Dưới tác dụng của xúc tác và nhiệt thì tham gia phản ứng thế, tách và oxi hoá.. Dẫn xuất halogen của hidrocacbon Phản ứng thế Dẫn xuất loại ankyl halogenua không phản ứng với nước ở nh
Trang 1TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KÌ II NĂM HỌC 2009 - 2010
A NỘI DUNG
- Cấu trúc đề kiểm tra: gồm 10 câu mỗi câu 1 điểm.
- Nội dung kiểm tra: từ chương 4 (đại cương về HHHC) đến hết chương 8 (dẫn xuất halogen- ancol - phenol).
- Cụ thể:
1 Nắm vững CTTQ cho các dãy đồng đẳng Cấu trúc phân tử
2 Nắm vững cách viết đồng phân: đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học
3 Gọi tên theo danh pháp gốc – chức và danh pháp thay thế Lưu ý một số tên thường có trong sách giáo khoa
4 Tính chất vật lý, so sánh một số đại lượng vật lý Lưu ý liên kết Hiđro
5 Tính chất hóa học:
Ankan: CnH2n+2 Ở điều kiện thường tương đối trơ: không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hoá
Dưới tác dụng của xúc tác và nhiệt thì tham gia phản ứng thế, tách và oxi hoá Sản phẩm thu được thường là hỗn hợp của nhiều chất
Xicloankan:
CnH2n
Xiclopropan và xiclobutan kém bền Xiclopropan có phản ứng cộng với H2, Br2, HBr Xiclobutan chỉ có phản ứng cộng với H2 Các xicloankan có số nguyên tử C lớn hơn 4 tham gia phản ứng thế, tách tương tự ankan
Anken: CnH2n Anken tham gia phản ứng cộng với H2, Br2 và HX Khi cộng với HX, sản phẩm chính
tuân theo qui tắc Maccopnhicop
CH2 CH CH3 H O2 H CH CH(OH)CH3 3
Anken tham gian phản ứng trùng hợp tạo thành polime
Anken làm mất màu dung dịch thuốc tím
Khi cháy, anken tạo ra CO2 và nước có số mol bằng nhau
Ankađien: CnH
2n-2
- Giống anken
- Lưu ý:
Buta-1,3-đien khi cộng với brom cho ra sản phẩm cộng 1,2 và sản phẩm cộng 1,4 Buta-1,3-đien và isopren trùng hợp cho ra cao su Buna và cao su isopren
Ankin: CnH2n-2 Ankin tác dụng với H2, xúc tác Pd/PdCO3 tạo ra anken, xúc tác Ni / Pd / Pt thì tạo ra
ankan
Ankin làm mất màu dung dịch brom và bị halogen hoá thành dẫn xuất đi- hoặc tetrahalogen
Axetilen tác dụng với nước, xúc tác muối thủy ngân tạo ra anđehit còn các ankin khác tạo ra xeton
Ankin có phản ứng đime hoá, trime hoá
Ankin có liên kết ba đầu mạch tham gia phản ứng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa
Benzen và
ankylbezen:
CnH2n-6
- Phản ứng thế:
+ Khi có Fe, halogen thế vào nhân Khi chiếu sáng, halogen thế vào nhánh + Nhóm thế có sẵn ở nhân benzen quyết định hướng của phản ứng thế tiếp theo Lưu ý: Qui tắc thế :
Trang 2Khi ở vòng benzen đã có sẵn nhóm ankyl (hay các nhóm –OH, –NH2, –OCH3, X…) phản ứng thế vào vòng sẽ dễ dàng hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí nhóm ortho và para Ngược lại, nếu ở vòng benzen đã có sẵn nhóm –NO2 (hoặc các nhóm –COOH, –
SO3H, …) phản ứng thế vào vòng sẽ khó hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí meta
Thí dụ :
+ HONO2
H2O
OCH3
+
H2SO 4 ®
t o
OCH3
NO2
H2O
OCH3
+
NO2
COOH
+ H2SO4 ®
t o
COOH
NO2
- Phản ứng cộng: Khi đun nóng có xúc tác kim loại, aren cộng với H2 tạo thành xicloankan
- Phản ứng oxi hóa:
+ Cháy, toả nhiệt
+ Vòng benzen không bị oxi hoá bởi dd KMnO4, nhánh ankyl bị oxi hoá thành nhóm –COOH
Dẫn xuất
halogen của
hidrocacbon
Phản ứng thế
Dẫn xuất loại ankyl halogenua không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi, nhưng bị thuỷ phân khi đun nóng với dung dịch kiềm tạo thành ancol :
R-CH2CH2X + OH– to
R-CH2CH2OH + X– Dẫn xuất loại anlyl halogenua bị thuỷ phân ngay khi đun sôi với nước : R-CH = CH-CH2-X + H2O R-CH = CH-CH2-OH + HX
Dẫn xuất loại vinyl halogenua và phenyl halogenua không phản ứng với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi Chúng chỉ phản ứng ở nhiệt độ
và áp suất cao, thí dụ :
Phản ứng tách
Khi đun với dung dịch kiềm trong ancol, dẫn xuất halogen bị tách HCl tạo thành liên kết bội :
C R H
C X
H
H
C
H
H
Quy tắc Zai-xép: Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen, nguyên tử halogen (X) ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh.
Trang 32 5
KOH/C H OH
Br
CH CH CH CH
ˆ
CH CH CH CH
CH CH CH CH
s¶n phÈm chÝnh
s¶n phÈm phô
Phản ứng với magie
o
ete khan
CH CH Br Mg CH CH MgBr
Hợp chất cơ magie tác dụng nhanh với những hợp chất có H linh động như (nước, ancol, ) và tác dụng với khí cacbonic,
Ví dụ C H MgBr H O 2 5 2 C H 2 6 Mg(OH)Br
2
C H MgBr C H COOMgBr C H COOH
Ancol a) Phản ứng thế H của nhóm –OH ancol
Phản ứng chung của ancol :
Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ra ancolat và giải phóng hiđro :
2
1 ROH Na RONa H
2
Ancol hầu như không phản ứng được với NaOH, mà ngược lại, natri ancolat bị thủy phân hoàn toàn :
2 RONa H O ROH NaOH
Phản ứng riêng của glixerol : Các poliancol mà các nhóm –OH đính với những nguyên tử C cạnh nhau hoà tan được Cu(OH)2 tạo thành phức chất tan, màu xanh lam Ví dụ :
CH2
CH OH
CH2 OH
CH O
CH2 OH
OH
CH2
CH O
CH2 HO
HO
Cu(OH)2
Phản ứng này được dùng để nhận biết glixerol
b) Phản ứng thế nhóm –OH ancol
Phản ứng với axit : Ancol tác dụng với các axit mạnh như axit sunfuric đậm đặc lạnh, axit nitric đậm đặc, axit halogenhiđric bốc khói Nhóm –OH ancol bị thế bởi gốc axit (X)
R OH HX R X H O 2
Phản ứng với ancol : Đun etanol với H2SO4 đặc ở 140oC, cứ 2 phân tử ancol tách 1 phân tử nước tạo thành 1 phân tử đietyl ete (thực chất đây là phản ứng thế nhóm –OH bằng –OC2H5)
o
H SO đ
140 C 2C H OH C H OC H H O
Lưu ý Nếu có n phân tử ancol (khác nhau) phản ứng thì có
n(n 1) 2
ete được tạo thành
c) Phản ứng tách nước
Khi đun với H2SO4 đặc ở 170oC cứ mỗi phân tử ancol tách 1 phân tử nước, tạo thành 1 phân tử anken
H SO đ
170 C
C H OH CH CH H O Hướng của phản ứng tách nước nội phân tử tuân theo quy tắc Zai–xép :
Nhóm –OH ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh để tạo thành liên kết đôi C = C
Trang 4Vớ dụ
H SO
CH CH CH CH
ˆ đặc
CH CH CH CH
CH CH CH CH
sản phẩm chính
sản phẩm phụ
d) Phản ứng oxi hoỏ
Ancol bậc I bị oxi hoỏ nhẹ thành anđehit :
o
t
RCH OH CuO RCHO Cu H O
Ancol bậc II bị oxi hoỏ nhẹ thành xeton :
o
t
2
R CH R CuO R C R Cu H O
ˆ ‰
Ancol bậc III bị oxi hoỏ mạnh thỡ góy mạch cacbon
Ancol chỏy tạo thành CO2, H2O và toả nhiệt :
3n
C H O O nCO (n 1)H O
2
Phenol a) Tớnh axit Tỏc dụng được với kim loại và bazơ kiềm :
C H OH Na C H ONa H
C H OH NaOH C H ONa H O natri phenolat (tan)
Phenol là một axit rất yếu (bị axit cacbonic đẩy ra khỏi phenolat) :
C H ONa CO H O C H OH NaHCO
Lưu ý Mặc dự phenol khụng phản ứng được với NaHCO3, nhưng phản ứng được với Na2CO3 :
2C H OH Na CO C H ONa CO H O natri phenolat (tan)
Dung dịch phenol khụng làm đổi màu quỳ tớm
b) Phản ứng thế ở vũng thơm
Phenol làm mất màu dung dịch brom và tạo ra kết tủa màu trắng :
OH
Br Br
OH
Br trắng
2
3Br 3HBr
Nitro hoỏ phenol tạo axit picric :
OH
NO2
O2N OH
NO2
2
H SO ,
2 t 2
3HONO 3H O
đ
6 Phương phỏp điều chế - Ứng dụng quan trọng
7 Phương phỏp nhận biết, tinh chế, tỏch rời
B BÀI TẬP BỔ SUNG
1 Sỏch giỏo khoa: làm lại tất cả bài tập sỏch giỏo khoa
2 Sỏch bài tập
3 Lập CTPT cho cỏc hợp chất hữu cơ sau:
a Hợp chất X1 chứa 40 %C; 6,666 %H, cũn lại là O; d X1/O2 = 5,625
b Đốt hoàn toàn 3,7g hợp chất X2 thu được 6,6g CO2 và 2,7g H2O; d X2/kk = 2,552
Trang 5c Hợp chất X3 chứa C, H, N, O trong đĩ mC : mH : mN : mO = 3 : 1 : 7 : 8 M = 76u
d Đốt cháy một thể tích ankan X4 cần 5 thể tích oxi trong cùng điều kiện Tìm lại CTPT của X4 nếu thay bằng hiđrocacbon X4
e X5 cĩ cơng thức đơn giản nhất là C2H5
g Viết cơng thức cấu tạo và gọi tên của hiđrocacbon X7 cĩ 83,33% cacbon về khối lượng trong phân tử Xác định cơng thức cấu tạo đúng của X7, biết X7 tác dụng với clo chỉ tạo được một dẫn xuất monoclo duy nhất?
4 Viết phương trình hĩa học của phản ứng xảy ra và gọi tên sản phẩm tạo thành khi cho etilen tác dụng với
H2 (xúc tác Ni, 140-1500C), dung dịch brom, nước (xúc tác H+), HCl, H2SO4 đậm đặc; trùng hợp etilen; cho etilen tác dụng với dung dịch KMnO4 và đốt cháy etilen
5 Viết phương trình phản ứng của propin với các chất sau:
H2/Ni,t0 H2, Pd/PbCO3 Br2/CCl4, -200C Br2/CCl4, 200C AgNO3,NH3/H2O HClkhí, dư/HgCl2 H2O, xt Hg2+/H+ KMnO4/H2SO4
6 Điều chế:
a PVC từ đá vơi, than đá, NaCl, H2O
b PE, PVA, cao su Buna từ metan
c ancol etylic, vinyl clorua, PVC, PE, etilenglycol từ etilen
d PE, PP, PVC, PVA, cao su buna, benzen, ancol etylic từ metan
Tại sao hiện nay sản xuất P.V.C người ta chỉ sử dụng phương pháp đi từ etilen?
7 Viết phương trình hĩa học xảy ra và gọi tên các sản phẩm tạo thành khi cho benzen tác dụng với:
a Cl2 (cĩ bột Fe làm xúc tác, to) b HNO3 đặc (cĩ H2SO4 đặc, to)
c H2SO4 đặc d C2H4 (H+, to)
e H2 (Ni, 1800C) g Cl2 (ánh sáng, 500C)
8 Hãy nhận biết các lọ mất nhãn chứa các chất lỏng sau:
a Benzen, toluen, hex-1- in, stiren
b Benzen, toluen và stiren (chỉ dùng một thuốc thử)
c 1-bromhexan, brombenzen, 1-brombut-2-en
d Ancol etylic, hex-1-en, benzen và ancol anlylic
e Benzen, glixerol, ancol etylic và ancol anlylic
g Benzen, phenol, stiren, toluen.
9 a) Đun nóng hỗn hợp etanol và propan-2-ol với H2SO4 đặc sinh ra 3 ete Viết PTPƯ và gọi tên các ete đó Nếu đun nóng hơn sẽ thu được 2 sản phẩm hữu cơ ở trạng thái khí Viết CTCT và tên 2 sản phẩm đo.ù
b) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 ancol trên, người ta nhận thấy 16,6 gam hỗn hợp tác dụng vừa hết 38,4 gam O2 Tính %(m) mỗi ancol
10 Đốt hoàn toàn hợp chất A chỉ chứa C, H Toàn bộ sản phẩm cháy cho hấp thụ vào bình dd Ba(OH)2 , thấy khối lượng bình tăng 4,6 g đồng thời thu được 5,91g muối trung hòa và 0,025 mol muối axit Tỷ khối hơi của A so với H2 bằng 27 Tìm CTPT hợp chất A
11 Cho 400 cm3 hỗn hợp gồm 1 hyđrocacbon và N2 vào 900 cm3 O2 (lấy dư ) rồi đốt thể tích hỗn hợp thu được 1,4 l Sau khi cho hơi H2O ngưng tụ thì còn 800 cm3 và sau khi cho hỗn hợp lội qua dd KOH dư thì còn 400 cm3 Các khí đo cùng nhiệt độ và áp suất Tìm CTPT của hyđrocacbon
12 Đốt hoàn toàn hỗn hợp A gồm hai hyđrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng, cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình dd chứa 0,03 mol Ca(OH)2, thu được kết tủa và khối lượng dd tăng 2,46 gam Cho dd
Trang 6Ba(OH)2 dư vào bình lại tạo thêm kết tủa nữa Tổng khối lượng hai lần kết tủa là 6,94 gam Tìm CTPT của hai hyđrocacbon và khối lượng mỗi hyđrocacbon trong hỗn hợp?
13 Hỗn hợp khí gồm H2 và 2 olepin là đồng đẳng liên tiếp Cho 19,04 lít hỗn hợp khí A (đkc) đi qua bột
Ni nung nóng ta thu được hỗn hợp khí B (giả sử hiệu suất các phản ứng đạt 100%) Cho môt ít hỗn hợp khí B qua nước brom thấy nước brom bị nhạt màu Mặt khác , đốt cháy ½ hỗn hợp khí B thì thu được 43,5 g CO2 và 20,43 g H2O
1) Tìm CTPT , viết CTCT và gọi tên các olepin
2) Tính % (v) các khí trong hỗn hợp A
3) Tính tỷ khối của hỗn hợp khí B so với N2
14 Hỗn hợp X gồm một ankan và một ankin có tỷ lệ phân tử khối là 22 : 13 Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X, thu được 22 gam CO2 và 9 gam H2O Xác định công thức phân tử của ankan và ankin ?
15 Hợp chất hữu cơ A chỉ chứa 2 nguyên tố X vàY A có phân tử khối 150 < MA < 170 Đốt cháy hoàn toàn m gam A cũng sinh ra m gam nước A không làm mất màu brom, cũng không tác dụng với brom có mặt bột sắt, nhưng lại phản ứng với brom khi chiếu sáng và tạo thành một dẫn xuất monobrom duy nhất 1) X vàY là gì ? Giải thích Xác định CTĐGN và CTPT của A
2) Thiết lập công thức cấu tạo của A , biết rằng A là phân tử có tính đối xứng cao
16 Hịa tan một lượng Na dư vào 200ml dung dịch ancol etylic 900 Tính thể tích khí H2 (đktc) thu được Biết ancol etylic cĩ khối lượng riêng bằng 0,78g/ml
17 Cĩ 2 ancol đơn chức mạch hở X và Y, trong phân tử chứa khơng quá 3 nguyên tử C Đun nĩng hỗn hợp
2 ancol X và Y với H2SO4 đặc ở 140oC thu được hỗn hợp 3 ete Đốt cháy 1 trong 3 ete thu được khí CO2 và hơi nước cĩ tỉ lệ V :VCO2 H O2 = 3 : 4 (Các thể tích đo trong cùng điều kiện) Tìm CTPT của 2 ancol
18 Đun nóng 132,8 gam hỗn hợp P gồm 3 ancol no, đơn chức AOH, BOH, và ROH với H2SO4 đặc ở
140oC ta thu được 111,2 gam hỗn hợp 6 este có số mol bằng nhau Mặt khác đun nóng hỗn hợp P với
H2SO4 đặc ở 180oC thì thu được hỗn hợp khí chỉ gồm 2 olefin
1) Xác định CTPT viết CTCT của các ancol Cho biết hiệu suất của các phản ứng là 100%
2) Tính % khối lượng của mỗi ancol trong hỗn hợp P
3) Tính % thể tích của mỗi olefin trong hỗn hợp của chúng ?
19 Trình bày ảnh hưởng qua lại giữa gốc phenyl (C6H5-) và nhĩm hiđroxyl (-OH) trong phân tử phenol Viết các phương trình phản ứng hĩa học minh họa
20 a Viết phương trình phản xảy ra khi cho p-cresol lần lượt tác dụng với Na, NaOH, dung dịch Br2
b Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho hợp chất thơm cĩ cơng thức p-HOC6H4CH2OH lần lượt tác dụng với Na, NaOH, HBr
21 So sánh độ linh động của H trong nhĩm OH của H2O, CH3OH, C2H5OH, C6H5OH và giải thích
22 Một hỗn hợp X gồm benzen, phenol và ancol etylic Chia 142,2 g hỗn hợp làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng vừa đủ với 200g dung dịch NaOH 10%
- Phần 2 cho tác dụng với Na (dư) tạo thành 6,72 lít khí H2 (đktc)
Xác định thành phần % khối lượng các chất trong hỗn hợp X