Giải Hóa học 11 Bài 40: Ancol

Chúng tôi giới thiệu Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 40: Ancol chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Ancol lớp 11.

Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 40: Ancol

Câu hỏi và bài tập ( trang 186, 187 SGK Hóa học 11)

Bài 1 trang 186 SGK Hóa học 11: Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ancol đồng phân của nhau có công thức phân tử C5H12O

Phương pháp giải :

Ancol có 2 loại đồng phân:

+ Đồng phân về mạch C ( mạch nhánh và mạch không phân nhánh)

+ Đồng phân về vị trí nhóm chức

Lời giải :

Bài 2 trang 186 SGK Hóa học 11: Viết các phương trình hóa học của phản ứng giữa propan-1-ol với mỗi chất sau:

a) Natri kim loại

b) CuO, đun nóng

c) Axit HBr, có xúc tác.

Trong mỗi phản ứng trên, ancol đóng vai trò gì: chất khử, chất oxi hóa, axit, bazơ ?

Phương pháp giải:

a) phản ứng với Na là phản ứng thế nguyên tử H trong nhóm OH bằng nguyên tử KL Na

b) ancol bậc 1 phản ứng với CuO, đun nóng sẽ tách nước tạo thành anđehit

c) ancol phản ứng với HBr là phản ứng thế cả nhóm -OH bằng nguyên tử Br

Ghi nhớ: chất khử là chất nhường e, số oxi hóa tăng sau phản ứng

chất oxi hóa là chất nhận electron, số oxi hóa giảm sau phản ứng

axit là chất nhường proton( tức cho H+)

Bazơ là chất nhận proton ( tức nhận H+ )

Lời giải :

a) 2CH3CH2CH2OH+2Nat02CH3CH2CH2ONa+H2

ancol đóng vai trò chất oxi hóa vì là chất nhận electron, số oxi hóa giảm sau phản ứng

b) 

ancol đóng vai trò là chất khử vì là chất nhường electron, số oxi hóa tăng sau phản ứng

c) 

ancol đóng vai trò là bazơ vì nhận Hcủa HBr

Bài 3 trang 186 SGK Hóa học 11: Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các chất lỏng đựng riêng biệt trong các lọ không dán nhãn: etanol, glixerol, nước và benzen.

Phương pháp giải:

Dựa vào độ tan của các chất trong nước và tính chất hóa học đặc trưng của các chất để phân biệt.

Lời giải :

Cách 1

 

C2H5OH

C3H5(OH)3

H2O

C6H6

H2O

Dung dịch đồng nhất

Dung dịch đồng nhất

Dung dịch đồng nhất

Phân thành 2 lớp

Cu(OH)2

Không hiện tượng

Dung dịch màu xanh lam

Không hiện tượng

 /////////////////////

Đốt cháy, dẫn khí vào Ca(OH)2

Xuất hiện kết tủa vẩn đục

 //////////////////////

Không hiện tượng

 //////////////////////

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

 C2H5OH + 3O2  t0 2CO2 + 3H2O

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

Cách 2:

Bài 4 trang 186 SGK Hóa học 11: Từ propen và các chất vô cơ cần thiết có thể điều chế được các chất sau đây: propan-2-ol (1); propan-1,2-điol (2). Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

Phương pháp giải :

Có thể viết phương trình sau:

CH3CH=CH2 + HOH 

CH2=CHCH3+H2O+KMnO4

Lời giải:

(1) điều chế propan - 2 -ol

CH3CH=CH2 + HOH  t0 CH3CH(OH)CH3

(2) Điều chế propan-1,2-điol 

3CH2=CHCH3+4H2O+2KMnO43HOCH2CHOHCH3+2MnO2+2KOH

Bài 5 trang 187 SGK Hóa học 11: Cho 12,20 g hỗn hợp X gồm etanol và propan -1 –ol tác dụng với natri (dư) thu được 2,80 lít khí (đktc).

a) Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X

b) Cho hỗn hợp X qua ống đựng CuO đun nóng. Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Phương pháp giải :

a)

nH2=2,822,4=0,125(mol)

Gọi số mol của C2H5OH và CH3CH2CH2OH  lần lượt là x và y (mol)

C2H5OH + Na → C2H5ONa +  ½ H2

x                                             →0,5x     (mol)

CH3CH2CH2OH + Na → CH3CH2CH2ONa +  ½ H2

y                                                                    → 0,5y      (mol)

Giải hệ phương trình:

{mancol=46x+60y=12,2nH2=0,5x+0,5y=0,125=>{x=?y=?

=> %C2H5OH và CH3CH2CH2OH

b) Ghi nhớ: oxi hóa ancol bậc 1 bằng CuO nung nóng sản phẩm tạo thành gồm anđehit, Cu và H2O

Lời giải :

a) nH2=2,822,4=0,125(mol)

Gọi số mol của C2H5OH và CH3CH2CH2OH  lần lượt là x và y (mol)

C2H5OH + Na → C2H5ONa +  ½ H2

x                                             →0,5x     (mol)

CH3CH2CH2OH + Na → CH3CH2CH2ONa +  ½ H2

y                                                                 → 0,5y      (mol)

Giải hệ phương trình:

{mancol=46x+60y=12,2nH2=0,5x+0,5y=0,125=>{x=0,2y=0,05%C2H5OH=mC2H5OHmhhancol.100%=0,2.4612,2.100%=75,4%%CH3CH2CH2OH=100%75,4%=24,60% 

b) C2H5OH + CuO t0 CH3CHO + Cu↓ + H2O

    CH3CH2CH2OH + CuO t0 C2H5CHO + Cu↓ + H2O

Bài 6 trang 187 SGK Hóa học 11: Oxi hóa hoàn toàn 0,60 g một ancol A đơn chức bằng oxi không khí, sau đó dẫn sản phẩm qua bình (1) đựng H2SO4 đặc rồi dẫn tiếp qua bình (2) đựng dung dịch KOH. Khối lượng bình (1) tăng 0,72g; bình (2) tăng 1,32 g.

a) Giải thích hiện tượng thí nghiệm trên bằng các phương trình hóa học.

b) Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của A

c) Khi cho ancol trên tác dụng với CuO, đun nóng thu được một anđêhit tương ứng. Gọi tên của A.

Phương pháp giải :

a) Đốt cháy ancol sinh ra sản phẩm gồm H2O và CO2

H2SO4 đặc có tính háo nước nên sản phẩm bình (1) tăng là khối lượng của H2O

dung dịch KOH hấp thụ khí CO2 nên sản phẩm bình (2) tăng là khối lượng của CO2

b) 

Tính số mol H2O, số mol CO2

Bảo toàn khối lượng => mO( trong A) = mA – mC - mH

Gọi CTPT của ancol A đơn chức  là CxHy

Có: nA = nO( trong A)

=>x=nCO2nA=?;y=2nH2OnA=?

=> CTPT của A từ đó viết được CTCT của A

c) ancol A tác  dụng với CuO, đun nóng thu được anđehit => ancol A phải là ancol bậc 1 => từ đó tìm được CTCT chính xác của A

Lời giải:

a) Sản phẩm oxi hóa gồm CO2 và H2O đi qua bình (1) đựng H2SO4 đặc thì H2O bị hấp thụ làm bình (1) tăng mH2O = 0,72 (g) ; qua bình (2) CO2 bị hấp thụ bởi dung dịch KOH, mCO2 = 1,32 (g).

2CxHyO + 4x+y22 O2  t0 2xCO2 + yH2O

CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O

b) nH2O=0,7218=0,04(mol);

nCO2=1,3244=0,03(mol)

Bảo toàn khối lượng: mO(trong A) = mA – mC - mH

=> mO (trong A) = 0,6 – 0,03.12 – 0,04.2= 0,16 (g)

=> nO = 0,16/16 = 0,01 (mol)

Gọi CTPT của ancol A đơn chức  là CxHyO : 0,01 (mol) ( Vì ancol đơn chức nên nA = nO)

=>x=nCO2nA=0,030,01=3y=2nH2OnA=0,080,01=8

Vậy CTPT của A là: C3H8O

CTCT có thể có của A là: CH3CH2CH2 OH; CH3CH(OH)CH3

c) A + CuO nung nóng → anđehit

=> A là ancol bậc 1

=> CTCT của A là CH3CH2CH2OH: propan-1-ol

CH3CH2CH2OH + CuO  t0 CH3CH2CHO + Cu↓+ H2O

Bài 7 trang 187 SGK Hóa học 11: Từ 1,00 tấn tinh bột có chứa 5,0% chất xơ (không bị biến đổi) có thể sản xuất được bao nhiêu lít etanol tinh khiết, biết hiệu suất chung của cả quá trình sản xuất là 80,0% và khối lượng riêng của etanol D = 0,789 g/ml

Phương pháp giải:

Viết phương trình hóa học xảy ra, tính toán số mol C2H5OH theo số mol của tinh bột

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 (1)

C6H12O6 menruou 2C2H5OH + 2CO2 (2)

Ghi nhớ công thức:

mrượu  = V.D

%H=luongthucteluonglithuyet.100%

 

Lời giải:

Khối lượng chất xơ là: m = 106.5%100%=0,05.106(g)

Khối lượng tinh bột là: mtb = 106 - 0,05.106 = 0,95.10(g)

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 (1)

C6H12O6 menruou 2C2H5OH + 2CO2 (2)

Từ (1) và (2) ta có: 

nC2H5OH=2nC6H12O6=2n.nC6H10O5=2n.0,95.106162n=1,9.106162=>mC2H5OH=1,9.106162.46=87,4.106162(g)=>VC2H5OH=mD=87,4.106162.0,789(ml)

Vì %H = 80% nên lượng ancol thực tế thu được là:

VC2H5OHtt=87,4.106162.0,789.80%100%=0,547.106(ml)

                                                 =547(l)

Bài 8 trang 187 SGK Hóa học 11: Cho ancol có công thức cấu tạo:

Tên nào dưới đây ứng với ancol trên?

A. 2-metylpentan-1-ol

B. 4-metylpentan-1-ol

C. 4-metylpentan-2-ol

D. 3-metylhexan-2-ol

Phương pháp giải :

Quy tắc đọc tên:

+ Chọn mạch cacbon dài nhất, chứa nhiều nhánh nhất làm mạch chính

+ Đánh chỉ số từ phía gần nhóm -OH hơn

Tên ancol = tên số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch cacbon chính + số chỉ vị trí nhóm -OH +ol

Lời giải :

Đáp án B

Bài 9 trang 187 SGK Hóa học 11: Cho 3,70 gam một ancol X no,đơn chức, mạch hở tác dụng với natri dư thấy có 0,56 lít khí thoát ra (đktc). Công thức phân tử của X là:

A. C2H6O

B. C3H10O

C. C4H10O

D. C4H8O

Phương pháp giải:

Đổi số mol H2 = ?

Gọi công thức của ancol X no đơn chức, mạch hở là CnH2n+1OH ( n≥ 1)

PTHH: 2CnH2n+1OH + 2Na → 2CnH2n+1ONa + H2

nC2H5OH = 2nH2 = ?

=> MC2H5OH = m : nC2H5OH => n =? => CTPT của X

Lời giải :

nH2=0,5622,4=0,025(mol)

Gọi công thức của ancol X no đơn chức, mạch hở là CnH2n+1OH ( n≥ 1)

PTHH: 2CnH2n+1OH + 2Na → 2CnH2n+1ONa + H2

nC2H5OH = 2nH2 = 2.0,025 = 0,05 (mol)

MCnH2n+1OH=3,70,05=74(g/mol)=>14n+1+17=74=>n=4CTPT:C4H10O

Lý thuyết Bài 40: ancol

I. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI

- Ancol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no, công thức R(OH)n

- Phân loại :

  + Theo gốc hiđrocacbon: có ancol no, ancol không no, ancol thơm.

  + Theo số lượng nhóm hiđroxyl: ancol đơn chức, ancol đa chức.

  + Bậc của ancol = bậc của nguyên tử C liên kết với nhóm -OH.

II. ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP

1. Đồng phân

- Mạch cacbon khác nhau.

- Vị trí của các nhóm –OH khác nhau.

- Ngoài ra ancol đơn chức có đồng phân là ete: R-O-R’.

Ví dụ: Viết đồng phân của C3H8O.

2. Danh pháp

-Tên gốc chức: Ancol + Tên gốc hidrocacbon + ic

 Ví dụ:

        CH3-CH2-OH: ancol etylic.

        CH3-OH: ancol metylic.

Tên thay thế: số chỉ vị trí nhánh - tên nhánh - tên mạch chính - số chỉ vị trí nhóm - OH + ol

Lưu ý: Mạch chính là mạch cacbon dài nhất có chứa nhóm -OH

           Đánh số thứ tự nguyên tử C mạch chính bắt đầu từ phía gần nhóm -OH hơn

Ví dụ:

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Các ancol từ C1 đến khoảng C12 ở điều kiện thường là chất lỏng, từ C1 đến C3 tan vô hạn trong nước.

Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ tan trong nước của ancol đều cao hơn so với các hiđrocacbon có khối lượng mol phân tử tương đương, do tạo được liên kết hiđro giữa các phân tử ancol với nhau và giữa các phân tử ancol với nước.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Phản ứng thế nguyên tử H trong nhóm OH

- Ancol tác dụng với kim loại kiềm M tạo ra muối ancolat. Phản ứng này chứng tỏ phân tử ancol có nguyên tử hiđro linh động.

2ROH + 2Na → 2RONa + H2

- Phản ứng riêng của glixerol: tác dụng với Cu(OH)2 tạo phức chất tan có màu xanh lam rất đặc trưng.

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

 

(ĐK: muốn tác dụng với Cu(OH)2 phải có 2 nhóm -OH trở lên liền kề nhau)

 → Phản ứng này dùng để phân biệt ancol đơn chức với ancol đa chức có 2 nhóm OH cạnh nhau trong phân tử.

2. Phản ứng thế nhóm OH

- Phản ứng với axit vô cơ mạnh như HX, HNO3, H2SO4

R-OH + HA → R-A + H2O ( A là: Hal, ONO2…)

- Phản ứng với ancol tạo ete:

R- OH + HO- R’  H2SO4đc,to R- O- R’ + H2O

3. Phản ứng tách nước tạo anken

Ancol khi tác dụng với H2SO4 đặc, đun nóng ở nhiệt độ 1700C cho phản ứng tách nước tương tự như phản ứng tách HX từ dẫn xuất halogen.

4. Phản ứng oxi hóa

a) Oxi hóa không hoàn toàn:

b) Oxi hóa hoàn toàn:

Ancol cháy tạo ra khí cacbonic, hơi nước và tỏa nhiều nhiệt

IV. ĐIỀU CHẾ

- Phương pháp tổng hợp: Tổng hợp etanol từ etilen có sẵn sau quá trình lọc dầu

- Phương pháp sinh hóa: Từ các nguồn nguyên liệu chứa nhiều tinh bột trong tự nhiên ( gạo, lúa mì,...) sau quá trình lên men thu được etanol

V. ỨNG DỤNG

Ancol ứng dựng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, y tế, động cơ,....

Sơ đồ tư duy: Ancol