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... Cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch CaOH2 dư s
Trang 1LÝ 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 CH 3 -CH(CH 3 )-CH(CH 3 )-CH(C 2 H 5 )-CH 2 -CH 3
d 3,3,5-tri metyl octan CH 3 -CH 2 -C(CH 3 ) 2 -CH 2 -CH(CH 3 )-CH 2 -CH 2 -CH 3
b 6-etyl -2,2-đimetyl octan CH 3 -C(CH 3 ) 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH(C 2 H 5 )-CH 2 -CH 3
e 3-etyl-2,3-đi metyl heptan CH 3 -CH(CH 3 )-C(C 2 H 5 )(CH 3 )-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH3
c 1-brom-2-clo-3-metyl pentan CHBr-CHCl-CH(CH 3 )-CH 2 -CH 3
1.3 Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau :
CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
a CH3COONa CH4
C2H2 C2H6 C2H4 etan
CH 3 COONa + NaOH CaO t, 0
CH 4 ↑ + Na 2 CO 3
CH 4 + Cl 2 a s
CH 3 Cl + HCl
clometan (metyl clorua)
CH 3 Cl + Cl 2 CHa s 2 Cl 2 + HCl
ñiclo metan (mrtylen clrrua)
CH 2 Cl 2 + Cl 2 CHCla s 3 + HCl
triclometan (clorofom)
CHCl 3 + Cl 2 CCla s 4 + HCl
2CH 4
0
1500
ln
l
C 2 H 2 +3H 2
C 2 H 2 + 2H 2 → Ni t,0C 2 H 6
C 2 H 6
0
500C xt,
C 2 H 4 +H 2
C 2 H 4 + H 2
0 ,
Ni t
C 2 H 6
C2H6 C2H5Cl C4H10 C4H8 nbutan
b C4H10 isopropylclorua
C3H6 propan
npropylclorua
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
0
500C xt,
CH 3 -CH 3 + CH 2 =CH 2
CH 3 -CH 3 + Cl 2 a s
CH 3 -CH 2 Cl +HCl 2CH 3 -CH 2 Cl + 2Na t C xt0 ,
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaCl
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
0
500C xt,
CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 + H 2
CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 + H 2 Ni t, 0
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
0
500C xt,
CH 3 -CH=CH 2 +CH 4
CH 3 -CH=CH 2 + H 2 Ni t, 0
CH 3 -CH 2 -CH 3
CH 3 -CH 2 -CH 3 + Cl 2 CH 3 -CHCl-CH 3 (isopropylclorua) + HCl
CH2Cl-CH2-CH3 (propylclorua) + HCl
c nHecxan nbutan etan etylclorua
Trang 2CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 500C xt, CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + CH 2 =CH 2
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
0
500C xt,
CH 2 -CH 3 + CH 2 =CH 2
CH 3 -CH 3 + Cl 2 a s
CH 3 -CH 2 Cl +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 a s 2 2
3
CH Cl CH CH HCl
CH3-CH2-CH3 t C xt0 ,
b n-butan
CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 a s 2 2 2 3
CH3-CH2-CH2-CH3
0 ,
t C xt
c CnH2n+2
CnH2n+2 + Cl2 Ca s nH2n+1Cl + HCl
CnH2n+2 t C xt0 ,
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 a s
( ) ( ) ( ) ( )
CH Cl CH CH CH CH Cl HCl
CH Cl CH CH CHCl CH HCl
CH3-C(CH3)2-CH3 + Cl2 CHa s 2Cl-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: C H n 2n2 (với n>0)
2
A
H
M
M
CTPT của A: C5H12
CTCT: CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 pentan CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 2-metylbutan (isopentan)
Trang 3CH3-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 →C H3n 7n
vì là ankan nên: 7n=2.3n + 2 → n=2
Ta có : C H n 2n2( C3H7)n
CTPT của B : C6H14
c Ankan X có %C= 80% ;
Dặt CTTQ của ankan X: C H n 2n2
%C=12 100 80 2
14 2
n
n
CTPT của X: C2H6 CTCT của X: CH3-CH3
d Ankan Y có %H=25% ;
Dặt CTTQ của ankan Y: C H n 2n2
%H=(2 2).100 25 1
14 2
n
n n
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: C H n 2n2
Vhơi của D = Vhơi của etan →nD=nC2H6= 6 0.2
30 mol
MD =8.8 44
0, 2 =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: C H n 2n2
2 2
C H + (3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
Ta có : 1 3
1 3
n
n
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: C H n 2n2
2 2
C H + (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: C H n 2n2
2
17,6
0, 4 44
CO
Trang 42 2
C H + (3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
0, 4 0.6
n
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 n H O2 n CO2→ hiđrocacbon Z là ankan
Dặt CTTQ của ankan Z: C H n 2n2
2 2
C H + (3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
n n
n
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 = ?
2
C H y mol
m m m x y g (1)
C2H6 + 7/2O2 → 2 CO2 + 3H2O
C3H8 + 5 O2 → 3CO2 + 4 H2O
bình tăng 34,6g=m CO2 m H O2 n CO2.44n H O2 .18(2x + 3y).44 + (3x + 4y).18=142x + 204y=34,6g (2)
từ (1) và (2) ta có hệ pt: 30 42 7, 4
142 204 34,6
2 6
3 8
C H
C H
m x
2 6
2 6
.100 100
%
7, 4
C H
C H
hh
m
m
m
= 3 8
3 8
.100 100
%
7, 4
C H
C H
hh
m m
m
7, 4 7, 4
hhX
X
hhX
m
M
2
2 /
2
X
X H
H
M d
M
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
2 4
2 2
2
4 10
b nh I t ng 7, 2 g=
bình II có 30 g =m
H SO dac
H O O
C H x mol
2
2
18
H O
H O
m
n 3
18
CaCO
m
C3H8 + 5O2 → 3 CO2 + 4H2O
Trang 5x 3x 4x
C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O
H O
n x y n CO2 3x4y
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: C H n 2n2
2
H
M
M
Vậy hai ankan là liên tiếp trong dãy đồng đẳng là CH4 và C2H6
* 4
2 6
0,5 1 1
CH
C H
→%V CH4 50% %V C H2 6 50%
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: C H n 2n2
kk
M
M
Vậy hai parafin là kế cận trong dãy đồng đẳng là C4H10 và C5H12
* 4 10
5 12
4 10
5 12
5 0, 4
0,6
C H
C H
C H
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: C H n 2n2
2 4
C H
M
M
Vậy 2 ankan thể khí là CH4 và C2H4
2 6
0,6
CH
C H
C H
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
2 57, 2
.12 12 15.6
CO
C
m
19,8 15,6 4, 2 4.2
2 2 4, 2 2 2,1 2 2,1.18 37,8
2 2 2 2 57, 2 37,8 19,8 75.2
* Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là: C H n 2n2
Trang 62 2 2
2 2
3 1
( 1) 2
n
1,3 2.1
Ta có: 1 1.25
1,3 2.1
n
Vậy 2 ankan đồng đẳng liên tiếp là CH4 và C2H6
2 6
0, 25
CH
C H
C H
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)
2
2 2
2
CaCl khan
1 2( 1) 2
b nh 1 t ng 6, 43gam=
b nh 2 t ng 9,82 g=
H O
C H
Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là: C H n 2n2
2 2
2 2
3 1
( 1) 2
n
0,223 0,357
0.223 0,357
n
Vậy 2 ankan đồng đẳng liên tiếp là CH4 và C2H6
2 6
4 2 0, 23
0, 67
CH
C H
C H
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
Trang 71.19* 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