ANKAN Phần 1: Danh pháp, đồng phân, tính chất hóa học Câu 1: Gọi tên hợp chất hữu sau: H3 C C2 H5 CH3 CH CH2 H3C CH Cl C CH CH Cl CH H 3C CH C2 H5 CH CH Br H3C C2 H5 C CH CH C3 H7 CH H 3C CH CH Br CH3 Câu 2: Viết công thức cấu tạo hợp chất hữu sau: a/ isobutan b/ 3-etyl-2-metylheptan c/2-brom-3-metylpentan d/ 2-clo-2-metylpropan Câu 3: Viết đồng phân gọi tên đồng phân (tên thay (IUPAC) tên thường có: C4H10 C5H12 Câu 4: Viết phản ứng xảy gọi tên sản phẩm cho: a/ Propan + khí Clo (tỉ lệ 1:1) b/ Metan + khí Clo (tỉ lệ 1:2) c/ Isobutan + khí Clo (tỉ lệ 1:1) d/ Neopentan + khí Clo tỉ lệ (1:1) d/ Nung nóng isobutan với xúc tác Cr2O3 để tạo thành C4H8 (isobutilen) Phần 2: Một số dạng toán Ankan thường gặp Dạng 1: Xác định ankan dựa vào thành phần nguyên tố phản ứng với halogen Câu Một ankan tạo dẫn xuất monoclo clo chiếm 33,33% khối lượng Xác định CTPT ankan Viết đồng phân gọi tên đồng phân? Câu Ankan X có cacbon chiếm 83,33% khối lượng phân tử X tác dụng với brom đun nóng có chiếu sáng tạo dẫn xuất đồng phân chứa nguyên tử brom phân tử Tìm CTCT X Câu 3: Khi cho ankan X (trong phân tử có phần trăm khối lượng cacbon 82,776%) tác dụng với clo theo tỉ lệ số mol 1:1 (trong điều kiện chiếu sáng) thu dẫn xuất monoclo đồng phân Tên X là? Dạng 2: Phản ứng đốt cháy Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn a gam hiđrocacbon X, thu 11,2 lít CO2 (đktc) 10,8 gam H2O a) Tính a? b) Xác định CTPT X? c) Xác định công thức cấu tạo X biết cho X tác dụng với Cl chiếu sáng, tỉ lệ mol 1:1 thu sản phẩm mà phân tử chứa nguyên tử clo? Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 2,86 g hỗn hợp gồm hexan octan người ta thu 4,48 lít CO (đktc) Tính % khối lượng ankan hỗn hợp Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 1,8 g ankan X sau dẫn toàn sản phẩm cháy qua Ca(OH) dư thu 12,5 g kết tủa a/ Tìm CTPT X b/ Tìm CTCT X, biết X tác dụng clo(tỉ lệ 1:1) cho dẫn xuất monoclo Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp hai ankan đồng đẳng (đktc), toàn sản phẩm cháy dẫn qua bình (1) đựng CaCl2 khan, bình (2) đựng dung dịch KOH dư Sau thí nghiệm, khối lượng bình (1) tăng 10,8 gam bình (2) tăng 15,4 gam a) Xác định CTPT hai ankan? b) Tính % thể tích ankan hỗn hợp? Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 14,6 g hỗn hợp ankan A B đồng đẳng nhau, dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 (đặc) thấy khối lượng bình tăng 23,4 g a/ Tìm CTPT ankan b/Tìm CTCT ankan Biết phân tử B có cacbon bậc III CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 n - butan CH CH3 CH 2-metylpropan (isobutan) CH CH3 CH2 CH2 n - pentan CH CH CH3 CH CH CH CH 2-metylbuan (isopentan) CH3 C CH CH 2,2- ®imetylpropan (neopentan) Dạng 1: Câu Vì Ankan tạo dẫn xuất monoclo CTPT dẫn xuất monoclo có dạng CnH2n+1Cl (n ≥ 1) M Cl Ta có %Cl = M Cn H n+1Cl 100% 1.35,5 100% = 33,33% n = CTPT Ankan C5H12 14n + + 35,5 CH CH3 CH2 CH2 CH CH3 CH CH n - pentan CH CH CH3 C CH CH CH 2-metylbuan (isopentan) 2,2- ®imetylpropan (neopentan) Câu 2: Đặt CTPT AnkanX CnH2n+2 (n ≥ 1) n.M C 100% 12n 100% = 83,33% n = CTPT Ankan C5H12 M Cn H n + 14n + Ta có: %C = Vì X tác dụng với Br2 đun nóng có chiếu sáng tạo dẫn xuất đồng phân chứa nguyên tử Brom Br CH CH CH CH CH CH CH CH CH + Br CH CH CH + HBr CH CH CH CTCT X Câu 3: Khi cho ankan X (trong phân tử có phần trăm khối lượng cacbon 82,776%) tác dụng với clo theo tỉ lệ số mol 1:1 (trong điều kiện chiếu sáng) thu dẫn xuất monoclo đồng phân Tên X là? Tương tự câu 2: Đặt CTPT AnkanX CnH2n+2 (n ≥ 1) 3 n.M C 100% 12n 100% = 82,776% n = CTPT Ankan C4H10 M Cn H n + 14n + Ta có: %C = Br CH CH CH + Br CH CH CTCT X Dạng 2: Câu 1: 2-metylpropan (isobutan) CH CH CH + Br CH CH CH + HBr CH a/ nCO2 = 0,5 mol nH 2O = 0,6 mol Ta có: mC = 12 nCO2 = gam mH = 2nH 2O = 1,2 gam Vì X hiđrocacbon (chỉ có C H phân tử) a = mc + mH = + 1,2 = 7,2 gam b/ Vì nH 2O > nCO2 X Ankan CTPT X CnH2n+2 (n ≥ 1) CnH2n+2 + 3n + O2 nCO2 + (n+1)H2O 7,2 gam 14n+2 gam Lập tỉ lệ: 10,8 gam (n+1).18 gam 7,2 10,8 = n = CTPT X C5H12 14n + (n + 1).18 c/ Vì X tác dụng với Cl2 chiếu sáng, tỉ lệ mol 1:1 thu sản phẩm mà phân tử chứa nguyên tử clo CH CH CH CH CH CTCT X (Câu giống câu dạng 1) Câu 2: nCO2 = 0,2 mol Gọi x, y mol hexan octan Ta có: mC6 H14 + mC8H18 = m hh 86x + 114y = 2,86 (*) Và nCO2 (1) + nCO2 (2) = nCO2 6x + 8y = 0,2 (**) Giải hệ (*) (**) ta x = 0,02 y = 0,01 mol % mC6 H14 = mC6 H14 mhh 100% = 86.0,02 100% = 60,14% 2,86 % mC8H18 = 100% - 60,14% = 39,86% C6H14 + 19 O2 6CO2 + 7H2O (1) x 6x (mol) C8H18 + 25 O2 8CO2 + 9H2O (2) y -8y (mol) Câu 3: a/ Đặt CTPT AnkanX CnH2n+2 (n ≥ 1) nCaCO3 = 12,5 = 0,125mol 100 CnH2n+2 + CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,125 0,125 (mol) m CO2 = 0,125.44 = 5,5 gam CnH2n+2 3n + O2 + 1.8 gam 14n+ gam Lập tỉ lệ 3n + O2 nCO2 + (n+1)H2O 1.8 gam 14n+ gam Lập tỉ lệ nCO2 + (n+1)H2O 5,5 gam n.44 gam 1.8 5,5 = n=5 14n + n.44 CTPT X C5H12 5,5 gam n.44 gam 1.8 5,5 = n = CTPT X C5H12 14n + n.44 CH CH3 C b/ Vì X tác dụng clo(tỉ lệ 1:1) cho dẫn xuất monoclo CTCT X CH CH Câu 4: a/ b/ Gọi x, y mol CH4 C2H6 mH 2O = 10,8 g KL bình (2) tăng mCO2 = 15,4 g KL bình (1) tăng CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O x x 2x (mol) C2H6 + O2 Đặt công thức chung ankan 2CO2 + 3H2O Cn H n +2 + y 2y -3y (mol) VCH Vhh 100% = VCH VCH + VC2 H6 100% = n CO2 + ( n +1)H2O 15,4 g n 44 g 15,4 = 0,35 mol (*) 44 10,8 Và 2x + 3y = nCO2 = = 0,6 mol (**) 18 Giải hệ (*) (**) x = 0,15 y = 0,1 mol Ta có: x + 2y = nCO2 = % VCH = 3n + O2 Cn H n +2 (n ≥ 1) 10,8 g ( n +1).18 g 15,4 10,8 = n = 1,4 n (n + 1).18 Vì hai ankan đồng đẳng nên < n = 1,4 < Lập tỉ lệ: Vậy CTPT ankan CH4 C2H6 0,15.22,4 100% = 60% 0,15.22,4 + 0,1.22,4 % VC2 H = 100% - % VCH = 40% Câu 5: mH 2O = 23,4 g Đặt công thức chung ankan C n H n + (n ≥ 1) 3n + Cn H n +2 + n CO2 O2 + ( n +1)H2O a/ KL bình tăng 14,6 g 14 n +2 g 23,4 g ( n +1).18 g 14,6 23,4 = n = 3,33 14n + (n + 1).18 Vì hai ankan đồng đẳng nên < n = 3,33 < Lập tỉ lệ: Vậy CTPT ankan C3H8 C4H10 b/ CTCT A: CH3-CH2-CH3 III CH CTCT B: CH CH CH