Lý ThuyẾt và Bài TẬp Ankan 1.1 Đọc tên quốc tế (IUPAC) các chất sau : a. CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 2-metylbutan (isopentan) b. CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 3-metylpentan c. CH3-CH(Br)-CH(C2H5)-CH3 2-brom-3-etylbutan d. CH3-CHCl-CHCl-CH(CH3)-CH2-CH3 2,3-dibrom-4-metylhexan e. CH3-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3 2,3,5-trimetylhexan 1.2 Từ các tên gọi hãy viết công thức cấu tạo của các chất : a. 4-etyl-2,3-đimetyl hexan CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH(C2H5)-CH2-CH3 d. 3,3,5-tri metyl octan CH3-CH2-C(CH3)2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3 b. 6-etyl -2,2-đimetyl octan CH3-C(CH3)2-CH2-CH2-CH2-CH(C2H5)-CH2-CH3 e. 3-etyl-2,3-đi metyl heptan CH3-CH(CH3)-C(C2H5)(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3 c. 1-brom-2-clo-3-metyl pentan CHBr-CHCl-CH(CH3)-CH2-CH3 1.3 Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau :
a. CH3COONa ® CH4 C2H2 ® C2H6 ® C2H4 ® etan CH3COONa + NaOH CH4↑ + Na2CO3 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl clometan (metyl clorua) CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl ñiclo metan (mrtylen clrrua) CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl triclometan (clorofom) CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 2CH4 C2H2 +3H2 C2H2 + 2H2 → C2H6 C2H6 C2H4 +H2 C2H4 + H2 C2H6 C2H6 ® C2H5Cl ® C4H10 ® C4H8 ® n-butan b. C4H10 isopropylclorua C3H6 ® propan n-propylclorua. CH3-CH2-CH2-CH3CH3-CH3 + CH2=CH2 CH3-CH3 + Cl2 CH3-CH2Cl +HCl 2CH3-CH2Cl + 2Na CH3-CH2-CH2-CH3 + 2NaCl CH3-CH2-CH2-CH3 CH2=CH-CH2-CH3 + H2 CH2=CH-CH2-CH3 + H2 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH=CH2 +CH4 CH3-CH=CH2 + H2 CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH3 + Cl2 CH3-CHCl-CH3 (isopropylclorua) + HCl CH2Cl-CH2-CH3 (propylclorua) + HCl c. n-Hecxan ® n-butan ® etan ® etylclorua. CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 + CH2=CH2 CH3-CH2-CH2-CH3 CH2-CH3 + CH2=CH2 CH3-CH3 + Cl2 CH3-CH2Cl +HCl 1.4. Viết phương trình phản ứng clo hóa (tỉ lệ 1 : 1), phản ứng đề hiđrohóa, phản ứng nhiệt (cho biết sản nào được ưu tiên). a. Propan + Cl2 CH3-CH2-CH3 + Cl2 CH3-CH2-CH3 b. n-butan CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 CH3-CH2-CH2-CH3 c. CnH2n+2 CnH2n+2 + Cl2 CnH2n+1Cl + HCl CnH2n+2 (n1+ n2 =n) Câu 2. Viết các đồng phân và gọi tên theo danh pháp quốc tế các hợp chất ứng với công thức phân tử sau: C5H12 * C5H12 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 pentan CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 2-metylbutan (isopentan) CH3-C(CH3)2-CH3 2,2 dimetylpropan (neopentan) 1.5 Hai chất A, B cùng công thức phân tử C5H12 tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol 1:1 thì A chỉ tạo 1 dẫn xuất duy nhất còn B tạo 4 dẫn xuất. Viết công thức cấu tạo của A, B và các dẫn xuất clo của chúng. CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 + Cl2 CH3-C(CH3)2-CH3 + Cl2 CH2Cl-C(CH3)2-CH3 + HCl 1.6 Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của các hiđrocacbon trong mỗi trường hợp sau : a. Ankan A có tỉ khối hơi so với H2 bằng 36. Dặt CTTQ của ankan A: (với n>0) =2.36=72=14n+2→n=2 CTPT của A: C5H12 CTCT: CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 pentan CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 2-metylbutan (isopentan) CH3-C(CH3)2-CH3 2,2 dimetylpropan (neopentan) b. Công thức đơn giản nhất của B là C3H7. ankan B có CTPT có dạng (C3H7)n → vì là ankan nên: 7n=2.3n + 2 → n=2 Ta có : ( C3H7)n CTPT của B : C6H14 c. Ankan X có %C= 80% ; Dặt CTTQ của ankan X: %C= CTPT của X: C2H6 CTCT của X: CH3-CH3 d. Ankan Y có %H=25% ; Dặt CTTQ của ankan Y: %H= CTPT của Y: CH4 f. Hóa hơi 12g ankan D thấy chiếm một thể tích bằng thể tích của 5g etan đo ở cùng điều kiện. Dặt CTTQ của ankan D: Vhơi của D = Vhơi của etan →nD=nC2H6= mol MD ==14n+2→n=3 CTPT của D: C3H6 CTCT của D: CH3-CH2-CH3 1.7 Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của các hiđrocacbon trong mỗi trường hợp sau : a. Đốt cháy hoàn toàn 1 lít ankan A sinh ra 3 lít CO2. Các thể tích đo cùng điều kiện. Dặt CTTQ của ankan A: + (3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O 1l 3l Ta có : CTPT của A: C3H6 CTCT của A: CH3-CH2-CH3 b. Đốt cháy hoàn toàn 1 ankan B với lượng O2 vừa đủ thì thấy tổng số mol các chất trước phản ứng bằng tổng số mol các chất sau phản ứng. Dặt CTTQ của ankan A: + (3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O 1 + (3n+ 1) /2 = n + n + 1 → n= 1 CTPT của B: CH4 d. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon Y thu được 17,6 g CO2 và 0,6 mol H2O. Dặt CTTQ của ankan Y: mol + (3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O 0,4 0.6 Ta có: CTPT của Y: C2H6 CTCT của Y: CH3-CH3 e. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon Z thu được CO2 và H2O theo tỷ lệ Vco2 :Vhơi nước = 3 : 4. Vì → hiđrocacbon Z là ankan Dặt CTTQ của ankan Z: + (3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O 3 4 Ta có: CTPT của Y: C3H8 CTCT của Y: CH3-CH2- CH3 1.8 Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hỗn hợp X gồm etan và propan. Cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư sau phản ứng thấy khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng lên 34,6 gam. Tính % khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp X và dX/H2 = ? bình tăng 34,6g= (1) C2H6 + 7/2O2 → 2 CO2 + 3H2O x 2x 3x C3H8 + 5 O2 → 3CO2 + 4 H2O y 3y 4y bình tăng 34,6g=(2x + 3y).44 + (3x + 4y).18=142x + 204y=34,6g (2) từ (1) và (2) ta có hệ pt: = .......... =........... .........
1.9. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm etan và butan. Cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình I đựng dd H2SO4đđ và bình II đựng dd Ca(OH)2 dư. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình I tăng 7,2 gam và bình II có 30 gam kết tủa. Tính % khối lượng và % theo số mol mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu.
.... C3H8 + 5O2 → 3 CO2 + 4H2O x 3x 4x C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O y 4y 5y .......... ta có hệ pt:
1.11 a) Hỗn hợp X gồm hai ankan có dX/H2 = 11,5. Xác định hai ankan nói trên và tính % theo thể tích của hh X. Biết hai ankan là liên tiếp trong dãy đồìng đẳng. * Đặt CT chung hhX là:
Vậy hai ankan là liên tiếp trong dãy đồng đẳng là CH4 và C2H6 * → c) Một hh 2 parafin kế cận trong dãy đồng đẳng có tỉ khối hơi đối với không khí bằng 2,3. Xác định ctpt của 2 parafin này và tính % mỗi chất về thể tích. * Đặt CT chung hh 2 parafin là:
Vậy hai parafin là kế cận trong dãy đồng đẳng là C4H10 và C5H12 * → d) Một hỗn hợp 2 ankan thể khí ở đktc có tỉ khối đối với C2H4 bằng 0,875. Xác định công thức phân tử và % thể tích hỗn hợp. * Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là:
Vậy 2 ankan thể khí là CH4 và C2H4 * 1.12. Đốt cháy hoàn toàn 19,8 gam hỗn hợp X gồm hai ankan sau phản ứng thu được 57,2 gam CO2. a. Tính khối lượng nước tạo thành và số mol O2 phản ứng. b. Nếu 2 ankan trên là đồng đẳng liên tiếp. Hãy xác định 2 ankan đó và tính % theo khối lượng mỗi ankan.
* Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là:
1,3 2.1 Ta có: Vậy 2 ankan đồng đẳng liên tiếp là CH4 và C2H6
1.13. Đốt cháy V(lít) hỗn hợp hai ankan kế tiếp trong dãy đồng đẳng. Dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng CaCl2 khan rồi bình 2 đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm khối lượng bình 1 tăng 6,43gam và bình 2 tăng 9,82 gam. a. Lập công thức hai ankan. b. Tính % theo số mol các ankan trong hỗn hợp, tính V (đkc).
Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là:
0,223 0,357 Ta có: Vậy 2 ankan đồng đẳng liên tiếp là CH4 và C2H6
1.14. Đốt cháy 20,4 gam một hỗn hợp 2 hiđrocacbon no mạch hở cần dùng 51,52 lít oxi (đktc). a. Tính thể tích khí CO2 ở (đktc) và khối lượng nước tạo thành. b. Xác định ctpt và tính % theo thể tích mỗi hiđrocacbon trong hh. Biết 2 hiđrocacbon đều là chất khí ở điều kiện thường. 1.15. Khi brom hóa 22 gam propan người ta thu được 33,948 gam isopropyl bromua và 2,952 gam n-propyl bromua. Tính hiệu suất từng sản phẩm và hiệu suất chung của phản ứng. 1.16. Đốt cháy hoàn toàn 29,2 gam hỗn hợp 2 ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm vào bình Ba(OH)2 thấy khối lượng bình tăng 134,8 gam. Tính khối lượng CO2 và H2O tạo thành và tìm ctpt của 2 ankan. 1.17. Hỗn hợp X gồm ankan A và B có khối lượng phân tử hơn kém nhau 28 (đ.v.C). Đốt cháy hoàn toàn m(g) hh X cho hỗn hợp sản phẩm khí và hơi sau phản ứng đi qua bình 1 đựng dung dịch H2SO4đđ và bình 2 đựng dung dịch KOH thì khối lượng bình 1 tăng m1(g) và bình 2 tăng m2(g). a. Nếu m1 = 25,2 và m2 = 44. Xác định công thức phân tử và % theo số mol của A, B trong hh X, tính m? b. Nếu m1 = 32,4 và m2 = 61,6. Xác định công thức phân tử của A, B và tính m = ? Biết A, B đều là chất khí ở đkt. 1.18. Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp A, B thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol lần lượt là 11 : 14. Tìm công thức phân tử và % theo thể tích của hai hiđrocacbon này. 1.19*. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai đồng đẳng của các hiđrocacbon no, mạch hở có thành phần hơn kém nhau k nguyên tử cacbon thì thu được b gam CO2. a. Tìm khoảng xác định của số nguyên tử C trong hiđrocacbon theo a, b, k. b. Cho a = 2,72 (g) ; b = 8,36 (g) và k = 2. Tìm công thức của các hiđrocacbon và tính % theo khối lượng của chúng trong hỗn hợp. 1.20** Một hỗn hợp X gồm hiđrocacbon (A) và O2 dư đem đốt cháy hoàn toàn thu sản phẩm làm lạnh thì thể tích giảm 50 %. Nếu cho khí còn lại qua KOH dư thể tích giảm đi 83,3 % số còn lại. a. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo các đồng phân của A. b. Tính thành phần % về thể tích của A và oxi trong hỗn hợp X. c. Đồng phân nào của A khi phản ứng thế với Cl2 cho một sản phẩm duy nhất. |
