Bài tập file word Hóa học 11 cánh diều Chương 3: Đại cương về hóa học hữu cơ (P1)

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 3: ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ

 (PHẦN 1 - 20 CÂU)

Câu 1: Thế nào là hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ? Hãy nêu đặc điểm chung về thành phần nguyên tố và đặc điểm nguyên tố của hợp chất hữu cơ.

Trả lời:

- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của carbon, trừ một số hợp chất vô cơ như CO, CO2, muối carbonate, các cyanide, các carbide,…

- Ngành hóa học nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ được gọi là hóa học hữu cơ.

- Thành phần nguyên tố: ngoài carbon, trong thành phần của các hợp chất hữu cơ thường có thêm một hoặc một vài nguyên tố khác như hydrogen, oxygen, nitrogen; ít gặp hơn là phosphorus, các nguyên tố halogen, sulfur,…

- Đặc điểm nguyên tố: các nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ liên kết với nhau chủ yếu bằng liên kết cộng hóa trị. Trong đó, các nguyên tử carbon có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon ở dạng mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh hoặc mạch vòng

Câu 2: Khi nào ta sử dụng phương pháp sắc ký? Cơ sở để sử dụng phương pháp này là gì?

Trả lời:

- Phương pháp sắc ký được sử dụng để tách các chất trong hỗn hợp (chẳng hạn các chất màu trong mực in hay trong phẩm nhuộm) một cách hiệu quả.

- Cơ sở của phương pháp sắc ký dựa trên sự khác nhau về khả năng bị hấp phụ và hòa tan chất trong hỗn hợp cần tách.

Câu 3: Hãy cho biết phổ khối lượng dùng để biểu diễn tương quan của điều gì? Trên phổ MS có nhiều tín hiệu (peak), thường tín hiệu nào cho biết phân tử khối của chất?

Trả lời:

- Phổ khối lượng dùng để biểu diễn tương quan tỉ lệ khối lượng/điện tích (m/z) của các mảnh với tần suất xuất hiện của chúng.

- Thường tín hiệu có giá trị lớn nhất cho biết phân tử khối của chất. - Thường tín hiệu có giá trị lớn nhất cho biết phân tử khối của chất.

Câu 4: So sánh giữa công thức cấu tạo thu gọn và công thức khung phân tử?

Trả lời:

- Công thức cấu tạo thu gọn: viết gộp carbon và các nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon đó thành một nhóm nguyên tử.

- Công thức khung phân tử: chỉ viết khung carbon và nhóm chức.

Câu 5: Hình 9.6 mô phỏng thiết bị dùng để chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Biết rằng tinh dầu có khối lượng riêng nhỏ hơn 1 g.ml−1.

a) Tinh dầu nằm ở phần nào (A hay B)?

b) Phương pháp để tách A và B ra khỏi nhau là phương pháp gì?

Trả lời:

a) Tinh dầu nằm ở phần A, vì khối lượng riêng của tinh dầu nhỏ hơn khối lượng riêng của nước (1 g.ml−1) nên tinh dầu ở bên trên nước.

b) Phương pháp để tách A và B ra khỏi nhau là phương pháp chiết.

Câu 6: Chất X được tạo nên từ các nguyên tố C, H, O; tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố này tương ứng là 2 : 6 : 1. Nghiên cứu cũng xác định được phân tử khối của hợp chất này là 46.

Trả lời:

X có công thức phân tử C2H6O.

Căn cứ có được các dữ kiện: 

- Chất X được tạo nên từ các nguyên tố C, H, O: Phân tích thành phần nguyên tố dựa trên cơ sở chuyển chất hữu cơ thành chất đơn giản hơn rồi tiến hành phân tích định tính (xác định hợp chất là gì) - Chất X được tạo nên từ các nguyên tố C, H, O: Phân tích thành phần nguyên tố dựa trên cơ sở chuyển chất hữu cơ thành chất đơn giản hơn rồi tiến hành phân tích định tính (xác định hợp chất là gì)

- Tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố: Phân tích định lượng (xác định lượng chất là bao nhiêu) bằng cách phân tích thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong chất. - Tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố: Phân tích định lượng (xác định lượng chất là bao nhiêu) bằng cách phân tích thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong chất.

Phân tử khối: xác định dựa trên phổ khối lượng (phổ MS) của chất.

Câu 7: Trong các chất dưới đây, chất nào là chất vô cơ, chất nào là chất hữu cơ?

(1) CaCO3                                  (2) CO                              (3) CH3COONa

(4) C6H5CH3                               (5) CH3CH2CH2CN

(6) CH3CH2SCH3                       (7) CH3C=CCH2NH2 

Trả lời:

Chất vô cơ: (1), (2).

Chất hữu cơ: (3), (4), (5), (6), (7).

Câu 8: Viết công thức cấu tạo đầy đủ và thu gọn của CH4O.

Trả lời:

- Công thức đầy đủ:

- Công thức cấu tạo thu gọn: CH - Công thức cấu tạo thu gọn: CH3-OH -OH

Câu 9: Cho phản ứng đốt cháy 1 mol ethanol (C2H6O)

C2H6O(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g)                ΔrH298 = -1300 kJ

Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Dự đoán về mặt năng lượng, phản ứng trên xảy ra thuận lợi hay không.

Trả lời:

ΔrH298 < 0 => Phản ứng tỏa nhiệt, thuận lợi về mặt năng lượng.

Câu 10: Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố có trong hợp chất X như sau: carbon là 52,17%; hydrogen là 13,04%; còn lại là oxygen. Xác định công thức đơn giản nhất của hợp chất X.

Trả lời:

- Phần trăm khối lượng của oxygen là: - Phần trăm khối lượng của oxygen là:

100% - 52,17% - 13,04% = 34,79%

- Gọi công thức đơn giản nhất của X là CxHyOz. - Gọi công thức đơn giản nhất của X là CxHyOz.

- Ta có:  = 2:6:1

Công thức đơn giản nhất của X là: C2H6O

Câu 11: Để có được một số hoạt chất từ thảo dược sử dụng để bồi bổ cơ thể hoặc chữa bệnh, người ta có thể lấy thảo dược đem "sắc thuốc" hoặc "ngâm rượu thuốc". Phương pháp nào đã được sử dụng để thu được hoạt chất trong các trường hợp này? Vì sao khi ngâm "rượu thuốc" không cần đun nóng, nhưng khi "sắc thuốc" cần đun nóng thảo dược trong nước?

Trả lời:

Phương pháp đã được sử dụng để thu được hoạt chất trong các trường hợp này là phương pháp chiết.

Khi ngâm "rượu thuốc" không cần đun nóng vì rượu là dung môi hữu cơ giúp dược liệu trong thuốc được chiết ra , khi "sắc thuốc" cần đun nóng thảo dược trong nước vì ở nhiệt độ cao một số loại dược liệu có cấu tạo rắn chắc và khó chiết suất mới có thể được chiết ra.

Câu 12: Chất hữu cơ X có công thức đơn giản nhất CH2O và có khối lượng mol phân tử bằng 60,0 g/mol. Xác định công thức phân tử của X.

Trả lời:

– Công thức phân tử của X là (CH2O)n hay CnH2nOn.

– Theo bài ra: MX = (12 + 2.1 + 16).n = 60 ⇔ 30n = 60 ⇒ n = 2.

– Vậy X có công thức phân tử C2H4O2.

Câu 13: Cho các hợp chất: C3H6 (1), C7H6O2 (2), CCl4 (3), C18H38 (4), C6H5N (5) và C4H4S (6). Trong các hợp chất trên, hợp chất nào là hydrocarbon, hợp chất nào là dẫn xuất hydrocarbon?

Trả lời:

- Hợp chất hydrocarbon: (1), (4). - Hợp chất hydrocarbon: (1), (4).

- Dẫn xuất hydrocarbon: (2), (3), (5), (6). - Dẫn xuất hydrocarbon: (2), (3), (5), (6).

Câu 14: Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy trong hợp chất Y, carbon chiếm 85,7% còn hydrogen chiếm 14,3% về khối lượng.

a) Y là hydrocarbon hay dẫn xuất của hydrocarbon?

b) Xác định công thức đơn giản nhất của Y.

c) Biết Y có phân tử khối là 56, xác định công thức phân tử của Y.

Trả lời:

a) Vì 85,7% + 14,3% = 100% => Y chỉ có nguyên tố carbon và hydrogen

=> Y là hydrocarbon.

b) Gọi công thức đơn giản nhất của Y là CxHy.

Ta có: x:y =  = 1:2

Công thức đơn giản nhất của Y là: CH2

c) Y có phân tử khối là 56

=> (12 + 1.2).n = 14.n = 56 => n = 4.

Công thức phân tử của Y là: C4H8.

Câu 15: Hình 9.5 mô tả dụng cụ dùng để tách các chất lỏng ra khỏi nhau.

a) Phương pháp nào đã được sử dụng để tách các chất ra khỏi nhau trong trường hợp này?

b) Tên của các quá trình chuyển trạng thái của các chất từ vị trí A sang vị trí B, từ vị trí B sang vị trí C là gì?

c) Thành phần các chất ở các vị trí A và C có giống nhau không? Vì sao?

Trả lời:

a) Phương pháp chưng cất.

b) Quá trình chuyển trạng thái của các chất:

- Từ vị trí A sang vị trí B là bay hơi. - Từ vị trí A sang vị trí B là bay hơi.

- Từ vị trí B sang vị trí C là ngưng tụ. - Từ vị trí B sang vị trí C là ngưng tụ.

c) Thành phần các chất ở các vị trí A và C không giống nhau. Vì vị trí A chứa hỗn hợp chất lỏng, vị trí C chứa chủ yếu chất có nhiệt độ sôi thấp hơn.

Câu 16: Dựa vào độ âm điện của các nguyên tố C, H, O, N, P, giải thích vì sao liên kết giữa nguyên tử của các nguyên tố này với nhau lại là liên kết cộng hoá trị.

Trả lời:

=> Hiệu độ âm điện giữa O và P là lớn nhất Δχ = 3,44 - 2,19 = 1,25 < 1,7

=> Liên kết giữa nguyên tử của các nguyên tố C, H, O, N, P với nhau lại là liên kết cộng hoá trị.

Câu 17: Một cách xác định định tính halogen là đốt sợi dây đồng hình lò xo trên ngọn lửa đèn cồn cho đến khi màu ngọn lửa không còn màu xanh, sau đó nhúng ngay sợi dây đang nóng vào chất hữu cơ lỏng chứa halogen rồi đốt trên ngọn lửa đèn cồn. Màu ngọn lửa chuyển thành màu xanh lam chứng tỏ trong phân tử chất hữu cơ đem đốt có chứa halogen.

Hãy giải thích quá trình thực nghiệm trên.

Trả lời:

Đốt dây đồng:

Chất hữu cơ chứa halogen cháy tác dụng với CuO:

Muối CuX2 bay hơi có màu xanh lam của ion Cu2+ làm cho màu ngọn lửa nhuốm màu xanh lam.

Câu 18: So sánh chất vô cơ và chất hữu cơ về:

– Thành phần các nguyên tố trong phân tử.

– Đặc điểm liên kết trong phân tử.

– Tính chất hóa học.

Trả lời:

- Thành phần nguyên tố các chất hữu cơ chủ yếu là C, H, N, O và một số nguyên tố khác. Nhưng lượng chất hữu cơ hiện nay là rất lớn và không thấy giới hạn. - Thành phần nguyên tố các chất hữu cơ chủ yếu là C, H, N, O và một số nguyên tố khác. Nhưng lượng chất hữu cơ hiện nay là rất lớn và không thấy giới hạn.
 - Phần lớn các hợp chất hữu cơ ít bền ở nhiệt độ cao, dễ bay hơi, ít hoặc không dẫn điện. Trong đó chất vô cơ đều không cháy, chịu nhiệt độ cao, dẫn điện mạnh.
 - Đa số các hợp chất hữu cơ trong dung dịch ít hoặc không phân ly thành ion. Trong khi đó phần lớn các chất vô cơ phân ly thành ion trong dung dịch.
 - Liên kết trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hoá trị. Trong hợp chất hữu cơ các nguyên tử C có thể liên kết với nhau hoặc với các nguyên tử khác tạo thành mạch thẳng, nhánh, vòng. Trong hợp chất vô cơ không có hiện tượng đó. 
 - Trong hợp chất hữu cơ có sự xuất hiện đồng phân. Đó là những chất có cùng công thức phân tử nhưng có tính chất khác nhau do cấu tạo hoá học của chúng khác nhau. Đây là hiện tượng phổ biến trong hoá học hữu cơ. Chính nhờ hiện tượng này mà nó góp phần làm tăng số lượng chất hữu cơ lên một cách đáng kể.
 - Do đặc điểm cấu tạo phân tử chất hữu cơ nên các chất hữu cơ khi tham gia phản ứng làm cho phản ứng hữu cơ cũng có những nét đặc trưng riêng:
 - Các chất hữu cơ thường tiến hành với tốc độ chậm, có tính giới hạn, không tiến hành đến cùng, chỉ đạt đến cân bằng thuận nghịch. Hiệu suất phản ứng thấp và phản ứng theo nhiều hướng khác nhau, tạo hỗn hợp các sản phẩm.

Câu 19: Phân tử hợp chất hữu cơ A có hai nguyên tố. Khi đốt cháy 3 gam chất A thu được 5,4 gam H2O. Hãy xác định công thức phân tử và hóa học của A, biết khối lượng mol của A là 30 gam?

Trả lời:

Chất hữu cơ A chứa hai nguyên tố, khi đốt cháy A thu được H2O, vậy A chứa C và H, công thức phân tử của A có dạng CxHy.

nA =  = 0,1 mol

nH2O =  = 0,3 mol

PTHH:

2CxHy + (2x +  )O2 2xCO2 + yH2O

Tỉ lệ:                                 2                                   2x           y          (mol)

P.Ư:                                0,1                                              0,3

Ta có:

Mà, MA = 12x + y = 30 x = 2

Vậy, CTPT là C2H6 và CTHH của C2H6 : CH3-CH3

Câu 20: Oxi hóa C2H5OH thu được hỗn hợp gồm aldehyde, alcohol dư và H2O. Hãy trình bày phương pháp tách riêng từng chất hữu cơ ra khỏi hỗn hợp. Cho biết CH3CHO sôi ở 21oC; C2H5OH sôi ở 78,3oC; CH3COOH sôi ở 118oC; H2O sôi ở 100oC.

Trả lời:

- Cho Na - Cho Na2SO4 khan vào để loại nước. Ba chất còn lại có nhiệt độ sôi khác xa nhau nên có thể dùng phương pháp chưng cất để tách chúng ra khỏi nhau.

- Hoặc cho hỗn hợp tác dụng với kiềm: - Hoặc cho hỗn hợp tác dụng với kiềm:

Chưng cất thu được C2H5OH, CH3CHO, H2O. Còn lại chất rắn CH3COONa tác dụng với H2SO4 đặc:

Chưng cất được CH3COOH.

Cho Na2SO4 khan vào hỗn hợp CH3CHO, C2H5OH, H2O thì H2O bị hấp thụ. Chưng cất hỗn hợp còn lại thì thu được CH3CHO ở 21oC, sau đó là C2H5OH.