Giải Hóa học 11 Bài 27: Luyện tập: Ankan và xicloankan

Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 27: Luyện tập: Ankan và xicloankan

Câu hỏi và bài tập ( trang 123 SGK Hóa học 11)

Bài 1 trang 123 SGK Hóa học 11: Viết các công thức cấu tạo của các ankan sau: pentan, 2-metylbutan, isobutan. Các chất trên còn có tên gọi nào khác không?

Lời giải :

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ có tên khác là: pentan

CH₃– CH(CH)₃-CH₂−CH₃  có tên khác là: 2-metylbutan

CH₃– CH(CH₃)-CH₃   có tên gọi khác là:  isobutan

Bài 2 trang 123 SGK Hóa học 11: Ankan Y mạch không nhánh có công thức đơn giản nhất là C₂H₅

a) Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên chất Y

b) Viết phương trình hóa học phản ứng của Y với clo khi chiếu sáng, chỉ rõ sản phẩm chính của phản ứng.

Phương pháp giải:

a) ankan có dạng CnH2n+2

(C₂H₅)_x => 5x = 2x + 2 ( số nguyên tử H = 2C + 2)

=> x = ? => CTPT của Y

b) ghi nhớ quy tắc thế: Clo thế vào cacbon bậc cao hơn sẽ cho sản phẩm chính.

Lời giải :

a)Ankan có CTPT dạng (C₂H₅)_n  => C_2nH_5n

Vì là ankan nên:  5n = 2n x 2 + 2  => n = 2

Vậy CTCT của Y là CH₃– CH₂– CH₂– CH₃ (butan)

b)

Bài 3 trang 123 SGK Hóa học 11: Đốt cháy hoàn toàn 3,36,lít hỗn hợp khí A gồm metan và etan thu được 4,48 lít khí cacbonic. Các thể khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính thành phần phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A.

Phương pháp giải:

Gọi số mol của metan là x, số mol của etan là y

n_A = 0,150 mol = x + y                              (1)

$n_{C{O}_2}$ = 0,20 mol = x + 2y                       (2)

Từ (1) và (2)   $\to$ x = ?; y = ?

$\to$ %$V_{C{H}_4}$ = ? và %$V_{C_2{H}_6}$ = ?%

Lời giải :

$n_A=\frac{3,36}{22,4}=0,15mol$

$n_{C{O}_2}=\frac{4,48}{22,4}=0,2mol$

Sọi số mol của metan và etan lần lượt là x và y mol

Phương trình phản ứng:

$C{H}_4+2{\mathrm{O}}_2\to C{O}_2+2H_{2}O$

 x                           x                                   (mol)

$C_2{H}_6+\frac{7}{2}{O}_2\to 2C{O}_2+3H_{2}O$

 y                               2y                              (mol)

Vậy thành phần phần trăm về thể tích các khí trong hỗn hợp A là

$\{\begin{array}{l}x+y=0,15\\ x+2y=0,2\end{array}\to \{\begin{array}{l}x=0,1\\ y=0,05\end{array}$

$\mathrm{\%}{V}_{C{H}_4}=\mathrm{\%}{n}_{C{H}_4}=\frac{0,1}{0,15}.100\mathrm{\%}=66,67\mathrm{\%}$

$\mathrm{\%}{V}_{C_2{H}_6}=100\mathrm{\%}-66,67\mathrm{\%}=33,33\mathrm{\%}$

Bài 4 trang 123 SGK Hóa học 11: Khi 1,00 g metan cháy tỏa ra 55,6 kJ. Cần đốt bao nhêu lít khí metan (đktc) để lượng nhiệt sinh ra đủ đun 1,00 lít nước (D = 1,00 g/cm³) từ 25,0⁰C lên 100,0^oC. Biết rằng muốn nâng 1,00g nước lên 1,0^oC cần tiêu tốn 4,18J và giả sử nhiệt sinh ra chỉ dùng để làm tăng nhiệt độ của nước.

Lời giải:

Khối lượng của 1,00 lít nước là:

m = D.V = 1,00.1000 = 1000g

Nhiệt lượng mà 1000 gam nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 25^oC đến 100^oC là:

Q = 1000.4,18(100 – 25) = 313.500(J)

Đó là nhiệt lượng mà khí metan khi đốt cháy cần phải toả ra.

Khối lượng metan cần phải đốt cháy là:

Bài 5 trang 123 SGK Hóa học 11: Khi cho pentan tác dụng với brom theo tỉ lệ 1:1, sản phẩm chính thu được là:

A. 2- brompentan

B. 1-brompentan

C. 1,3 – đibrompentan

D. 2,3 – đibrompentan

Lời giải :

Chọn A.

Bài 6 trang 123 SGK Hóa học 11: Đánh dấu Đ (đúng) hoặc S (sai) vào các ô trống cạnh các câu sau đây:

a) Ankan là hiđrocacbon no, mạch hở.

b) Ankan có thể bị tách hiđro thành anken.

c) Nung nóng ankan thu được hỗn hợp các ankan có phân tử khối nhỏ hơn.

d) Phản ứng của clo với ankan tạo thành ankyl clorua thuộc loại phản ứng thế.

e) Ankan có nhiều trong dầu mỏ.

Lời giải:

a) Đ

b) Đ

c) S. Nung nóng ankan thu được hỗn hợp anken và ankan.

d) Đ

e) Đ

Lý thuyết luyện tập ankan và xicloankan

I. ANKAN

1. Phản ứng thế nguyên tử hidro bằng nguyên tử halogen

C_XH_2X+2   + X₂  $\stackrel{as/t^{\circ }}{\to }$  C_xH_2x+1X   +  HX

2. Phản ứng tách

CH₃CH₂CH₃   $\stackrel{xt/t^{\circ }}{\to }$    CH₂=CHCH₃ + CH₂=CH₂ + CH₄ + H₂

3. Phản ứng cháy

2C_XH_2X+2   +  (3x+1)O₂    →  2xCO₂ + 2(x+1) H₂O

4. Điều chế

– Trong phòng thí nghiệm:

C_XH_2X+1COONa + NaOH $\stackrel{CaO,t^{\circ }}{\to }$  C_XH_2X+2   + Na₂CO₃   (với 1 ≤x≤4 )

– Từ cacbua kim loại để điều chế metan:

Al₄C₃ + 12H₂O  →  3CH₄ + 4 Al(OH)₃

II. XICLOANKAN

– Các xicloankan có tính chất tương tự ankan: thế nguyên tử H.

– Các xicloankan vòng 3 hoặc 4 cạnh có phản ứng cộng mở vòng

– Các xicloankan vòng 4 cạnh trở lên không làm mất màu dung dịch thuốc tím ở điều kiện thường.