Giải sách bài tập Hóa học 11 Kết nối bài 23: Hợp chất carbonyl

Bài tập 23.1: Công thức tổng quát của hợp chất carbonyl no, đơn chức, mạch hở là

A. C_nH_2nO.                 B. C_nH_2n+2O.                 C. C_nH_2n-2O.                 D. C_nH_2n-4O.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Công thức tổng quát của hợp chất carbonyl no, đơn chức, mạch hở là C_nH_2nO.

Bài tập 23.2: Trong những cặp chất sau đây, cặp chất nào thuộc loại hợp chất carbonyl?

A. CH₃OH, C₂H₅OH.                                    B. C₆H₅OH, C₆H₅CH₂OH.

C. CH₃CHO, CH₃OCH₃.                               D. CH₃CHO, CH₃COCH₃.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Trong phân tử hợp chất carbonyl có chứa nhóm >C=O. Vậy hợp chất carbonyl trong các hợp chất trên là CH₃CHO, CH₃COCH₃.

Bài tập 23.3: Số đồng phân cấu tạo hợp chất carbonyl có công thức phân tử C5H10O là

A. 2.                       B. 3.                       C. 4.                       D. 5.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Các công thức thỏa mãn là: CH₃CH₂CH₂CH₂CHO, (CH₃)₂CHCH₂CHO, (CH₃)₃CCHO, CH₃CH₂CH(CH₃)CHO, CH₃COCH₂CH₂CH₃; CH₃COCH(CH₃)₂; CH₃CH₂COCH₂CH₃.

Bài tập 23.4: Hợp chất nào sau đây có tên gọi là butanal?

A. CH₃CH₂COCH₃.                                        B. CH₃CH₂CHO.

C. CH₃CH₂CH₂CHO.                                     D. (CH₃)₂CHCHO.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Phân tử butanal có mạch không phân nhánh gồm có 4 carbon và nhóm -CHO.

Bài tập 23.5: Cho hợp chất carbonyl có công thức cấu tạo sau:

Tên theo danh pháp thay thế của hợp chất carbonyl đó là

A. 2-methylbutan-3-one.                                   B. 3-methylbutan-2-one.

C. 3-methylbutan-2-ol.                                      D. 1,1-dimethylpropan-2-one.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Hợp chất trên có mạch chính gồm 4 carbon, 1 nhóm CH₃ ở mạch nhánh đính vào carbon số 3. Hợp chất có nhóm –C=O đính vào carbon số 2 nên thuộc hợp chất ketone.

Vậy tên của hợp chất trên là 3-methylbutan-2-one.

Bài tập 23.6: Cho ba hợp chất hữu cơ có phân tử khối tương đương:

(1) C₃H₈;       (2) C₂H₅OH;     (3) CH₃CHO.

Thứ tự giảm dần nhiệt độ sôi là

A. (2) > (3) > (1).                                   B. (1) > (2) > (3).

C. (3) > (2) > (1).                                   D. (2) > (1) > (3).

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Nhiệt độ sôi của alcohol > aldehyde > hydrocarbon.

=> Nhiệt độ sôi của (2) C₂H₅OH > CH₃CHO > (1) C₃H₈.

Bài tập 23.7: Thực hiện phản ứng khử hợp chất carbonyl sau:

CH₃COCH₂CH₃ + 2[H] $\overset{NaBH_{4}}{\rightarrow}$ ?

Sản phẩm thu được là

A. propanol.                                          B. isopropyl alcohol.

C. butan-1-ol.                                        D. butan-2-ol.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

CH₃COCH₂CH₃ + 2[H] $\overset{NaBH_{4}}{\rightarrow}$ CH₃CH(OH)CH₂CH₃.

Bài tập 23.8: Số đồng phân có cùng công thức phân tử C₄H₈O, có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc là

A. 2.                           B. 3.                           C. 4.                            D. 1.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Các công thức phù hợp là: CH₃CH₂CH₂­CHO; (CH₃)₂CHCHO.

Bài tập 23.9: Khử hợp chất hữu cơ X bằng LiAlH₄, thu được (CH₃)₂CH-CH₂-CH₂OH. Chất X có tên là

A. 3-methylbutanal.

B. 2-methylbutan-3-al.

C. 2-methylbutanal.

D. 3-methylbutan-3-al.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Chất X là (CH₃)₂CH-CH₂-CHO; có tên 3-methylbutanal.

(CH₃)₂CH-CH₂-CHO + 2[H] $\overset{LiAlH_{4}}{\rightarrow}$ (CH₃)₂CH-CH₂-CH₂OH.

Bài tập 23.10: Phản ứng CH₃-CH=O + HCN → CH₃CH(OH)CN thuộc loại phản ứng nào sau đây?

A. Phản ứng thế.                                                  B. Phản ứng cộng.

C. Phản ứng tách.                                                D. Phản ứng oxi hoá - khử.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Phân tử HCN cộng vào liên kết đôi của hợp chất CH₃CHO, nên phản ứng trên là phản ứng cộng.

Bài tập 23.11: Trong các hợp chất sau, hợp chất nào tham gia phản ứng iodoform?

A. HCHO.                   B. CH₃CHO.                  C. CH₃COCH₃.                  D. Cả B và C.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Phương trình phản ứng:

CH₃CO-H + 3I₂ + 4NaOH → H-COONa + 3NaI + CHI₃ +3H₂O

CH₃COCH₃ + 3I₂ + 4NaOH → CH₃-COONa + 3NaI + CHI₃ +3H₂O

Bài tập 23.12: Để phân biệt ba hợp chất HCHO, CH₃CHO, CH₃COCH₃, một học sinh tiến hành thí nghiệm thu được kết quả như sau:

(Ghi chú: √ : có phản ứng; x : không phản ứng)

Ba chất (1), (2), (3) lần lượt là

A. HCHO, CH₃CHO, CH₃COCH₃.                       B. CH₃CHO, HCHO, CH₃COCH₃.

C. HCHO, CH₃COCH₃, CH₃CHO.                       D. CH₃CHO, CH₃COCH₃, HCHO.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Chất (2), (3) phản ứng với I₂/NaOH nên có nhóm CH₃CO–

=> (2), (3) là CH₃COCH₃ và CH₃CHO.

Chất (1), (3) phản ứng với thuốc thử Tollens chứng tỏ có nhóm –CHO

=> (1), (3) là HCHO và CH₃CHO.

Vậy (1) là HCHO, (2) là CH₃COCH₃ và (3) là CH₃CHO.

Bài tập 23.13: Formalin có tác dụng diệt khuẩn nên được dùng để bảo quản mẫu sinh vật, tẩy uế, khử trùng,... Formalin là

A. dung dịch rất loãng của aldehyde formic.

B. dung dịch aldehyde formic 37 - 40%.

C. aldehyde formic nguyên chất.

D. tên gọi khác của aldehyde formic.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Formalin là dung dịch aldehyde formic 37 - 40%.

Bài tập 23.14: Viết phương trình hoá học để hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau:

Hướng dẫn trả lời:

PTHH:

CH₃-CH₃ + Br₂  CH₃CH₂Br + HBr

CH₃CH₂Br + NaOH $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CH₃CH₂OH + NaBr

CH₃CH₂OH + CuO $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CH₃CHO + Cu + H₂O

CH₃CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH → CH₃COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

Bài tập 23.15: Hợp chất CH₃CH=CHCHO có danh pháp thay thế là

A. but-2-enal.                 B. but-2-en-4-al.                 C. buten-1-al.                 D. butenal.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Hợp chất CH₃CH=CHCHO có danh pháp thay thế là but-2-enal.

Bài tập 23.16: Trong các hợp chất hữu cơ có công thức phân tử sau đây, chất nào không thể là aldehyde?

A. C₃H₆O.                   B. C₄H₆O.                   C. C₄H₈O.                   D. C₄H₁₀O.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Aldehyde thuộc hợp chất carbonyl.

Aldehyde no, đơn chức có công thức tổng quát C_nH_2nO.

Vậy C₄H₁₀O không thể là công thức của aldehyde.

Bài tập 23.17: X là hợp chất no, mạch hở, chỉ chứa nhóm chức aldehyde và có công thức phân tử là C₃H₄O₂. Cho 1 mol X phản ứng với thuốc thử Tollens thì thu được tối đa số mol Ag kim loại là

A. 1.                        B. 2.                        C. 3.                        D. 4.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Công thức cấu tạo của X là CH₂(CHO)₂

1 nhóm CHO tạo ra 2Ag => 2 nhóm CHO tạo 4 Ag

Vậy 1 mol X tạo ra 4 mol Ag.

Bài tập 23.18: Số đồng phân có cùng công thức phân tử C₅H₁₀O có khả năng tham gia phản ứng iodoform là

A. 1.                        B. 2.                        C. 3.                        D. 4.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Các chất tham gia phản ứng iodoform phải có nhóm CH₃-CO- trong phân tử.

Các công thức phù hợp là:

CH₃COCH₂CH₂CH₃, CH₃COCH(CH₃)₂.

Bài tập 23.19: Phản ứng giữa CH₃CHO với NaBH₄ và với Cu(OH)₂ đun nóng chứng tỏ rằng CH₃CHO.

A. có tính oxi hoá.                                                           B. có tính khử.

C. vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử.                         D. có tính acid.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

CH₃-CH=O + [H] $\overset{NaBH_{4}}{\rightarrow}$ CH₃CH₂OH

HCHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ HCOONa + Cu₂O 2H₂O

Hai phản ứng trên chứng tỏ CH₃CHO vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử.

Bài tập 23.20: Nhiều vụ ngộ độc rượu do sử dụng rượu có có lẫn methanol. Khi hấp thụ vào cơ thể, ban đầu methanol được chuyển hoá ở gan tạo thành chất nào sau đây?

A. C₂H₅OH.                 B. HCHO.                 C. CH₃CHO.                 D. CH₃COCH₃.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Khi hấp thụ vào cơ thể, ban đầu methanol được chuyển hoá ở gan tạo thành HCHO.

Bài tập 23.21: Cho phản ứng sau:

(CH₃)₂CHCOCH₃ + 2[H] $\overset{LiAlH_{4}}{\rightarrow}$ ?

Sản phẩm của phản ứng là chất nào sau đây?

A. 2-methylbutan-3-ol.                                         B. 3-methylbutan-2-ol.

C. 1,1-dimethylpropan-2-ol.                                 D. 3,3-dimethylpropan-2-ol.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

(CH₃)₂CHCOCH₃ + 2[H] $\overset{LiAlH_{4}}{\rightarrow}$ (CH₃)₂CHCH(OH)CH₃

                                                                                          3-methylbutan-2-ol

Bài tập 23.22: Oxi hoá alcohol nào sau đây bằng CuO tạo thành sản phẩm có phản ứng iodoform?

A. CH₃OH.                                                           B. CH₃CH₂OH.

C. CH₃CH₂CH₂OH.                                              D. (CH₃)₂CHCH₂OH.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Các chất tham gia phản ứng iodoform phải có nhóm CH₃CO- trong phân tử.

CH₃CH₂OH + CuO $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CH₃CHO + Cu + H₂O

Phản ứng tạo thành CH₃CHO có phản ứng iodoform.

Bài tập 23.23: Chất nào sau đây vừa phản ứng được với thuốc thử Tollens vừa phản ứng tạo iodoform?

A. Formaldehyde.                                               B. Acetaldehyde.

C. Benzaldehyde.                                                D. Acetone.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Phản ứng được với thuốc thử Tollens => Có nhóm –CHO

Phản ứng tạo iodoform => có nhóm CH₃–CO–

Vậy chất phù hợp là CH₃CHO (Acetaldehyde).

Bài tập 23.24: Trong công nghiệp, quy trình curmen dùng để điều chế phenol và chất nào sau đây?

A. Methanal.                 B. Ethanal.                  C. Propanal.                    D. Propan-2-one.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Trong công nghiệp, quy trình curmen dùng để điều chế phenol và propan-2-one.

Bài tập 23.25: Nhân xét nào sau đây không đúng?

A. Aldehyde bị khử tạo thành alcohol bậc I.

B. Ketone bị khử tạo thành alcohol bậc II.

C. Aldehyde phản ứng với thuốc thử Tollens tạo lớp bạc sáng.

D. Ketone phản ứng với Cu(OH)₂ đun nóng tạo kết tủa màu đỏ gạch.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Ketone không phản ứng với Cu(OH)₂.

Bài tập 23.26: Trước đây, người ta thường cho formol vào bánh phở, bún để làm trắng và tạo độ dai, tuy nhiên do formol có tác hại với sức khỏe con người nên hiện nay đã bị cấm sử dụng trong thực phẩm. Formol là chất nào sau đây?

A. Methanol.                   B. Phenol.                  C. Formaldehyde.                  D. Acetone.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Formol là Formaldehyde (HCHO).

Bài tập 23.27: Geraniol là một alcohol không no có trong tinh dầu hoa hồng, có công thức phân tử là C₁₀H₁₈O. Geraniol có thể thu được từ phản ứng khử geranial (một chất có trong tinh dầu sả) theo phản ứng sau đây:

Xác định công thức cấu tạo của geraniol và xác định liên kết đôi nào trong geranial và geraniol có đồng phân hình học?

Hướng dẫn trả lời:

Bài tập 23.28: Ba hợp chất hữu cơ A, B, C có công thức dạng C₆H₅CH_xO. Phổ IR của B có peak đặc trưng 3 300 cm^-1, phổ IR của B có peak đặc trưng 1710 cm^-1, còn phổ IR của C không có hai peak đặc trưng trên. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C.

Hướng dẫn trả lời:

A có peak ở 3 300 cm^-1 : có nhóm –OH.

B có peak ở 1710 cm^-1 : có nhóm C=O.

C không có 2 peak trên => C thuộc loại ether.

Vậy, công thức của A, B, C lần lượt là: C₆H₅CH₂OH, C₆H₅CHO, C₆H₅OCH₃.

Bài tập 23.29: Ở các vùng nông thôn, miền núi, để chống mối mọt cho các đồ dùng đan bằng tre, nứa (rổ, rá, nong, nia,...), người ta thường để các đồ dùng này lên gác bếp (bếp đun bằng củi, rơm, rạ) một thời gian. Giải thích.

Hướng dẫn trả lời:

Do trong khói của bếp đun bằng củi, rơm rạ có chứa aldehyde formic (HCHO). Chất này có khả năng diệt trùng, chống mối mọt nên làm rổ, rá, nong, nia,... bền hơn.

Bài tập 23.30: Tiến hành thí nghiệm phản ứng tráng bạc bằng cách lấy 50 mL dung dịch CH₃CHO 1M phản ứng với thuốc thử Tollens dư. Sau khi kết thúc phản ứng, bình phản ứng có một lớp bạc sáng bóng bám vào thành bình. Loại bỏ hóa chất trong bình rồi tráng bằng nước cất, sấy khô, khối lượng bình tăng m gam so với ban đầu. Tính m, biết hiệu suất phản ứng tráng bạc là 75% và chỉ 60% lượng bạc tạo thành bám vào thành bình, phần còn lại ở dạng kết tủa bột màu đen.

Hướng dẫn trả lời:

CH₃CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH → CH₃COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

$n_{CH_{3}CHO}$ = 50.10^-3 = 0,05 (mol)

=> n_Ag = 0,05.2 = 0,1 (mol) => m_Ag = 108.0,1 = 10,8 (g).

Do hiệu suất phản ứng tráng bạc là 75% và chỉ 60% lượng bạc tạo thành bám vào thành bình nên khối lượng bạc bám vào thành bình là:

m = 10,8. 0,75 .0,6 = 4,86 (g).

Bài tập 23.31: Một học sinh tiến hành thí nghiệm như hình dưới đây:

- Dây đồng được cuốn thành hình lò xo rồi nung nóng trên ngọn lửa đèn cồn, phần dây đồng được nung nóng có màu đen (Hình A).

- Nhúng dây đồng đang nóng vào ống nghiệm chứa ethanol, dây đồng chuyển màu vàng đỏ kim loại (Hình B). Lặp lại thí nghiệm vài lần.

Chia chất lỏng trong ống nghiệm B thành 2 phần, phần 1 cho phản ứng với thuốc thử Tollens và đun nóng thấy có lớp bạc sáng bám ở ống nghiệm (Hình C); phần 2 thực hiện phản ứng iodoform thấy có kết tủa màu vàng (Hình D).

Giải thích các hiện tượng xảy ra và viết các phương trình hoá học.

Hướng dẫn trả lời:

– Khi nung nóng dây đồng, đồng tiếp xúc với oxygen không khí ở nhiệt độ cao, tạo thành CuO có màu đen:

2Cu + O₂ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2CuO

– Khi nhúng dây đồng đang nóng vào ống nghiệm chứa ethanol, xảy ra phản ứng oxi hóa ethanol tạo aldehyde acetic và đồng kim loại có màu vàng đỏ:

C₂H₅OH + CuO $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CH₃CHO + Cu + H₂O

– Aldehyde acetic tạo thành tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng iodoform:

CH₃CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CH₃COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

CH₃CHO + 3I₂ + 4NaOH $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ HCOONa + 2Ag + CHI₃ + 3NaI + H₂O

Bài tập 23.32: Quế có vị cay, mùi thơm nồng, được sử dụng phổ biến làm gia vị, vị thuốc trong Đông y. Hợp chất hữu cơ X tạo mùi đặc trưng của quế, có công thức phân tử là C₉H₈O. Trong phân tử X chứa vòng benzene có một nhóm thế. X tham gia phản ứng tráng bạc và có đồng phân hình học dạng trans. Xác định công thức cấu tạo của X.

Hướng dẫn trả lời:

Trong phân tử X chứa vòng benzene có một nhóm thế nên X có công thức dạng C₆H₅C₃H₃O. Do X có phản ứng tráng bạc và có dạng trans nên X có liên kết đôi và có nhóm chức –CHO. Vậy, công thức cấu tạo của X là: