Chuyên đề 3 Hidrocacbon no Ankan và xicloankan

Chuyên đề 3 Hidrocacbon no Lý thuyết và các dạng bài tập về Ankan và xicloankan có đáp án. Chuyên đề 3 Hidrocacbon no Lý thuyết và các dạng bài tập về Ankan và xicloankan có đáp án. Chuyên đề 3 Hidrocacbon no Lý thuyết và các dạng bài tập về Ankan và xicloankan có đáp án.

CH3 CH3

CH3 CH3

I Khái niệm

Ankan (parafin) : CnH2n+2 (n ≥ 1)

Xicloankan: đơn vòng : CnH2n (n ≥ 3)

đa vòng : CnH2n+2-2k (k: số vòng)

Cách gọi tên ankan: Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính + an

Cách gọi tên xicloankan: Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + xiclo + tên mạch chính + an

VD1: Viết các đồng phân ankan của chất có CTPT C6H14 và gọi tên

1/ CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 hexan 2/ CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3 2-metylpentan 3/ CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 3-metylpentan 4/ CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3 2,3-dimetylbutan 5/ CH3-C(CH3)2-CH2-CH3 2,2-dimetylbutan VD2: Gọi tên các xicloankan sau:

1/ 2/ 3/ 4/

1/ metylxiclopentan 2/ 1,2-dimetylxiclobutan

3/ 1,1,2-trimetylxiclopropan 4/ 1-etyl-2-metylxiclopropan

II Tính chất hoá học

1 Phản ứng thế với halogen

Điều kiện phản ứng: ánh sáng

CnH2n+2 + xCl2 t , → 0 xt

CnH2n+2-xClx + xHCl Quy tắc thế: nguyên tử hidro ở nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thế bởi halogen hơn

VD: Viết phản ứng thế của propan với bom, đk có ánh sáng, tỉ lệ phản ứng 1:1; 1:2

CH3-CH2-CH3



 →

 +Br2, 1 : 1

CH3-CHBr-CH3



 →

 +Br2, 1 : 1

CH3-CBr2-CH3

Số sản phẩm thế bằng số nguyên tử H không tương đương trong phân tử Sản phẩm chính là sản phẩm tuân theo quy tắc thế

VD: viết phản ứng của pentan với clo Cho biết có bao nhiêu sản phẩm thế, đâu là sản phẩm chính?

Phản ứng thế của xicloankan xảy ra tương tự ankan

2 Phản ứng tách

- Tách hidro

CnH2n+2   →t ,0 xt

CnH2n + H2 t0: 450 – 5000C; xt: Cr2O3

- Phản ứng cracking

CnH2n+2 t , → 0 xt

CmH2m+2 + CqH2q (n ≥ 3; m ≥ 1; q ≥ 2; m + q = n) Ankan ankan anken

3 Phản ứng cháy

- Ankan: CnH2n+2 + 2

1

3n+

O2→ nCO2 + (n+1)H2O

=> nCO 2 < nH 2 O và nankan = nH 2 O - nCO 2 =>

1

2

2

+

=

n

n n

n

O H CO

- Xicloankan: CnH2n + 2

3n

O2→ nCO2 + nH2O

=> nCO 2 = nH 2 O

4 Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn

C4H10 + 5/2O2(kk ) Mn →  2+

2CH3COOH + H2O

R-CH2-CH2-R’       2 + →

2 ,khôngkhí,Mn O

RCOOH + R’COOH

=> phản ứng dùng để điều chế axit cacboxylic

5 Riêng xicloankan có phản ứng cộng mở vòng đối với vòng 3 cạnh và 4 cạnh

+ H2 → C3H8

Ni, to

Ni, to

+ H2 → C4H12

+ Br2→ CH2Br-CH2-CH2Br

+ HBr → CH3-CH2-CH2Br

III Điều chế

Phương pháp Duma

RCOONa + NaOH CaO → ,t0

R-H + Na2CO3

(RCOO)2Ca + NaOH CaO → ,t0

2R-H + Na2CO3 + CaCO3

VD: CH3COONa + NaOH CaO → ,t0

CH4 + Na2CO3

2 Phương pháp cracking

CnH2n+2 t , → 0 xt

CmH2m+2 + CqH2q

3 Phương pháp cộng hidro vào hidrocacbon chưa no

R-CH=CH-R’ + H2 R-CH2-CH2-R’

R-C≡C-R’ + 2H2 R-CH2-CH2-R’

ANKAN

CTTQ: CnH2n+2 (n ≥ 1)

1 Toán về phản ứng cháy

CnH2n+2 + 2

1

3n+

O2→ nCO2 + (n+1)H2O

- nCO2 < nH2O và nankan = nH2O – nCO2

-

1 2

1 3 1

2 2 2

+

=

= +

=

n

n n

n n

n

n A O CO H O

=>

1

2

2

+

=

n

n n

n

O H CO

- Đối với mọi hidrocacbon:

+ BT nguyên tố O: nO2 phản ứng = nCO2 + 2

1

nH2O

+ BT nguyên tố C, H: mhidrocacbon = mC (trong CO2) + mH (trong H2O)

2 Toán về phản ứng thế

- Số sản phẩm thế monohalogen (tỉ lệ phản ứng 1:1) bằng số vị trí C có chứa

H nhưng không tương đương

- Xác định sản phẩm chính phụ: tuân theo quy tắc thế: nguyên tử H ở C bậc cao hơn dễ bị thế hơn

3 Toán về phản ứng nhiệt phân, phản ứng cracking

Ankan → ankan + anken Ankan → anken + H2

Ankan → ankin + 2H2

Trường hợp đặc biệt: 2CH4→ C2H2 +3 H2

 sau phản ứng, số mol khí tăng nhưng khối lượng hỗn hợp không đổi => tỉ khối giảm

 dX/Y = X

Y

n n

=> tính được nY => tính được % ankan bị nhiệt phân

 Đốt cháy hỗn hợp sản phẩm cũng chính là đốt cháy hỗn hợp ankan ban đầu (cần cùng lượng O2 đốt cháy, thu được cùng lượng CO2 và H2O)

ANKAN

Câu 1: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có CTPT C5H12? Gọi tên các đồng phân

Câu 2: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có CTPT C6H14? Gọi tên các đồng phân

Câu 3: (ĐH-A-13) Tên thay thế (theo IUPAC) của (CH3)3C-CH2-CH(CH3)2 là

A 2,2,4-trimetylpentan B 2,2,4,4-tetrametylbutan

C 2,4,4,4-tetrametylbutan D 2,4,4-trimetylpentan

Câu 4: Một hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp có khối lượng là 24,8 gam, thể tích tương ứng của hỗn hợp là 11,2 lit (đktc)

a CTPT của các ankan

A CH4, C2H6 B C2H6, C3H8 C C3H8, C4H10 D

C4H10, C5H12

b Thành phần % về thể tích của 2 ankan là:

A 30% và 70% B 35% và 65% C 40% và 60% D 50% và 50%

hơi so với hidro là 33,2 Phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp là:

A 20% và 80% B.30% và 70% C 40% và 60% D 50% và 50%

Câu 6: Hỗn hợp 2 ankan A và B là chất khí ở điều kiện thường có tỉ lệ mol nA : nB

= 1 : 4 Khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp là 52,4 CTPT của hai ankan A

và B lần lượt là:

A C2H6, C3H8 B C2H6, C4H10 C C4H10, C3H8 D C6H14,

C3H8

Toán về phản ứng cháy

Câu 7: Đốt cháy ankan thu được H2O và CO2 với tỉ lệ mol biến đổi thế nào khi số cacbon tăng?

A.tăng từ 1 đến 2 B.giảm từ 2 đến 1 C.giảm từ 1 đến 0 D.tăng từ 2 đến +∞

đẳng thu được 11,2 lit khí CO2 (đktc) và 12,6 gam nước Hai hidrocacbon đó là:

A C2H6, C3H8 B C3H8, C4H10 C C4H10, C5H12 D C5H12, C6H14

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 2 hiđrocacbon X, Y kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc rồi qua bình đựng Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình H2SO4 tăng 2,52g và khối lượng bình Ca(OH)2 tăng 4,4g Xác định CTPT X và Y

A CH4 và C2H6 B C2H6 và C3H8 C C2H4 và C3H6 D C3H6 và C4H8

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lit hỗn hợp A (đktc) gồm CH4, C2H6 và C3H8 thu được V lit CO2 (đktc) và 7,2 gam H2O Giá trị của V là:

Câu 11: Đốt 10cm3 một ankan bằng oxi (lấy dư) Sản phẩm thu được sau khi cho ngưng tụ hơi nước còn 65cm3 trong đó có 25cm3 oxi Các thể tích được đo ở cùng điều kiện CTPT của hidrocacbon đó là:

A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H10

sản phẩm vào dung dịch Ca(OH)2 dư Tính khối lượng kết tủa thu được

A 15 gam B 37,5 gam C 42,5 gam D 52,5 gam

Câu 13: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hidrocacbon cần 8,96 lit O2 (đktc) Cho sản phẩm cháy đi vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 25 gam kết tủa CTPT của hidrocacbon là:

A C5H10 B C5H12 C C6H12 D C6H14

hoàn toàn 22,2g M cần dùng vừa hết 54,88 lit O2 (đktc) tạo thành CO2 và H2O có khối lượng m(g)

a Giá trị của m là:

b CTPT hai ankan là:

A C3H8 và C4H10 B.C4H10 và C5H12 C C5H12 và C5H14 D C6H14 và C7H16

Câu 15: Hỗn hợp X gồm metan và etan có tỉ khối hơi so với hidro là 9,4 Đốt cháy hoàn toàn 1 mol X cần thể tích O2 (đktc) là:

A 44,8 lit B 33,6 lit C 51,52 lit D 35,84 lit

Câu 16: Tỉ khối hơi của một hỗn hợp khí gồm metan và etan so với không khí bằng 0,6 Phải dùng bao nhiêu lit oxi để đốt cháy hoàn toàn 3 lit hỗn hợp đó

A 5,60 lit B 6,45 lit C 6,72 lit D 8,96 lit

H2 là 12

a khối lượng CO2 và H2O sinh ra khi đốt cháy 15,68 lit hỗn hợp (đktc) là:

A 24,2 gam và 16,2 gam B 48,4 gam và 32,4 gam

C 40 gam và 30 gam D kết quả khác

b CTPT của A và B là:

A CH4 và C2H6 B CH4 và C3H8 C CH4 và C4H10 D A, B hoặc C

Câu 18: Hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon X, Y là đồng đẳng liên tiếp (MX < MY) có khối lượng 10,2g Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua các bình đựng H2SO4 đặc và Ba(OH)2 dư thì thấy khối lượng các bình tăng lần lượt

là 16,2g và 30,8g % khối lượng của X trong hỗn hợp là :

A 43,14% B.56,86% C 37,21% D 62,79%

Toán về phản ứng thế

Câu 19: Cho isopentan tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ số mol 1 : 1, số sản phẩm monoclo tối đa thu được là:

Câu 20: Khi clo hóa C5H12 với tỉ lệ mol 1 : 1 thu được 3 sản phẩm thế monoclo Tên của ankan đó là:

A pentan B 2-metylbutan C 2-đimetylpropan D 2,2-đimetylpropan

Câu 21: Cho các ankan sau: C2H6, C3H8, C4H10, C5H12 Ankan nào có đồng phân khi tác dụng với Cl2/as với tỉ lệ mol 1 : 1 tạo ra một dẫn xuất monoclo duy nhất?

A C2H6, C3H8 B C2H6, C5H12 C C3H8, C4H10 D C4H10, C5H12

Câu 22: Khi cho pentan tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1 : 1, sản phẩm chính thu được là:

A 1-brompentan B 2-brompentan C.3-brompentan D 2,3-đibrompentan

Câu 23: Khi được chiếu sáng, hiđrocacbon nào sau đây tham gia phản ứng thế với clo theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được ba dẫn xuất monoclo là đồng phân cấu tạo của nhau?

A isopentan B pentan C neopentan D butan

mol H2O Khi X tác dụng với khí clo (tỉ lệ mol 1 : 1) thu được 1 sản phẩm hữu cơ duy nhất Tên gọi của X là:

A 2-metylbutan B 2-metylpropan C 2,2-đimetylpropan D etan

Câu 25: Ankan X có chứa 83,33% khối lượng là cacbon X tác dụng với clo chỉ thu được 1 dẫn xuất monoclo duy nhất CTCT của X là:

A C(CH3)4 B (CH3)3C-C(CH3)3 C CH4 D CH3-CH3

sáng) thu được 2 dẫn xuất monoclo đồng phân của nhau Tên của X là:

A 2-metylpropan B 2,3-đimetylbutan C.butan D.3-metylpentan

Câu 27: Có bao nhiêu ankan là chất khí ở điều kiện thường, khi phản ứng với clo (có ánh sáng, tỉ lệ mol 1 : 1) tạo ra 2 dẫn xuất monoclo?

lượng Công thức của sản phẩm là:

A CH3Cl B CH2Cl2 C CHCl3 D CCl4

Câu 29: Hidrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết σ và có 2 nguyên

tử C bậc 3 trong 1 phân tử Đốt cháy hoàn toàn một thể tích X sinh ra 6 thể tích

CO2 (ở cùng đk nhiệt độ, áp suất) Khi cho X tác dụng với clo (tỉ lệ mol 1 : 1), số dẫn xuất monoclo tối đa là:

có tỉ khối hơi đối với hidro là 75,5 Tên của ankan đó là:

A 3,3-đimetylhexan C isopentan

B 2,2-đimetylpropa D 2,2,3-trimetylpentan

Toán về phản ứng cracking

Câu 31: Cracking hoàn toàn 5,8 gam C4H10 được hỗn hợp khí X Khối lượng nước thu được khi đốt cháy hoàn toàn X là:

Câu 32: Tiến hành cracking 22,4 lit C4H10 (đktc) thu được hỗn hợp A gồm CH4,

C2H4, C2H6, C3H6, C4H8, H2 và C4H10 dư Đốt cháy hoàn toàn A thu được x gam

CO2 và y gam H2O Giá trị của x và y tương ứng là:

A 44 và 18 B 44 và 72 C 176 và 90 D 176 và 180

Câu 33: Cracking 11,6 gam C4H10 thu được hỗn hợp khí X gồm 7 chất là C4H8,

C3H6, C2H4, C2H6, CH4, H2 và C4H10 dư Đốt cháy hoàn toàn X cần V lit không khí

ở đktc Giá trị của V là: (biết O2 chiếm 20% thể tích không khí):

A 136 lit B 145,6 lit C 112,6 lit D 224 lit

Câu 34: Khi cracking butan thu được hỗn hợp khí A gồm C4H8, C3H6, C2H4, C2H6,

CH4, H2 Đốt cháy hoàn toàn A thu được 10,752 lit CO2 (đktc) và 10,8g H2O Số mol C4H10 tham gia phản ứng cracking ban đầu là:

A 0,02 B 0,2 C 0,12 D 0,21

Câu 35: Cracking 0,1 mol pentan được hỗn hợp khí X Đốt cháy hết X rồi hất thụ sản phẩm cháy bởi nước vôi trong dư Khối lượng dung dịch cuối cùng thu được tăng hay giảm bao nhiêu gam?

A giảm 17,2 g B tăng 10,8 g C tăng 22 g D tăng 32,8 g

Câu 36: Cracking 40 lit butan thu được 56 lit hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6,

C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị cracking (Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện) Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là:

Câu 37: Cracking 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan chưa bị cracking Biết hiệu suất phản ứng là 90% Khối lượng phân tử trung bình của A là:

XICLOANKAN

Câu 38: Cho xicloankan A có khả năng làm nhạt màu nước brom Tỉ khối hơi của A

so với không khí là 1,931 Tên gọi của A là:

A xiclopropan C Metylxiclopropan

B Xiclobutan D Xiclopentan

Câu 39: Chất khí A là một xicloankan đơn vòng Khi đốt cháy 672ml A (đktc) thì thấy khối lượng CO2 tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành là 3,12g CTPT của chất A là:

A C3H6 B C4H8 C C5H10 D C6H12

lượng CO2 tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành 3,9 gam

A C3H6 B C4H8 C C5H10 D C6H12