Bài tập thực hành Hóa Học Lớp 11 - Bài: Ankan

Nội dung text: Bài tập thực hành Hóa Học Lớp 11 - Bài: Ankan

1. ANKAN I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp. ► Đồng đẳng: Công thức chung dãy đồng đẳng ankan CnH2n+2 ( n 1). ► Đồng phân: Ankan từ 4 nguyên tử C trở lên có đồng phân cấu tạo, đó là đồng phân mạch cacbon ► Danh pháp Tên ankan không phân nhánh = Tên mạch chính + an Số nguyên tử C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tên mạch chính met et prop but pent hex hept oct non đec Tên ankan phân nhánh =Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + an • Chọn mạch C dài nhất, có nhiều nhánh nhất làm mạch chính. • Đánh số C mạch chính sao cho tổng số chỉ vị trí nhánh là nhỏ nhất. • Đọc tên nhánh theo thứ tự vần chữ cái, nếu có nhiều nhánh giống nhau ta thêm tiếp đầu ngữ đi (2), tri (3), tetra (4) trước tên mạch nhánh và không được đưa vào trình tự chữ cái khi gọi tên. Lưu ý: - Bậc của một nguyên tử cacbon ở phân tử ankan bằng số nguyên tử cacbon liên kết trực tiếp với nó. - Ankan không phân nhánh: phân tử chỉ chứa C bậc I và C bậc II (không chứa C bậc III và C bậc IV) - Ankan phân nhánh: phân tử có chứa C bậc III hoặc C bậc IV. - Nhóm nguyên tử còn lại sau khi lấy bớt 1 nguyên tử H từ phân tử ankan có công thức CnH2n+1 được gọi là nhóm ankyl. Tên nhóm ankyl không phân nhánh = tên mạch chính + yl 2. Tính chất vật lí - Ankan từ C1-C4 ở thể khí, từ C5 đến khoảng C18 ở trạng thái lỏng, từ khoảng C18 trở đi ở trạng thái rắn. - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng tăng theo chiều tăng của phân tử khối.Mạch cacbon càng o phân nhánh  ts giảm. - Ankan nhẹ hơn nước và không tan trong nước. 3. Tính chất hóa học - Ankan tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường, ankan không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO4). - Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác và nhiệt, ankan tham gia phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.  Phản ứng thế Ankan cho phản ứng thế với halogen khi được chiếu sáng hoặc đốt nóng as Thí dụ: CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl Cl2 ,as CH3−CH2−CH3  CH3−CHCl−CH3 + CH3−CH2−CH2−Cl + HCl (57%) (43%)  Phản ứng tách  Phản ứng đehiđro hóa t o ,xt t o ,xt  CnH2n+2  CnH2n + H2  CnH2n+2  CnH2n-2 + 2H2 (2 n 5) (anken) (2 n 5) (ankin/ankađien) 1000o C,xt:Ni Đặc biệt: CH4  C + 2H2 1500o C,làmlanhnhanh 2CH4  C2H2 + 3H2  Phản ứng crackinh crackinh CnH2n+2  CxH2x+2 + CyH2y (điều kiện: n = x + y , x ≥ 1, y ≥ 2) Ankan ankan anken
2. CH3CH=CH2 + CH4 500oC, xt CH3CH2CH2CH3 CH2=CH2 + CH3CH3  Phản ứng cháy 3n 1 to CnH2n+2 + O2  nCO2 + (n+1)H2O 2 Lưu ý: - Số mol H2O > số mol CO2 - Số mol ankan cháy = số mol H2O – số mol CO2 sô' mol H O n 1 - Tỉ lệ 2 sô' mol CO2 n - Phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Khí CO2, hơi nước và nhiệt tạo ra có thể gây nổ - Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn. Khi đó ngoài CO2 và H2O còn tạo ra các sản phẩm như CO, muội than, không những làm giảm năng suất toả nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường. 4. Điều chế • Metan và đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ • Cộng hiđro vào anken,ankin hoặc ankađien tương ứng. Ni,to Ni,to CnH2n + H2  CnH2n+2 , CnH2n-2 + 2H2  CnH2n+2 • Phương pháp Dumas: CaO,t o RCOONa(r) + NaOH(r)  R−H + Na2CO3 ► Một số phương pháp điều chế metan: 500o C,xt:Ni C + 2H2  CH4 CaO,t o CH3COONa(r) + NaOH(r)  CH4↑ + Na2CO3 Al4C3 + 12H2O  3CH4↑ + 4Al(OH)3 II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM NHẬN BIẾT Câu 1: Hãy chọn câu đúng trong các câu khẳng định sau: A. Những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử chỉ có liên kết σ là hiđrocacbon no B. Hiđrocacbon chỉ có các liên kết σ trong phân tử là ankan. C. Hiđrocacbon chỉ có các liên kết σ trong phân tử là hiđrocacbon no. D. Hiđrocacbon chỉ có các liên kết σ trong phân tử là hiđrocacbon no, mạch hở Câu 2: Điều nào sau đây sai khi nói về ankan: A. là hiđrocacbon no, mạch hở C. Có phản ứng hóa học đặc trưng là phản ứng thế. B. Chỉ chứa liên kết σ trong phân tử D. Clo hóa theo tỉ lệ mol 1:1 chỉ tạo 1 sản phẩm thế duy nhất. Câu 3: Công thức đơn giản nhất của hiđrocacbon M là CnH2n+1. M thuộc dãy đồng đẳng nào ? A. ankan.B. không đủ dữ kiện để xác định. C. ankan hoặc xicloankan. D. xicloankan. Câu 4: a. 2,2,3,3-tetrametylbutan có bao nhiêu nguyên tử C và H trong phân tử ? A. 8C,16H.B. 8C,14H.C. 6C, 12H. D. 8C,18H. Câu 5: Cho ankan có CTCT là: (CH3)2CHCH2C(CH3)3. Tên gọi của ankan là: A. 2,2,4-trimetylpentan.B. 2,4-trimetylpetan. C. 2,4,4-trimetylpentan. D. 2-đimetyl-4-metylpentan. Câu 6: Phản ứng đặc trưng của hiđrocacbon no là A. Phản ứng tách.B. Phản ứng thế. C. Phản ứng cộng. D. Cả A, B và C. Câu 7: Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế metan bằng cách nào sau đây ? A. Nhiệt phân natri axetat với vôi tôi xút. B. Crackinh butan C. Từ phản ứng của nhôm cacbua với nước. D. A, C. Câu 8: Thành phần chính của “khí thiên nhiên” là: A. metan. B. etan. C. propan. D. n-butan. Câu 9: Đốt cháy một hỗn hợp gồm nhiều hiđrocacbon trong cùng một dãy đồng đẳng nếu ta thu được số mol H2O > số mol CO2 thì CTPT chung của dãy là:
3. A. CnHn, n ≥ 2. B. CnH2n+2, n ≥1 (các giá trị n đều nguyên). C. CnH2n-2, n≥ 2.D. Tất cả đều sai. Câu 10: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C5H12 ? A. 3 đồng phân.B. 4 đồng phân. C. 5 đồng phân. D. 6 đồng phân THÔNG HIỂU Câu 11: Iso-hexan tác dụng với clo (có chiếu sáng) có thể tạo tối đa bao nhiêu dẫn xuất monoclo ? A. 3. B. 4. C. 5. D. 6 Câu 12: Khi cho 2-metylbutan tác dụng với Cl2 theo tỷ lệ mol 1:1 thì tạo ra sản phẩm chính là: A. 1-clo-2-metylbutan. B. 2-clo-2-metylbutan. C. 2-clo-3-metylbutan. D. 1-clo-3-metylbutan. Câu 13: Khi clo hóa C5H12 với tỷ lệ mol 1:1 thu được 3 sản phẩm thế monoclo. Danh pháp IUPAC của ankan đó là: A. 2,2-đimetylpropan.B. 2-metylbutan. C. pentan. D. 2-đimetylpropan. Câu 14: Cho iso-pentan tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ số mol 1 : 1, số sản phẩm monoclo tối đa thu được là: A. 2.B. 3.C. 5. D. 4. Câu 15: Đốt cháy các hiđrocacbon của dãy đồng đẳng nào dưới đây thì tỉ lệ mol H 2O : mol CO2 giảm khi số cacbon tăng. A. ankan.B. anken. C. ankin. D. aren Câu 16: Ankan nhỏ nhất có đồng phân cấu tạo là: A. CH4 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12. Câu 17: Trong phaân töû hôïp chaát 2, 2, 3 – trimetylpentan, soá nguyeân töû cacbon baäc I, baäc II, baäc III vaø baäc IV töông öùng laø : A. 5, 1, 1 vaø 1 B. 4, 2, 1 vaø 1 C. 1, 1, 2 vaø 4 D. 1, 1, 1 vaø 5 Câu 18: Khi thế monoclo một ankan A người ta luôn thu được một sản phẩm duy nhất. Vậy A là: A. metan.B. etan C. neo-pentanD. Cả A, B, C đều đúng VẬN DỤNG Câu 19: tên gọi của ankan sau C2H5 | CH3 C CH 2 CH CH 2 CH3 | | CH3 CH3 A. 2-metyl-2,4-®ietylhexan B. 2,4-®ietyl-2-metylhexan C. 5-etyl-3,3-®imetylheptan D. 3-etyl-5,5-®imetylheptan Câu 20: Phần trăm khối lượng cacbon trong phân tử ankan Y bằng 83,33%. Công thức phân tử của Y là: A. C2H6. B. C3H8. C. C 4H10.D. C 5H12. Câu 21: Hiđrocabon A có 82,8% C về khối lượng. CTPT của A là: A / CH4 B / C2H4 C / C2H6 D / C4H10 Câu 22: Đốt cháy một hỗn hợp hiđrocacbon ta thu được 2,24 lít CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O thì thể tích O2 đã tham gia phản ứng cháy (đktc) là: A. 5,6 lít. B. 2,8 lít. C. 4,48 lít. D. 3,92 lít. Câu 23: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai ankan kế tiếp trong dãy đồng đẳng được 24,2 gam CO 2 và 12,6 gam H2O. Công thức phân tử 2 ankan là: A. CH4 và C2H6.B. C 2H6 và C3H8.C. C 3H8 và C4H10.D. C 4H10 và C5H12 VẬN DỤNG CAO Câu 24: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon là đồng đẳng liên tiếp, sau phản ứng thu được VCO2:VH2O =1:1,6 (đo cùng đk). X gồm: A. CH4 và C2H6.B. C 2H4 và C3H6.C. C 2H2 và C3H6.D. C 3H8 và C4H10.
4. Câu 25: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hiđrocacbon X. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong được 20 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng phần nước lọc lại có 10 gam kết tủa nữa. Vậy X không thể là: A. C2H6.B. C 2H4.C. CH 4. D. C2H2