Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Carboxylic acid (Hóa học Lớp 11)

(AI giải đề cho tôi)
X có công thức CH${}_3$CH${}_2$COOH, mạch cacbon gồm 3 nguyên tử C và chứa nhóm -COOH, nên đây là axit cacboxylic no, đơn chức. Theo danh pháp IUPAC (tên thay thế), axit tương ứng với ankan propan là axit propanoic. Kiểm tra các phương án: A (axit propionic) là tên thường gọi, không phải tên thay thế; B (propanol) là ancol, sai nhóm chức; C (axit axetic) là CH${}_3$COOH, chỉ có 2C. Vậy đáp án là D, khớp với đáp án in đỏ trong tài liệu gốc.

(AI giải đề cho tôi)
X là axit no đơn chức: RCOOH + KOH → RCOOK + H2O. Khối lượng muối tăng so với axit một lượng bằng M(K) − M(H) = 39 − 1 = 38 g/mol. Số mol axit: n = (14,7 − 9)/38 = 5,7/38 = 0,15 mol. Khối lượng mol axit: M = 9/0,15 = 60 g/mol → công thức CH3COOH (axit axetic). Kiểm tra: 0,15 mol CH3COOH = 9 g; 0,15 mol CH3COOK = 0,15 × 98 = 14,7 g, khớp đề bài.

Đáp án C

Đặt số mol 3 axit lần lượt là a b và c ta có:
60a + 74b + 72c = 6,3 gam (PT theo khối lượng hỗn hợp). (1)
c = 6,4:160 = 0,04 mol (PT theo số mol brom phản ứng). (2)
Để pứ hoàn toàn với 3,15 gam X cần 0,045 mol NaOH ⇒ 6,3 gam X cần 0,09 mol NaOH.
⇒ a + b + c = 0,09 (PT theo số mol NaOH pứ) (3).
+ Giải hệ (1) (2) và (3) ⇒ a = n_{Axit axetic} = a = 0,02 mol ⇒ m_{Axit axetic} = 1,2 gam.

⇒ \%m_{Axit axetic/hh} = $\frac{1,2\times 100}{6,3}$ ≈ 19,05\%

Đáp án A

Hợp chất đơn chức có CTPT C${}_3$H${}_6$O${}_2$ không phải este.

⇒ Các đồng phân axit ⇒ Chỉ có C${}_2$H${}_5$COOH thỏa mãn

ĐA: 4.
a. Đây là phản ứng lên men từ ethanol để tạo ra acetic acid:
$$C_2{H}_{5}OH+O_2\to C{H}_{3}COOH+H_{2}O$$
b. Acetaldehyde có thể bị oxi hóa không hoàn toàn để tạo thành acetic acid:
$$C{H}_{3}CHO+\frac{1}{2}{O}_2\to C{H}_{3}COOH$$
c. Butane có thể bị oxi hóa không hoàn toàn để tạo ra acetic acid, mặc dù đây không phải là phương pháp phổ biến nhưng vẫn có thể điều chế được:
$$C_4{H}_{10}+O_2\to C{H}_{3}COOH+\text{caˊc sản phẩm phụ}$$
d. Phản ứng giữa methanol và carbon monoxide cũng có thể tạo ra acetic acid thông qua quá trình cacbonyl hóa:
$$C{H}_{3}OH+CO\to C{H}_{3}COOH$$

E gồm CₙH₂ₙ₊₃O₂N (u mol) và CₘH₂ₘ₊₄O₄N₂ (v mol)
n_E = u + v = 0,2
n_O₂ = u(1,5n - 0,25) + v(1,5m - 1) = 0,58
n_H₂O = u(n + 1,5) + v(m + 2) = 0,84
→ u = 0,08; v = 0,12; nu + mv = 0,48
→ 2n + 3m = 12
Do n ≥ 1 và m ≥ 2 nên n = 3 và m = 2 là nghiệm duy nhất.
Sản phẩm chỉ có 1 khí duy nhất nên:
Y là C₂H₅COONH₄ (0,08 mol)
X là (COONH₄)₂ (0,12 mol)
→ Muối gồm C₂H₅COONa (0,08) và (COONa)₂ (0,12)
→ m muối = 23,76.

Nhiệt độ sôi: $C{H}_{3}COOH>C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}OH>C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5>HCOOC{H}_3$
→ X là $HCOOC{H}_3$; Y là $C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5$; Z là $C{H}_{3}COOH$, T là $C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}OH$.
A. Sai, X, Y, Z đều tác dụng được với dung dịch NaOH.
B. Sai, X và T (ester và alcohol) tan được vào nhau nên không tách bằng phương pháp chiết được.
C. Sai, Z, T tan vô hạn trong nước, X tan tốt trong nước (nồng độ bão hòa 30\% ở 20°C)
D. Đúng

Chọn D.
X là axetic:
$2C{H}_{3}COOH+Zn\to (C{H}_{3}COO{)}_{2}Zn+H_2$

Chọn A (Propenoic acid).

Carboxylic acid không no là acid có liên kết đôi hoặc liên kết ba trong gốc hydrocarbon.

Propenoic acid có công thức $C{H}_2=CH-COOH$, có liên kết đôi nên là acid không no.

Số mol các chất là:

n${}_{O_2}$ = $\frac{13,44}{22,4}$ = 0,6 mol; n${}_{C{O}_2}$ = $\frac{10,304}{22,4}$ = 0,46 mol; n${}_{H_{2}O}$ = $\frac{10,8}{18}$ = 0,6 mol

Đặt công thức của axit là $C_m{H}_{2m-2}{O}_2$

$$\left\{\begin{array}{rlrl}& C_n{H}_{2n+2}{O}_z(k=0)& & \text{a mol}\\ & C_m{H}_{2m-2}{O}_2(k=2)& & \text{b mol}\end{array}\right\}+\underset{0,6mol}{O_2}\to \underset{0,46mol}{C{O}_2}+\underset{0,6mol}{H_{2}O}$$

0,26 mol E

Sơ đồ phản ứng:

n${}_{C_n{H}_{2n+2}{O}_z}$ + n${}_{C_m{H}_{2m-2}{O}_2}$ = n${}_E$ ⇒ a + b = 0,26 (I)

$(k_E-1).n_E=n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}$ ⇒ $(0-1)n_{C_n{H}_{2n+2}{O}_z}+(2-1)n_{C_m{H}_{2m-2}{O}_2}=n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}$

$\Rightarrow -a+b=0,46-0,6\Rightarrow -a+b=-0,14$ (II)

- (I),(II) ⟶ a = 0,2 mol; b = 0,06 mol

- BT O ⟶ $z.n_{C_n{H}_{2n+2}{O}_z}+2.n_{C_m{H}_{2m-2}{O}_2}+2.n_{O_2}=2.n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}$

$\Rightarrow z.0,2+2.0,06+2.0,6=2.0,46+0,6\Rightarrow z=1$

- BT C ⟶ $n.n_{C_n{H}_{2n+2}{O}_z}+m.n_{C_m{H}_{2m-2}{O}_2}=n_{C{O}_2}$ ⇒ $n.0,2+m.0,06=0,46$

— $\frac{0,46}{0,2}>1\to 0,46>1.0,2+m.0,06\Rightarrow m<4,33$ (*)
— Axit có đồng phân hình học $\to m\ge 4$ (**)
— (*),(**) $\to m=4\Rightarrow X:C_4{H}_6{O}_2$
$\Rightarrow \overline{n}.0,2+4.0,06=0,46\Rightarrow \overline{n}=1,1$
— Y, Z là ancol no, đơn chức, mạch hở $\to C_Y=1<\overline{C}=1,1<C_Z=2\Rightarrow \{\begin{array}{l}Y:C{H}_{3}OH\\ Z:C_2{H}_{5}OH\end{array}$
$\{\begin{array}{l}\text{— BT C}\to 4.n_{C_4{H}_6{O}_2}+n_{C{H}_{3}OH}+2.n_{C_2{H}_{5}OH}=n_{C{O}_2}\\ n_{C{H}_{3}OH}+n_{C_2{H}_{5}OH}=0,2\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}4.0,06+n_{C{H}_{3}OH}+2.n_{C_2{H}_{5}OH}=0,46\\ n_{C{H}_{3}OH}+n_{C_2{H}_{5}OH}=0,2\end{array}$
$\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{C{H}_{3}OH}=0,18\text{ mol}\\ n_{C_2{H}_{5}OH}=0,02\text{ mol}\end{array}$
— BTKL $\to m_E+m_{O_2}=m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}\Rightarrow m_E+32.0,6=44.0,46+10,8$
$\Rightarrow m_E=11,84$ gam
$\%m_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{m_{C_2{H}_{5}OH}}{m_E}.100=\frac{46.0,02}{11,84}.100=7,77\%$.
Đáp án A.

(AI giải đề cho tôi)
Gọi số mol: $a$ mol $C{H}_{3}COOH$ ($C_2{H}_4{O}_2$), $b$ mol $C_x{H}_{y}COOH$ ($C_{x+1}{H}_{y+1}{O}_2$), $c$ mol $(COOH{)}_2$ ($C_2{H}_2{O}_4$).

Phản ứng với $NaHC{O}_3$ dư: mỗi nhóm $-COOH$ sinh ra 1 mol $C{O}_2$, nên tổng số nhóm $-COOH$:
$$a+b+2c=\frac{11,2}{22,4}=0,5\text{ mol}$$

Đốt cháy thu $14,4$ g $H_{2}O=0,8$ mol → số mol H = $1,6$ mol:
$$4a+(y+1)b+2c=1,6$$
Thay $2c=0,5-a-b$:
$$3a+yb=1,1(1)$$

Khối lượng hỗn hợp:
$$60a+(12x+y+45)b+90c=29,6$$
Viết $90c=45\cdot 2c=45(0,5-a-b)$:
$$15a+(12x+y)b=7,1(2)$$

Lấy $(2)-(1)$:
$$(15a-3a)+(12x+y)b-yb=7,1-1,1\Rightarrow 12a+12xb=6\Rightarrow a+xb=0,5\text{ mol}$$

Số mol $C{O}_2$ khi đốt cháy:
$$n_{C{O}_2}=2a+(x+1)b+2c=(a+xb)+(a+b+2c)=0,5+0,5=1,0\text{ mol}$$

Vậy $m=1,0\times 44=44$ gam.

Kiểm tra với một bộ giá trị hợp lệ: $a=0,1$; $b=0,4$ (với $x=1,y=2$); $c=0$: khối lượng $=60(0,1)+59(0,4)=29,6$ g ✓; H $=4(0,1)+3(0,4)=1,6$ ✓; nhóm COOH $=0,5$ ✓; $n_{C{O}_2}=1,0$ mol ✓.

(AI giải đề cho tôi)
Nhiệt độ sôi: metyl axetat (T) $57^{\circ }C$; ancol etylic (Z) $78^{\circ }C$; axit axetic (Y) $118^{\circ }C$; axit propionic (X) $141^{\circ }C$. Este có nhiệt độ sôi thấp nhất do không tạo liên kết hydro giữa các phân tử; ancol tạo liên kết hydro nhưng khối lượng phân tử nhỏ hơn axit; axit cacboxylic tạo liên kết hydro bền kiểu nhị trùng nên nhiệt độ sôi cao nhất, axit propionic có khối lượng phân tử lớn hơn axit axetic nên sôi cao hơn. Vậy chiều tăng dần: T < Z < Y < X, khớp đáp án D (57-D).

Đáp án C. Ta có $X+NaHC{O}_3\to Mu\acute{\hat{o}}i+H_{2}O+C{O}_2$

$$\to n_X=n_{C{O}_2}=\frac{2,2}{44}=0,05mol$$

Khi cho X tác dụng với $C_2{H}_{5}OH$ lấy dư, ta có $H=80\%$ thì $m_{este}=3,52(gam)$

Ta có: $n_{este}=n_X\times H=0,05\times 0,8=0,04\to M_{este}=\frac{3,52}{0,04}=88$

$\to$ Este : $C{H}_{3}COOC{H}_3\to$ axit $C{H}_{3}COOH$ có $M=60\to m_x=0,05.60=3(gam)$ Vậy $m=3gam$

Đáp án A. Phân tích : Tính axit : $C_6{H}_{5}OH(3)<C{H}_{3}COOH(2)<HCOOH(1)$

Đáp án : A
Hướng dẫn : Gọi axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở là RCOOH
Ta có $2RCOOH+CaC{O}_3\to (RCOO{)}_{2}Ca+H_{2}O+C{O}_2$
→ $\frac{5,76}{R+45}=\frac{1}{2}.\frac{7,28}{40+(R+44).2}$
Giải phương trình: $2.5,76.[40+2(R+44)]=7,28.(R+45)$ → $11,52.(128+2R)=7,28.(R+45)$ → $1474,56+23,04R=7,28R+327,6$ → $15,76R=-1146,96$... kiểm tra lại theo tỉ lệ mol: $\frac{5,76}{R+45}=\frac{7,28}{2(R+64)}$ → $5,76.2(R+64)=7,28(R+45)$ → $11,52R+737,28=7,28R+327,6$ → $4,24R=-409,68$, xét lại khối lượng muối: $(RCOO{)}_{2}Ca$ có M $=40+2(R+44)=2R+128$; $n_{axit}=\frac{5,76}{R+45}$, $n_{muoi}=\frac{1}{2}{n}_{axit}$, nên $\frac{5,76}{2(R+45)}.(2R+128)=7,28$ → $\frac{5,76(R+64)}{R+45}=7,28$ → $5,76R+368,64=7,28R+327,6$ → $1,52R=41,04$ → $R=27$ → R là $C_2{H}_3$.
Vậy X là $C{H}_2=CHCOOH$ (axit acrylic). (Phần tính R = 27 và kết luận được bổ sung bởi AI solution agent vì lời giải in trong nguồn kết thúc đột ngột tại dấu '→'; đáp án A lấy đúng từ nguồn trang 44.)

Phản ứng:
$$C{H}_{3}C{H}_{2}OH+O_2\stackrel{\text{enzyme}}{\to }C{H}_{3}COOH+H_{2}O$$
Đây là quá trình chuyển hóa ethanol thành acetic acid nhờ enzyme, chính là quá trình lên men giấm.

(AI giải đề cho tôi)
Axit axetic (CH${}_3$COOH) là axit yếu nhưng có đủ tính axit để phản ứng với: kim loại hoạt động (Na): $2C{H}_{3}COOH+2Na\to 2C{H}_{3}COONa+H_2\uparrow$; bazơ (NaOH): $C{H}_{3}COOH+NaOH\to C{H}_{3}COONa+H_{2}O$; oxit bazơ/kim loại yếu đứng trước H (CaCO${}_3$): $2C{H}_{3}COOH+CaC{O}_3\to (C{H}_{3}COO{)}_{2}Ca+C{O}_2\uparrow +H_{2}O$. Xét các dãy: A sai vì CH${}_3$COOH không phản ứng với NaCl; B sai vì không phản ứng với HCl; D sai vì không phản ứng với Cu (đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học) và NaCl. Chỉ dãy C (NaOH, Na, CaCO${}_3$) đều phản ứng được với axit axetic.

(AI giải đề cho tôi)
Các đồng phân đơn chức, mạch hở của C2H4O2 là: CH3COOH (axit axetic) và HCOOCH3 (metyl fomat, este). Axit axetic phản ứng với cả 3 chất: với Na (2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2), với NaOH (CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O), với NaHCO3 (CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2 + H2O). Este HCOOCH3 không phản ứng với Na, NaOH (điều kiện thường không đun nóng) hay NaHCO3. Vậy tổng số phản ứng xảy ra là 3.

(AI giải đề cho tôi)
Các chất: HCOOCH${}_3$ (metyl fomat, sôi ~32°C), CH${}_3$COOH (axit axetic, ~118°C), C${}_2$H${}_5$COOH (axit propionic, ~141°C), CH${}_3$COOCH${}_3$ (metyl axetat, ~57°C). Axit cacboxylic tạo liên kết hydrogen phân tử mạnh nên sôi cao hơn este cùng khối lượng; trong hai axit, axit propionic có phân tử lớn hơn nên nhiệt độ sôi cao nhất. Vậy C${}_2$H${}_5$COOH có nhiệt độ sôi cao nhất, khớp đáp án nguồn (Câu 41: C).

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng tráng bạc xảy ra với chất chứa nhóm chức có tính khử như andehit. Trong các đáp án: CH${}_3$COOH (axit axetic) không có nhóm -CHO; C${}_2$H${}_2$ (axetilen) không tráng bạc trong điều kiện phản ứng tráng bạc thông thường; C${}_6$H${}_5$OH (phenol) không có nhóm -CHO; HCOOH (axit fomic) có cấu trúc H-C(=O)-OH chứa nhóm andehit (-CHO) nên cho phản ứng tráng bạc với dung dịch AgNO${}_3$/NH${}_3$: HCOOH + 2[Ag(NH${}_3$)${}_2$]OH → (NH${}_4$)2CO3 + 2Ag↓ + 2NH${}_3$ + H${}_2$O. Vậy đáp án là D, khớp với đáp án nguồn (Câu 4: D).