Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 11 Hệ thống hóa về hidrocacbon hay, chi tiết cùng với 15 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học lớp 11.

Hóa học 11 Bài 38: Hệ thống hóa về hidrocacbon

A. Lý thuyết Hệ thống hóa về hidrocacbon

I. Hidrocacbon thơm

1. Đặc điểm cấu trúc và khả năng phản ứng

    - Có vòng benzen. 6 nguyên tử Csp² liên kết tạo thành lục giác đều.

    - Các aren dễ thế, khó cộng, bền với chất oxi hóa.

2. Phản ứng thế

    - Halogen thế vào nhân khi có Fe xúc tác:

    - Thế vào nhánh trong điều kiện chiếu sáng:

    - Khi có sẵn nhóm thế ở nhân benzen, sản phẩm thế được định hưởng theo quy tắc sau:

       + Nếu vòng benzen đã có sẵn nhóm thế loại I (-OH, ankyl, -NH₂, …) thì phản ứng thế xảy ra dễ hơn so với benzen và ưu tiên thế vào vị trí o- và p-.

       + Nếu vòng benzen đã có sẵn nhóm thế loại II (-COOH, -CHO, -CH=CH₂) thì phản ứng thế xảy ra khó hơn so với benzen và ưu tiên thế vào vị trí m-.

3. Phản ứng cộng

    Đun nóng có xúc tác kim loại, aren cộng H₂ tạo thành xicloankan.

4. Phản ứng oxi hóa

    - Cháy tỏa nhiều nhiệt.

    - Vòng benzen không bị oxi hóa, nhánh ankykl bị oxi hóa thành nhóm –COOH.

    Ví dụ:

II. Hidrocacbon no

1. Đặc điểm cấu trúc và khả năng phản ứng

    - Chỉ có các nguyên tử Csp³.

    - Tương đối trơ ở điều kiện thường.

2. Phản ứng thế

    - Khi đun nóng hoặc chiếu sáng: Clo có thể thế ở nhiều vị trí khác nhau còn brom thế ở C bậc cao.

3. Phản ứng cộng

    Không có phản ứng cộng (trừ xiclopropan và xiclobutan).

4. Phản ứng oxi hóa

    - Cháy, tỏa nhiệt.

    - Chỉ bị oxi hóa ở nhiệt độ cao hoặc có thêm xúc tác.

C_nH_2n+2 + O₂ → nCO₂ + (n + 1)H₂O

III. Hidrocacbon không no

1. Đặc điểm cấu trúc và khả năng phản ứng

    - Có C lai hóa sp² hoặc sp.

    - Trung tâm các phản ứng hóa học do các liên kết π kém bền.

    - Phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng.

2. Phản ứng thế

    - Ở nhiệt độ cao, clo thế H ở C bên cạnh Csp².

    - Phản ứng thế của ank-1-in:

CH≡CH + AgNO₃ + NH₃ → CAg≡CAg↓ (Bạc Axetilen) + 2NH₄NO₃

3. Phản ứng cộng

    - Anken, ankin dễ cộng với H₂, HX (X: OH^-, halogen).

4. Phản ứng oxi hóa

    - Cháy, tỏa nhiệt.

    - Dễ bị oxi hóa bởi dd KMnO₄ và các chất oxi hóa khác.

    Ví dụ:

3CH₂=CH₂ + 4H₂O + 2KMnO₄ → 3HO–CH₂–CH₂–OH + 2MnO₂↓ + 2KOH

B. Trắc nghiệm Hệ thống hóa về hidrocacbon

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 20,0 ml hỗn hợp X gồm C₃H₆, CH₄, CO (thể tích CO gấp hai lần thể tích CH₄), thu được 24,0 ml CO₂ (các thể tích khí đo cùng ở điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tỉ khối của X so với khí hiđro là

A. 22,2   B. 25,8    C. 12,9    D. 11,1

Đáp án: C

Gọi số mol CH₄ là x mol ⇒ n_CO = 2x; n_C3H₆ = 20 – 3x

Bảo toàn C:

n_CO2 = 3.(20 – 3x) + 2x + x = 24 ⇒ x = 6 mol

⇒ m_X = m_CO + m_CH4 + m_C3H₆ = 12. 28 + 6.16 + 2.42 = 516

⇒ M_X = 516 : 20 = 25,8 ⇒ d_X/H₂ = 12,9

Bài 2: Đốt cháy 6,72 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon X và Y (M_Y > M_X) thu được 11,2 lít CO₂ (đktc) vào 10,8 gam H₂O. Công thức của X là

A.C₂H₆   B. C₂H₄   C. CH₄    D. C₂H₂

Đáp án: C

Gọi số C trong X và Y: n và m (n < m)

Số mol X và Y lần lượt là: x và y

x + y = 0,3 mol;

CO₂ = n_x + n_y = 0,5 ⇒ n(x + y) < 0,5

⇒ n < 1,6 ⇒ X là CH₄

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm một ankan X và một ankin Y, thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂O. thành phần phần trăm về số mol của X và Y trong hỗn hợp m lần lượt là

A. 75% và 25%    B. 20% vao 80%

C. 35% và 65%    D. 50% và 50%

Đáp án: D

n_H2O- n_CO2 = n_X – n_Y; ⇒ n_X = n_Y ⇒ %n_X = %n_Y =50%

Bài 4: Hỗn hợp X gồm C₂H₂ và H₂ có cùng số mol. Lấy một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng, thu được hỗn hợp Y gồm C₂H₄, C₂H₆, C₂H₂ và H₂. Sục Y vào dung dịch brom (dư) thì khối lượng bình brom tăng 10,8 gam và thoát ra 4,48 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H₂ là 8. Thể tích O₂(đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là

A.22,4 lít   B. 44,8 lít    C. 26,88 lít    D. 33,6 lít

Đáp án: D

Khí thoát ra khỏi bình Br₂ là Z: C₂H₆ và H₂; V_Z = 0,2

M_Z = 16 ⇒ n_C2H₆ = n_H2 = 0,1 mol ⇒ m_Z = 0,1.30 + 0,1.2 = 3,2g

m_{bình brom tăng} = m_C2H₄ + m_C2H₂ = 10,8g

m_X = m_Y = m_C2H₄ + m_C2H₂ + m_Z = 14g

C₂H₂ = n_H2 = x mol ⇒ 26x + 2x = 14 ⇒ x = 0,5 mol

Đốt cháy Y cũng chính là đốt cháy x do vậy lượng oxi dùng là như nhau.

C₂H₂ (0,5) + 5/2O₂ (1,25 mol) → 2CO₂ + H₂O

H₂ (0,5) + 1/2O₂ (0,25 mol) → H₂O

⇒ n_O2 = 1,5 mol ⇒ V = 33,6lít

Bài 5: Hỗn hợp khí X gồm 0,1 mol C₂H₂ ; 0,2 mol C₂H₄ và 0,3 mol H₂. Đun nóng X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ bằng 11. Hỗn hợp Y phản ứng tối đa với a mol Br₂ trong dung dịch. Giá trị của a là

A.0,1   B. 0,2   C. 0,4    D. 0,3

Đáp án: B

BTKL: ⇒ m_Y = M_X = 0,1.26. + 0,2.28 + 0,3.2 = 8,8 (gam)

⇒ m_Y = 11.2 = 22 ⇒ n_Y = 0,4 mol

Số mol H₂ tham gia phản ứng là: n_X – n_Y = (0,1 + 0,2 + 0,3) – 0,4 = 0,2 mol

n_H2 (p/ư) + n_Br2 = 2n_C2H₂ + n_C2H₄ ⇒ n_Br2 = 2.0,1 +0,2 - 0,2 = 0,2 mol

Bài 6: Cho các chất sau : metan, etilen, but-2-in và axetilen. Kết luận đúng là

A. cả 4 chất đều có khả năng làm mất màu dung dịch brom.

B. có hai chất tạo kết tủa với dung dịch bạc nitrat trong dung dịch amoniac

C. có 3 chất có khả năng làm mất màu dung dịch brom.

D. không có chất nào làm nhạt màu dung dịch kali pemanganat.

Đáp án: C

Bài 7: Hiđro hóa hoàn toàn hiđrocacbon mạch hở X thu được isopentan. Số công thức cấu tạo có thể có của X là

A.4   B. 5   C. 6    D. 7

Đáp án: D

CH₃ – CH(CH₃) – CH = CH₂; CH₃ – C(CH₃) = CH – CH₃; CH₂ = C(CH₃) – CH₂ – CH₃

CH₃ – C(CH₃) = C = CH₂; CH₂ = C(CH₃) – CH= CH₂; CH₃ – CH(CH₃) – C≡CH;

CH₂ = C(CH₃) – C≡CH

Bài 8: Dẫn 4,48 lít (đktc) hỗn hợp X gồm hai anken kế tiếp trong dãy đồng đẳng vào lượng dư dung dịch Br₂, thấy dung dịch Br₂ nhạt màu đồng thời khối lượng bình đựng tăng 7,0 gam. Công thức của 2 anken là

A. C₂H₄ và C₃H₆.    B. C₃H₆ và C₄H₈.

C. C₄H₈ và C₅H10.    D. C₅H10 và C₆H₁₂.

Đáp án: A

Gọi CTTB của X là: C_nH_2n

n_X = 0,2

m bình brom tăng 7g ⇒ m_X = 7

⇒ 14n = 7:0,2 = 35 ⇒ n = 2,5

⇒ C₂H₄ và C₃H₆

Bài 9: Ba hiđrocacbon X,Y, Z là đồng dẳng kế tiếp, khối lượng phân tử của Z bằng 2 lần khối lượng phân tử của X. Các chất X, Y , Z thuộc dãy đồng đẳng

A.ankan   B. ankadien    C. anken    D. ankin

Đáp án: C

Phân tử Z hơn phân tử X 2 nhóm CH₂ ⇒ M_Z = M_X + 28

⇒ M_Z = 2M_X ⇒ 2M_X = M_X + 28 ⇒ M_X = 28 ⇒ X là C₂H₄ (anken)

Bài 10: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và viyl axetilen có tỉ khối so với H₂ là 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 ml hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ (dư) thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị của m là

A.5,85   B. 3,39    C. 6,60    D. 7,30

Đáp án: D

Đặt CTPT X: C_xH₄; M_X = 17.2 = 34 ⇒ 12x + 4 = 34 ⇒ x = 2,5

n_CO2 = 0,05.2,5 = 0,125 (mol); n_H2O = 0,05 . 2 = 0,1 mol

⇒ m = 0,125.44 + 0,1.18 = 7,3 (gam)

Bài 11: Phân biệt metan và etilen dùng dung dịch nào sau đây ?

A.Br₂   B. NaOH   C. NaCl    D. AgNO₃ trong NH₃

Đáp án: A

Bài 12: Để tách etilen ra khỏi hỗn hợp gồm etilen và axetilen ta dẫn hỗn hợp qua dung dịch

A.Br₂   B. KMnO₄   C. HCl    D. AgNO₃ trong NH₃

Đáp án: D

Bài 13: Cho các chất : etilen, axetilen, vinyl axetilen, but- I-in, but-2-in. Trong các chất trên,số chất phản ứng được với dung dịch AgNO₃ tạo kết tủa là

A.3   B. 4   C. 5    D. 2

Đáp án: A

Bài 14: Chất nào sau đây làm mất màu dung dịch KMnO₄ ở điều kiện thường ?

A.benzen   B. metan   C. toluen    D. axetilen

Đáp án: D

Bài 15: Chất nào dưới đây khi phản ứng với HCl thu được sản phẩm chính là 2-clobutan ?

A.but-2-in    B. buta-1,3-điện   C. but-1-in    D. but-1-en

Đáp án: D

Bài 16: Công thức đơn giản nhất của một hi đrocacbon là C_nH_2n-1. Hiđrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng của

A.ankan   B. ankin   C. anken    D. ankadien

Đáp án: A