së gd ®t hµ tÜnh trêng thpt vò quang Vò Quang, th¸ng 01 n¨m 2020 A Mục lục A BÀI TẬP LÝ THUYẾT ÔN THI HSG LỚP 11 4 I Đồng đẳng đồng phân danh pháp 4 II Xác đinh công thức phân tử tổng hợp 6 1 Ankan....................................................................
sở gd & đt hà tĩnh trờng thpt vũ quang Vũ Quang, tháng 01 năm 2020 A Mc lc A BÀI TẬP LÝ THUYẾT ÔN THI HSG LỚP 11 I Đồng đẳng- đồng phân- danh pháp II Xác đinh công thức phân tử tổng hợp Ankan- xicloankan Anken 11 Ankanđien- tecpen 13 Ankin 13 Hiđrocacbon thơm 15 Dẫn xuất halogen 19 Tổng hợp hiđrocacbon- dẫn xuất halogen 21 Ancol- phenol- ete 28 Tổng hợp 29 III Phản ứng ozon phân 32 Xác định cấu tạo từ CTPT 32 Xác định cấu tạo từ định lượng .37 IV Oxi hóa KMnO4/H+ 43 Xác định cấu tạo từ CTPT 43 Xác định cấu tạo từ định lượng .48 A BÀI TẬP LÝ THUYẾT ÔN THI HSG LỚP 11 I Đồng đẳng- đồng phân- danh pháp Câu 1: Dùng sơ đồ xen phủ obitan nguyên tử để mô tả phân tử CH3CH=C=CH-CH3 (phân tử A) CH3-CH=C=C=CH-CH3 (phân tử B) Cho biết A, B có đồng phân hình học hay khơng ? Tại ? Mơ hình phân tử : H H CH3 CH3 Trong truờng hợp này, nhóm không đồng phẳng, nên phân tử không xuất hiện tượng đồng phân hình học H H CH3 CH3 Trong trường hợp này, nhóm đồng phẳng, nên phân tử xuất hiện tượng đồng phân hình học Câu 2: Có hiđorocacbon có CTPT: C2H4; C3H6; C4H8 có thuộc dãy đồng đẳng khơng Tại sao? ( Olympic – 11- tr 28) Các hiđorocacbon có CTPT: C2H4; C3H6; C4H8 thuộc dãy đồng đẳng không - Cùng dãy đồng đẳng chúng chứa liên kết đôi C=C phân tử - Không dãy đồng đẳng C3H6, C4H8 xicloankan C2H4 anken Câu 3: ( HÀ TĨNH 2017-2018) Cho hai hiđrocacbon mạch hở X Y có cơng thức phân tử C3H4 C4H6 X Y có phải đồng đẳng khơng? Vì sao? C3H4 C4H6 có cơng thức chung => đồng đẳng ankin ankađien Nếu chất ankin, chất ankađien chúng khơng phải đồng đẳng Câu 4: Viết tất đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C3H6O CH2=CH-CH2OH CH2=CH-OCH3 CH3-CH2-CHO CH3COCH3 OH O O Câu 5: Viết công thức đồng phân ứng với công thức phân tử C4H8 CH3 H3C C H H3C C C H H C CH3 H CH3-CH2-CH=CH2 CH2=C(CH3)2 Câu 6: Viết công thức cấu tạo gọi tên anken cacbon đồng thời có đồng phân hình học đồng phân quang học (b) Viết đồng phân hình học quang học ứng với cấu tạo (sử dụng cơng thức Fisher) xác định cấu hình đồng phân (Z/E R/S) (b) Viết cấu tạo sản phẩm hình thành cho anken tác dụng với dung dịch nước brom có lượng nhỏ muối natri clorua (a) Cấu tạo: H CH3 CH CH C (4-metylhex-2-en) C2H5 CH3 (b) Cấu hình: H H C H CH3 CH3 C H C CH3 C CH3 C2H5 (Z)(R) H H C C H CH3 C C H C H C2H5 (Z)(S) CH3 C CH3 H H C CH3 C C2H5 (E)(R) C2H5 (E)(S) (c) Cấu tạo sản phẩm: CH3 CH CH CH C2H5 CH3 CH CH CH CH3 Br CH Br CH CH3 CH C2H5 CH3 OH CH Br CH CH3 CH C2H5 Cl Br CH3 CH3 H C2H5 Câu 7: Gọi tên theo danh pháp IUPAC chất có cơng thức sau: a) (CH3)2CH[CH2]4CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3 b) CH3CH2CH(CH3)CH2CHClCH3 c) CH≡C-CH2-CH=CH2 d) CH≡C-CH=CH-CH=CH2 e) (CH3)2CHCH(CH3)OH f) CH3CH2CH2CH(CHO)CH=CH2 a) 2,7,8-trimetylđecan b) 2-clo-4-metylhexan c) pent-1-en-4-in d) hexa-1,3-đien-5-in e) 3-metylbutan-2-ol f) 2-propylbut-3-en-1-al Câu 8: Gọi tên thay chất có cơng thức sau: a) CH3CH[CH2]4CHCH3 b) BrCH=CH-C≡CH c) O=CH-CH2-CH2-CH=CH-CH=O d) CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)[CH2]4CH(CH3)2 e) f) a) 1,2-đimetylxiclohexan c) Hex-2-enđial b) 1-brombut-1-en-3-in d) 2,7,8-trimetylnonan c) Spiro [2,3] hexan d) Bixiclo [2,2,2] oct-2-en Câu 9: a) Viết đồng phân cấu tạo các chất có cùng công thức phân tử C3H4Cl2 b) Cấu tạo có đồng phân hình học? Viết cặp đồng phân hình học tương ứng chỉ rõ dạng cis-, trans- a) (1) CCl2=CH-CH3 (2) CHCl=CCl-CH3 (3) CHCl=CH-CH2Cl (4) CH2=CCl-CH2Cl (5) CH2=CH-CHCl2 (6) Cl- -Cl (7) -Cl2 b) Các cấu tạo (2), (3) (6) có đồng phân hình học II Xác đinh cơng thức phân tử tổng hợp Ankan- xicloankan Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon R, thu tỉ lệ số mol H2O CO2 tương ứng 1,125 a) Xác định công thức phân tử R b) R1 đồng phân R, tác dụng với Cl2, điều kiện thích hợp, tỉ lệ mol 1:1 thu dẫn xuất mono clo (R2) Gọi tên R1, R2 viết phương trình phản ứng xảy a) Do nH2O: nCO2 > R CnH2n+2 (n 1) Phản ứng: CnH2n+2 +(3n+1)/2O2 → nCO2 + (n+1) H2O (1) Từ (n+1): n =1,125 n=8 R: C8H18 b) Do R1 tác dụng với Cl2 tạo dẫn xuất monoclo R2 R1: (CH3)3C – C(CH3)3 : 2,2,3,3-tetrametylbutan R2: ClCH2(CH3)2C – C(CH3)3 : 1-clo-2,2,3,3-tetrametylbutan → (CH3)3C – C(CH3)3 + Cl2 ⎯as⎯ ClCH2(CH3)2C – C(CH3)3 + HCl Câu 11: Cho n- butan phản ứng với clo theo tỉ lệ mol 1:1 có chiếu sáng thu hỗn hợp A hỗn hợp khí B Để hấp thụ hết khí HCl B cần vừa đủ 1,6 lít dung dịch NaOH 1,25M a Viết phương trình phản ứng n-butan với Clo chế phản ứng b Tính khối lượng hỗn hợp A c Sản phẩm n-butan với clo chiếm 72,72% khối lượng hỗn hợp A Tính khối lượng sản phẩm phụ d Hãy cho biết nguyên tử H cacbon bậc II tham gia phản ứng dễ cacbon bậc I lần a CH3-CH2CHCl-CH3 + HCl (1) as → CH3-CH2-CH2CH3 + Cl2 ⎯⎯ (X) CH3CH2CH2CH2Cl + HCl (2) (Y) NaOH + HCl → NaCl + H2O (3) + Cơ chế phản ứng :tạo sản phẩm chính: as → Cl - khơi mào: Cl2 ⎯⎯ - phát triển mạch: CH3CH2CH2CH3 + Cl + Cl → CH3CH2CH-CH3 + HCl CH3 – CH2-CH –CH3 + Cl2 → CH3CH2CHCl-CH3 + Cl ……………… - tắt mạch: Cl + Cl → Cl2 CH3 – CH2-CH –CH3 → CH3 – CH2-CH – CH-CH2-CH3 CH3 CH3 CH3 – CH2-CH –CH3 + Cl → CH3CH2CHCl-CH3 + Cơ chế tạo sản phẩm phụ xảy tương tự: b Từ (1),2,3) suy : mA = 1,6 1,25 92,5 = 185 gam c Khối lượng sản phẩm: mX = 72,72% 185 = 134,532g mY = 185 – 134,532 = 50,468g d Gọi khả phản ứng clo nguyên tử H liên kế nguyên tử C bậc II x cacbon bậc I y; Ta có: x 4x 100 = 72,72% => = 3,998 lần 4x + y y Câu 12: Đốt cháy hiđrocacbon A với lượng oxi vừa đủ Toàn sản phẩm cháy dẫn qua bình CaCl2 khan có dư thể tích giảm a Xác định CTCT A? Biết A cacbon chiếm 80% khối lượng b Một đồng đẳng B A mà hàm lượng cacbon phân tử nhỏ hàm lượng cacbon A 5% Cho B tác dụng với clo ngồi ánh sáng, số sản phẩm thu có A Giải thích? a Sản phẩm cháy qua bình CaCl2 thể tích giảm → A ankan 3n + CnH2n+2 + O2 → nCO2 + (n+1)H2O 12n 100% = 80% → n = CTPT A C2H6 (etan) %C = 14n + 12m 100 = 75% → m = CTPT B b Gọi công thức B CmH2m+2, ta có: %C= 14m + CH4 (metan) Giải thích: as → 2Cl Cl2 ⎯⎯ as → CH3 + HCl Cl + CH4 ⎯⎯ as → CH3Cl + Cl CH3 + Cl2 ⎯⎯ Giai đoạn tắt mạch: Cl + Cl → Cl2 CH3 + Cl → CH3Cl CH3 + CH3 → CH3-CH3 a Bài tốn crackinh Câu 1: Viết phương trình phản ứng crackinh có thể có n-hecxan Biết chỉ có tạo thành ankan, anken ankan có từ nguyên tử C trở lên phân tử đểu bị crackinh Câu 2: Viết phương trình phản ứng crackinh isohexan Coi crackinh chỉ tạo parafin, olefin parafin chứa số nguyên tử C phân tử lớn bị crackinh Câu 3: Viết phương trình phản ứng crackinh có thể có 3-metylpentan Coi crackinh chỉ tạo parafin, olefin parafin chứa số nguyên tử C phân tử lớn bị crackinh Câu 4: Nhiệt phân 8,8g C3H8 thu hổn hợp khí A Giả sử có hai phản ứng C3H8 → CH4 + C2H4 C3H8 → C3H6 + H2 a Tính M A , biết chỉ có 90% C3H8 bị nhiệt phân b Để đốt cháy hồn tồn hổn hợp khí A cần lít O (đktc) Tính khối lượng CO2 H2O thu c Cho hổn hợp khí A qua Br2 dư, tồn hiđrocacbon khơng no bị giữ lại, cịn hổn hợp khí B, biết d B / H = 7,3 Xác định thành phần hổn hợp khí B a nC3 H8 = 0,2 mol → nC3 H8 phản ứng = 0,2.90% = 0,18 mol → nA = nC3 H8 phản ứng + nC3 H8 = 0,38 mol BTKL: m A = mC3 H8 = 8,8 gam → M A = 8,8 = 23,15 g/mol 0,38 b Lượng oxi đốt cháy A lượng oxi đốt cháy C3H8 ban đầu C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O 0,2……1……… 0,6……0,8 Ta có: VO2 = 22,4 lít; mCO2 = 0,6.44 = 26,4 gam; mH 2O = 14,4 gam c Hổn hợp B gồm C3H8 dư = 0,02 mol; CH4; x mol H2: y mol Ta có: nA = 0,38 mol; n anken = nankan phản ứng = 0,18 mol → nB = 0,2 mol → x + y = 0,18 mol Mặt khác, MB = 14,6 gam → mB = 0,2.14,6 = 2,92 gam → 0,02.44 + 16x + 2y = 2,92 → 16x + 2y = 2,04 → x = 0,12 y = 0,06 Ta có: mC3 H8 = 0,02.44 = 0,88 gam; mCH = 0,12.16 = 1,92 gam; mH = 0,06.2 = 0,112 gam Câu 5: Crackinh hồn tồn ankan khơng phân nhánh X thu hổn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 18 Xác định CTCT X (C5H12) Coi nX = mol, q trình nhiệt phân tạo thành n hiđorocacbon Ta có: nY = n mol → mX = mY = 36n gam → MX = 36n Chỉ thõa mãn n = M = 72 ( X C5H12) Câu 6: Khi crackinh tồn thể tích ankan X thu thể tích hổn hợp Y (các khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất), tỉ khối Y so với H2 12 Xác định công thức phân tử X (C5H12) Ta coi nX = mol → nY =3 mol → mX = mY = 24.3 = 72 g → MX = 72 ( C5H12) Câu 7: Crackinh 560 lít C4H10 thu 1010 lít hổn hợp khí X khác Biết thể tích khí đo đktc Tính thể tích khí C4H10 chưa bị crackinh hiệu suất phản ứng Ta có: nC4 H10 bị nhiệt phân = 1010 – 560 = 450 lít 450 100% = 80,36% 560 Câu 8: Crackinh C4H10 thu hổn hợp Y gồm hidrocacbon có tỉ khối hiđro 16,325 Tính hiệu suất phản ứng crackinh (77,64%) Hiệu suất phản ứng H = Coi nC4 H10 Ta có: ban đầu dC4 H10 / H dY / H = mol → d C4 H10 / H = 29 = nY nC4 H10 → nY = 29.1 = 1,776 mol 16,325 → nC4 H10 phản ứng = 1,776 – = 0,776 mol → Hiệu suất phản ứng H = Câu 9: Nhiệt phân 13,2g propan thu hổn hợp khí X 0, 776 100% = 77,64% a Biết có 90% propan bị nhiệt phân Tính M X b Tính thể tích khí oxi (đktc) cần để đốt cháy hết hổn hợp X Tính khối lượng CO H2O thu a Ta có: nC3 H8 ban đầu = 0,3 mol → nC3 H8 phản ứng = 0,3.0,9 = 0,27 mol Ta có: nC3 H8 phản ứng = nX - nC3 H8 ban đầu BTKL: mX = mC3 H8 = 13,2 → M X = → nX = 0,27 + 0,3 = 0,57 mol 13, = 23,16 g/mol 0,57 b Đốt cháy X đốt cháy C3H8: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O 0,3…… 1,5…….0,9…….1,2 Ta có: VO2 = 1,5.22,4 = 33,6 lít mCO2 = 0,9.44 = 39,6 gam mH 2O = 1,2.18 = 21,6 gam Câu 10: Crăckinh 0,1 mol pentan thu hổn hợp X Đốt cháy hoàn toàn X, sản phẩm dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư Hỏi khối lượng dung dịch cuối thu tăng hay giảm gam? Đốt cháy X đốt cháy C5H12 → nCO2 = 0,5 mol nH 2O = 0,6 mol khí cho qua Ca(OH)2 dư: Ta có: mCO2 + mH 2O = m↓ + m↑ ↓ → = 0,5.44 + 0,6.18 – 0,5.100 = - 17,2 gam Vậy khối lượng dung dịch giảm 17,2 gam Câu 11: Crackinh ankan A thu hổn hợp khí B gồm ankan anken có tỉ khối H2 14,5 Dẫn hổn hợp B qua dung dịch nước Br2 dư thấy khối lượng hổn hợp khí giảm 55,82% a Xác định CTPT A B b Tính % thể tích khí B a Coi nA = mol Khi crackinh A → hổn hợp gồm ankan anken → ankan A bị crackinh hoàn toàn → nB = mol → mA = mB = 2.14,5.2 = 58 → MA = 58 g/mol → A: C4H10 hổn hợp B gồm: CH4, C2H6, C3H6, C2H4 Phương trình crackinh: C4H10 → CH4 + CH3-CH=CH2 C4H10 → CH3-CH3 + CH2=CH2 x…………x……………x y………………y………… y Ta có: x + y = mol 42x + 28y = 58.0,5582 → x = 0,313 y = 0,687 0,313 0, 687 100% = 15,65% %VC2 H = %VC2 H = 100% = 34,35% → %V CH = %VC3 H = 2 Câu 12: Thực phản ứng tách H2 từ ankan A thu hổn hợp gồm H2 ba hiđrocacbon B, C, D Đốt cháy hồn tồn 4,48 lít B C D thu 17,92 lít CO2 14,4g H2O Xác định CTPT A, B, C D Biết thể tích khí đo đktc nB = 0,2 mol; nCO2 = 0,8 mol; nH 2O = 0,8 mol → B anken với CB = nCO2 nB = → A C4H10 Có hai đồng phân butan isobutan có butan thõa mãn Phương trình phản ứng: CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH2-CH=CH2 + H2 CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH=CH-CH3 (gồm cis trans) + H2 Câu 13: Tiến hành crackinh m gam hổn hợp X gồm propan butan hổn hợp Y Dẫn Y qua bình nước Br2 dư thấy khối lượng bình tăng 8,2g có 3,8g hổn hợp Z khỏi bình Viết phương trình phản ứng xảy v tớnh m (S: 12 gam) + Br2 crăckinh mbình Br2 tăng = 8, g +khíZ C3H8 C4H10 ⎯⎯⎯→ X ⎯⎯⎯ Ta có: mhh ankan ban đầu = mbình brom tăng + mZ = 8,2 + 3,8 = 12 gam Câu 14: Tiến hành crackinh m gam n-butan hổn hợp X Dẫn X qua bình nước Br2 dư thấy khối lượng bình tằng 16,8g Khí B đem đốt cháy hồn tồn thu 23,4g H 2O 35,2g CO2 Viết phương trình phản ứng xảy tính m ( ĐS: 29g) Biết crackinh có thể xảy thao phương trình: C4H10 → C4H8 + H2 C4H10 → C2H4 + C2H6 C4H10 C3H6 + CH4 mbình tăng = 16,8 g = manken X ⎯⎯⎯ → + O2 khÝB ⎯⎯ ⎯ → CO2 + H 2O 0,8 mol 1,3 mol Ta có: mY = manken + mY = 16,8 + 0,8.12 + 1,2.2 = 29 gam Câu 15: : Tiến hành phản ứng crackinh m gam hổn hợp propan butan hổn hợp X Dẫn X qua bình Br2 dư thấy khối lượng bình tăng 10g có 6,2g hổn hợp khí Z khỏi bình Viết phương trình phản ứng xảy tớnh m (S: 16,2g) + Br2 + Br2 crăckinh mbình Br2 tăng = 10 g +khíZ C3H8 v C4H10 ⎯⎯⎯→ X ⎯⎯⎯ Ta có: mhh ankan ban đầu = mbình brom tăng + mZ = 10 + 6,2 = 16,2 gam Câu 16: Tiến hành crackinh m gam hổn hơp A propan butan thu hổn hợp X gồm C3H6, C4H8, H2, C2H4, CH4, C2H6, C3H8 C4H10 dư Dẫn X qua bình Br2 dư thấy khối lượng bình tăng 10g Hổn hợp khí Y đem đốt cháy hoàn toàn thu 26,4g CO 16,2g H2O Viết phương trình phản ứng tính m (ĐS: 19g) Câu 31: Hợp chất hữu X có cấu tạo khơng vịng, có cơng thức phân tử C4H7Cl có cấu hình E Cho X tác dụng với dung dịch NaOH điều kiện đun nóng thu hổn hợp sản phẩm bền có cơng thức C4H8O Xác định cấu trúc có X ( Olympic – 11- tr 6) Ứng với cấu hình E C4H7Cl có cấu trúc CH3 C2H5 CH3 C H H C C H Cl (1) CH3 C H C Cl (2) H C (3) CH2Cl X + dung dịch NaOH → hổn hợp sản phẩm bền Vậy X có cấu trúc: CH3 H C H C CH2Cl (3) Vì cấu trúc (1) (2) tạo thành sản phẩm có nhóm OH đính vào C có liên kết đôi bền chuyển vị Câu 32: Chất đicloetilen (C2H2Cl2) có đồng phân kí hiệu X, Y, Z - Chất X khơng phân cực, cịn chất Z phân cực - Chất X chất Z kết hợp với hiđro cho sản phẩm: X (hoặc Z) + H2 → Cl-CH2CH2-Cl a Viết công thức cấu tạo X, Y, Z b Chất Y có momen lưỡng cực không? a Công thức cấu tạo đicloetilen: Cl C H Cl Cl H H H C C (1) H C (2) Cl C Cl H C (3) Cl - Chất X không phân cực → X trans-đicloetilen : cấu tạo (2)→ Z cis-đicloetilen: cấu tạo (1) Vậy Y cấu tạo (3) X Z + H2 H H H C C Cl Cl H b Để biết Y có phân cực hay khơng, ta xét hiệu độ âm điện mổi liên kết xét tính đối xứng cấu trúc phân tử H = 2,5 − 2,1 = 0, H Cl C = 3, − 2,5 = 0,5 C (3) Cl Ta thấy: hiệu độ âm điện Y khác → Y phân tử phân cực Tổng hợp hiđrocacbon- dẫn xuất halogen Câu 33: ( HÀ TĨNH 2013-2014) Chất B có cơng thức phân tử C9H16 Khi cho B tác dụng với H2 (dư) xúc tác Ni, thu hỗn hợp D gồm ba chất đồng phân là: 1-etyl-4-metyl xiclohexan, 1-etyl-3-metyl xiclohexan 1,4đimetylxicloheptan Xác định công thức cấu tạo B Theo giả thiết ta có sơ đồ: C9H16 + H2 → 1-etyl-4-metyl xiclohexan, 1-etyl-3-metyl xiclohexan 1,4 – đimetylxicloheptan từ đó ta thấy B bixicloankan có vịng vòng chung cạnh Ni, to + H2 ; ; Câu 34: ( HÀ TĨNH 2019-2019) Các hiđrocacbon X, Y, Z, T (thuộc chương trình Hóa học 11, MX < MY < MZ < MT) có 7,7 % khối lượng hiđro phân tử Tỷ khối T so với khơng khí bé 4,0 Các chất thỏa mãn: - mol chất T tác dụng tối đa mol Br2 CCl4 - Từ chất X, để điều chế chất Y chất Z chỉ cần phản ứng - Cần phản ứng để điều chế chất T từ hai chất X Z - Từ chất X, Y, T chỉ dùng thêm HCl, H2 không hai phản ứng thu polime quan trọng tương ứng dùng đời sống X’, Y’, T’ a Xác định công thức cấu tạo, gọi tên chất X, Y, Z, T, X’, Y’, T’ b Viết phương trình phản ứng xảy a X( axetilen, CH≡CH), Y( vinyl axetilen, CH≡C-CH=CH2), Z ( benzen), T(stiren, C6H5CH=CH2), X’( PE PVC), Y’ (polibutađien policlopren), Z’( polistiren, poli (butađienstiren) ) b Phương trình phản ứng: - C6H5-CH=CH2+ Br2→ C6H5-CHBr-CH2Br - X -> Y: 2CH≡CH → CH≡C-CH=CH2, -Y-> Z: 3CH≡CH→ C6H6 + C6 H6 + H2 ZnO - X, Z → T: C2 H ⎯⎯⎯ → C2 H ⎯⎯⎯ → C6 H5 − C2 H5 ⎯⎯ ⎯ → C6 H5 − C2 H3 Pd H+ t0 ’ -X→X : ’ -Y →Y : - T→T’: + H2 T H C2 H ⎯⎯⎯ → C2 H ⎯⎯ ⎯ → PE Pd + HCl T H C2 H ⎯⎯⎯ → C2 H 3Cl ⎯⎯ ⎯ → PVC HgSO4 + H2 T H CH C − CH = CH ⎯⎯⎯ → CH = CH − CH = CH ⎯⎯ ⎯ → polibutadien Pd + HCl T H CH C − CH = CH ⎯⎯⎯ → CH = CCl − CH = CH ⎯⎯ ⎯ → poliisopren HgSO4 T H C6 H − CH = CH ⎯⎯ ⎯ → polistiren + CH =CH −CH =CH C6 H − CH = CH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → poli (butadien − stiren) T H Câu 35: Hai hiđrocacbon (X), (Y) có số nguyên tử cacbon phân tử Khi đêhiđro hố (X) thu (Y) (X), (Y) có số tính chất sau: - (X), (Y) làm màu Br2/CCl4 - (Y) tạo kết tủa vàng phản ứng với AgNO3, hiđro hoá (1:1) sản phẩm đime hố (Y) thu hợp chất hữu dùng để tổng hợp trực tiếp cao su buna - Sản phẩm trime hoá (Y) điều chế benzen Xác định (X), (Y) viết phương trình phản ứng minh hoạ cho tính chất (X), (Y) sản phẩm đime hoá trime hoá (Y) t , xt → CH CH + H2 CH2 = CH2 ⎯⎯⎯ CCl4 → CH2Br – CH2Br CH2 = CH2 + Br2 ⎯⎯⎯ CCl4 → CHBr2 – CHBr2 CH CH + 2Br2 ⎯⎯⎯ → AgC CAg + 2NH4NO3 CH CH + 2AgNO3 + 2NH3 ⎯⎯ NH 4Cl ,Cu2Cl2 → CH C – CH = CH2 2CH CH ⎯⎯⎯⎯⎯ t , xt → CH2 = CH – CH = CH2 CH C – CH = CH2 + H2 ⎯⎯⎯ t , p , xt → CH2 = CH – CH = CH2 ⎯⎯⎯ ( CH − CH = CH − CH ) C 3CH CH ⎯⎯⎯ → C6H6 6000 C Câu 36: Cho hydrocacbon mạch hở A, B, X, Y có tỷ khối so với H2 28 Hãy xác định công thức cấu tạo tên gọi A, B, X, Y? Biết: - Cho A, B tác dụng với Br2/CCl4 cho sản phẩm hữu - Cho X tác dụng với axit HBr cho sản phẩm hữu - Cho Y phản ứng với H2 (xúc tác Ni, nung nóng) thu ankan có mạch phân nhánh Xác định A, B, X, Y -CTPT: M = 28.2= 56 g/mol -CxHy = 12x + y= 56 => x= 4; y = phù hợp Vậy A, B, X, Y đồng phân Theo điều kiện đề bài: mạch hở nên chúng an ken A, B đồng phân cis-trans ; Y mạch nhánh =>X an ken bất đối mạch không nhánh, Vậy: H CH3 ; C=C H CH3 CH3 C=C H trans-but-2-en H Cis-but-2-en (B) (A) CH2=CH-CH2-CH3 But-1-en (X) CH3 CH2=C-CH3 ; CH3 Metylpropen (Y) Câu 37: Các chất A, B, C, D, E, F có cơng thức phân tử C4H8 Cho chất vào brom CCl4 không chiếu sáng thấy A, B, C D làm màu brom nhanh E làm màu brom chậm hơn, cịn F khơng phản ứng B C đồng phân lập thể nhau, B có nhiệt độ sơi cao C Khi cho tác dụng với hiđro (có xúc tác Ni, to ) A, B, C cho sản phẩm G Lập luận để xác định công thức cấu tạo gọi tên A, B, C, D, E, F? Các chất là: A: but-1-en ; B: cis-but-2-en ; C: trans-but-2-en D: 2-metylpropen ; E: metyl xiclopropan ; F: xiclobutan Giải thích: - A, B, C phản ứng với H2 (xt Ni) cho sản phẩm G butan - B C đồng phân hình học, B có nhiệt độ sơi cao C phân cực - E phản ứng chậm với brom (vòng cạnh) F khơng phản ứng với brom (vịng cạnh) Câu 38: Có hiđorocacbon khí A, B, C, D, E, F đồng phân Đốt cháy hổn hợp A O2 dư, sau ngưng tụ nước đưa điều kiện ban đầu thể tích hổn hợp khí cịn lại giảm 30% so với hổn hợp ban đầu, tiếp tục cho qua bình đựng dung dịch KOH dư thể tích hổn hợp giảm số cịn lại a Xác định công thức phân tử A b Xác định công thức cấu tạo gọi tên A, B, C, D, E, F Biết tác dụng với Br2 CCl4 A, B, C, D làm màu nhanh, E làm màu chậm, cịn F khơng phản ứng Các sản phẩm thu từ B C với Br2 đồng phân lập thể nhau, B có nhiệt độ sôi cao C Khi cho tác dụng với H2 (xúc tác: Ni, t0) A, B, C cho sản phẩm G ( Olympic – 11- tr 8) a Gọi công thức hiđorocacbon CxHy: a mol O2: b mol x+ y y CxHy + O2 → xCO2 + H2O x+ y y a a ax a Sau ngưng tụ nước khí cịn lại gồm: x+ y CO2: ax mol O2 dư: b a mol b − ay Ta có: = 0,7(a + b) → 3b = (7 + 2,5y).a (1) Hổn hợp khí (CO2, O2 dư) qua bình KOH thể tích khí giảm: 4 y Vgiảm = VCO2 = ( VCO2 + VO2 dư) → ax = [ax + b – (x + )a] 7 → 7ax = 4ax + 4b – 4ax –ay (2) Từ (1), (2), ta có: y = 3x – ( với x chất khí) + Nếu x = → y = Công thức phân tử C2H2 +Nếu x = → y = → Công thức phân tử C4H8 Hợp chất có đồng phân nên cơng thức phải C4H8 b Cơng thức cấu tạo có C4H8 là: CH3-CH2-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3 but-2-en but-1-en CH3-C=CH2 2-metylpropen CH3 CH3 metyl xiclopropan xiclobutan + Khi tác dụng với Br2/CCl4: A, B, C, D làm màu nhanh nên anken; E F xicloankan + E làm màu chậm nên metyl xiclopropan F không phản ứng nên metyl xiclopropan + B, C đồng phân lập thể nên but-2-en B có nhiệt độ sơi cao nên B cis-but-2en, C đồng phân trans-but-2-en + A, B, C cộng H2 cho sản phẩm nên A but-1-en Còn lại D: 2-metyl propen Câu 39: Sáu hiđrocacbon A, B, C, D, E, F có cơng thức phân tử C4H8 Biết cho dư chất vào dung dịch Br2 CCl4 A, B, C, D làm màu nhanh, E làm màu chậm, cịn F khơng làm màu dung dịch Br2 B, C đồng phân hình học B có nhiệt độ sơi cao C Khi hiđro hóa A, B, C cho sản phẩm Xác định công thức cấu tạo, gọi tên chất A, B, C, D, E, F Viết phương trình phản ứng xảy E thí nghiệm A, B, C, D làm màu nhanh dung dịch Br2 nên chúng anken E làm màu chậm dung dịch Br2 nên E monoxicloankan vịng cạnh F khơng làm màu dung dịch Br2 nên F xiclobutan B, C đồng phân hình học mà B có nhiệt độ sôi cao C nên B đồng phân cis, C đồng phân trans Hiđro hóa A, B, C cho sản phẩm nên A, B, C có mạch cacbon CTCT chất là: A: CH2 = CH – CH2 – CH3 (but-1-en) ; B: C: CH3 CH3 CH = CH CH = CH H H H CH3 (trans-but – 2-en) (cis-but-2-en) D: H CH3 E: F: CH2 CH2 = C – CH3 (metylpropen) CH3 + H2 CH2 - CH – CH3 CH2 CH2 - CH – CH3 (metylxiclopropen) CH2 CH2 CH2 ( xiclobutan) CH3-CH2-CH2-CH3 Ni, t + H2 ⎯⎯⎯→ CH3-CH(CH3)-CH3 CH2 CH2 - CH – CH3 CH2 → BrCH -CH -CHBr-CH + Br2 ⎯⎯ 2 + Br2 BrCH2-CH(CH3)-CH2Br Câu 40: Một hiđrocacbon X thường sử dụng công nghệ sản xuất nước hoa Khi pha lẫn farnezen (có cơng thức C15H24) với X làm bay hết hỗn hợp thu 1,568 lít (đktc) Đốt cháy hết lượng hỗn hợp thu 19,04 lít CO2 12,96 gam nước Khi đốt cháy hết 3,174 gam X thu 10,12 gam CO2 Xác định công thức phân tử X X không làm màu dung dịch Br2 Khi tham gia phản ứng với H2 đun nóng với xúc tác Ni, X chỉ phản ứng theo tỉ lệ : sinh hỗn hợp sản phẩm gồm (A) (B) (C) (D) Xác định công thức cấu tạo X Xác định công thức X: N nCO2 = 0,85 mol; nH2O = 0,72 mol Hỗn hợp gồm nguyên tố C H nên mhh = 12.nC + 1.nH = 12.nCO2 + 1.2.nH2O = 11,64 gam Mà nhh = 0,07 suy Mhh = 166,29 Mà Mfarnezen > Mhh suy MX < Mhh = 166,29 Gọi công thức hiđrocacbon CxHy Ta có nC = nCO2 = 0,23 mol suy nH = 0,414 Ta có x : y = 0,23 : 0,414 = : Công thức đơn giản nhất: C5H9 Mà MX < 166,29 nên công thức phân tử X C10H18 b.Xác định công thức cấu tạo: X không phản ứng với Br2 suy phân tử X khơng có liên kết π (khơng có liên kết đôi liên kết ba), X chỉ tác dụng với H2 theo tỉ lệ : suy phân tử X có chứa vịng cạnh Khi cộng H2 thu sản phẩm: (B) (C) (D) Vậy công thức X (a) Cấu tạo: O O OH O + O=C=O limonen (b) Các sản phẩm hidrat hóa: OH OH OH OH Câu 1: Hiđro hóa hiđrocacbon A (C8H12) hoạt động quang học thu hiđrocacbon B (C8H18) không hoạt động quang học A không tác dụng với Ag(NH3)2+ tác dụng với H2 có mặt Pd/PbCO3 tạo hợp chất không hoạt động quang học C (C8H14) a Lập luận xác định cấu tạo (có lưu ý cấu hình) gọi tên A, B, C b Oxi hóa mãnh liệt A dung dịch KMnO4 H2SO4.Viết phương trình hố học + 2.8 − 12 + 2.8 − 18 = 3, = C có (a) A có độ bất bão hịa = B có = 2 + 2.8 − 14 = = 2 Vì A cộng phân tử hidro để tạo B nên A có liên kết bội vòng ba cạnh A cộng phân tử H2 tạo C A không tác dụng với Ag(NH3)2+ nên A có liên kết ba dạng -CC-R A phải chứa liên kết đôi dạng cis- (Z) vị trí đối xứng với liên kết ba, A cộng phân tử H2 (xúc tác Pd làm cho phản ứng chạy theo kiểu cis-) tạo C không hoạt động quang học Cấu tạo A, B, C là: H 2Z-4-metylhept-2-en-5-in (A) CH3 C C C* C C CH3 H H CH3 (B) CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH2CH3 4-metylheptan (C) CH3 H C C C C C CH3 2Z,5Z-4-metylhepta-2,5-dien H H CH3 H H (b) Phương trình phản ứng: 5CH3CH=CHCH(CH3)CC-CH3 + 14KMnO4 + 21H2SO4 → → 10CH3COOH + 5CH3CH(COOH)2 + 14MnSO4 + 7K2SO4 + 16H2O Câu 41: Cho hợp chất: but-1-in; 3,3-dimetyl but -1-in; etyl bromua tert butyl bromua Dùng phản ứng ankin đầu mạch với NaNH2 NH3 lỏng, chọn hợp chất thích hợp từ hợp chất cho để điều chế 2,2-dimetyl hex-3-in Giải thích phương trình phản ứng? CH3 CH3 | | ⎯→ CH3 − C − C C:− Na+ + NH3 CH3 − C − C CH + NaNH2 ⎯⎯3⎯ | | CH3 CH3 CH3 CH3 | | + − CH3 − C − C C: Na + CH3CH2Br → CH3− C−CC−CH2−CH3 + NaBr | | CH3 CH3 NH long NH long ⎯→ CH3−CH2−C C:− Na+ + NH3 Còn: CH3−CH2−C CH + NaNH2 ⎯⎯3⎯ CH3 | CH3−CH2−C C:− Na+ + Br−C−CH3 → CH2=C−CH3 + CH3−CH2−CCH + NaBr | | CH3 CH3 Câu 42: Hidro hố chất X (C7H10) khơng quang hoạt thu chất Y (C7H16) khơng quang hoạt có tỉ lệ tổng số nguyên tử H cacbon bậc hai với tổng số nguyên tử H cacbon bậc 2:3 X tác dụng với dung dịch AgNO3 NH3 tạo kết tủa tác dụng với H2 có xúc tác Pd/PbCO3 tạo Z Andehyt oxalic sản phẩm tạo thành ozon phân Z Xác định công thức cấu tạo X, Y, Z Viết phương trình phản ứng H / Ni, t ⎯+⎯ ⎯⎯→ C7H10 C7H16 (X không quang hoạt) (Y khơng quang hoạt) Vì X cộng phân tử hidro để tạo thành Y nên X có liên kết bội vịng cạnh Y có: số ngtử H/CII: số ngtử H/CI = 2:3 Vậy CTCT Y CH3−CH−CH2−CH2−CH2−CH3 | CH3 hoặc: CH3−CH2−CH−CH2−CH3 | CH2 | CH3 X + AgNO3 + NH3 → kết tủa cấu tạo X có liên kết ba đầu mạch (−CCH) o Pd / PbCO X + H2 ⎯⎯⎯⎯3 → Z cấu tạo Z khơng cịn liên kết −CCH, mà chỉ có liên kết ⎯ozonphan ⎯⎯ ⎯→ Z HOC−CHO Trong cấu tạo Z phải có: C=CH−CH=C Vậy CTCT X là: CH3−CH−CH=CH−CCH | CH3 Y là: CH3−CH−CH2−CH2−CH2−CH3 | CH3 Z là: CH3−CH−CH=CH−CH=CH2 | CH3 C=C ,t ⎯ ⎯ → CH3−CH−CH2−CH2−CH2−CH3 CH3−CH−CH=CH−CCH + 3H2 ⎯Ni | (X) | (Y) CH3 CH3 o o ,t CH3−CH−CH=CH−CCH + H2 ⎯Pd ⎯/ PbCO ⎯⎯ ⎯→ CH3−CH−CH=CH−CH=CH2 | (X) | (Z) CH3 CH3 CH3−CH−CH=CH−CH=CH2+2O3 → CH3−CH− O O | (Z) | CH CH2 CH CH CH3 CH3 O O O O O O H+ CH CH CH2 + 4[H] ⎯Zn ⎯/ ⎯ → CH3−CH−CHO CH3−CH− CH O O | O O | CH3 CH3 + HOC−CHO + HCHO + 2H2O Ancol- phenol- ete Câu 43: Khi oxi hố etylenglicol HNO3 tạo thành hỗn hợp chất Hãy viết công thức cấu tạo chất HOCH2-CHO, OHC-CHO, HOCH2-COOH, OHC-COOH, HOOC-COOH Câu 44: Đun nóng C6H13OH với H2SO4 đặc 1700C thu anken có cơng thức phân tử C6H12 Cho anken tác dụng với H2, xúc tác Ni, đun nóng thu 2- metylpentan Xác định công thức cấu tạo, gọi tên ancol, viết phương trình phản ứng xảy trình bày chế phản ứng tách C-C-C-C-C Do tác dụng với H2 → 2- metylpentan Suy mạch C: C Mặt khác tách nước tạo anken, Vậy công thức ancol: CH3-C(OH)-CH2-CH2-CH3 CH3 2-metylpentan-2-ol CH3-C(OH)-CH2-CH2-CH3 CH3 H2SO4 đặ c, to CH2=C(CH3)CH2CH2CH3 +H2O CH2=C(CH3)CH2CH2CH3 +H2 CH3C(CH3)=CHCH2CH3 +H2 CH3C(CH3)=CHCH2CH3 +H2O Ni,to CH3CH(CH3)CH2CH2CH3 Cơ chế: + H+ CH3-C(OH)-CH2-CH2-CH3 CH3-C(OH2)-CH2-CH2-CH3 -H2O CH3 CH3 + + -H CH3-C-CH2-CH2-CH3 CH2=C(CH3)CH2CH2CH3 +CH3C(CH3)=CHCH2CH3 CH3 Tổng hợp Câu 45: A hợp chất thơm có công thức phân tử C7H8O2 A phản ứng hết với Na dư sinh H2 có số mol số mol A A tác dụng với Na2CO3, không phản ứng với NaHCO3 Khi tác dụng với HCl tạo hợp chất có cơng thức C7H7OCl, tác dụng với Br2 tạo dẫn xuất tribrom a Lập luận xác định cấu tạo A gọi tên b Viết phương trình phản ứng xảy (a) C7H8O2 có = 4, A có nhân thơm A phản ứng hết với Na dư sinh H2 có số mol số mol A, A có hai nhóm chức chứa H linh động (hai nhóm –OH) A tác dụng với Na2CO3, không phản ứng với NaHCO3, A có nhóm phenol A tác dụng với HCl cho thấy A chứa nhóm ancol Khi tác dụng với Br2, A tạo dẫn xuất tribrom, hai nhóm nhân thơm vị trí meta- Cấu tạo tên gọi : Các phương trình phản ứng : HOCH2C6H4OH + 2Na → NaOC6H4CH2ONa + H2 HOCH2C6H4OH + Na2CO3 → HOCH2C6H4ONa + NaHCO3 HOCH2C6H4OH + HCl → ClCH2C6H4OH + H2O Câu 46: Chất X có công thức phân tử C7H6O3 X có khả tác dụng với dung dịch NaHCO3 tạo chất Y có công thức C7H5O3Na Cho X tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z (C9H8O4) tác dụng với NaHCO3, cho X tác dụng với metanol (có H2SO4 đặc xúc tác) tạo chất T (C8H8O3) không tác dụng với NaHCO3 mà chỉ tác dụng với Na2CO3 a Xác định cấu tạo chất X, Y, Z, T viết phương trình phản ứng xảy Biết chất X có khả tạo liên kết H nội phân tử b Cho biết ứng dụng chất Y, Z T (a) Cấu tạo chất : Phương trình phản ứng : HOC6H4COOH + NaHCO3 → HOC6H4COONa + H2O + CO2 H SO ⎯ → HOC6H4COOCH3 + H2O HOC6H4COOH + CH3OH ⎯⎯2 ⎯ H SO ⎯ → CH3COOC6H4COOH + CH3COOH HOC6H4COOH + (CH3CO)2O ⎯⎯2 ⎯ (b) Y với hàm lượng nhỏ sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm pha chế nước xúc miệng (có tác dụng diệt khuẩn); Z sử dụng để chế tạo dược phẩm aspirin T thành phần dầu gió xanh Câu 47: ( điểm)Chất X có cơng thức phân tử C7H6O3 X có khả tác dụng với dung dịch NaHCO3 tạo chất Y có cơng thức C7H5O3Na Cho X tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z (C9H8O4) tác dụng với NaHCO3, cho X tác dụng với metanol (có H2SO4 đặc xúc tác) tạo chất T (C8H8O3) khơng tác dụng với NaHCO3 mà chỉ tác dụng với Na2CO3 a Xác định cấu tạo chất X, Y, Z, T viết phương trình phản ứng xảy Biết chất X có khả tạo liên kết H nội phân tử b Cho biết ứng dụng chất Y, Z T (a) Cấu tạo chất : Phương trình phản ứng : HOC6H4COOH + NaHCO3 → HOC6H4COONa + H2O + CO2 H SO ⎯ → HOC6H4COOCH3 + H2O HOC6H4COOH + CH3OH ⎯⎯2 ⎯ H SO ⎯ → CH3COOC6H4COOH + CH3COOH HOC6H4COOH + (CH3CO)2O ⎯⎯2 ⎯ (b) Y với hàm lượng nhỏ sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm pha chế nước xúc miệng (có tác dụng diệt khuẩn); Z sử dụng để chế tạo dược phẩm aspirin T thành phần dầu gió xanh Câu 48: (1,0 điểm) Hợp chất X có công thức phân tử C7H6O3 có tính chất sau: - Tác dụng với dung dịch NaHCO3 tạo chất Y có công thức C7H5O3Na; - Tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z có công thức C9H8O4 (chất Z tác dụng với NaHCO3); - Tác dụng với metanol ( xúc tác H2SO4 đặc) tạo chất T có công thức C8H8O3 Chất T có khả tác dụng với dung dịch NaOH theo tỉ lệ mol : Xác định công thức cấu tạo chất X, Y, Z, T Viết phương trình hóa học xảy (ghi điều kiện phản ứng có), biết nhóm chức X có khả tạo liên kết hiđro nội phân tử Cấu tạo chất : Phương trình phản ứng : HOC6H4COOH + NaHCO3 → HOC6H4COONa + H2O + CO2 H SO ⎯4 → CH3COOC6H4COOH + CH3COOH HOC6H4COOH + (CH3CO)2O ⎯⎯2 ⎯ CH3COOC6H4COOH + NaHCO3 → CH3COOC6H4COONa + CO2 + H2O H SO4 đ ,t ⎯→ HOC6H4COOCH3 + H2O HOC6H4COOH + CH3OH ⎯2 ⎯ HOC6H4COOCH3 + 2NaOH→ NaOC6H4COONa + CH3OH + H2O Câu 49: Từ anđehit no đơn chức, mạch hở A chuyển trực tiếp thành ancol B axit D tương ứng, từ B D điều chế este E a) Viết phương trình phản ứng tính tỉ số khối lượng mol phân tử E A b) Nếu đun nóng m gam E với lượng dư dung dịch KOH thu m1 gam muối kali, với lượng dư dung dịch Ca(OH)2 cho m2 gam muối canxi Biết m2