LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP ANKAN
1.1 Đọc tên quốc tế (IUPAC) các chất sau :
a. CH3-CH(CH3)-CH2-CH3
2-metylbutan (isopentan)
b. CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 3-metylpentan
c. CH3-CH(Br)-CH(C2H5)-CH3
2-brom-3-etylbutan
d. CH3-CHCl-CHCl-CH(CH3)-CH2-CH3
2,3-dibrom-4-metylhexan
e. CH3-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3 2,3,5-trimetylhexan
1.2 Từ các tên gọi hãy viết công thức cấu tạo của các chất :
a. 4-etyl-2,3-đimetyl hexan CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH(C2H5)-CH2-CH3
d. 3,3,5-tri metyl octan
CH3-CH2-C(CH3)2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3
b. 6-etyl -2,2-đimetyl octan
CH3-C(CH3)2-CH2-CH2-CH2-CH(C2H5)-CH2-CH3
e. 3-etyl-2,3-đi metyl heptan CH3-CH(CH3)-C(C2H5)(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3
c. 1-brom-2-clo-3-metyl pentan CHBr-CHCl-CH(CH3)-CH2-CH3
1.3 Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau :
CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
a. CH3COONa CH4
C2H2 C2H6 C2H4 etan
0
CH3COONa + NaOH CaO
,t CH4↑ + Na2CO3
CH4 + Cl2 as CH3Cl + HCl
clometan (metyl clorua)
CH3Cl + Cl2 as CH2Cl2 + HCl
ñiclo metan (mrtylen clrrua)
CH2Cl2 + Cl2 as CHCl3 + HCl
triclometan (clorofom)
CHCl3 + Cl2 as CCl4
+
HCl
0
l ln C2H2 +3H2
2CH4 1500
0
Ni ,t
C2H2 + 2H2 → C2H6
0
C2H6 500
C , xt C2H4 +H2
0
C2H4 + H2 Ni
,t C2H6
C2H6 C2H5Cl C4H10 C4H8 nbutan
b. C4H10
isopropylclorua
C3H6 propan
npropylclorua.
0
CH3-CH2-CH2-CH3 500
C , xt CH3-CH3 + CH2=CH2
CH3-CH3 + Cl2 as CH3-CH2Cl +HCl
0
2CH3-CH2Cl + 2Na tC , xt CH3-CH2-CH2-CH3 + 2NaCl
0
CH3-CH2-CH2-CH3 500
C , xt CH2=CH-CH2-CH3 + H2
0
CH2=CH-CH2-CH3 + H2 Ni
,t CH3-CH2-CH2-CH3
0
CH3-CH2-CH2-CH3 500
C , xt CH3-CH=CH2 +CH4
0
CH3-CH=CH2 + H2 Ni
,t CH3-CH2-CH3
CH3-CH2-CH3 + Cl2
CH3-CHCl-CH3 (isopropylclorua) + HCl
CH2Cl-CH2-CH3 (propylclorua) + HCl
c. nHecxan nbutan etan etylclorua.
0
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 500
C , xt CH3-CH2-CH2-CH3 + CH2=CH2
0
CH3-CH2-CH2-CH3 500
C , xt CH2-CH3 + CH2=CH2
CH3-CH3 + Cl2 as CH3-CH2Cl +HCl
1.4. Viết phương trình phản ứng clo hóa (tỉ lệ 1 : 1), phản ứng đề hiđrohóa, phản ứng nhiệt (cho biết sản nào
được ưu tiên).
a. Propan + Cl2
CH 2Cl CH 2 CH 3 HCl
CH3-CH2-CH3 + Cl2 as
CH 3 CHCl CH 3 HCl
CH 2 CH CH 3 H 2
0
CH3-CH2-CH3 tC , xt
CH 2 CH 2 CH 4
b. n-butan
CH 2Cl CH 2 CH 2 CH 3 HCl
CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 as
CH 3 CHCl CH 2 CH 3 HCl
CH 2 CH CH 3 CH 4
0
CH3-CH2-CH2-CH3 tC , xt CH 2 CH 2 CH 3 CH 3
CH CH CH CH H
2
2
3
2
c. CnH2n+2
CnH2n+2 + Cl2 as CnH2n+1Cl + HCl
Cn H 2 n H 2
0
CnH2n+2 tC , xt
(n1+ n2 =n)
Cn1 H 2 n1 Cn 2 H 2 n 2 2
Câu 2. Viết các đồng phân và gọi tên theo danh pháp quốc tế các hợp chất ứng với công thức phân tử sau:
C5H12
* C5H12
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 pentan
CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 2-metylbutan (isopentan)
CH3-C(CH3)2-CH3
2,2 dimetylpropan (neopentan)
1.5 Hai chất A, B cùng công thức phân tử C 5H12 tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol 1:1 thì A chỉ tạo 1 dẫn xuất duy
nhất còn B tạo 4 dẫn xuất. Viết công thức cấu tạo của A, B và các dẫn xuất clo của chúng.
CH 2Cl CH (CH 3 ) CH 2 CH 2Cl HCl
CH Cl CH (CH ) CHCl CH HCl
2
3
3
as
CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 + Cl2 CH 3 CCl (CH 3 ) CH 2 CH 3 HCl
CH 2Cl CH (CH 3 ) CH 2 CH 3 HCl
CH3-C(CH3)2-CH3 + Cl2 as CH2Cl-C(CH3)2-CH3 + HCl
1.6 Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của các hiđrocacbon trong mỗi trường hợp sau :
a. Ankan A có tỉ khối hơi so với H2 bằng 36.
Dặt CTTQ của ankan A: Cn H 2 n 2 (với n>0)
MA
d A/ H 2
M A M H 2 .d A/ H 2 =2.36=72=14n+2→n=2
MH2
CTPT của A: C5H12
CTCT: CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 pentan
CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 2-metylbutan (isopentan)
CH3-C(CH3)2-CH3 2,2 dimetylpropan (neopentan)
b. Công thức đơn giản nhất của B là C3H7.
ankan B có CTPT có dạng (C3H7)n → C3n H 7 n
vì là ankan nên: 7n=2.3n + 2
Ta có : Cn H 2 n 2 ( C3H7)n
→ n=2
CTPT của B : C6H14
c. Ankan X có %C= 80% ;
Dặt CTTQ của ankan X: Cn H 2 n 2
12n.100
80 n 2
%C=
14n 2
CTPT của X: C2H6
CTCT của X: CH3-CH3
d. Ankan Y có %H=25% ;
Dặt CTTQ của ankan Y: Cn H 2 n 2
(2n 2).100
25 n 1
14n 2
CTPT của Y: CH4
f. Hóa hơi 12g ankan D thấy chiếm một thể tích bằng thể tích của 5g etan đo ở cùng điều kiện.
Dặt CTTQ của ankan D: Cn H 2 n 2
%H=
Vhơi của D = Vhơi của etan →nD=nC2H6=
6
0.2 mol
30
8.8
44 =14n+2→n=3
0, 2
CTPT của D: C3H6
CTCT của D: CH3-CH2-CH3
1.7 Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của các hiđrocacbon trong mỗi trường hợp sau :
a. Đốt cháy hoàn toàn 1 lít ankan A sinh ra 3 lít CO2. Các thể tích đo cùng điều kiện.
Dặt CTTQ của ankan A: Cn H 2 n 2
MD =
Cn H 2 n 2 +
1l
(3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
3l
1 n
n3
1 3
CTPT của A: C3H6
CTCT của A: CH3-CH2-CH3
b. Đốt cháy hoàn toàn 1 ankan B với lượng O2 vừa đủ thì thấy tổng số mol các chất trước phản ứng bằng tổng
số mol các chất sau phản ứng.
Dặt CTTQ của ankan A: Cn H 2 n 2
Ta có :
Cn H 2 n 2 +
(3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
1 + (3n+ 1) /2 = n + n + 1
→ n= 1
CTPT của B: CH4
d. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon Y thu được 17,6 g CO2 và 0,6 mol H2O.
Dặt CTTQ của ankan Y: Cn H 2 n 2
nCO 2
17, 6
0, 4 mol
44
Cn H 2 n 2 +
(3n+ 1) /2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
0,4
0.6
n
n 1
n2
Ta có:
0, 4 0.6
CTPT của Y: C2H6
CTCT của Y: CH3-CH3
e. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon Z thu được CO2 và H2O theo tỷ lệ Vco2 :Vhơi nước = 3 : 4.
Vì nH 2O nCO2 → hiđrocacbon Z là ankan
Dặt CTTQ của ankan Z: Cn H 2 n 2
Cn H 2 n 2 + (3n+ 1) /2 O2 →
nCO2 + (n + 1)H2O
3
4
n n 1
n3
3
4
CTPT của Y: C3H8
CTCT của Y: CH3-CH2- CH3
1.8 Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hỗn hợp X gồm etan và propan. Cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch
Ca(OH)2 dư sau phản ứng thấy khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng lên 34,6 gam.
Tính % khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp X và dX/H2 = ?
C2 H 6 x mol O2
Ca ( OH ) du
7, 4 g hhX
sp (CO2 H 2O ) 2 bình tăng 34,6g= mCO2 mH 2 o
C3 H 8 y mol
mhh mC2 H 6 mC3 H8 30 x 42 y 7, 4 g (1)
Ta có:
C2H6 + 7/2O2 → 2 CO2 + 3H2O
x
2x
3x
C3H8 + 5 O2 → 3CO2 + 4 H2O
y
3y
4y
bình tăng 34,6g= mCO2 mH 2O nCO2 .44 nH 2O .18 (2x + 3y).44 + (3x + 4y).18=142x + 204y=34,6g (2)
mC2 H 6
mC3 H8
mC H .100 ........100
%mC3 H8 3 8
=...........
mhh
7, 4
30 x 42 y 7, 4
x .......
từ (1) và (2) ta có hệ pt:
142 x 204 y 34, 6
y ........
%mC2 H 6
MX
mC2 H 6 .100
mhh
........100
= ..........
7, 4
mhhX
7, 4
7, 4
.........
nhhX
x y .... .....
d X / H2
M X ........
M H2
2
1.9. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm etan và butan. Cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình I đựng
dd H2SO4đđ và bình II đựng dd Ca(OH) 2 dư. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình I tăng 7,2 gam và bình II
có 30 gam kết tủa. Tính % khối lượng và % theo số mol mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu.
H2 SO4 dac bìă
nh I t ng 7, m
2 g= H 2O
C3 H 8 x mol O2
ag hhX
sp (CO2 H 2O) Ca OH du
C4 H10 y mol
2 bình II có 30 g =mCaCO3 mCO2
nH 2O
mH 2O
18
......
....
.......
nCO 2 nCaCO3
mCaCO3
18
......
.......
C3H8 + 5O2 → 3 CO2 + 4H2O
x
3x
4x
C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O
y
4y
5y
nH 2O 4 x 5 y ..........
nCO2 3x 4 y .....
ta có hệ pt:
1.11 a) Hỗn hợp X gồm hai ankan có dX/H 2 = 11,5. Xác định hai ankan nói trên và tính % theo thể tích của hh
X. Biết hai ankan là liên tiếp trong dãy đồìng đẳng.
* Đặt CT chung hhX là: Cn H 2 n 2
M
d X / H 2 X M X d X / H 2 .M H 2 11,5.2 23 14n 2 n 1.5
M H2
Vậy hai ankan là liên tiếp trong dãy đồng đẳng là CH4 và C2H6
*
nCH 4
nC2 H6
2 n 0,5 1
n 1 0,5 1
→ %VCH 4 50%
%VC2 H 6 50%
c) Một hh 2 parafin kế cận trong dãy đồng đẳng có tỉ khối hơi đối với không khí bằng 2,3. Xác định ctpt của
2 parafin này và tính % mỗi chất về thể tích.
* Đặt CT chung hh 2 parafin là: Cn H 2 n 2
M
d X / kk X M X d X / kk .M kk 2,3.29 66.7 14n 2 n 4.6
M kk
Vậy hai parafin là kế cận trong dãy đồng đẳng là C4H10 và C5H12
*
nC4 H10
nC5H12
5 n 0, 4
%VC H 40%
4 10
n 4 0, 6
%VC5 H12 60%
→
d) Một hỗn hợp 2 ankan thể khí ở đktc có tỉ khối đối với C 2H4 bằng 0,875. Xác định công thức phân tử và %
thể tích hỗn hợp.
* Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là: Cn H 2 n 2
MX
d X / C2 H 4
M X d X / H 2 .M C2 H 4 0,875.28 24,5 14n 2 n 1.6
M C2 H 4
Vậy 2 ankan thể khí là CH4 và C2H4
*
nCH 4 2 n 0, 4
%VCH 40%
4
nC2 H 6 n 1 0, 6
%VC2 H 6 60%
1.12. Đốt cháy hoàn toàn 19,8 gam hỗn hợp X gồm hai ankan sau phản ứng thu được 57,2 gam CO2.
a. Tính khối lượng nước tạo thành và số mol O2 phản ứng.
b. Nếu 2 ankan trên là đồng đẳng liên tiếp. Hãy xác định 2 ankan đó và tính % theo khối lượng mỗi ankan.
mCO2
57, 2
mC
.12
.12 15.6 g
44
44
mH 19,8 15, 6 4, 2 g nH 4.2 mol
nH nH 2O .2 4, 2 nH 2O 2,1mol mH 2O 2,1.18 37,8
mhhX mO2 mCO2 mH 2O mO2 57, 2 37,8 19,8 75.2 g
* Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là: Cn H 2 n 2
Cn H 2 n 2
3n 1
O2
2
nCO2
1,3
(n 1) H 2O
2.1
n n 1
n 1.25
1,3 2.1
Vậy 2 ankan đồng đẳng liên tiếp là CH4 và C2H6
nCH 4 2 n 0, 75
%VCH 75% %VC2 H 6 25%
4
nC2 H6 n 1 0, 25
Ta có:
1.13. Đốt cháy V(lít) hỗn hợp hai ankan kế tiếp trong dãy đồng đẳng. Dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng
CaCl2 khan rồi bình 2 đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm khối lượng bình 1 tăng 6,43gam và bình 2 tăng
9,82 gam.
a. Lập công thức hai ankan.
b. Tính % theo số mol các ankan trong hỗn hợp, tính V (đkc).
CaCl2 khan
nh 1 t ng 6, 43gam=
m
Cn H 2 n 2
H 2O
bìă
O2
V (l ) hhX
sp (CO2 H 2O) dung dich KOH
nh 2 t ng 9,82 m
g= CO2
Cn 1 H 2( n 1) 2
bìă
Đặt CT chung hỗn hợp 2 ankan thể khí là: Cn H 2 n 2
6, 43
9,82
nH O
0.357mol
nCO2
0, 223 mol
2
18
44
3n 1
Cn H 2 n 2
O2
nCO2
(n 1) H 2O
2
0,223
0,357
n
n 1
n 1, 67
0.223 0,357
Vậy 2 ankan đồng đẳng liên tiếp là CH4 và C2H6
nCH 4 2 n 0, 23
% nCH 0.23 mol %nC2 H 6 0, 67 mol
4
nC2 H6 n 1 0, 67
Ta có:
1.14. Đốt cháy 20,4 gam một hỗn hợp 2 hiđrocacbon no mạch hở cần dùng 51,52 lít oxi (đktc).
a. Tính thể tích khí CO2 ở (đktc) và khối lượng nước tạo thành.
b. Xác định ctpt và tính % theo thể tích mỗi hiđrocacbon trong hh. Biết 2 hiđrocacbon đều là chất khí ở điều
kiện thường.
1.15. Khi brom hóa 22 gam propan người ta thu được 33,948 gam isopropyl bromua và 2,952 gam n-propyl
bromua. Tính hiệu suất từng sản phẩm và hiệu suất chung của phản ứng.
1.16. Đốt cháy hoàn toàn 29,2 gam hỗn hợp 2 ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Hấp thụ toàn bộ sản
phẩm vào bình Ba(OH)2 thấy khối lượng bình tăng 134,8 gam. Tính khối lượng CO 2 và H2O tạo thành và tìm
ctpt của 2 ankan.
1.17. Hỗn hợp X gồm ankan A và B có khối lượng phân tử hơn kém nhau 28 (đ.v.C). Đốt cháy hoàn toàn m(g)
hh X cho hỗn hợp sản phẩm khí và hơi sau phản ứng đi qua bình 1 đựng dung dịch H 2SO4đđ và bình 2 đựng
dung dịch KOH thì khối lượng bình 1 tăng m1(g) và bình 2 tăng m2(g).
a. Nếu m1 = 25,2 và m2 = 44. Xác định công thức phân tử và % theo số mol của A, B trong hh X, tính m?
b. Nếu m1 = 32,4 và m2 = 61,6. Xác định công thức phân tử của A, B và tính m = ? Biết A, B đều là chất khí
ở đkt.
1.18. Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp A, B thu được CO 2 và H2O theo tỉ lệ số mol
lần lượt là 11 : 14. Tìm công thức phân tử và % theo thể tích của hai hiđrocacbon này.
1.19*. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai đồng đẳng của các hiđrocacbon no, mạch hở có thành phần hơn
kém nhau k nguyên tử cacbon thì thu được b gam CO2.
a. Tìm khoảng xác định của số nguyên tử C trong hiđrocacbon theo a, b, k.
b. Cho a = 2,72 (g) ; b = 8,36 (g) và k = 2. Tìm công thức của các hiđrocacbon và tính % theo khối lượng của
chúng trong hỗn hợp.
1.20** Một hỗn hợp X gồm hiđrocacbon (A) và O2 dư đem đốt cháy hoàn toàn thu sản phẩm làm lạnh thì thể tích
giảm 50 %. Nếu cho khí còn lại qua KOH dư thể tích giảm đi 83,3 % số còn lại.
a. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo các đồng phân của A.
b. Tính thành phần % về thể tích của A và oxi trong hỗn hợp X.
c. Đồng phân nào của A khi phản ứng thế với Cl2 cho một sản phẩm duy nhất.
- Xem thêm -