Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Bài tập xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, gọi tên axit cacboxylic (50 bài tập minh họa) hay, chi tiết nhất, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức, từ đó học tốt môn Hóa học 11.

Phương pháp giải Bài tập xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, gọi tên axit cacboxylic (50 bài tập minh họa)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

- Định nghĩa: 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.

Ví dụ:

HCOOH; CH₃-COOH; CH₂=CH-COOH; C₆H₅COOH; HOOC-CH₂-COOH…

- Thường gặp: Axit no, đơn chức, mạch hở: có công thức cấu tạo thu gọn là C_nH_2n+1COOH ($n\ge 0$) hoặc công thức phân tử là C_mH_2mO₂ ($m\ge 1$)

- Để xác định công thức phân tử của axit cacboxylic, phải nắm vững công thức tổng quát và tính chất hóa học của axit. Trong trường hợp đề bài cho hỗn hợp các axit cacboxylic sử dụng công thức trung bình để giải.

-  Cách gọi tên:

+ Tên thay thế của các axit no, đơn chức, mạch hở:

Axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính + oic

Ví dụ: CH₃CH₂COOH: Axit propanoic

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

Ví dụ: HCOOH: axit fomic (hay axit kiến).

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Công thức chung của axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở là

A. C_nH_2nO₂.

B. C_nH_2n+1O₂.

C. C_nH_2n+2O₂.

D. C_nH_2n-2O₂.

Hướng dẫn giải:

Axit no, đơn chức, mạch hở: có công thức cấu tạo chung là C_nH_2nO₂.

Đáp án A

Ví dụ 2: A là axit no hở, công thức C_xH_yO_z. 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.

Hướng dẫn giải:

Do A là axit no hở nên tổng số liên kết $\mathrm{\pi }$ bằng số nhóm –COOH

Suy ra: $\frac{z}{2}=\frac{2x+2-y}{2}\Rightarrow y=2x-z+2$

Đáp án A

Ví dụ 3: HCOOH có tên thông thường là

A. axit metanoic.

B. axit axetic.

C. axit fomic.

D. axit etanoic.

Hướng dẫn giải:

HCOOH có tên thông thường là axit fomic.

Đáp án C

C. Luyện tập

Câu 1: Một axit cacboxylic có công thức tổng quát là C_nH_2n+2-2a-m(COOH)_m. Các giá trị n, a, m lần lượt được xác định là

A. n > 0; a $\ge$0; m $\ge$1.

B. n $\ge$0; a$\ge$ 0; m $\ge$1.

C. n > 0; a > 0; m >1.

D. n $\ge$0; a >0; m $\ge$1.

Đáp án B

Câu 2: B là axit cacboxylic mạch hở, chứa no (1 nối đôi C=C), có công thức C_xH_yO_z. Mỗi quan hệ giữa x, y, z là

A. y = 2x – z + 2.

B. y = 2x.

C. y = 2x – z.

D. y = 2x + z – 2.

Hướng dẫn giải:

Do A là axit mạch hở, có chứa 1 liên kết đôi nên tổng số liên kết $\mathrm{\pi }$ = 1+ số nhóm (–COOH)

Suy ra: $1+\frac{z}{2}=\frac{2x+2-y}{2}\Rightarrow y=2x-z$

Đáp án C

Câu 3: Hợp chất CH₃CH₂(CH₃)CH₂CH₂CH(C₂H₅)COOH có tên thay thế là

A. axit 2 – etyl – 5 metylhexanoic.

B. axit 5 – etyl – 2 metylhexanoic.

C. axit 2 - etyl – 5 metylnonanoic.

D. Tên gọi khác.

Hướng dẫn giải:

Tên thay thế của hợp chất trên là axit 2 – etyl – 5 metyl hexanoic.

Đáp án A

Câu 4: Axit cacboxylic A có công thức đơn giản nhất là C₃H₄O₃. A có công thức phân tử là

A. C₃H₄O₃.

B. C₁₈H₂₄O₁₈.

C. C₆H₈O₆.

D. C₁₂H₁₆O₁₂.

Hướng dẫn giải:

- Axit cacboxylic luôn có số oxi chẵn nên loại đáp án A.

- Gọi công thức A là (C₃H₄O₃)_n.

- Ta có số liên kết $\mathrm{\pi }$+ vòng = $\frac{2C+2-H}{2}=\frac{2.3n+2-4n}{2}=n+1$

- Ta thấy đáp án C thỏa mãn vì tổng $\mathrm{\pi }$ bằng 3 và bằng gốc COOH.

- Đáp án B loại do số liên kết + vòng = 7 # 9trong gốc COOH; đáp án D loại do tổng số + vòng = 5 # 6 trong gốc COOH

Đáp án C

Câu 5: Một axit no X có CTĐGN là C₂H₃O₂. Công thức phân tử của axit X là

A. C₆H₉O₆.

B. C₂H₃O₂.

C. C₄H₆O₄.

D. C₈H₁₂O₈.

Hướng dẫn giải:

- Gọi công thức của X là (C₂H₃O₂)_n.

- Ta có số liên kết $\mathrm{\pi }$= $\frac{2C+2-H}{2}=\frac{2.2n+2-3n}{2}=\frac{n}{2}+1$

- Mặt khác do X là axit no nên tổng số $\mathrm{\pi }$= số nhóm COOH =$\frac{\text{ox}i}{2}$ = n

-Suy ra $\frac{n}{2}+1=n\Rightarrow n=2$

Đáp án C

Câu 6: Phân tử C₄H₆O₂ có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mạch hở thuộc chức axit?

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Hướng dẫn giải:

C₄H₆O₂ có 3 đồng phân cấu tạo mạch hở thuộc chức axit:

CH₂=CH-CH₂-COOH

CH₂=C(CH₃)-COOH

CH₃-CH=CH-COOH

Đáp án B

Câu 7: Công thức cấu tạo của axit ađipic là

A. HCOOH.

B. HOOC-CH₂-COOH.

C. CH₂=C(CH₃)-COOH.

D. HOOC-(CH₂)₄-COOH.

Hướng dẫn giải:

Công thức cấu tạo của axit ađipic là HOOC-(CH₂)₄-COOH.

Đáp án D

Câu 8: Công thức cấu tạo của axit axetic là

 A. O = CH – O – CH₃                                     

$\begin{array}{l}{\text{B. CH}}_{\text{3}}\text{-C=O}\\ \text{ OH}\end{array}$        

$\begin{array}{l}\text{C. HO-C-OH}\\ \stackrel{\parallel }{\text{C}}{\text{H}}_{\text{2}}\end{array}$                                     

 D. CH₂ – O – O – CH₂

Hướng dẫn giải:

Công thức cấu tạo của axit axetic là

$\begin{array}{l}{\text{ CH}}_{\text{3}}\text{-}\underset{\iota }{C}\text{=O}\\ \text{ OH}\end{array}$

Đáp án B

Câu 9: Axit không no, đơn chức có một liên kết đôi trong gốc hiđrocacbon có công thức phù hợp là

A. C_nH_2n-1-2kCOOH ( $n\ge 2$).

B. RCOOH.

C. C_nH_2n-1COOH ( $n\ge 2$).

D. C_nH_2n+1COOH ($n\ge 2$).

Hướng dẫn giải:

Axit không no, đơn chức có một liên kết đôi trong gốc hiđrocacbon có công thức phù hợp là C_nH_2n-1COOH ($n\ge 2$).

Đáp án C

Câu 10: Khi đốt cháy 1 mol X thu được dưới 6 mol CO₂. CTCT của X là gì? Biết CTĐGN của axit hữu cơ X là CHO.

A. CH₃COOH.

B. CH₂=CHCOOH.

C. HOOCCH=CHCOOH.

D. HCOOH.

Hướng dẫn giải:

Gọi CTCT của X là (CHO)_n

Theo đề bài số nguyên tử C < 6.

Do số O phải chẵn nên n = 2 hoặc n = 4.

Với n = 2 → C₂H₂O₂ → loại

Suy ra n = 4 là phù hợp và X là HOOCCH=CHCOOH.

Đáp án C