Chuyên đề Anken 2023 hay, chọn lọc

Đào Đình Đại Ngày: 08-03-2024 Lớp 11

Tải xuống 20 2.4 K 36

Tailieumoi.vn sưu tầm và biên soạn chuyên đề Anken 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 Anken

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp

a. Dãy đồng đẳng anken là những hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết đôi C=C, có công thức phân tử chung là $C_{n} H_{2 n} (n \geq 2)$ .

Ví dụ: C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈,…

b. Đồng phân

Đồng phân cấu tạo: Từ C₄H₈ trở đi, có đồng phân về mạch cacbon và đồng phân về vị trí liên kết đôi.
Đồng phân hình học:

Đồng phân cis-: có mạch chính nằm ở cùng phía liên kết đôi.

Đồng phân trans-: có mạch chính nằm ở hai phía khác nhau của liên kết đôi.

Điều kiện để có đồng phân hình học: $a \neq b, c \neq d$ .

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 1)

c. Danh pháp

Tên thông thường: Từ tên ankan cùng số cacbon, đổi đuôi “an” thành đuôi “ilen”.

Tên thay thế của anken = Số chỉ vị trí nhánh

+ Tên nhánh

+ Tên mạch chính

+ số chỉ vị trí liên kết đôi + en

Mạch chính: Mạch dài nhất có chứa liên kết đôi.

Đánh số thứ tự trên mạch chính từ phía gần liên kết đôi hơn.

Gọi tên nhánh theo thứ tự vần chữ cái cùng với số chỉ của nhánh.

Ví dụ: C₂H₄ : etilen; C₃H₆ : propilen; C₄H₈ : butilen

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 2)

Đọc tên: 2,3-đimetylpent-2-en.

2. Tính chất vật lí

Điều kiện thường, các anken từ C₂H₄ đến C₄H₈ là chất khí, từ C₅H₁₀ trở đi là chất lỏng hoặc rắn.

Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng của anken tăng theo chiều tăng của phân tử khối.

Các anken nhẹ hơn trước, hầu như không tan trong nước.

3. Tính chất hóa học

Liên kết đôi C=C gồm 1 liên kết $σ$ bền và 1 liên kết $π$ kém bền, dễ bị phân cắt trong các phản ứng hóa học.

a. Phản ứng cộng

Cộng H₂ tạo ankan tương ứng:

$C_{n} H_{2 n} + H_{2} \overset{N i, t °}{\to} C_{n} H_{2 n + 2}$

Ví dụ: $C H_{2} = C H_{2} + H_{2} \overset{N i, t °}{\to} C H_{3} - C H_{3} .$

Cộng halogen X₂ (Cl₂, Br₂):

$C_{n} H_{2 n} + X_{2} \to C_{n} H_{2 n} X_{2}$

Ví dụ: $C H_{2} = C H_{2} + B r_{2} (d d) \to C H_{2} B r - C H_{2} B r$

(màu nâu đỏ) (không màu)

$\to$ Dùng dung dịch brom làm thuốc thử để nhận biết anken.

Cộng HX (X: OH, Cl, Br,…):

$C_{n} H_{2 n} + H X \to C_{n} H_{2 n + 1} X$

$C_{n} H_{2 n} + H O H \to C_{n} H_{2 n + 1} O H$

Ví dụ: $C H_{2} = C H_{2} + H B r \to C H_{3} - C H_{2} B r$

$C H_{2} = C H_{2} + H O H \to C H_{3} - C H_{2} O H$

Các anken có cấu tạo phân tử không đối xứng khi cộng HX có thể cho hỗn hợp hai sản phẩm.

Quy tắc cộng Mac-côp-nhi-côp định hướng sản phẩm chính: nguyên tử H được cộng vào nguyên tử C có nhiều H hơn.

Ví dụ: $C H_{3} - C H = C H_{2} + H B r$

$\to [\begin{array}{l} C H_{3} - C H_{2} - C H_{2} B r (s a n p h a m p h u) \\ C H_{3} - C H B r - C H_{3} (s a n p h a m c h í n h) \end{array}$

b. Phản ứng trùng hợp

Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau (monome) tạo thành những phân tử rất lớn gọi là polime.

Điều kiện để monome tham gia phản ứng trùng hợp là phân tử phải có liên kết

Ví dụ:

c. Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn:

$C_{n} H_{2 n} + \frac{3 n}{2} O_{2} \overset{t °}{\to} n C O_{2} + n H_{2} O$

Ví dụ: $C_{4} H_{8} + 6 O_{2} \overset{t °}{\to} 4 C O_{2} + 4 H_{2} O$

Nhận xét: Khi đốt anken luôn có $n_{C O_{2}} = n_{H_{2} O}$

Phản ứng oix hóa không hoàn toàn:

$3 C_{n} H_{2 n} + 2 K M n O_{4} + 4 H_{2} O \to 3 C_{n} H_{2 n} {(O H)}_{2} + 2 M n O_{2} + 2 K O H$

Ví dụ: $3 C_{2} H_{4} + 2 K M n O_{4} + 4 H_{2} O \to 3 H O C H_{2} - C H_{2} O H + 2 M n O_{2} + 2 K O H$

(etylen glicol)

Nhận xét: Các đồng đẳng của anken đều làm mất màu dung dịch thuốc tím (KMnO₄).

4. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

Etilen được điều chế từ ancol etylic

$C_{2} H_{5} O H \overset{170 ° C, H_{2} S O_{4}}{\to} C H_{2} = C H_{2} + H_{2} O$

b. Trong công nghiệp

Các anken được điều chế từ ankan bằng phản ứng tách hiđro:

$C_{n} H_{2 n + 2} \overset{x t, t °}{\to} C_{n} H_{2 n} + H_{2}$

Ví dụ: $C_{3} H_{8} \overset{x t, t °}{\to} C_{3} H_{6} + H_{2}$

5. Ứng dụng

Các anken và dẫn xuất của anken là nguyên liệu cho nhiều quá trình sản xuất hóa học.

Dùng làm chất đầu tổng hợp các polime có nhiều ứng dụng như chất dẻo PE, PVC…

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 4)

Nguyên liệu cho công nghiệp hóa học

Dung môi, axit hữu cơ.

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 5)

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Lí thuyết liên quan đến đồng phân, danh pháp, tính chất của anken, điều chế ứng dụng của anken

Kiểu hỏi 1: Đặc điểm phân tử, danh pháp

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Anken X có công thức cấu tạo: $C H_{3} - C H_{3} - C (C H_{3}) = C H - C H_{3} .$ Tên của X là

A. isohexan. B. 3-metylpent-3-en.

C. 3-metylpent-2-en. D. 2-etylbut-2-en.

Hướng dẫn giải

Mạch chính có chứa liên kết đôi C=C, có 5C.

Đánh số thứ tự để số chỉ vị trí liên kết đôi nhỏ nhất.

$\begin{array}{l} \overset{5}{C H_{3}} - \overset{4}{C H_{2}} - \overset{3}{C} = \overset{2}{C H} - {\overset{1}{C H}}_{3} \\ | \\ C H_{3} \end{array}$

$\to$ Gọi tên: 3-metylpent-2-en.

$\to$ Chọn C.

Ví dụ 2: Cho các phát biểu sau:

(1) Anken là các hiđrocacbon mà phân tử có một liên kết đôi C=C.

(2) Những hiđrocacbon có công thức phân tử $C_{n} H_{2 n}$ là anken.

(3) Anken là hiđrocacbon không no, mạch hở có công thức phân tử .

(4) Anken là hiđrocacbon mạch hở có chứa liên kết đôi C=C trong phân tử.

Số nhận xét đúng là

A. 1. B. 2.

C. 3. D. 4.

Hướng dẫn giải

Có 2 phát biểu đúng là (1) và (3).

(2) sai vì ngoài anken thì xicloankan cũng là hiđrocacbon có công thức phân tử $C_{n} H_{2 n} .$

(4) sai vì trong phân tử anken chỉ có 1 liên kết đôi C=C

$\to$ Chọn B.

Kiểu hỏi 2: Đồng phân anken

Phương pháp giải

Khi viết đồng phân của anken, các bước làm tương tự ankan.

Chú ý:

Anken có 2 loại đồng phân cấu tạo: đồng phân mạch C và đồng phân về vị trí liên kết đôi.

Anken có đồng phân hình học: cis- và trans-

Điều kiện để có đồng phân hình học: $\{\begin{cases} a \neq b \\ c \neq d \end{cases}$

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 6)

Viết đồng phân của anken:

Viết mạch dài nhất, di chuyển vị trí liên kết đôi.

Giảm mạch C, di chuyển vị trí liên kết đôi, vị trí nhánh.

Lưu ý loại đồng phân đề bài yêu cầu.

+ Nếu đề bài yêu cầu đồng phân cấu tạo: chỉ có đồng phân mạch C và đồng phân vị trí liên kết đôi.

+ Nếu đề bài yêu cầu đồng phân anken nói chung: phải tính thêm cả đồng phân hình học (cis-, trans-).

Ví dụ: Số đồng phân anken có công thức phân tử C₅H₁₀ là

A. 4. B. 5.

C. 6. D. 7.

Hướng dẫn giải

Có 6 đồng phân thỏa mãn là:

$C H_{2} = C H - C H_{2} - C H_{2} - C H_{3}$

$C H_{3} - C H = C H - C H_{2} - C H_{3}$ (cis-, trans-)

$C H_{2} = C (C H_{3}) - C H_{2} - C H_{3}$

$C H_{3} - C (C H_{3}) = C H - C H_{3}$

$C H_{3} - C H (C H_{3}) C H = C H_{2}$

$\to$ Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hợp chất C₅H₁₀ mạch hở có số đồng phân cấu tạo là

A. 4. B. 5.

C. 6. D. 10.

Hướng dẫn giải

Đồng phân cấu tạo gồm đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị trí liên kết đôi.

C₅H₁₀ có 5 đồng phân cấu tạo mạch hở là:

$C H_{2} = C H - C H_{2} - C H_{2} - C H_{3}$

$C H_{3} - C H = C H - C H_{2} - C H_{3}$

$C H_{2} = C (C H_{3}) - C H_{2} - C H_{3}$

$C H_{3} - C (C H_{3}) = C H - C H_{3}$

$C H_{3} - C H (C H_{3}) C H = C H_{2}$

$\to$ Chọn B.

Ví dụ 2: Cho các anken có công thức: $C H_{3} C H = C H_{2}$ (I); $C H_{3} C H = C H C l$ (II); $C H_{3} C H = C {(C H_{3})}_{2}$ (III); $C_{2} H_{5} - C (C H_{3}) = C (C H_{3}) - C_{2} H_{5}$ (IV); $C_{2} H_{5} - C (C H_{3}) = C C l - C H_{3}$ (V). Những anken có đồng phân hình học là:

A. (I), (IV), (V). B. (II), (IV), (V).

C. (III), (IV). D. (II), (III), (IV), (V).

Hướng dẫn giải

Cho anken có công thức:

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 7)

Điều kiện để có đồng phân hình học: $\{\begin{cases} a \neq b \\ c \neq d \end{cases}$

$\to$ Có 3 anken thỏa mãn điều kiện có đồng phân hình học là (II), (IV), (V).

$\to$ Chọn B.

Kiểu hỏi 3: Tính chất hóa học của anken.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Khi cho but-1-en tác dụng với dung dịch HBr, theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp thì sản phẩm chính thu được là

A. $C H_{3} - C H_{2} - C H B r - C H_{2} B r .$

B. $C H_{3} - C H_{2} - C H B r - C H_{3} .$

C. $C H_{2} B r - C H_{2} - C H_{2} - C H_{2} B r .$

D. $C H_{3} - C H_{2} - C H_{2} - C H_{2} B r .$

Hướng dẫn giải

Quy tắc cộng Mac-côp-nhi-côp định hướng sản phẩm chính: Nguyên tử H gắn vào C có nhiều H hơn.

Phương trình hóa học:

$C H_{2} = C H - C H_{2} C H_{3} + H B r \to [\begin{array}{l} C H_{3} - C H B r - C H_{2} C H_{3} (s a n p h a m c h í n h) \\ C H_{2} B r - C H_{2} - C H_{2} C H_{3} (s a n p h a m p h u) \end{array}$

$\to$ Chọn B.

Ví dụ 2: Số đồng phân cấu tạo anken ở thể khí (đktc) mà khi cho mỗi anken đó tác dụng với dung dịch HCl chỉ cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất là

A. 2. B. 1.

C. 3. D. 4.

Hướng dẫn giải

Các anken ở thể khí có số cacbon không vượt quá 4. Có 5 anken thỏa mãn là:

$C H_{2} = C H_{2}$ (*)

$C H_{2} = C H - C H_{3}$

$C H_{2} = C H - C H_{2} - C H_{3}$

$C H_{3} - C H = C H - C H_{3}$ (**)

$C H_{2} = C H (C H_{3}) - C H_{3}$

Anken cộng HCl cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất: anken có cấu tạo đối xứng.

$\to$ Có 2 công thức thỏa mãn là: (*) và (**).

$\to$ Chọn A.

Kiểu hỏi 4: Nhận biết anken

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Nêu phương pháp hóa học phân biệt hai khí metan và etilen.

Hướng dẫn giải

Dẫn lần lượt hai khí vào hai ống nghiệm chứa dung dịch brom:

Khí nào làm mất màu dung dịch brom, đó là khí etilen:

$C H_{2} = C H_{2} + B r_{2 (d u n g d i c h)} \to C H_{2} B r - C H_{2} B r$

nâu đỏ không màu

Khí không làm mất màu dung dịch brom là metan.

Kiểu hỏi 5: Điều chế, ứng dụng của anken

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Y từ dung dịch X:

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 8)

Hình vẽ trên minh họa cho phản ứng:

A. $N H_{4} C l + N a O H \overset{t °}{\to} N a C l + N H_{3} + H_{2} O$

B. $N a C l_{(r a n)} + H_{2} S O_{4 (d a c)} \overset{t °}{\to} N a H S O_{4} + H C l$

C. $C_{2} H_{5} O H \overset{H_{2} S O_{4 ñ a ë c} 170 ° C}{\to} C_{2} H_{4} + H_{2} O$

D. $C H_{3} C O O N a_{(r a n)} + N a O H_{(r a n)} \overset{C a O, t °}{\to} N a_{2} C O_{3} + C H_{4}$

Hướng dẫn giải

Khí Y được thu bằng phương pháp dời chỗ của nước, nên khí Y không tan trong nước $\to$ Loại đáp án A, B (NH₃ và HCl tan tốt trong nước).

Khí Y được điều chế từ dung dịch X $\to$ Loại đáp án D.

$\to$ Chọn C.

Ví dụ 2: Kể tên 3 ứng dụng thường gặp của etilen trong đời sống sản xuất.

Hướng dẫn giải

Ứng dụng trong đời sống hay gặp của etilen là:

Là nguyên liệu để tổng hợp nhựa polietilen.

Là nguyên liệu để sản xuất ancol etylic.

Dùng etilen để kích thích quả mau chín.

III. Bài tập tự luyện dạng 1

Bài tập cơ bản

Câu 1: Anken là

A. những hiđrocacbon có 1 liên kết đôi trong phân tử là anken.

B. những hiđrocacbon mạch hở có 1 liên kết đôi trong phân tử anken.

C. những hiđrocacbon có liên kết ba trong phân tử.

D. những hiđrocacbon mạch hở có liên kết ba trong phân tử.

Câu 2: Anken X có đặc điểm: Trong phân tử có 11 liên kết xích ma $(σ)$ . Công thức phân tử của X là

A. C₃H₆. B. C₄H₈

C. C₆H₁₂. D. C₅H₁₀.

Câu 3: Hợp chất có đồng phân hình học là

A. 2-metylbut-2-en. B. 2-clobut-1-en.

C. 2,3-điclobut-2-en. D. 2,3-đimetylpent-2-en.

Câu 4: Cho các chất sau:

(1) 2-metylbut-1-en; (2) 3,3-đimetylbut-1-en;

(3) 3-metylpent-1-en; (4) 3-metylpent-2-en.

Những chất là đồng phân của nhau là

A. (3) và (4). B. (1), (2) và (3).

C. (1) và (2). D. (2), (3) và (4).

Câu 5: Hợp chất 2,4-đimetylhex-1-en ứng với công thức cấu tạo là

A. $\begin{array}{l} C H_{3} - C H - C H_{2} - C H = C H_{2} \\ | | \\ C H_{3} C H_{3} \end{array}$ B. $\begin{array}{l} C H_{3} - C H - C H_{2} - C = C H_{2} \\ | | \\ C_{2} H_{5} C H_{3} \end{array}$

C. $\begin{array}{l} C H_{3} - C H_{2} - C H - C H - C H = C H_{2} \\ | | \\ C H_{3} C H_{3} \end{array}$ D. $\begin{array}{l} C H_{3} - C H - C H_{2} - C H_{2} - C = C H_{2} \\ | | \\ C H_{3} C H_{3} \end{array}$

Câu 6: Cho 3,3-đimetylbut-1-en tác dụng với HBr. Sản phẩm chính của phản ứng là

A. 2-brom-3,3-đimetylbutan.

B. 2-brom-2,3-đimetylbutan.

C. 2,2-đimetylbutan.

D. 3-brom-2,2-đimetylbutan.

Câu 7: Hyđrat hóa hai anken chỉ tạo thành hai ancol. Hai anken đó là

A. 2-metylpropen và but-1-en.

B. propen và but-2-en.

C. eten và but-2-en.

D. eten và but-1-en.

Câu 8: Cho etilen tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, nóng, sản phẩm chính thu được là

A. CH₃CH₂OH. B. CH₃CH₂SO₄H.

C. CH₃CH₂SO₃H. D. $C H_{2} = C H S O_{4} H .$

Câu 9: Trùng hợp eten, sản phẩm thu được có cấu tạo là

A. ${(C H_{2} = C H_{2})}_{n}$ . B. ${(C H_{2} - C H_{2})}_{n}$

C. ${(C H = C H)}_{n}$ D. ${(C H_{3} - C H_{3})}_{n}$

Câu 10: Oxi hóa etilen bằng dung dịch KMnO₄ thu được sản phẩm là:

A. MnO₂, C₂H₄(OH)₂, KOH. B. K₂CO₃, H₂O, MnO₂.

C. C₂H₅OH, MnO₂, KOH. D. C₂H₄(OH)₂, K₂CO₃, MnO₂.

Câu 11: Chất nào sau đây được dùng làm nguyên liệu tổng hợp nên nhựa PP?

A. etilen. B. Propan.

C. Propen. D. butan.

Bài tập nâng cao

Câu 12: Khi điều chế etilen trong phòng thí nghiệm từ C₂H₅OH, (H₂SO₄ đặc, $170 ° C$ ) thường lẫn một số tạp chất. Để làm sạch etilen, cần sục hỗn hợp sản phẩm qua bình đựng dung dịch nào dưới đây?

A. dung dịch brom dư. B. dung dịch NaOH dư.

C. dung dịch Na₂CO₃ dư. D. dung dịch KMnO₄ loãng dư.

Câu 13: Để phân biệt etan và eten, người ta dùng phản ứng nào là thuận tiện nhất?

A. Phản ứng đốt cháy. B. Phản ứng cộng với hiđro.

C. Phản ứng cộng với nước brom. D. Phản ứng trùng hợp.

Câu 14: Có bao nhiêu đồng phân anken là chất khí ở điều kiện thường?

A. 2. B. 3.

C. 5. D. 6.

Dạng 2: Phản ứng cộng của anken

Bài toán 1: Anken tác dụng với HX, X₂ (X là Cl, Br, I)

Phương pháp giải

Phương trình hóa học:

$C_{n} H_{2 n} + H X \to C_{n} H_{2 n + 1} X$

$C_{n} H_{2 n} + X_{2} \to C_{n} H_{2 n} X_{2}$

Theo phương trình: $T = \frac{n_{H X}}{n_{C_{n} H_{2 n}}} = \frac{n_{X_{2}}}{n_{C_{n} H_{2 n}}} = 1$

$\to$ Nếu $T = 1 \to$ Hiđrocacbon mạch hở là anken

Nhận xét: $m_{b ì n h b r o m t a n g} = m_{a n k e n}$

Ví dụ: 0,05 mol hiđrocacbon mạch hở X làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam brom cho ra sản phẩm có hàm lượng brom đạt 69,56%. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₆. B. C₄H₈.

C. C₅H₁₀. D. C₅H₈.

Hướng dẫn giải

$n_{B r_{2}} = 0, 05 m o l; n_{X} = 0, 05 m o l$

Xét tỉ lệ: $T = \frac{n_{B r_{2}}}{n_{X}} = \frac{0, 05}{0, 05} = 1$

$\to X$ là anken: $C_{n} H_{2 n} (n \geq 2)$

Phương trình hóa học:

$C_{n} H_{2 n} + B r_{2} \to C_{n} H_{2 n} B r_{2}$

Ta có: $% m_{B r} = \frac{80.2}{14 n + 80.2} .100 % = 69, 56 %$

$\to$ n = 5

Vậy công thức của X là

$\to$ Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho hiđrocacbon mạch hở X phản ứng với brom (dung dịch) theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được chất hữu cơ Y (chứa 74,08% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau. Tên gọi của X là

A. but-1-en. B. but-2-en.

C. propilen. D. butan.

Hướng dẫn giải

X phản ứng với Br₂ theo tỉ lệ mol 1 : 1 nên X là anken, có công thức $C_{n} H_{2 n} (n \geq 2)$ .

Phương trình hóa học: $C_{n} H_{2 n} + B r_{2} \to C_{n} H_{2 n} B r_{2}$

Ta có: $% m_{B r} = \frac{80.2}{14 n + 80.2} .100 % = 74, 08 %$

$\to n = 4.$

$\to$ Công thức của X là C₄H₈

Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau nên X là but-1-en.

$C H_{2} = C H - C H_{2} C H_{3} + H B r \to [\begin{array}{l} C H_{3} - C H B r - C H_{2} C H_{3} (s a û n p h a m c h í n h) \\ C H_{2} B r - C H_{2} - C H_{2} C H_{3} (s a û n p h a m p h u) \end{array}$

$\to$ Chọn A.

Ví dụ 2. Dẫn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp X gồm hai anken là đồng đẳng kế tiếp vào bình nước brom dư, thấy khối lượng bình tăng thêm 7,7 gam.

a) Xác định công thức phân tử của hai anken.

b) Tính thành phần phần trăm về thể tích của hai anken.

Hướng dẫn giải

a) Ta có: $n_{X} = 0, 15 m o l$

Khối lượng bình brom tăng chính là khối lượng của anken nên $m_{X} = 7, 7 g a m .$

Gọi công thức phân tử chung của hai anken trong X là $C_{\bar{n}} H_{2 \bar{n}} (\bar{n} > 2) .$

Ta có: $M_{C_{\bar{n}} H_{2 \bar{n}}} = \frac{7, 7}{0, 15} = 51, 33$

$\Leftrightarrow 14 \bar{n} = 51, 33$

$\to \bar{n} = 3, 67$

Vì hai anken là đồng đẳng kế tiếp $\to$ Công thức phân tử của hai anken là C₃H₆ và C₄H_8.

b) Áp dụng sơ đồ đường chéo cho số nguyên tử C trung bình của hỗn hợp C₃H₆ và C₄H₈ ta có:

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 9)

$\to \frac{n_{C_{4} H_{8}}}{n_{C_{3} H_{6}}} = \frac{2}{1}$

Các khí đo ở cùng điều kiện nên tỉ lệ về thể tích chính là tỉ lệ về số mol.

Thành phần phần trăm về thể tích của hai anken là:

$% V_{C_{3} H_{6}} = \frac{1}{3} .100 % = 33, 33 % .$

$\to % V_{C_{4} H_{8}} = 100 % - 33, 33 % = 66, 67 %$

Bài toán 2: Anken tác dụng với H₂

Phương pháp giải

Phương trình hóa học:

$C_{n} H_{2 n} + H_{2} \overset{N i, t °}{\to} C_{n} H_{2 n + 2}$

Theo phương trình: $\frac{n_{H_{2}}}{n_{C_{n} H_{2 n}}} = 1$

Nhận xét: $n_{k h í g i a m} = n_{H_{2} p h a n u n g}$

Bảo toàn khối lượng:

$n_{h h t r u o c p u} . M_{h h t r u o c p u} = n_{h h s a u p u} . M_{h h s a u p u}$

Chú ý: Sau phản ứng cộng hiđro vào anken mà ${\bar{M}}_{h h s a u p u} < 28$ thì trong hỗn hợp sau phản ứng có H₂ dư.

Ví dụ: Cho H₂ và một anken có thể tích bằng nhau qua niken đun nóng ta được hỗn hợp A. Biết tỉ khối hơi của A đối với H₂ là 23,2. Hiệu suất phản ứng hiđro hóa là 75%. Công thức phân tử của anken là

A. C₂H₄. B. C₃H₆.

C. C₄H₈. D. C₅H₁₀.

Hướng dẫn giải

Ta chọn $n_{H_{2}} = n_{C_{n} H_{2 n}} = 1 m o l$

Phương trình hóa học:

$C_{n} H_{2 n} + H_{2} \overset{N i, t °}{\to} C_{n} H_{2 n + 2}$

Ta có: $n_{k h í g i a m} = n_{H_{2} p h a n u n g}$

Vì $H = 75 %$ nên $n_{H_{2} p h a n u n g} = 1, 75 % = 0, 75 m o l$

$\to n_{s a u p h a n u n g} = 1 + 1 - 0, 75 = 1, 25 m o l$

Bảo toàn khối lượng:

$m_{h h t r u o c p u} = m_{h h s a u p u} = m_{A}$

$\Leftrightarrow 1.2 + 14 n .1 = 23, 2.2.1, 25$

$\to n = 4$

Vậy công thức của anken là C₄H₈.

$\to$ Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm anken và hiđro có tỉ khối so với heli bằng 3,33. Cho X đi qua bột niken nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với heli là 4. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₄. B. C₃H₈.

C. C₄H₈. D. C₅H₁₀.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức của anken là $C_{n} H_{2 n} (n \geq 2)$ .

Nhận thấy: $M_{Y} = 4.4 = 16 < 28$

$\to$ Sau phản ứng H₂ còn dư, C₂H_2n đã phản ứng hết.

Bảo toàn khối lượng: $m_{X} = m_{Y} \Leftrightarrow n_{X} . M_{X} = n_{Y} . M_{Y}$

$\to \frac{n_{X}}{n_{Y}} = \frac{M_{Y}}{M_{X}} = \frac{16}{3, 33.4} = 1, 2$

Chọn $n_{X} = 1, 2 m o l; n_{Y} = 1 m o l$ .

Ta có: $n_{H_{2} p h a n u n g} = 1, 2 - 1 = 0, 2 m o l \to n_{C_{n} H_{2 n}} = n_{H_{2} p h a n u n g} = 0, 2 m o l$

$\to n_{H_{2} b a n ñ a à u} = n_{X} - n_{C_{n} H_{2 n}} = 1, 2 - 0, 2 = 1 m o l$

Lại có: $m_{X} = 1, 2.3, 33.4 = 16 g a m \Leftrightarrow 0, 2.14 n + 1.2 = 16$

$\to n = 5$

$\to$ Công thức của anken là .

$\to$ Chọn D.

Ví dụ 2. Hỗn hợp khí X gồm H₂ và C₂H₄ có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hóa là

A. 20%. B. 40%.

C. 50%. D. 25%.

Hướng dẫn giải

Ta có: $M_{X} = 3, 75.4 = 15.$ Sơ đồ đường chéo:

Chuyên đề Anken 2022 hay, chọn lọc (ảnh 10)

$\to \frac{n_{H_{2}}}{n_{C_{2} H_{4}}} = \frac{13}{13} = 1 \to$ Có thể tính hiệu suất phản ứng theo H₂ hoặc theo C₂H₄.

Bảo toàn khối lượng: $m_{X} = m_{Y} \Leftrightarrow n_{X} . M_{X} = n_{Y} . M_{Y}$

$\to \frac{n_{X}}{n_{Y}} = \frac{M_{Y}}{M_{X}} = \frac{5.4}{15} = \frac{4}{3}$

$\to$ Chọn $n_{X} = 4 m o l; n_{Y} = 3 m o l .$

Trong X ban đầu có $n_{H_{2}} = n_{C_{2} H_{4}} = 2 m o l$

Lại có: $n_{H_{2} p h a n ù n g} = n_{X} - n_{Y} = 1 m o l$

$\to H = \frac{1}{2} .100 % = 50 %$

$\to$ Chọn C.

IV. Bài tập tự luyện dạng 2

Bài tập cơ bản

Câu 1: Cho 2,24 lít anken lội qua bình đựng dung dịch brom thì thấy khối lượng bình tăng 4,2 gam. Anken có công thức phân tử là

A. C₂H₄. B. C₃H₆.

C. C₄H₈. D. C₄H₁₀.

Câu 2: Một anken X cộng hợp với dung dịch Br₂ tạo sản phẩm có thành phần khối lượng brom là 85,11%. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₆. B. C₂H₄.

C. C₅H₁₀. D. C₄H₈.

Câu 3: Cho 3,36 lít hỗn hợp etan và etilen (đktc) đi chậm qua dung dịch brom dư. Sau phản ứng khối lượng bình brom tăng thêm 2,8 gam. Số mol etan và etilen trong hỗn hợp lần lượt là

A. 0,05 và 0,10. B. 0,10 và 0,05.

C. 0,12 và 0,03. D. 0,03 và 0,12.

Câu 4: Cho 2,8 gam anken A làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam Br₂. Hiđrat hóa A chỉ thu được một ancol duy nhất. A có tên là

A. but-1-en. B. but-2-en.

C. hex-2-en. D. 2,3-đimetylbut-2-en.

Câu 5: Hỗn hợp X gồm H₂ và C₂H₄ có tỉ khối so với H₂ là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ là 12,5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hóa là

A. 70%. B. 60%.

C. 50%. D. 80%.

Câu 6: Hỗn hợp X gồm etilen và hiđro có tỉ khối so với H₂ là 4,25. Dẫn X qua bột Ni nung nóng $(H = 75 %)$ thu được hỗn hợp Y (thể tích các khí đo ở cùng điều kiện). Tỉ khối hơi của Y so với H₂là

A. 5,23. B. 10,4.

C. 4,25. D. 5,75.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm H₂, C₂H₄ và C₃H₆ có tỉ khối so với H₂ là 9,25. Cho 22,4 lít X (đktc) vào bình kín có sẵn một ít bộ Ni. Đun nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ bằng 10. Tổng số mol H₂ đã phản ứng là

A. 0,070 mol. B. 0,015 mol.

C. 0,075 mol. D. 0,050 mol.

Bài tập nâng cao

Câu 8: Dẫn hỗn hợp X gồm C_nH_2n và H₂ (số mol bằng nhau) qua Ni, thu được hỗn hợp Y. Tỉ khối hơi của Y so với X là 1,6. Hiệu suất của phản ứng là

A. 40%. B. 60%.

C. 65%. D. 75%.

Câu 9: Hỗn hợp X gồm anken Y và H₂. Tỉ khối hơi của X so với H₂ là 7,67. Dẫn X qua Ni nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Z có tỉ khối so với H₂ là 11,50. Anken Y là

A. C₂H₄. B. C₃H₆.

C. C₄H₈. D. C₅H₁₀.

Câu 10: Một hỗn hợp X gồm ankan A và anken B, A có nhiều hơn B một nguyên tử cacbon, A và B đều ở thể khí (ở đktc). Khi cho 6,72 lít khí X (đktc) đi qua nước brom dư, khối lượng bình brom tăng lên 2,8 gam; thể tích khí còn lại chỉ bằng 2/3 thể tích hỗn hợp X ban đầu. Công thức phân tử của A, B và khối lượng của hỗn hợp X là

A. C₄H_10, C₃H₆ và 5,8 gam.

B. C₃H₈, C₂H₄ và 5,8 gam.

C. C₄H₁₀, C₃H₈ và 12,8 gam.

D. C₃H₈, C₂H₄ và 11,6 gam.

Dạng 3: Phản ứng oxi hóa anken

Bài toán 1: Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

Phương pháp giải

Phương trình hóa học:

$C_{n} H_{2 n} + \frac{3 n}{2} O_{2} \overset{t °}{\to} n C O_{2} + n H_{2} O$

Theo phương trình: $n_{C O_{2}} = n_{H_{2} O}$

$\to$ Đốt hiđrocacbon mạch hở có $n_{C O_{2}} = n_{H_{2} O}$ thì hiđrocacbon đó là anken.

Chú ý: Bài toán hỗn hợp có thể sử dụng phương pháp trung bình để tìm ra số nguyên tử cacbon trung bình. Bảo toàn khối lượng:

$\{\begin{cases} m_{a n k e n} = m_{C} + m_{H} \\ m_{a n k e n} + m_{O_{2}} = m_{C O_{2}} + m_{H_{2} O} \end{cases}$

Bảo toàn nguyên tố O: $2 n_{O_{2}} = 2 n_{C O_{2}} + n_{H_{2} O}$

Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít (đktc) hỗn hợp hai anken là đồng đẳng liên tiếp thu được m gam H₂O và (m + 39) gam CO₂. Công thức phân tử của hai anken là

A. C₂H₄ và C₃H₆. B. C₄H₈ và C₅H₁₀.

C. C₃H₆ và C₄H₈. D. C₆H₁₂ và C₅H₁₀.

Hướng dẫn giải

Ta có: $n_{a n k e n} = 0, 4 m o l$

Gọi công thức phân tử của hai anken là $C_{\bar{n}} H_{2 \bar{n}} (\bar{n} > 2)$ .

Phương trình hóa học:

$C_{\bar{n}} H_{2 \bar{n}} + \frac{3 \bar{n}}{2} O_{2} \overset{t °}{\to} \bar{n} C O_{2} + \bar{n} H_{2} O$

$0, 4 \to 0, 4 \bar{n} \to 0, 4 \bar{n}$ mol

Ta có: $m_{C O_{2}} - m_{H_{2} O} = m + 39 - m = 39 g a m$

$\Leftrightarrow 44.0, 4 \bar{n} - 18.0, 4 \bar{n} = 39$

$\to \bar{n} = 3, 75$

$\to$ Hai anken là C₃H₆ và C₄H₈.

$\to$ Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp eten, propen, but-2-en cần dùng vừa đủ b lít oxi (ở đktc) thu được 2,4 mol CO₂ và 2,4 mol nước. Giá trị của b là

A. 92,40. B. 94,20. C. 80,64. D. 24,90.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức phân tử của ba anken là

Phương trình hóa học:

Bảo toàn nguyên tố O:

lít

Chọn C.

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH₄, C₄H₁₀và C₂H₄ thu được 0,14 mol CO₂ và 0,23 mol H₂O. Số mol của ankan và anken trong hỗn hợp lần lượt là

A. 0,09 mol và 0,01 mol. B. 0,01 mol và 0,09 mol.

C. 0,08 mol và 0,02 mol. D. 0,02 mol và 0,08 mol.

Hướng dẫn giải

Khi đốt ankan: và

Khi đốt anken:

Chọn A.

Bài toán 2: Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Để khử hoàn toàn 200 ml dung dịch KMnO₄ 0,2M tạo thành chất rắn màu nâu đen cần V lít khí C₂H₄ (ở đktc). Giá trị tối thiểu của V là

A. 2,240. B. 2,688. C. 4,480. D. 1,344.

Hướng dẫn giải

Ta có:

Số mol C₂H₄ tối thiểu là số mol C₂H₄ phản ứng vừa đủ với KMnO₄.

Phương trình hóa học:

mol

lít

Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 3

Bài tập cơ bản

Câu 1: Thổi 0,25 mol khí etilen qua 125 ml dung dịch KMnO₄ 1M trong môi trường trung tính (hiệu suất 100%), khối lượng etilen glicol thu được là

A. 11,625 gam. B. 23,250 gam. C. 15,500 gam. D. 31,000 gam.

Câu 2: Dẫn 3,36 lít hỗn hợp khí etilen và khí propilen (đktc) đi qua dung dịch KMnO₄ dư. Sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy xuất hiện m gam chất rắn màu nâu đen. Giá trị của m là

A. 6,525. B. 13,050. C. 8,700. D. 17,400.

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol một anken A thu được 4,48 lít CO₂ (đktc). Cho A tác dụng với dung dịch HBr chỉ cho một sản phẩm duy nhất. Công thức cấu tạo của A là

A. B. C. D.

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) hỗn hợp X gồm CH₄, C₂H₄ thu được 0,15 mol CO₂ và 0,2 mol H₂O. Giá trị của V là

A. 2,24. B. 3,36. C. 4.48. D. 1.68.

Câu 5: Đem đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm hai anken là đồng đẳng kế tiếp nhau thu được CO₂ và nước có khối lượng hơn kém nhau 6,76 gam. Công thức phân tử của hai anken là

A. C₂H₄ và C₃H₆. B. C₃H₆ và C₄H₈. C. C₄H₈ và C₅H₁₀. D. C₅H₁₀ và C₆H₁₂.

Câu 6: X là hỗn hợp C₄H₈ và O₂ (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 10). Đốt cháy hoàn toàn X được hỗn hợp Y. Dẫn Y qua bình H₂SO₄ đặc, dư được hỗn hợp Z. Tỉ khối của Z so với hiđro là

A. 18. B. 19. C. 20. D. 21.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm C₃H₈ và C₃H₆ có tỉ khối so với hiđro là 21,8. Đốt cháy hết 5,6 lít X (đktc) thì thu được khối lượng CO₂ và H₂O lần lượt là

A. 33,0 gam và 17,1 gam. B. 22 gam và 9,9 gam.

C. 13,2 gam và 7,2 gam. D. 33 gam và 21,6 gam.

Bài tập nâng cao

Câu 8: Cho 0,2 mol hỗn hợp X gồm etan, propan và propen qua dung dịch brom dư, thấy khối lượng bình brom tăng 4,2 gam. Lượng khí còn lại đem đốt cháy hoàn toàn thu được 6,48 gam nước. Phần trăm thể tích etan, propan và propen lần lượt là:

A. 30%, 20%, 50%. B. 20%, 50%, 30%.

C. 50%, 20%, 30%. D. 20%, 30%, 50%.

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol anken X thu được CO₂ và hơi nước. Hấp thụ hoàn toàn sản phẩm bằng 100 gam dung dịch NaOH 21,62% thu được dung dịch mới trong đó nồng độ của NaOH chỉ còn 5%. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₄. B. C₃H₆. C. C₄H₈. D. C₅H₁₀.

Đáp án và lời giải

Dạng 1: Lí thuyết liên quan đến đồng phân, danh pháp, tính chất của anken, điều chế ứng dụng của anken

1 – B	2 – B	3 – C	4 – D	5 – B	6 – A	7 – C	8 – A	9 – B	10 – A
11 – C	12 – B	13 – C	14 – D

Câu 12:

Do H₂SO₄ đặc có tính háo nước và tính oxi hóa mạnh, nên có thể tạo ra các sản phẩm phụ như CO₂, SO₂ lẫn với etilen.

Để làm sạch etilen cần dẫn sản phẩm qua dung dịch kiềm để hấp thụ hết CO₂, SO₂

Câu 13:

Eten có tham gia phản ứng cộng và trùng hợp khác với metan.

Điều kiện để thực hiện phản ứng cộng H₂ và trùng hợp phức tạp và hiện tượng không rõ.

Eten có khả năng làm mất màu dung dịch brom ngay ở điều kiện thường.

Câu 14: Từ C₂ đến C₄: anken là chất khí ở điều kiện thường.

C₂H₄: 1 đồng phân.

C₃H₆: 1 đồng phân.

C₄H₈: 4 đồng phân ( (cis,trans); ).

Vậy có tất cả 6 đồng phân.

Dạng 2: Phản ứng cộng của anken

1 – B

2 – B

3 – A

4 – B

5 – D

6 – A

7 – C

8 – D

9 – B

10 – D

Câu 7:

Bảo toàn khối lượng:

Câu 8: Giả sử

Hiệu suất tính theo anken hay H₂ đều được.

Bảo toàn khối lượng:

Câu 9. Gọi công thức của anken là

Nhận thấy:

Sau phản ứng H₂ còn dư, C_nH_2nđã phản ứng hết.

Bảo toàn khối lượng:

Chọn

Ta có:

Vậy ban đầu, trong X có 0,5 mol C_nH_2n và 1 mol H₂.

Công thức của anken là C₃H₆.

Câu 10: Ta có:

là C₂H₄ (0,1 mol); A là C₃H₈ (0,2 mol).

Dạng 3. Phản ứng oxi hóa anken

1 – A

2 – C

3 – D

4 – A

5 – A

6 – B

7 – A

8 – D

9 – A

Câu 8. Gọi số mol C₂H₆, C₃H₈, C₃

H₆ trong hỗn hợp lần lượt là x, y, z mol.

Ta có hệ phương trình:

Phần trăm theo thể tích của mỗi chất là:

Câu 9:

Gọi công thức của anken là

mol

Dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch NaOH, vì NaOH dư nên ta có chỉ tạo muối trung hòa:

mol

Ta có:

Công thức phân tử của X là C₂H₄.

Xem thêm

Tài liệu có 20 trang. Để xem toàn bộ tài liệu, vui lòng tải xuống

Từ khóa :

Hóa Học 11 Anken

Đánh giá

0 đánh giá

Đánh giá

Tìm kiếm

Tài Liệu Xem Nhiều

pdf 3 dạng bài tập về HNO3 có đáp án, chọn lọc
3 10.2 K 60
pdf Bài tập về ankin có đáp án, chọn lọc
3 9 K 450
docx 30 câu Trắc nghiệm Ankan có đáp án 2023 – Hóa học lớp 11
6 6.6 K 121
docx 30 câu Trắc nghiệm Ancol có đáp án 2023 – Hóa học lớp 11
6 6.3 K 104
pdf Lý thuyết, bài tập về andehit-xeton có đáp án, chọn lọc
10 6.3 K 100