Tailieumoi.vn sưu tầm và biên soạn chuyên đề Ankađien gồm đầy đủ lý thuyết, các dạng bài tập chọn lọc và ví dụ minh họa từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh ôn luyện kiến thức, biết cách làm bài tập môn Hóa học 11.
Chuyên đề Ankađien
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Định nghĩa – Phân loại
a. Định nghĩa
Ankađien là hiđrocacbon mạch hở có hai liên kết đôi C=C trong phân tử, có công thức phân tử chung là .
b. Phân loại
Căn cứ vào vị trí tương đối giữa 2 liên kết đôi:
Ankađien có hai liên kết đôi cạnh nhau.
Ví dụ: anlen.
Ankađien có 2 liên kết đôi cách nhau 1 liên kết đơn (ankađien liên hợp).
Ví dụ: : buta-1,3-đien
Ankađien có 2 liên kết đôi cách nhau từ 2 liên kết đơn trở lên.
Ví dụ: penta-1,4-đien.
2. Tính chất vật lí
Buta-1,3-đien là chất khí, isopren là chất lỏng sôi ở
Cả hai chất đều không tan trong nước nhưng tan trong một số dung môi hữu cơ (rượu, ete,…).
3. Tính chất hóa học
Ankađien có các tính chất hóa học tương tự với anken.
a. Phản ứng cộng
Ví dụ:
Ví dụ:
b. Phản ứng trùng hợp
Khi có mặt xúc tác, ở nhiệt độ và áp suất thích hợp, buta-1,3-đien và isopren tham gia phản ứng trùng hợp, chủ yếu theo kiểu 1,4.
Ví dụ:
Butađien polibutađien
c. Phản ứng oxi hóa
Ví dụ:
Nhận xét: Khi đốt cháy ankađien luôn có:
Buta-1,3-đien và isopren làm mất màu dung dịch thuốc tím (KMnO4) tương tự anken.
4. Điều chế
Điều chế ankađien bằng cách tách hiđro từ ankan tương ứng.
Ví dụ:
5. Ứng dụng
Trùng hợp buta-1,3-đien và isopren để thu được polime có tính chất đàn hồi Dùng để sản xuất cao su.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Lí thuyết liên quan đến tính chất hóa học của ankađien
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho phản ứng giữa buta-1,3-đien và HBr ở (tỉ lệ mol 1 : 1), sản phẩm chính của phản ứng là
A. B.
C. D.
Hướng dẫn giải
Ở , buta-1,3-đien ưu tiên cộng 1, 2:
Phương trình hóa học
|
Sản phẩm chính
Sản phẩm phụ |
Chọn A.
III. Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Số sản phẩm cộng tối đa khi cho isopren phản ứng với dung dịch HBr theo tỉ lệ mol 1 : 1 là
A. 8. B. 5.
C. 7. D. 6.
Câu 2: Ankađien X là
A. 2-metylpenta-1,3-đien. B. 2-metylpenta-2,4-đien.
C. 4-metylpenta-1,3-đien. D. 2-metylbuta-1,3-đien.
Câu 3: Chất không phải là sản phẩm cộng giữa dung dịch brom và isopren (theo tỉ lệ mol 1 : 1) là
A.
B.
C.
D.
Câu 4: Trùng hợp đivinyl tạo ra cao su Buna có cấu tạo là
A.
B.
C.
D.
Câu 5: Trùng hợp isopren tạo ra cao su isopren có cấu tạo là
A.
B.
C.
D.
Câu 6: Dùng dung dịch brom phân biệt được chất nào sau đây?
A. buta-1,3-đien và isopren. B. buta-1,3-đien và buta-1,2-đien.
C. isopentan và isopren. D. but-1-en và but-2-en.
Bài tập nâng cao
Câu 7: Khi cho isopren tác dụng với dung dịch Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 có thể thu được bao nhiêu sản phẩm?
A. 4. B. 2.
C. 3. D. 5.
Câu 8: Ankađien liên hợp X có công thức phân tử C5H8. Khi cho X tác dụng với H2, xúc tác Ni có thể tạo được hiđrocacbon Y có đồng phân hình học. X là
A. penta-1,3-đien. B. penta-1,2-đien.
C. isopren. D. penta-1,4-đien.
Dạng 2: Phản ứng oxi hóa hoàn toàn ankađien.
Phương pháp giải
Khi đốt cháy ankađien:
Nhận xét: Khi đốt cháy ankađien luôn có:
Bảo toàn khối lượng:
Bảo toàn nguyên tố O:
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm buta-1,3-đien và isopren thu được 0,9 mol CO2 và 12,6 gam nước. Giá trị của m là
A. 12,1. B. 12,2.
C. 12,3. D. 12,4.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Bảo toàn nguyên tố C:
Bảo toàn nguyên tố H:
Bảo toàn khối lượng:
Chọn B.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X gồm anken và ankađien thu được CO2 và H2O trong đó số mol CO2 nhiều hơn số mol H2O là 0,1 mol. Vậy 0,15 mol hỗn hợp X có thể làm mất màu dung dịch chứa tối đa bao nhiêu mol brom?
A. 0,15 mol. B. 0,20 mol.
C. 0,30 mol. D. 0,25 mol.
Hướng dẫn giải
Gọi công thức của anken là CnH2n và ankađien là .
Sơ đồ phản ứng:
Theo sơ đồ:
Số mol Br2 phản ứng là:
Chọn D
IV. Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol chất A (chứa C, H) thu được 0,2 mol H2O. Biết A trùng hợp cho B có tính đàn hồi. Tên gọi của A là
A. buta-1,3-đien. B. 2-metylbuta-1,3-đien.
C. 2-metylbuta-1,2-đien. D. 2-metylpenta-1,3-đien.
Câu 2: Đốt a gam hỗn hợp gồm buta-1,3-đien và isopren thu được 20,16 lít CO2 (đktc) và 12,6 gam nước. Thể tích oxi cần dùng (ở đktc) là
A. 28 lít. B. 29 lít.
C. 18 lít. D. 27 lít.
Câu 3: Oxi hóa hoàn toàn 1,36 gam ankađien X thu được 2,24 lít CO2 (đktc). Khi hiđro hóa hoàn toàn X thu được một hiđrocacbon có mạch phân nhánh. Số công thức cấu tạo của X là
A. 2 B. 3.
C. 4. D. 5.
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon mạch hở cùng dãy đồng đẳng thu được 20,16 lít khí CO2 (đktc) và 9,72 gam H2O. Hai hiđrocacbon trong hỗn hợp X thuộc dãy đồng đẳng
A. ankađien. B. ankin.
C. ankylbenzen. D. ankađien hoặc ankin.
Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 1,29 mol hỗn hợp X gồm ankađien ; anken thu được 1,892 mol CO2 và 1,302 mol H2O. Số mol của anken có trong hỗn hợp X là
A. 0,602 mol. B. 0,590 mol.
C. 0,700 mol. D. tất cả đều sai..
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X gồm anken và ankađien thu được CO2 và H2O trong đó số mol CO2 nhiều hơn số mol H2O là 0,1 mol. 0,15 mol hỗn hợp X có thể làm mất màu a mol Br2. Giá trị của a là
A. 0,15. B. 0,20.
C. 0,30. D. 0,25.
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai ankađien kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thì thu được 28,6 gam CO2 và 9,18 gam nước. Công thức của hai ankađien là
A. C6H10 và C7H12. B. C5H8 và C6H10.
C. C4H6 và C5H8. D. C3H4 và C4H6.
Bài tập nâng cao
Câu 8: Một hỗn hợp X gồm etan, propen và butađien. Tỉ khối của hỗn hợp X đối với H2 là 20. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X, sau đó cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch vôi trong dư. Khối lượng kết tủa thu được là
A. 45,0 gam. B. 37,5 gam.
C. 40,5 gam. D. 42,5 gam.
Câu 9: Hỗn hợp X gồm một anken và một ankađien. Cho 0,1 mol hỗn hợp X vào dung dịch Br2 dư thấy có 25,6 gam brom đã phản ứng. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X thu được 0,32 mol CO2. Công thức của anken và ankađien lần lượt là
A. C2H4 và C5H8. B. C2H4 và C4H6.
C. C3H6 và C4H6. D. C4H8 và C3H4.
Đáp án và lời giải
Dạng 1. Lí thuyết liên quan đến tính chất hóa học của ankađien
1 – C |
2 – C |
3 – C |
4 – B |
5 – B |
6 – C |
7 – A |
8 – A |
Câu 7: Viết phương trình hóa học của phản ứng cộng kiểu 1,2; 3,4; và 1,4 nhưng cần chú ý tới đồng phân hình học.
Câu 8: Cần chú ý điều kiện để có đồng phân hình học.
Chỉ có penta-1,3-đien khi cộng H2 tỉ lệ 1 : 1 theo kiểu 1,4 tạo anken có đồng phân hình học.
Dạng 2. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn ankađien
1 – B |
2 – A |
3 – A |
4 – D |
5 – C |
6 – D |
7 – C |
8 – D |
9 – B |
Câu 8. Hỗn hợp X gồm C2H6, C3H6, C4H6.
Gọi công thức chung của hỗn hợp X là:
Bảo toàn nguyên tố C:
Lại có:
Câu 9: Gọi trong 0,1 mol hỗn hợp X có:
Ta có hệ phương trình sau:
Xét phản ứng đốt cháy X:
Số nguyên tử C trung bình của X là:
Ta có:
Công thức của anken và ankađien lần lượt là: C2H4 và C4H6.