Giải SGK Hóa học 11 Cánh diều Bài 16: Alcohol có đáp án

a) Trong phân tử các chất trên đều có chứa nhóm – OH.

b) Chất E không phải là alcohol do có nhóm – OH liên kết trực tiếp với C không no.

Các alcohol có công thức phân tử C$_{4}$H$_{10}$O:

Alcohol	Tên thay thế	Tên thông thường	Bậc alcohol
CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH	Butan – 1 – ol	Butyl alcohol	Bậc I
	2 – methylpropan – 1 – ol	Isobutyl alcohol	Bậc I
CH$_{3}$ – CH(OH) – CH$_{2}$ – CH$_{3}$	Butan – 2 – ol		Bậc II
	2 – methylpropan – 2 – ol	Tert butyl alcohol	Bậc III

Công thức cấu tạo của X:

Tên thay thế: ethane – 1,2 – diol.

Tên thông thường: ethylene glycol

Ethanol có khả năng tan vô hạn trong nước do có thể tạo được liên kết hydrogen với nước.

Dự đoán nhiệt độ sôi các chất như sau:

Giải thích dự đoán:

- Do tạo được liên kết hydrogen liên phân tử nên các alcohol có nhiệt độ sôi cao hơn các hydrocarbon hoặc dẫn xuất halogen có phân tử khối tương đương.

- Nhiệt độ sôi của các alcohol tăng dần khi phân tử khối tăng.

Đun hỗn hợp methanol và ethanol với dung dịch sulfuric acid đặc ở nhiệt độ thích hợp thì thu được những ether sau: CH$_{3}$OCH$_{3}$; C$_{2}$H$_{5}$OC$_{2}$H$_{5}$; CH$_{3}$OC$_{2}$H$_{5}$.

Các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra:

2CH$_{3}$OH $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{140}^{o}C}{\rightarrow }$CH$_{3}$OCH$_{3}$ + H$_{2}$O

2C$_{2}$H$_{5}$OH $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{140}^{o}C}{\rightarrow }$C$_{2}$H$_{5}$OC$_{2}$H$_{5}$ + H$_{2}$O

CH$_{3}$OH + C$_{2}$H$_{5}$OH $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{140}^{o}C}{\rightarrow }$CH$_{3}$OC$_{2}$H$_{5}$ + H$_{2}$O.

Alkene thu được khi đun đun propan-1-ol và propan-2-ol với dung dịch sulfuric acid đặc là giống nhau.

Các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra:

CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{170}^{o}C}{\rightarrow }$ CH$_{3}$ – CH = CH$_{2}$ + H$_{2}$O

CH$_{3}$ – CH(OH) – CH$_{3}$ $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{170}^{o}C}{\rightarrow }$ CH$_{2}$ = CH – CH$_{3}$ + H$_{2}$O.

Hiện tượng: Ethanol cháy mạnh trong không khí, phản ứng toả nhiều nhiệt.

Phương trình hoá học:

C$_{2}$H$_{5}$OH(l) + 3O$_{2}$(g) $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2CO$_{2}$(g) + 3H$_{2}$O(g).

Phương trình hoá học minh hoạ:

CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH + CuO $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH = O + Cu + H$_{2}$O.

Đánh số thứ tự từng ống nghiệm, trích mẫu thử.

Cho lần lượt từng mẫu thử phản ứng với dung dịch bromine.

+ Dung dịch bromine nhạt dần đến mất màu → mẫu thử là allyl alcohol.

CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$ – OH + Br$_{2}$ → CH$_{2}$Br – CHBr – CH$_{2}$ – OH.

+ Không có hiện tượng gì xuất hiện → mẫu thử là ethanol và glycerol (nhóm I).

Cho lần lượt từng mẫu thử ở nhóm I tác dụng với copper(II) hydroxide.

+ Copper(II) hydroxide tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch xanh lam → glycerol.

+ Không có hiện tượng: ethanol.

Hiện tượng:

+ Sau khi nhỏ vào mỗi ống nghiệm 3 – 4 giọt dung dịch copper(II) sulfate 5% và 1 mL dung dịch sodium hydroxide 20%, lắc nhẹ thấy có kết tủa xanh xuất hiện.

+ Tiếp tục nhỏ vào ống nghiệm thứ nhất 3 – 4 giọt ethanol, lắc nhẹ không thấy có hiện tượng gì xuất hiện.

+ Tiếp tục nhỏ vào ống nghiệm thứ hai 3 – 4 giọt glycerol, lắc nhẹ thấy kết tủa tan dần, thu được dung dịch có màu xanh lam đặc trưng.

Giải thích hiện tượng bằng phương trình hoá học:

CuSO$_{4}$(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)$_{2}$(s) + Na$_{2}$SO$_{4}$(aq).

C$_{2}$H$_{5}$OH + Cu(OH)$_{2}$ → không phản ứng.

- Xăng E5 là xăng có 5% ethanol theo thể tích.

- Xăng được trộn thêm 1 lượng ethanol lại được gọi là xăng sinh học vì lượng ethanol dùng để phối trộn xăng được chế biến thông qua lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, cellulose … thường là từ các loại ngũ cốc như ngô, lúa mì, đậu tương hoặc từ vỏ cây, bã mía (chất thải sản xuất)…

Chu trình khép kín của ethanol trong xăng sinh học

Hậu quả của sử dụng rượu bia khi tham gia giao thông: Rượu bia khiến hệ thần kinh mất khả năng tự chủ, mất khả năng định hướng, mất khả năng điều khiển vận động. Từ đó dẫn tới việc lái xe không an toàn, không còn xử lý tình huống được như ý muốn nữa gây mất an toàn giao thông.

Cụ thể, do không kiểm soát được nhận thức và hành vi bởi tác động của chất kích thích trong cơ thể, người sử dụng rượu bia thường không làm chủ được tay lái, có xu hướng phóng nhanh, vượt ẩu, không chấp hành tín hiệu đèn và hay ngủ gật khi đang điều khiển phương tiện dễ dẫn đến người điều khiển tự gây tai nạn (do tông vào dải phân cách, gốc cây, trụ điện, các xe khác đang dừng đỗ…) hoặc gây tai nạn với các phương tiện khác. Đây chính là nguyên nhân dẫn đến các thương tật nặng nề, cái chết đau lòng cho người tham gia giao thông.

Ý kiến cá nhân của em về việc này: Đã uống rượu bia thì không lái xe.

Ethanol được điều chế bằng phương pháp lên men các nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hoặc đường như ngũ cốc (gạo, ngô, khoai, sắn …), quả chín (nho, anh đào…). Quá trình lên men này được tóm tắt như sau:

${({C}_{6}{H}_{10}{O}_{5})}_{n}\rightarrow _{enzyme}^{{H}_{2}O}{C}_{6}{H}_{12}{O}_{6}\rightarrow _{-C{O}_{2}}^{enzyme}{C}_{2}{H}_{5}OH$

Ở nhiều nước có nền công nghiệp hoá chất phát triển, ethanol được điều chế bằng phản ứng hydrate hoá ethylene với xúc tác H$_{2}$SO$_{4}$ đặc hoặc H$_{3}$PO$_{4}$.

C$_{2}$H$_{4}$ + H$_{2}$O $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{t}^{o}}{\rightarrow }$C$_{2}$H$_{5}$OH

Ở địa phương em ethanol được sản xuất bằng phương pháp truyền thống, lên men các nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hoặc đường như ngũ cốc (gạo, ngô, khoai, sắn …). Phương pháp này có các ưu điểm và nhược điểm sau:

- Ưu điểm: Giữ nguyên vị thơm của nguyên liệu.

- Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với rượu sản xuất công nghiệp. Ngoài ra, việc sản xuất rượu theo hộ gia đình có thể không đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm hoặc không đảm bảo độ tinh khiết của rượu.

Sơ đồ điều chế glycerol từ propene:

Phương trình hoá học minh hoạ

(1) CH$_{2}$ = CH – CH$_{3}$ + Cl$_{2}$ $\overset{400-{500}^{o}C}{\rightarrow }$ CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$Cl + HCl

(2) CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$Cl + Cl$_{2}$ + H$_{2}$O → CH$_{2}$Cl – CH(OH) – CH$_{2}$Cl + HCl

(3) CH$_{2}$Cl – CH(OH) – CH$_{2}$Cl + 2NaOH $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CH$_{2}$OH – CH(OH) – CH$_{2}$OH + 2NaCl.

Các phương trình hoá học xảy ra:

a) 2CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH + 2Na → 2CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – ONa + H$_{2}$.

b) CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH + CuO $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH = O + Cu + H$_{2}$O.

c) CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{170}^{o}C}{\rightarrow }$ CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH = CH$_{2}$ + H$_{2}$O

a) Các phương trình hoá học của quá trình chuyển hoá:

(1) C$_{6}$H$_{12}$O$_{6}$ $\overset{enzyme}{\rightarrow }$2C$_{2}$H$_{5}$OH + 2CO$_{2}$

(2) CH$_{3}$CH$_{2}$Br + NaOH $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CH$_{3}$CH$_{2}$OH + NaBr

(3) CH$_{2}$ = CH$_{2}$ + H$_{2}$O $\overset{{H}_{2}S{O}_{4},{t}^{o}}{\rightarrow }$C$_{2}$H$_{5}$OH.

b) Ethanol thu được bằng phương pháp (1) là “ethanol sinh học”. Vì phương pháp (1) ethanol được điều chế bằng phương pháp lên men các nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hoặc đường như ngũ cốc (gạo, ngô, khoai, sắn …), quả chín (nho, anh đào…)…