Phản ứng CH3CHO + H2 hay CH3CHO ra C2H5OH thuộc loại phản ứng cộng hiđro đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về CH3CHO có lời giải, mời các bạn đón xem:
CH3CHO + H2 →t0, Ni C2H5OH
1. Phương trình phản ứng CH3CHO tác dụng với H2
CH3 – CH = O + H2 →to,NiCH3 – CH2 – OH
Phản ứng này thuộc loại phản ứng cộng.
2. Hiện tượng của phản ứng CH3CHO tác dụng với H2
– Không có hiện tượng nhận biết đặc biệt.
– Sản phẩm của phản ứng tác dụng với Na sinh ra khí.
3. Cách tiến hành phản ứng CH3CHO tác dụng với H2
– Dẫn khí CH3CHO vào ống nghiệm chứa khí H2, có xúc tác Ni, đun nóng.
4. Mở rộng về tính chất hoá học của anđehit
4.1. Phản ứng cộng hiđro
Ví dụ:
CH3 – CH = O + H2 →to,NiCH3 – CH2 – OH
Phản ứng tổng quát:
RCHO + H2 →to,Ni RCH2OH
⇒ Trong phản ứng này anđehit đóng vai trò là chất oxi hóa.
4.2. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
– Phản ứng tráng gương
Ví dụ:
CH3CHO + 2AgNO3 + H2O + 3NH3 →to CH3COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓
Phản ứng tổng quát:
RCHO + 2AgNO3 + H2O + 3NH3 →to RCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓
– Phản ứng tạo thành axit
2RCHO + O2 →to,xt 2RCOOH
⇒ Trong các phản ứng trên anđehit đóng vai trò là chất khử.
4.3. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn
Phản ứng tổng quát khi đốt cháy hoàn toàn anđehit no, đơn chức, mạch hở:
CnH2nO + 3n−12O2 →to nCO2 + nH2O.
5. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Cho hỗn hợp khí X gồm HCHO và H2 đi qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y gồm hai chất hữu cơ. Đốt cháy hết Y thì thu được 11,7 gam H2O và 7,84 lít khí CO2 (ở đktc). Phần trăm theo thể tích của H2 trong X là
A. 35,00%.
B. 65,00%.
C. 53,85%.
D. 46,15%.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Ta thấy, số mol của các nguyên tố trong X, Y là giống nhau => Khi đốt Y tương tự như đốt cháy X.
BTNT C: nCO2 = nHCHO = 0,35 mol
BTNT H: nH2O = nHCHO + nH2 = 0,65 mol
=> nH2 = 0,65 – 0,35 = 0,3 mol
=> %VH2 = (0,3/0,65).100% = 46,15%.
Câu 2: Hiđro hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi đốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa đủ 17,92 lít khí O2 (ở đktc). Giá trị của m là
A. 10,5.
B. 8,8.
C. 24,8.
D. 17,8.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
*Phản ứng của anđehit và H2:
BTKL: mH2 = mancol – manđehit = 1 gam
=> nH2 = 0,5 mol = nanđehit = nancol
=> nO(X) = n anđehit = 0,5 mol
*Phản ứng đốt cháy anđehit:
Do là anđehit no, đơn chức, mạch hở nên khi đốt thì nCO2 = nH2O = x mol
BTNT “O”: nO(X) + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O hay 0,5 + 2.0,8 = 2x + x
=> x = 0,7 mol
BTKL: mX + mO2 = mCO2 +mH2O
=> mX = 0,7.44 + 0,7.18 – 0,8.32 = 17,8 gam.
Câu 3: Cho hỗn hợp M gồm anđehit X (no, đơn chức, mạch hở) và hydrocarbon Y, có tổng số mol là 0,2 (số mol của X nhỏ hơn của Y). Đốt cháy hoàn toàn M, thu được 8,96 lít khí CO2 (đktc) và 7,2 gam H2O. hydrocarbon Y là
A. C3H6.
B. C2H4.
C. CH4.
D. C2H2.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nCO2 = nH2O = 0,4 mol
Anđehit no, đơn chức, mạch hở nên khi đốt cho số mol CO2 bằng H2O
=> Đốt hydrocarbon cũng thu được số mol CO2 bằng H2O
=> hydrocarbon có dạng CnH2n
Mặt khác, Ctb = nCO2 : nM = 0,4 : 0,2 = 2
A. Sai vì nếu Y là C3H6 thì X là HCHO => nX = nY => Loại.
B. Đúng.
C. Sai vì không phải dạng CnH2n.
D. Sai vì không phải dạng CnH2n.
Câu 4: Cho hỗn hợp X gồm 2 anđehit đồng đẳng liên tiếp cộng H2 thu được hỗn hợp 2 rượu đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 rượu này thu được 6,6 gam CO2 và 4,5 gam nước. Tìm công thức phân tử các anđehit trong X.
A. C3H4O và C4H6O.
B. C3H6O và C4H8O.
C. CH2O và C2H4O.
D. C4H6O và C5H8O.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Khi đốt cháy rượu nCO2 (0,15 mol) < nH2O (0,25 mol) => Ancol no, đơn chức, hở.
=> nancol = nH2O – nCO2 = 0,1 mol
=> Ctb ancol = nCO2 : n ancol = 0,15 : 0,1 = 1,5 => Ancol là CH3OH và C2H5OH
=> X chứa HCHO và CH3CHO.
Câu 5: Một chất hữu cơ Y chứa C, H, O. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y cho 6,72 lít CO2 (đktc). Mặt khác để hiđro hóa hoàn toàn 0,05 mol Y cần 1,12 lít khí H2 (0oC, 2 atm) và được ancol no, đơn chức Z. Biết X tác dụng được với AgNO3/NH3 cho Ag. Công thức cấu tạo của Y là
A. CH3CHO.
B. C2H5CHO.
C. CH2=CH-CHO.
D. HCHO.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
– Đốt cháy 0,1 mol Y thu được 0,3 mol CO2 => Số C (trong Y) = 0,3/0,1 = 3
– Khi hidro hóa Y: nY = 0,05 mol; nH2 = PV/RT = 2.1,120,082.273= 0,1 mol
=> nH2 : nY = 0,1 : 0,05 = 2 => Y có 2 nối đôi có thể cộng với H2.
Trong các phương án thì thấy CH2=CH-CHO thỏa mãn.
Câu 6: Hỗn hợp M gồm một anđehit và một alkyne (có cùng số nguyên tử cacbon). Đốt cháy hoàn toàn x mol hỗn hợp M, thu được 3x mol CO2 và 1,8x mol H2O. Phần trăm số mol của anđehit trong hỗn hợp M là
A. 50%
B. 40%.
C. 30%.
D. 20%.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
– Số nguyên tử C trung bình: C tb = nCO2 : nM = 3 => alkyne là C3H4
– Số nguyên tử H trung bình: H tb = nH : nM = 2nH2O : nM = 3,6
Mà alkyne có H > 3,6 => Andehit có số H < 3,6 => có 2H
=> Andehit là C3H2O (CH≡C-CHO)
Áp dụng phương pháp đường chéo về số nguyên tử H trung bình ta có:
=> nC3H4 : nC3H2O = 1,6 : 0,4 = 4 : 1
Giả sử nC3H4 = 4 mol; nanđehit = 1 mol
=> %nanđehit = 14+1.100% = 20%
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam hợp chất hữu cơ A thu được 0,4 mol CO2 và 0,4 mol H2O. Biết A chỉ chứa một loại nhóm chức và 0,05 mol A tham gia phản ứng tráng gương thì tạo ra 0,1 mol Ag. Công thức cấu tạo thu gọn của A là
A. C3H7CHO.
B. CH3CHO.
C. C2H5CHO.
D. C2H3CHO.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
BTNT C, H: nC = nCO2 = 0,4 mol; nH = 2nH2O = 0,8 mol
BTKL: mO(A) = mA – mC – mH = 7,2 – 0,4.12 – 0,8 = 1,6 gam
=> nO = 0,1 mol
=> nC : nH : nO = 4 : 8 : 1. Mà nAg : nA = 2 : 1 => Phân tử A có chứa 1 nhóm -CHO
=> A có CTPT C4H8O, CTCT thu gọn là C3H7CHO
Câu 8: Hỗn hợp M gồm một anđehit và một alkyne (có cùng số nguyên tử cacbon). Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp M, thu được 13,44 lít khí CO2 (ở đktc) và 6,48 gam H2O. Nếu cho 0,1 mol hỗn hợp M tác dụng hết với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3. Số mol AgNO3 phản ứng là:
A. 0,20
B. 0,14
C. 0,12
D. 0,10
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nCO2 = 0,6 mol; nH2O = 0,36 mol
Số C trung bình: Ctb = nCO2 : nM = 0,6 : 0,2 = 3 => alkyne là C3H4
Số H trung bình: Htb = 2nH2O : nM = 2.0,36 : 0,2 = 3,6
=> Anđehit có số H < 3,6 (vì alkyne có H > 3,6) => Anđehit có 2H => CH≡C-CHO
Giả sử 0,1 mol hỗn hợp M chứa a mol CH≡C-CHO và b mol CH≡C-CH3
+ nH2O (đốt 0,1 mol M) = a + 2b = 0,36/2 = 0,18 (1)
+ a + b = 0,1 (2)
Giải hệ được a = 0,02 và b = 0,08
CH≡C-CHO + 3AgNO3 → Sp (Vì anđehit có 1 liên kết ba đầu mạch + 1 nhóm -CHO)
CH≡C-CH3 + AgNO3 → Sp (Vì alkyne có 1 liên kết ba đầu mạch)
=> nAgNO3 pư = 3n anđehit + n alkyne = 3.0,02 + 0,08 = 0,14 mol
Câu 9: Hai chất hữu cơ X và Y, thành phần nguyên tố đều gồm C, H, O, có cùng số nguyên tử cacbon (MX < MY). Khi đốt cháy hoàn toàn mỗi chất trong oxi dư đều thu được số mol H2O bằng số mol CO2. Cho 0,1 mol hỗn hợp gồm X và Y phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 28,08 gam Ag. Phần trăm khối lượng của X trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 39,66%.
B. 60,34%.
C. 21,84%.
D. 78,16%.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Ta có: n hh = 0,1 mol; nAg = 0,26 mol
– Hỗn hợp có phản ứng tráng gương nên suy ra có chứa nhóm -CHO
– Mà đốt X hay đốt Y đều thu được số mol CO2 bằng số mol H2O và tỉ lệ:
nAg : nhh = 2,6
=> Hỗn hợp có chứa HCHO => Chất còn lại là HCOOH (Vì cùng số nguyên tử C)
Giả sử hỗn hợp ban đầu chứa HCHO (a mol) và HCOOH (b mol)
Giải hệ: nhh = a + b = 0,1 và nAg = 4a + 2b = 0,26 được a = 0,03 và b = 0,07
=> %mHCHO = 0,03.300,03.30+0,07.46.100%=21,84%
Câu 10: Hỗn hợp M gồm anđehit X và ketone Y đều đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn m gam M cần dùng vừa đủ 0,4 mol O2, thu được 0,35 mol CO2 và 0,35 mol H2O. Số mol của Y trong m gam M có thể là:
A. 0,08 mol
B. 0,1 mol
C. 0,05 mol
D. 0,06 mol
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Đốt cháy hỗn hợp thu được CO2 và H2O có số mol bằng nhau nên suy ra anđehit và ketone trong hỗn hợp đều no, đơn chức, mạch hở.
BTNT “O”: nO(M) = 2nCO2 + nH2O – 2nO2 = 2.0,35 + 0,35 – 2.0,4 = 0,25 mol
Do các chất đều đơn chức nên phân tử chứa 1O => nM = nO(M) = 0,25 mol
=> Ctb = nCO2 : nM = 0,35 : 0,25 = 1,4
=> Anđehit là HCHO
Giả sử hỗn hợp M chứa: HCHO (a mol) và CnH2nO (b mol)
+/ a + b = 0,25 (1)
+/ nCO2 = a + nb = 0,35 (2)
Lấy (2) – (1) được: (n-1)b = 0,1 => n=0,1b+1
Mà ketone có tối thiểu 3C nên ta có n ≥ 3 => 0,1b+1≥3→b≤0,05
Vậy số mol của ketone Y có thể là 0,05 mol.
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- 2CH3CHO + O2 →t0, Mn2+ 2CH3COOH
- HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O →t0 4Ag ↓+ 4NH4NO3 + (NH4)2CO3
- CH3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O →t0 CH3COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓
- HCHO + Br2 + H2O → HCOOH + 2HBr
