Bài tập về tính oxi hóa - khử của Andehit - Xeton có giải chi tiết (P2)

Đáp án A

_{$n_{H_2 phản ứng}$} = m_ancol - m_anđehit = 1(g)

$n_{H_2 phản ứng}$ = m_anđehit = 0, 5(mol)

Gọi công thức chung của 2 anđehit trong X là C_nH_2nO (anđehit no, đơn chức, mạch hở)

Khi đốt cháy X thu được  $2n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}=0,5n\left(mol\right)$

Bảo toàn nguyên tố O $\Rightarrow n_X+2n_{O_2}=2n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}$ 

 $\Rightarrow 0,5+2.0,8=2.0,5n+0,5n \Rightarrow n=1,4$

Vậy $\Rightarrow {\overline{M}}_X=35,6 => m=17,8\left(g\right)$ 

Đáp án C

Có: $\frac{n_X}{n_Y}=\frac{d_Y}{d_X}=2$. Lấy n_X = 0,88(mol)

=> n_Y = 0,44(mol)$\Rightarrow n_{H_2 phản ứng}=0,44\left(mol\right)$

n_{anđehit phản ứng} = 0,44(mol). Mà n_X = 0,88(mol)

=> anđehit và H₂ phản ứng vừa đủ.

Xét hỗn hợp X ta có M_X = 5,1534.4 = 20,6136.

Vì tỉ lệ số mol của anđehit và H₂ trong X là 1:1

 $\Rightarrow {\overline{M}}_{andehit}=2M_X-M_{H_2}=39,2272$

 => một trong hai anđehit là HCHO, anđehit còn lại là RCHO

Gọi số mol của HCHO và RCHO lần lượt là a và b (mol) => n_Ag = 4a + 2b

=> để lượng Ag là lớn nhất thì a lớn nhất.

Gọi phân tử khối của RCHO là M

Lại có:

 $$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}30a+Mb+0,44.2=m_X=18,139968\\ a+b=0,44\end{array}\right. \\ \Rightarrow 30a+M(0,44-a) =m_X-0,88 \\ \Rightarrow a=\frac{17,259968}{30-M} \end{gathered}$$ 

=>để a lớn nhất thì M lớn nhất

Ta có: 39,2272 < M < 88

=> M đạt giá trị lớn nhất là 86 khi anđehit còn lại là C₄H₉CHO

=> a = 0,3675(mol) $\Rightarrow$ b = 0,0725(mol)

=> n_Ag = 1,615 (mol)$\Rightarrow$ m = 174,42(g)

Chú ý: Đây là một bài toán khó khi phải biện luận để tìm được giá trị lớn nhất. Nếu không làm theo cách biện luận ta có thể thử các trường hợp về giá trị của M trong khoảng từ 39,2272 đến 88. Với giá trị nào của M mà a đạt giá trị lớn nhất thì giá trị đó thỏa mãn. Chú ý cả 2 anđehit đều no, đơn chức, mạch hở.

Đáp án A

Có: $\frac{n_{H_2}}{n_X}>1$=> Trong X có một anđehit no và một  anđehit không no, có một nối đôi.

Gọi số mol của anđehit no và không no lần lượt là x, y (mol)

=> $\left\{\begin{array}{l}x+y =0,3\\ x+2y =0,4\end{array}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x=0,2\left(mol\right)\\ y=0,1\left(mol\right)\end{array}\right.\right.$

Đốt cháy 2 ancol Y thu được CO₂ và H₂O.

Gọi  $n_{C{O}_2}=a\left(mol\right);n_{H_{2}O}=b\left(mol\right)$

Vì Y là ancol no, hở $\Rightarrow n_{H_{2}O}-n_{C{O}_2}=b-a=n_{ancol}=n_{andehit}=0,3\left(mol\right)\left(1\right)$

Khi cho CO₂ và H₂O vào dung dịch NaOH thì tạo thành Na₂CO₃;  $n_{N{a}_{2}C{O}_3}=n_{C{O}_2}=a\left(mol\right)$

Ta có khối lượng dung dịch sau phản ứng là:

 $m_{sau}=163,6+m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O} =163,6+44a+18b$

n_{NaOH ban đầu} = 1,636 (mol);

$$\begin{gathered} n_{NaOH sau} =n_{NaOH đầu} -2n_{N{a}_{2}C{O}_{3 }}=1,636-2a \\ \Rightarrow C{\%}_{NaOH sau}=\frac{40(1,636-2a)}{163,6+44a+18b}=12,72\%\left(2\right) \end{gathered}$$

Từ (1) và (2) => a = 0,5(mol); b = 0,8(mol)

$\Rightarrow {\overline{C}}_{andehit}=\frac{5}{3}$ =>trong X có HCHO (0,2 mol)

=>số nguyên tử C của anđehit còn lại là:  $\Rightarrow C=\frac{0,5-0,2}{0,1}=3$

=>anđehit còn lại là anđehit acrylic.

Đáp án D

$$\begin{gathered} n_{H_2}=0,05\left(mol\right); n_{Ag}=0,08\left(mol\right) \\ Ta có: n_{H_2}=2n_{andehit} \end{gathered}$$ 

=> anđehit no, 2 chức hoặc anđehit đơn chức có 1 liên kết đôi (1).

Lại có:  $\frac{n_{Ag}}{n_{andehit}}<4$

=>trong 2 anđehit có một anđehit phản ứng với AgNO₃ theo tỉ lệ 1:2 (2)

Từ (1) và (2) => trong X có một anđehit no, 2 chức (a mol); 1 anđehot không no, đơn chức (b mol)

 $\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a+b=0,025\\ 4a+2b=0,08\end{array}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a=0,015\left(mol\right)\\ b=0,01\left(mol\right)\end{array}\right.\right.$

Đến đây ta có thể dựa vào khối lượng của 2 anđehit để tìm được 2 anđehit hoặc ta có thể thử 2 đáp án A và D xem đáp án nào thỏa mãn giá trị tổng khối lượng là 1,64 gam.

Đáp án B

Có n_propenal = n_propanal + n_propan-1-ol + n_{propenal dư} = 0,1 (mol)

$$\begin{gathered} \Rightarrow n_Y=0,25 mol \\ \Rightarrow m_X=m_Y=0,25.1,55.16=6,2\left(g\right) \\ Vậy m_{H_2 trong X} = 6,2-m_{propenal}=0,6\left(g\right) \end{gathered}$$  

=>a = 0,3(mol)

Đáp án A

$n_{H_2}=0,25\left(mol\right); n_{Ag}=0,3\left(mol\right)$ 

Vì anđehit Y là đồng đẳng của HCHO =>Y no, đơn chức, mạch hở

 $n_{andehit}=\frac{1}{2}{n}_{Ag}=0,15\left(mol\right)$

Lại có 

$$\begin{gathered} n_{H_2}=2n_{C_2{H}_{3}CHO} +nY\Rightarrow n_{C_2{H}_{3}CHO}=0,1\left(mol\right) \\ \Rightarrow n_Y=0,05\left(mol\right) \\ {m}_Y=8,5-m_{C_2{H}_{3}CHO}=2,9\left(g\right) \\ {M}_Y=58 \end{gathered}$$ 

 => Y là C₂H₅CHO

Đáp án A

$n_{Ag} =0,24\left(mol\right); n_{H_2}=0,16\left(mol\right)$.

Gọi A là RCHO; B là OHC-R'-CHO

Xét trong mỗi phần, gọi n_A = x(mol); n_B = y(mol)

=> x + y = 0,08(mol)

$\frac{n_{Ag}}{n_{andehit}}=3$=>A không phải là HCHO

 $\Rightarrow n_{Ag}=2x+4y=0,24\left(mol\right) \Rightarrow x=y=0,04\left(mol\right)$

Trong phần 1 ta có:  $n_{H_2}=2n_{andehit}$

=>Trong X có một anđehit không no

Trong phần 2 ta lại có:  $\frac{n_{Ag}}{n_{andehit}}=3$

=>A không phải là HCHO

=> n_Ag = 2x + 4y = 0,24 (mol)

=> x = y = 0,04(mol)

2 muối amoni thu được là RCOONH₄ và NH₄OOC - R' - COONH₄

=> m_muối = 0,04.(R + 62) + 0,04. (R' + 124) = 8,52

=>R + R' = 27

Vì A không phải HCHO nên R > 1 mà trong X lại có 1 anđehit không no R = 27; R' = 0

=>A là C₂H₃CHO;B là OHC-CHO.

Vậy %m_A =49,12%

Đáp án B

V lít anđehit X tạo thành V lít ancol

$\Rightarrow n_{H_2}=n_{ancol}$ => ancol 2 chức =>anđehit X hai chức

Mà  $\Rightarrow n_{H_2}=3n_{andehit}$

=>Anđehit X không no, hai chức, có một liên kết đôi

=> C, D đúng

Ta có Y là ancol no, mạch hở

=> khi đốt cháy hoàn toàn Y ta luôn có

 $n_Y=n_{H_{2}O}-n_{C{O}_2}$

=>A đúng

Vì X là anđehit không no, hai chức

=> X có dạng OHC-R-CHO (R có ít nhất 2 nguyên tử C)

=>Y là OHCH₂ - R - CH₂OH

=> Y không có phản ứng tạo phức với Cu(OH)₂

=>B sai.

Đáp án B

$n_{Ag}=0,8\left(mol\right); n_{H_2}=0,5\left(mol\right)$ .

Xét phần 2 ta có: m_anđehit = 0,5m(g)

 $\Rightarrow m_{ancol}=0,5m+1\left(g\right)$

Khi cho ancol Y vào bình chứa Na ta thấy

m_{bình tăng} = m_ancol - $m_{H_2 thoát ra}$= 0,5m+0,7(g)

$$\begin{gathered} \Rightarrow m_{H_{2}tạo thành từ phản ứng cộng Na }=0,3\left(g\right) \\ \Rightarrow n_{H_{2 }tạo thành} =0,15\left(mol\right) \end{gathered}$$

Vì anđehit đơn chức => ancol cũng đơn chức

$$\begin{gathered} m_{ancol}=2.0,15 =0,3\left(mol\right)=n_{andehit} \\ \Rightarrow \frac{n_{Ag}}{n_{andehit}}=\frac{8}{3}>2 \end{gathered}$$  

=> trong 2 anđehit có một chất là HCHO (1)

Lại có: $\frac{n_{H_2}}{n_{andehit}}=\frac{5}{3}>1$ 

=> trong 2 anđehit có 1 anđehit không no (2)

Từ (1) và (2) ta thấy chỉ có đáp án B thỏa mãn.

Đáp án A

Vì X là anđehit có mạch cacbon không phân nhánh => X có tối đa 2 chức (1)

Z là ancol; Z tác dụng với dung dịch Cu(OH)₂ thu được phức xanh ở nhiệt độ thường

=> Z là ancol đa chức trong đó có ít nhất hai chức kề nhau (2)

Từ (1) và (2) suy ra Z chỉ có thể là HOCH₂ -CH₂OH

=> a mol X phản ứng hoàn toàn với 2a mol H₂

=> trong Y có a mol HOCH₂ - CH₂OH và 2a mol H₂.

Vậy $d_{\raisebox{1ex}{$Y$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$H_2$}\right.}=\frac{62a+2a.2}{3a.2}=11$ 

Đáp án C

1 mol hỗn hợp X, Y phản ứng tráng bạc tạo thành 4 mol Ag

=> X và Y có một chất là HCHO, một chất là anđehit 2 chức hoặc cả 2 chất đều là anđehit 2 chức

Với X ta có: $n_{H_{2}O}=n_{C{O}_2}$  

=>x là anđehit no, đơn chức, mạch hở =>x là HCHO

=>Y là anđehit 2 chức. Gọi CT của Y là C_xH_yO₂

Giả sử đốt cháy 1 mol Y ta thu được

 $$\begin{gathered} x mol C{O}_2; \frac{y}{2} mol H_{2}O \\ \Rightarrow n_{O_2 phản ứng} = x-1+\frac{y}{4} \\ \Rightarrow n_{O_2}:n_{C{O}_2}:n_{H_{2}O}=3:4:2=(x-1+\frac{y}{4}):x:\frac{y}{2} \\ \Rightarrow x=y=2 \end{gathered}$$  

Vậy Y là (CHO)₂

Đáp án C

+) Cách 1: thử các đáp án bằng cách lập hệ 2 phương trình với ẩn là số mol của mỗi anđehit

Ví dụ: Xét đáp án A:

$$\begin{gathered} Gọi n_{HCHO}=x\left(mol\right); n_{C{H}_{3}CHO}=y\left(mol\right) \\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}30x+44y=1,02\\ 4x+2y=n_{Ag}=0,04\end{array}\right. \end{gathered}$$  

Khi giải hệ ta sẽ thấy sẽ có nghiệm âm do đó không thỏa mãn.

Tương tự như trên ta thử các đáp án còn lại nếu thu được 2 nghiệm x và y đều lớn hơn 0 thì đó là đáp án đúng.

Cách này không cần suy nghĩ nhiều và ta có máy tính để giải hệ nên trong trường hợp thiếu thời gian ta nên làm theo cách này.

+) Cách 2: Ta xét 2 trường hợp.

- TH1: X và Y là CH₃CHO (do kế tỉếp nhau)

Ta giải hệ và tìm ra số mol của từng chất. Tương tự như ví dụ trên ta thấy không thỏa mãn.

- TH2 : X và Y đều không phải HCHO

 $\Rightarrow n_{andehit}=\frac{1}{2}{n}_{Ag}=0,02\left(mol\right) \Rightarrow {\overline{M}}_{andehit}=\frac{1,02}{0,02}=52$

=> anđehit là CH₃CHO và C₂H₅CHO

Nhận xét: Đây là bài toán không khó nhưng ta phải chú ý xét trường hợp nếu một trong hai chất là HCHO.

Đáp án C

Đốt cháy X thu được số mol H₂O bằng số mol X cháy

=> X có 2 nguyên tử H trong phân tử.

$M_X=\frac{2}{2,439\%}=82$ 

=> X có công thức C₄H₂O₂ (OHC-C  C-CHO)

$$\begin{gathered} n_{Ag}=4n_X=1,2 \left(mol\right) \\ Vậy a=m_{Ag} =129,6\left(g\right) \end{gathered}$$  

Chú ý: Khi tính được M_X = 82 ta có thể suy ra công thức của X là C₄H₅CHO (do không để ý rằng X chỉ có 2 nguyên tử H). Từ đó sẽ tính sai kết quả của bài toán

Đáp án A

a mol HCHO phản ứng tráng bạc thu được X gam Ag => x = 4a.108(g)

Oxi hóa a mol HCHO với hiệu suất 50% sẽ thu được hỗn hợp B gồm 0,5 a mol HCOOH và 0,5a mol HCHO dư

Vì HCOOH cũng tham gia phản ứng tráng bạc

=> n_Ag = 4n_{HCHO dư}  + 2n_HCOOH  

=>y = 108. (4.0,5a+2.0,5a) = 108.3a (g)

Vậy $\frac{y}{x}=\frac{3}{4}$ 

Đáp án C

+ Xét phần 1: n_Ag = 0,08(mol) n_HCHO = 0,02(mol)

+ Xét phần 2: Ta thấy hỗn hợp X gồm 0,02.h(mol) HCOOH và 0,02( 1- h)( mol) HCHO dư

$$\begin{gathered} \Rightarrow n_{Ag}=2n_{HCOOH}+4n_{HCHO dư} \\ =2.0,02.h+4.0.02(1-h) =0,06 mol \\ \Rightarrow h=50\% \end{gathered}$$  

 Đáp án A

$n_{H_{2}O}=n_{andehit}$ 

=>Cả 2 anđehit đều có 2 nguyên tử H trong phân tử

=>2 anđehit là HCHO và (CHO)₂.

Vậy n_Ag = 4n_anđehit = 4.0,25 = 1(mol) m = 108

Đáp án A

$$\begin{gathered} M_X=28; n_X=0,2 mol; n_{AgN{O}_3}=0,6 mol \\ Ta có: \frac{ n_{AgN{O}_3}}{n_X}=3 \end{gathered}$$ 

=>Y và Z đều là anđehit hoặc 1 chất là anđehit, 1 chất là ankin có nối ba đầu mạch.

Vì M_X = 28 => M_Y < M_Z < 28.

Mà Y là anđehit hoặc ankin =>Y chỉ có thể là C₂H₂

=> Z là anđehit

Có C₂H₂ phản ứng với AgNO₃ theo tỉ lệ 1:2

=> Z phải phản ứng với AgNO₃ theo tỉ lệ 1:4

Lại có:  $n_Y\le n_Z$

=>Dựa vào sơ đồ đường chéo ta có:  $M_Z-28\le 28-M_Y$

$M_Z-28\le 2 \Rightarrow M_Z\le 30 \Rightarrow M_Z=30$ 

=>Z là HCHO (thỏa mãn z phản ứng với AgNO₃ theo tỉ lệ 1:4)

Vậy n_Y = n_Z => %V_Y = 50%

Đáp án D

$n_{Ag} =0,5\left(mol\right); n_{ancol}=0,2\left(mol\right)$ 

Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên $n_{andehit} =n_{ancol}=0,2\left(mol\right)$ 

Có: $\frac{n_{Ag}}{n_{andehit}}=2,5$ Trong Y có HCHO

=>X gồm CH₃OH(a mol) và C₂H₅OH(b mol)

 $\left\{\begin{array}{l}a+b=0,2\\ 4a+2b=n_{Ag}=0,5\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a=0,05 \left(mol\right)\\ b=0,15\left(mol\right)\end{array}\right.$

Vậy m = 0,05.32 +0,15.46 = 8,5(g)

Đáp án C

Gọi $n_{HCHO}=x \left(mol\right); n_{C_2{H}_2}=y \left(mol\right) \Rightarrow x+y=0,3$ (1)

Ta có kết tủa thu được là:

4x mol Ag; y mol AgC$\equiv$CAg

=> m_{kết tủa} = 4x.l08+y.240 = 91,2(g) (2)

Từ (l) và (2) => x = 0,1 (mol); y = 0,2 (mol)

Khi cho lượng X trên phản ứng với dung dịch Br₂ trong CC1₄ thì chỉ có C₂H₂ phản ứng theo tỉ lệ 1:2

 $n_{B{r}_2}=2n_{C_2{H}_2}=0,4 mol \Rightarrow m_{B{r}_2}=64\left(g\right)$ 

Chú ý: Nhóm chức anđehit chỉ phản ứng với dung dịch nước Br₂ tức là Br₂ trong dung môi nước. Còn các chất hữu cơ không no khác có thể phản ứng với Br₂ cả trong dung môi ước và dung môi hữu cơ (CCl₄).

Đáp án C

Ta có E là muối amoni. E tác dụng với HCl thu được CO₂

=> Trong E có (NH₄)₂CO₃

=> Trong X có HCHO

$\Rightarrow n_{HCHO}=n_{\left(N{H}_4\right)C{O}_3}=n_{C{O}_2}=0,035 mol$ 

Do M_y < M_Z => Y là HCHO

$\Rightarrow m_z=1,92-m_{HCHO}=0,87\left(g\right)$ 

Ta xét 2 trường hợp với Z:

+ Nếu Z đơn chức=> n_Ag = 2n_Z + 4n_HCHO

=> n_Z = 0,03 (mol) => M_Z = 29 => không thỏa mãn

+ Nếu Z có 2 chức

=> n_Ag = 4n_Z + 4n_HCHO => n_Z = 0,015(mol) => M_Z =58

=> Z là OHC-CHO. Vậy Z là anđehit oxalic.

Chú ý: HCOOH khi thực hiện phản ứng tráng bạc cũng thu được (NH₄)₂CO₃

=> nêu đề bài không cho chất ban đầu là anđehit thì phải xét thêm trường hợp chất đó là HCOOH.