Giải SBT Hóa 11 Bài 12 (Cánh diều): Alkane

3.3 K

Với giải sách bài tập Hóa học 11 Bài 12: Alkane sách Cánh diều hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hóa học 11 Bài 12: Alkane

Giải SBT Hóa học 11 trang 38

Bài 12.1 trang 38 SBT Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Những hợp chất mà trong phân tử chỉ có liên kết đơn là hydrocarbon no.

B. Hydrocarbon chỉ có liên kết đơn trong phân tử là hydrocarbon no.

C. Hydrocarbon có các liên kết đơn trong phân tử là hydrocarbon no.

D. Hydrocarbon có ít nhất một liên kết đơn trong phân tử là hydrocarbon no.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Hydrocarbon chỉ có liên kết đơn trong phân tử là hydrocarbon no.

Bài 12.2 trang 38 SBT Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây về alkane là không đúng?

A. Trong phân tử alkane chỉ có liên kết đơn.

B. Chỉ các alkane là chất khí ở điều kiện thường được dùng làm nhiên liệu.

C. Các alkane lỏng được dùng sản xuất xăng, dầu và làm dung môi.

D. Các alkane rắn được dùng làm nhựa đường, nguyên liệu cho quá trình cracking.

E. Công thức chung của alkane là CxH2x+2, với x ≥ 1.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Một số alkane lỏng, rắn cũng có thể được sử dụng làm nhiên liệu.

Bài 12.3 trang 38 SBT Hóa học 11: Số đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C6H14 

A. 3.                      B. 5.                       C. 4.                       D. 6.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

5 đồng phân của C6H14 

Số đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C6H14 là

Bài 12.4 trang 38 SBT Hóa học 11: Tên thay thế của hydrocarbon có công thức cấu tạo (CH3)3CCH2CH2CH3 

A. 2,2-dimethylpentane.                      B. 2,3-dimethylpentane.

C. 2,2,3-trimethylbutane.                     D. 2,2-dimethylbutane.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

(CH3)3CCH2CH2CH3: 2,2-dimethylpentane.

Bài 12.5 trang 38 SBT Hóa học 11: Những yếu tố nào sau đây không quyết định đến độ lớn của nhiệt độ sôi của các alkane?

(a) Phân tử khối.                        (b) Tương tác van der Waals giữa các phân tử.

(c) Độ tan trong nước.               (d) Liên kết hydrogen giữa các phân tử.

Lời giải:

Đáp án đúng là: (c), (d).

Do không có liên kết hydrogen hình thành giữa các phân tử alkane nên độ tan trong nước và liên kết hydrogen không ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi các alkane.

Bài 12.6 trang 38 SBT Hóa học 11: Khi dehydrogen hợp chất 2,3-dimethylbutane có thể thu được bao nhiêu alkene đồng phân cấu tạo của nhau?

A. 3.                      B. 4.                       C. 2.                       D. 5.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

2 alkene đồng phân cấu tạo của nhau là: Khi dehydrogen hợp chất 2,3-dimethylbutane có thể thu được và Khi dehydrogen hợp chất 2,3-dimethylbutane có thể thu được.

Giải SBT Hóa học 11 trang 39

Bài 12.7 trang 39 SBT Hóa học 11: Cho nhiệt đốt cháy hoàn toàn 1 mol các chất ethane, propane, butane và pentane lần lượt là 1 570 kJ mol−1; 2 220 kJ mol−1; 2 875 kJ mol−1 và 3 536 kJ mol−1. Khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam chất nào sẽ thu được lượng nhiệt lớn nhất?

A. Ethane.              B. Propane.            C. Pentane.            D. Butane.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Nhiệt lượng khi đốt cháy 1 gam các hydrocarbon lần lượt là

Ethane: 130. 1 570 = 52,33 (kJ).

Propane: 144.2 220 = 50,45 kJ.

Butane:  158. 2 875 = 49,57 kJ.

Pentane: 172. 3 536 = 49,11 kJ.

Vậy ethane tỏa ra nhiều nhiệt lượng nhất.

Bài 12.8 trang 39 SBT Hóa học 11: Nhỏ 1 mL nước bromine vào ống nghiệm đựng 1 mL hexane, chiếu sáng và lắc đều. Hiện tượng quan sát được là

A. trong ống nghiệm có chất lỏng đồng nhất.

B. màu của nước bromine bị mất.

C. màu của bromine không thay đổi.

D. trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Do xảy ra phản ứng thế của hexane với bromine nên màu của nước bromine bị mất.

Bài 12.9 trang 39 SBT Hóa học 11: Hydrocarbon Y có công thức cấu tạo như sau: (CH3)2CHCH2CH3. Khi cho Y phản ứng với bromine có thể thu được bao nhiêu dẫn xuất monobromo là đồng phân cấu tạo của nhau?

A. 3.                      B. 4.                       C. 5.                       D. 6.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Bromine có thể thế vào 4 vị trí của hydrocarbon Y như đánh số sau:

Hydrocarbon Y có công thức cấu tạo như sau (CH3)2CHCH2CH3

Vậy sẽ có 4 dẫn xuất monobromo là đồng phân cấu tạo của nhau.

Bài 12.10 trang 39 SBT Hóa học 11: Trong phân tử hydrocarbon X, hydrogen chiếm 25% về khối lượng. Công thức phân tử của X 

A. CH4.                  B. C2H4.                 C. C2H6.                 D. C6H6.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Gọi công thức của hydrocarbon X là CxHy. Ta có:

x : y = 7512:251 = 6.25 : 25 = 1 : 4

Vậy công thức phân tử của X là CH4.

Bài 12.11 trang 39 SBT Hóa học 11: Cho butane phản ứng với chlorine thu được sản phẩm chính là

A. 2-chlorobutane.                     B. 1-chlorobutane.

C. 3-chlorobutane.                     D. 4-chlorobutane.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Trong phản ứng thế halogen, nguyên tử H ở carbon bậc cao hơn dễ bị thế bởi nguyên tử halogen hơn so với nguyên tử H ở carbon bậc thấp.

Bài 12.12 trang 39 SBT Hóa học 11: Để tăng chất lượng của xăng, dầu, người ta thực hiện cách nào sau đây?

A. Thực hiện phản ứng reforming để thay đổi cấu trúc của các alkane mạch không nhánh thành hydrocarbon mạch nhánh hoặc mạch vòng có chỉ số octane cao.

B. Thực hiện phản ứng cracking để thay đổi cấu trúc các alkane mạch dài chuyển thành các alkene và alkane mạch ngắn hơn.

C. Thực hiện phản ứng hydrogen hoá để chuyển các alkene thành alkane.

D. Bổ sung thêm heptane vào xăng, dầu.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Phản ứng reforming tạo nhiều hydrocarbon mạch nhánh, làm tăng chỉ số octane của xăng, dầu. Xăng, dầu có chỉ số octane càng cao thì càng có hiệu suất cháy cao, đồng thời giảm thiểu được ô nhiễm môi trường.

Bài 12.13 trang 39 SBT Hóa học 11: Phương pháp nào sau đây có thể được thực hiện để góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường do các phương tiện giao thông gây ra?

A. Không sử dụng phương tiện giao thông.

B. Cấm các phương tiện giao thông tại các đô thị.

C. Sử dụng phương tiện chạy bằng điện hoặc nhiên liệu xanh.

D. Sử dụng các phương tiện chạy bằng than đá.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Sử dụng phương tiện chạy bằng điện hoặc nhiên liệu xanh.

Giải SBT Hóa học 11 trang 40

Bài 12.14 trang 40 SBT Hóa học 11: Trong công nghiệp, các alkane được điều chế từ nguồn nào sau đây?

A. Sodium acetate.                               B. Dầu mỏ và khí mỏ dầu.

C. Aluminium carbide (Al4C3).            D. Khí biogas.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Alkane dùng trong công nghiệp được lấy từ nguồn alkane có trong tự nhiên, bao gồm dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.

Bài 12.15 trang 40 SBT Hóa học 11: Trong phản ứng thế nguyên tử H của phân tử alkane, bromine có tính chọn lọc cao, nghĩa là xác suất thế nguyên tử H ở nguyên tử carbon bậc ba gấp hàng trăm lần xác suất thế H ở nguyên tử carbon bậc một và bậc hai. Xác định công thức cấu tạo sản phẩm chính của phản ứng xảy ra khi cho (CH3)2CHCH2CH3 phản ứng với bromine (chiếu sáng).

Lời giải:

Do tính phản ứng chọn lọc của bromine nên sản phẩm chính là chất có nguyên tử Br ở nguyên tử carbon có bậc cao nhất: (CH3)2CBrCH2CH3.

Bài 12.16 trang 40 SBT Hóa học 11: Viết công thức cấu tạo của các hợp chất không no có thể thu được khi thực hiện phản ứng tách một phân tử hydrogen từ phân tử 2-methylbutane.

Lời giải:

Các hợp chất có thể thu được là:

CH2=C(CH3)CH2CH3, (CH3)2C=CHCH3, (CH3)2CHCH=CH2.

Bài 12.17 trang 40 SBT Hóa học 11: Trong quá trình khai thác hoặc vận chuyển dầu mỏ, đôi khi xảy ra sự cố tràn dầu trên biển.

a) Các sự cố tràn dầu trên biển gây ra các thảm hoạ về môi trường như thế nào?

b) Để xử lí sự cố tràn dầu trên biển, người ta thường làm như thế nào?

Giải thích lí do sử dụng các kĩ thuật đó.

Lời giải:

a) Dầu nhẹ hơn nước, không tan trong nước, bị loang ra nên che phủ bề mặt biển làm giảm khả năng hoà tan của oxygen trong không khí vào trong nước biển, làm cho các sinh vật biển bị chết…

b)

Để xử lí sự cố tràn dầu trên biển, người ta thường:

- Dùng các phao để gom dầu; việc dùng vật liệu hấp phụ dầu hiện đang nghiên cứu triển khai.

- Hút dầu vào các bể chứa (lẫn nước biển).

- Chiết tách để loại bỏ nước, thu lấy dầu.

Bài 12.18 trang 40 SBT Hóa học 11: “Băng cháy” là dạng tinh thể hydrate của methane với nước, có công thức là CH4.nH2O. Băng cháy được hình thành ở sâu dưới lòng đất dưới đáy biển và là nguồn methane quan trọng trong tương lai. Em hãy đề xuất biện pháp khai thác băng cháy.

Lời giải:

Phương án 1. Khai thác như khai thác than: đào mỏ; lấy các cục băng cháy, làm tan chảy thu lấy khí methane.

Phương án 2. Như kĩ thuật hiện đại khai thác sulfur: làm tan chảy băng cháy dưới lòng đất, thu khí bay lên.

Bài 12.19 trang 40 SBT Hóa học 11: Xăng làm nhiên liệu cho ô tô, xe máy là hỗn hợp của các hydrocarbon mạch nhánh C5H12 – C11H24, trong đó có octane là chất có khả năng chịu kích nổ tốt. Vì sao người ta không dùng một loại hydrocarbon (ví dụ octane) để làm xăng mà lại dùng hỗn hợp các hydrocarbon?

Lời giải:

Nếu chỉ dùng một loại hydrocarbon thì nhiệt giải phóng ra không đủ để khởi động động cơ. Và việc lưu trữ để đủ lượng xăng cho ô tô, xe máy sẽ khó khăn hơn (bình rất to hoặc phải là bình chịu áp suất cao).

Bài 12.20 trang 40 SBT Hóa học 11: Khi đốt cháy 1 mol các chất sau đây giải phóng ra nhiệt lượng (gọi là nhiệt đốt cháy) như bảng sau:

Chất

Nhiệt lượng (kJ mol−1)

Chất

Nhiệt lượng (kJ mol−1)

methane

783

propane

2 220

ethane

1 570

butane

2 875

a) Khi đốt 1 gam chất nào sẽ giải phóng ra lượng nhiệt lớn nhất?

b) Để đun sôi cùng một lượng nước từ cùng nhiệt độ ban đầu, với giả thiết các điều kiện khác là như nhau, cần đốt cháy khối lượng chất nào là ít nhất?

Lời giải:

a) Tính lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 gam chất.

Chất

Nhiệt lượng (kJ mol−1)

Nhiệt lượng/gam (kJ mol−1g−1)

Chất

Nhiệt lượng (kJ mol−1)

Nhiệt lượng/gam (kJ mol−1g−1)

methane

783

48,94

propane

2 220

50,45

ethane

1 570

52,33

butane

2 875

46,57

Như vậy, khi đốt cháy 1 gam mỗi chất trên, ethane sẽ sinh ra lượng nhiệt lớn nhất.

b) Từ kết quả phần a), ta thấy khối lượng chất cần đốt cháy ít nhất là ethane.

Giải SBT Hóa học 11 trang 41

Bài 12.21 trang 41 SBT Hóa học 11: Khí đốt hoá lỏng (Liquified Petroleum Gas, viết tắt là LPG) hay còn được gọi là gas, là hỗn hợp khí chủ yếu gồm propane (C3H8) và butane (C4H10) đã được hoá lỏng. Một loại gas dân dụng chứa khí hoá lỏng có tỉ lệ mol propane : butane là 40 : 60. Đốt cháy 1 lít khí gas này (ở 25oC, 1 bar) thì toả ra một lượng nhiệt bằng bao nhiêu? Biết khi đốt cháy 1 mol mỗi chất propane và butane toả ra lượng nhiệt tương ứng 2 220 kJ và 2 875 kJ.

Lời giải:

Trong 1 lít khí gas có 0,4 lít propane (số mol = 0,0161 mol) và 0,6 lít butane (số mol = 0,0242).

Lượng nhiệt toả ra tương ứng:

0,0161.2 220 + 0,0242.2 875 = 35,742 + 69,575 = 105,317 (kJ).

Bài 12.22 trang 41 SBT Hóa học 11: Khí gas đun nấu có thể gây ngạt. Khí gas nặng hơn không khí (propane nặng gấp 1,55 lần; butane nặng gấp 2,07 lần không khí) nên khi thoát khỏi thiết bị chứa, gas tích tụ ở những chỗ thấp trên mặt đất và tạo thành hỗn hợp gây cháy nổ. Khi phát hiện rò rỉ khí gas trong nhà, chúng ta cần phải làm gì để đảm bảo an toàn?

Lời giải:

Khi phát hiện rò rỉ khí gas trong nhà, chúng ta cần:

- Làm thoáng không khí trong phòng bằng cách mở cửa.

- Không được bật các thiết bị điện như quạt, đèn,…

- Kiểm tra khoá bình gas, khoá lại nếu do quên chưa khóa.

- Báo cho nhà cung cấp gas để sửa chữa, thay thế nếu do van bị hỏng hoặc ống dẫn gas bị hở (do lâu ngày nên bị nứt, do chuột cắn,…).

Bài 12.23 trang 41 SBT Hóa học 11: Vì sao nói “Các phương tiện giao thông là một trong các nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường ở các đô thị lớn”?

Lời giải:

Do các phương tiện giao thông đốt cháy nhiên liệu sinh ra nhiều khí carbon dioxide, các nitrogen oxide, carbon monoxide và các hạt bụi mịn do xăng, dầu cháy không hoàn toàn… nên có thể nói “Các phương tiện giao thông là một trong các nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường ở các đô thị lớn”.

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 11: Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ

Bài 12: Alkane

Bài 13: Hydrocarbon không no

Bài 15: Dẫn xuất halogen

Bài 16: Alcohol

Lý thuyết Alkane

1. Khái niệm về Alkane 

a. Tìm hiểu nguồn Alkane trong tự nhiên

- Bề mặt những vùng đầm lầy thường xuất hiện các bong bóng khí, đó là alkane đơn giản nhất

- Có tên gọi methane

- Dấu mỏ trong tự nhiên cũng chứa thành phần chính là các alkane.

b. Tìm hiểu cấu tạo và công thức chung của alkane

- Alkane không phân nhánh có mạch carbon chứa nguyên tử carbon bậc I và bậc II

- Alkane phân nhánh có chứa nguyên tử carbon bạc III, bậc IV.

=> Alkane là những hydrocarbon mạch hở, chứa liên kết đơn

- Có công thức chung: CnH2n+2 (n ≥ 1)

2. Danh pháp Alkane

- Tên theo danh pháp của alkane không phân nhánh:

 (ảnh 1)

- Tên theo danh pháp của alkane phân nhánh:

 (ảnh 2)

+ Chọn mạch chính là mạch carbon dài nhất

+ Tên nhánh là tên gốc alkyl

3. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, các alkane từ C1 đến C4 và neopentan ở thể khí

- Các alkane có nhiều nguyên tử carbon hơn ở thể lỏng hoặc rắn.

- Các alkane đều nhẹ hơn nước. 

- Do các phân tử alkane không phân cực nên alkane không tan trong nước nhưng tan tốt trong các dung môi không phân cực. 

4. Tính chất hóa học

a. Tìm hiểu đặc điểm liên kết hóa học trong phân tử alkane

- Mỗi nguyên tử carbon trong alkane đều nằm ở tâm của một tứ diện

- alkane tương đối trơ về mặt hóa học

b. Tìm hiểu tính chất hóa học của alkane

* Phản ứng thế Halogen

- Nguyên tử hydrogen liên kết với nguyên tử carbon bậc cao hơn, dễ vị thế bởi nguyên tử halogen so với nguyên tử hydrogen

- Các sản phẩm thế halogen của hydrocarbon được gọi là dẫn xuất halogen của hydrocarbon

Ví dụ: 

C6H14 + Cl2 ―1:1, ánh sáng→ C6H13Cl + HCl

* Phản ứng Cacking

- Cracking alkane là quá trình “bẻ gãy” các phân tử alkane mạch dài thành cá phân tuwe hydrocarbon mạch ngắn hơn

Ví dụ:

C12H26 → C7H16 + C5H10

* Phản ứng reforming 

- Là quá trình biến đổi cấu trúc phân tử các alkane mạch không phân nhánh, mạch hở, không thơm thành các hydrocarbon có mạch nhánh hoặc mạch vòng

* Phản ứng oxi hóa

- Oxi hóa hoàn toàn: các alkane thường dễ cháy và tỏa nhiệt nhiều nên nhiều alkane được dùng làm nhiên liệu

- Oxi hóa không hoàn toàn: Thiếu oxygen phản ứng cháy xảy ra không hoàn toàn → gây ô nhiễm môi trường

+ Alkane không làm mất màu dung dịch KMNO4

5. Ứng dụng của alkane và điều chế alkane trong công nghiệp

a. Tìm hiểu ứng dụng của alkane

- Alkane dùng làm nhiên liệu, dung môi, dầu nhờn,… và là nguyên liệu trong tổng hợp hữu cơ

b. Tìm hiểu điều chế alkane trong công nghiệp

- Alkane là thành phần chính của khí nhiên nhiêm, khí đồng hành và dầu mỏ

+ Từ khí thiên nhiên thu được: CH4, C2H6,…

+ Từ dầu mỏ bằng phương pháp chưng cất

c. Tìm hiểu một số nguyên nhân gây ô nhiễm không khí do các phương tiện giao thông, cách giảm thiểu và hạn chế

-  Ô nhiễm không khí là một trong các nguyên nhân góp phần làm Trải Đất nóng lên và gây ra sự biến đổi khí hậu toàn cầu:

+ Khí thải do các phương tiện giao thông hoạt động thải ra 

+ Khói thải và các hạt bụi mịn thải vào khí quyền là tác nhân gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ người dân.

- Biện pháp

+ Tăng cường hình thức vận tải công cộng

+ Giảm thiểu sự phụ thuộc nhiên liệu hoá thạch, tăng cường các nguồn nhiên liệu xanh, sạch như hydrogen, năng lượng mặt trời

+ Bảo vệ rừng

=> Là những cách giúp hạn chế sự ô nhiễm không khí

Đánh giá

0

0 đánh giá