BÀI 16: ALCOHOL

(20 câu)

1. NHẬN BIẾT (4 câu)

Câu 1. Alcohol là gì, công thức cấu tạo là gì?

Trả lời:

- Alcohol là một loại hợp chất hữu cơ có chứa nhóm chức hydroxyl (-OH) gắn vào một nguyên tử cacbon của mạch cacbon. 

- CTCT chung: R-OH (R đại diện cho một phần tử hay một nhóm phân tử khác được gắn vào nguyên tử cacbon của nhóm hydroxyl)

Câu 2. Tính chất vật lý của alcohol?

Trả lời:

- Ở điều kiện thường, các alcohol tồn tại ở thể lỏng hoặc rắn.

- Có nhiệt độ sôi cao, nhiệt độ sôi tăng khi phân tử khối tăng.

- Polyalcohol có nhiệt độ sôi cao hơn alcohol đơn chức có phân tử khối tương đương.

- Tan tốt trong nước, độ tan giảm khi số nguyên tử carbon tăng.

Câu 3. Ứng dụng của alcohol?

Trả lời:

- Nhiều alcohol được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực: đồ uống, dược phẩm, mĩ phẩm, y tế, phẩm nhuộm hoặc làm nhiên liệu, ...

- Lạm dụng đồ uống có cồn sẽ gây hại cho sức khoẻ, gây tai nạn khi tham gia giao thông, ...

Câu 4. Danh pháp của alcohol?

Trả lời:

- Tên danh pháp thay thế của ancohol đơn chức:

Tên hydrocarbon (bỏ chữ e ở cuối) + Số chỉ vị trí nhóm -OH + ol

- Tên danh pháp thay thế của ancohol đa chức:

Tên hydrocarbon + Các số chỉ vị trí nhóm -OH + Từ chỉ số lượng nhóm -OH + ol

- VD: CH3CH2CH2CH2OH : Butan-1- ol  

2. THÔNG HIỂU (6 câu)

Câu 1. Trình bày về đồng phân và danh pháp của alcohol?

Trả lời:

* Đồng phân: Các alcohol no, đơn chức, mạch hở trong phân tử có từ 3 nguyên tử carbon trở lên có đồng phân vị trí nhóm -OH; Có từ 4 nguyên tử carbon trở lên có thêm đồng phân mạch carbon.

1. Đồng phân vị trí nhóm -OH:

+ Đồng phân n-propyl alcohol (1-propanol): CH3-CH2-CH2-OH

+ Đồng phân isopropyl alcohol (2-propanol): CH3-CHOH-CH3

+ Đồng phân n-butyl alcohol (1-butanol): CH3-CH2-CH2-CH2-OH

+ Đồng phân sec-butyl alcohol (2-butanol): CH3-CH(OH)-CH2-CH3

+ Đồng phân tert-butyl alcohol (2-methyl-2-propanol): (CH3)3COH

2. Đồng phân mạch carbon:

+ Đồng phân isoamylic alcohol: CH3-(CH2)2-CH(CH3)-CH2-OH

+ Đồng phân n-amyl alcohol: CH3-(CH2)4-OH

+ Đồng phân sec-butyl alcohol: CH3-CH(OH)-CH2-CH3

+ Đồng phân isobutyl alcohol: (CH3)2CH-CH2-OH

Câu 2. Trình bày về phản ứng thế nguyên tử hydrogen của nhóm -OH ở alcohol?

Trả lời:

* Phản ứng thế nguyên tử hydrogen của nhóm -OH ở alcohol là một trong những phản ứng quan trọng nhất của alcohol. Phản ứng này xảy ra khi nhóm hydroxyl (-OH) trong cấu trúc của alcohol tương tác với một chất tác nhân, thường là một kim loại kiềm như natri (Na), kali (K) hoặc kali hydroxit (KOH), tạo thành một sản phẩm mới, là muối của alcohol.

* PTHH:

2C2H5OH + 2Na => 2C2H5ONa + H2

(CH3)2CHOH + KOH => (CH3)2CKO + H2O

Câu 3. Trình bày về phản ứng tạo ether của alcohol?

Trả lời:

* Phản ứng tạo ether là quá trình tạo ra các ether bằng cách cho một hợp chất alcohol tác dụng với một hợp chất khác. Trong phản ứng này, các nhóm hydroxyl (-OH) của alcohol sẽ tương tác với nhóm hữu cơ khác để tạo ra liên kết oxi trong ether.

* PTHH:

C2H5OH + H2SO4 => C2H5-O-C2H5 + H2O

CH3OH + KOH =>CH3-O-CH3 + H2O

Câu 4. Trình bày về phản ứng tạo thành alkene?

Trả lời:

* Phản ứng tạo thành alkene là quá trình chuyển đổi một hợp chất hữu cơ có chứa các nguyên tố carbon và hydrogen sang một hợp chất mới có cấu trúc phân tử chứa ít nhất một liên kết đôi carbon-carbon.

* Tổng quát: CnH2n+1OH    H+,   t°=>  CnH2n + H2O

* PTHH:

Câu 5. Trình bày về phản ứng oxi hóa alcohol?

Trả lời:

* Phản ứng oxi hóa alcohol là phản ứng mà nhóm -OH trong cấu trúc của alcohol bị thay thế bởi nguyên tử oxi (O) hoặc ion oxi (O2-) từ một chất oxi hóa. Khi xảy ra phản ứng oxi hóa, nguyên tử oxi lấy đi hai nguyên tử hydrogen (H) từ nhóm -OH, tạo thành một phân tử nước (H2O), và một nguyên tử oxi (O) hoặc ion oxi (O2-).

* Phản ứng oxi hóa hoàn toàn:

C2H5OH(l) + 3O2(g) t°=>   2CO2(g) + 3H2O(g) ∆tH2980=-1 234,83kJ

* Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:

Câu 6. Trình bày về phản ứng riêng của polyalcohol?

Trả lời

* Polyalcohol là các hợp chất hữu cơ có chứa nhiều nhóm hydroxyl (-OH) trong phân tử của chúng. Do có nhiều nhóm -OH trong phân tử, polyalcohol có khả năng tạo ra nhiều loại phản ứng hóa học khác nhau.

HO-CH2-CH(OH)-CH2-OH + CH3-COOH =>CH3-COO-CH2-CH(OH)-CH2-OH + H2O

3. VẬN DỤNG (7 câu)

Câu 1. Nêu một số cách điều chế alcohol ở thực tế?

Trả lời:

1. Phương pháp lên men: Nó bao gồm việc sử dụng các vi sinh vật để chuyển đổi đường thành alcohol. Phương pháp này có thể áp dụng cho nhiều loại nguyên liệu như đường, tinh bột, nấm men, trái cây và nho.

Glucose (C6H12O6) + Yeast => 2 Ethanol (C2H5OH) + 2 CO2

2. Phương pháp chưng cất: Nó bao gồm đun sôi nguyên liệu để chưng cất và tách ra alcohol. Phương pháp này được sử dụng chủ yếu để sản xuất các loại rượu mạnh như rượu whisky, rượu gin và rượu vodka.

C2H5OH(l) + H2O(l) => C2H5OH(g) + H2O(g)

3. Sử dụng quá trình công nghệ sinh học: Công nghệ sinh học có thể được sử dụng để sản xuất alcohol từ các loại nguyên liệu khác nhau như tảo biển, đậu nành và cây lương.

C6H10O5 (cellulose) + Enzymes => 6C2H5OH + 6CO2

Câu 2.  Nêu cách pha chế 10 lít dung dịch sát khuẩn tay có bản chất là alcohol trong phòng thí nghiệm?

Trả lời:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu và dụng cụ

- 8 lít ethanol (độ cồn 95%)

- 2 lít nước cất

- Bình đựng dung dịch (có thể là bình thủy tinh, nhựa hoặc kim loại) có dung tích tối thiểu 10 lít

- Bơm đo dung dịch

- Cân điện tử

- Bình xịt phun sương

Bước 2: Pha chế dung dịch

- Đo lượng ethanol cần thiết (8 lít) bằng bơm đo dung dịch và cho vào bình đựng dung dịch.

- Đo lượng nước cất cần thiết (2 lít) bằng bình đo và cho vào bình đựng dung dịch.

- Khuấy đều dung dịch cho ethanol và nước cất hoà tan với nhau.

Bước 3: Kiểm tra độ cồn của dung dịch

- Dùng cân điện tử để đo khối lượng của bình đựng dung dịch trước khi cho dung dịch vào => Cho dung dịch vào bình đựng và đo lại khối lượng của bình đựng dung dịch sau khi cho dung dịch vào.

- Tính toán nồng độ cồn của dung dịch theo công thức: %v/v

- Kiểm tra nồng độ cồn của dung dịch đã đạt 70% v/v hay chưa. Nếu chưa đạt, tiếp tục thêm ethanol cho đến khi đạt được nồng độ cồn mong muốn.

Câu 3.  Gọi tên các alcohol sau?

1. a) CH3CH2CH2CH2OH        
2. b) CH3CH(OH)CH2CH3
3. c) (CH3)3COH        
4. d) (CH3)2CHCH2CH2OH
5. e) CH2=CH-CH2OH

Trả lời:

1. a) CH3CH2CH2CH2OH : Butan-1- ol   
2. b) CH3CH(OH)CH2CH3 : Butan – 2- ol
3. c) (CH3)3COH :  1,1-dimethylethan-1-ol
4. d) (CH3)2CHCH2CH2OH : 3-metyl butan-1-ol
5. e) CH2=CH-CH2OH : Prop-2-en-1-ol

Câu 4. Hãy viết công thức cấu tạo và gọi tên các ancohol đồng phân ứng với công thức phân tử C4H10O?

Trả lời:

+ CH3-CH2-CH2-CH2-OH (ancohol butanoic)

+ CH3CH(OH)CH2CH3 (Butan - 2- ol)

+ (CH3)3COH (1,1-dimethylethan-1-ol)

+ CH3-CH(CH3)CH2-OH (2-methyl propan-1-ol)

Câu 5. Cho 20ml cồn tác dụng với Na dư thì thu được 0,16 g H2 (khối lượng riêng của ancol etylic là 0,8 g/ml). Độ rượu trong loại cồn trên là bao nhiêu?

Trả lời:

Phương trình phản ứng: C2H5OH + Na => C2H5ONa + 1/2 H2

Số mol H2 sinh ra: nH2 = 0,16 : 2 = 0,08 mol

Số mol ancol là: nancol = 0,08×2 = 0,16 mol

Khối lượng ancol: mancol = 0,16×46 = 7,36 g

Thể tích dung dịch ancol etylic: Vancol = 7,36 : 0,8 = 9,2 ml

Độ rượu trong loại cồn trên là:

Độ rượu = 9,2×100 : 20 = 46º

Câu 6. Trong đời sống hàng ngày, hạn chế việc uống rượu khi lái xe là rất quan trọng để đảm bảo an toàn giao thông, vậy theo quy định hiện hành, lượng alcohol tối đa được phép trong máu khi lái xe là bao nhiêu ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, bao gồm cả Việt Nam?

Trả lời:

Nghị định số 46/2016/NĐ-CP ngày 26 tháng 5 năm 2016 của Chính phủ về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực giao thông đường bộ. Theo đó, giới hạn nồng độ cồn trong máu cho phép khi lái xe là 50 miligam/100 mililit máu, tương đương với 0,25 miligam/1 lít khí thở hoặc 0,05%.

Câu 7. Đốt cháy hoàn toàn 3,2 gam một chất hữu cơ A (C, H, O) dẫn toàn bộ sản phẩm lần lượt qua bình 1 chứa dung dịch H2SO4 đặc rồi qua bình 2 chứa dung dịch nước vôi trong dư. Bình 1 tăng 3,6 gam và bình 2 tạo ra 10 gam kết tủa. Xác định công thức cấu tạo của A?

Trả lời:

Gọi CTPT của A là: CxHyOz

Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng của H2O: nH2O = 3,6/18 = 0,2 mol

Bình 2 hấp thụ CO2: nCO2 = nkết tủa = 0,1 mol

Khối lượng nguyên tử O trong A: mO = 3,2 – 0,2.2 – 0,1.12 = 1,6 g => nO = 0,1 mol

Ta có: x:y:z = 0,1 : 0,4 : 0,1 = 1:4:1 ⇒ CTCT của A là: CH3OH

4. VẬN DỤNG CAO (3 câu)

Câu 1. Hỗn hợp A chứa Glycerol và một Alcohol đơn chức. Cho 20,30 gam A tác dụng với Sodium dư thu được 5,04 lít H2 ( đktc). Mặt khác 8,12 gam A hòa tan vừa hết 1,96g Cu(OH)2. Xác định công thức phân tử? tính % về khối lượng của Alcohol đơn chức trong hỗn hợp A?

Trả lời:

PTHH: 2C3H5 (OH)3 + Cu(OH)2 => [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O

- Số mol Glycerol trong 8,12 g A = 2 số mol Cu(OH)2 = 2×1,96 : 98 = 0,04 mol

- Số mol Glycerol trong 20,3 g A: 0,04×20,3 : 8,12 = 0,1 mol

- Khối lượng Glycerol trong 20,3 g A là : 0,1.92 = 9,2 (g)

- Khối lượng ROH trong 20,3 g A là: 20,3 – 9,2 =11,1(g)

PTHH: 2C3H5 (OH)3 + Na => 2C3H5 (ONa)3 + 3H2

                                 0,1..............................................0,15

PTHH: 2ROH + 2Na => RONa + H2

                          x.................................0,5x

- Số mol H2 = 0,15 + 0,5x = 5,04 : 22,4 = 0,225 => x = 0,15

- Khối lượng 1 mol ROH: 11,1 : 0,15 = 74

 R = 29; R là C4H9 

=> CTPT: C4H10O

=> Phần trăm khối lượng C4H9OH = 11,1 : 20,3×100% = 54,68%

=> %C2H5OH = 32,86%

Câu 2. Oxi hóa 6 gam ancol đơn chức A bằng oxi không khí (có xúc tác và đun nóng) thu được 8,4 gam hỗn hợp anđehit, ancol dư và nước. Phần trăm A bị oxi hóa là?

Trả lời:

* Đặt công thức của ancol là RCH2OH.

* Số mol O2 đã tham gia phản ứng là : nO2 = (8,4 - 6) : 32 = 0,075 mol

* Phương trình phản ứng :

2RCH2OH + O2 => 2RCHO + 2H2O (1)

      0,15       ←        0,075 (mol)

* Theo (1) ta thấy số mol RCH2OH đã phản ứng là 0,15 mol, theo giả thiết sau phản ứng ancol còn dư nên ta suy ra số mol ancol ban đầu phải lớn hơn 0,15 mol. 

Do đó :

mRCH2OH < 60,15 = 40 ⇒ R < 9 

=> R là H, ancol A là CH3OH.

=>Hiệu suất phản ứng oxi hóa ancol là : 0,15×32×100 : 6 = 80%

Câu 3. Đun nóng ancohol A với hỗn hợp NaBr và H2SO4 đặc thu được chất hữu cơ B, 12,3 gam hơi chất B chiếm một thể tích bằng thể tích của 2,8 gam N2 ở cùng nhiệt độ 560oC, áp suất 1 atm. Oxi hoá A bằng CuO nung nóng thu được hợp chất hữu cơ có khả năng làm mất màu dung dịch nước brom. Công thức cấu tạo của A là?

Trả lời:

* Phương trình phản ứng :

NaBr + H2SO4 => NaHSO4 + HBr (1)

ROH + HBr =>RBr + H2O (2)

(A)      (B)

* Theo các phản ứng và giả thiết ta có :

nRBr = nN2 = 2,8/28 = 0,1 mol

=> MRBr = 12,3/0,1 = 123 gam/mol => R = 43

⇒ R là C3H7

=> Vậy ancohol A là C3H7OH. 

Vì oxi hóa A bằng CuO thu được hợp chất hữu cơ có khả năng làm mất màu nước Br2 nên công thức cấu tạo của A là CH3CH2CH2OH.

CH3CH2CH2OH + CuO=> CH3CH2CHO (3)

CH3CH2CHO + Br2 + H2O => CH3CH2COOH + 2HBr (4)