Bài tập về tính acid của carboxylic acid (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về tính acid của carboxylic acid lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về tính acid của carboxylic acid.

Bài tập về tính acid của carboxylic acid (cách giải + bài tập)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Carboxylic acid thể hiện tính acid yếu. Bài toán thường gặp:

1. Carboxylic acid phản ứng với dung dịch kiềm:

- Tổng quát:

R(COOH)_a + aNaOH → R(COONa)_a + aH₂O

$\Rightarrow$ số nhóm COOH = $\frac{n_{NaOH}}{n_{acid}}$

- Với carboxylic acid đơn chức:

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_acid + m_NaOH = m_muối + $m_{H_{2}O}$ ($n_{NaOH}=n_{H_{2}O}$)

- Giấm ăn là dung dịch acetic acid (CH₃COOH) từ 2 – 5%.

2. Carboxylic acic phản ứng với muối carbonate:

- Với muối hydrogencarbonat $\left(HC{O}_3^{-}\right):$

Tổng quát:

R(COOH)_a + aNaHCO₃ → R(COONa)_a + aCO₂↑ + aH₂O

⇒ Số nhóm COOH = $\frac{n_{C{O}_2}}{n_{acid}}$

Trường hợp acid đơn chức:

RCOOH + NaHCO₃ → RCOONa + CO₂↑ + H₂O

⇒$n_{\text{COOH}}=n_{C{O}_2}$

- Với muối carbonat $\left(C{O}_3^{2-}\right):$

2RCOOH + Na₂CO₃ → 2RCOONa + CO₂↑ + H₂O

2RCOOH + CaCO₃ → (RCOO)₂Ca + CO₂↑ + H₂O

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Giấm được sử dụng khá phổ biến để chế biến thức ăn. Bạn Mai muốn xác định nồng độ acetic acid có trong giấm ăn bằng cách sử dụng dung dịch sodium hydroxyde 0,1M để chuẩn độ. Bạn lấy mẫu giấm ăn đó để làm thí nghiệm và kết quả chuẩn độ 3 lần như bảng sau:

Thí nghiệm	Thể tích giấm (mL)	Thể tích dung dịch NaOH 0,1 M cần dùng (mL)
1	5,0	25,0
2	5,0	25,0
3	5,0	24,9

Hãy giúp bạn Mai xác định nồng độ mol của acetic acid trong giấm.

Hướng dẫn giải

Thể tích trung bình của dung dịch NaOH cần dùng:

$V_{NaOH}=\frac{25+25+24,9}{3}=24,97mL$

Nồng độ acetic acid có trong giấm ăn là:$C_{M\left(C{H}_{3}COOH\right)}=\frac{24,79.0,1}{5}=0,5M.$

Ví dụ 2. Cho 4,32 gam acid hữu cơ X đơn chứa tác dụng hết với Na₂CO₃, thu được 5,64 gam muối của acid hữu cơ. Xác định công thức cấu tạo của X.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức tổng quát của X là RCOOH.

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, ta có:

(R + 44 + 23).x – (R + 45).x = 5,64 – 4,32 $\Rightarrow$ x = 0,06

$\Rightarrow$ R + 45 = $\frac{4,32}{0,06}$= 72 $\Rightarrow$ R = 27 (C₂H₃-)

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

C. Bài tập tự luyện

Câu 1. Cho dung dịch acetic acid có nồng độ x% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 20% thu được dung dịch muối sodium acetate có nồng độ 10,25%. Giá trị của X là

A. 10%.

B. 15%.

C. 18,67%.

D. 20%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là : A

Gọi a là số mol CH₃COOH phản ứng.

Phương trình hóa học:

$\Rightarrow m_{ddNaOH}=\frac{40a}{20\%}=200a\left(g\right)$

$\Rightarrow m_{ddC{H}_{3}COONa}=\frac{82a}{10,25\%}=800a\left(g\right)\Rightarrow m_{ddC{H}_{3}COOH}=600a\left(g\right)$

$\Rightarrow C{\%}_{C{H}_{3}COOH}=\frac{60a}{600a}\times 100=10\%$

Câu 2: Để trung hòa 6,72 gam một carboxylic acid Y (no, đơn chức), cần dùng 200 gam dung dịch NaOH 2,24%. Công thức của Y là

A. C₂H₅COOH.

B. CH₃COOH.

C. C₃H₇COOH.

D. HCOOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$n_{NaOH}=\frac{200.2,24\%}{40}=0,112mol$

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

0,112 ← 0,112 mol

$M_{RCOOH}=\frac{6,72}{0,112}=60=M_R+45\Rightarrow M_R=15\Rightarrow R:C{H}_3-\Rightarrow C{H}_{3}COOH.$

Câu 3: Trung hòa 10,4 gam carboxylic acid X bằng dung dịch NaOH, thu được 14,8 gam muối. Công thức của X là

A. C₃H₇COOH.

B. HOOC-CH₂-COOH.

C. HOOC-COOH.

D. C₂H₅COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

R(COOH)_a + aNaOH → R(COONa)_a + aH₂O

Ta có: n_acid = n_muối

$\Rightarrow$$\frac{10,4}{M_R+45a}=\frac{14,8}{M_R+67a}$

Với a = 1 $\Rightarrow$ M_R = 7 $\Rightarrow$ Vô lí.

Với a = 2 $\Rightarrow$ M_R = 14 $\Rightarrow$ R là -CH₂- $\Rightarrow$ X: HOOC – CH₂ – COOH.

Câu 4. Cho 3,6 gam carboxylic acid no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 mL dung dịch gồm KOH 0,12 M và NaOH 0,12 M. Cô cạn dung dịch thu được 8,28 gam hỗn hợp chất rắn khan. Công thức của X là

A. C₂H₅COOH.

B. CH₃COOH.

C. HCOOH.

D. C₃H₇COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

n_NaOH = n_KOH = 0,06 mol

BTKL: $3,6+0,06.40+0,06.56=8,28+18n_{H_{2}O}\Rightarrow n_{H_{2}O}=0,06mol=n_{RCOOH}$

$\Rightarrow$ M_RCOOH = $\frac{3,6}{0,06}=60$ $\Rightarrow$ CH₃COOH.

Câu 5: Trung hoà 5,48 gam hỗn hợp gồm acetic acid, phenol và benzoic acid cần dùng 600 mL dung dịch NaOH 0,1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là

A. 8,64 gam.

B. 4,90 gam.

C. 6,80 gam.

D. 6,84 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

n_NaOH = 0,06 mol.

Tăng giảm khối lượng: m_{rắn khan} = m_hh + 22n_NaOH = 5,48 + 22.0,06 = 6,8 gam.

Câu 6. Cho một dung dịch chứa 5,76 gam một carboxylic acid X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO₃ thu được 7,28 gam muối carboxylate. Công thức cấu tạo của X là

A.CH₂=CHCOOH.

B. CH₃COOH.

C.HC≡CCOOH.

D.CH₃CH₂COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Gọi công thức của X là RCOOH.

2RCOOH + CaCO₃ $\to$ (RCOO)₂Ca + CO₂ + H₂O

Ta có: n_acid = 2.n_muối

$\Rightarrow$$\frac{5,76}{M_R+45}$ = 2.$\frac{7,28}{2M_R+128}$ $\Rightarrow$ M_R = 27 (C₂H₃- hay CH₂=CH-)

Vậy X có công thức là: CH₂=CHCOOH.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm hai carboxylic acid đơn chức, đồng đẳng kế tiếp. Cho 5,4 gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaHCO₃ dư, thu được 2,479 lít khí CO₂ (đkc). Công thức của hai acid trong X là

A. C₃H₇COOH và C₄H₉COOH.

B. CH₃COOH và C₂H₅COOH.

C. C₂H₅COOH và C₃H₇COOH.

D. HCOOH và CH₃COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Gọi công thức chung của 2 acid là RCOOH.

Câu 8. Cho 30 gam hỗn hợp 3 acid gồm HCOOH, CH₃COOH, CH₂=CH-COOH tác dụng vừa hết với dung dịch NaHCO₃ thu được 14,874 lít CO₂ (đkc), khối lượng muối có trong dung dịch sau phản ứng là

A. 43,2 gam.

B. 56,4 gam.

C. 54 gam.

D. 43,8 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Gọi công thức chung của 3 acid là RCOOH

BTKL: 30 + 84.0,6 = m_muối = 0,6.44 + 0,6.18 Þ m_muối = 43,2 gam.

Câu 9. Hỗn hợp X gồm hai carboxylic acid đơn chức, đồng đẳng kế tiếp. Cho 6,5 gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaHCO₃ dư, thu được 2,479 lít khí CO₂ (đkc). Công thức của hai acid trong X là

A. C₃H₇COOH và C₄H₉COOH.

B. CH₃COOH và C₂H₅COOH.

C. C₂H₅COOH và C₃H₇COOH.

D. HCOOH và CH₃COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Gọi công thức chung của 2 acid là RCOOH.

Câu 10. Cho m gam một carboxylic acid X (mạch carbon không phân nhánh) tác dụng với NaHCO₃ dư được 2,479 lít CO₂ (đkc). Mặt khác, cũng m gam acid trên tác dụng với Ca(OH)₂ dư được 9,1 gam muối. X là

A. formic acid.

B. acetic acid.

C. oxalic acid.

D. acrylic acid.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$n_{C{O}_2}=0,1mol.$ X không phân nhánh Þ X là carboxylic đơn chức hoặc hai chức.

Trường hợp 1: X là carboxylic acid đơn chức.

$\Rightarrow$ M_muối = $\frac{9,1}{0,05}=182=2M_R+128\Rightarrow M_R=27(C_2{H}_3-)\Rightarrow X:C_2{H}_{3}COOH$

Vậy X là acrylic acid.

Đã chọn được đáp án đúng nên không cần xét trường hợp còn lại.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về phản ứng tạo ether của alcohol
• Bài tập về phản ứng tách nước tạo alkene của alcohol
• Bài tập điều chế ethanol
• Bài toán điều chế phenol và dẫn xuất của phenol
• Bài toán về phản ứng tráng bạc của aldehyde
• Bài tập về phản ứng ester hóa

---