Giải SBT Hóa 12 CTST Ôn tập chương 1 có đáp án

Ứng với công thức phân tử C$_{5}$H$_{10}$O$_{2}$ có 9 ester là đồng phân cấu tạo của nhau:

Đáp án đúng là: D

Số hợp chất hữu cơ đơn chức khác nhau ứng với công thức phân tử C$_{4}$H$_{8}$O$_{2}$ là 6. Trong đó:

- Có 4 đồng phân là ester: HCOOCH$_{2}$CH$_{2}$CH$_{3}$; HCOOCH(CH$_{3}$)CH$_{3}$; CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$; C$_{2}$H$_{5}$COOCH$_{3}$.

- Có 2 đồng phân là acid: CH$_{3}$CH$_{2}$CH$_{2}$COOH; CH$_{3}$CH(CH$_{3}$)COOH.

Đáp án đúng là: D

Giải thích bằng phương trình hoá học:

CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$ (E) + H$_{2}$O $\overset{{H}^{+},{t}^{o}}{⇌}$ CH$_{3}$COOH (Y) + C$_{2}$H$_{5}$OH (X)

C$_{2}$H$_{5}$OH + O$_{2}$ $\overset{men}{\rightarrow }$CH$_{3}$COOH + H$_{2}$O

Đáp án đúng là: D

Với các chất có phân tử khối tương đương, ta có:

Nhiệt độ sôi: Ester < Alcohol < Acid.

Như vậy ta có bảng sau:

Đáp án đúng là: A

Methacrylic acid: CH$_{2}$=C(CH$_{3}$)COOH hay C$_{4}$H$_{6}$O$_{2}$.

Methyl acrylate: CH$_{2}$=CHCOOCH$_{3}$ hay C$_{4}$H$_{6}$O$_{2}$.

Vậy methacrylic acid và methyl acrylate là đồng phân của nhau.

Đáp án đúng là: B

Đây là phản ứng thuỷ phân chất béo trong môi trường kiềm (hay là phản ứng xà phòng hoá).

Ta có phương trình nhiệt học của các phản ứng:

2C(s) + O$_{2}$(g) + 2H$_{2}$(g) HCOOCH$_{3}$(l) ${\Delta _r}H_{298}^o = a$

HCOOCH$_{3}$(l) + 2O$_{2}$(g) 2CO$_{2}$(g) + 2H$_{2}$O(g) ${\Delta _r}H_{298}^o = b$

2CO$_{2}$(g) 2C(s) + 2O$_{2}$(g) ${\Delta _r}H_{298}^o = - 2c$

Cộng 3 phản ứng trên, kết quả được:

${\Delta _r}H_{298}^o = a + b - 2c$

Theo đề bài ra, ta có:

${\Delta _r}H_{298}^o = 2d$

Vậy 2d = a + b – 2c.

Đáp án đúng là: B

Chất có áp suất hơi cao thì dễ bay hơi và do đó có nhiệt độ sôi thấp hơn.

Đáp án đúng là: D

Dụng cụ đo phù hợp là cốc đong.

a) Ta có: %O = 100% - (40,7% + 5,1%) = 54,2%.

Đặt công thức của X là C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$, ta có:

$x:y:z = \frac{{\% C}}{{12}}:\frac{{\% H}}{1}:\frac{{\% O}}{{16}} = \frac{{40{,}7}}{{12}}:\frac{{5{,}1}}{1}:\frac{{54{,}2}}{{16}} = 3{,}39:5{,}1:3{,}39 = 2:3:2$

Vậy công thức thực nghiệm của X là C$_{2}$H$_{3}$O$_{2}$.

b) Dựa vào phổ khối của X, nhận thấy phân tử khối của X là 118, do đó X có công thức phân tử là C$_{4}$H$_{6}$O$_{4}$.

c) X có thể có các công thức cấu tạo: HOOCCH$_{2}$CH$_{2}$COOH hoặc CH$_{3}$CH(COOH)$_{2}$.

d) 20 gam dung dịch Y chứa 1 gam chất X nên khối lượng chất X có trong 4 gam dung dịch Y là:

${m_X} = \frac{4}{{20}} = 0{,}2\,gam.$

Do n$_{NaOH}$ = 0,017.0,2 = 0,0034 (mol).

Nên ${n_X} = \frac{{0{,}0034}}{2} = 0{,}0017\,(mol).$

Vậy ${M_x} = \frac{{0{,}2}}{{0{,}0017}} = 117{,}6.$

e) Vì Z không phân nhánh nên X phải không phân nhánh.

Vậy công thức cấu tạo của X là HOOC-CH$_{2}$CH$_{2}$-COOH, có tên succinic acid.

Z là ester của X với ethanol nên công thức cấu tạo của Z là C$_{2}$H$_{5}$OOC-CH$_{2}$CH$_{2}$-COOC$_{2}$H$_{5}$, có tên diethyl succinate.

Phương trình hoá học của phản ứng:

HOOC-CH$_{2}$CH$_{2}$-COOH + 2C$_{2}$H$_{5}$OH C$_{2}$H$_{5}$OOC-CH$_{2}$CH$_{2}$-COOC$_{2}$H$_{5}$ + 2H$_{2}$O

g) Trước hết, cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp sau phản ứng, toàn bộ succinic acid chuyển thành muối disodium succinate. Sau đó, thêm dung môi hexane vào, diethyl succinate sẽ tan trong hexane, còn ethanol, disodium succinate và sodium hydroxide tan trong nước. Dùng phễu chiết để tách lớp hexane có hoà tan diethyl succinate.

Do hexane và diethyl succinate có nhiệt độ sôi chênh lệch nhiều (68,7 °C so với 217 °C) nên có thể dùng phương pháp chưng cất để tách riêng chúng.

a) Công thức khung phân tử của elaidic acid và oleic acid lần lượt là:

b) Oleic acid và elaidic acid là đồng phân hình học của nhau, trong đó oleic acid có liên kết đôi C=C ở dạng cis nên zigzag hơn elaidic acid có liên kết đôi C=C ở dạng trans.

c) Do oleic acid có liên kết đôi C=C ở dạng cis, zigzag hơn elaidic acid có liên kết đôi C=C ở dạng trans nên các phân tử elaidic acid trong mạng tinh thể xếp khít với nhau hơn so với oleic acid. Kết quả là lực hút giữa các phân tử elaidic acid mạnh hơn so với oleic acid làm nhiệt độ nóng chảy của elaidic acid (45 °C) cao hơn so với oleic acid (13,4 °C).

Do Y có nhiệt độ sôi cao hơn X nên Y là carboxylic acid và X là ester.

Vậy X là: HCOO – CH = CH$_{2}$; Y là CH$_{2}$ = CH – COOH.

a) Acid béo rất quan trọng cho hoạt động bình thường của tất cả các hệ thống trong cơ thể như hệ thống tuần hoàn, hệ thống hô hấp, hệ thống miễn dịch, não và các cơ quan khác. Cơ thể có khả năng tổng hợp hầu hết các acid béo từ thức ăn, những acid béo này được gọi là acid béo không thiết yếu. Ngoài ra, có một số acid béo cơ thể không thể tổng hợp được, chúng được gọi là acid béo thiết yếu. Cần lưu ý acid béo không thiết yếu thì không có nghĩa là không quan trọng, việc phân loại nêu trên chỉ dựa vào khả năng tổng hợp acid béo của cơ thể.

Acid béo thiết yếu phải được lấy từ thực phẩm, chúng thuộc hai loại là omega-3 và omega-6. Acid béo omega-3 và omega-6 là tiền thân của các hợp chất quan trọng, được gọi là eicosanoid. Eicosanoid là những hormone kiểm soát nhiều hormone khác và các chức năng quan trọng của cơ thể như hệ thống thần kinh trung ương, hệ thống miễn dịch. Do đó trong số 3 acid béo đã cho, chỉ có linoleic acid là acid béo thiết yếu.

b) Nhiệt độ nóng chảy của 3 acid béo đã cho liên quan đến cấu trúc phân tử của chúng:

Ta đã biết liên kết đôi C=C ở dạng cis làm phân tử trở nên zigzag nhiều hơn. Stearic acid là acid béo no có cấu trúc ít ziggag nhất, còn oleic acid có 1 liên kết đôi C=C ở dạng cis và linoleic acid có 2 liên kết đôi C=C ở dạng cis nên oleic acid có cấu trúc zigzag nhiều hơn và linoleic acid có cấu trúc zigzag nhất.

Điều này dẫn đến các phân tử stearic acid trong mạng tinh thể xếp khít với nhau nhất, rồi đến oleic acid và linoleic acid là kém khít nhất. Kết quả là lực hút giữa các phân tử acid béo giảm dần theo thứ tự từ stearic acid đến linoleic acid, làm nhiệt độ nóng chảy của chúng giảm dần theo thứ tự trên theo bảng sau:

Ở điều kiện thường (25 °C), stearic acid ở thể rắn do có nhiệt độ nóng chảy là 69 °C, còn oleic acid và linoleic acid ở thể lỏng do có nhiệt độ nóng chảy lần lượt là 13,4 °C và -5 °C.

c) Phân tử muối sodium hoặc potassium của chúng đều có một đầu ưa nước gắn với một đuôi dài kị nước nên đều được sử dụng làm xà phòng.

a) Công thức khung phân tử của myricyl cerotate:

b) Thực vật ngăn ngừa mất nước bằng cách phủ sáp trên bề mặt lá của chúng. Thành phần sáp thường khác nhau giữa các loài, các cơ quan và các giai đoạn phát triển của cây. Hàm lượng sáp trên lá tăng ở những khu vực có nhiệt độ cao hoặc có lượng bức xạ mặt trời lớn hay những vùng khô cằn, vùng có lượng nước trong đất thấp.

Ngoài việc làm giảm sự thoát hơi nước của lá, lớp sáp còn ngăn không cho nước và các hạt tích tụ trên bề mặt lá, ức chế sự phát triển của mầm bệnh.

a) Công thức khung phân tử của α-linolenic acid và γ-linolenic acid:

b) α-linolenic acid là acid béo thuộc nhóm omega-3 và γ-linolenic acid là acid béo thuộc nhóm omega-6 nên chúng đều là các acid béo thiết yếu.

c) Liên kết đôi C=C ở dạng cis làm phân tử trở nên zigzag nhiều hơn. Stearic acid là acid béo no có cấu trúc ít zigzag nên các phân tử của chúng trong mạng tinh thể xếp khít với nhau nhất so với α-linolenic acid và γ-linoỉenic acid. Kết quả là lực hút giữa các phân tử stearic acid là mạnh nhất, làm cho nhiệt độ nóng chảy của stearic acid cao hơn các acid còn lại.

a) Chất béo khi tiếp xúc với không khí ẩm ở nhiệt độ phòng sẽ xảy ra các phản ứng oxi hoá và thuỷ phân làm cho chúng bị phân huỷ, gây ôi thiu và tạo hợp chất có mùi khó chịu. Có thể ngăn ngừa sự ôi thiu do sự oxi hoá và thuỷ phân bằng cách bảo quản dầu, mỡ trong hộp đậy kín và giữ trong tủ lạnh.

b) Nguyên nhân gây ra mùi khó chịu của bơ khi để lâu ngoài không khí ẩm là do những vi sinh vật có trong không khí cung cấp lipase là enzyme xúc tác quá trình thuỷ phân bơ, tạo ra butyric acid có mùi khó ngửi.

c) Quan sát cấu trúc phân tử của linoleic acid và linolenic acid, ta thấy chúng đều chứa đoạn mạch carbon – CH=CH-CH$_{2}$-CH=CH- như sau:

Khi 2 liên kết đôi trong đoạn mạch -CH=CH-CH$_{2}$-CH=CH- bị oxi hoá sẽ giải phóng MDA. Điều đó giải thích vì sao các chất béo có chứa thành phần là linoleic acid hoặc α-linolenic acid dễ bị oxi hoá tạo mùi khó chịu.

b) Chất chống oxi hoá là những hợp chất có ái lực với oxygen lớn hơn ái lực của lipid trong thực phẩm. Chúng hoạt động bằng cách ưu tiên làm cạn kiệt nguồn cung cấp oxygen được hấp thụ vào sản phẩm và được thêm vào với lượng rất nhỏ (0,001% - 0,01%) để giúp ngăn chặn quá trình oxi hoá chất béo.

c) Dầu mỡ ôi thiu tạo ra các hợp chất gây hại. Các hoá chất như peroxide và aldehyde có thể làm hỏng tế bào và góp phần gây xơ vữa động mạch. Các gốc tự do sinh ra từ dầu ôi thiu cũng có thể làm hỏng DNA trong tế bào, gây tổn thương động mạch và có khả năng gây ung thư.

Ngoài ra, hàm lượng malondialdehyde cao được tìm thấy trong thực phẩm ôi thiu được báo cáo là chất gây ung thư và tồn tại nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khoẻ.

Vì hợp chất có M = 60 mà chỉ chứa các nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen nên hợp chất này có thể có công thức phân tử là C$_{3}$H$_{8}$O hoặc C$_{2}$H$_{4}$O$_{2}$.

- Có 3 hợp chất hữu cơ đơn chức có công thức phân tử C$_{3}$H$_{8}$O là CH$_{3}$CH$_{2}$CH$_{2}$OH, (CH$_{3}$)$_{2}$CHOH và C$_{2}$H$_{5}$OCH$_{3}$.

- Có 2 hợp chất hữu cơ đơn chức có công thức phân tử C$_{2}$H$_{4}$O$_{2}$ là HCOOCH$_{3}$ và CH$_{3}$COOH.

Vậy tổng cộng có 5 hợp chất hữu cơ đơn chức cần tìm.

Có 4 triglyceride cần tìm là:

Đặt công thức ester là RCOOR$^{’}$.

Theo đề bài, ta có: m$_{muối}$ > m$_{ester}$ nên M$_{R’}$ < 23 Þ M$_{R’}$ = 15.

Vậy ester E là methyl acetate, muối F là sodium acetate và alcohol G là methanol.

Vậy ${m}_{C{H}_{3}OH}=0{,}1\times 32=3{,}2(g).$

Vì alcohol cháy cho số mol nước gấp đôi số mol CO$_{2}$ nên alcohol là CH$_{3}$OH.

Do ester E có M < 200, xà phòng hoá tạo muối F, khi đốt F chỉ thu được CO$_{2}$ và 0,2 mol Na$_{2}$CO$_{3}$ cho thấy đây là muối (COONa)$_{2}$.

Vậy ester là (COOCH$_{3}$)$_{2}$ và n = 0,2 mol.

Þ m = 118.0,2 = 23,6 gam.

Ta có: n$_{KOH đã dùng}$ = 1 mol và ${n_{{\rm{glycerol\;}}}} = \frac{{29{,}44}}{{92}} = 0{,}32$ mol.

Điều này chứng tỏ chất béo A đã cho gồm các triglyceride có lẫn một phần acid béo.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m$_{A}$ + m$_{KOH}$ = m$_{muối}$ + m$_{glycerol}$+ m$_{nước}$

Þ m$_{muối}$ = (m$_{A}$ + m$_{KOH}$) – (m$_{glycerol}$+ m$_{nước}$)

= (300 + 1.56) – [92.0,32 + 18.(1 – 3.0,32)] = 325,84 gam.

Do khối lượng muối sodium carboxylate chiếm 70% khối lượng xà phòng nên thực tế khối lượng xà phòng thu được là:

m$_{xà phòng}$ = $\frac{{325{,}84}}{{70}}.100 = 465{,}49\,gam$