Đề kiểm tra 45 phút Hóa 11 Chương 4: Hydrocarbon

Phản ứng đặc trưng của các hydrocarbon không no là phản ứng cộng. 

n_propyne = n_alkyne = 0,075 mol

Phương trình phản ứng

C₃H₄ + AgNO₃ + NH₃ → C₃H₃Ag + NH₄NO₃

0,075                                → 0,075

⇒ mC₃H₃Ag = 0,075.147 = 11,025 gam

⇒ Y cũng tạo kết tủa với AgNO₃/NH₃

C_nH_2n-2 → C_nH_2n-2-aAg_a

0,075 → 0,075

mC_nH_2n-2-aAg_a = 23,1 - 11,025 = 12,075  

nC_nH_2n-2-aAg_a= 12,075:0,075 = 161

⇒ Y chứa tối đa 1 liên kết ba đầu mạch ⇒ a = 1

⇒ 14n – 2 + 107 = 161 ⇒ n = 4

Vậy công thức cấu tạo của Y:

CH≡C-CH₂-CH₃: but - 1 - yne

Gọi công thức Hydrocarbon có công thức phân tử là CxHy.

n_CO2 = 30,8 : 44= 0,7 mol;

n_H2O = 7,2:18 = 0,4 mol

Phương trình phản ứng cháy:

C_xH_y + (x + )O₂ xCO₂ + yH₂O.

Dựa vào phương trình ta có:

n_CO2 : n_H2O = x : y = 0,7:0,4 

⇒

Công thức đơn giản nhất của A: (C₇H₈)_n Với n = 1 thỏa mãn đề bài

Công thức phân tử: C₇H₈ 

C₆H₅ – CH₃

Dẫn từ từ C₂H₄ vào dung dịch KMnO₄ hiện tượng quan sát được là Có vẩn đục màu đen

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂ + 2KOH.

Các chất có khả năng làm mất màu dung dịch KMnO₄ ở điều kiện thích hợp là:  ethylene (2); acetylene (3); styrene (5); toluene (6).

Gọi x, y, z lần lượt là số mol của C₂H₂, C₂H₄ và H₂.

⇒ x + y + z = 0,1                                           (1)

Áp dụng bảo toàn nguyên tố C:

n_CO2 = 2.n_C2H2 + 2.n_C2H4 

⇒ 2x + 2y = 0,1                                             (3)

Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ⇒ x = 0,025; y = 0,025; z = 0,05 

%V_C2H2 = 25%.

Nhận định không đúng là: 

Toluene không thể tác dụng với dung dịch KMnO₄ ngay khi ở nhiệt độ cao

vì: 

Toluene có thể tác dụng với dung dịch KMnO₄ ngay khi ở nhiệt độ cao

Phương trình phản ứng:

C₆H₅CH₃ + 2KMnO₄ C₆H₅COOK + KOH + 2MnO₂ + H₂O

Toluene là đồng đẳng của benzene

Đốt cháy hoàn toàn alkene thu được số mol CO₂ và H₂O bằng nhau

⇒ n_CO2 = n_H2O = x mol

m_CO2 – m_H2O = 44x – 18x = 13,52

⇒ x = 0,52 mol

⇒ Số C trung bình = n_CO2 : n_Alkene = 0,52:0,2 = 2,6

⇒ Công thức phân tử của 2 alkene là C₂H₄ và C₃H₆

Chất có đồng phân hình học là: CH₃ – CH = CH – CH₃

Số nhận xét đúng là 1); 3); 4); 6)

2) Alkyne là những hidrocacbon mạch hở có chứa liên kết ba trong phân tử ⇒ sai vì 

5) Alkene là hydrocarbon mạch hở có chứa liên kết đôi C=C. sai  Alkene là hydrocarbon mạch hở, chỉ có chứa 1 liên kết đôi C=C.

Để làm sạch ethene có lẫn acetylene ta cho hỗn hợp đi qua dung dịch dung dịch AgNO₃ /NH₃ dư vì khi đó chỉ có acetylene phản ứng và bị giữ lại. Còn ethene không phản ứng thoát ra ngoài.

CH≡CH + 2AgNO₃ + 2NH₃ → AgC≡CAg + 2NH₄NO₃

Ở điều kiện thường, các alkane từ C1 và đến C4 và neophentan ở thế khí, các alkane có nhiều nguyên tử carbon hơn ở thể lỏng hoặc rắn.

2 – methylbut – 2 – ene có công thức cấu tạo là: CH₃ – C(CH₃) = CH – CH₃ 

Sản phẩm chính thu được khi cho 2 – methylbut – 2 – ene tác dụng với hydrogen chloride là:

Nhận định không đúng là: Benzene làm mất màu dung dịch nước brom.

Vì Benzene không làm mất màu dung dịch nước brom.

n_Br2 = 0,1 mol

⇒ n_alkene = n_Br2 = 0,1 mol

⇒ M_alkene = 5,6:0,1 = 56 gam/mol

⇒ Alkene có công thức phân tử là C₄H₈

Vì hydrate hóa A chỉ thu được 1 alcohol duy nhất

⇒ A là CH₃-CH=CH-CH₃ (but-2-ene).

Tính chất vật lí của các hydrocarbon thơm:

Thường là chất lỏng hoặc chất rắn ở điều kiện thường.

Không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

Thường là các chất độc.

n_{Styrene bđ} = 20,8 :104 = 0,2 mol 

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

(1) C₆H₅CH=CH₂ + Br₂ → C₆H₅CHBr-CH₂Br

0,05               ← 0,05

(2) Br₂ + 2KI → 2KBr + I₂

    0,01             ←              0,01

n_I2 = 2,54:254 = 0,01 mol

Theo phương trình phản ứng (2) ta có:

n_{Br2 dư} = n_I2 = 0,01 mol

n_{Br2 pư} = 0,4.0,15 - 0,01 = 0,05 mol

Theo phương trình (1)

 n_{Stiren dư} = n_{Br2 pư} = 0,05 mol

n_{Stiren tham gia pứ trùng hợp}

= n_{ban đầu} -  n_{Stiren dư} = 0,2 - 0,05 = 0,15 mol.

H = 0,15:0,2.100% = 75%.

Các alkene phản ứng được với dung dịch KMnO₄ ở ngay điều kiện thường

⇒ ethylene, acetylene, pent-1-ene

Hydrocarbon X có công thức phân tử là C₅H₈ có thể cộng hợp với hydrogen tạo ra alkane mạch nhánh và A có thể tác dụng với AgNO₃/NH₃ tạo ra kết tủa màu vàng chắc phải là alkyne có nối ba đầu mạch và phân nhánh:

Ta có C₅H₈ có 3 đồng phân alkyne

CH≡C−CH₂−CH₂−CH₃: loại vì không phân nhánh

CH₃−C≡C−CH₂−CH₃: loại vì không có nối 3 đầu mạch và không phân nhánh.

CH≡C−CH(CH₃)−CH₃: thỏa mãn.

 Phương trình phản ứng xảy ra:

(1) Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄

(2) CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

(3) 2Al(OH)₃ + Ca(OH)2 → Ca(AlO₂)₂ + 4H₂O

Kết tủa Y là Al(OH)₃ ⇒ trong dung dịch X chỉ chứa Ca(AlO₂)₂

Bảo toàn nguyên tố Ca: n_Ca(OH)2= n_Ca(AlO2)2 = y mol

Bảo toàn nguyên tố Al: 4.n_Al4C3= n_{Al(OH)3 (1)} + 2.n_Ca(AlO2)2 ⇒ n_{Al(OH)3 (1)} = 4x – 2y

Đốt cháy khí Z (C₂H₂ và CH₄) thu được CO₂

Bảo toàn nguyên tố C: n_CO2 = 3.n_Al4C3 + 2.n_CaC2 = 3x + 2y

Sục CO₂ vào dung dịch X:

Ca(AlO₂)₂ + 2CO₂ + 4H₂O → 2Al(OH)₃↓ + Ca(HCO₃)₂

Vì n_Ca(AlO2)2= ⇒ Phản ứng tính theo Ca(AlO₂)₂

⇒ n_Al(OH)3 (2) = 2.nCa(AlO₂)₂ = 2y

Vì lượng kết tủa lần 1 thu được bằng lượng kết tủa lần 2

⇒ n_{Al(OH)3 (1)} = n_{Al(OH)3 (2)} ⇒ 4x – 2y = 2y

⇒ x = y

⇒ tỉ lệ x : y = 1 : 1

Phương trình phản ứng minh họa:

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂↓ + 2KOH 

Sản phẩm thu được là: MnO₂, C₂H₄(OH)₂, KOH.

 Ta có:

n_H2O =

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

m_alkyne = m_C + m_H 

⇒  m_C = m_alkyne - m_H 

⇒ m_C = m - 2. =

⇒ Công thức đơn giản nhất của X là C₂H₃ ⇒ Dựa vào đáp tìm được công thức phân tử của X là C₄H₆

 2 – methylbutane có công thức:

CH₃– CH(CH₃) – CH₂ – CH₃

Cho 2 – methylbutane tác dụng với chlorine trong điều kiện chiếu sáng thu được tối đa 4 dẫn xuất monochloro là:

CH₂Cl – CH(CH₃) – CH₂ – CH₃;

CH₃ – CCl(CH₃) – CH₂ – CH₃;

CH₃ – CH(CH₃) – CHCl – CH₃;

CH₃ – CH(CH₃) – CH₂ – CH₂Cl.

Các đồng phân của C₅H₈ là

CH≡C−CH₂−CH₂−CH₃

CH₃−C≡C−CH₂−CH₃

CH≡C−CH(CH₃)−CH₃

⇒ Có 3 đồng phân

X chỉ có thể tạo ra một dẫn xuất monochloro duy nhất do đó chỉ có thể là: 

2,2 – dimethylpropane. 

Chất không phản ứng được với AgNO₃/NH₃ là: pent-2-yne (CH₃ – C ≡ C – CH₃).

Chỉ các alk – 1 – in (các alkyne có liên kết ba đầu mạch) mới tác dụng với AgNO₃/ NH₃ tạo kết tủa. 

• Đồng phân cấu tạo:

CH₂ = CH – CH₂ – CH₂ – CH₃

CH₃ – CH= CH – CH₂ – CH₃

• Đồng phân hình học: 

 CH₃–CH=CH–CH₂–CH₃: pent-2-ene có đồng phân hình học: 

Benzene và các đồng đẳng của nó hợp thành dẫy đồng đẳng của benzene có công thức chung là: C_nH_2n-6 (n ≥ 6).

Vậy chất không phải là đồng đẳng của benzene là: C₆H₅–C₂H₃ không phải vì nhánh –C₂H₃ không no

Công thức chung của dãy đồng đẳng alkene là

C_nH_2n (n ≥ 2)

Vậy đồng đẳng alkene là C₄H₈

 Phương trình phản ứng:

C₂H₂ + H₂O CH₃CHO

Sản phẩm thu được là: CH₃CHO

Tên gọi của hợp chất (CH₃)₂CH–C₆H₅ là: iso-propylbenzene

3-ethyl-4-methylhex-1-yne

Vòng benzen có chứa 3 liên kết đôi

Methane còn được gọi là khí hồ ao vì methane được tìm thấy trong sự phân huỷ kị khí ở các ao hồ, đầm lầy … 

Vậy ta có thể dùng nước bromine để phân biệt toluene và styrene:

Styrene làm mất màu nước bromine ngay ở điều kiện thường.

Phương trình phản ứng hóa học

C₆H₅-CH = CH₂ + Br₂ → C₆H₅-CHBr-CH₂Br

Toluene không làm mất màu nước bromine. 

 But-1-ene làm mất màu dung dịch Bromine

Nhận biết 3 dung dịch: hex-1-ene, hex-1-yne, hexane ta dùng dung dịch AgNO₃/NH₃ và dung dịch bromine.

Ta cho các chất phản ứng lần lượt với AgNO₃ /NH₃

Xuất hiện kết tủa vàng nhạt xuất hiện → hex-1-yne:

HC≡C-CH₂-CH₂ -CH₂ -CH₃ + AgNO₃ /NH₃ → AgC≡C-CH₂ -CH₂ -CH₂ -CH₃ ↓ + NH₄NO₃

Không có hiện tượng gì là hexane và hex-1-ene.

Cho hai dung dịch còn lại phản ứng với bromine:

Bromine mất màu → hex-1-ene

CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ + Br₂ → CH₂ Br-CHBr-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

Nếu không có hiện tượng gì là hexane.