Đề thi giữa học kì 2 Hóa 11 Cánh diều - Đề 2

Ở điều kiện thường, methane, ethane, propane và butane là các chất khí, các alkane có số nguyên tử carbon nhiều hơn (trừ neopentane) là chất lỏng hoặc chất rắn.

Có chất trong phân tử có vòng benzene nhưng không là hydrocarbon thơm.

Ví dụ: potassium benzoate.

Hydrocarbon thuộc dãy đồng đẳng alkene có công thức chung là C_nH_{2n – 2} (n ≥ 2):

⇒ Hydrocarbon thỏa mãn là C₂H₄.

Styrene  có thể làm nhạt màu dung dịch Br₂ trong CCl₄ ở điều kiện thường

C₆H₅-CH=CH₂ + Br₂ → C₆H₅-CHBr-CH₂Br

1,3,5-trimethylbenzene có cấu tạo đối xứng cao tham gia phản ứng với HNO₃ đặc(H₂SO₄ đặc) theo tỉ lệ mol 1:1 chỉ cho 1 sản phẩm duy nhất.

n-propylbenzene và iso-propylbenzene tham gia phản ứng với HNO₃ đặc (H₂SO₄ đặc) theo tỉ lệ mol 1:1 sẽ tạo được 3 sản phẩm ortho, meta, para.

p-ethylmetylbenzene tham gia phản ứng với HNO₃ đặc (H₂SO₄ đặc) theo tỉ lệ mol 1:1 tạo được 2 sản phẩm. 

Chất khi đun nóng với dung dịch KMnO₄/H₂SO₄ tạo thành hợp chất hữu cơ đơn chức là hợp chất phân tử có một nhánh liên kết với vòng benzene. 

⇒ Hợp chất thỏa mãn là: C₆H₅CH₃.

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂         (1)

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄       (2)

Từ phương trình (1) và (2) ta nhận thấy:

Tỉ lệ: n_C2H4 : n_Br2 = 1 : 1 và n_C2H2 : n_Br2 = 1 : 2

⇒ Số mol bromine phản ứng tối đa với C₂H₂ gấp 2 lần C₂H₄ nên thể tích dung dịch bromine cần dùng khi phản ứng với C₂H₂ cũng gấp 2 lần khi phản ứng với C₂H₄.

⇒ V_Br2 cần dùng khi phản ứng với 0,1 lít acetylene là: 50.2 = 100 ml.

Dãy chất chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của methane có công thức phân tử C_nH_{2n – 2} (n ≥ 2):

Dãy chất thỏa mãn là: CH₄, C₂H₆, C₄H₁₀, C₅H₁₂.

Đánh số trên vòng sao cho tổng vị trí trên vòng là nhỏ nhất:

⇒ Tên gọi của hợp chất là: 4-bromo-2-methyl-1-nitrobenzene.

Gọi công thức của alkene có dạng C_nH­_2n với n ≥ 2.

Số nguyên tử C trong X là:

 ⇒ Công thức phân tử của X là C₃H₆. 

Nguyên tử H đính vào carbon mang liên kết ba linh động hơn rất nhiều so với H đính với carbon mang liên kết đôi và liên kết đơn, do đó nó có thể bị thay thế bằng nguyên tử kim loại. 

Phương trình phản ứng:

CH₃–C≡CH + AgNO₃ + NH₃ → CH₃–C≡CAg + NH₄NO₃

⇒ X có công thức cấu tạo là CH₃–C≡CAg.

Biện pháp đưa thêm hợp chất có chứa chì vào xăng để làm tăng chỉ số octane của xăng không làm giảm ô nhiễm môi trường do lượng chì trong xăng cao là nguyên nhân gây ô nhiễm không khí. 

Trùng hợp ethylene thu được polyethylene (PE):

nCH₂=CH₂ (-CH₂–CH₂-)

n_CO2 = 0,3 mol

n_H2O = 0,4 mol

Ta có n_H2O > n_CO2 ⇒ Hydrocarbon là alkane

Gọi công thức của Hydrocarbon X là C_nH_2n+2

C_nH_2n+2 + (3n+1)/2O₂ → nCO₂ + (n +1)H₂O 

                                          n          (n + 1)

                                         0,3         0,4                        

⇒ 0,4n = 0,3(n + 1) ⇒ n = 3

Vậy công thức của hợp chất X là: C₃H₈

Toluene chủ yếu được dùng làm dung môi hòa tan nhiều loại vật liệu như sơn, các loại nhựa tạo màng cho sơn, mực in, chất hóa học, cao su, mực in, chất kết dính,... Do có chỉ số octane khá cao nên toluen thường được sử dụng để tăng chỉ số octane của xăng.

Quá trình reforming được ứng dụng trong công nghiệp lọc dầu để làm tăng chỉ số octane của xăng và sản xuất các arene làm nguyên liêu cho công nghiệp tổng hợp hữu cơ.

Để phân biệt but-1-yne và but-2-yne người ta dùng dung dịch AgNO₃/NH₃. 

But-1-yne có liên kết ba đầu mạch nên phản ứng với dung dịch AgNO₃/NH₃ tạo ra kết tủa màu vàng nhạt. Còn but-2-yne không có phản ứng nên không có hiện tượng.

n_Ba(OH)2 = 0,6 mol

Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O

0,6      → 1,2 mol

⇒ n_HCl = 1,2 mol ⇒ m_HCl = 43,8 gam

C_nH_2n+2 + Cl₂ → C_n H_2n+1Cl + HCl 

               1,2  ←                                    1,2 (mol)

m_Cl2 = 1,2.71 = 85,2 gam.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_Alkane + m_Cl2 = m_{dẫn xuất Chlorine} + m_HCl

m_{dẫn xuất Chlorine} = 85,2 + 20,8 - 43,8 = 62,2 gam

Các alkane là hydrocarbon no không tham gia phản ứng cộng.

n_Br2 = 0,05 (mol)

Trong hỗn hợp chỉ có styrene phản ứng và làm mất màu dung dịch bromine.

Phương trình hóa học:

C₆H₅CH=CH₂ + Br₂ ⟶ C₆H₅CHBrCH₂Br

    0,05          0,05  

n_C6H5CH=CH2 = 0,05 (mol)

Theo bài ra ta có m_hh = 13 gam nên:

Tỉ lệ mol benzene và styrene trong hỗn hợp ban đầu là:

n_C6H6 : n_C6H5CH=CH2 = 0,05 : 0,1 = 1 : 2

n_Br2 = 0,4 mol

Gọi công thức phân tử của alkyne X là C_nH_{2n – 2} (n ≥ 2).

X có thể làm mất màu tối đa dung dịch Br₂ nên:

       C_nH_{2n – 2} + 2Br₂ →  C_nH_{2n – 2}Br₄

mol:     0,2    ←    0,4 

Vậy alkyne là C₃H₄.

Đồng phân alkyne tác dụng được với dung dịch AgNO₃/NH₃ tạo kết tủa khi có liên kết ba đầu mạch (alk - 1- yne).

⇒ Các alkyne thỏa mãn là: 

CH≡C–CH₂–CH₂–CH₃

CH≡C–CH(CH₃)–CH₃

Trong phòng thí nghiệm, cho calcium carbide tác dụng với nước thu được ethylene:

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + 2Ca(OH)₂

Phản ứng tiêu biểu của alkene và alkyne là phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp và phản ứng oxi hóa - khử.

n_C2H5OH = 5 (mol)

Phương trình phản ứng:

        CH₃CH₂OH CH₂=CH₂ + H₂O

mol:          5            →             5

Do hiệu suất phản ứng đạt 40% nên:

methylene = 5.28.40% = 56 (gam)

n_CO2 = 0,8 mol; n_H2O = 1,2 mol

Hỗn hợp chỉ gồm hydrocarbon nên:

m = m_C + m_H = 0,8. 12 + 1,2. 2 = 12 gam

Gọi công thức phân tử của alkane là C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

Theo bài ra ta có: Phần trăm khối lượng carbon trong phân tử alkane X bằng 82,76%.

⇒ n = 4

Vậy alkane là (C₄H₁₀).

Alkene khi cộng HBr cho sản phẩm duy nhất ⇒ Alkene có tính chất đối xứng.

⇒ 2,3-dimethylbut-2-ene thỏa mãn.

Phương trình hóa học:

CH₃-C(CH₃)=C(CH₃)-CH₃ + HBr → CH₃-CH(CH₃)-CBr(CH₃)-CH₃

Alkane là những hydrocarbon no, mạch hở, có công thức chung là C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

Alkene là chất kém phân cực nên hầu như không tan trong nước.

Nhiệt độ sôi củ các alkane tăng dần theo khối lượng phân tử của chúng.

⇒ Alkane có nhiệt độ sôi cao nhất là pentane.

- Chất dùng để làm sạch ethylene là dung dịch NaOH dư vì:

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

- Không dùng dung dịch KMnO₄ và bromine vì nó phản ứng với sản phẩm chính CH₂=CH₂ và SO₂.

- Dung dịch Na₂CO₃ thì không phản ứng với SO₂. 

Theo bài ra ta có: X tác dụng với chlorine tạo được một dẫn xuất monochlorine duy nhất ⇒ X phải có cấu tạo đối xứng.

Vậy công thức cấu tạo của X thỏa mãn là:

Hay X là (CH₃)₄C.

Alkane là những hydrocarbon mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết đơn.

(1) đúng.

(2) sai, dung dịch mất màu và có kết tủa đen MnO₂.

(3) đúng.

(4) sai, benzene không phản ứng với dung dịch Br₂.

(5) đúng.

Vậy có 3 hiện tượng đúng với thí nghiệm.

n_{C6H6 pư} = 0,2.80% = 0,16 (mol)

C₆H₆ + Cl₂  C₆H₅Cl + HCl

 0,16        →             0,16

m_C6H5Cl = 0,16.112,5 = 18 (g)

CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH₃ có công thức phân tử C₅H₁₀

(CH₃)₂C=CH-CH₃ cũng có công thức phân tử C₅H₁₀

2 alkene trên là đồng phân về mạch carbon

n_X = 0,08 mol ⇒ số mol X trong một phần là 0,04 mol.

• Ở phần 1:

Thể tích hỗn hợp giảm 12,5% do alkyne phản ứng nên trong mỗi phần:

n_alkyne = 0,04.12,5% = 0,005 mol.

Nếu X là acetylene thì khối lượng kết tủa là 1,2 gam ≠ 0,735 gam (loại)

Gọi công thức alkyne là C₂H_2n-2:

C_nH_2n-2 + AgNO₃ + NH₃ → C_nH_2n-3Ag↓ + NH₄NO₃.

0,005                                       0,005

⇒ 0,005.(14n + 105) = 0,735

⇒ n = 3 (C₃H₄: propyne)

• Ở phần 2:

n_alkane + n_alkene = 0,04 – 0,005 = 0,035 mol

Gọi số carbon của alkane và alkene là m:

Bảo toàn C: 0,035.m = 0,12 – 0,005.3 ⇒ m = 3

Vậy alkane là C₃H₈ và alkene là C₃H₆.

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

⇒ Tên gọi của hợp chất là 3-methylpentane.

Các chất có đồng phân cis - trans khi có liên kết đôi và mỗi nguyên tử carbon ở liên kết đôi, liên kết với các nguyên tử/ nhóm nguyên tử khác nhau.

⇒ Các chất có đồng phân hình học là: (I), (II), (IV).