CuO + CH3OH → Cu + HCHO + H2O | CuO ra Cu | CH3OH ra HCHO

Phản ứng CuO + CH₃OH hay CuO ra Cu hoặc CH₃OH ra HCHO thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về CuO có lời giải, mời các bạn đón xem:

CuO + CH₃OH → Cu + HCHO + H₂O

1. Phương trình phản ứng CH₃OH tác dụng với CuO

CH₃OH + CuO $\stackrel{t^{°}}{\to }$ HCHO + Cu + H₂O

Cách lập phương trình hoá học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{-2}{C}{H}_{3}OH+\stackrel{+2}{Cu}O \stackrel{t^{°}}{\to }H\stackrel{0}{C}HO+\stackrel{0}{Cu}+H_{2}O$

Chất khử: CH₃OH; chất oxi hoá: CuO.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{-2}{C}\to \stackrel{0}{C}+\text{ 2}e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+2}{\text{Cu }}+\text{ 2}e\to \stackrel{0}{Cu}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\left.\begin{array}{c}1\\ 1\end{array}\right|\begin{array}{c}\stackrel{-2}{C}\to \stackrel{0}{C}+\text{ 2}e\\ \stackrel{+2}{\text{Cu }}+\text{ 2}e\to \stackrel{0}{Cu}\end{array}$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

CH₃OH + CuO $\stackrel{t^{°}}{\to }$ HCHO + Cu + H₂O

2. Điều kiện để CH₃OH tác dụng với CuO

Phản ứng giữa CH₃OH và CuO diễn ra ở điều kiện đun nóng.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

- Cho hơi CH₃OH đi qua ống sứ đựng CuO dư đun nóng.

4. Hiện tượng phản ứng

- CuO từ màu đen chuyển sang màu đỏ là Cu.

5. Tính chất hóa học của ancol

Trong phân tử ancol liên kết C – OH, đặc biệt liên kết O – H phân cực mạnh nên nhóm – OH nhất là nguyên tử H dễ bị thay thế hoặc tách ra trong các phản ứng hóa học.

5.1. Phản ứng thế H của nhóm OH ancol (phản ứng đặc trưng của ancol)

- Tính chất chung của ancol tác dụng với kim loại kiềm:

Ví dụ:

2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂

Tổng quát:

+ Với ancol đơn chức:

2ROH + 2Na → 2RONa + H₂↑

+ Với ancol đa chức:

          2R(OH)_x + 2xNa → 2R(ONa)_x + xH₂↑

- Tính chất đặc trưng của glixerol hòa tan Cu(OH)₂

Ví dụ:

2C₃H₅(OH)₃ + Cu(OH)₂ → [C₃H₅(OH)₂O]₂Cu + 2H₂O

Không chỉ glixerol, các ancol đa chức có các nhóm – OH liền kề cũng có tính chất này.

⇒ Phản ứng này dùng để phân biệt ancol đơn chức với ancol đa chức có các nhóm - OH cạnh nhau trong phân tử.

5.2. Phản ứng thế nhóm OH

a) Phản ứng với axit vô cơ:

Ví dụ:

C₂H₅OH + HBr $\stackrel{t^o}{\to }$ C₂H₅Br + H₂O

Các ancol khác cũng có phản ứng tương tự, phản ứng này chứng tỏ phân tử ancol có nhóm – OH.

b) Phản ứng với ancol

Ví dụ:

2C₂H₅OH $\stackrel{{140}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ C₂H₅OC₂H₅ + H₂O

C₂H₅OC₂H₅: đietyl ete

⇒ Công thức tính số ete tạo thành từ n ancol khác nhau là

5.3. Phản ứng tách nước (phản ứng đehidrat hoá)

Ví dụ:

CH₃CH₂OH CH₂ = CH₂ + H₂O

Trong điều kiện tương tự, các ancol no, đơn chức, mạch hở (trừ CH₃OH) có thể bị tách nước tạo thành anken. Tổng quát:

C_nH_{2n + 1}OH  C_nH_2n + H₂O

5.4. Phản ứng oxi hoá

- Phản ứng oxi hoá hoàn toàn:

Khi bị đốt các ancol cháy, tỏa nhiều nhiệt. Tổng quát cho đốt cháy ancol no, đơn chức, mạch hở:

C_nH_{2n + 2}O + $\frac{3n}{2}$O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ nCO₂ + (n + 1)H₂O

- Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn bởi CuO, t^o

+ Các ancol bậc I bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành anđehit. Ví dụ:

CH₃CH₂OH + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₃CHO _{(anđehit axetic)} + Cu + H₂O

+ Các ancol bậc II bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành xeton. Ví dụ:

CH₃- CH(OH) – CH₃ + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₃ – CO – CH₃ + Cu + H₂O

+ Trong điều kiện trên, ancol bậc III không phản ứng.

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Một rượu đơn chức A tác dụng với HBr cho hợp chất hữu cơ B có chứa C, H, Br trong đó Br chiếm 58,4% khối lượng. CTPT của rượu là

A. C₂H₅OH.                                                

B. C₃H₇OH.                                                

C. CH₃OH.                                                 

D. C₄H₉OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

 Đặt công thức của ancol là ROH.

 Phương trình phản ứng :

          ROH + HBr RBr + H₂O      (1)

          (A)                        (B)

 Theo giả thiết trong B brom chiếm 58,4% về khối lượng nên ta có :

 $\frac{80}{R}=\frac{\mathrm{58,4}}{100-\mathrm{58,4}}\Rightarrow R=57\Rightarrow$ R là C₄H₉–

 Vậy công thức phân tử của ancol là C₄H₉OH.

Câu 2: Đun nóng ancol A với hỗn hợp NaBr và H₂SO₄ đặc thu được chất hữu cơ B, 12,3 gam hơi chất B chiếm một thể tích bằng thể tích của 2,8 gam N₂ ở cùng nhiệt độ 560^oC, áp suất 1 atm. Oxi hoá A bằng CuO nung nóng thu được hợp chất hữu cơ có khả năng làm mất màu dung dịch nước brom. CTCT của A là

A. CH₃OH.                                                 

B. C₂H₅OH.                                                

C. CH₃CHOHCH₃.       

D. CH₃CH₂CH₂OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Phương trình phản ứng :

          NaBr + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HBr               (1)

          ROH + HBr → RBr + H₂O                (2)

         (A)                        (B)

Theo các phản ứng và giả thiết ta có :

$\begin{array}{l}{n}_{RBr}=n_{N_2}=\frac{\mathrm{2,8}}{28}=\mathrm{0,1}mol\\ \Rightarrow M_{RBr}=\frac{\mathrm{12,3}}{\mathrm{0,1}}=123gam/mol\Rightarrow R=43\end{array}$

Vậy R là C₃H₇–.

 Vậy ancol A là C₃H₇OH. Vì oxi hóa A bằng CuO thu được hợp chất hữu cơ có khả năng làm mất màu nước Br₂ nên công thức cấu tạo của A là CH₃CH₂CH₂OH.

          CH₃CH₂CH₂OH + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$CH₃CH₂CHO + Cu + H₂O                  (3)

          CH₃CH₂CHO + Br₂ + H₂O→CH₃CH₂COOH + 2HBr    (4)

Câu 3: Trộn 20 ml cồn etylic 92^o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H₂SO₄ đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là

A. 75%.                                                       

B. 80%.                                                       

C. 85%.                                                       

D. Kết quả khác

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$\begin{array}{l}{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{\mathrm{20.0,92.0,8}}{46}=\mathrm{0,32}mol;\\ n_{C{H}_{3}C\text{OO}H}=\mathrm{0,3}mol;\\ n_{C{H}_{3}C\text{OO}C{H}_3}=\frac{\mathrm{21,12}}{88}=\mathrm{0,24}mol.\end{array}$

 Phương trình phản ứng :

          CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOCH₃ + H₂O              (1)

mol:   0,24$\leftarrow$                 0,24$\leftarrow$0,24

Phản ứng xảy ra theo tỉ lệ 1:1, ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit nên từ (1) suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.

Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là:

$H=\frac{\mathrm{0,24}}{\mathrm{0,3}}.100\%=80\%.$

Câu 4: Đun nóng ancol đơn chức X với H₂SO₄ đặc ở 140^oC thu được Y. Tỉ khối hơi của Y đối với X là 1,4375. X là

A. CH₃OH.          

B. C₂H₅OH.         

C. C₃H₇OH.         

D. C₄H₉OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Đặt công thức phân tử của ancol X là ROH.

 Phương trình phản ứng :

$2ROH\stackrel{{140}^{o}C,H_{2}S{O}_4ñaëc}{\to }ROR+H_{2}O$

Y là ROR

 Theo giả thiết ta có: $\frac{M_Y}{M_X}=\mathrm{1,4375}$

$\Rightarrow \frac{2R+16}{R+17}=\mathrm{1,4375}\Rightarrow R=15\Rightarrow R:C{H}_3-$

 Vậy ancol X là CH₃OH.

Câu 5: Thực hiện phản ứng tách nước một rượu đơn chức X ở điều kiện thích hợp. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất hữu cơ Y có tỉ khối đối với X là 37/23. Công thức phân tử của X là 

A. CH₃OH.          

B. C₃H₇OH.         

C. C₄H₉OH.         

D. C₂H₅OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Vì $\frac{M_Y}{M_X}>1$ nên đây là phản ứng tách nước tạo ete.

 Đặt công thức phân tử của ancol X là ROH.

 Phương trình phản ứng:

$2ROH\stackrel{}{\to }ROR+H_{2}O$

Y là ROR. Theo giả thiết ta có:

$\frac{M_Y}{M_X}=\frac{37}{23}\Rightarrow \frac{2R+16}{R+17}=\frac{37}{23}\Rightarrow R=29\Rightarrow R:C_2{H}_5-$

 Vậy ancol X là C₂H₅OH.

Câu 6: Đun 132,8 gam hỗn hợp 3 rượu no, đơn chức với H₂SO₄ đặc ở 140^oC thu được hỗn hợp các ete có số mol bằng nhau và có khối lượng là 111,2 gam. Số mol của mỗi ete trong hỗn hợp là bao nhiêu ?

A. 0,1 mol.           

B. 0,15 mol.                   

C. 0,4 mol.           

D. 0,2 mol

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Ta biết rằng cứ 3 loại rượu tách nước ở điều kiện H₂SO₄ đặc, 140^oC thì tạo thành 6 loại ete và tách ra 6 phân tử H₂O.

 Theo ĐLBTKL ta có

$m_{H_{2}O}=m_{r­îu}-m_{\text{ete}}=\mathrm{132,8}-\mathrm{11,2}=\mathrm{21,6}$gam

=>$n_{H_{2}O}=\frac{\mathrm{21,6}}{18}=\mathrm{1,2}$ mol.

Mặt khác cứ hai phân tử rượu thì tạo ra một phân tử ete và một phân tử H₂O do đó số mol H₂O luôn bằng số mol ete, suy ra số mol mỗi ete là $\frac{\mathrm{1,2}}{6}=\mathrm{0,2}$mol.

Câu 7: Đun 1 mol hỗn hợp C₂H₅OH và C₄H₉OH (tỉ lệ mol tương ứng là 3:2) với H₂SO₄ đặc ở 140^oC thu được m gam ete, biết hiệu suất phản ứng của C₂H₅OH là 60% và của C₄H₉OH là 40%. Giá trị của m là

A. 24,48 gam.

B. 28,4 gam.

C. 19,04 gam.      

D. 23,72 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

 Theo giả thiết ta thấy số mol các ancol tham gia phản ứng là:

$\begin{array}{l}{n}_{C_2{H}_{5}OH}=1.\frac{3}{5}.60\%=\mathrm{0,36}mol;\\ n_{C_4{H}_{9}OH}=1.\frac{2}{5}.40\%=\mathrm{0,16}mol.\end{array}$

 Tổng số mol hai ancol tham gia phản ứng là 0,36 + 0,16 = 0,52 mol.

 Đặt công thức trung bình của hai ancol là: $\overline{R}OH$

 Phương trình phản ứng :

          2$\overline{R}OH$ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$$\overline{R}O\overline{R}$ + H₂O     (1)

mol: 0,52 → 0,26

 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

$m_{\text{ete}}=m_{\overline{R}OH}-m_{H_{2}O}=\mathrm{0,36.46}+\mathrm{0,16.74}-\mathrm{0,26.18}=$ 23,72 gam.

Câu 8: Đun nóng 7,8 gam một hỗn hợp X gồm 2 rượu no, đơn chức có tỉ lệ mol là 3 : 1 với H₂SO₄ đặc ở 140^oC thu được 6 gam hỗn hợp Y gồm 3 ete. Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn. CTPT của 2 rượu là

A. CH₃OH và C₂H₅OH.                    

B. C₂H₅OH và C₃H₇OH.

C. CH₃OH và C₃H₇OH

D. Cả A và C đều đúng

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

 Đặt công thức phân tử trung bình của hai ancol là

 Phương trình phản ứng :

          2$\overline{R}OH$ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$$\overline{R}O\overline{R}$ + H₂O     (1)

 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

$m_{H_{2}O}=m_{\overline{R}OH}-m_{\overline{R}O\overline{R}}=\mathrm{1,8}gam\Rightarrow n_{\overline{R}OH}=2.n_{H_{2}O}=\mathrm{0,2}mol.$

$\Rightarrow \overline{R}+17=\frac{\mathrm{7,8}}{\mathrm{0,2}}=39gam/mol\Rightarrow \overline{R}=22\Rightarrow$ phải có một ancol là CH₃OH, ancol còn lại là ROH.

 + Nếu $n_{C{H}_{3}OH}:n_{ROH}=1:3$ thì ta có :

$\frac{1.32+3.(R+17)}{4}=39\Rightarrow R=\mathrm{24,3}$(loại)

 + Nếu $n_{C{H}_{3}OH}:n_{ROH}=3:1$ thì ta có :

$\frac{3.32+1.(R+17)}{4}=39\Rightarrow R=43\Rightarrow$R là C₃H₇-

Câu 9: Đun nóng hỗn hợp hai ancol đơn chức, mạch hở với H₂SO₄ đặc, thu được hỗn hợp gồm các ete. Lấy 7,2 gam một trong các ete đó đem đốt cháy hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí CO₂ (ở đktc) và 7,2 gam H₂O. Hai ancol đó là

A. C₂H₅OH và CH₂=CHCH₂OH.                

B. C₂H₅OH và CH₃OH

C. CH₃OH và C₃H₇OH.                    

D. CH₃OH và CH₂=CHCH₂OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

 Đốt cháy ete thu được $n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}=\mathrm{0,4}mol$ nên suy ra ete có công thức phân tử là C_nH_2nO (ete không no đơn chức, phân tử có 1 liên kết đôi C=C). Vậy đáp án chỉ có thể là A hoặc D.

 Phương trình phản ứng :

          C_nH_2nO + $\frac{3n-1}{2}$O₂ → nCO₂ + nH₂O (1)

mol : x               → nx

 Theo phương trình (1) và giả thiết ta có hệ :

$\left\{\begin{array}{l}(14n+16)x=\mathrm{7,2}\\ nx=\mathrm{0,4}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x=\mathrm{0,1}\\ n=4\end{array}\right.$

 Căn cứ vào các phương án ta thấy hai ancol là CH₃OH và CH₂=CHCH₂OH.

Câu 10: Đun nóng một rượu (ancol) đơn chức X với dung dịch HSO₄ đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₈O.            

B. C₂H₆O.            

C. CH₄O.             

D. C₄H₈O

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

 Vì $\frac{M_X}{M_Y}>1$ nên đây là phản ứng tách 1 phân tử nước từ 1 phân tử ancol.

 Gọi khối lượng phân tử của ancol X là M thì khối lượng phân tử của Y là M – 18.

 Theo giả thiết ta có :

$\frac{M}{M-18}=\mathrm{1,6428}\Rightarrow M=46$ . Vậy ancol X là C₂H₅OH.

Câu 11: Cho m gam một ancol (rượu) no, đơn chức X qua bình đựng CuO (dư), nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam. Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối đối với hiđro là 15,5. Giá trị của m là

A. 0,92.                

B. 0,32.

C. 0,64.                

D. 0,46

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

 Đặt công thức phân tử của ancol no, đơn chức X là : C_nH_{2n + 2}O

 Phương trình phản ứng :

C_nH_{2n + 2}O + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ C_nH_2nO + H₂O + Cu (1)

mol :  x   →    x    →    x  →    x   →  x      

 Khối lượng chất rắn giảm = m_CuO – m_Cu = 80x – 64x = 0,32 Þ x = 0,02

Hỗn hợp hơi gồm C_nH_2nO và H₂O có khối lượng mol trung bình là 15,5.2 = 31 và có số mol là 0,02.2 = 0,04 mol.

 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :       

$m_{{\text{C}}_{\text{n}}{\text{H}}_{\text{2n }+\text{2}}\text{O} }=\mathrm{0,02.64}+\mathrm{0,04.31}-\mathrm{0,02.80}=\mathrm{0,92}$ gam.

Câu 12: Oxi hóa 6 gam ancol đơn chức A bằng oxi không khí (có xúc tác và đun nóng) thu được 8,4 gam hỗn hợp anđehit, ancol dư và nước. Phần trăm A bị oxi hóa là

A. 60%.               

B. 75%.               

C. 80%.               

D. 53,33%

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

 Đặt công thức của ancol là RCH₂OH.

 Số mol O₂ đã tham gia phản ứng là: $n_{O_2}=\frac{\mathrm{8,4}-6}{32}=\mathrm{0,075}mol$

Phương trình phản ứng :

          2RCH₂OH + O₂ $\stackrel{xt,t^o}{\to }$ 2RCHO + 2H₂O    (1)

mol: 0,15 $\leftarrow$ 0,075

 Theo (1) ta thấy số mol RCH₂OH đã phản ứng là 0,15 mol, theo giả thiết sau phản ứng ancol còn dư nên ta suy ra số mol ancol ban đầu phải lớn hơn 0,15 mol. Do đó :

$M_{RC{H}_{2}OH}<\frac{6}{\mathrm{0,15}}=40\Rightarrow R<9\Rightarrow$ R là H, ancol A là CH₃OH.

 Hiệu suất phản ứng oxi hóa ancol là: $\frac{\mathrm{0,15.32}}{6}.100\%=80\%.$

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O
• CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O
• CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O
• CuO + CO → Cu + CO₂
• CuO + H₂ → Cu + H₂O
• 3CuO + 2Al → 3Cu + Al₂O₃
• CuO + C → Cu + CO₂
• 3CuO + 2NH₃ → 3Cu + N₂ + 3H₂O
• CuO + C₂H₅OH → Cu + CH₃CHO + H₂O