Bài tập Alkane Hay Có đáp án

Các dạng bài tập về Alkane có lời giải

Bài tập về Alkane

A. Tóm tắt kiến thức Lý thuyết Alkane
I. Khái niệm, danh pháp
- 1. Khái niệm và công thức chung của alkane
- 2. Danh pháp
III. Tính chất vật lý
III. Tính chất hoá học
B. Câu hỏi bài tập trắc nghiệm AlKane

Bài tập về Alkane Hay Có đáp án tập hợp những câu hỏi trắc nghiệm về alkane và cycloalkane có đáp án đi kèm. Mời các bạn thử sức mình thông qua việc giải những bài tập hóa học chủ đề Alkane được đưa ra dưới đây.

A. Tóm tắt kiến thức Lý thuyết Alkane

I. Khái niệm, danh pháp

1. Khái niệm và công thức chung của alkane

Alkane là các hydrocarbon no mạch hở chỉ chứa liên kết đơn C-H và C-C trong phân tử.

Công thức chung của alkane là: C_nH_2n+2 (n là số nguyên, n ≥ 1)

2. Danh pháp

2.1. Alkane không phân nhánh

Tên theo danh pháp thay thế của alkane mạch không phân nhánh:

Ví dụ: Tên thay thế của một số alkane mạch không nhánh

Số nguyên tử carbon	Công thức alkane	Phần nền	Tên alkane
1	CH₄	meth-	meth ane
2	CH₃CH₃	eth-	eth ane
3	CH₃CH₂CH₃	prop-	prop ane

2.2. Alkane mạch nhánh

Gốc alkyl: Phần còn lại sau khi lấy đi một nguyên tử hydrogen từ phân tử alkane (công thức chung của gốc alkyl là C_nH_2n+1

Tên gốc alkyl:

Ví dụ: methyl CH₃-, ethyl (C₂H₅-), propyl (C₃H₇-), ...

Alkane mạch nhánh gồm alkane mạch chính kết hợp với một hay nhiều nhánh.

Tên theo danh pháp thay thế của alkane mạch phân nhánh:

Tên theo danh pháp thay thế của alkane

Lưu ý:

Chọn mạch dài nhất, có nhiều nhánh nhất là mạch chính.

Đánh số nguyên tử carbon mạch chính sao cho mạch nhánh có số chỉ vị trí nhỏ nhất.

Dùng chữ số (1, 2, 3, ...) và gạch nối (-) để chỉ vị trí nhánh, nhóm cuối cùng viết liền với tên mạch chính.

Nếu có nhiều nhánh giống nhau: dùng các từ như di-(2), tetra-(4),... để chỉ số lượng nhóm giống nhau, tên nhanh viết theo thứ tự bảng chữ cái.

Ví dụ:

2-methylbutane

III. Tính chất vật lý

Ở điều kiện thường:

Alkane từ C1 đến C4 và neopentane ở trang thái khí,
Alkane từ C5 đến C17 (trừ neopentane) ở trạng thái lỏng, không màu, alkane
Alkane từ C18 trở lên là chất rắn màu trắng (còn gọi là sáp parafin).

Các alkane mạch nhánh thường có nhiệt độ sôi thấp hơn so với đồng phân alkane mach không phân nhánh. Alkane không tan hoặc tan rất ít trong nước và nhẹ hơn nước, tan tốt hơn trong các dung môi hữu cơ.

III. Tính chất hoá học

1. Phản ứng thế

Phản ứng halogen hóa alkane là phản ứng xảy ra khi đặt bình chứa hỗn hợp của alkane với halogen ở nơi có ánh sáng hoặc ở nhiệt độ cao (đun nóng). Sản phẩm của phản ứng halogen hóa là các dẫn xuất halogen.

X (Cl, Br)

Phản ứng thế có thể tiếp tục diễn ra với các nguyên tử hydrogen chloromethane cho hỗn hợp các sản phẩm chloromethane, dichloromethane, trichloromethane và tetrachloromethane.

Ví dụ: Trộn methane với chlorine và chiếu ánh sáng tử ngoại, sản phẩm thu được là chloromethane.

CH₄+ Cl₂ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$ CH₃Cl + HCl

Chloromethane

CH₃Cl + Cl₂ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$CH₂Cl₂ + HCl

dichloromethane

CH₂Cl₂ + Cl₂ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$CHCl₃ + HCl

trichloromethane

CHCl₃ + Cl₂ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$ $\overset{ánh \: sáng}{\rightarrow}$ CCl₄ + HCl

tetrachloromethane

Khi thực hiện phản ứng thế halogen vào các alkane có từ 3 nguyên tử carbon trở lên sẽ thu được hỗn hợp các sản phẩm thế monohalogen.

Ví dụ:

2. Phản ứng cracking

Cracking alkane là quá trình phân cắt liên kết C-C (bẻ gẫy mạch carbon) của các alkane mạch dài để tạo thành hỗn hợp các hydrocarbon có mạch carbon ngắn hơn.

Phản ứng được ứng dụng trong công nghiệp lọc dầu.

Ví dụ:

CH₃-CH₂-CH₃ $\overset{cracking}{\rightarrow}$ $\overset{cracking}{\rightarrow}$ CH₂=CH₂ + CH₄

Tổng quát:

C_nH_2n+2 $\overset{cracking}{\rightarrow}$ $\overset{cracking}{\rightarrow}$ CaH_2a+2+ C_bH_2b

3. Phản ứng reforming

Reforming alkane là quá trình chuyển các alkane mạch không phân nhánh thành các alkane mạch phân nhánh và các hydrocarbon mạch vòng nhưng không làm thay đổi.

Ví dụ:

4. Phản ứng oxi hoá

4.1. Phản ứng oxi hoá hoàn toàn (phản ứng cháy)

Khi tiếp xúc với oxygen và có tin lớn khơi mào, alkane bị đốt cháy trở thành khí carbon dioxide, hai nước và giải phóng năng lượng.

Tổng quát:

$C_{n} H_{2n+2}+\frac{3n+1}{2} O_{2} \overset{t^{o} }{\rightarrow}nCO_{2}+(n+1)H_{2}O$ $C_{n} H_{2n+2}+\frac{3n+1}{2} O_{2} \overset{t^{o} }{\rightarrow}nCO_{2}+(n+1)H_{2}O$

Ví dụ:

CH₄ + 2O₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ CO₂ + 2H₂O

C₂H₆ + 7/2O₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ 2CO₂ + 3H₂O

4.2. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn

Ở nhiệt độ cao, có mặt xúc tác, alkane bị oxi hoá cắt mạch carbon bởi oxygen tạo thành hỗn hợp carboxylic acid.

RCH₂-CH₂R' + $\frac{5}{2}$ $\frac{5}{2}$O₂ $\overset{xúc\: tác, t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{xúc\: tác, t^{o} }{\rightarrow}$ RCOOH + R'COOH + H₂O

B. Câu hỏi bài tập trắc nghiệm AlKane

Câu 1: Hợp chất hữu cơ X có tên gọi là: 2 - Chloro - 3 - methylpentane. Công thức cấu tạo của X là:

A. CH₃CH₂CH(Cl)CH(CH₃)₂

B. CH₃CH(Cl)CH(CH₃)CH₂CH₃

C. CH₃CH₂CH(CH₃)CH₂CH₂Cl

D. CH₃CH(Cl)CH₂CH(CH₃)CH₃

Câu 2: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C₅H₁₂?

A. 3 đồng phân

B. 4 đồng phân

C. 5 đồng phân

D. 6 đồng phân

Câu 3: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C₆H₁₄?

A. 3 đồng phân

B. 4 đồng phân

C. 5 đồng phân

D. 6 đồng phân

Câu 4: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C₄H₉Cl?

A. 3 đồng phân

B. 4 đồng phân

C. 5 đồng phân

D. 6 đồng phân

Câu 5: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C₅H₁₁Cl?

A. 6 đồng phân

B. 7 đồng phân

C. 5 đồng phân

D. 8 đồng phân

Câu 6: Phần trăm khối lượng carbon trong phân tử alkane Y bằng 83,33%. Công thức phân tử của Y là:

A. C₂H₆

B. C₃H₈

C. C₄H₁₀

D. C₅H₁₂

Câu 7: Công thức đơn giản nhất của hydrocarbon M là C_nH_2n+1. M thuộc dãy đồng đẳng nào?

A. alkane

B. không đủ dữ kiện để xác định

C. alkane hoặc cycloalkane

D. cycloalkane

Câu 8: Cho alkane có CTCT là: (CH₃)₂CHCH₂C(CH₃)₃. Tên gọi của alkane là

A. 2,2,4-trimethylpentane.

B. 2,4-trimethylpetane.

C. 2,4,4-trimethylpentane.

D. 2-dimethyl-4-methylpentane.

Câu 9: Cho iso-pentane tác dụng với Cl₂ theo tỉ lệ số mol 1: 1, số sản phẩm monochloro tối đa thu được là

A. 2

B. 3.

C. 5.

D. 4.

Câu 10: Iso-hexane tác dụng với clo (có chiếu sáng) có thể tạo tối đa bao nhiêu dẫn xuất monochloro?

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Câu 11: Khi cho 2-methylbutane tác dụng với Cl₂ theo tỷ lệ mol 1:1 thì tạo ra sản phẩm chính là

A. 1-chloro-2-methylbutane.

B. 2-chloro-2-methylbutane.

C. 2-chloro-3-methylbutane.

D. 1-chloro-3-methylbutane.

Câu 12: Khi chloro hóa C₅H₁₂ với tỷ lệ mol 1:1 thu được 3 sản phẩm thế monochloro. Danh pháp IUPAC của ankan đó là

A. 2,2-dimethylpropane.

B. 2-methylbutane.

C. pentane.

D. 2-dimethylpropane.

Câu 13: Khi clo hóa methane thu được một sản phẩm thế chứa 89,12% clo về khối lượng. Công thức của sản phẩm là

A. CH₃Cl.

B. CH₂Cl₂.

C. CHCl₃.

D. CCl₄.

Câu 14: Cho 4 chất: methane, ethane, propane và n-butaen. Số lượng chất tạo được một sản phẩm thế monochlro duy nhất là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Câu 15: khi clo hóa một alkane có công thức phân tử C₆H₁₄, người ta chỉ thu được 2 sản phẩm thế monochloro. Danh pháp IUPAC của alkane đó là

A. 2,2-dimethylbutane.

B. 2-methylpentane.

C. n-hexane.

D. 2,3-dimethylbutane.

Câu 16: Khi chlorine hóa hỗn hợp 2 ankan, người ta chỉ thu được 3 sản phẩm thế monochloro. Tên gọi của 2 alkane đó là:

A. ethane và propane.

B. propane và iso-butane.

C. iso-butane và n-pentane.

D. neo-pentane và ethane.

Câu 17: Khi bromine hóa một alkane chỉ thu được một dẫn xuất monobromo duy nhất có tỉ khối hơi đối với hydrogen là 75,5. Tên của alkane đó là

A. 3,3-dimethylhecxane.

C. isopentan.

B. 2,2-dimethylpropane.

D. 2,2,3-trimethylpentane

Câu 18: Khi cho alkane X (trong phân tử có phần trăm khối lượng carbon bằng 83,72%) tác dụng với chlorine theo tỉ lệ số mol 1:1 (trong điều kiện chiếu sáng) chỉ thu được 2 dẫn xuất monochloro đồng phân của nhau. Tên của X là

A. 3-methylpentane.

B. 2,3-dimethylbutane.

C. 2-methylpropane.

D. butane.

Câu 19: Hydrocarbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết σ và có hai nguyên tử carbon bậc ba trong một phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích X sinh ra 6 thể tích CO₂ (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Khi cho X tác dụng với Cl₂ (theo tỉ lệ số mol 1: 1), số dẫn xuất monochloro tối đa sinh ra là

A. 3.

B. 4.

C. 2.

D. 5.

Câu 20: Khi tiến hành phản ứng thế giữa alkane X với khí clo có chiếu sáng người ta thu được hỗn hợp Y chỉ chứa hai chất sản phẩm. Tỉ khối hơi của Y so với hydrogen là 35,75. Tên của X là:

A. 2,2-dimethylpropane.

B. 2-methylbutane.

C. pentane.

D. 2-dimethylpropane.

Câu 21: Alkane nào sau đây chỉ cho 1 sản phẩm thế duy nhất khi tác dụng với Cl₂ (as) theo tỉ lệ mol (1: 1): CH₃CH₂CH₃ (a), CH₄ (b), CH₃C(CH₃)₂CH₃ (c), CH₃CH₃ (d), CH₃CH(CH₃)CH₃(e)

A. (a), (e), (d)

B. (b), (c), (d)

C. (c), (d), (e)

D. (a), (b), (c), (e), (d)

Câu 22: Sản phẩm của phản ứng thế chlorine (1:1, ánh sáng) vào 2,2- dimethyl propane là: (1) CH₃C(CH₃)₂CH₂Cl; (2) CH₃C(CH₂Cl)₂CH₃; (3) CH₃ClC(CH₃)₃