Đề kiểm tra 45 phút Hóa 11 Chương 4: Hydrocarbon

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

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 … 

• 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: 

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

Công thức chung của dãy đồng đẳng alkene là

C_nH_2n (n ≥ 2)

Vậy đồng đẳng alkene là C₄H₈

Toluene là đồng đẳng của benzene

 n_CaCO3 = 60:100 = 0,6 mol

Áp dụng bảo toàn nguyên tố C:

n_CO2 =  n_CaCO3 = 0,6 mol

Gọi công thức của ankin là C_nH_2n-2 (n ≥ 2) 

Phương trình phản ứng hóa học:

Ta có: m_CO2 + m_H2O = 34,5 

⇒ m_H2O = 34,5 - 0,6.44 = 8,1 gam

⇒ n_H2O = 8,1:18 = 0,45 mol

Ta có: nC_nH_2n-2 = n_CO2 - n_H2O = 0,6 - 0,45 = 0,15 mol 

Công thức cần tìm là C₄H₆.

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

2,2 – dimethylpropane. 

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

⇒ ethylene, acetylene, pent-1-ene

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 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

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).

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.

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

Vì Benzene không làm mất màu dung dịch nước brom.

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

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. 

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

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

 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.

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

 But-1-ene làm mất màu dung dịch Bromine

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

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

 Phương trình phản ứng:

C₂H₂ + H₂O CH₃CHO

Sản phẩm thu được là: CH₃CHO

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.

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.

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. 

Vòng benzen có chứa 3 liên kết đôi

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:

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

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

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%.

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. 

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%.

3-ethyl-4-methylhex-1-yne