phenyl và benzyl.. vinyl và anlyl.. anlyl và Vinyl.. benzyl và phenyl... o-bromtoluen và m-bromtoluen.. o-bromtoluen và p-bromtoluen.. p-bromtoluen và m-bromtoluen.. Câu 26: Trong s các
Trang 1CHUYÊN 4 : HI ROCACBON TH M
A H TH NG CÂU H I C NG C KI N TH C
Câu 1 :
a Hiđrocacbon th m (aren) là gì? Cho ví d
b Ankylbenzen là gì? Cho bi t công th c chung c a dãy ankylbenzen Vi t công th c phân tt cho ankylbenzen có 10 nguyên t C
Câu 2:
a Trình bày cách vi t đ ng phân c u t o ankylbenzen và l y ví d minh h a
b Vi t công th c c u t o các hiđrocacbon th m và d n xu t hiđrocacbon th m có công th c phân t : C8H10, C6H4Cl2,
C7H7Cl, C6H3(NO2)3
Câu 3:
a Trình bày cách g i tên ankylbenzen theo danh pháp qu c t và l y ví d minh h a
b Cho các ch t sau :
CH3
CH3
CH3
CH CH3 C
H3
CH3
C
H3
C
H3 Hãy g i tên t ng ch t theo danh pháp qu c t và danh pháp th ng (n u có)
c Vi t công th c c u t o c a các ch t có tên nh sau : 1-etyl-4-isopropylbenzen, 2,4,6-trinitrobenzen, o-xilen, 1,2,4-trimetylbenzen, m-clo-nitrobenzen, vinylbenzen, phenylaxetilen, p-crezol
Câu 3 : Cho b ng s li u sau:
Aren Công th c c u
t o Công th c phân t tnc,
0
C ts, 0C D, g/cm3
Etylbenzen C6H5CH2CH3 C8H10 - 95,0 136 0,867
o-Xilen 1,2-(CH3)2C6H4 C8H10 - 25,2 144 0,880
m-Xilen 1,3-(CH3)2C6H4 C8H10 - 47,9 139 0,864
p-Xilen 1,4-(CH3)2C6H4 C8H10 13,2 138 0,861
n-propylbenzen CH3CH2CH2C6H5 C9H12 - 99,5 159 0,862
isopropylbenzen (CH3)2CHC6H5 C9H12 - 96,0 152 0,862
i n t ho c c m t vào ch tr ng :
- Các ankylbenzen trên đ u tr ng thái …(1)… (do nhi t đ nóng ch y c a chúng nh h n …(2) …, nh ng nhi t đ sôi đ u l n h n …(3)…)
- Các ankylbenzen trong b ng trên đ u (4) nh ng tan t t trong (5)
Câu 4 : Cho công th c c u t o c a benzen nh sau:
Hãy đi n t ho c c m t vào ch tr ng :
- Phân t benzen có d ng hình …(1) …, các nguyên t trong phân t benzen…(2) Các liên k t …(3) …
không đ nh x mà …(4) …trên toàn b vòng t o nên h liên k t …(5)… nên benzen là h p ch t h u c m ch vòng
khá b n
- Benzen có tính ch t đ c tr ng là …(6)…, …(7) … v i các axit, baz và các ch t oxi hoá thông th ng, d tham gia …(8) h n là …(9)…
Câu 5:
Trang 2a Nêu qui t c th trên vòng benzen, l y ví d minh ho
b Cách vi t ph n ng oxi hoá không hoàn toàn khi đun nóng hiđrocacbon th m đ n vòng v i dung d ch KMnO4, l y
ví d minh ho
Câu 6:
a Ankylbenzen và d n xu t c a benzen có tính ch t hóa h c đ c tr ng là gì? Ph n ng nào đ c tr ng?
b Vi t ph ng trình hóa h c (n u có) và g i tên s n ph m c a ph n ng ng v i các tr ng h p sau :
b 1 Benzen tác d ng l n l t v i clo (có b t Fe xúc tác, đun nóng, t l mol 1: 1), HNO3 (có H2SO4 đ c, t0, t l mol 1:1), H2d (Ni, t0
), KMnO4 (t0)
b 2 Toluen tác d ng l n l t v i clo (có b t Fe xúc tác, đun nóng, t l mol 1: 1), clo (askt, t l mol 1: 1), HNO3 (có
H2SO4 đ c, t0, t l mol 1:1), HNO3 (có H2SO4đ c, t0, t l mol 1:3), H2 d (Ni, t0
), KMnO4 (t0), đun nóng v i dung
d ch KMnO4/H2SO4
b 3 Nitrobenzen tác d ng l n l t v i clo (có b t Fe xúc tác, đun nóng, t l mol 1: 1) , HNO3 (có H2SO4đ c, t0, t l mol 1:2), H2 d (Ni, t0
)
Câu 7: Cho công th c c u t o c a stiren sau
CH CH2
Hãy nh n đ nh đúng ( ) ho c sai (S) cho các phát bi u sau:
(1) Stiren còn có tên IUPAC là vinylbenzen
(2) Stiren không làm m t màu dung d ch brom
(3) Stiren không làm m t màu dung d ch KMnO4 đi u ki n
th ng, ch làm m t màu khi đun nóng
(4) Polistiren (PS) là ch t d o đ c t o thành t ph n ng oxi
hoá stiren
(6) Stiren ph n ng t i đa v i H2 theo t l mol (1:1) t o s n
ph m là hiđrocacbn th m
Câu 8: t cháy ankylbenzen d ng t ng quát Tìm m i liên h gi a s mol CO2, H2O và s mol ankylbenzen tham gia ph n ng
o
t
3n 3
2
H NG D N TR L I
Câu 1 :
a Hiđrocacbon th m là nh ng hiđrocacbon mà phân t có ch a m t hay nhi u vòng benzen Ví d nh :
CH3 C CH2
b Khi thay th các nguyên t hiđro trong phân t benzen b ng các nhóm ankyl ta đ c ankylbenzen
Công th c chung cho dãy đ ng đ ng c a benzen (= 4, g m m t vòng và ba liên k t ) là CnH2n-6(n≥ 6) Ankylbenzen có 10 nguyên t C có công th c là C10H14
Trang 3
X
Y
X
Y
X
Y
C1, C2
C1, C6
C1, C3
C1, C4
ortho
meta
para
1
2
3
4
5
6
C1, C5
X 1 2
3 4 5 6
6 v trí gi ng nhau
C2 gi ng C 6
C 3 gi ng C 5
D a trên tính đ i x ng c a vòng benzen, ta có cách vi t đ ng phân c u t o ankylbenzen nh sau:
B c 1: Chia tr ng h p theo s l ng nhánh trên nhân benzen
B c 2: Trong t ng tr ng h p b c 1 xét d n 2 lo i đ ng phân v m ch cacbon c a nhánh và đ ng phân
v v trí t ng đ i nhóm th trên vòng benzen
Ví d : Vi t đ ng phân ankylbenzen có CTPT là C9H12
C
H2 CH2 CH3
C9H12
1 nhánh
C6H5-C3H7 đ ng phân m ch C
CH CH3 C
H3
2 nhánh CH
3 -C6H5-C2H5
C
H2 CH3
CH3
C
H2 CH3
CH3
C
H2 CH3
CH3
đ ng phân v trí t ng đ i trên vòng benzen
3 nhánh C
6 H3-(CH3)3 đ ng phân v trí t ng đ i
trên vòng benzen
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3 C
H3
b
C 8 H 10
C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
C 7 H 7 Cl
Cl
CH3
Cl
CH3
Cl
C 6 H 4 Cl 2
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
C 6 H 3 (NO 2 ) 3
Trang 4NO2
NO2
NO2
NO2
NO2
NO2
NO2
O2N
Câu 3:
a
Danh pháp qu c t c a ankylbenzen và d n xu t ankylbenzen :
Vị trí Tên mạch nhánh Benzen
Các b c g i tên ankylbenzen m ch nhánh theo danh pháp qu c t :
B c 1 : Ch n vịng benzen làm m ch chính
B c 2 : ánh s th t (1, 2, 3, ) trên vịng benzen sao cho t ng các s ch v trí nh nh t
B c 3 :
G i v trí (2, 3, ) m ch nhánh + Tên m ch nhánh (metyl, etyl, ) + Benzen
N u ch cĩ hai nhĩm th thì cĩ th dùng các ti n t ortho-, meta- và para- (ho c vi t t t o-, m-, p-) thay cho 1,2-; 1,3- và 1,4-
N u ankylbenzen cĩ hai hay nhi u nhĩm ankyl khác nhau thì tên chúng đ c nêu theo th t b ng ch cái
Ví d :
CH3
CH3 1
2
C
H2 CH2 CH2 CH3
CH3 C
H2 CH3
3
4 5
6
1,2- imeylbenzen 4-Butyl-1etyl-2-metylbenzen
o - imetylbenzen
b
Cơng th c c u t o Danh pháp qu c t Danh pháp th ng
CH3
CH CH3 C
H3
C
CH3
o-đimetylbenzen
o-Xilen
CH3
CH CH3 C
H3
1-Metyl-4-isopropylbenzen p-Isopropyltoluen
p-Ximen
Trang 5CH3
C
H3
1,3,5-trimetylbenzen Mesitylen
c
1-etyl-4-isopropylbenzen
CH CH3 C
H3
C
H2 CH3
CH3
CH3
CH3 2,4,6-trinitrobenzen
NO2
NO2
O2N m-clonitrobenzen
NO2 Cl
p-crezol
CH3
OH
Câu 3 :
(1) : l ng
(2) : 250C
(3) : 250C
(4) : không tan trong n c
(5) : các dung môi h u c
Câu 4 :
(1) l c giác đ u
(2) đ ng ph ng
(3)
(4) di chuy n
(5) b n v ng
Trang 6(6) tính th m
(7) không tác d ng
(8) ph n ng th
(9) ph n ng c ng
Câu 5:
a Qui t c th trên vòng benzen:
Khi vòng benzen có s n nhóm th no ( ankyl, -OH, -NH2, -OCH3, …) thì ph n ng th vào nhân benzen s
d dàng h n và u tiên th vào v trí ortho ho c para Ví d :
OH
(1)
OH Br
Br Br
2,4,6-tribromphenol Phenol
Khi vòng benzen có s n nhóm th không no ( -NO2, -COOH, -SO3H, -COOH, …) thì ph n ng th vào nhân benzen s khó kh n h n và u tiên th vào v trí meta
COOH
(2)
COOH Br Br
Br
2,4,6-tribrombenzoic Axit benzoic
Fe, t0
Riêng nhóm halogenua (-F, -Cl, -Br, -I) làm kh n ng ph n ng th c a vòng kém h n so v i benzen nh ng
l i đ nh h ng nhóm th m i vào v trí ortho ho c para
Ví d :
Br
+ HNO3
+ H2O
(3)
Br
NO2
1-Brom-2-nitrobenzen
Brombenzen
H2SO4
đ c, t 0
+ H2O
Br
NO2
1-Brom-4-nitrobenzen
b Cách vi t ph n ng oxi hoá không hoàn toàn khi đun nóng hiđrocacbon th m đ n vòng v i dung d ch KMnO4:
Khác v i etilen và axetilen, benzen không ph n ng v i dung d ch KMnO4
Các ankylbenzen và hiđrocacbon th m đ n vòng khi đun nóng v i dung d ch KMnO4(ho c K2Cr2O7) s b oxi hoá m ch nhánh t i Ct o ra mu i c a axit h u c Ví d :
CH3
+ 2KMnO4
COOK
+ KOH+ 2MnO2 + H2O
t0 (1)
Trang 7CH3
+ 4KMnO4
COOK
COOK
+ 2KOH+ 4MnO2 + 2H2O
t0 (2)
p-Xilen Kali benzenđicacboxylat
CH CH3
C
H3
+ 6KMnO4
COOK
t0 (3)
+ KOH+ 6MnO2 + 3H2O+ 2K2CO3
CH CH2
+ 10KMnO4 3
COOK
+ 3K2CO3+ KOH+ 10MnO2+ 4H2O 3
t0 (4)
Câu 6:
a Tính ch t hoá h c c a ankylbenzen đ c quy t đ nh v i đ c đi m c u t o c a ankylbenzen và d n xu t c a benzen:
Tính th m: nhân benzen quy t đ nh tính ch t hoá h c đ c tr ng là tính th m c a h p ch t: d tham gia
ph n ng th , khó tham gia ph n ng c ng và khá b n v i ch t oxi hoá ph n ng hoá h c đ c tr ng là ph n ng
th : th halogen (b t Fe, t0) và th nitro (+HNO3/H2SO4đ c, t0
)
Tính ch t nhóm R: nhánh R quy t đ nh đ n m t s tính ch t c a các ankylbenzen và d n xu t nh : ph n
ng oxi hoá không hoàn toàn t i C
và quy t đ nh v trí th vào nhân benzen
S đ hoá tính ch t c a ankylbenzen và d n xu t c a benzen nh sau:
R
1
2
3
4
5
6
Tính ch t
nhóm R
+ KMnO4
t0
Oxi hoá không hoàn toàn t i Ca c a g c hiđrocacbon
(làm m t màu n c brom)
Tính ch t
vòng th m
Ph n ng th
Th v trí 2, 4 ho c 6 khi R là nhóm th no
(-OH, -NH2, -CnH2n+1, ) d h n so v i benzen
Ph n ng c ng
Th v trí 3 ho c 5 khi R là nhóm th không no
(-NO2, -COOH, , ) khó h n so v i benzen
Th v trí 2, 4 ho c 6 khi R là nhóm halogen
(-Cl, -Br, ) khó h n so v i benzen
T ng t benzen, c ng vào 3 liên k t p c a vòng
b
b 1 Benzen tác d ng l n l t v i clo (có b t Fe xúc tác, đun nóng, t l mol 1: 1), HNO3 (có H2SO4 đ c, t0, t l mol 1:1), H2d (Ni, t0
), KMnO4 (t0)
- Phân tích c u t o:
Trang 8Tính ch t nhóm R R là H : nhân benzen b n v i ch t oxi hoá -> Không tác d ng KMnO4
Tính ch t
vòng th m
Ph n ng th
Ph n ng c ng
6 v trí đ u nh nhau
T ng t benzen, c ng vào 3 liên k t p c a vòng
- Ph n ng :
+ Cl2 Fe, t
0
Cl
+ HCl clobenzen (1)
+ HNO3H2 SO4 đ c,
t 0
NO2
+ H2O
nitrobenzen (2)
+ 3H2 Ni, t
0
xiclohexan (3)
b 2
- Phân tích c u t o:
CH3
1
2
3
4
5
6
Tính ch t
nhóm CH3 Oxi hoá không hoàn toàn t i C
a (tác d ng v i dung d ch KMnO 4 , t0)
Th g c no (tác d ng Cl2/askt)
Tính ch t
vòng th m
Ph n ng th Th v trí 2, 4 ho c 6 do - CH3 là nhóm th no
Ph n ng c ng T ng t benzen, c ng vào 3 liên k t p c a vòng quy t đ nh v trí th trên vòng benzen
- Ph n ng :
CH3
+ Cl2 Fe, t
0
CH3 Cl
+ HCl o-clotoluen (1)
CH3
Cl
+ HCl
p-clotoluen
CH3
+ Cl2 askt
CH2Cl
+ HCl (2)
benzyl clorua
Trang 9+ HNO3H2 SO4 đ c,
t0
+ H2O
(3)
CH3
NO2
o-nitrotoluen
CH3
NO2
p-nitrotoluen
+ H2O
CH3
+ 3HNO3 H2 SO4 đ c,
(4)
CH3
NO2
NO2
O2N
2,4,6-trinitrotoluen / Thu c n TNT
CH3
+ 3H2 Ni, t
0
CH3
metylxiclohexan (5)
CH3
+ 2KMnO4
t 0
COOK
+ KOH+ 2MnO2+ H2O kali benzoat
(6)
CH3
+ 6KMnO4+ 9H2SO4 t
0
COOH
+ 3K2SO4 + 6MnSO4+ 14H2O
(7)
b 3
- Phân tích c u t o:
NO2
1
2
3
4
5
6
Tính ch t
vòng th m
Ph n ng th Th v trí 3 ho c 6 do - NO2 là nhóm th không no
Ph n ng c ng T ng t benzen, c ng vào 3 liên k t p c a vòng quy t đ nh v trí th trên vòng benzen
- Ph n ng :
NO2
+ Cl2 Fe, t
0
NO2
Cl
+ HCl (1)
1-clo-3-nitrobenzen
NO2
+ 2HNO3H2 SO4 đ c,
t0
NO2
NO2
O2N
+ 2H2O (2)
1,3,5-trinitrobenzen / TNB
Trang 10+ 3H2 Ni, t
0
NO2
(3)
nitroxiclohexan
Câu 7:
(1) úng do nhóm -CH=CH2 là vinyl tên IUPAC là vinylbenzen
(2) Sai do -CH=CH2có liên k t kém b n tính không no tham gia ph n ng c ng Br2làm m t màu dung d ch brom
C6H5-CH=CH2+ Br2 (dd) C6H5-CHBr-CH2Br
(3) Sai do
- Nhóm -CH=CH2 có liên k t kém b n tính không no tham gia ph n ng oxi hoá dung d ch KMnO4
đi u ki n th ng
CH CH2
+ 2KMnO4 + 4H2O 3
CHOH CH2OH
+ 2KOH+ 2MnO2 3
- Nhánh -CH=CH2 là g c hiđrocacbon liên k t v i vòng benzen tính oxi hoá t i C tham gia ph n ng oxi hoá dung d ch KMnO4 đi u ki n cao
CH CH2
+ 10KMnO4
3
COOK + 3K2CO3+ KOH+ 10MnO2+ 4H2O 3
t0
(4) Polistiren là s n ph m c a ph n ng trùng h p stiren
CH CH2
n
CH CH2
t0,p,xt
n
(5) Stiren là hiđrocacbon th m
(6) Stiren có 4 liên k t (1 nhánh + 3 vòng) ph n ng H2t l mol t i đa là 1: 4 t o hiđrocacbon no
C CH2
Ni, t 0
CH2CH3
Etylxiclohexan
2
Câu 8: t cháy ankylbenzen d ng t ng quát Tìm m i liên h gi a s mol CO2, H2O và s mol ankylbenzen tham
gia ph n ng
o
t
3n 3
2
B H TH NG CÂU H I TR C NGHI M
1 M c đ nh n bi t
Câu 1: Benzen có r t nhi u ng d ng th c t , là m t hoá ch t quan tr ng trong hoá h c, tuy nhiên khi benzen đi vào
c th , nhân th m b oxi hoá theo nh ng c ch ph c t p t o h p ch t có th gây ung th Vì v y, ngày nay ng i ta
Trang 11C C6H5CH=CH2 D CH3-C6H4-CH3
Câu 2: Công th c chung c a ankylbenzen là:
A CnH2n+1C6H5 B CnH2n+6v i n ≥ 6
C CxHyv i x ≥ 6 D CnH2n-6 v i n ≥ 6
Câu 3: Ankylbenzen là hiđrocacbon có ch a :
A vòng benzen B g c ankyl và vòng benzen
C g c ankyl và 1 benzen D g c ankyl và 1 vòng benzen
Câu 4: G c C6H5-CH2- và g c C6H5- có tên g i là:
A phenyl và benzyl B vinyl và anlyl
C anlyl và Vinyl D benzyl và phenyl
Câu 5: i u nào sau đâu không đúng khí nói v 2 v trí trên 1 vòng benzen ?
A v trí 1, 2 g i là ortho B v trí 1,4 g i là para
C v trí 1,3 g i là meta D v trí 1,5 g i là ortho
Câu 6: Khi trên vòng benzen có s n nhóm th -X, thì nhóm th hai s u tiên th vào v trí o- và p- V y -X là
nh ng nhóm th nào ?
A -CnH2n+1, -OH, -NH2. B -OCH3, -NH2, -NO2
C -CH3, -NH2, -COOH D -NO2, -COOH, -SO3H
Câu 7: Xét m t s nhóm th trên vòng benzen: CH3-, -COOH, -OCH3, -NH2, -COCH3, -COOC2H5, -NO2, Cl và
-SO3H Trong s này có bao nhiêu nhóm đ nh h ng trên nhân th m vào v trí meta?
Câu 8: Cho benzen + Cl2 (as) ta thu đ c d n xu t clo A V y A là:
A C6H5Cl B p-C6H4Cl2 C C6H6Cl6. D m-C6H4Cl2
Câu 9: Tính ch t nào không ph i c a benzen
A Tác d ng v i Br2 (to, Fe)
B Tác d ng v i HNO3 (đ) /H2SO4(đ)
D Tác d ng v i Cl2 (as)
2 M c đ thông hi u
Câu 10: Cho các công th c :
(1)
H
(2) (3)
C u t o nào là c a benzen ?
A (1) và (2) B (1) và (3) C (2) và (3) D (1) ; (2) và (3)
Câu 11: Xét các ch t : (a) toluen; (b) o-xilen; (c) etylbenzen; (d) m-đimetylbenzen; (e) stiren ng đ ng c a benzen là:
C (a), (b), (c), (d) D (a), (b), (c), (e)
Câu 12: Ch t CH3C6H4C2H5 có tên g i là:
A etylmetylbenzen B metyletylbenzen
C p-etylmetylbenzen D p-metyletylbenzen
Câu 13: (CH3)2CHC6H5 có tên g i là:
A propylbenzen B n-propylbenzen
Câu 14: iso-propylbenzen còn g i là:
A.Toluen B Stiren C Cumen D Xilen
Câu 15: Chât c u t o nh sau có tên g i là gì ?
CH3
CH3
A o-xilen B m-xilen C p-xilen D 1,5-đimetylbenzen
Câu 16: Ch t X có công th c c u t o :
CH CH2 C
H3
Tên g i nào sau đây không ph i c a X?
A 3-metyl-1-vinylbenzen B p-metylphenyleten
C p-vinyltoluen D benzyleten
Trang 12Câu 17: Ch t nào sau đây không th ch a vòng benzen ?
A C8H10 B C6H8. C C8H8 D C9H12
Câu 18: Ch t nào sau đây có th ch a vòng benzen ?
A C10H16 B C9H14BrCl C C8H6Cl2. D C7H12
Câu 19: ng v i công th c phân t C7H8có s đ ng phân th m là:
A 1 B 2 C 3 D 4
Câu 20: S đ ng phân hiđrocacbon th m ng v i công th c phân t C8H10 là :
Câu 21: S hiđrocacbon th m có cùng công th c phân t C9H12 là:
Câu 22: S đ ng phân d n xu t aren có công th c phân t C7H7Cl là:
Câu 23: S n ph m ch y u trong h n h p thu đ c khi cho toluen ph n ng v i brom theo t l s mol 1:1 (có m t b t
s t) là :
A o-bromtoluen và m-bromtoluen
B benzyl bromua
C o-bromtoluen và p-bromtoluen
D p-bromtoluen và m-bromtoluen
Câu 24: So v i benzen, toluen + dung d ch HNO3(đ)/H2SO4 (đ):
B Khó h n, t o ra o – nitro toluen và p – nitro toluen
C D h n, t o ra o – nitro toluen và m – nitro toluen
D D h n, t o ra m – nitro toluen và p – nitro toluen
Câu 25: Ti n hành thí nghi m cho nitro benzen tác d ng v i HNO3 (đ)/H2SO4 (đ), nóng ta th y:
A Không có ph n ng x y ra
B Ph n ng d h n benzen, u tiên v trí meta
D Ph n ng khó h n benzen, u tiên v trí ortho
Câu 26: Trong s các ch t: clobenzen, toluen, nitrobenzen, aniline, phenol, axit benzoic, benzanđehit, p-xilen, cumen, p-crezol S ch t tham gia ph n ng th nhân th m d h n so v i benzen là:
Câu 27: Tr ng h p nào d i đây đã vi t đúng s n ph m chính?
+ 2Br2
Fe, t 0
Br
Br
+ HBr
A.
1:2
+ 2HNO3
H2SO4
NO2
NO2
B.
1:2
+ H2O
+ 2H2SO4
SO3H
SO3H
C.
1:2
+ H2O
+ 2Cl2
Fe, t0
Cl
Cl
D.
1:2
+ HCl
Câu 28: 1 mol Toluen + 1 mol Cl2 as A + HCl A là:
C o-ClC6H4CH3 D m-ClC6H4CH3
Câu 29: 1 mol nitrobenzen + 1 mol HNO3 đ H SO d 2 4
t
B + H2O B là:
A m-đinitrobenzen. B o-đinitrobenzen
C p-đinitrobenzen D B và C đ u đúng
Câu 30: Benzen A o-brom-nitrobenzen Công th c c a A là: