản phẩm cháy cho hấp thụ hoàn toàn vào bình 1 đựng P2O5, bình 2 đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 0,36 gam và bình 2 tăng 0,88 gam. Công thức phân tử của axit là

A. C4H8O2.

B. C5H10O2.

C. C2H6O2.

D. C2H4O2.

Đáp án: A

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 CO(đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 8,96 lit khí O2 (đktc), thu được 35,2 gam CO2 và a mol H2O.  Giá trị của a là:

A. 0,3

B. 0,2

C. 0,6

D. 0,8

Đáp án: C

Bài 11: Đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam hỗn hợp X gồm CxHyCOOH, CxHyCOOCH3, CH3OH thu được 2,688 lít CO2 (đktc) và 1,8 gam H2O. Mặt khác, cho 2,76 gam X phản ứng vừa đủ với  30 ml dung dịch NaOH 1 M, thu được 0,96 gam CH3OH. Công thức của CxHyCOOH là:

A. C2H5COOH

B. CH3COOH

C. C3H5COOH

D. C2H3COOH

Đáp án: D

Bài 12: Hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đơn chức, mạch hở, là đồng đẳng kế tiếp tác dụng vừa đủ với dung dịch NaHCO3 thu được 1,12 lít khí CO2 (đktc). Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì thu được 3,136 lít CO2 (đktc). Công thức cấu tạo của 2 axit trong X là:

A. HCOOH, CH3COOH                                   

B. HCOOH, C2H3COOH

C. CH3COOH, C2H5COOH                              

D. C2H5COOH, C3H7COOH

Đáp án: C

Bài 13: Ngày 2/4/ 2019, trang web của thành phố Osaka đã đăng tải thông tin về việc thu hồi sản phẩm tương ớt Chin-su nhập khẩu từ Việt Nam chứa axit benzoic – một hóa chất bị cấm sử dụng trong tương ớt Nhật Bản.Công thức phân tử của axit benzoic là

A. C6H6O2

B. C7H8O2

C. C7H6O

D. C7H6O2

Đáp án: D

Bài 14: A là axit no hở, công thức CxHyOz. Mối quan hệ giữa x, y và z là

A. y = 2x – z + 2.

B. y = 2x.

C. y= 2x – z.

D. y = 2x + z – 2.

Đáp án: A

Bài 15: Trung hòa 400 ml dung dịch axit axetic 0,5M bằng dung dịch NaOH 0,5M. Thể tích dung dịch NaOH cần dùng là          

A. 100 ml.             

B. 200 ml.             

C. 300 ml.             

D. 400 ml.

Đáp án: D

Bài 16: Đốt cháy hoàn toàn a gam axit cacboxylic không no, đơn chức, mạch hở trong gốc hidrocacbon có chứa 2 liên kết p còn lại là liên kết d thu được 6,72 lít CO2 (đktc) và 1,8 (g) H2O. Giá trị của a là:

A. 3,5. 

B. 11,2.

C. 8,4.

D. 7,0.

Đáp án: D

Bài 17: Đốt cháy hoàn toàn m gam một axit cacboxylic no (mạch cacbon hở và không phân nhánh), thu được 1,344 lít khí CO2 (đktc) và 0,9 gam H2O. Giá trị của m là:

A. 0,6.

B. 1,46.

C. 2,92.

D. 0,73.

Đáp án: B

Bài 18: Hỗn hợp X gồm axit fomic, axit acrylic, axit oxalic và axit axetic. Cho m gam X phản ứng hết với dung dịch NaHCOthu được 1,344 lít CO(đktc). Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 2,016 lít O(đktc), thu được 4,84 gam COvà a gam H2O. Giá trị của a là:

A. 3,60.

B. 1,44.

C. 1,80.

D. 1,62.

Đáp án: B

Bài 19: Dung dịch axit axetic phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây?

A. Cu, CuO, HCl.

B. NaOH, Cu, NaCl.

C. Na, NaCl, CuO.

D. NaOH, Na, CaCO3.

Đáp án: D

Bài 20: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp các axit thuộc dãy đồng đẳng axit acrylic rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào 350 ml dung dịch Ca(OH)2 1M thấy có 10 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng 25,4 gam so với khối lượng dung dịch ban đầu. Giá trị của m là:

A. 9,80. 

B. 11,40. 

C. 15,0.

D. 20,8.

Đáp án: B

Bài 21: Để trung hòa 0,2 mol hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic cần 200 gam dung dịch NaOH 6%. X gồm có

A. 2 axit cùng dãy đồng đẳng.  

B. 1 axit đơn chức, 1 axit hai chức.     

C. 2 axit đa chứC. 

D. 1 axit đơn chức, 1 axit đa chứC.

Đáp án: D

Bài 22: Trung hòa hoàn toàn 1,8 gam một axit hữu cơ đơn chức bằng dung dịch NaOH vừa đủ rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng được 2,46 gam muối khan. Axit là

A.  HCOOH.

B. CH2=CHCOOH. 

C. CH3CH2COOH.

D. CH3COOH.

Đáp án: D

Bài 23: Cho 0,1 mol axit hữu cơ X tác dụng với 11,5 gam hỗn hợp Na và K thu được 21,7 gam chất rắn và thấy thoát ra 2,24 lít khí H2 (đktc). Công thức cấu tạo của X là

A. (COOH)2.

B. CH3COOH.

C. CH2(COOH)2.

D. CH2=CHCOOH.

Đáp án: C

Bài 24: Chia hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đơn chức mạch hở, là đồng đẳng kế tiếp thành 3 phần bằng nhau.

Phần 1: tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc).

Phần 2: đốt cháy hoàn toàn X thu được 6,272 lít CO2 (đktc).

Phần 3: tác dụng vừa đủ với etylen glicol thu được m gam hỗn hợp 3 este không chứa nhóm chức khác. Giá trị của m là:

A. 9,82  

B. 9,32        

C. 8,47       

D. 8,42

Đáp án: D

Bài 25: A và B là 2 axit cacboxylic đơn chức. Trộn 1,2 gam A với 5,18 gam B được hỗn hợp X. Để trung hòa hết X cần 90 ml dung dịch NaOH 1M. A, B lần lượt là

A.  Axit propionic, axit axetic.  

B. Axit axetic, axit propionic.

C. Axit acrylic, axit propionic. 

D. Axit axetic, axit acrylic.

Đáp án: B

Bài 26: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thu được 7,28 gam muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. CH2=CHCOOH. 

B. CH3COOH.

C. HC≡CCOOH.

D. CH3CH2COOH.

Đáp án: A

Bài 27: Cho 0,15 mol axit hữu cơ X tác dụng với 4,25 gam hỗn hợp Na và K thu được 13,1 gam chất rắn và thấy thoát ra 1,68 lít khí H2 (đktc). Công thức cấu tạo của X là

A. HCOOH

B. CH3COOH       

C. C2H5COOH     

D. CH2=CHCOOH

Đáp án: B

Bài 28: Cho axit axetic có nồng độ x% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH có nồng độ 10% thì thu được dung dịch muối có nồng độ 10,25%. Vậy x có giá trị là: 

A. 20% 

B. 16% 

C. 17%

D. 15%

Đáp án: D

Bài 29: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng với 5,75 gam C2H5OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hoá đều bằng 80%). Giá trị của m là:

A. 10,12

B. 6,48

C. 8,10

D. 16,20

Đáp án: B

Bài 30: Để trung hòa a mol axit cacboxylic A cần 2a mol NaOH. Đốt cháy hoàn toàn a mol A thu được 3a mol CO2. A có công thức phân tử là

A. C3H4O2. 

B. C3H6O2. 

C. C6H10O4.          

D. C3H4O4.

Đáp án: D

 
Đánh giá

0

0 đánh giá