Tài liệu luyện thi THPT Quốc gia Hóa: Đồng phân chứa vòng benzen

 TĂNG VĂN Y TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015-2016 
THPT LỤC NAM BẮC GIANG (chỉnh 24/06/2016) 
 LỚP 11 ĐỒNG PHÂN CHỨA VềNG BENZEN 
 - Đồng phõn C7H8O, C7H8O2 (k = 4)
 Cỏc dạng cõu hỏi
 + Số chất ứng với cụng thức phõn tử (tổng số cỏc đồng phõn).
 + Số chất phản ứng với Na (chất cú nhúm -OH- ancol thơm, phenol).
 Tỉ lệ số mol X : số mol H2 ị số nhúm -OH (ancol và phenol).
 + Số chất phản ứng với NaOH (phenol).
 Tỉ lệ số mol X : số mol NaOH ị số nhúm -OH phenol.
 + Số chất phản ứng vừa phản ứng với Na, vừa phản ứng với NaOH (phenol).
 + Số chất phản ứng với dung dịch Br2 (phenol và chất tương tự phenol-vớ dụ: metyl phenolat).
 + Xỏc định số nguyờn tử H bị thế bởi Br trong phõn tử phenol.
 Đồng phõn C7H8O
Vớ dụ 1: (T2-tr43)-4.(KB-12)Cõu 45: Cú bao nhiờu chất chứa vũng benzen cú cựng cụng thức phõn tử C7H8O ?
 A. 3. B. 5. C. 6. D. 4. (T.tự T1 18.KB-07 tr. 54)
Giải: - k = 4, phõn tử cú 1 vũng benzen.
 - Nhúm chức cú thể cú: Nhúm -OH và nhúm ete (-O-). 
 ã Đồng phõn cú nhúm -OH ã Đồng phõn cú nhúm -O- 
 - Dựng mạch cacbon, thay đổi vị trớ nhúm -OH. metyl phenyl ete 
 (hoặc metyl phenolat)
 Đồng phõn C7H8O2
Vớ dụ 2: Cõu*: Hợp chất hữu cơ X chứa vũng benzen cú cụng thức phõn tử C7H8O2. Biết khi X phản ứng hoàn toàn với Na thỡ thu được số mol khớ hiđro bằng số mol của X đó phản ứng. X cú bao nhiờu đồng phõn (chứa vũng benzen) thỏa món cỏc tớnh chất trờn?
 A. 9.	 B. 3.	 C. 7.	 D. 10.
Giải: - X cú k = 4, trong phõn tử cú 1 vũng benzen.
 - 1 mol X + Na đ 1 mol H2 ị X cú 2 nhúm -OH trong phõn tử.
 Tỡm đồng phõn: Cố định một nhúm -OH ã, di chuyển nhúm -OH cũn lại.
 - Nếu 1 nhúm -OH ở ngoài nhỏnh, 1 nhúm -OH gắn vào vũng benzen,
di chuyển nhúm-OH thứ hai:
Mạch cacbon dạng:
Cỏc cặp: 
 o-
 m-
 p-
 - Nếu 2 nhúm -OH đều gắn vào vũng benzen: 
 Cố định nhúm -OH gắn vào vị trớ o- và m- với nhúm CH3, di chuyển nhúm -OH thứ hai:
Cỏc cặp: 
 m-p
 m-m
Cỏc cặp: 
 o-m1
 o-p
 o-m2
 o-o
 - Đồng phõn C8H10O, C8H10O2 (k = 4)
Vớ dụ 3: (T3-tr38)-15.(KB-14)Cõu 14: Số đồng phõn cấu tạo cú cụng thức phõn tử C8H10O, chứa vũng benzen, tỏc dụng được với Na, khụng tỏc dụng với dung dịch NaOH là
 A. 3. B. 5.	 C. 6.	 D. 4.
Vớ dụ 4: (T1-tr53)-16.(KB-07)-Cõu 20: Cỏc đồng phõn ứng với cụng thức phõn tử C8H10O (đều là dẫn xuất của benzen) cú tớnh chất: tỏch nước thu được sản phẩm cú thể trựng hợp tạo polime, khụng tỏc dụng được với NaOH. Số lượng đồng phõn ứng với cụng thức phõn tử C8H10O, thoả món tớnh chất trờn là
 A. 2.	 B. 4.	 C. 3.	 D. 1.
 Đồng phõn C8H10O
ã Cỏc ancol thơm (5):
Mạch cacbon 1 nhỏnh 2C: , 2 nhỏnh: , , .
ã Cỏc phenol (9):
Mạch cacbon 1 nhỏnh 2C: , 2 nhỏnh:, , .
 ã Cỏc ete (5): , ,.
 (CTCT thu gọn: CH3-O-CH2C6H5 , CH3-O-C6H4-CH3 (o-, m-, p-), CH3-CH2-ễC6H5).
Vớ dụ 5: (39 đề-T134-THPT Chu Văn An-2012)-Cõu 49: Cỏc đồng phõn X ứng với cụng thức phõn tử C8H10O (đều là dẫn xuất của benzen) cú tớnh chất: Tỏc dụng được với Na, khi oxi húa X bằng CuO nung núng thu được sản phẩm cú khả năng tham gia phản ứng trỏng bạc. Số lượng đồng phõn ứng với cụng thức phõn tử C8H10O, thoả món tớnh chất trờn là
 A. 4.	 B. 5.	 C. 3.	 D. 6.
 Đồng phõn C8H10O2
Vớ dụ 6: Cõu*: Hợp chất hữu cơ X chứa vũng benzen cú cụng thức phõn tử C8H10O2. Biết khi X phản ứng hoàn toàn với Na thỡ thu được số mol khớ hiđro bằng số mol của X đó phản ứng, X khụng tỏc dụng với NaOH. X cú bao nhiờu đồng phõn (chứa vũng benzen) thỏa món cỏc tớnh chất trờn ?
 A. 6.	 B. 3.	 C. 7.	 D. 4.
Giải: - X cú k = 4, trong phõn tử cú 1 vũng benzen.
 - 1 mol X + Na đ 1 mol H2 ị X cú 2 nhúm -OH trong phõn tử.
 - X khụng tỏc dụng với NaOH: X là ancol thơm hai chức
 - Nếu 1 nhỏnh cú 2 nguyờn tử C; Nếu hai nhỏnh, mỗi nhỏnh 1 nguyờn tử C.
Cỏc cặp: 
 o-
 m-
 p-
 - Đồng phõn chứa vũng benzen C7H6O2 và C8H8O2 (k = 5) là hợp chất đơn chức, phản ứng được với NaOH
 Cỏc loại nhúm chức: -COOH: Axit cacboxylic thơm, đơn chức.
 -COO-: Este đơn chức (cú vũng benzen).
 Cỏc dạng cõu hỏi
 + Số chất ứng với cụng thức phõn tử (tổng số cỏc đồng phõn).
 + Số chất phản ứng với Na và NaOH (axit: chất cú nhúm -COOH).
 + Số chất phản ứng với NaOH (axit và este).
 ã Tỉ lệ số mol X : số mol NaOH = 1 : 1 ị axit và este (benzyl fomat).
 ã Tỉ lệ số mol X : số mol NaOH = 1 : 2 ị este của phenol và axit cacboxylic.
 - C7H6O2 : (axit benzoic), (phenyl fomat).
 - C8H8O2: + Đồng phõn axit:, (thay đổi vị trớ nhúm CH3: o-, m-, p-).
 + Đồng phõn este: (axit 2 C) , (axit 1 C) , 
 (axit 1 C) (đổi vị trớ nhúm CH3: o-, m-, p-), (axit 7 C).
Vớ dụ 7: (T2-tr46)-Cõu 3: Hợp chất hữu cơ X cú vũng benzen, cụng thức phõn tử là C8H8O2. X vừa cú khả năng tỏc dụng với Na, vừa cú khả năng tỏc dụng với dung dịch NaOH, dung dịch X làm quỳ tớm húa đỏ. Số đồng phõn cấu tạo của X là
 A. 3. B. 4. C. 5. D. 6.
Vớ dụ 8: Cõu *: Hợp chất hữu cơ X cụng thức phõn tử là C8H8O, phõn tử cú vũng benzen, tỏc dụng được với NaOH. X tỏc dụng với dung dịch brom thu được hợp chất Y chứa 4 nguyờn tử brom trong phõn tử. Tờn gọi của X là
 A. 3-etylphenol. B. 3-vinylphenol. C. 2-etylphenol. D. 4-vinylphenol.
Giải: C8H8O cú k = 5, tỏc dụng với NaOH ị phenol cú 1 liờn kết đụi C=C ngoài nhỏnh.
 Y cú 4 nguyờn tử Br trong phõn tử: Cộng 2 Br vào liờn kết đụi C=C, thế 2 Br vào vũng benzen
 ị Nhúm CH2=CH- gắn ở vị trớ o- hoặc p-
 Cụng thức cấu tạo của X: hoặc .
Vớ dụ 9: (T2-tr46)-Cõu 4: Hợp chất hữu cơ X cú vũng benzen, cụng thức phõn tử là C9H8O2. X tỏc dụng dễ dàng với dung dịch brom thu được chất Y cú cụng thức phõn tử C9H8O2Br2. Mặt khỏc, X tỏc dụng với dung dịch NaHCO3 thu được một muối Z cú cụng thức phõn tử C9H7O2Na. Số đồng phõn cấu tạo của X là
 A. 3. B. 4. C. 5. D. 6.
Bài tập
Khỏi niệm phenol
(T1-tr67)-5.(KB-2010)-Cõu 50: Cho các chṍt : 
 (1) axit picric; (2) cumen; (3) xiclohexanol; 
 (4) 1,2-đihiđroxi-4-metylbenzen; (5) 4-metylphenol; (6) a-naphtol. 
Các chṍt thuụ̣c loại phenol là:
 A. (1), (3), (5), (6)	 B. (1), (2), (4), (6)	 
 C. (1), (2), (4), (5)	 D. (1), (4), (5), (6) 
Đồng phõn chứa vũng benzen
(T3-tr38)-14.(CĐ-13)Cõu 5: Số đồng phõn chứa vũng benzen, cú cụng thức phõn tử C7H8O, phản ứng được với Na là
 A. 4.	 B. 2.	 C. 3.	 D. 5.
(T1-tr54)- 18.(KB-07)-Cõu 23: Số chất ứng với cụng thức phõn tử C7H8O (là dẫn xuất của benzen) đều tỏc dụng được với dung dịch NaOH là 
 A. 2. B. 3. C. 1. D. 4. (T.tự T2 4. KB-12 tr.43, Cõu 3.tr.35)
(T1-tr91)-2.(CĐ-07)-Cõu 32: Hợp chất hữu cơ X (phõn tử cú vũng benzen) cú cụng thức phõn tử là C7H8O2, tỏc dụng được với Na và với NaOH. Biết rằng khi cho X tỏc dụng với Na dư, số mol H2 thu được bằng số mol X tham gia phản ứng và X chỉ tỏc dụng được với NaOH theo tỉ lệ số mol 1 : 1. 
 Cụng thức cấu tạo thu gọn của X là
A. C6H5CH(OH)2	 B. HOC6H4CH2OH.	 
C. CH3C6H3(OH)2. D. CH3OC6H4OH.
(T2-tr43)-Cõu 3: Hợp chất hữu cơ X cú vũng benzen, cụng thức phõn tử là C7H8O2 , 0,5a mol X phản ứng hết với a lớt dung dịch NaOH 0,5M. Mặt khỏc, 0,1 mol X phản ứng với Na (dư) thu được 2,24 lớt H2 (đktc). Số đồng phõn cấu tạo của X là
 A. 3. B. 4. C. 5. D. 6.
(Amsterdam-2015)-Cõu 4: Hợp chất hữu cơ X (phõn tử cú vũng benzen) cú cụng thức phõn tử là C7H8O2, tỏc dụng được với Na và với NaOH. Biết rằng khi cho X tỏc dụng với Na dư, số mol H2 thu được bằng số mol X tham gia phản ứng và 0,1 mol X phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 2M.
 Cụng thức cấu tạo thu gọn của X là
A. HO-C6H4-CH2OH.	B. CH3C6H3(OH)2.
C. HO-CH2- O-C6H5.	D. CH3-O-C6H4-OH.
(T2-tr43)-3.(CĐ-11)Cõu 49: Số hợp chất đồng phõn cấu tạo của nhau cú cụng thức phõn tử C8H10O, trong phõn tử cú vũng benzen, tỏc dụng được với Na, khụng tỏc dụng được với NaOH là
 A. 4.	 B. 6.	 C. 7. 	 D. 5.
Cõu *: Số đồng phõn cấu tạo cú cụng thức phõn tử C8H10O, chứa vũng benzen, vừa tỏc dụng được với Na, vừa tỏc dụng được với dung dịch NaOH là
 A. 9. B. 5.	 C. 6.	 D. 10.
Cõu *: Số đồng phõn cấu tạo cú cụng thức phõn tử C8H10O, chứa vũng benzen, khụng tỏc dụng được với Na và dung dịch NaOH là
 A. 9. B. 5.	 C. 6.	 D. 10.
(T2-tr42)- 1.(KA-11)Cõu 15: Hợp chất hữu cơ X chứa vũng benzen cú cụng thức phõn tử trựng với cụng thức đơn giản nhất. Trong X, tỉ lệ khối lượng cỏc nguyờn tố là mC : mH : mO = 21 : 2 : 8. Biết khi X phản ứng hoàn toàn với Na thỡ thu được số mol khớ hiđro bằng số mol của X đó phản ứng. X cú bao nhiờu đồng phõn (chứa vũng benzen) thỏa món cỏc tớnh chất trờn?
	A. 9.	B. 3.	 C. 7.	 D. 10.
(T1-tr91)-3.(KB-07)-Cõu 10: Khi đốt 0,1 mol một chất X (dẫn xuất của benzen), khối lượng CO2 thu được nhỏ hơn 35,2 gam. Biết rằng, 1 mol X chỉ tỏc dụng được với 1 mol NaOH. Cụng thức cấu tạo thu gọn của X là 
A. HOCH2C6H4COOH.	B. C2H5C6H4OH.
C. HOC6H4CH2OH.	D. C6H4(OH)2. 
(T1-tr64)-6.(ĐHKA -2009)- Cõu 28 : Một hợp chất X chứa ba nguyờn tố C, H, O cú tỉ lệ khối lượng mC : mH : mO = 21: 2 : 4. Hợp chất X cú cụng thức đơn giản nhất trựng với cụng thức phõn tử. Số đồng phõn cấu tạo thuộc loại hợp chất thơm ứng với cụng thức phõn tử của X là
	A. 5.	 B. 4.	 C. 6.	 D. 3.
Cõu *: Hợp chất hữu cơ X chứa vũng benzen cú cụng thức phõn tử trựng với cụng thức đơn giản nhất. Trong X, tỉ lệ khối lượng cỏc nguyờn tố là mC : mH : mO = 21 : 2 : 8. Biết khi X phản ứng hoàn toàn với Na thỡ thu được số mol khớ hiđro bằng số mol của X đó phản ứng, 0,5a mol X phản ứng hết với a lớt dung dịch NaOH 1M. X cú bao nhiờu đồng phõn (chứa vũng benzen) thỏa món cỏc tớnh chất trờn?
	A. 9.	 B. 3.	 C. 7.	 D. 6.
Số liờn kết s (xớch ma) trong phõn tử. 
Xỏc định số nguyờn tử H trong phõn tử phenol bị thay thế bằng Br
(T2-tr35)-Cõu 3: Hợp chất hữu cơ X cú cụng thức chung CxHyO trong phõn tử cú vũng benzen (khụng cú liờn kết bội ngoài nhỏnh). Tổng số liờn kết s trong X là 16. Số đồng phõn cấu tạo của X là
 A. 4. B. 3.	 C. 5. D. 6. 
Giải: X trong phõn tử cú vũng benzen, khụng cú liờn kết bội ngoài nhỏnh, k = 4.
 Cụng thức phõn tử của X là CnH2n - 6O.
 Loại liờn kết: C-C , vũng , C-H , C-O 
 Tổng số liờn kết s: (n - 1) + 1 + (2n - 6) + 1 = 16 ị n = 7 , C7H8O.
 (T3-tr44)-Cõu 13: Chõt X phõn tử cú vũng benzen, cụng thức phõn tử là C7H8O. Khi X phản ứng với dung dịch Br2 (vừa đủ) tạo thành sản phẩm Y cú MY - MX = 158. Số chất X thỏa món là
A. 1. B. 4. C. 2.	D. 5.
(T2-tr43)-Cõu 4: Một dung dịch chứa 1,22 gam chất hữu cơ X là đồng đẳng của phenol. Cho dung dịch trờn tỏc dụng với nước brom (dư) thu được 3,59 gam hợp chất Y chứa 3 nguyờn tử brom trong phõn tử. Biết phản ứng xảy ra với hiệu suất 100%. Cụng thức phõn tử của X là
 A. CH3C6H4OH. B. C2H5C6H4OH. 
 C. C3H7C6H4OH. D. C4H9C6H4OH. 
(hoặc tờn gọi của X là: A. 3-metylphenol. B. 3-etylphenol. C. 2-etylphenol. D. 4-etylphenol.) 
(Đề ktra 12-tr20)Cõu 34: Đun núng 15,2 gam chất X cú cụng thức CH3COO-C6H4-OH với 350 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cụ cạn dung dịch thu được chất rắn cú khối lượng là
 A. 25,6 gam. B. 23,6 gam.	. C. 27,4 gam. D. 18,2 gam.
 Giải: Số mol chất X 0,1 mol, X là este của phenol, vũng benzen cũn cú 1 nhúm -OH phenol.
 CH3COO-C6H4-OH + 3NaOH đ CH3COONa + NaO-C6H4-ONa + 2H2O
 Đlbtkl: 15,2 + 40.0,35 = m + 18.0,2 ị m = 25,6 gam. 
(T3-tr43)-4.(KA-13)Cõu 20: Hợp chất X cú thành phần gồm C, H, O chứa vũng benzen. Cho 6,9 gam X vào 360 ml dung dịch NaOH 0,5 M (dư 20% so với lượng cần phản ứng) đến phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch Y. Cụ cạn Y thu được m gam chất rắn khan. Mặt khỏc, đốt chỏy hoàn toàn 6,9 gam X cần vừa đủ 7,84 lớt O2 (đktc), thu được 15,4 gam CO2. Biết X cú cụng thức phõn tử trựng với cụng thức đơn giản nhất. Giỏ trị của m là
	A. 13,2.	B. 12,3.	C. 11,1.	D. 11,4.
Giải: Lập CTPT của X, C7H6O3 (k = 5), MX = 138, 
 nX = 0,05 mol, nNaOH p.ứng = 0,15 mol (tổng 0,18 mol).
 Tỉ lệ mol X : NaOH = 1 : 3, X là este của phenol, vũng benzen cũn cú 1 nhúm -OH phenol.
 HCOO-C6H4-OH + 3NaOH đ HCOONa + NaO-C6H4-ONa + 2H2O
 Đlbtkl: (0,05 mol) 6,9 + 40.0,18 = m + 18.0,1 ị m = 12,3 gam.
(T3-tr51)-15.(KB-14)Cõu 10: Hai este X, Y cú cựng cụng thức phõn tử C8H8O2 và chứa vũng benzen trong phõn tử. Cho 6,8 gam hỗn hợp gồm X và Y tỏc dụng với dung dịch NaOH dư, đun núng, lượng NaOH phản ứng tối đa là 0,06 mol, thu được dung dịch Z chứa 4,7 gam ba muối. Khối lượng muối của axit cacboxylic cú phõn tử khối lớn hơn trong Z là
	A. 0,82 gam.	B. 0,68 gam.	 C. 2,72 gam.	 D. 3,40 gam.
Giải: . MX, Y = 136, số mol hỗn hợp (X, Y) = 0,05 mol < số mol NaOH = 0,06 mol.
 Trong hỗn hợp cú một este của phenol (X) và một este cú vũng benzen trong phõn tử (Y). 
 Số mol hỗn hợp muối = số mol NaOH = 0,06 mol.
 X là este của phenol R-COO-C6H4-R’ (x mol) , Y là este của axit cacboxylic với ancol (y mol).
 R-COO-C6H4-R’ + 2NaOH đ R-COONa + R’-C6H4-ONa + H2O
 (mol) x 2x x x x
 R1COOR2 + NaOH đ R1COONa + R2OH
 (mol ) y y y
 Ta cú: x + y = 0,05
 2x + y = 0,06 ị x = 0,01 mol, y = 0,04 mol.
 Biện luận theo khối lượng mol trung bỡnh của muối. 
 Số mol muối = số mol NaOH = 0,06 mol.
 muối == 78,3, 68 < = 78,3 ị cú muối HCOONa (M = 68).
 - Nếu: HCOO-CH2-C6H5 (Y) và CH3COO-C6H5 (X). 
 Ba muối: HCOONa (0,04 mol), CH3COONa (0,01 mol), C6H5ONa.
 khối lượng CH3COONa = 82.0,01 = 0,82 gam.
 - Nếu: HCOO-CH2-C6H5 (Y) và HCOO-C6H4-CH3 (X). 
 Hai muối: HCOONa, CH3-C6H4ONa (loại vỡ bài cho tạo thành ba muối).
 - Nếu: C6H5COO-CH3 (Y) và H-COO-C6H4CH3.
 Ba muối: C6H5COONa (0,04 mol), HCOONa (0,01 mol), CH3C6H4ONa.
 khối lượng C6H5COONa = 144.0,04 = 5,76 > 4,7 gam, loại.
(Tổng kếtVũ Khắc Ngọc-tr17)-Thớ dụ 8: Một hỗn hợp X gồm hai este Y và Z cú cựng cụng thức phõn tử C8H8O2, phõn tử đều chứa vũng benzen. Xà phũng húa hết 0,2 mol X cần 0,3 mol NaOH thu được dung dịch T. Biết trong T chứa ba muối và T khụng cú khả năng tham gia phản ứng trỏng gương. Cụ cạn T được m gam muối khan. Giỏ trị của m là 
	A. 39,2 gam.	B. 35,6 gam.	 C. 21,1 gam.	 D. 34,2 gam.
Giải: X gồm hai este đơn chức (MY, Z = 136), 
 số mol hỗn hợp (Y, Z) = 0,2 mol < số mol NaOH = 0,3 mol.
 Trong hỗn hợp cú một este của phenol (Y) và một este cú vũng benzen trong phõn tử (Z). 
 T gồm ba muối khụng cú khả năng tham gia phản ứng trỏng gương.
 ị Cụng thức cấu tạo hai este: CH3COO-C6H5 (a mol) và C6H5-COO-CH3 (b mol).
 Phương trỡnh phản ứng:
 CH3COO-C6H5 + 2NaOH đ CH3COONa + C6H5-ONa + H2O
 (mol) a 2a a a a
 C6H5-COO-CH3 + NaOH đ C6H5-COONa + CH3OH
 (mol) b b b b
 Ta cú: a + b = 0,2
 2a + b = 0,3 ị a = b = 0,1 mol.
 Cỏch 1: Áp dụng đlbtkl: mX + mNaOH = mmuối + mancol + mnước
 Thay số: 136.0,2 + 40.0,3 = mmuối + 32.0,1 + 18.0,1 ị mmuối = 34,2 gam.
 Cỏch 2: Cộng số gam từng muối: mmuối = 82.0,1 + 116.0,1 + 144.0,1 = 34,2 gam.