Giải Hóa học 12 trang 21
Lời giải chi tiết SGK Lớp 12 · Môn HĂ³a Há»c · Trang 21–22
Hai trang này gồm phần Luyện tập kết thúc Chương 1 (Ester – Lipid) và phần mở đầu Bài 4: Giới thiệu về carbohydrate. Glucose và fructose. Dưới đây là lời giải đầy đủ tất cả các câu hỏi.
🔍 Kiến thức cần nhớ
Danh pháp ester: Tên ester = tên gốc alcohol (R') + tên gốc acid đổi đuôi "-ic acid" → "-ate".
- HCOO– : formate (gốc của formic acid HCOOH)
- CH₃COO– : acetate
- CH₃CH₂CH₂COO– : butanoate
Tính chất quan trọng:
- Thuỷ phân ester trong acid → phản ứng thuận nghịch
- Thuỷ phân ester trong kiềm (NaOH) → phản ứng một chiều (phản ứng xà phòng hoá)
- Chất béo là triester của glycerol với acid béo, không tan trong nước
Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp:
- Xà phòng: muối Na⁺/K⁺ của acid béo (nhóm –COO⁻)
- Chất giặt rửa tổng hợp: muối Na⁺ của nhóm khác như –OSO₃⁻ hoặc –SO₃⁻
⚙️ Bài tập – Phần Luyện tập
Câu 1
Đề bài: Tên gọi của HCOOC₂H₅ là
A. methyl formate. B. ethyl formate. C. methyl acetate. D. ethyl acetate.
Cách 1 — Phân tích gốc acid và gốc alcohol
Công thức HCOOC₂H₅ được tách thành hai phần:
- Gốc acid: HCOO– → từ formic acid HCOOH → đọc là formate
- Gốc alcohol: –C₂H₅ (ethyl) → đọc là ethyl
Ghép lại: ethyl formate.
✅ Đáp án: B
💡 Mẹo nhớ: Đọc ester ngược với công thức viết. Công thức viết "acid trước, alcohol sau" (HCOO–C₂H₅) nhưng đọc "alcohol trước, acid sau": ethyl + formate.
Câu 2
Đề bài: Ester X có mùi đặc trưng giống mùi táo, công thức phân tử C₅H₁₀O₂. Thuỷ phân X trong dung dịch NaOH thu được sodium butanoate và một alcohol. Công thức của X là
A. CH₃COOCH₂CH₂CH₃ B. CH₃CH₂COOCH₂CH₃ C. CH₃CH₂CH₂COOCH₃ D. (CH₃)₂CHCOOCH₂CH₃
Cách 1 — Suy luận từ sản phẩm thuỷ phân
Phản ứng thuỷ phân:
X + NaOH → sodium butanoate + alcohol
Sodium butanoate là CH₃CH₂CH₂COONa, nên gốc acid của X là butanoate: CH₃CH₂CH₂COO– (công thức C₄H₇O₂).
X có công thức C₅H₁₀O₂, lấy đi gốc butanoate C₄H₇O₂ thì phần còn lại (gốc alcohol) là –CH₃ (methyl).
Vậy X là CH₃CH₂CH₂COOCH₃ (methyl butanoate).
Cách 2 — Loại trừ nhanh theo gốc acid
Chỉ cần gốc acid phải tạo ra butanoate (mạch 4C: CH₃CH₂CH₂COO–):
- A: gốc acetate (CH₃COO–) → loại
- B: gốc propanoate (CH₃CH₂COO–) → loại
- D: gốc 2-methylpropanoate ((CH₃)₂CHCOO–) → loại
- C: gốc butanoate CH₃CH₂CH₂COO– → ✅ đúng
✅ Đáp án: C
⚠️ Lưu ý thi: "Sodium butanoate" cho biết chính xác gốc acid có 4 carbon mạch thẳng. Đừng nhầm với (CH₃)₂CHCOONa (sodium 2-methylpropanoate) ở đáp án D.
Câu 3
Đề bài: Phản ứng hoá học nào sau đây xảy ra thuận nghịch?
A. Đun nóng ethyl acetate với dung dịch H₂SO₄ loãng.
B. Đun nóng ethyl acetate với dung dịch NaOH.
C. Hydrogen hoá chất béo có gốc acid không no.
D. Đun nóng chất béo với dung dịch NaOH.
Cách 1 — Phân loại từng phản ứng
- A. Thuỷ phân ester trong môi trường acid → phản ứng thuận nghịch ⇌ ✅
- B. Thuỷ phân ester trong môi trường kiềm (NaOH) → phản ứng một chiều
- C. Hydrogen hoá (cộng H₂ vào nối đôi C=C) → phản ứng một chiều
- D. Thuỷ phân chất béo trong NaOH (xà phòng hoá) → phản ứng một chiều
Chỉ phản ứng A là thuận nghịch.
✅ Đáp án: A
💡 Mẹo nhớ: Cứ "acid → thuận nghịch (⇌), kiềm → một chiều (→)" với phản ứng thuỷ phân ester.
Câu 4
Đề bài: Cho các phát biểu sau:
(1) Một số ester có mùi thơm nên được dùng làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm.
(2) Chất béo là triester của glycerol với acid béo.
(3) Chất béo tan tốt trong nước.
(4) Mỡ động vật, dầu thực vật có thể được dùng làm nguyên liệu để sản xuất xà phòng.
(5) Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid luôn là phản ứng một chiều.
Số phát biểu đúng là: A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Cách 1 — Xét đúng/sai từng phát biểu
| Phát biểu | Nhận xét | Kết luận |
|---|---|---|
| (1) | Ester thường có mùi thơm đặc trưng (chuối, táo, dứa...) → làm hương liệu | Đúng |
| (2) | Định nghĩa chuẩn của chất béo | Đúng |
| (3) | Chất béo không tan trong nước (chỉ tan trong dung môi hữu cơ) | Sai |
| (4) | Đun chất béo với kiềm → xà phòng (phản ứng xà phòng hoá) | Đúng |
| (5) | Thuỷ phân ester trong acid là phản ứng thuận nghịch, không phải một chiều | Sai |
Số phát biểu đúng: (1), (2), (4) → 3 phát biểu.
✅ Đáp án: B
⚠️ Lưu ý thi: Hai bẫy quen thuộc là (3) "chất béo tan tốt trong nước" (sai) và (5) "thuỷ phân acid là một chiều" (sai). Đây là kiến thức hay bị nhầm.
Câu 5
Đề bài: Hãy phân loại các chất sau thành hai nhóm là xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp:
C₁₅H₃₁COONa; CH₃[CH₂]₁₁OSO₃Na; CH₃[CH₂]₁₁C₆H₄SO₃Na; C₁₇H₃₃COOK.
Cách 1 — Dựa vào nhóm chức ưa nước
Phân biệt dựa vào nhóm phân cực (đầu ưa nước):
- Xà phòng: là muối của acid béo, chứa nhóm carboxylate –COO⁻ (–COONa hoặc –COOK)
- Chất giặt rửa tổng hợp: chứa nhóm sulfate –OSO₃Na hoặc sulfonate –SO₃Na
Xét từng chất:
| Chất | Nhóm phân cực | Phân loại |
|---|---|---|
| C₁₅H₃₁COONa | carboxylate (–COONa), muối Na của palmitic acid | Xà phòng |
| CH₃[CH₂]₁₁OSO₃Na | sulfate (–OSO₃Na) | Chất giặt rửa tổng hợp |
| CH₃[CH₂]₁₁C₆H₄SO₃Na | sulfonate (–SO₃Na) | Chất giặt rửa tổng hợp |
| C₁₇H₃₃COOK | carboxylate (–COOK), muối K của oleic acid | Xà phòng |
Kết quả phân loại:
➤ Xà phòng: C₁₅H₃₁COONa và C₁₇H₃₃COOK
➤ Chất giặt rửa tổng hợp: CH₃[CH₂]₁₁OSO₃Na và CH₃[CH₂]₁₁C₆H₄SO₃Na
💡 Mẹo nhớ: Cứ thấy đuôi –COONa / –COOK thì là xà phòng (muối acid béo); thấy –OSO₃Na hoặc –SO₃Na thì là chất giặt rửa tổng hợp.
⚙️ Bài tập – Bài 4 (Hoạt động khởi động)
Câu 1 (mục Khái niệm)
Đề bài: Xét công thức cấu tạo mạch hở của hai carbohydrate sau:
CH₂OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O (chất 1)
CH₂OH–CHOH–CHOH–CHOH–CO–CH₂OH (chất 2)
Hai carbohydrate trên chứa những loại nhóm chức nào?
Cách 1 — Nhận diện nhóm chức trên mạch carbon
Chất 1 (glucose mạch hở):
- Nhiều nhóm –OH (hydroxyl) gắn vào các nguyên tử carbon → nhóm chức alcohol (hydroxyl)
- Một nhóm –CH=O ở đầu mạch → nhóm chức aldehyde
Chất 2 (fructose mạch hở):
- Nhiều nhóm –OH (hydroxyl) → nhóm chức alcohol (hydroxyl)
- Một nhóm >C=O ở giữa mạch (–CO–) → nhóm chức ketone
Kết luận: Cả hai đều có nhiều nhóm hydroxyl (–OH) và một nhóm carbonyl (>C=O). Khác nhau ở chỗ chất 1 là nhóm carbonyl dạng aldehyde (đầu mạch), còn chất 2 là nhóm carbonyl dạng ketone (giữa mạch).
Câu 2 (mục Khái niệm)
Đề bài: Công thức phân tử của một số carbohydrate là C₆H₁₂O₆, C₁₂H₂₂O₁₁ và (C₆H₁₀O₅)ₙ. Viết lại các công thức này dưới dạng Cₙ(H₂O)ₘ.
Cách 1 — Tách nguyên tố H và O thành nhóm H₂O
Ý tưởng: gom toàn bộ nguyên tử O và một phần H lại thành các "phân tử nước" H₂O (mỗi H₂O cần 2H và 1O), phần carbon giữ nguyên.
a) C₆H₁₂O₆:
Có 6 nguyên tử O và 12 nguyên tử H. Số H₂O = 6 (vì 6 O cần 6 × 2 = 12 H, vừa đủ).
→ C₆H₁₂O₆ = C₆(H₂O)₆
b) C₁₂H₂₂O₁₁:
Có 11 nguyên tử O và 22 nguyên tử H. Số H₂O = 11 (cần 11 × 2 = 22 H, vừa đủ).
→ C₁₂H₂₂O₁₁ = C₁₂(H₂O)₁₁
c) (C₆H₁₀O₅)ₙ:
Trong một mắt xích C₆H₁₀O₅: có 5 O và 10 H → số H₂O = 5 (cần 5 × 2 = 10 H, vừa đủ).
→ C₆H₁₀O₅ = C₆(H₂O)₅, do đó (C₆H₁₀O₅)ₙ = [C₆(H₂O)₅]ₙ hay C₆ₙ(H₂O)₅ₙ
💡 Mẹo nhớ: Carbohydrate có công thức chung Cₙ(H₂O)ₘ — đó là lý do tên gọi "carbon ngậm nước" (hydrate of carbon). Cứ kiểm tra: nếu số H đúng bằng 2 lần số O thì viết được ngay về dạng này.
🎯 Ghi nhớ: - Đọc tên ester ngược: alcohol + acid (đuôi -ate). - Thuỷ phân ester: acid ⇌ thuận nghịch, kiềm → một chiều. - Chất béo không tan trong nước, là triester của glycerol với acid béo. - Xà phòng = muối acid béo (–COONa/–COOK); chất giặt rửa tổng hợp = muối –OSO₃Na / –SO₃Na. - Carbohydrate có công thức chung Cₙ(H₂O)ₘ, chứa nhóm –OH và nhóm carbonyl (aldehyde với glucose, ketone với fructose).
