MỘT SỐ BÀI TẬP CƠ BẢN CHƯƠNG HIDROCACBON NO
I. ANKAN
1. Khái niệm – Đồng đẳng – Đồng phân – Danh pháp
a. Khái niệm: Ankan là hidrocacbon no mạch hở có công thức tổng quát CnH2n+2 (n ≥ 1), còn gọi là Parafin.
Đồng đẳng là các chất có cấu tạo tương tự nhau chỉ khác nhau bởi một hay nhiều nhóm CH2.
b. Đồng phân: đồng phân là các chất có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về công thức cấu tạo.
c. Danh pháp:
Một số chất có tên thông thường không theo hệ thống. Nhưng tất cả đều có thể gọi tên theo danh pháp quốc tế.
Danh pháp quốc tế: số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch C chính + an.
Thí dụ: CH3–CH(CH3)–CH2–CH3 có tên là 2–metylbutan.
Bậc của nguyên tử C trong hiđrocacbon no được tính bằng số liên kết của nó với các nguyên tử C khác.
2. Tính chất vật lý:
Từ CH4 → C4H10 là chất khí. Từ C5H12 → C17H36 là chất lỏng. Từ C18H38 trở đi là chất rắn. Các ankan đều không tan trong nước.
3. Tính chất hóa học
a. Phản ứng thế bởi halogen (đặc trưng cho hidrocacbon no)
Clo có thể thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử metan trong điều kiện ánh sáng khuếch tán. Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế halogen tương tự metan.
Nhận xét: Nguyên tử H liên kết với nguyên tử C bậc cao hơn dể bị thế hơn nguyên tử H liên kết với nguyên tử C bậc thấp hơn.
b. Phản ứng tách: các ankan có thể tách hidro (đehidro hóa) hoặc bẻ gãy mạch cacbon (cracking) tạo thành các hidrocacbon mới. Phản ứng tương đối phức tạp vì tạo hỗn hợp nhiều chất khác nhau trong cùng một phản ứng.
c. Phản ứng cháy: tất cả ankan đều cháy được tạo ra CO2; nước và thường sinh nhiều nhiệt. Trong bài tập về phản ứng cháy của hiđrocacbon chỉ ankan mới cho số mol nước nhiều hơn số mol CO2. Số mol nhiều hơn đúng bằng số mol của ankan đem đốt.
4. Điều chế
a. Phòng thí nghiệm:
CH3COONa + NaOH CH4↑ + Na2CO3.
Al4C3 + 12H2O → 3CH4↑ + 4Al(OH)3.
b. Trong công nghiệp: Đi từ khí thiên nhiên, khí mỏ dầu và từ dầu mỏ.
II. Xicloankan
1. Khái niệm và danh pháp:
Xicloankan là một loại hiđrocacbon no mà trong phân tử chỉ gồm liên kết đơn và có vòng khép kín. Monoxicloankan chỉ có một vòng và có công thức tổng quát là CnH2n (n ≥ 3). Danh pháp quốc tế: số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + xiclo + tên mạch C chính có vòng + an.
2. Tính chất hóa học:
a. Phản ứng cộng mở vòng: Chỉ có xiclopropan và xiclobutan cộng mở vòng với hidro. Chỉ có xicolpropan cộng mở vòng với brom.
b. Phản ứng thế: các xicloankan có vòng từ 5C trở lên không cộng mà thế với các halogen.
c. Phản ứng tách: xiclohexan và metylxiclohexan có thể tách hidro.
d. Phản ứng oxi hóa: tương tự ankan, tất cả xicloankan cháy được và sinh ra CO2, nước.
BÀI TẬP
Bài 1. Viết công thức cấu tạo các đồng phân ankan ứng với công thức phân tử C4H10, C5H12 và C6H14. Gọi tên các chất đó theo danh pháp quốc tế.
Bài 2. Viết công thức cấu tạo của các ankan có tên sau:
a. pentan, 2 – metylbutan, isobutan và 2, 2 – đimetylbutan.
b. iso pentan, neo pentan, 3 – etylpentan, 2, 3 – đimetylpentan.
Bài 3. Gọi tên các chất sau theo tên thay thế
a. CH3–CH(CH3)–CH3. b. CH3–(CH2)4–CH3.
c. CH3CH(CH3)CH2CH3. d. CH3–C(CH3)2–CH3.
Bài 4. Viết phương trình hóa học điều chế các ankan sau: Metan, 2–clobutan, iso–propyl clorua.
Bài 5. Cho iso–pentan tác dụng với Cl2 (askt). Viết công thức cấu tạo và gọi tên các sản phẩm monoclo có thể thu được.
Bài 6. Khi clo hóa ankan C5H12 với tỷ lệ mol 1 : 1 chỉ thu được một sản phẩm thế monoclo. Xác định công thức cấu tạo và tên của ankan đó. Viết phương trình hóa học của phản ứng đã xảy ra.
Bài 7. Khi clo hóa một ankan có công thức phân tử C6H14, người ta chỉ thu được 2 sản phẩm thế monoclo. Xác định công thức cấu tạo và tên của ankan đó. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
Bài 8. Ankan Y mạch không nhánh có công thức đơn giản nhất là C2H5. Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên Y. Viết phương trình hóa học phản ứng của Y với clo khi chiếu sáng (tỉ lệ 1:1), chỉ rỏ sản phẩm chính.
Bài 9. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít C3H8 (đktc) thu được V lít CO2 (đktc) và m gam nước. Tính m và V.
Bài 10. Đốt cháy hoàn toàn V lít khí C4H10 (đktc). Toàn bộ sản phẩm cháy sục vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 40 gam kết tủa. Tính V và khối lượng nước thu được từ phản ứng cháy.
Bài 11. Đốt cháy hoàn toàn một hidrocacbon X thu được 8,96 lít khí CO2 (đktc) và 9 gam nước. Xác định công thức phân tử của X.
Bài 12. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít ankan X thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc) và m gam nước. Xác định công thức của X và tính m.
Bài 13. Khi đốt cháy hoàn toàn một ankan A thì thể tích Oxi phản ứng bằng 5/3 lần thể tích của khí CO2 sinh ra trong cùng điều kiện. Xác định công thức của ankan A.
Bài 14. Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít hỗn hợp khí metan và etan thu được 4,48 lít khí CO2 (đktc). Tính thành phần phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A.
Bài 15. Đốt cháy hoàn toàn 3,6 gam ankan X thu được 5,6 lít CO2 (đktc). Xác định công thức phân tử của X.
Bài 16. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít hỗn hợp gồm C2H6 và C3H8 (đktc) rồi cho sản phẩm cháy đi qua bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch nước vôi trong có dư thấy khối lượng bình 1 tăng m gam, bình 2 tăng 22 gam. Xác định giá trị của m. Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp đầu.
Bài 17. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C2H6 và C4H10 thu được 6,6 gam CO2 và 4,5 gam nước. Tính giá trị của m.
Bài 18. Đốt cháy hỗn hợp hai hidrocacbon đồng đẳng kế tiếp nhau ta thu được 11,7 gam nước và 17,6 gam CO2. Xác định công thức phân tử của hai hidrocacbon.
Bài 19. Khi đốt cháy hoàn toàn 7,84 lít hỗn hợp khí gồm CH4, C2H6, C3H8 (đktc) thu được 16,8 lít khí CO2 (đktc) và x gam nước. Tính giá trị của x.
Bài 20. Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít hỗn hợp propan và butan (đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy thu được vào dung dịch NaOH thu được dung dịch chứa 95,4 gam Na2CO3 và 84 gam NaHCO3.
a. Tính thành phần % về số mol của hỗn hợp.
b. Tìm thể tích dung dịch NaOH 0,5 M cần thiết dùng trong trường hợp trên.
...
Trên đây là phần trích dẫn Một số bài tập cơ bản chương Hiđrocacbon no, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
