Bài tập file word Hóa học 11 cánh diều Chương 3: Đại cương về hóa học hữu cơ (P2)

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

 (PHẦN 2 - 20 CÂU)

Câu 1: Kể tên các phương pháp tinh chế và tách biệt hợp chất hữu cơ? Nêu nguyên tắc của các phương pháp đó.

Trả lời:

1. Kết tinh:

Kết tinh là phương pháp quan trọng để tách biệt và tinh chế những chất hữu cơ ở dạng rắn. Phương pháp kết tinh dựa trên nguyên tắc chất rắn tách ra từ dung dịch bão hòa của chất đó khi thay đổi điều kiện hòa tan (dung môi, nhiệt độ).

2. Chưng cất:

Chưng cất là phương pháp tách và tinh chế chất lỏng. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc thành phần các chất khí bay hơi khác với thành phần của chúng có trong dung dịch lỏng.

3. Chiết:

Phương pháp chiết được thực hiện dựa trên nguyên tắc mỗi chất có sự phân bố khác nhau trong hai môi trường không hòa tan vào nhau.

Câu 2: Đồng phân là gì? Đồng đẳng là gì? Nêu đặc điểm chung của các chất thuộc cùng một dãy đồng đẳng.

Trả lời:

- Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau.

- Những hợp chất có thành phần phân tử hơn hoặc kém nhau một hay nhiều nhóm -CH2- và có tính chất hóa học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành một dãy đồng đẳng.

- Đặc điểm chung của các chất thuộc cùng một dãy đồng đẳng là: - Đặc điểm chung của các chất thuộc cùng một dãy đồng đẳng là:

+ Trong một dãy đồng đẳng, thành phần hai hợp chất liên tiếp hơn kém nhau một nhóm -CH2-

+ Các hợp chất thuộc cùng dãy đồng đẳng có thể được biểu diễn dưới dạng công thức chung.

+ Do có cấu tạo hóa học tương tự nhau nên các chất đồng đẳng có tính chất hóa học tương tự nhau.

Câu 3: Nêu tính chất vật lí chung của hợp chất hữu cơ.

Trả lời:

- Đa số các hợp chất hữu cơ ít tan trong nước nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ. Do đó, trong công nghiệp, người ta sử dụng một lượng lớn chất hữu cơ (hexane, acetone, ethanol, chloroform,…) để hòa tan sơn, nhựa, cao su, phẩm màu,…; để tách chiết các chất từ động vật, thực vật,…

- Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi).

Câu 4: Trước đây, một trong những phương pháp thường được các nhà khoa học sử dụng để xác định phân tử khối của một chất khí là?

Trả lời:

Trước đây, một trong những phương pháp thường được các nhà khoa học sử dụng để xác định phân tử khối của một chất khí là dựa vào tỉ khối (d) của chất đó ở dạng khí (hơi) so với một khí đã biết ở cùng điều kiện thí nghiệm.

Câu 5: Viết các đồng đẳng từ C4-C6 của hợp chất C3H8?

Trả lời:

Các đồng đẳng của C3H8 là:

1. C4H10 : CH3 – CH2 - CH2 – CH3

2. C5H12 :  CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

3. C6H14 : CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

Câu 6: Trình bày cách tiến hành để thu được curcumin (chất có tác dụng chống oxy hóa, kháng viêm) bằng phương pháp chiết lỏng-rắn.

Trả lời:

Ngâm củ nghệ đã được nghiền nhỏ trong cồn 90o (dung dịch gồm 90% ethanol và 10% nước theo thể tích) thì hoạt chất curcumin có trong củ nghệ tan vào cồn. Lọc, lấy dung dịch curcumin trong cồn rồi loại bỏ dung môi sẽ thu được curcumin.

Câu 7: Acetic acid và methyl formate có cấu tạo hoá học như sau

Giải thích vì sao mặc dù cùng có công thức phân tử C2H4O2 nhưng acetic acid có tính chất khác với methyl formate.

Trả lời:

Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (loại nguyên tố, số lượng nguyên tử) và cấu tạo hoá học (trật tự liên kết của các nguyên tử với nhau).

Do đó dù có cùng công thức phân tử C2H4O2 nhưng acetic acid có tính chất khác với methyl formate do cấu tạo hoá học khác nhau.

Câu 8: Phương pháp chưng cất gồm hai giai đoạn là bay hơi và ngưng tụ. Giải thích vì sao lại có hai giai đoạn này.

Trả lời:

Khi đun nóng hỗn hợp chất lỏng, chất nào có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ chuyển thành hơi sớm hơn và nhiều hơn. Khi gặp lạnh, hơi ngưng tụ thành dạng lỏng chứa chủ yếu chất có nhiệt độ sôi thấp hơn.

Câu 9: Xác định công thức phân tử của propene, biết rằng propene có công thức đơn giản nhất là CH2 (xác định từ phân tích nguyên tố) và phân tử khối là 42.

Trả lời:

- Công thức đơn giản nhất: CH - Công thức đơn giản nhất: CH2

- Phân tử khối của propene là 42 - Phân tử khối của propene là 42

Mà công thức phân tử có dạng (CH2)n ⇒ 42 = (12 + 1.2).n = 14.n ⇒ n = 3

=> Công thức phân tử của propene là C3H6.

Câu 10: Trong cây mía có saccharose (C12H22O11); trong thạch cao có calcium sulfate (CaSO4); trong gỗ có cellulose ((C6H10O5)n); trong thuỷ tinh có silicon dioxide (SiO2); trong thành phần của nhiều loại thuốc kháng viêm, giảm đau có aspirin (hay acetylsalicylic acid, C9H8O4); trong thành phần của khí đốt (gas) có propane (C3H8). Trong số các chất trên, chất nào là chất hữu cơ, chất nào là chất vô cơ? Cho biết một số ứng dụng của chất hữu cơ trong đời sống.

Trả lời:

- Chất hữu cơ: saccharose (C - Chất hữu cơ: saccharose (C12H22O11); cellulose ((C6H10O5)n); aspirin (hay acetylsalicylic acid, C9H8O4); propane (C3H8).

- Chất vô cơ: calcium sulfate (CaSO - Chất vô cơ: calcium sulfate (CaSO4); silicon dioxide (SiO2).

- Ứng dụng: - Ứng dụng:

+ Khí C1 - C4 được hóa lỏng cho vào bình gas hoặc các đường dẫn khí để đun nấu hoặc sưởi ấm. + Khí C1 - C4 được hóa lỏng cho vào bình gas hoặc các đường dẫn khí để đun nấu hoặc sưởi ấm.

+ Cung cấp nhiệt cho hệ thống sưởi ấm và các nhà máy. + Cung cấp nhiệt cho hệ thống sưởi ấm và các nhà máy.

+ Là nhiên liệu quan trọng cho hầu hết các phương tiện giao thông. + Là nhiên liệu quan trọng cho hầu hết các phương tiện giao thông.

+ Làm dung môi cho hợp chất hữu cơ. + Làm dung môi cho hợp chất hữu cơ.

+ Ứng dụng trong y học và mỹ phẩm. + Ứng dụng trong y học và mỹ phẩm.

Alkane rắn (paraffin) dùng làm nến.

Câu 11: Viết công thức cấu tạo đầy đủ và công thức khung phân tử của các chất sau: CH3CH3, CH3CH2OH, CH3CHO, CH3COOH.

Trả lời:

Câu 12: Safrol là một chất có trong tinh dầu xá xị (hay gù hương), được dùng làm hương liệu trong thực phẩm. Phổ MS của safrol cho thấy chất này có phân tử khối là 162. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố carbon, hydrogen và oxygen có trong safrol lần lượt là: 74,07%; 6,18% và 19,75%. Xác định công thức đơn giản nhất và công thức phân tử của safrol.

Trả lời:

Gọi công thức đơn giản nhất của safrol là CxHyOz.

Ta có: x:y:z =  = 5:5:1

Công thức đơn giản nhất của safrol là: C5H5O

Safrol có phân tử khối là 162

=> (12.5 + 1.5 + 16).n = 81.n = 162 => n = 2.

Công thức phân tử của safrol là: C10H10O2.

Câu 13: Trình bày phương pháp để thu lấy tinh dầu cam từ vỏ cam.

Trả lời:

Thu lấy tinh dầu cam từ vỏ cam nhờ phương pháp chiết.

- Chuẩn bị vỏ cam và làm sạch. - Chuẩn bị vỏ cam và làm sạch.

- Đặt vỏ trên khay hoặc khăn ẩm và để chúng khô tự nhiên cho đến khi lớp vỏ cứng. Thông thường thì khoảng 1 tuần để vỏ khô hoàn toàn. - Đặt vỏ trên khay hoặc khăn ẩm và để chúng khô tự nhiên cho đến khi lớp vỏ cứng. Thông thường thì khoảng 1 tuần để vỏ khô hoàn toàn.

- Sử dụng dao cắt lớp vỏ khô thành những mảnh nhỏ. Không sử dụng các máy cắt, xảy trong quá trình xử lý vỏ vì bạn sẽ có thể làm mất khá khá dầu trong vỏ. - Sử dụng dao cắt lớp vỏ khô thành những mảnh nhỏ. Không sử dụng các máy cắt, xảy trong quá trình xử lý vỏ vì bạn sẽ có thể làm mất khá khá dầu trong vỏ.

- Thêm các vỏ xắt nhỏ vào bình với nắp đậy chặt và đổ rượu ngập mặt vỏ trong bình chứa. - Thêm các vỏ xắt nhỏ vào bình với nắp đậy chặt và đổ rượu ngập mặt vỏ trong bình chứa.

- Lắc bình để cam nhả ra lượng dầu nhiều lần trong vài ngày. Tốt nhất bạn có thể chiếc bình ở khu vực có ánh nắng để tăng hiệu suất chiết xuất tinh dầu. - Lắc bình để cam nhả ra lượng dầu nhiều lần trong vài ngày. Tốt nhất bạn có thể chiếc bình ở khu vực có ánh nắng để tăng hiệu suất chiết xuất tinh dầu.

- Sử dụng bộ lọc cà phê để lọc tinh dầu từ vỏ cam và cho vào chiếc bình thứ hai. - Sử dụng bộ lọc cà phê để lọc tinh dầu từ vỏ cam và cho vào chiếc bình thứ hai.

- Đặt một miếng vải lọc trên nắp bình của chất lỏng cho rượu trong bình bay hơi và để trong vòng một tuần để rượu bay hơi hoàn toàn. - Đặt một miếng vải lọc trên nắp bình của chất lỏng cho rượu trong bình bay hơi và để trong vòng một tuần để rượu bay hơi hoàn toàn.

Câu 14: Acetic acid (CH3COOH) và methyl formate (HCOOCH3) có thành phần phân tử giống nhau hay khác nhau? Tìm hiểu và cho biết hai chất này có nhiệt độ sôi giống nhau hay khác nhau.

Trả lời:

Acetic acid (CH3COOH) và methyl formate (HCOOCH3) có thành phần phân tử giống nhau nhưng có nhiệt độ sôi khác nhau. 

+ Acetic acid (CH3COOH) có nhiệt độ sôi là 118°C + Acetic acid (CH3COOH) có nhiệt độ sôi là 118°C

+ Methyl formate (HCOOCH3) có nhiệt độ sôi là 31,8°C + Methyl formate (HCOOCH3) có nhiệt độ sôi là 31,8°C

Câu 15: Khi đốt cháy 1,50 g của mỗi chất A hoặc B hoặc D đều thu được sản phẩm gồm 0,90 g nước và 2,20 g khí cacbonic. Ba chất trên có phải là đồng phân của nhau hau không? Cho thí dụ.

Trả lời:

Vì các chất có cùng số mol C (cùng khối lượng CO2), cùng số mol H (cùng khối lượng nước) và cùng số mol oxy trong cùng một lượng mỗi chất có nghĩa là ba chất có công thức đơn giản nhất giống nhau. Nếu ba chất cùng phân tử khối với nhau thì mới có thể khẳng định chúng là đồng phân của nhau.

Ví dụ: 3 chất acetic acid C2H4O2, glucozo C6H12O6 và HCHO không phải là đồng phân của nhau mặc dù chúng đều có công thức đơn giản nhất là CH2O; khi đốt 30g mỗi chất đều sinh ra 1 mol CO2 và 1 mol nước.

Câu 16: Thế nào là liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba ?

Trả lời:

- Liên kết đơn: (còn gọi là liên kết σ) được tạo bởi một cặp e dùng chung - Liên kết đơn: (còn gọi là liên kết σ) được tạo bởi một cặp e dùng chung

Thí dụ: H:H

CTCT: H-H

- Liên kết đôi: tạo bởi 2 cặp e dùng chung. Trong đó có một liên kết σ bền vững và một liên kết π linh động, dễ bị đứt ra khi tham gia phản ứng hoá học. - Liên kết đôi: tạo bởi 2 cặp e dùng chung. Trong đó có một liên kết σ bền vững và một liên kết π linh động, dễ bị đứt ra khi tham gia phản ứng hoá học.

Thí dụ CH2 :: CH2

CTCT: CH2=CH2

- Liên kết ba: được tạo bởi ba cặp dùng chung. Trong đó có một liên kết σ bền vững và hai liên kết π linh động, dễ bị đứt ra khi tham gia phản ứng hoá học. - Liên kết ba: được tạo bởi ba cặp dùng chung. Trong đó có một liên kết σ bền vững và hai liên kết π linh động, dễ bị đứt ra khi tham gia phản ứng hoá học.

Thí dụ HC⋮⋮CH

CTCT: HC≡CH

Câu 17: β-Caroten (chất hữu cơ có trong củ cà rốt) có màu da cam. Nhờ tác dụng của enzim ruột non, β-Croten chuyển thành vitamin A nên nó còn được gọi là tiền vitamin A. Oxi hoá hoàn toàn 0,67 gam β-Caroten rồi dẫn sản phẩm oxi hoá qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc, sau đó qua bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Kết quả cho thấy khối lượng bình (1) tăng 0,63 gam; bình (2) có 5 gam kết tủa. Tính phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong phân tử β-Caroten  

Trả lời:

Sản phẩm oxi hoá qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc làm khối lượng bình (1) tăng 0,63 g chính là lượng nước bị giữ lại => mH = 0,63:18 x 2 = 0,07g.

Qua bình (2) chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, làm cho bình xuất hiện kết tủa chính là do lượng CO2 bị giữ lại vì tham gia phản ứng sau: 

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 

               0,05 ←  0,05 mol

=> mC = 0,05 x 12 = 0,6 (g).

=> mO = 0,67 - (mC + mH)  = 0

Từ đó tính được %mC = 89,55%; %mH = 10,45%.

Câu 18: Kết quả phân tích nguyên tố hợp chất X cho biết %C = 40,00%; %H = 6,67%, còn lại là oxygen. Lập công thức đơn giản nhất của X.

Trả lời:

– Gọi công thức phân tử của X là CxHyOz (x, y, z nguyên dương).

– Từ kết quả phân tích định lượng, lập được hệ thức:

  = 3,33:6,67:3,33 = 1:2:1

Câu 19: Độ tan trong nước của monosodium glutamate (mì chính hay bột ngọt) ở 60 °C là 112g/100g nước; ở 25 °C là 74g/100g nước. Tính khối lượng monosodium glutamate kết tinh khi làm nguội 212g dung dịch monosodium glutamate bão hoà ở 60°C xuống 25°C.

Trả lời:

C1 = 112g/100g nước = 1,12g monosodium glutamate/g nước

C2 = 74g/100g nước = 0,74g monosodium glutamate/g nước

m = 212 g

Khối lượng monosodium glutamate kết tinh là:

m' = (C1 - C2).m = (1,12 - 0,74).212 = 80,56 g.

Câu 20: Hai hợp chất A và B cùng có công thức thực nghiệm là CH2O. Phổ MS cho thấy A và B có các tín hiệu sau

Xác định công thức phân tử của A và B. Biết mảnh [M+] có giá trị m/z lớn nhất.

Trả lời:

- Xác định công thức phân tử của A: - Xác định công thức phân tử của A:

Công thức đơn giản nhất: CH2O.

Phân tử khối của A là 60 vì giá trị m/z của peak [M+] bằng 60.

⇒ 60 = (12 + 1.2 + 16).n = 30.n ⇒ n = 2

Công thức phân tử của A là C2H4O2.

- Xác định công thức phân tử của B: - Xác định công thức phân tử của B:

Công thức đơn giản nhất: CH2O.

Phân tử khối của B là 90 vì giá trị m/z của peak [M+] bằng 90.

⇒ 90 = (12 + 1.2+ 16).n = 30.n ⇒ n = 3

Công thức phân tử của B là C3H6O3.