Phản ứng tách nước của Ancol - Hoá học lớp 11

Phản ứng tách nước của Ancol

Với Phản ứng tách nước của Ancol Hoá học lớp 11 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Phản ứng tách nước của Ancol từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 11.

A. Phương pháp giải & Ví dụ minh họa

a. Tách nước ở 170ºC → Anken

- Nếu tách 1 ancol → 1 anken duy nhất → ancol no đơn chức có C ≥ 2

- Nếu 1 hỗn hợp ancol tách nước cho ra 1 anken → hỗn hợp ancol phải có 1ancol là CH₃OH hoặc 2 ancol là đồng phân của nhau.

- Ancol bậc bao nhiêu thì khi tách nước sẽ cho tối đa bấy nhiêu anken.

- Khi tách nước của 1ancol → 1anken duy nhất thì ancol đó phải là ancol bậc 1 hoặc đối xứng.

- Trong phản ứng tách H₂O → Anken:

        Σn_ancol = Σn_anken + Σn_H2O

        Σm_ancol = Σm_anken + Σm_H2O

- Khi tách nước của ancol thì số C không thay đổi, nên khi đốt ancol và anken đều thu được CO₂ bằng nhau.

b. Tách H₂O tạo ete ở 140ºC.

- Số ete thu được khi tách n ancol là

        Σn_ancol = 2Σn_anken = 2Σn_H2O

        Σm_ancol = Σm_ete + Σm_H2O

- Khi ancol no đơn chức tách nước tạo thành ete thì khi đốt ete này ta vẫn thu được:

    n_Ete = n_H2O – n_CO2

Chú ý : Tách nước của ancol X thu được sản phẩm hữu cơ Y. Nếu:

    dY/X < 1 hay Y/X < 1 thì Y là anken

    dY/X > 1 hay Y/X > 1 thì Y là ete

Ví dụ minh họa

Bài 1: Đun nóng ancol đơn chức X với H₂SO₄ đặc ở 140ºC thu được Y. Tỉ khối hơi của Y đối với X là 1,4375. X là :

Hướng dẫn:

Đặt công thức phân tử của ancol X là ROH.

Phương trình phản ứng :

Theo giả thiết ta có :

Vậy ancol X là CH₃OH.

Bài 2: Đun nóng hỗn hợp 2 ancol no, đơn chức, mạch hở với H₂SO₄ ở 140ºC, thu được 72 gam hỗn hợp 3 ete với số mol bằng nhau. Khối lượng nước tách ra trong quá trình tạo thành các ete là 21,6 gam. Xác định CTCT của 2 ancol.

Hướng dẫn:

        2C_nH_2n+1OH → (C_nH_{2n +1})₂O + H₂O

        2C_mH_{2m +1}OH → (C_mH_2m+1)₂O + H₂O

        C_nH_2n+1OH + C_mH_{2m +1}OH → C_nH_2n+1OC_mH_{2m +1} + H₂O

Số mol 3 ete = số mol nước = 21,6/18 = 1,2 mol

Số mol mỗi ete = 0,4 (mol)

Khối lượng 3 ete:

(28n + 18).0,4 + ( 28m +18).0,4 + (14n + 14m + 18).0,4=72

→ n + m =3

Hai CTCT của ancol là: CH₃OH, CH₃CH₂OH

Bài 3: Thực hiện phản ứng tách nước với một rượu đơn chức A ở điều kiện thích hợp, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được chất hữu cơ B có tỷ khối so với A bằng 1,7. Xác định CTPT của A.

Hướng dẫn:

Vì d_A/B = 1,7 > 1 ⇒ phản ứng tách nước tạo ete.

    2C_nH_2n+1OH → (C_nH_{2n +1})₂O + H₂O

Ta có: M_B/M_A = 1,7 ⇒ ((14n+1).2+16)/(14n+18) = 1,7 ⇒ n = 3

Vậy CTPT của A là: C₃H₇OH

Bài 4: Đun 1 mol hỗn hợp C₂H₅OH và C₄H₉OH (tỉ lệ mol tương ứng là 3:2) với H₂SO₄ đặc ở 140ºC thu được m gam ete, biết hiệu suất phản ứng của C₂H₅OH là 60% và của C₄H₉OH là 40%. Giá trị của m là

Hướng dẫn:

Theo giả thiết ta thấy số mol các ancol tham gia phản ứng là :

Tổng số mol hai ancol tham gia phản ứng là 0,36+0,16=0,52 mol.

Đặt công thức trung bình của hai ancol là :

Phương trình phản ứng :

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

Bài 5: Khi đun nóng rượu etylic với H₂SO₄ đặc ở 170ºC thì sẽ tạo ra sản phẩm chính là

Hướng dẫn:

C₂H₄

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Đun nóng hỗn hợp 3 ancol no, đơn chức, mạch hở với H₂SO₄ đặc ở nhiệt độ thích hợp thì có thể thu được tối đa bao nhiêu ete?

A. 3        B. 4        C. 5        D. 6

Lời giải:

Đáp án: D

số ete = (3.(3+1))/2 = 6

Bài 2: Khi đun nóng rượu etylic với H₂SO₄ đặc ở 140ºC thì sẽ tạo ra

A. C₂H₄.        B. CH₃CHO.        C. C₂H₅OC₂H₅.        D. CH₃COOH.

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 3: Đun nóng hỗn hợp hai ancol đơn chức, mạch hở với H₂SO₄ đặc, thu được hỗn hợp gồm các ete. Lấy 7,2 gam một trong các ete đó đem đốt cháy hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí CO₂ (ở đktc) và 7,2 gam H₂O. Hai ancol đó là :

A. C₂H₅OH và CH₂=CHCH₂OH.        B. C₂H₅OH và CH₃OH.

C. CH₃OH và C₃H₇OH.        D. CH₃OH và CH₂=CHCH₂OH.

Lời giải:

Đáp án: D

Đốt cháy ete thu được n_CO2 = n_H2O = 0,4 nên CTPT là C_nH_2nO (ete không no đơn chức, phân tử có 1 liên kết đôi C=C) ⇒ chỉ có thể là A hoặc D.

⇒ CH₃OH và CH₂=CHCH₂OH.

Bài 4: Đun nóng một rượu (ancol) đơn chức X với dung dịch HSO₄ đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428. Công thức phân tử của X là :

A. C₃H₈O.        B. C₂H₆O.        C. CH₄O.        D. C₄H₈O.

Lời giải:

Đáp án: B

Vì M_X/M_Y > 1 nên đây là phản ứng tách 1 phân tử nước từ 1 phân tử ancol.

Gọi khối lượng phân tử của ancol X là M thì khối lượng phân tử của Y là M – 18 ⇒ M/(M-18) = 1,6428 ⇒ M = 46. Vậy ancol X là C₂H₅OH.

Bài 5: Đề hydrat hóa 6 gam một rượu thì thu được 1,68 lít anken với hiệu suất phản ứng là 75%. Công thức tổng quát của rượu đó là

A.C₂H₅OH        B.C₃H₇OH

C.CH₃OH        D.C₄H₉OH

Lời giải:

Đáp án: B

n_anken = 1,68/22,4 = 0,075 mol ⇒ n_ancol = 0,075.100/75 = 0,1 mol ⇒ M_rượu = 60 ⇒ n = 3

Bài 6: Rượu no đơn chức X mạch hở có tỉ khối với H₂ là 37. Cho X tác dụng với H₂SO₄ đặc nung nóng ở 180ºC. Thu dược 1 anken mạch thẳng duy nhất. X là

A. Etanol        B.2-metyl propanol-2        C.Propan -1-ol        D.Butan-1-ol

Lời giải:

Đáp án: D

M_X = 37.2 = 74 ⇒ n = 4 ⇒ CTPT X là C₄H₉OH; X mạch thẳng

Bài 7: Khi đun nóng một ancol đơn chức no A với H₂SO₄ đặc ở điều kiện nhiệt độ thích hợp thu được sản phẩm B có tỉ khối hơi so với A là 0,7. Vậy công thức của A là

A. C₄H₇OH.        B. C₃H₇OH.        C. C₃H₅OH.        D. C₂H₅OH.

Lời giải:

Đáp án: B

M_B/M_A = 0,7 ⇒ 14n/(14n+18) = 0,7 ⇒ n = 3

Bài 8: Đun nóng hỗn hợp X gồm 2 ancol no đơn chức liên tiếp trong dãy đồng đẳng với H₂SO₄ đặc ở 140ºC. Sau phản ứng được hỗn hợp Y gồm 5,4 gam nước và 19,4 gam 3 ete. Hai ancol ban đầu là

A. CH₃OH và C₂H₅OH.        B. C₂H₅OH và C₃H₇OH.

C. C₃H₅OH và C₄H₇OH.        D. C₃H₇OH và C₄H₉OH.

Lời giải:

Đáp án: A

2C_nH_2n+1OH → (C_nH_{2n +1})₂O + H₂O

n_X = 2n_H2O = 2.5,4/18 = 0,6 mol; m_X = 5,4 + 19,4 = 24,8 g

⇒ M = 124/3

⇒ n_tb = 1,67