Giải sách bài tập Hóa học 11 Kết nối bài 24: Carboxylic acid

Bài tập 24.1: Công thức tổng quát của carboxylic acid no, đơn chức, mạch hở là

A. C_nH_2n+2O₂.                 B. C_nH_2nO₂.                 C. C_nH_2n+2O.                 D. C_nH_2nO.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Công thức tổng quát của carboxylic acid no, đơn chức, mạch hở là C_nH_2nO₂.

Bài tập 24.2: Số đồng phân carboxylic acid có công thức phân tử C_4­H₈O₂

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

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Các đồng phân thỏa mãn là: CH₃CH₂CH₂COOH; (CH₃)₂CHCOOH.

Bài tập 24.3: Khi uống rượu có lẫn methanol, methanol có trong rượu được chuyển hoá ở gan tạo thành formic acid gây ngộ độc cho cơ thể, làm suy giảm thị lực và có thể gây mù. Formic acid có công thức cấu tạo là

A. CH₃OH.                   B. HCHO.                   C. HCOOH.                   D. CH₃COOH.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Formic acid có công thức cấu tạo là HCOOH.

Bài tập 24.4: Propanoic acid có công thức cấu tạo là

A. CH₃CH₂OH.                                                B. CH₃COOH.

C. CH₃CH₂COOH.                                           D. CH₃CH₂CH₂COOH.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Propanoic acid là acid mà trong phân tử có 3 nguyên tử carbon.

Bài tập 24.5: (CH₃)₂CHCH₂COOH có tên gọi theo danh pháp thay thế là

A. dimethylpropanoic acid.                              B. 2-methylbutanoic acid.

C. 3-methylbutanoic acid.                                D. pentanoic acid.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

(CH₃)₂CHCH₂COOH có tên gọi theo danh pháp thay thế là 3-methylbutanoic acid.

Bài tập 24.6: Trong các chất sau đây, chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất?

A. CH₃CH₂OH.                                                   B. CH₃COOH.

C. CH₃CHO.                                                       D. CH₃CH₂CH₂CH₃.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Với các chất có phân tử khối chênh lệch nhau không nhiều: Nhiệt độ sôi của carboxylic acid > alcohol > aldehyde > alkane.

Bài tập 24.7: Dung dịch acetic acid không phản ứng được với chất nào sau đây?

A. Mg.                      B. NaOH.                      C. Na₂CO₃.                      D. NaCl.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Phản ứng CH₃COOH + NaCl là phản ứng của acid với muối, sau phản ứng không tạo ra chất kết tủa, chất bay hơi hay chất điện li yếu … nên không xảy ra.

Bài tập 24.8: Khi hoà tan vào nước, acetic acid

A. phân li hoàn toàn.                                       B. phân li một phần.

C. không phân li.                                             D. không tan trong nước.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Khi hoà tan vào nước, acetic acid phân li một phần.

CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO^- + H⁺

Bài tập 24.9: Nhận định nào sau đây không đúng khi nói về tính chất hoá học của acetic acid?

A. Acetic acid là acid yếu, làm đổi màu quỳ tím.

B. Acetic acid có đầy đủ các tính chất của một acid thông thường.

C. Acetic acid phản ứng được với ethanol tạo ester.

D. Acetic acid là acid yếu nên không phản ứng được với đá vôi.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Acetic acid có phản ứng với đá vôi

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂

Bài tập 24.10: Một thí nghiệm được mô tả như hình sau đây:

Chất lỏng thu được ở ống nghiệm B có mùi táo, có tên gọi là

A. ethyl formate.                                               B. methyl propionate.     

C. ethyl propionate.                                           D. propyl formate.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

CH₃CH₂COOH + CH₃OH ⇌ CH₃CH₂COOCH₃ + H₂O

                                               methyl propionate

Bài tập 24.11: Acetic acid được điều chế bằng phương pháp lên men giấm từ dung dịch chất nào sau đây?

A. C₂H₅OH.           B. CH₃OH.             C. CH₃CHO.               D. HCOOH.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Acetic acid được điều chế bằng phương pháp lên men giấm từ dung dịch C₂H₅OH.

C₂H₅OH + O₂  CH₃COOH + H₂O

Bài tập 24.12: Ethyl butanoate là một ester tạo mùi đặc trưng của quả dứa. Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế ethyl butanoate từ acid và alcohol tương ứng.

Hướng dẫn trả lời:

Phương trình phản ứng điều chế ethyl butanoate:

CH₃CH₂CH₂COOH + CH₃CH₂OH ⇌ CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₃ + H₂O

Bài tập 24.13: Carboxylic acid X có cấu tạo mạch hở, công thức tổng quát là C_nH_2n-2O₄. Carboxylic acid X thuộc loại

A. no, đơn chức.                                                          B. không no, đơn chức.

C. no và có 2 chức acid.                                              D. không no và có 2 chức acid.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Carboxylic acid X thuộc loại no và có 2 chức acid.

Bài tập 24.14: Số đồng phân cấu tạo carboxylic acid và ester có cùng công thức phân tử C₄H₈O₂ là

A. 4.                         B. 3.                        C. 6.                       D. 5.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Các công thức thỏa mãn là CH₃CH₂CH₂COOH; (CH₃)₂CHCOOH; HCOOCH(CH₃)₂; HCOOCH₂CH₂CH₃; CH₃COOCH₂CH₃; CH₃CH₂COOCH₃.

Bài tập 24.15: (CH₃)₂C=CHCOOH có tên gọi theo danh pháp thay thế là

A. 1,1-dimethylpropenoic acid.                           B. 3,3-dimethylpropenoic acid.

C. 2-methylbut-2-enoic acid.                               D. 3-methylbut-2-enoic acid.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

(CH₃)₂C=CHCOOH có tên gọi theo danh pháp thay thế là 3-methylbut-2-enoic acid.

Bài tập 24.16: Benzoic acid và muối sodium của nó có tác dụng ức chế sự phát triển của nấm mốc, nấm men và một số vi khuẩn khác nên thường được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm. Benzoic acid có công thức cấu tạo là

A. CH₃COOH.              B. HCOOH.               C. C₆H₅COOH.               D. (COOH)₂.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Benzoic acid có công thức cấu tạo là C₆H₅COOH.

Bài tập 24.17: Dãy nào sau đây gồm các chất có nhiệt độ sôi tăng dần từ trái qua phải?

A. C₄H₁₀, C₂H₅OH, CH₃CHO, HCOOH, CH₃COOH.

B. C₂H₅OH, C₄H₁₀, CH₃CHO, CH₃COOH, HCOOH.

C. CH₃CHO, C₂H₅OH, HCOOH, CH₃COOH, C₄H₁₀.

D. C₄H₁₀, CH₃CHO, C₂H₅OH, HCOOH, CH₃COOH.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Với các chất có phân tử khối chênh lệch nhau không nhiều: Nhiệt độ sôi của carboxylic acid > alcohol > aldehyde > alkane.

Phân tử khối càng lớn, nhiệt độ sôi càng cao.

Bài tập 24.18: Giấm ăn được dùng phổ biến trong chế biến thực phẩm, có chứa acetic acid với hàm lượng 4-8% về thể tích. Một chai giấm ăn thể tích 500 mL có hàm lượng acetic acid là 5%, thể tích acetic acid có trong chai giấm ăn đó là

A. 5 mL.                       B. 25 mL.                       C. 50 mL.                       D. 100 mL.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Thể tích acetic acid có trong chai giấm ăn đó là: 500.5:100 = 25 mL.

Bài tập 24.19: Cho các chất sau: H₂O (1), C₂H₅OH (2), C₆H₅OH (3), CH₃COOH (4). Độ linh động của nguyên tử hydrogen trong nhóm -OH tăng dần theo thứ tự là

A. (1) < (2) < (3) < (4).                                    B. (1) < (2) < (4) < (3).

C. (2) < (1) < (3) < (4).                                    D. (2) < (1) < (4) < (3).

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

- 2 chất (1) và (2) không có tính acid => nguyên tử H không linh động

- Tính acid của (3) < (4) nên độ linh động của H trong (4) > (3).

- Chất (2) có nhóm đẩy e => độ linh động của (2) kém hơn (1).

Vậy thứ tự đúng là (2) < (1) < (3) < (4).

Bài tập 24.20: Dung dịch acetic acid phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây?

A. Cu, NaOH, NaCl.                                   B. Zn, CuO, NaCl.

C. Zn, CuO, HCl.                                        D. Zn, NaOH, CaCO₃.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Phương trình phản ứng:

2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂

Bài tập 24.21: Để loại bỏ lớp cặn màu trắng trong ấm đun nước, người ta có thể dùng dung dịch nào sau đây?

A. Giấm ăn.                     B. Nước.                    C. Muối ăn.                     D. Cồn 70^o.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Lớp cặn màu trắng là muối cacbonat của các kim loại Mg, Ca.

Giấm ăn là dung dịch CH₃COOH 3 - 5%

                     2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂

                     2CH₃COOH + MgCO₃ → (CH₃COO)₂Mg + H₂O + CO₂

Bài tập 24.22: Hai chất X và Y có cùng công thức phân tử C₃H₄O. Cho X tác dụng với CaCO₃ thấy có bọt khí thoát ra, còn Y có thể tham gia phản ứng tráng bạc. Công thức của X và Y lần lượt là

A. CH₂=CHCOOH, OHC-CH₂-CHO.

B. CH₂=CH-COOH, CH≡C-O-CH₂OH.

C. HOOC-CH=CH₂, OHC-CH₂-CHO.

D. HOOC-CH=CH₂, CH≡C-O-CH₂OH.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

2CH₂=CHCOOH + CaCO₃ → (CH₂=CHCOO)₂Ca + CO₂ + H₂O

OHC-CH₂-CHO + 4[Ag(NH₃)₂]OH → NH₄OOCCH₂COONH₄ + 4Ag + 2NH₃+ 2H₂O

Bài tập 24.23: Khẳng định nào sau đây không đúng khi nói về đặc điểm của phản ứng ester hóa?

A. Phản ứng ester hóa là phản ứng thuận nghịch.

B. Phản ứng ester hóa là phản ứng một chiều.

B. Phản ứng ester hóa luôn có hiệu suất < 100%.

D. Phản ứng ester hóa giữa acid và alcohol thường dùng xúc tác là H₂SO₄ đặc.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Phản ứng ester hóa là phản ứng thuận nghịch, luôn có hiệu suất < 100% và thường dùng xúc tác là H₂SO­₄ đặc.

Bài tập 24.24: Sữa chua được lên men từ sữa bột, sữa bò, sữa dê,... Sữa chua tốt cho hệ tiêu hoá. Vị chua trong sữa chua tạo bởi acid nào sau đây?

A. Formic acid.      B. Acetic acid.                   C. Lactic acid.        D. Benzoic acid.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Vị chua trong sữa chua tạo bởi lactic acid.

Bài tập 24.25: Nhiều acid hữu cơ tạo nên vị chua của các loại trái cây. Ví dụ: trong quả táo có chứa malic acid; trong quả nho, quả me có tartric acid; trong quả chanh, cam có citric acid. Lấy cùng 1 mol các acid trên cho phản ứng với dung dịch Na₂CO₃ dư, acid nào tạo được thể tích khí lớn nhất? Viết phương trình hoá học, biết công thức cấu tạo của các acid trên là

Hướng dẫn trả lời:

Phương trình hóa học

HOOCCH₂CH₂COOH + Na₂CO₃ → NaOOCCH₂CH₂COONa + CO₂ + H₂O

HOOCCH(OH)CH(OH)COOH + Na₂CO₃ → NaOOCCH(OH)CH(OH)COONa + CO₂ + H₂O

2HOOCCH₂C(OH)(COOH)CH₂COOH + 2Na₂CO₃ → 2NaOOCCH₂C(OH)(COONa)CH₂COONa + 3CO₂ + 3H₂O

Bài tập 24.26: Hai thí nghiệm được mô tả như hình sau:

Nước vôi trong trong ống nghiệm nào nhanh bị đục hơn? Giải thích và viết phương trình hoá học.

Hướng dẫn trả lời:

Ống nghiệm chứa dung dịch HCl nhanh bị đục hơn do HCl là acid mạnh còn acetic acid là acid yếu.

Phương trình hoá học xảy ra:

Thí nghiệm 1:

2HCl + CaCO₃ → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O.

Thí nghiệm 2:

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂ + H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O.

Bài tập 24.27: Nhựa PET là một loại polyester được ứng dụng rộng rãi làm chai nhựa, hộp đựng, tơ sợi,... PET (polyethylene terephthalate) được tổng hợp từ phản ứng ester hoá terephtalic acid và ethylenglycol theo phản ứng sau:

Xác định công thức cấu tạo của PET.

Hướng dẫn trả lời:

Bài tập 24.28: Đồ thị hình bên mô tả sự phụ thuộc giá trị nhiệt độ sôi vào số nguyên tử carbon của bốn loại hợp chất là alkane, alcohol, aldehyde và carboxylic acid. Đồ thị A, B, C, D lần lượt tương ứng với các loại hợp chất là

A. alkane, alcohol, aldehyde, carboxylic acid.

B. alcohol, carboxylic acid, aldehyde, alkane.

C. carboxylic acid, aldehyde, alcohol, alkane.

D. carboxylic acid, alcohol, aldehyde, alkane.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Nhiệt độ sôi của carboxylic acid > alcohol > aldehyde > alkane có cùng số nguyên tử carbon.

Số nguyên tử carbon càng tăng thì nhiệt độ sôi càng cao.

Bài tập 24.29: Một loại giấm ăn có chứa hàm lượng 4,5% acetic acid về thể tích.

a) Tính khối lượng acetic acid trong một can giấm có dung tích 5L.

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 2M cần để trung hoà hết lượng giấm trên, biết khối lượng riêng của acetic acid là D = 1,05 g/mL.

Hướng dẫn trả lời:

a) Thể tích acetic acid có trong 5 L giấm ăn:

V$_{CH_{3}COOH}$ = 5.$\frac{4,5}{100}$ = 0,225 l = 225 (mL).

Khối lượng acetic acid tương ứng là:

m$_{CH_{3}COOH}$ = 225.1,05 = 236,25 (g).

b) CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

n$_{CH_{3}COOH}$ = $\frac{236,25}{60}$ (mol) = n_NaOH

V_NaOH = $\frac{236,25}{60.2}$ = 1,969 (L).

Bài tập 24.30: Cho 4,32 g acid hữu cơ X đơn chức tác dụng hết với Na₂CO₃, thu được 5,64 g muối của acid hữu cơ. Xác định công thức cấu tạo của X.

Hướng dẫn trả lời:

Gọi công thức tổng quát của X là RCOOH.

2RCOOH + Na₂CO₃ → 2RCOONa + CO₂ + H₂O

Mol:             x                              x

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:

(R + 44 + 23).x – (R + 45).x = 5,64 – 4,32

=> x = 0,06 => R + 45 = 4,32 : 0,06 =72 => R = 27 (C₂H₃-)

Vậy công thức cấu tạo của X là C₂H₃COOH hay CH₂=CH-COOH

Bài tập 24.31: Để xác định hàm lượng của acetic acid trong một loại giấm ăn, một học sinh pha loãng loại giấm ăn đó mười lần rồi tiến hành chuần độ 10 mL giấm ăn sau pha loãng bằng dung dịch NaOH 0,1M, thu được kết quả như bảng sau:

Tính hàm lượng % về thể tích acetic acid có trong loại giấm đó, biết khối lượng riêng của acetic acid là D = 1,05 g/mL, giả thiết trong thành phần giấm ăn chỉ có acetic acid phản ứng với NaOH.

Hướng dẫn trả lời:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Thể tích trung bình NaOH:

$\overline{V}_{NaOH}=\frac{9,8.2+9,7}{3}$ = 9,767 (mL).

=> n_NaOH = 0,1.9,767.10^-3 (mol) = 9,767.10^-4 (mol) = n$_{CH_{3}COOH}$

=> m$_{CH_{3}COOH}$ = 9,767.10^-4.60 = 5,58.10^-2 (mL).

Hàm lượng % về thể tích acetic acid trong giấm ăn là:

$\frac{5,58.10^{-2}}{10}$.100% = 0,558%

Do pha loãng gấp 10 lần nên hàm lượng acetic acid trước pha loãng là 5,58%.

Bài tập 24.32: Citric acid có nhiều trong quả chanh, có công thức phân tử là C₆H₈O₇. Cho 1 mol citric acid phản ứng với Na₂CO₃ thì thấy tỉ lệ mol cần thiết là 2 : 3. Xác định công thức cấu tạo của citric acid biết rằng citric acid mạch chính chứa 5C, có chứa các nhóm chức –COOH, -OH và có cấu tạo đối xứng.

Hướng dẫn trả lời:

Citric acid phản ứng với Na2CO3 theo tỉ lệ 2 : 3 => có 3 nhóm –COOH. Do vậy citric acid có 1 nhóm –OH.

Citric acid mạch chính có 5C và có cấu tạo đối xứng nên công thức cấu tạo của citric acid là:

Bài tập 24.33: Trộn 20 mL ethanol với 20 mL acetic acid, thêm 10 mL H₂SO₄ đặc rồi tiến hành phản ứng ester hóa. Sau một thời gian, thu được 17,6 g ester. Tính hiệu suất phản ứng ester, biết khối lượng riêng của ethanol và acetic acid lần lượt là 0,789 g/mL và 1,05 g/mL.

Hướng dẫn trả lời:

CH₃COOH + CH₃CH₂OH ⇌ CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

n$_{C_{2}H_{5}OH}$ = $\frac{20.0,789}{46}$ = 0,343 (mol) < n$_{CH_{3}COOH}$ = $\frac{20.1,05}{60}$ = 0,35 (mol).

=> Hiệu suất tính theo số mol alcohol.

n_ester(lt) = n$_{C_{2}H_{5}OH}$ = 0,343 (mol).

n_ester(tt) = $\frac{17,6}{88}$= 0,2 (mol).

Hiệu suất phản ứng ester hóa là:

H% = $\frac{0,2}{0,343}$.100% = 58,3%