Các dạng bài tập Hóa học lớp 11 Học kì 2 Bài tập tổng hợp về Xicloankan và cách giải – Hóa học lớp 11 Câu 1 C4H8 có bao nhiêu đồng phân cấu tạo xicloankan? A 1 B 2 C 3 D 4 Hướng dẫn giải C4H8 có 2 đồn[.]
Trang 1Các dạng bài tập Hóa học lớp 11 Học kì 2 Bài tập tổng hợp về Xicloankan và cách giải – Hóa học lớp 11
Câu 1: C4H8 có bao nhiêu đồng phân cấu tạo xicloankan?
Câu 2: Dẫn hỗn hợp khí A gồm propan và xiclopropan đi vào dung dịch brom sẽ quan
sát được hiện tượng nào sau đây?
A Màu của dung dịch nhạt dần và không có khí thoát ra
B Màu của dung dịch nhạt dần và có khí thoát ra
C Màu của dung dịch mất hẳn, không có khí thoát ra
D Màu dung dịch không đổi
Hướng dẫn giải:
Trang 2C3H6 + Br2 → C3H6Br2 (nhạt màu dung dịch brom), khí thoát ra là C3H8
Câu 4: Nhận định nào sau đây là đúng?
A Xicloankan chỉ có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng
B Xicloankan chỉ có khả năng tham gia phản ứng thế
C Mọi xicloankan đều có khả năng tham gia phản ứng thế và phản ứng cộng
D Một số xicloankan có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng
Hướng dẫn giải:
Trang 3Một số xicloankan vòng nhỏ có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng
Trang 5Đáp án D
Câu 8: Cho những chất sau: propan, xiclopropan, butan,metylxiclopropan và
xiclopentan Những chất nào có khả năng làm mất màu nước brom ở điều kiện
Ankan không làm mất màu brom ở đk thường nên loại propan, butan
Xicloankan vòng lớn không làm mất màu brom nên loại xiclopentan
Vậy metylxiclopropan và xiclopropan làm mất màu brom
Đáp án D
Câu 9: Hỗn hợp X gồm một ankan và 1 xicloankan Dẫn m gam X qua bình đựng nước brom dư thấy khối lượng bình tăng 4,2 gam Đốt cháy hoàn toàn m gam B thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 10,8 gam H2O Thành phần % khối lượng ankan trong B là
A 29,28%
B 34,36%
C 41,67%
D 52,81%
Trang 6Hướng dẫn giải:
Khối lượng bình brom tăng là khối lượng của xicloankan: mxicloankan = 4,2 gam
nH2O= 10,8 : 18 = 0,6 mol; nCO2 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol
mB = mC + mH = 0,5.12 + 0,6.2 = 7,2 gam
⇒ mankan = 7,2 – 4,2 = 3 gam
⇒ %(m)ankan = 37,2.100%= 41,67%
Đáp án C
Câu 10: Chất khí A là một xicloankan Khi đốt cháy 672 ml A (ở đktc) ta thấy khối
lượng CO2 tạo thành nhiều hơn khối lượng nước sinh ra là 3,12 gam Công thức của chất khí A là
Công thức tổng quát của xicloankan là CnH2n (n > 3)
Khi đốt cháy xicloankan cho số mol CO2 và số mol H2O bằng nhau
Gọi số mol CO2 và số mol H2O là x mol
Trang 7A metyl xiclopentan và đimetyl xiclobutan
B xiclohexan và metyl xiclopentan
C xiclohexan và n- propyl xiclopropan
Trang 8Do B cho duy nhất 1 sản phẩm thế nên B là xiclohexan
A cho 4 sản phẩm thế nên A là metyl xiclopentan
Đáp án B
Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn 7g hợp chất A thu được 11,2 lít khí CO2 (đktc) và 9 gam
H2O Khi cho A tham gia phản ứng clo hóa thì chỉ thu được 1 dẫn xuất monoclo duy nhất Công thức của A là gì? Biết A có tỉ khối so với nitơ là 2,5
Câu 13: Xicloankan A phản ứng với Cl2 ánh sáng thu được dẫn xuất monoclo B (trong
đó clo chiếm 34% về khối lượng) Biết B có 4 đồng phân Tên gọi của hợp chất A là:
Trang 10Các vị trí có thể tham gia thế clo được biểu diễn như sau:
Đáp án B
Câu 15: Hỗn hợp khí A chứa một ankan và một monoxicloankan Tỉ khối của A đối
với hiđro là 25,8 Đốt cháy hoàn toàn 2,58 gam A rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 18 gam kết tủa Công thức của monoxicloankan trong hỗn hợp A là
Ta có: nankan = 0,21 – 0,18 = 0,03 mol và nxicloankan = 0,02 mol
Gọi công thức của ankan và xicloankan là CnH2n+2 và CmH2m
Trang 11Ta có: 0,02n + 0,03m = 0,18
Biện luận suy ra được n = 3 và m = 4
Vậy xicloankan là C4H8
Đáp án B
Câu 16: Xicloankan X trong điều kiện thích hợp có thể tác dụng với dung dịch brom
để tạo dẫn xuất Y Biết Y chứa 74,07 %Br và X không chứa quá 8 nguyên tử cacbon Vậy X là
Không phù hợp với điều kiện X không chứa quá 8 nguyên tử cacbon
- Nếu X tham gia phản ứng cộng ta có sơ đồ:
CnH2n→+Br2CnH2nBr2
Suy ra: %Br=80.214n+160=0,7407⇒n=4
Trang 14- Cộng HX: tuân theo qui tắc Mac-cốp-nhi-cốp
+ Qui tắc Mac-cốp-nhi-cốp: Trong phản ứng cộng HX vào liên kết đổi, nguyên tử H (hay phần mang điện dương) chủ yếu cộng vào nguyên tử cacbon bậc thấp hơn (có nhiều H hơn), còn nguyên tử hay nhóm nguyên tử X (phần mang điện âm) cộng vào nguyên tử cacbon bậc cao hơn (có ít H hơn)
+ Khi cộng H2 thì độ giảm số mol khí là số mol H2 phản ứng:
nkhí giảm = ntrước – nsau = nhidro phản ứng
+ Với bài toán ankin cộng H2, sau đó lại cộng brom, sử dụng bảo toàn số mol liên kết pi: nπ=nH2+nBr2
Trang 15Sau phản ứng thu được 2 hidrocacbon → ankin X dư
→nX > 0,1 →MX < 3,120,1=31,2→ankin X là C2H2
Đáp án A
Ví dụ 2: Một hỗn hợp khí M gồm ankin X và H2 có tỉ khối hơi so với CH4 là 0,6 Nung nóng hỗn hợp M với bột Ni để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí N có tỉ khối hơi so với CH4 là 1,0 Ankin X là
Trang 16ngiảm = nH2 pu =nX –nY =1–0,8=0,2 mol
Khi cho Y phản ứng với dung dịch Br2 chỉ có C2H2 dư, C2H4 dư phản ứng
Trang 18Ta có khối lượng bình tăng bằng khối lượng hỗn hợp khí X → 28x + 26y = 2,7 (2)
Trang 19Gọi m gam là khối lượng bình dung dịch brom tăng
Bảo toàn khối lượng ta có: mC2H2 +mH2 =mY =mZ + m
→ 0,06.26 + 0,04.2 = 0,02.0,5.32 + m
→ m = 1,32 gam
Trang 20Đáp án D
Câu 5: Khi cho brom phản ứng hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp gồm một ankin và một anken cần vừa đủ 0,4 mol Br2 Thành phần phần trăm về số mol của ankin trong hỗn hợp là:
Trang 21Ta có nH2pu =nhhX − nhhY = 5 − 2 =3 mol > nhhY
→ hiđrocacbon là CnH2n – 2 có số mol bằng 12nH2pu
→ ban đầu có CnH2n - 2 1,5 mol và H2 3,5 mol
→ n = 3 → C3H4
Đáp án A
Câu 7: Một hỗn hợp X gồm một anken và một ankin Cho 0,1 mol hỗn hợp X vào nước brom dư thấy có 0,16 mol Br2 đã tham gia phản ứng Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X thu được 0,28 mol CO2 Vậy 2 chất trong hỗn hợp X là
A C2H4 và C3H4
B C4H8 và C2H2
C C3H6 và C2H2
D C3H6 và C3H4
Trang 22Hướng dẫn giải
XCnH2n:a molCmH2m − 2 :b mol→a+b=0,1a+2b=0,16⇔a=0,04b=0,06
0,1 mol X + O2 →0,28 mol CO2
Trang 23CaC2 + 2H2O→ C2H2 + CaOH2 0,02 ← 0,02 molm=0,02.64
=1,28 gam
Đáp án D
Câu 9: Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 (có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2) Đun nóng 10,08 lít (đktc) hỗn hợp X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch nước brom dư, thấy bình brom tăng 3 gam và còn lại V lít (đktc) hỗn hợp khí Z không bị hấp thụ Tỉ khối của Z so với heli bằng 5/3 Giá trị của V là
Trang 24Câu 10: Cho 28,2 gam hỗn hợp X gồm 3 ankin đồng đẳng kế tiếp qua một lượng dư H2 (to, Ni) để phản ứng xảy ra hoàn toàn Sau phản ứng thể tích thể tích khí H2 giảm 26,88 lít (đktc) Công thức phân tử của 3 ankin là
Trang 25n, z là các số tự nhiên; z ≤ n)
- Phương pháp: Tính theo phương trình hoặc áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
- Một số cách gọi tên ancol:
+ Tên gốc – chức: “Ancol” + tên gốc hiđrocacbon + “ic”
Ví dụ: CH3CH2OH là ancol etylic
+ Tên thay thế: Tên hiđrocacbon mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH + “ol”
Ví dụ: CH3CH2OH là etanol
B Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Công thức nào đúng với tên gọi tương ứng?
A ancol sec-butylic: (CH3)2CH-CH2OH
B ancol iso-amylic: (CH3)2CHCH2CH2CH2OH
C ancol etylic: CH3OH
D ancol anlylic: CH2=CHCH2OH
Đáp án D
Ví dụ 2: Cho Na phản ứng hoàn toàn với 18,8 gam hỗn hợp 2 ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng sinh ra 5,6 lít khí H2 (đktc) Công thức phân tử của 2 ancol đó là:
A CH3OH, C2H5OH
B C2H5OH, C3H7OH
Trang 28Câu 4: Cho 13,8 gam ancol A tác dụng với Na dư giải phóng 5,04 lít H2 ở đktc, biết
MA < 100 Vậy A có công thức cấu tạo thu gọn là:
Trang 29Giả sử A có công thức R(OH)n
ROHn + nNa → RONan + n2H2 0,45n ← 0,225 mol
Gọi công thức phân tử của ancol no, mạch hở là CnH2n+2Ox (x ≤ n)
CnH2n+2Ox +3n+1−x2 O2 →t0 nCO2 + n+1 H2O
Từ phương trình ta có:
nCO2 =0,05.n = 0,15 → n = 3nO2 =0,05 3n+1−x2= 0,175 → x = 3
Trang 30Vậy công thức phân tử của ancol no, mạch hở X là C3H8O3, có công thức cấu tạo là C3H5(OH)3
Trang 31→ Công thức phân tử của X là C3H8O2
Đáp án B
Câu 8: Đun nóng một rượu (ancol) đơn chức X với dung dịch H2SO4 đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428 Công thức phân tử của X là:
→ X là ancol no, đơn chức còn Y là anken
Gọi công thức của ancol đơn chức X là CnH2n+1OH n≥2
CnH2n+1OH →H2SO4 CnH2n+ H2O
Trang 32MX= 1,6428.MY → 14n+2+16=1,6428 14n→ n=2
→ Công thức của X là C2H6O
Đáp án C
Câu 9: Thực hiện phản ứng tách nước một ancol no đơn chức X với H2SO4 đặc ở nhiệt
độ thích hợp, thu được chất hữu cơ Y Tỉ khối hơi của Y so với X là 1,4375 Công thức của X là
Trang 33Bài tập về phản ứng este hóa và cách giải – Hóa học lớp 11
A Lý thuyết và phương pháp giải:
- Phản ứng giữa ancol và axit tạo thành este và nước được gọi là phản ứng este hóa Đặc điểm của phản ứng este hóa là thuận nghịch và cần có H2SO4 đặc làm chất xúc tác
- Thường gặp là phản ứng giữa axit đơn chức và ancol đơn chức, phương trình tổng quát:
RCOOH+R'OH⇄H2SO4,toRCOOR'+H2O
Trang 34Ví dụ:
CH3COOH+C2H5OH⇄H2SO4,toCH3COOC2H5+H2O
+ Nếu nRCOOH > nR’OH thì ancol là chất hết; axit là chất dư
+ Nếu nRCOOH < nR’OH thì axit là chất hết; ancol là chất dư
- Bài toán thường gặp là tính hiệu suất của phản ứng este hóa:
Áp dụng công thức:H=meste TTmeste LT.100%
Trong đó:
+ meste TT: khối lượng este thu được theo thực tế
+ meste LT: khối lượng este thu được theo lý thuyết
B Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho 12 gam axit axetic tác dụng với 9,2 gam rượu etylic đun nóng và có mặt
H2SO4 đặc làm xúc tác (hiệu suất 100%) khối lượng etyl axetat là
Trang 35Ban đầu 0,2 0,2 mol
→ meste = 0,2.88 = 17,6 g
Đáp án C
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1) Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng với 5,75 gam C2H5OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hoá đều bằng 80%) Giá trị của m là:
nC2H5OH= 0,125 mol ⇒ Ancol dư
Trang 36Do hiệu suất là 60% nên số mol este là 2,5.60% = 1,5 mol
Khối lượng của este là 1,5.88= 132 g
Trang 37Hướng dẫn giải:
CH3COOH+C2H5OH⇄H2SO4,toCH3COOC2H5+H2O
Ban đầu 0,2 0,3 mol
Phản ứng 0,2 0,2 0,2 mol
Khối lượng của este theo lý thuyết là 0,2.88= 17,6 g
Hiệu suất của phản ứng este hóa là: 1117,6.100%=62,5%
Khối lượng của este theo lý thuyết là 0,5.88 = 44 g
Hiệu suất của phản ứng este hóa là: 26,444.100%=60%
Trang 38Đáp án C
Câu 3: Trộn 300ml dung dịch axit axetic 1M và 50 ml ancol etylic 46º (d = 0,8g/ml) có
thêm một ít H2SO4 đặc vào một bình cầu và đun nóng bình cầu một thời gian, sau đó chưng cất thu được 18,48 gam este Hiệu suất của phản ứng este hoá là:
Trang 39Phản ứng: 23 23 23 23 Sau phản ứng: 13 13 23 23
=> KC=23.2313.13=4
Hiệu suất đạt cực đại H = 90% => nCH3COOHphản ứng = 1.90% = 0,9 molGọi số mol C2H5OH cần dùng = x mol
CH3COOH+C2H5OH⇄H2SO4,toCH3COOC2H5+H2OBan đầu: 1 mol x mol
Phản ứng: 0,9 → 0,9 → 0,9 → 0,9Sau phản ứng: 0,1 x – 0,9 0,9 0,9
Vì 2 phản ứng thực hiện ở cùng nhiệt độ => KC không đổi
=> KC=0,9.0,90,1.(x−0,9)=4 => x = 2,925 mol
Trang 40Đáp án D
Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp ancol đơn chức X và Y thuộc cùng 1 dãy
đồng đẳng, người ta thu được 35,84 lít CO2 (ở đktc) và 37,8 gam H2O Nếu cho m gam hỗn hợp trên tác dụng với 24,0 gam axit axetic (hiệu suất là 50%) Khối lượng este thu được là
Trang 41Do hiệu suất phản ứng là 50% nên neste = 0,4.0,5 = 0,2 mol
meste lý thuyết = 0,1.88 = 8,8 gam
Do hiệu suất của phản ứng là 60% nên meste thực tế = 5,28g
Đáp án D
Câu 7: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và hai axit cacboxylic (no, đơn chức, kế tiếp
nhau trong dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng 6,72 lít khí H2 (đktc) Nếu
Trang 42đun nóng hỗn hợp X (có xúc tác H2SO4 đặc) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa
đủ với nhau tạo thành 25 gam hỗn hợp este (hiệu suất của phản ứng este hóa đều bằng 100%) Hai axit trong hỗn hợp X là
Gọi 2 axit có công thức chung là RCOOH
Khi tham gia phản ứng với Na ta có:
nancol + naxit = 2nhiđro = 2.0,3 = 0,6 mol
Vì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau và hiệu suất của phản ứng 100% nên naxit = nancol = neste = 0,3 mol
Suy ra Meste = (R + 12 + 32 + 15) 0,3 = 25 R = 24,333
Hai 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH
Đáp án B
Câu 8: Chia a gam axit axetic thành 2 phần bằng nhau:
-Phần 1: Trung hòa vừa đủ bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 0,4 M
-Phần 2: Thực hiện phản ứng este hóa với ancol etylic dư thu được m gam este (giả sử hiệu suất phản ứng là 100%)
Trang 43A 53,5% C2H5OH; 46,5% CH3COOH và H = 80%
B 55,3% C2H5OH; 44,7% CH3COOH và H = 80%
C 60,0% C2H5OH; 40,0% CH3COOH và H = 75%
D 45,0% C2H5OH; 55,0% CH3COOH và H = 60%
Trang 44⇒ H = 0,160,2.100% = 80%
Đáp án A
Câu 10: Cho 20,5 gam hỗn hợp ancol etylic và axit axetic tác dụng với kali dư thu được
4,48 lít H2 (đktc) Nếu cho hỗn hợp đó thực hiện phản ứng este hóa thì khối lượng este thu được là bao nhiêu? Biết H = 100%
Trang 45Phản ứng 0,15 0,15 0,15 mol
Khối lượng este là 0,15.88= 13,2g
Đáp án C