Chuyên đề Hóa học Lớp 12: Anđehit – Xeton

Nội dung text: Chuyên đề Hóa học Lớp 12: Anđehit – Xeton

1. CHUYÊN ĐỀ: ANĐEHIT – XETON §: ANĐEHIT I. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI Định nghĩa: Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm –CH=O liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro. Ví dụ: H–CH=O anđehit fomic (metanal); CH3 CH=O anđehit axetic (etanal) CH2=CH CH=O propenal; C6H5 CH=O benzanđehit O=CH CH=O anđehit oxalic Phân loại: - Dựa vào đặc điểm cấu tạo gốc hiđrocacbon: + Anđehit no + Anđehit không no + Anđehit thơm - Dựa vào số nhóm CHO + Anđehit đơn chức + Anđehit đa chức. Ví dụ: Anđehit no: H CH=O anđehit fomic Anđehit không no: CH2=CH CH=O propenal Anđehit thơm: C6H5 CH=O benzanđehit Anđehit đơn chức: CH3 CH=O anđehit axetic Anđehit đa chức: O=CH CH=O anđehit oxalic II. DANH PHÁP - Tên thay thế: Tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính + al - Tên thông thường: anđehit + tên axit tương ứng hoặc tên axit tương ứng (bỏ ic) + andehit Chú ý: - Mạch chính: Chứa nhóm CHO và dài nhất - Đánh số thứ tự bắt đầu từ nhóm CHO. Ví dụ: Anđehit Tên thay thế Tên thông thường HCH=O Metanal Fomanđehit (anđehit fomic) CH3CH=O Etanal Axetanđehit (anđehit axetic) CH3CH2CH=O Propanal Propionanđehit (anđehit propionic) (CH3)2CHCH2CH=O 3-metylbutanal Isovaleranđehit (anđehit isovaleric) CH3CH=CHCH=O But-2-en-1-al Crotonanđehit (anđehit crotonic) III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Ở điều kiện thường, các anđehit đầu dãy là các chất khí và tan rất tốt trong nước. Các anđehit tiếp theo là các chất lỏng hoặc rắn, độ tan giảm khi phân tử khối tăng. - Dung dịch bão hòa của anđehit fomic (37 – 40%) được gọi là fomalin. Trang 1
2. IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Phản ứng cộng (có thể xem liên kết CH=O như C=C) Ni,t0C Cộng H2 (phản ứng khử): RCHO + H2  RCH2OH (Ancol bậc 1) Anđehit đóng vai trò là chất khử. 2. Phản ứng oxi hóa a. Tác dụng với Br2 và dung dịch KMnO4 R CHO + Br2 + H2O R COOH + HBr b. Tác dụng với AgNO3/NH3 (phản ứng tráng bạc) AgNO 3NH H O Ag NH OH (phức tan) 3 3 2 3 2 R CHO 2 Ag NH OH RCOONH 2Ag 3NH H O 3 2 4 3 2 Anđehit đóng vai trò là chất oxi hóa. Dùng để nhận biết anđehit. Tổng quát: R CHO 2aAgNO 3aNH aH O t R COONH 2aNH NO 2aAg a 3 3 2 4 a 4 3 Riêng anđehit fomic: HCHO 4AgNO 6NH 2H O NH CO 4NH NO 4Ag 3 3 2 4 2 3 4 3 c. Tác dụng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm Cu2O đỏ gạch. R CHO 2aCu OH aNaOH t R COONa aCu O 3aH O a 2 a 2 2 Riêng anđehit fomic: HCHO 4Cu OH 2NaOH  Na CO 2Cu O 6H O 2 2 3 2 2 Chú ý: Trong một số bài toán có thể viết: R-CH=O Ag O ddNH3 ,t R COOH 2Ag  2 R-CH=O 2Cu OH t R COOH Cu O  2H O 2 2 2  Nếu R là Hiđro, Ag2O dư, Cu(OH)2 dư: H-CHO 2Ag O ddNH3 ,t H O CO 4Ag  2 2 2 H-CH=O 4Cu OH t 5H O CO 2Cu O  2 2 2 2  Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng gương. ddNH3 ,t HCOOH Ag2O  H2O CO2 2Ag  ddNH3 ,t HCOONa Ag2O  NaHCO3 2Ag  ddNH3 ,t H-COOR Ag2O  ROH CO2 2Ag   Tóm lại: Anđehit đóng 2 vai trò: + Chất khử: Khi phản ứng với O2, Ag2O/NH3, Cu(OH)2 (t ) + Chất oxi hóa khi tác dụng với H2 (Ni, t ) Trang 2
3. V. ĐIỀU CHẾ 1. Oxi hóa nhẹ ancol bậc 1 t RCH2OH CuO  RCHO Cu H2O Fomanđehit được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hóa metanol nhờ có oxi không khí ở 600 700C với xúc tác Cu hoặc Ag. Ag,600C 2CH3 -OH O2  2HCH=O 2H2O 2. Điều chế từ hiđrocacbon + Oxi hóa không hoàn toàn metan là phương pháp mới sản xuất fomanđehit NO,600 800C CH4 O2  HCH=O H2O + Oxi hóa etilen là phương pháp hiện đại sản xuất axetanđehit PdCl2 ,CuCl2 2CH2 =CH2 O2  2CH3CH O + Axetanđehit còn có thêm phương pháp HgSO4 ,80C CH  CH H2O  CH3 -CHO §: XETON I. ĐỊNH NGHĨA Xeton là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm C=O liên kết trực tiếp với hai nguyên tử cacbon. II. DANH PHÁP - Tên thay thế = Tên Hiđrocacbon tương ứng + vị trí nhóm chức + on - Tên gốc chức = Tên gốc hiđrocacbon + xeton Ví dụ: Xeton Tên thay thế Tên gốc chức CH3 CO CH3 Propan-2-on Dimetyl xeton CH3 CO CH2 CH3 But-2-on Etyl metyl xeton CH3 CO CH=CH2 But-3-en-2-on Metyl vinyl xeton III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1 Ni,t 1 R-CO-R H2  R-CH OH -R Ni,t Xeton + H2  Ancol bậc 2 Ni,t Ví dụ: CH3 -CO-CH3 H2  CH3 -CH OH -CH3 IV. ĐIỀU CHẾ 1. Từ Ancol: Oxi hóa không hoàn toàn ancol bậc II R-CH OH -R1 CuO t R-CO-R1 Cu H O 2 t CH3 -CH OH -CH3 CuO  CH3 -CO-CH3 Cu H2O 2. Từ hiđrocacbon: Oxi hóa cumen rồi chế hóa với axit H2SO4 thu được axeton cùng với phenol CH2 CHCH3 1.O2 C H   C H CH CH  C H OH CH COCH . 6 6 H 6 5 3 2 2.H2SO4 6 5 3 3 Trang 3
4. BÀI TẬP TỔNG HỢP LÝ THUYẾT Câu 1: Dãy gồm các chất đều điều chế trực tiếp (bằng một phản ứng) tạo ra anđehit axetic là A. HCOOC2H3, C2H2, CH3COOH.B. C 2H5OH, C2H4, C2H2. C. C2H5OH, C2H2, CH3COOC2H5.D. CH 3COOH, C2H2, C2H4. HCl HCl NaOH Câu 2: Cho sơ đồ: But 1 in  X1  X2  X3 thì X3 là A. CH3COC2H5.B. C 2H5CH2CHO. C. C2H5COCH2OH.D. C 2H5CH(OH)CH2OH. Câu 3: Nếu đốt cháy hoàn toàn một andehit hai chức mà thu được số mol CO2 nhiều hơn số mol nước một số đúng bằng số mol andehit thì công thức chung của dãy đồng đẳng của nó là A. B.Cn C.H 2D.n 4 O2 Cn H2n 2O2 Cn H2n 2O2 Cn H2nO2 Câu 4: Chỉ ra điều sai khi nói về anđehit fomic: A. Gương có thể tạo ra bạc theo tỉ lệ mol 1:4. B. Là monome để điều chế nhựa phenolfomanđehit. C. Có nhiệt độ sôi cao nhất trong dãy đồng đẳng. D. Sản phẩm của phản ứng cộng H2 không có khả năng tách nước tạo oflein. Câu 5: Đốt cháy 1 mol anđêhit A được 2 mol hỗn hợp CO2 và H2O. A là anđêhit A. chưa no, có một liên kết C C . B. tráng gương cho ra bạc theo tỉ lệ mol 1:4. C. có nhiệt độ sôi cao nhất trong dãy đồng đẳng. D. ở thể lỏng trong điều kiện thường. Câu 6: Ứng với công thức phân tử C 4H6O2 có bao nhiêu đồng phân mạch hở phản ứng được với dung dịch NaOH (không tính đồng phân hình học)? A. 5B. 6C. 7D. 8 Câu 7: X là một anđêhit mạch hở, một thể tích hơi của X kết hợp được với tối đa 3 thể tích H 2, sinh ra ancol Y. Y tác dụng với Na dư được thể tích H 2 đúng bằng thể tích hơi của X ban đầu (các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện ). X có công thức tổng quát là A. B.C C.H D. CHO C H CHO C H CHO C H CHO n 2n 1 n 2n 2 n 2n 1 n 2n 2 2 Câu 8: Cho các phát biểu sau đây : a. Dung dịch formandehyt 37-40% trong nước gọi là dung dịch formalin. b. Từ andehit axetic ta điều chế được CH3COONa bằng một phản ứng. c. Có một đồng phân đơn chức của C3H6O2 (mạch hở) tham gia được phản ứng tráng gương. d. Axeton tham gia phản ứng oxi hóa với dung dịch nước brom. e. Anđehit vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. f. Hợp chất có công thức Cn H2nO (mạch hở) khi phản ứng cộng với Hiđro luôn thu được ancol. Số phát biểu đúng là ? A. 2B. 4C. 3D. 5 Câu 9: Cho các phản ứng hóa học sau: I .C H CH CH  O2 II .CH CH OH CuO t 6 5 3 2 H2O, H2 SO4 3 2 xt,t H2 SO4 ,t III .CH2 CH2 O2  IV .CH3 C  CH H2O  xt,t H2 SO4 ,t V .CH4 O2  VI .CH  CH H2O  Có bao nhiêu phản ứng ở trên tạo ra anđehit? A. 4B. 3C. 6D. 5 Câu 10: Cho các chất có công thức phân tử sau đây, chất nào không phải là anđehit? A. C4H10OB. C 2H4OC. C 3H4OD. C 3H6O Câu 11: Cho hợp chất: C2H5 | CH3 C CH2 CH CHO | | CH3 CH3 Tên gọi của hợp chất trên là A. 2,4,4 – trimetylhexanal.B. 4 – etyl – 2,4 – đimetylpentanal. C. 2 – etyl – 2,4 – ddimetylpentan – 5 – al. D. 3,3,5 – trimetylhexan – 6 – al. Câu 12: Phương pháp nào sau đây được dùng trong công nghiệp để sản xuất HCHO ? Trang 4
5. A. Oxi hóa metanol nhờ xúc tác Cu hoặc Pt. B. Oxi hóa metanol nhờ xúc tác nitơ oxit. C. Thủy phân CH2Cl2 trong môi trường kiềm. D. Nhiệt phân (HCOO)2Ca. Câu 13: Quá trình nào sau đây không tạo ra anđehit axetic ? A. CH2 CH2 H2O (t , xúc tác HgSO4 ).B. CH2 CH2 (O2 , xúct tác ). C.CH3 COOCH CH2 + dd NaOH t D. CH3 CH2OH CuO t Câu 14: Thuốc thử có thể dùng để phân biệt được etanal và propan – 2 – on là A. dung dịch brom.B. dung dịch HCl.C. dung dịch NaNO 3. D. H2 (Ni, t ). Câu 15: Chỉ dùng một hóa chất nào dưới đây thì không thể phân biệt hai dung dịch C2H2 và HCHO ? A. Dung dịch AgNO3/NH3.B. Dung dịch NaOH. - C. Dung dịch Br2/CCl4.D. Cu(OH) 2/OH . Câu 16: Hợp chất hữu cơ X có CTPT C4H6O. X có tất cả bao nhiêu đồng phân anđehit mạch hở? A. 2B. 3C. 4D. 5 Câu 17: Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Anđehit vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa B. Metyl fomiat tham gia được phản ứng tráng gương do trong cấu tạo phân tử có chứa nhóm -CHO C. Đối với CuO thì ancol bậc một bị oxi hóa thành andehit, ancol bậc hai bị oxi hóa thành xeton còn ancol bậc ba không bị oxi hóa D. Anđehit có khả năng tạo liên kết hiđro liên phân tử Câu 18: Anđehit thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất nào? 2 A. B.O 2DungMn dịch AgNO3 NH3 C. D.Cu (OH)2 OH , t H2 Ni, t Câu 19: Anđehit thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất nào? A. Dung dịch bão hòa NaHSO3. B. H2 Ni, t . C. Dung dịch AgNO3 trong NH3. D. Cả (A), (B), (C) vì anđehit có tính khử đặc trưng. Câu 20: Xét chuỗi biến hóa sau: A H2 ,Ni B  H2O, H2 ,xt C  caosu Buna. CTCT của A là A. OHCCH2CH2CHOB. CH 3CHO C. OHC(CH2)2CH2OHD. A, B, C đều đúng Câu 21: Hai đồng phân no, mạch hở, đơn chức có công thức phân tử C 3H6O đều không phản ứng với chất nào trong các chất sau đây? A. HCNB. NaC. H 2 có Ni, t D. dung dịch AgNO3/NH3 Câu 22: Số đồng phân cấu tạo là anđehit ứng với công thức phân tử: C4H8O; C5H10O; C6H12O lần lượt là A. 2, 4, 8B. 1, 3, 7C. 2, 3, 8D. 2, 4, 7 Câu 23: Cho các chất sau: CH3CH2CHO (1); CH2 CHCHO (2); CH  CCHO 3 ; CH CHCH OH 4 ; CH CHOH 5 . Những chất phản ứng hoàn toàn với lượng dư H (Ni, t ) cùng tạo 2 2 3 2 2 ra một sản phẩm là A. (2), (3), (4), (5)B. (1), (2), (4), (5)C. (1), (2), (3)D. (1), (2), (3), (4) Câu 24: Cho các chất CH3CH2COOH (X); CH3COOH (Y); C2H5OH (Z); CH3OCH3 (T). Dãy gồm các chất được sắp xếp tăng dần theo nhiệt độ sôi là A. T, X, Y, Z.B. T, Z, Y, X.C. Z, T , Y, X.D. Y, T, Z, X Câu 258: Thực hiện phản ứng tráng gương một anđehit n chức (trừ HCHO) thì tỉ lệ mol nandehit : nAg là A. 1:2B. 1:4C. 2n:1D. 1:2n Câu 26: Phản ứng giữa axit fomic với Ag2O trong dung dịch NH3 là: A. phản ứng tráng gươngB. phản ứng oxi hóa khử C. phản ứng axit bazơD. Cả A và B Câu 27: Nhỏ dung dịch anđehit fomic vào ống nghiệm chứa kết tủa Cu OH / OH , đun nóng nhẹ sẽ thấy kết 2 tủa đỏ gạch. Phương trình hóa học nào sau đây diễn tả đúng hiện tượng xảy ra A. HCHO Cu OH HCOOH Cu H O 2 2 Trang 5
6. B. HCHO Cu OH HCOOH CuO H 2 2 C. HCHO 2Cu OH HCOOH Cu O 2H O 2 2 2 D. HCHO 2Cu OH HCOOH CuOH H O 2 2 Câu 28: Cho anđehit A mạch hở. Tiến hành 2 thí nghiệm. TN1: Đốt cháy hoàn toàn m (g) A thu được số mol CO2 và H2O bằng nhau. TN2: Cho m (g) A phản ứng hoàn toàn với Ag2O/NH3 dư thu được nAg 4nA . Vậy anđehit là A. Anđehit no đơn chứcB. Anđehit no 2 chức C. Anđehit không no 1 đơn chứcD. Anđehit fomic Câu 29: Các chất hữu cơ sau: (1) propanal; (2) propan – 2 – on; (3) propenal; (4) prop – 2 – in – 1 – ol. Số chất khi o tác dụng với H2 dư (xúc tác Ni, t ) đều cho sản phẩm giống nhau là: A. 2B. 3C. 4D. 1 Câu 30: Cho sơ đồ phản ứng: X C3H6O  Y  Z  C3H8 . Số chất X mạch hở, bền thỏa mãn sơ đồ trên là A. 2.B. 4.C. 1.D. 3. Trang 6