Đề kiểm tra 15 phút - Đề số 2 - Chương IX - Hóa học 11

Đề bài

Câu 1. Công thức nguyên của một axit hữu cơ, mạch hở có dạng (C₂H₃O₂)_n. Hãy biện luận tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo axit, biết axit này này mạch không phân nhánh và đọc tên.

Câu 2. Công thức nguyên của một anđehit mạch hở, chưa no chứa một nối ba trong phân tử có dạng (C₄H₄O)_n. Biện luận tìm công thức phân tử anđehit trên.

Câu 3. Đốt cháy hoàn toàn 7,3 gam một axit đa chức thu được 0,3 mol CO₂; 0,25 mol H₂O. Hãy lập công thức phân tử, công thức câu tạo và gọi tên axit đó (biết mạch cacbon không phân nhánh).

Lời giải chi tiết

Câu 1.

+ Cách 1. Công thức đã cho có thể viết: C_2nH_3nO_2n. Vì axit no nên số liên kết \(\pi \) bằng với số nhóm COOH ( mỗi nhóm COOH có một liên kết \(\pi \)).

Axit C_2nH_3nO_2n phải có n chức COOH, tức n liên kết \(\pi \).

Suy ra: \(n = \dfrac{{2.2n - 3n + 2}}{2} \)

\(\Leftrightarrow 2n = n + 2 \Rightarrow n = 2\)

Vậy công thức phân tử cần tìm là C₄H₆O₂ ứng với công thức cấu tạo \(HOOC - C{H_2} - C{H_2} - COOH\) (axit succinic).

+ Cách 2. Công thức axit đã cho có thể viết  C_2nH_3nO_2n  hay C_nH_2n(COOH)_n

Vì axit no nên: số hiđro + số nhóm chức = \(2 \times \) số cacbon + 2

\( \Leftrightarrow 2n + n = 2n + 2 \Rightarrow n = 2\)

Câu 2.

+ Cách 1. Công thức anđehit trên có thể viết: C_4nH_4nO_n.

Anđehit này có n nhóm –CHO nên chứa n liên kết \(\pi \). Mặt khác nó cũng chứa 2 liên kết \(\pi \) ở nối ba chưa no, nên suy ra:                      \(n + 2 = \dfrac{{2.4n - 4n + 2}}{2} \Rightarrow n = 1\)

Vậy công thức phân tử cần tìm là C₄H₄O.

+ Cách 2. Công thức anđehit có thể viết C_2nH_3nO_2n  hay C_3nH_3n(CHO)_n

Anđehit chưa no có 1 nối ba nên:

Số hiđro + số nhóm chức\(2 \times \) số cacbon – 2

\( \Leftrightarrow 3n + n = 2.3n - 2 \Rightarrow n = 1\)

Vậy công thức phân tử của anđehit: C₄H₄O.

Câu 3.

+ Cách 1. Gọi công thức tổng quát của axit là: C_nH_2n+2-2a-x(COOH)_x

Phản ứng:   

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{14 + 2 - 2a + 44x}}{{7,3}} = \dfrac{{n + x}}{{0,3}}\\\dfrac{{14n + 2 - 2a + 44x}}{{7,3}} = \dfrac{{n + 1 - a}}{{0,25}}\end{array} \right.\)

\(\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}31n - 59x + 6a = 6{\rm{   }}\left( 1 \right)\\38n - 68a - 110x = 68{\rm{  }}\left( 2 \right)\end{array} \right.\)

Giải (1) và (2) \( \Rightarrow 77,87x = 38,93n\)

 Khi \(x = 2 \Rightarrow n = 4;a = 0\)

\(\Rightarrow \) CTPT: C₄H₈(COOH)₂

 Khi \(x = 3 \Rightarrow n = 6;a < 0\) (loại)

+ Cách 2. Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

Ta có: \({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,3\left( {mol} \right);\)

          \({n_H} = {n_{{H_2}O}} = 2 \times 0,25 = 0,5\left( {mol} \right)\)

\( {n_O} = \left[ {7,3 - \left( {0,3 \times 12 + 0,5.1} \right)} \right]:16 \)\(\,= 0,2\left( {mol} \right)\)

Gọi công thức tổng quát  của axit: (C₃H₅O₂)_n hay C_2cH_4n(COOH)_n

Điều kiện: \(4n \le 2n \times 2 + 2 - n \Rightarrow n \le 2\)

Nghiệm hợp lí: \(n = 2 \Rightarrow \) CTPT axit: C₄H₈(COOH)₂

Công thức cấu tạo: \(HOOC - {\left( {C{H_2}} \right)_4} - COOH\): axit ađipic.