Lí thuyết và bài tập hóa học 11 được biên soạn chi tiết về lí thuyết và bài tập giúp học sinh lớp 11 học tập, ôn luyện nắm vững kiến thức một cách dễ dàng mà không cần giáo viên giảng dạy. Vở bài tập hóa học 11 giúp học sinh nâng cao tính tự giác, tự học của bản thân, rèn luyện kĩ năng tư duy độc lập, kĩ năng ghi nhớ, kĩ năng giải bài tập, giúp học sinh nắm vững kiến thức môn hóa học 11, là cơ sở để học tập tốt môn hóa học 11, 12.
DỰ ÁN HÓA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC HỌC KÌ BÀI 15: ALKANE A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Khái niệm - Alkane hydrocarbon no mạch hở chứa liên kết đơn (liên kết ϭ) C – H C – C phân) C – H C – C phân tử - Công thức chung alkane: CnH2n+2 (n ≥ 1) Danh pháp a Alkane không phân nhánh Tên alkane = Phần (Chỉ số lượng nguyên tử C) + ane Số nguyên tử C Phần meth - eth - prop - but - pent - hex - hept - oct - non - 10 dec - b Alkane mạch nhánh - Gốc alkyl: Phần lại sau lấy nguyên tử H từ phân tử alkane (CnH2n+1) Tên gốc alkyl = Phần (chỉ số lượng nguyên tử C) + yl Alkane mạch nhánh gồm alkane mạch kết hợp với hay nhiều nhánh Tên Alkane mạch nhánh = Số vị trí mạch nhánh – Tên nhánh + Tên alkane mạch Lưu ý: - Chọn mạch dài có nhiều nhánh làm mạch - Đánh số nguyên tử carbon mạch cho mạch nhánh có số vị trí nhỏ – Dùng chữ số (1, 2, 3, ) gạch nối (-) để vị trí nhánh, nhóm cuối viết liền với tên mạch - Nếu có nhiều nhánh giống nhau: dùng từ di-(2), tri-(3), tetra- (4), để số lượng nhóm giống nhau; tên nhánh viết theo thứ tự bảng chữ Đặc điểm cấu tạo - Phân tử Alkane chứa liên kết C – H C – C liên kết ϭ) C – H C – C phân bền vững phân cực Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HĨA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC => Phân tử Alkane không phân cực tương đối trơ mặt hóa học nhiệt độ thường Tính chất vật lý - Ở điều kiện thường, Alkane từ C1 đến C4 neopentanee trạng thái khí (Khí gas) Alkane từ C5 đến C17 (trừ neopentanee) trạng thái lỏng, không màu (Xăng, dầu) Alkane từ C18 trở lên chất rắn, màu trắng (Nến sáp) - Nhiệt độ sôi Alkane tăng dần theo chiều tăng số lượng nguyên tử C, Alkane phân nhánh có nhiệt độ sơi thấp so với đồng phân Alkane mạch không phân nhánh - Alkane không tan tan nước nhẹ nước, tan tốt dung mơi hữu Tính chất hóa học - Alkane gồm liên kết đơn C – C, C – H bền vững nên trơ mặt hóa học, Alkane khơng tác dụng với axit, dung dịch kiềm chất oxi hóa - Phản ứng đặc trưng Alkane gồm phản ứng thế, phản ứng tách phản ứng oxi hóa Tính chất hóa học Phương trình tổng quát - Phản ứng halogen (Cl2, Br2 /askt) → Dẫn xuất Halogen X H (1) Phản ứng C sáng + X X ánh t0 (Thế nguyên tử H X = Cl, Br alkane nguyên tử Halogen Phản ứng tổng quát X) CnH2n+2 + aCl2 C + H X CnH2n+2-aCla + aHCl - Chú ý: Từ C3H8 trở lên, phản ứng tạo nhiều sản phẩm tuân theo qui tắc “Ưu tiên vào H C có bậc cao hơn” (2) Phản ứng cracking - Phản ứng cracking (bẻ gãy liên kết C – C): (Là trình phân cắt liên kết C – C alkane mạch dài để tạo - Phản ứng tồng quát thành hỗn hợp hydrocarbon có CnH2n+2 CmH2m+2 + CqH2q (n = m + q) mạch ngắn hơn) - Phản ứng Cracking ứng dụng công nghiệp lọc dầu (3) Phản ứng - Phản ứng reforming Reforming (là trình chuyển alkane mạch khơng phân Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HÓA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC nhánh thành alkane mạch phân nhánh reforming hydrocarbon mạch vịng khơng làm thay đổi số nguyên tử carbon + H2 phân tử không làm thay đổi đáng kể nhiệt độ sơi - Q trình reforming ứng dụng công nghiệp lọc dầu để làm tăng số octane xăng sản xuất arene (benzene, toluene, xylene) làm nguyên chúng) liệu cho tổng hợp hữu - Khi tiếp xúc với oxygen có tia lửa khơi mào, alkane bị đốt cháy tạo thành khí Carbon dioxide, nước giải phóng lượng (4) Phản ứng oxi hóa hồn tồn (Phản ứng cháy) CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n +1)H2O Chú ý: Phản ứng cháy alkane nH2O > nCO2 ; nalkane= nH2O - nCO2 - Phản ứng đốt cháy alkane có vai trò quan trọng đời sống người, cung cấp nhiệt để sưới ấm lượng cho nghành cơng nghiệp (5) Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn - Ở nhiệt độ cao, có mặt xúc tác, alkane bị oxi hóa cắt mạch carbon oxygen tạo thành hỗn hợp carboxylic acid - Các acid béo mạch dài dùng để sản xuất xà phòng chất tẩy rửa điều chế phương pháp oxi hóa cắt mạch alkane C25 – C35 Ứng dụng - Khí thiên nhiên khí dầu mỏ nhiên liệu sử dụng rộng rãi giới Chúng sử dụng làm nhiên liệu sản xuất đời sống - LPG (Liquefied Petroleum Gas) thương phẩm chứa propanee C 3H8 butane C4H10 Ngồi ra, khí thiên nhiên khí dầu mỏ với thành phần methane dùng làm nguyên liệu đề sản xuất phân bón urea, hydrogen ammonia - Các alkane lỏng sử dụng làm nhiên liệu xăng, diesel nhiên liệu phản lực (jet fuel) - Các alkane C6, C7, C8 nguyên liệu để sản xuất benzene, toluene đồng phân xylene - Các alkane từ C11 đến C20 (vaseline) dùng làm kem dưỡng da, sáp nẻ, thuốc mỡ Các alkane từ C20 đến C35 (paraffin) dùng làm nến, sáp, Điều chế a Phương pháp điều chế alkane thể khí cơng nghiệp Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HĨA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC - Nguyên liệu: Khí thiên nhiên, khí dầu mỏ - Phương pháp: Loại bỏ hợp chất hydrocarbon (đặc biệt H2S CO2) → Nén lại dạng lỏng → Khí mỏ dầu hóa lỏng (LPG) khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) b Phương pháp điều chế alkane thể lỏng, rắn công nghiệp - Nguyên liệu: Dầu mỏ - Phương pháp: Chưng cất phân đoạn → Thu hỗn hợp alkane có chiều dài mạch C khác phân đoạn khác - Khí ngưng tụ thường chế biến thành xăng B BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM MỨC ĐỘ 1: BIẾT Câu Đặc điểm sau hiđrocacbon no? A Chỉ có liên kết đơi B Chỉ có liên kết đơn C Có vịng no D Có liên kết đơi Câu Alkane hiđrocacbon no, mạch hở, có cơng thức chung A CnH2n+2 (n ≥ 1) B CnH2n (n ≥ 2) C CnH2n-2 (n ≥ 2) D CnH2n-6 (n ≥ 6) Câu Dãy sau gồm chất thuộc dãy đồng đẳng Alkane? A C2H2, C3H4, C4H6, C5H8 B CH4, C2H2, C3H4, C4H10 C CH4, C2H6, C4H10, C5H12 D C2H6, C3H8, C5H10, C6H12 Câu Trong phân tử 2, 2, - trimethylpentanee có nguyên tử hiđro? A B 12 C 16 D 18 Câu Tên gọi chất có công thức CH4 A Methane B Propanee C Pentanee D Hexane Câu Tên gọi chất có cơng thức C3H8 A Methane B Propane C Butane D Pentane Câu Nhóm nguyên tử CH3- có tên A Methyl B Etyl C Propyl D Butyl Câu Nhóm nguyên tử (CH3)2CH- có tên A Methyl B Ethyl C Propyl D Isopropyl Câu Tên alkane sau không đúng? A - methyl butane B - methyl butane C 2, - đimethyl butane D 2, - đimethyl butane Câu 10 Hai chất - methylpropanee butane khác A Công thức cấu tạo B Công thức phân tử C Số nguyên tử cacbon D Số liên kết cộng hóa trị Câu 11 Ở điều kiện thường hiđrocacbon sau thể lỏng? A C4H10 B C2H6 C C3H8 D C5H12 Câu 12 Trong chất đây, chất có nhiệt độ sơi thấp nhất? A Butane B Etane C Methane D Propane Câu 13 Phản ứng 2, 3-đimethylbutane với Cl2 (tỉ lệ 1:1) cho sản phẩm thế? Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HĨA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC A B C D Câu 14 Cracking n-Pentane thu sản phẩm? A B C D Câu 15 Hiện nay, nhiều nơi nông thôn sử dụng hầm biogas để xử lí chất thải chăn nuôi gia súc, cung cấp nhiên liệu cho việc đun nấu Chất dễ cháy khí biogas A Cl2 B CH4 C CO2 D N2 MỨC ĐỘ 2: HIỂU Câu Trong nhận xét đây, nhận xét sai? A Tất alkane có cơng thức phân tử CnH2n+2 B Tất chất có công thức phân tử CnH2n+2 alkane C Tất alkane có liên kết đơn phân tử D Tất chất có liên kết đơn phân tử alkane Câu Phát biểu sau không đúng? A Ở điều kiện thường, alkane từ C đến C4 trạng thái khí, từ C5 đến khoảng C18 trạng thái lỏng, từ khoảng C18 trở trạng thái rắn B Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi khối lượng riêng alkane nói chung giảm theo chiều tăng số nguyên tử cacbon phân tử C Alkane không tan nước tan dung môi không phân cực dầu, mỡ D Alkane chất không màu Câu Phát biểu sau khơng đúng? A Trong phân tử alkane có liên kết xích-ma σ bền vững B Alkane tương đối trơ mặt hóa học, nhiệt độ thường không phản ứng với axit, bazơ chất oxi hóa mạnh KMnO4 C Khi chiếu sáng đốt nóng hỗn hợp alkane clo xảy phản ứng nguyên tử cacbon alkane clo D Trong phân tử alkane có liên kết đơn C−H C−C Câu Trong phân tử sau đây, nguyên tử cacbon: A giống nhau; giống B giống nhau; giống C 1, 4, 5, giống nhau; giống D giống nhau; giống Câu CTCT sau có tên gọi Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HÓA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC A 2,2,4-trimethyl pentane C 2,4,4-trimethyl pentane Câu CTCT sau có tên gọi là: B 2,4-trimethyl pentane D 2-đimethyl-4-methyl pentane A 2-methyl-3-butyl pentane B 3-Ethyl-2-methyl heptane C 3-isopropyl heptane D 2-Methyl-3-ethyl heptane Câu Hiđrocacbon X có cơng thức phân tử C5H12, biết tác dụng với clo tạo dẫn xuất monoclo Tên X A - methylpentane B Pentane C 2, – đimethylpropane D – methylbutane Câu Nhiệt phân hoàn toàn 2-methylpropane với xúc tác thích hợp thu methane sản phẩm hữu X Công thức cấu tạo thu gọn X A (CH3)2C=CH2 B CH3−CH=CH2 C CH2=CH2 D CH3−CH=CH−CH3 Câu Khi đốt cháy alkane thu H2O CO2 với tỷ lệ tương ứng biến đổi sau: A tăng từ đến +∞ B giảm từ đến C tăng từ đến D giảm từ đến Câu 10 Phần trăm khối lượng cacbon phân tử alkane Y 83,33% Công thức phân tử Y A C2H6 B C3H8 C C4H10 D C5H12 MỨC ĐỘ 3, 4: VẬN DỤNG - VẬN DỤNG CAO Câu Craking m gam n-butane thu hợp A gồm H 2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 phần butane chưa bị craking Đốt cháy hoàn toàn A thu gam H 2O 17,6 gam CO2 Giá trị m A 5,8 B 11,6 C 2,6 D 23,2 Hướng dẫn giải Câu Đốt cháy hồn tồn thể tích khí thiên nhiên gồm methane, ethane, propane oxi khơng khí (trong khơng khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu 7,84 lít khí CO (đktc) 9,9 gam H2O Thể tích khơng khí (ở đktc) nhỏ cần dùng để đốt cháy hồn tồn lượng khí thiên nhiên A 70,0 lít B 78,4 lít C 84,0 lít D 56,0 lít Hướng dẫn giải Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HÓA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC Bảo toàn nguyên tố [O] Vì Oxi chiếm thể tích khơng khí => Câu Cho 12,9 gam alkane X tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1:1 thu năm sản phẩm monoclo có tổng khối lượng 24,75 gam Tên gọi X A 2-methylpentane B 3-methylpentane C 2, 3-đimethylbutane D 2, 2đimethylbutane Hướng dẫn giải Gọi x số mol Br2 phản ứng => nHBr = nBr2 = x mol Bảo toàn khối lượng: m alkane + n Br2 = m sản phẩm + m HBr 12,9 + 160x = 25,75 + 81x => x = 0,15 (mol) Gọi công thức alkane CnH2n+2 => Công thức phân tử alkane C6H14 X tạo sản phẩm nên CTPT X CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH2 – CH3 Tên gọi: 2-methylpentane Câu Hỗn hợp khí X gồm hiđrocacbon A B đồng đẳng Đốt cháy X với 64 gam O2 (dư) dẫn sản phẩm thu qua bình đựng Ca(OH) dư thu 100 gam kết tủa Khí khỏi bình tích 11,2 lít 0oC 0,4 atm Công thức phân tử A B là: A CH4 C2H6 B C2H6 C3H8 C C3H8 C4H10 D C4H10 C5H12 Hướng dẫn giải Đặt cơng thức phân tử trung bình A B Ta có Vì A B alkane đồng đẳng có số C trung bình = 1,6667 nên cơng thức hai alkane CH4 C2H6 Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HÓA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC Câu Nung nóng 336 ml hỗn hợp propane butane (xúc tác thích hợp) thu 840 ml hỗn hợp X gồm H2, CH4, C2H4, C3H6, C3H8 (dư) C4H10 (dư) Các thể tích khí đo điều kiện Tỉ khối X so với hỗn hợp alkane ban đầu A 0,4 B 0,8 C 0,2 D Hướng dẫn giải Ta có số mol khí tỉ lệ thuận với thể tích khí Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: M hỗn hợp ban đầu n hỗn hợp ban đầu = MX.nX => M hỗn hợp ban đầu 336 = MX.840 => BÀI 16: HYDROCARBON KHƠNG NO (KNTT) A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Khái niệm hydrocarbon không no hydrocarbon phân tử có chứa liên kết đơi, liên kết ba ( gọi chung liên kết bội ) đồng thời liên kết đôi liên kết ba a/ Alkene: Là hydrocarbon khơng no, mạch hở, có chứa liên kết đôi C=C phân tử CTTQ: CnH2n (n>=2) VD: C2H4, C3H6, C4H8, b/ Alkyne: Là hydrocarbon khơng no, mạch hở, có chứa liên kết ba C≡C phân tử CTTQ: CnH2n-2 (n>=2) VD: C2H2, C3H4, C4H6, Đồng phân a/ Đồng phân cấu tạo: Alkene alkyne có hai loại đồng phân cấu tạo đồng phân vị trí liên kết bội (C4 trở lên) đồng phân mạch carbon ( từ C4 trở lên với alkene C5 trở lên với alkyne) b/ Đồng phân hình học: Trong phân tử alkene nguyên tử carbon liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử hai nhóm nguyên tử khác có đồng phân hình học Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HÓA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC - Nếu mạch phía liên kết đơi, gọi đồng phân Cis - Nếu mạch hai phía khác liên kết đơi, gọi đồng phân Trans Danh pháp Danh pháp thay Alkene Alkyne: Phần nền-vị trí liên kết bội – ene yne VD:CH2=CH2: ethene (ethylene) HC≡CH: ethyne (acetylene) Lưu ý: - Chọn mạch carbon dài nhất, có nhiều nhánh có chứa liên kết bội làm mạch - Đánh số cho nguyên tử carbon có liên kết bội có số nhỏ - Dùng chữ số (1,2,3, ) gạch nối (-) để vị trí liên kết bội - Nếu alkene alkyne có nhánh cần thêm vị trí nhánh tên nhánh trước tên alkene alkyne tương ứng với mạch Đặc điểm cấu tạo Ethylene Acetylene a/ Ethylene: liên kết σ liên kết π b/ Acetylene: liên kết σ liên kết π Tính chất vật lý Nhiệt độ sơi, nóng chảy alkene alkyne gần alkane Không mùi nhẹ nước C1-C4: trạng thái khí, C5-C17: trạng thái lỏng, C18 trở lên: trạng thái rắn Tính chất hóa học alkene alkyne a/ Phản ứng cộng * Phản ứng cộng Hydrogen: Hydrogen hóa alkene alkyne thu alkane tương ứng VD: Ni,t ,p CH CH H CH CH Ni,t ,p HC CH 2H CH3 CH *Phản ứng cộng halogen: Khi cho alkene alkyne phản ứng với dung dịch bromine, dung dịch màu CH CH Br2 CH Br CH Br VD: CH CH 2Br2 CHBr2 CHBr2 Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang DỰ ÁN HĨA 11–CT MỚI :TÓM TẮT LÝ THUYẾT +BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỪNG BÀI HỌC *Phản ứng cộng hydrogen halide: Phản ứng cộng hydrogen halide vào alkene alkyne tạo thành halogenoalkane VD: CH CH HBr CH3 CH Br HC CH HBr CH CHBr *Phản ứng cộng nước ( xúc tác thường H2SO4 H3PO4): Phản ứng cộng nước vào alkene hay cịn gọi hydrate hóa alkene tạo alcohol VD: H PO ,t CH CH H O CH3 CH 2OH **Quy tắc Markovnikov: Phản ứng cộng tác nhân không đối xứng HX HBr, HCl, HOH, vào liên kết bội, nguyên tử hydrogen ưu tiên cộng vào nguyên tử carbon có nhiều hydrogen X cộng vào ngun tử carbon có hydrogen b/ Phản ứng trùng hợp alkene: trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử alkene giống tương tự (gọi monomer) tạo thành phân tử có phân tử khối lớn ( gọi polymer) VD: t ,xúctác,p nCH CH CH CH c/ Phản ứng alk-1-yne với AgNO3 NH3 Các alkyne có liên kết ba đầu mạch có khả tham gia phản ứng với dung dịch AgNO3 NH3 tạo kết tủa Phản ứng dùng nhận biết alkyne đầu mạch VD: HC CH 2AgNO3 2NH3 Ag C C Ag 2NH NO3 (kết tủa vàng) d/ Phản ứng oxi hóa *Oxi hóa khơng hồn tồn: Các alkene alkyne có khả làm màu dung dịch thuốc tím VD: 3CH CH 2KMnO 4H 2O 3HO CH CH OH 2MnO 2KOH (ethylene glycol) * Phản ứng cháy C n H 2n Tổng quát: 3n C n H 2n t0 O nCO nH 2O 3n t0 nCO (n 1)H 2O Điều chế Tóm tắt LT+Bài tập trắc nghiệm theo cấp độ Hóa 11(SGK -CTST) Trang 10