Bài tập file word hóa 11 kết nối Ôn tập chương 4: Hydrocarbon (P1)
Bộ câu hỏi tự luận hóa 11 kết nối tri thức. Câu hỏi và bài tập tự luận Bài tập file word hóa 11 kết nối Ôn tập chương 4: Hydrocarbon. Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Thông hiểu, nhận biết, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học hóa học 11 kết nối tri thức.
ÔN TẬP CHƯƠNG 4: HYDROCARBON
(PHẦN 1 - 20 CÂU) - 20 CÂU)
Câu 1: Cho biết khái niệm của arene?
Trả lời:
Hydrocarbon không no là những hydrocarbon trong phân tử có chứa liên kết đôi, liên kết ba (gọi chung là liên kết bội) hoặc đồng thời cả liên kết đôi và liên kết ba.
| Hydrocarbon không no | Alkene | Alkyne |
| Khái niệm | Alkene là các hydrocarbon không no, mạch hở, có chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử. | Alkyne là các hydrocarbon không no, mạch hở có chứa liên kết ba C≡C trong phân tử. |
| Công thức chung | CnH2n (n ≥ 2) | CnH2n-2 (n ≥ 2) |
| Ví dụ | C2H4, C3H6,… | C2H2, C3H4,… |
Câu 2: Alkene, Alkyne có tham gia các loại phản ứng hóa học nào?
Trả lời:
- Phản ứng cộng.
- Phản ứng trùng hợp của alkene.
- Phản ứng của alk-1-yne với AgNO3 trong NH3.
- Phản ứng oxi hóa.
Câu 3: Cho biết ứng dụng của alkane?
Trả lời:
- Khí thiên nhiên và khí dầu mỏ là nhiên liệu sạch và được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Chúng được sử dụng làm nhiên liệu trong sản xuất và đời sống.
- Ngoài ra, khí thiên nhiên và khí dầu mỏ với thành phần chính là methane được dùng làm nguyên liệu để sản xuất phân bón urea, hydrogen và ammonia.
- Các alkane lỏng được sử dụng làm nhiên liệu xăng, diesel và nhiên liệu phản lực (jet fuel)....
- Các alkane C6, C7, C8 là nguyên liệu để sản xuất benzene, toluene và các đồng phân xylene.
- Các alkane từ C11 đến C20 (vaseline) được dùng làm kem dưỡng da, sáp nẻ, thuốc mỡ. Các alkane từ C20 đến C35 (paraffin) được dùng làm nến, sáp,...
Câu 4: Tính chất vật lý của các hydrocarbon không no?
Trả lời:
Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng của alkene, alkyne không khác nhiều với alkane tương ứng. Các alkene, alkyne là những hợp chất không có mùi và đều nhẹ hơn nước.
Ở nhiệt độ thường, phần lớn các alkene và alkyne từ C2 đến C4 ở trạng thái khi, từ C5 đến C17 ở trạng thái lỏng và từ C18 trở lên ở trạng thái rắn. Chúng không tan hoặc rất ít tan trong nước, tan trong một số dung môi hữu cơ.
Câu 5: Arene có tham gia các loại phản ứng hóa học nào?
Trả lời:
- Phản ứng thế.
- Phản ứng cộng.
- Phản ứng oxi hóa.
Câu 6: Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của alkane có công thức phân tử C5H12 và phân loại các đồng phân đó.
Trả lời:
| Đồng phân | Tên gọi | |
| 1 | CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 | pentane |
| 2 | 2-methylbutane | |
| 3 | 2,2-dimethylpropane |
Câu 7: Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các alkane và alkyne có công thức phân tử C5H10, C5H8.
Trả lời:
C5H10:
| STT | Đồng phân | Tên gọi |
| 1 | CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3 | pent –1 – ene |
| 2 | 2 – methylbut – 1 – ene | |
| 3 | 3 – methylbut – 1 – ene | |
| 4 | 2 – methylbut – 2 – ene | |
| 5 | CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 | pent –2 – ene |
C5H8:
| STT | Đồng phân | Tên gọi |
| 1 | CH ≡ C – CH2 – CH2 – CH3 | pent –1 – yne |
| 2 | CH3 - C ≡ C – CH2 – CH3 | pent –2 – yne |
| 3 | CH ≡ CH – CH2 – CH2 – CH3 | pent –1 – yne |
| 4 | 3 – methylbut – 1- yne |
Câu 8: Viết công thức cấu tạo của alkane có tên gọi 2-methylpropane.
Trả lời:
Câu 9: Nghiên cứu phản ứng cộng chlorine vào benzene. Phản ứng cộng chlorine vào benzene được tiến hành như sau: Dẫn một lượng nhỏ khí chlorine vào bình nón chứa một ít benzene, đậy kín lại rồi đưa bình ra ngoài ánh nắng. Trong bình xuất hiện khói trắng và trên thành bình thấy xuất hiện một lớp bột màu trắng. Hãy cho biết lớp bột màu trắng trên thành bình là chất gì. Giải thích.
Trả lời:
Lớp bột màu trắng trên thành bình là C6H6Cl6
C6H6 + 3Cl2 (a/s)→ C6H6Cl6
Câu 10: Trong các chất sau, những chất nào làm mất màu nước bromine: propane, propene, propyne, 2-methylpropene?
Trả lời:
Các chất propene, propyne, 2-methylpropene làm mất màu nước bromine.
Alkane, alkyne làm mất màu nước bromine.
Câu 11: Làm thế nào có thể lựa chọn và sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ arene và dẫn xuất của nó an toàn, thân thiện với môi trường?
Trả lời:
Cần phải có hiểu biết về arene để có thể lựa chọn và sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ arene và dẫn xuất của nó an toàn, thân thiện với môi trường.
Câu 12: Viết phương trình phản ứng của ethylbenzene với các tác nhân sau:
a) Br2/FeBr3, to;
b) HNO3 đặc/H2SO4 đặc
Trả lời:
C6H5C2H5 + Br2 → C6H5C2H4Br + HBr
C6H5C2H5 + HNO + HNO3 → C6H4NO2C2H5 + H2O
Cụ thể:
Câu 13: Hãy trình bày phương pháp hoá học nhận biết ba khí sau: ethane, ethylene, acetylene.
Trả lời:
- Dẫn lần lượt từng khí qua dung dịch AgNO3/NH3, xuất hiện kết tủa vàng thì khí đó là acetylene - Dẫn lần lượt từng khí qua dung dịch AgNO3/NH3, xuất hiện kết tủa vàng thì khí đó là acetylene
CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC≡CAg↓ +2NH4NO3
- Lần lượt dẫn 2 mẫu khí còn lại qua dung dịch bromine, mẫu khí nào làm nhạt màu nước bromine là ethylene. - Lần lượt dẫn 2 mẫu khí còn lại qua dung dịch bromine, mẫu khí nào làm nhạt màu nước bromine là ethylene.
CH2 = CH2 + Br2 → Br - CH2 - CH2 - Br
Mẫu khí còn lại là ethane.
Câu 14: Hoạt động thí nghiệm: phản ứng oxi hoá hexane
Chuẩn bị: hexane, dung dịch KMnO4 1%; ống nghiệm, bát sứ, que đóm.
Tiến hành:
- Phản ứng của hexane với dung dịch KMnO - Phản ứng của hexane với dung dịch KMnO4
Cho khoảng 1mL hexane vào ống nghiệm, thêm vài giọt dung dịch KMnO4 1%, lắc đều ống nghiệm trong khoảng 5 phút, sau đó đặt ống nghiệm vào giá rồi để yên khoảng 10 phút. Quan sát thấy ống nghiệm có 2 lớp, lớp dưới là dung dịch KMnO4 trong nước màu tím, lớp trên là hexane không màu.
- Phản ứng đốt cháy hexane - Phản ứng đốt cháy hexane
Cho khoảng 1 mL hexane (lưu ý không được lấy nhiều hơn) vào bát sứ nhỏ, cần thận đưa que đóm đang cháy vào bề mặt chất lỏng, hexane bốc cháy cho ngọn lửa màu vàng.
Trả lời câu hỏi:
a) Hexane có phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường không? Tại sao?
b) Tại sao lại đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thuỷ tinh? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
c) Nếu đốt cháy hexane trong điều kiện thiếu oxygen sẽ tạo ra carbon monoxide và nước. Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng này.
Trả lời:
a) Hexane không phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường. Vì ở điều kiện thường, các alkane kém hoạt động (trong phân tử chỉ chứa các liên kết C-C và C-H là liên kết σ bền và kém phân cực nên khó tham gia vào các phản ứng hóa học).
b) Phải đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thủy tinh vì hexane khi bị đốt sẽ giải phóng năng lượng có thể làm nóng chảy thủy tinh.
2 C6H14 + 19 O2 → 12 CO2 + 14 H2O
c) Phương trình hoá học:
2 C6H14 + 13 O2 → 12 CO + 14 H2O
Câu 15: Đốt cháy hết 9,18g 2 đồng đẳng của benzene A, B thu được 8,1 g H2O và CO2. Dẫn toàn bộ lượng CO2 vào 100ml dd NaOH 1M thu được m g muối. Giá trị của m và thành phần của muối?
Trả lời:
mC = 9,18 – 0,45.2 = 8,28 gam; nCO2 = 0,69 mol; T = 0,1/0,69 = 0,14
⇒ tạo muối NaHCO3
mNaHCO3 = 0,1. 84 = 8,4 g
Câu 16: Tiến hành chloro hóa một alkane, thu được 1,704g một dẫn xuất monochloro duy nhất. Hấp thụ toàn bộ lượng khí HCl tạo thành vào 160 ml nước, thu được dung dịch có pH = 1. Số nguyên tử carbon bậc một trong phân tử alkane là:
Trả lời:
pH = 1 = 0,1 M
= 0,1.0,16 = 0,016 (mol).
0,016 0,016
n = 5 C5H2. X tham gia phản ứng thế chlorine chỉ tạo một dẫn xuất duy nhất
X là 2,2-dimethyloropane X có 4 nguyên tử carbon bậc một.
Câu 17: Viết phương trình hoá học của các phản ứng:
a) Propene tác dụng với dung dịch KMnO4.
b) Propyne tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.
Trả lời:
a) 3CH2=CH–CH3 + 4H2O + 2KMnO4 → 3OH–CH2–CH(OH)–CH3 + 2MnO2 + 2KOH
b) CH≡C–CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC≡C–CH3 + NH4NO3
Câu 18: Cho 2 chất X và Y là các hydrocarbon không no có cùng công thức phân tử C5H12. Chất X chứa 2 liên kết pi và chất Y không chứa liên kết pi. Đun nóng 2 chất với dung dịch KMnO4 trong dung dịch H2SO4 đặc, chất X có màu tím đậm được chuyển thành dung dịch màu vàng và chất Y không có phản ứng gì xảy ra. Tìm cấu trúc của chất X và chất Y?
Trả lời:
- Chất X chứa 2 liên kết pi, vì vậy nó là một hợp chất không no có cấu trúc kép.
- Do phản ứng với KMnO4, nó có thể là một trong các chất sau:
1,2-butadiene hoặc 1,3-pentadiene hoặc 2-metyl-1,3-butadiene.
- Các chất này đều có công thức phân tử C5H8. Vì màu tím của dung dịch KMnO4 đậm hơn màu vàng của sản phẩm phản ứng, chất X có thể là 1,3-pentadiene.
- Chất Y không chứa liên kết pi, do đó nó là một hợp chất không no đơn giản, có thể là n-pentan hoặc các chất đồng đẳng khác.
Câu 19: Nếu ta biết rằng khối lượng ban đầu của hex-1-ene là 2,5 g, khối lượng KMnO4 là 5 g và khối lượng sản phẩm CO2 thu được là 8,7 g. Hãy tính được số mol của các chất tham gia và sản phẩm chính?
Trả lời:
- PTHH: C6H12 + 2KMnO4 + 2OH- - → 6CO2 + 2MnO2 + 2KOH + 4H2O
+ Số mol hex-1-ene = 2,5 g / (C6H12 phân tử khối = 84 g/mol) = 0,0298 mol
+ Số mol KMnO4 = 5 g / (KMnO4 phân tử khối = 158 g/mol) = 0,0316 mol
+ Số mol CO2 = 8,7 g / (CO2 phân tử khối = 44 g/mol) = 0,197 mol
- Từ đó, ta có thể thấy rằng số mol CO2 tạo ra bằng 6,6 lần số mol hex-1-ene, nghĩa là hex-1-ene hoàn toàn bị oxy hóa thành CO2. Ta cũng có thể tính được số mol của MnO2 sản xuất bằng cách sử dụng phương trình phản ứng và số mol KMnO4 ban đầu:
- Số mol MnO2 = 0,5 x số mol KMnO4 ban đầu = 0,0158 mol
Vì vậy, số mol oxit mangan trong sản phẩm chính là 0,0158 mol.
Câu 20: Tính toán lượng khí NOx sinh ra khi đốt cháy 10kg toluene với hiệu suất đốt cháy là 95%?
Trả lời:
Khối lượng mol của C7H8 (toluene) = 12 × 7 + 1 × 8 = 92 g/mol
Khối lượng mol của 10 kg toluene = (10,000 g) / (92 g/mol) = 108.7 mol
Phản ứng cháy hoàn toàn toluene: C7H8 + 12 O2 → 7 CO2 + 4 H2O
Khối lượng mol O2 cần thiết = (12 × 108.7) / 7 = 186.9 mol
Hiệu suất đốt cháy là 95%, vậy lượng O2 thực tế cung cấp là: (95/100) × 186.9 mol = 177.5 mol
Phản ứng cháy có thể tạo ra các oxit nitơ:
N2 + O2 → 2 NO
2 NO + O2 → 2 NO2
Tỷ lệ khí NOx (NO + NO2) tạo ra trong phản ứng cháy được tính bằng phần trăm theo khối lượng của nitrogen trong toluene, với tỉ lệ thường là 0,01 - 0,05%.
Vậy lượng khí NOx sinh ra khoảng từ 0,01% đến 0,05% × khối lượng nitrogen trong toluene.
Khối lượng mol của Nitrogen trong 10 kg toluene = (10,000 g / 92 g/mol) x (7/92) = 6.99 mol
Vậy lượng khí NOx sinh ra là khoảng từ 0.01% đến 0.05% × 6.99 mol = từ 0.0007 đến 0.0035 mol NOx.