Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 38: Hệ thống hóa về hiđrocacbon chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Hệ thống hóa về hiđrocacbon lớp 11.

Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 38: Hệ thống hóa về hiđrocacbon

Câu hỏi và bài tập ( trang 172 SGK Hóa học 11)

Bài 1 trang 172 SGK Hóa học 11: So sánh tính chất hóa học của:

a) anken với ankin                    b) ankan với ankylbenzen.

Cho thí dụ minh họa.

Lời giải :

a) So sánh tính chất hóa học anken và ankin:

- Giống nhau:

+ Cộng hiđro ( xúc tác Ni, t⁰)

CH₂=CH₂ + H₂  $\stackrel{Ni,t^0}{\to }$ CH₃-CH₃

CH≡CH + H₂ $\stackrel{Ni,t^0}{\to }$ CH₃-CH₃

+ Cộng brom (dung dịch).

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

CH≡CH + 2Br₂ → CHBr₂-CHBr­₂

+ Cộng HX theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp.

+ Làm mất màu dung dịch KMnO₄.

3CH≡CH + 4H₂O + 8KMnO₄ → 3(COOH)₂ + 8MnO₂↓ + 8KOH

3CH₂=CH₂ +2KMnO₄+ 4H₂O → 3CH₂(OH)-CH₂(OH) + 2MnO₂↓ + 2KOH

- Khác nhau:

+ Anken: Không có phản ứng thế bằng ion kim loại.

+ Ankin: Ank-1-in có phản ứng thế bằng ion kim loại.

CH≡CH + 2AgNO₃ + 2NH₃ → Ag-CH-CH-Ag↓ (vàng) + 2NH₄NO₃

b) ankan và ankylbenzen

- Giống nhau: 

+ phản ứng thế với halogen: 

CH₃-CH₂-CH₃ + Cl₂ $\stackrel{ánhsáng}{\to }$ CH₃-CHCl-CH₃ + HCl

C₆H₅CH₃ + Cl₂ $\stackrel{ánhsáng}{\to }$ C₆H₅CH₂Cl + HCl

Khác nhau:

+ Ankan có phản ứng tách, còn ankyl benzen thì không

C₄H₁₀ → C₄H₈ + H₂

+ ankyl benzen có phản ứng cộng, phản ứng oxi hóa không hoàn toàn với dd KMnO₄ còn ankan thì không có.

C₆H₅CH₃ + H₂ $\stackrel{Ni,t^0}{\to }$ C₆H₁₁CH₃

C₆H₅CH₃ +2KMnO₄ $\stackrel{t^0}{\to }$ C₆H₅COOK + 2MnO₂↓ + KOH + H₂O

Bài 2 trang 172 SGK Hóa học 11: Trình bày phương pháp hóa học:

a) Phân biệt các khí đựng trong các bình riêng biệt không dán nhãn: H₂, O₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₂.

b) tách riêng khí CH₄ từ hỗn hợp với lượng nhỏ các khí C₂H₄ và C₂H₂.

a) ta thấy 5 khí phân ra là 2 nhóm: 

- H₂, O₂ phân biệt O₂ bằng tàn đóm đỏ

- CH₄, C₂H₄, C₂H₂ là các hiđrocacbon => CH₄ chỉ có liên kết đơn, C₂H₄ có liên kết đôi lên có phản ứng cộng dung dịch nước brom, C₂H₂ có liên kết ba trong phân tử nên có tác dụng với Ag₂O trong NH₃ và có phản ứng với dung dịch nước brom => dựa vào đặc điểm khác nhau này để chọn thứ tự các hóa chất cho vào để phân biệt được chúng.

b) như phân tích phần a thì chỉ có CH₄  không phản ứng được với dung dịch nước brom => dùng dung dịch nước brom để tách riêng CH₄ với 2 khí còn lại

Lời giải :

a) Phân biệt các bình đựng khí riêng biệt: H₂, O₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₂.

-Dẫn từng khí qua dung dịch AgNO3 trong NH3, khí cho kết tủa vàng nhạt là C₂H₂.

CH ≡ CH + 2AgNO₃ + 2NH₃ → AgC ≡ CAg ↓ + 2NH₄NO₃

-Dẫn lần lượt 4 khí còn lại qua dung dịch brom, khí nào làm mất màu dung dịch bron là khí C₂H₄.

CH₂ = CH₂ + Br₂ → CH₂Br – CH₂Br

-Ba khí còn lại, nhận ra khí O₂ bằng tàn đóm còn than hồng: khí O₂ làm tàn đóm bùng cháy.

- Hai khí còn lại, cho lần lượt từng khí phản ứng với khí oxi, khí nào cho sản phẩm làm đục nước vôi trong là khí CH₄.

2H₂ + O₂ → 2H₂O

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

- Khí còn lại là khí H₂ 

b) Cho hỗn hợp khí đi qua dung dịch Br₂ dư, C₂H₄ và C₂H₂ sẽ tác dụng hết với dung dịch Br₂, khí đi ra là metan.

CH₂=CH₂ + Br_{2 (nâu đỏ)} → BrCH₂-CH₂Br _{(không màu)}

CH≡CH + 2Br_{2 (nâu đỏ)} → Br₂CH-CHBr_{2 (không màu)}

Bài 3 trang 172 SGK Hóa học 11: Viết phương trình hóa học của các phản ứng hoàn thành dãy chuyển hóa sau:

a) Etan  $\stackrel{(1)}{\to }$  etilen    $\stackrel{(2)}{\to }$   polietilen.

b) Metan  $\stackrel{(1)}{\to }$  axetilen  $\stackrel{(2)}{\to }$  vinylaxetilen  $\stackrel{(3)}{\to }$  butanđien  $\stackrel{(4)}{\to }$  polibutađien.

c) Benzen → brombenzen.

Lời giải :

a)

(1) CH₃-CH₃ $\stackrel{{500}^{0}C,xt,p}{\to }$ CH₂=CH₂ + H₂

(2) CH₂=CH₂  $\stackrel{t^0,p,xt}{\to }$ ( -CH₂-CH₂-)_n

b)

(1) 2CH₄ $\underset{làm\mathrm{l}ạ\mathrm{n}\mathrm{h}nhanh}{\overset{{1500}^{0}C}{\to }}$ C₂H₂ + 3H₂

(2)  2C₂H₂ $\stackrel{N{H}_{4}Cl,CuCl}{\to }$ CH≡C-CH=CH₂

(3) CH≡C-CH=CH₂  + H₂ $\stackrel{Pb,t^0}{\to }$ CH₂=CH-CH=CH₂

(4) CH₂=CH-CH=CH₂  $\stackrel{t^0,p,xtNa}{\to }$ (-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n

Bài 4 trang 172 SGK Hóa học 11: Viết phương trình hóa học tổng quát của phản ứng đốt cháy các loại hiđrocacbon đã nêu trong bảng 7.2. Nhận xét về tỉ lệ giữa số mol CO₂ và số mol H₂O trong sản phẩm của mỗi loại hiđrocacbon.

Viết PTHH đốt cháy của:

- Ankan có công thức chung: C_nH_2n+2

- Anken có công thức chung: C_nH_2n

- Ankin có công thức chung: C_nH_2n-2

- Akylbenzen có công thức chung: C_nH_2n-6

Lời giải :

1. C_nH_2n+2 +${\displaystyle \frac{3n+1}{2}}$O₂  $\stackrel{t^o}{\to }$ nCO₂ + (n+1)H₂O có

${\displaystyle \frac{n_{C{O}_2}}{n_{H_{2}O}}}={\displaystyle \frac{n}{n+1}}<1\to n_{C{O}_2}<n_{H_{2}O}$

2. C_nH_2n + ${\displaystyle \frac{3n}{2}}$O₂  $\stackrel{t^o}{\to }$  nCO₂ + nH₂O có 

${\displaystyle \frac{n_{C{O}_2}}{n_{H_{2}O}}}={\displaystyle \frac{n}{n}}=1\to n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}$

3. C_nH_2n-2 + ${\displaystyle \frac{3n-1}{2}}$O₂  $\stackrel{t^o}{\to }$  nCO₂ + (n-1)H₂O có 

${\displaystyle \frac{n_{C{O}_2}}{n_{H_{2}O}}}={\displaystyle \frac{n}{n-1}}>1\to n_{C{O}_2}>n_{H_{2}O}$

4. C_nH_2n-6 + ${\displaystyle \frac{3n-3}{2}}$O₂  $\stackrel{t^o}{\to }$  nCO₂ + (n-3)H₂O có 

${\displaystyle \frac{n_{C{O}_2}}{n_{H_{2}O}}}={\displaystyle \frac{n}{n-3}}>1\to n_{C{O}_2}>n_{H_{2}O}$

Bài 5 trang 172 SGK Hóa học 11: Khi đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X (là chất lỏng ở điều kiện thường) thu được CO₂ và H₂O có số mol theo tỉ lệ 2 : 1. Công thức phân tử của X có thể là công thức nào sau đây?

A. C₄H₄.                      B. C₅H₁₂.

C. C₆H₆.                      D. C₂H₂.

Lời giải :

Chất X là chất lỏng ở điều kiện thường => số C phải từ 5C trở lên

Khi đốt cháy X thu được CO₂ và H₂O có số mol theo tỷ lệ 2:1

$\to$ X có số C bằng số H

Thấy chỉ có C₆H₆ là thỏa mãn

Đáp án C

Lý thuyết Bài 38:Hệ thống hóa về hiđrocacbon