VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Bài tập về phản ứng thế (hiđrocacbon), nhằm giúp các em học tốt chương trình Hóa học 11.
Nội dung bài viết Bài tập về phản ứng thế (hiđrocacbon):
1. Ankan và xicloankan thế bởi Cl2 và Br2 trong điều kiện chiếu sáng. Phản ứng trên thường được dùng để xác định công thức cấu tạo đúng của ankan khi biết tổng số sản phẩm thế hoặc ngược lại. Chú ý rằng khi công thức cấu tạo của ankan có tâm đối xứng thì dù clo hoặc brom vào cacbon nào, ta cũng chỉ thu được một sản phẩm thế mono duy nhất. Ví dụ: (CH3)4C, CH3CH2, CH4.
Ví dụ 1: Hiđrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết ở và có hai nguyên tử cacbon bậc ba trong một phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích X sinh ra 6 thể tích CO2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Khi cho X tác dụng với Cl2 (theo tỉ lệ số mol 1 : 1), số dẫn xuất monoclo tối đa sinh ra là? X là ankan. X có hai nguyên tử cacbon bậc ba trong một phân tử. Đáp án C.
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 22 gam CO2 và 10,8 gam H2O. Khi cho X tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol 1:1 thu được 1 sản phẩm thế. Tên gọi của A là A. Metan B. Pentan C. Neopentan D. 2,3 – đimetylbutan. Giải: Cho 1 sản phẩm thế duy nhất A có tâm đối xứng. CTCT phù hợp của A. Đáp án C.
Ví dụ 3: Hiđrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết ở và có hai nguyên tử cacbon bậc ba trong một phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích X sinh ra 6 thể tích CO2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Khi cho X tác dụng với Cl2 (theo tỉ lệ số mol 1:1), số dẫn xuất monoclo tối đa sinh ra là A. 3. B. 4. C. 2. D .5. (Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2008 – Khối B). Giải: X là ankan (CnH2n + 2). X có hai nguyên tử cacbon bậc ba trong một phân tử. Công thức của X. Đáp án C.
Ví dụ 4: Hoàn thành các phản ứng sau theo sơ đồ. 2. Ankin có phản ứng thế H của cacbon nối ba bởi ion Ag+ (kết tủa màu vàng nhạt) (kết tủa màu vàng nhạt). Nhận xét: Chỉ có các ank – 1 – in và axetilen mới tham gia phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo ra kết tủa màu vàng nhạt còn các ankin khác thì không vì không có H đính vào liên kết ba. Axetilen phản ứng theo tỉ lệ mol 1:2 còn các ank – 1 – in khác phản ứng theo tỉ lệ mol 1:1.
Có thể dùng thuốc thử là dung dịch AgNO3 trong NH3 để nhận ra sự có mặt của axetilen hoặc các ank – 1 – in khác vì có kết tủa màu vàng nhạt xuất hiện. Từ kết tủa có thể tái tạo lại ankin ban đầu bằng cách hòa tan trong dung dịch axit HCl hay H2SO4. Dung dịch AgNO3 trong NH3 còn được dùng để xác định công thức cấu tạo đúng của các ankin. Nếu ankin không phản ứng được với AgNO3 trong NH3 thì nối ba phải nằm trong mạch như CH3 – C = C – CH3. Khối lượng của bình đựng dung dịch AgNO3 trong NH3 tăng lên là khối lượng của axetilen hoặc ank – 1 – in hấp thụ.
Ví dụ 1: Hỗn hợp M gồm CH4, C2H4 và C2H2. Cho 0,3 mol M phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, kết thúc phản ứng thu được 24 gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 3,2 gam M tác dụng với dung dịch brom dư thì có tối đa 20 gam brom phản ứng. a) Tính phần trăm thể tích các khí trong M. b) Trộn 3,2 gam M với 0,15 mol H2 rồi nung trong bình kín có chứa một ít bột Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp X. Tính thể tích O2 (đktc) tối thiểu cần dùng để đốt cháy hoàn toàn X. Giải: Gọi a, b, c lần lượt là số mol CH4, C2H4 và C2H2 có trong 3,2 gam M. Phần trăm thể tích các khí tron. b) Đốt cháy hỗn hợp X cũng là đốt cháy hỗn hợp M và H2 ban đầu vì lượng C, H không đổi.
Ví dụ 2: Cho 0,4 mol hỗn hợp M gồm C2H4, C3H6, C3H4 và C2H6 phản ứng với lượng dư dung dịch brom thì có tối đa 80 gam brom phản ứng. Cũng cho toàn bộ lượng M trên tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, kết thúc phản ứng sinh ra 22,05 gam kết tủa. Tính phần trăm thể tích C3H6 trong M. Phần trăm thể tích các khí trong M là?
Ví dụ 3: Hỗn hợp M gồm axetilen, propin, but-2-in. Cho m gam M tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, kết thúc các phản ứng thu được 50,7 gam kết tủa. Mặt khác, đốt cháy toàn bộ lượng M trên sinh ra 17,92 lít CO2 (đktc) và 9 gam H2O. a) Tính phần trăm thể tích các khí trong M. b) Tính khối lượng Br2 trong CCl4 cần dùng để phản ứng vừa hết với 0,5m gam M.
Ví dụ 4: Cho hỗn hợp chất rắn gồm CaC2, Al4C3 và Ca vào nước thu được hỗn hợp X gồm 3 khí, trong đó có hai khí cùng số mol. Lấy 8,96 lít hỗn hợp X (đktc) chia làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho vào dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư), sau phản ứng hoàn toàn, thấy tách ra 24 gam kết tủa. Phần 2 cho qua Ni, đun nóng thu được hỗn hợp khí Y. Thể tích O2 vừa đủ (đktc) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn Y là A. 5,6 lít. B. 8,4 lít. C. 8,96 lít. D. 16,8 lít. Đáp án B.
Ví dụ 5: Cho 1,5 gam hiđrocacbon X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 7,92 gam kết tủa vàng nhạt. Mặt khác, 1,68 lít khí X (đktc) có thể làm mất màu được tối đa V lít dung dịch Br2 1M. Giá trị của V là A. 0,25. B.0,3. C. 0,2. D. 0,15. Ví dụ 6: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp khí X gồm 2 ankin mạch hở A, B (B nhiều hơn A một nguyên tử cacbon) cần dùng 2,744 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 17,73 gam kết tủa xuất hiện. Nếu cho m gam hỗn hợp X trên lội qua bình đựng dung dịch AgNO3 dư trong NH3 thấy có 1,47 gam kết tủa màu vàng nhạt xuất hiện. Tên gọi của B là?