Tóm lược chủ đề Hóa học dễ ra trong Kỳ thi THPT quốc gia

Axit cacboxylic tác dụng với kim loại là chủ đề trọng tâm thường xuyên xuất hiện trong các câu hỏi ở đề thi minh họa – thử nghiệm của Bộ cho Kỳ thi THPT quốc gia năm 2017. 

• Hồ sơ xét tuyển Cao đẳng Dược Hà Nội 2017. 
• Đề thi thử THPT quốc gia Hóa học – trường Chuyên Đại học Vinh
• Đề thi thử Tiếng anh THPT quốc gia – Chuyên Khoa học Tự nhiên…
• Những lưu ý khi thi Hóa học THPT quốc gia năm 2017

Tóm lược chủ đề Hóa học dễ ra trong Kỳ thi THPT quốc gia 

Tóm lược chủ đề Hóa học dễ ra trong Kỳ thi THPT quốc gia 

Axit cacboxylic phản ứng được với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại tạo thành muối và giải phóng khí H2 (thường gặp là phản ứng với kim loại kiềm). Bài viết hướng dẫn bạn đọc phương pháp giải và các chú ý khi làm dạng bài tập này.

Phản ứng của axit Cacboxylic với kim loại

– Axit cacboxylic phản ứng được với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại tạo thành muối và giải phóng khí H₂ (thường gặp là phản ứng với kim loại kiềm).

– Phản ứng tổng quát của axit cacboxylic với kim loại kiềm M:

R(COOH)_x + xM → R(COOM)_x + x/2H₂

– Khi giải bài tập về phản ứng của axit cacboxylic tác dụng với kim loại cần lưu ý:

     + Bảo toàn nguyên tố H: n_H2 = 1/2n_COOH

     + Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_{kim loại} + m_axit – m_H2

     + Tăng giảm khối lượng: m_muối – m_axit = m_{kim loại} – m_H2

* VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Cho Na dư tác dụng với a gam dung dịch CH₃COOH . Kết thúc phản ứng, thấy khối lượng H₂sinh ra là 11a/240 . Tính nồng độ C% của dung dich axit

A. 10%     B. 25%     C. 4,58%     D. 36%

Lời giải

Chọn a=240 gam
n_H2=11/2=5,5 mol ; n_CH3COOH = 240.C/60 = 0,04C mol
n_H2O = (240–2,4C)/18 mol
PTPƯ
2CH₃COOH  + 2NaOH → 2CH₃COONa + H₂
2H₂O + 2Na → 2NaOH + H₂
=> nCH₃COOH + nH₂O = 2n_H2

=> 0,04C + (240–2,4C)/18 = 2.5,5 => C=25
=> Đáp án B

Ví dụ 2: Cho 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 gam     B. 4,6 gam     C. 7,4 gam     D. 6 gam

Lời giải

Đặt công thức phân tử trung bình của hai axit là C_nH_2n+1COOH

2 C_nH_2n+1COOH  + 2Na  →  2C_nH_2n+1COONa+H₂

x                                              x

Theo pt và giả thiết ta có

(14n+67) . x – (14n+45) . x=17,8–13,4

=> x=0,2

=>  0,2(14n+46)=13,4 => n=1,5

Vậy 2 axit là CH₃COOH và C₂H₅COOH

Do n=1,5 là trung bình cộng của 1 và 2 nên 2 axit có số mol bằng nhau và là 0,1 mol

=> mCH₃COOH=0,1.60=6 gam

=> Đáp án D

Ví dụ 3: Hh X gồm axit Y đơn chức và axit Z hai chức (Y, Z có cùng số nguyên tử cacbon). Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần một tác dụng hết với Na, sinh ra 4,48 lít khí H₂(ở đktc).Đốt cháy hoàn toàn phần hai, sinh ra 26,4 gam CO₂. CTCT thu gọn và phần trăm về khối lượng của Z trong hh X lần lượt là
A. HOOC-COOH và 42,86%.

B. HOOC-CH₂-COOH và 70,87%.
C. HOOC-COOH và 60,00%.

D. HOOC-CH₂-COOH và 54,88%.

Lời giải

Ta có x + 2y = 0,4 (*)(số mol HCOOH) => 2(x + y) > 0,4 (1)

Ta có A(x+y) = 0,6 (số mol C) (2)

Chia từng vế của (2) cho (1) ta được:

=> A/2 < 0,6/0,4 = 1,5 -> A = 2 vì A > 1.

=> CH₃-COOH, HOOC-COOH

Từ (*) (2) và A = 2 ta có hệ

x + 2y = 0,4; 2(x+y) = 0,3 => y = 0,1; x = 0,2.

C%(Y) = 0,1 * 90 / (0,1 *90 + 0.2 * 60) = 9/21 = 42,86%

Đáp án A.

Ví dụ 4: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và hai axit cacboxylic (no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng ra 6,72 lít khí H₂(đktc). Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H₂SO₄đặc làm xúc tác) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành 25 gam hỗn hợp este (hiệu suất 100%). Hai axit trong hỗn hợp X là
A. HCOOH và CH₃COOH.

B. CH₃COOH và C₂H₅COOH.

C. C₂H₅COOH và C₃H₇COOH.

D. C₃H₇COOH và C₄H₉COOH

Lời giải

n_X=2n_H2=2.0,3=0,6 (mol)
Đun hh X với H₂SO_4đ thì các chất trong hh phản ứng vừa đủ với nhau tạo este với H=100% –> n_CH3OH = n_axit= 0,3 (mol)
n_este  =  n_CH3OH=0,3 mol
Gọi CT axit: RCOOH –> CT este: RCOOCH₃
M_este = 25/0,3 = 83,33g

–> R=24,33g

–> R1=15g, R2=29g (2 axit no đồng đẳng kế tiếp)

Vậy 2 axit là CH₃COOH và C₂H₅COOH –> Đáp án B

Ví dụ 5: A là hỗn hợp gồm rượu Etylic và 2 axit hữu cơ kế tiếp nhau có dạng C_nH_2n+1COOH và C_n+1H_2n+3COOH. Cho 1/2 hỗn hợp A tác dụng hết với Na thoát ra 3,92 lít H₂ (đktc). Đốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)₂ dư thì có 147,75g kết tủa và khối lượng bình Ba(OH)₂ tăng 50,1 g.

a, Tìm công thức 2 axit trên.

b, Tìm thành phần hỗn hợp A.

Lời giải

        nH₂ =  = 0,175 (mol)

PT phản ứng:

          2C₂H₅OH + 2Na  2C₂H₅ONa + H₂                             (1)

          2C_nH_2n+1 COOH +2Na  2C_nH _2n+1COONa + H₂    (2)

2C_n+1H_2n+3 COOH +2Na  2C_n+1H_2n+3COONa + H₂         (3)

Biện luận theo trị số trung bình.

Tổng số mol 3 chất trong 1/2 hỗn hợp = 0,175.2= 0,35 (mol)

C₂H₆O + 3O₂       2CO₂ + 3H₂O               (4)

           C_xH_2xO₂ + O₂  xCO₂ + xH₂O           (5)

Chất kết tủa là BaCO₃  nBaCO₃ =  = 0,75 (mol)

PT: CO₂ + Ba(OH)₂  BaCO₃ + H₂O (6)

Theo PT (6) ta có: nCO₂ = nBaCO₃ = 0,75 (mol)

 mCO₂ = 0,75 x44 = 33(g)

 mH₂O = m tăng – mCO₂

 mH₂O = 50,1 – 33 = 17,1 (g)

 nH₂O =  = 0,95 (mol)

Từ PT  (4) ta thấy ngay:

Số mol rượu C₂H₅OH = 0,95 – 0,75 = 0,2 ( mol)

Theo PT (4) ta thấy số mol CO₂ tạo ra là

nCO₂  =  2.nC₂H₅OH  = 2.0,2 = 0,4 (mol)

Suy ra: 2 a xít cháy tạo ra  0,75 – 0,4 = 0,35  (mol CO₂)

Từ PT (4) ta thấy nH₂O = 3.nC₂H₅OH = 3.0,2 = 0,6 (mol)

Suy ra 2 axit cháy tạo ra: 0,95 – 0,6 = 0,35 mol H₂O

Với số mol 2axit = 0,35 – 0,2 = 0,15  x = 0,35 : 0,15 = 2,33

(x là số mol trung bình giữa n+1 và n+2)

 2 axit là CH₃COOH và C₂H₅COOH.                                                      

 Gọi số mol CH₃COOH, C₂H₅COOH trong 1/2 A là a, b.

Theo phương trình đốt cháy ta có:

Số mol của 2 axit = 0,15mol = a + b.

nCO₂ sinh ra = 2a + 3 b = 0,35. Giải ra ta có: a = 0,1; b = 0,05.

Vậy hỗn hợp có 0,2 mol CH₃COOH là 12 g và 0,10 mol C₂H₅COOH là  7,4g.

(Thptquocgia.org tổng hợp)