Đề thi giữa học kì 2 Hóa 11 Kết nối tri thức (Đề 3)

Gọi công thức tổng quát của alkane là C_nH_2n+2

Phương trình tổng quát

C_nH_2n+2 + Br₂ → C_nH_2n+1Br + HBr

M_{dẫn xuất} = M_CnH2n+1Br = 75,5 . 2 = 151

Ta có: 14n + 81 = 151 ⇔ n = 5

Alkane có công thức phân tử là C₅H₁₂

C₅H₁₂ có 3 đồng phân:

C¹H₃ – C²H₂ – C³H₂ – C⁴H₂ – C⁵H₃ : có 3 vị trí thế bromine (1, 2, 3), vị trí C₄ giống C₂ và C₅ giống C₁

có 4 vị trí thế bromine (1, 2, 3, 4), vị trí C₅ giống C₁

: chỉ có 1 vị trí thế bromine vì 4 nhóm CH₃ đều giống nhau

2,2-dimethylpropane

n_O2 = 13,6345: 24,79 = 0,55 mol ;

n_CO2 = 7,437: 24,79 = 0,3 mol

Áp dụng bảo toàn nguyên tố O.

2n_O2 = 2.n_CO2 + n_H2O

⇒ n_H2O = 2.n_O2 − 2.n_CO2 = 2.0,55 −2.0,3 = 0,5 mol

Bảo toàn nguyên tố C và H:

n_{C (trong X)} = n_CO2 = 0,3 mol;

n_{H (trong X)} = 2.n_H2O = 1 mol

Bảo toàn khối lượng:

m_X = m_{C (trong X)} + m_{H (trong X)} = 12.0,3 + 1.1 = 4,6 gam

Phản ứng alkane với Cl₂ (ánh sáng) được gọi là phản ứng halogen hóa alkane. Sản phẩm của phản ứng halogen hoá là các dẫn xuất halogen. 

Phương trình phản ứng minh họa

CH₄ + 3Cl₂ CHCl₃ + 3HCl

Các alkane C6, C7, C8 là nguyên liệu để sản xuất benzene, toluene và các đồng phân xylene. 

n_CO2 = n_CaCO3 = 4,8 : 100 = 0,048 mol.

m_{bình giảm} = m_CaCO3 - (m_CO2 + m_H2O)

→ m_H2O = 4,8 - 0,048.44 - 1,6512 = 1,0368 gam

⇒ n_H2O = 1,0368 : 18 = 0,0576 mol.

Vì n_H2O > n_CO2 → A là alkane.

n_alkane = 0,0576 - 0,048 = 0,0096 mol

⇒ Số C trong X = 0,048 : 0,0096 = 5

Vậy công thức phân tử A là C₅H₁₂

n_{hỗn hợp khí} = 2,479 : 24,79 = 0,1 mol

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

Ta thấy tất cả các khí trong hỗn hợp đều là alkane.

⇒ n_A = n_H2O – n_CO2 ⇒ n_CO2 = n_H2O – n_A = 0,4 - 0,1 = 0,3 mol

⇒ V_CO2 = 0,3.24,79 = 7,437 L.

CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH₃ và (CH₃)₂C=CH-CH₃ cùng có công thức phân tử là C₅H₁₀ nên chúng là đồng phân của nhau. 

Tên theo danh pháp thay thế của alkyne:

Phần nền - vị trí liên kết ba - yne

Chọn mạch carbon dài nhất, có nhiều nhánh nhất và có chứa mạch chính.

Đánh số sao cho nguyên tử carbon có liên kết ba có chỉ số nhỏ nhất

Dùng chữ số (1,2,3,...) và gạch nối (-) để chỉ vị trị liên kết ba

pent-2-yne

Alkyne không có đồng phân hình học, alkene có đồng phân hình học.

CH₂=CH₂ không có đồng phân hình học.

X là monome tạo cao su isoprene nên X là isoprene (2-methylbuta-1,3-diene).

Công thức cấu tạo: CH₂=C(CH₃)−CH=CH₂

Y tạo kết tủa với AgNO₃/NH₃ nên Y là alk-1-yne mạch nhánh. Y là 3-methylbut-1-yne.

Công thức cấu tạo: CH₃−CH(CH₃)−C≡CH

Phương trình:

CH₂=C(CH₃)−CH=CH₂ −(CH₂−C(CH₃)=CH−CH₂)−

CH₃−CH(CH₃)−C≡CH + AgNO₃ + NH₃ → CH₃−CH(CH₃)−C≡CAg↓+ NH₄NO₃

Alkyne có liên kết ba ở đầu mạch (alk-1-yne) phản ứng với dung dịch silver nitrate trong ammonia tạo kết tủa vàng nhạt.

Vậy chỉ có methylpent-1-yne và pent-1-yne khả năng tác dụng được với dung dịch AgNO₃ trong NH₃

Khi cho acetylene hợp nước có xúc tác HgSO₄/H₂SO₄ ở 80^oC thu được CH₃CHO

Phương trình phản ứng minh họa

CH ≡ CH + H₂O  CH₃CHO 

Phản ứng cộng chlorine vào benzene trong điều kiện có ánh sáng tử ngoại và đun nóng, sản phẩm thu được là 1, 2, 3, 4, 5, 6-hexachlorocyclohexane.

Tỉ lệ mol của các chất tham gia phản ứng là 1:3

Hợp chất thoả mãn là hợp chất phân tử có một nhánh liên kết với vòng benzene.

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

Dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng.

Vì vậy benzene không làm mất màu dung dịch nước bromine ở điều kiện thường. Benzene chỉ làm mất màu bromine khan và có xúc tác là bột Fe.

Dãy đồng đẳng của benzene có công thức chung là: C_nH_2n-6 (n ≥ 6).

Vậy đồng đẳng của benzene là C₈H₁₀

2,2-dimethylbutane

Chất không thể là sản phẩm của phản ứng reforming hexane là 2,2-dimethylpropane

Phương trình hóa học

C_nH_2n+2 + Br₂ → C_nH_2n+1Br + HBr

⇔ 2,16(14n + 81) = 3,195(14n+2)

⇔ n = 5

Alkane có công thức phân tử là C₅H₁₂

Bình 1 tăng = m_H2O = 6,21 gam

⇒ n_H2O = 6,21: 18 = 0,345 mol

Bình 2 tăng = m_CO2 = 9,24 gam

⇒ n_CO2 = 9,24 : 44 = 0,21 mol

n_Alkane = n_H2O - n_CO2 = 0,345 - 0,21 = 0,135 mol

Alkene cộng hydrogen tạo thành alkane (xúc tác platinum, palladium hay nickel).

Ví dụ: 

Alkene + H₂ dư Alkane (X)

CH₂ = CH₂ + H₂ CH₃ – CH₃

 Khi oxi hóa hoàn toàn alkene, alkyne sản phẩm thu được là 

CO₂ và H₂O

Để tách lấy acetylene từ hỗn hợp với ethylene có thể cho hỗn hợp đi qua dung dịch AgNO₃ /NH₃ dư, sau đó lấy kết tủa tác dụng với dung dịch HCl.

CH≡CH + 2AgNO₃ + 2NH₃ → Ag–C≡C-Ag + 2NH₄NO₃

Ag–C≡C-Ag↓ + HCl → CH≡CH + AgCl

Phương trình hóa học:

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

⇒ Oxi hóa ethylene bằng dung dịch KMnO₄ thu được sản phẩm là: MnO₂, C₂H₄(OH)₂, KOH.

Ta dùng quỳ tím ẩm để nhận biết các bình riêng biệt đựng các khí. Khi cho quỳ tím ẩm vào các bình khí:

Quỳ tím chuyển màu hồng → SO₂.

Quỳ tím chuyển màu xanh → NH₃.

Quỳ tím không chuyển màu → C₂H₂. 

Trong phòng thí nghiệm acetylene được điều chế bằng cách Calcium carbide tác dụng với H₂O

CaC₂ + 2H₂O → C₂H  + Ca(OH)₂

Phương trình phản ứng:

3C₂H₂ + 8KMnO₄ → 3(COOK)₂ + 8MnO₂↓ + 2KOH + 2H₂O

Sản phẩm KOOC-COOK, KOH, MnO₂, H₂O.

Phương trình hóa học

C₂H₂ + H₂O  CH₃CHO

A là chất CH₃CHO

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

Khi đốt cháy hoàn toàn alkyne, ta có:

      C_nH_{2n – 2} + (3n – 1)/2 O₂ nCO₂ + (n – 1) H₂O

mol:      a                      →              an     → a(n – 1)

⇒ a(n – 1) < an 

⇒ n_H2O < n_CO2

Tên gọi 3-ethyl-4-methylhex-1-yne ứng với cấu tạo CH≡C-CH(C₂H₅)-CH(CH₃)CH₂-CH₃.

Gọi n_CaC2 = x mol; n_Ca = y mol

⇒ m_{hh X} = 64x + 40y = 12,4              (1)

Phương trình phản ứng:

       CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

mol: x              →                            x

        Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

mol: y            →                        y

⇒ n_{hh Y} = x + y = 0,25                      (2)

Từ (1) và (2) ⇒ x = 0,1; y = 0,15

⇒ n_Ag2C2 = n_C2H2 = 0,1 mol

⇒ m_{kết tủa} = 24 gam

Ở điều kiện thường:

- Acetylene: chất khí

- Benzene: chất lỏng.

- Ethylene: chất khí.

- Naphthalene: chất rắn.

Các alkylbenzene là chất không màu, không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ, có mùi thơm nhẹ và là chất độc. 

Khi cho styrene tác dụng H₂, tỉ lệ mol 1:1 (xt Ni, t^o) thu được sản phẩm có tên là ethylbenzene

Phương trình hóa học

Hợp chất ClCH₂COOH ngoài C, H, halogen ra còn chứa nguyên tử O nên không phải là dẫn xuất halogen của hydrocarbon. 

 Nhóm -OH thế vào vị trí của nguyên tử halogen nên phản ứng trên là phản ứng thế.

Ở điều kiện đun nóng, phản ứng thế chỉ xảy ra ở nhánh.

Phản ứng này xảy ra khi cho hydrocarbon thơm phản ứng với dung dịch nitric acid đậm đặc, có dung dịch sulfuric acid đậm đặc làm xúc tác.