SBT Hóa học 11 Bài 33: Luyện tập: Ankin | Giải SBT Hóa học lớp 11

Giải SBT Hóa học 11 Bài 33: Luyện tập: Ankin

Bài 33.1 trang 51 SBT Hóa học 11: 1. Công thức phân tử nào cho dưới đây phù hợp với penten ?

A. C₅H₈                   B. C₅H₁₀                   C. C₅H₁₂                  D. C₃H₆

2. Hợp chất nào dưới đây là ankin ?

A. C₂H₂                   B. C₈H₈                     C. C₄H₄                   D. C₆H₆

3. Gốc nào dưới đây là ankyl ?

A. -C₃H₅                  B. -C₆H₅                    C. -C₂H₃                  D. -C₂H₅

Lời giải:

1. Công thức của penten là: C₅H₁₀ $\to$ Chọn B.

2. Hợp chất là ankin: C₂H₂   $\to$ Chọn A.

3. Gốc ankyl là: -C₂H_5 $\to$ Chọn D

Bài 33.2 trang 51 SBT Hóa học 11: 1. Trong 4 chất sau, chất có nhiệt độ sôi cao nhất  ?

A. eten.                      B. propen.               

C. but-1-en.                D. pent-1-en.

2. Chất nào dưới đây không tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong amoniac ?

A. But-1-in                 B. But-2-in               

C. Propin                    D. Etin 

3. Chất không tác dụng với Br₂ (tan trong CCl₄) là ?

A. but-1-in.                 B. but-1-en.             

C. xiclobutan.              D. xiclopropan.

Lời giải:

1. Chất có nhiệt độ sôi cao nhất là: pent-1-en. $\to$ Chọn D.

2. Chỉ có các ank – 1 – in có phản ứng với dung dịch AgNO₃ trong amoniac $\to$ Chất không tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong amoniac là But – 2 – in $\to$ Chọn B.

3. Xicloankan vòng 3 cạnh tham gia phản ứng cộng mở vòng với H₂/(Ni, 80^oC), Br₂, HBr_:

Xicloankan vòng 4 cạnh chỉ tham gia cộng mở vòng với H₂/(Ni, 120^oC).

Xicloankan có vòng 5, 6 cạnh trở lên không có phản ứng cộng mở vòng trong những điều kiện trên.

Chất không tác dụng với Br₂ (tan trong CCl₄) là: xiclobutan $\to$ Chọn C.

Bài 33.3 trang 51 SBT Hóa học 11: Cho propin tác dụng với HCl theo hai giai đoạn liên tiếp thì sản phẩm chính thu được là:

A. CH₃ – CHCl – CH₂Cl             

B. CH₃ – CH₂ – CHCl₂

C. ClCH₂ – CH₂ – CH₂Cl           

D. CH₃ – CCl₂ – CH₃

Phương pháp giải:

Áp dụng qui tắc Mac – cop –nhi – côp

Lời giải:

Phản ứng cộng HA vào anken không đối xứng tuân theo Quy tắc Mac – cop –nhi – côp: “ nguyên tử H ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon bậc thấp hơn ở nối kép , A ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon bậc cao hơn”
$\to$ Chọn D.

Bài 33.4 trang 51 SBT Hóa học 11: Cho axetilen phản ứng cộng với nước, xúc tác là HgSO₄ và H₂SO₄ thì sản phẩm cuối cùng thu được là:

.

Lời giải:

$\to$ Chọn C.

Bài 33.5 trang 51 SBT Hóa học 11: Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong quá trình điều chế PVC xuất phát từ các chất vô cơ : CaO, HCl, H₂O, C.

Phương pháp giải:

Gợi ý: Sơ đồ điều chế như sau: CaO → CaC₂ → C₂H₂ → CH₂ = CH– Cl → PVC

Lời giải:

$\begin{array}{c}CaO+3C\stackrel{{2000}^{0}C}{\to }Ca{C}_2+CO\\ Ca{C}_2+2H_{2}O\to Ca(OH{)}_2+C_2{H}_2\uparrow \\ CH\equiv CH+HCl\underset{150-{200}^{0}C}{\overset{HgC{l}_2}{\to }}C{H}_2=CH-Cl\\ nC{H}_2=CH-Cl\stackrel{t^0,p,xt}{\to }(C{H}_2-CHCl{)}_n\end{array}$

Bài 33.6* trang 52 SBT Hóa học 11: Hỗn hợp khí A chứa metan, axetilen và propen. Đốt cháy hoàn toàn 11 g hỗn hợp A, thu được 12,6 g H₂O. Mặt khác, nếu dẫn 11,2 lít A (đktc) qua nước brom (lấy dư) thì khối lượng brom nguyên chất phản ứng tối đa là 100 g.

Hãy xác định thành phần phần trăm theo khối lượng và theo thể tích của từng chất trong hỗn hợp A.

Phương pháp giải:

+) Giả sử trong 11 gam hỗn hợp A có x mol CH₄, y mol C₂H₂ và z mol C₃H₆ 

+) Viết các PTHH: 

CH₄ + 2O₂ $\to$ CO₂ + 2H₂O

2C₂H₂ + 5O₂ $\to$ 4CO₂ + 2H₂O

2C₃H₆ + 9O₂ $\to$ 6CO₂ + 6H₂O

C₂H₂ + 2Br₂ $\to$ C₂H₂Br₄

C₃H₆ + Br₂ $\to$C₃H₆Br₂

+) Khai thác dữ kiện đề bài lập hệ pt $\to$ x, y, z.

$\to$ Tính thành phần phần trăm theo khối lượng và theo thể tích của từng chất trong A.

Lời giải:

Giả sử trong 11 gam hỗn hợp A có x mol CH₄, y mol C₂H₂ và z mol C₃H₆ :

16x + 26y + 42z = 11 (1)

Khi đốt cháy 11 g A :

CH₄ + 2O₂ $\to$ CO₂ + 2H₂O

x mol                             2x mol

2C₂H₂ + 5O₂ $\to$ 4CO₂ + 2H₂O

y mol                                   y mol

2C₃H₆ + 9O₂ $\to$ 6CO₂ + 6H₂O

z mol                                  3z mol

Số mol H₂O:

2x + y + 3z = $\frac{12,6}{18}$ = 0,7 (mol) (2)

Số mol A được dẫn qua nước brom là : $\frac{11,2}{22,4}$ = 0,5 (mol).

Số mol $B{\mathrm{r}}_2$ đã dự phản ứng : $\frac{100}{160}$ = 0,625 (mol).

Nếu dẫn 11 g A đi qua nước brom :

CH₄ không phản ứng

x mol

C₂H₂ + 2Br₂ $\to$ C₂H₂Br₄

y mol    2y mol

C₃H₆ + Br₂ $\to$C₃H₆Br₂

z mol    z mol

Như vậy : (x + y + z) mol A tác dụng với (2y + z) mol Br₂,

                       0,500 mol A tác dụng với 0,625 mol Br₂

$\frac{x+y+z}{0,5}=\frac{2y+z}{0,625}$ $\to$ 5x + z = 3y

Giải hệ phương trình, tìm được x = 0,1 ; y = 0,2 ; z = 0,1

Thành phần phần trăm các chất trong hỗn hợp A :

	Theo khối lượng	Theo thể tích
$C{H}_4$	$\frac{0,1.16}{11}.100\mathrm{\%}=14,5\mathrm{\%}$	$\frac{0,1}{0,4}.100\mathrm{\%}=25\mathrm{\%}$
$C_2{H}_2$	$\frac{0,2.26}{11}.100\mathrm{\%}=47,3\mathrm{\%}$	$\frac{0,2}{0,4}.100\mathrm{\%}=50\mathrm{\%}$
$C_3{H}_6$	$\frac{0,1.42}{11}.100\mathrm{\%}=38,2\mathrm{\%}$	$\frac{0,1}{0,4}.100\mathrm{\%}=25\mathrm{\%}$

Bài 33.7* trang 52 SBT Hóa học 11: Một bình kín dung tích 8,4 lít có chứa 4,96 g O₂ và 1,3 gam hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon. Nhiệt độ trong bình $t_1$ = 0°C và áp suất trong bình $p_1$ = 0,5 atm.

Bật tia lửa điện trong bình kín đó thì hỗn hợp A cháy hoàn toàn. Sau phản ứng, nhiệt độ trong bình là t₂ = 136,5°C và áp suất là $p_2$ atm. Dẫn các chất trong bình sau phản ứng đi qua bình thứ nhất đựng H₂SO₄ đặc, sau đó qua bình 2 đựng dung dịch NaOH (có dư) thì khối lượng bình thứ hai tăng 4,18 g.

1. Tính p₂, biết rằng thể tích bình không đổi.

2. Xác định công thức phân tử và phần trăm theo thể tích của từng chất trong hỗn hợp A nếu biết thêm rằng trong hỗn hợp đó có một chất là anken và một chất là ankin.

Phương pháp giải:

1. Áp dụng công thức: $\frac{p_2{V}_2}{T_2}=\frac{p_o{V}_o}{T_o}\Rightarrow p_2=\frac{p_o{V}_o}{T_o}.\frac{T_2}{V_2}$

2. +) Đặt lượng C_nH_2n là a mol, lượng C_mH_2m-2 là b mol

+) Viết PTHH: 

$C_n{H}_{2n}+\frac{3n}{2}{O}_2\to nC{O}_2+n{H}_{2}O$

$C_m{H}_{2m-2}+\frac{3n-1}{2}{O}_2\to mC{O}_2+(m-1)H_{2}O$

+) Khai thác dữ kiện đề bài lập hệ pt, biện luận để tìm n, m.

=> Tính phần trăm theo thể tích của từng chất trong hỗn hợp A

Lời giải:

1. $C_x{H}_y+(x+\frac{y}{4})O_2\to xC{O}_2+\frac{y}{2}{H}_{2}O$

$C_{x^{\prime }}{H}_{y^{\prime }}+(x^{\prime }+\frac{y^{\prime }}{4})O_2\to x^{\prime }C{O}_2+\frac{y^{\prime }}{2}{H}_{2}O$

$H_{2}S{O}_4+n{H}_{2}O\to H_{2}S{O}_4.n{H}_{2}O$

$2NaOH+C{O}_2\to N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$

Số mol CO₂ là : $\frac{4,18}{44}$ = 0,095 (mol).

Khối lượng C trong hỗn hợp A là : 0,095.12 = 1,14 (g).

Khối lượng H trong hỗn hợp A là : 1,3 – 1,14 = 0,16 (g).

Số mol H₂O sau phản ứng là : $\frac{0,16}{2}$ = 0,08 (mol).

Để tạo ra 0,095 mol CO₂ cần 0,095 mol O₂ ;

Để tạo ra 0,08 mol H₂O cần $\frac{0,08}{2}$ = 0,04 (mol) O₂.

Số mol O₂ đã tham gia phản ứng là : 0,095 + 0,04 = 0,135 (mol).

Số mol O₂ ban đầu là : $\frac{4,96}{32}$ =0,155 (mol).

Số mol O₂ còn dư là : 0,155 – 0,135 = 0,02 (mol).

Số mol 3 chất trong bình sau phản ứng :

0,095 + 0,08 + 0,02 = 0,195 (mol).

Nếu ở đktc thì Vo = 0,195.22,4 = 4,37 (lít).

Thực tế $V_2$ = 8,4 lít

$\frac{p_2{V}_2}{T_2}=\frac{p_o{V}_o}{T_o}\Rightarrow p_2=\frac{p_o{V}_o}{T_o}.\frac{T_2}{V_2}=\frac{1.4,37}{273}.\frac{(273+136,5)}{8,4}=0,78(atm).$

2. Đổi thể tích hỗn hợp khí trước phản ứng về đktc :

$p_1{V}_1=p_{o}V{}_o^{\prime }\to V{}_o^{\prime }=\frac{p_1{V}_1}{p_o}=\frac{0,5.8,4}{1}=4,2(l)$

Số mol khí trước phản ứng : $\frac{4,2}{22,4}$ = 0,1875 (mol).

Số mol 2 hiđrocacbon : 0,1875 – 0,155 = 0,0325 (mol).

Đặt lượng C_nH_2n là a mol, lượng C_mH_2m-2 là b mol, ta có a + b = 0,0325.

$C_n{H}_{2n}+\frac{3n}{2}{O}_2\to nC{O}_2+n{H}_{2}O$

a                1,5na               na

$C_m{H}_{2m-2}+\frac{3n-1}{2}{O}_2\to mC{O}_2+(m-1)H_{2}O$

 

b                       (1,5m-0,5)b         mb

Số mol O₂ : 1,5na + (1,5m – 0,5)b = 0,135 (2)

Số mol CO₂ : na + mb = 0,095 (3)

Từ (2) và (3), tìm được b = 0,015 $\Rightarrow$ a = 0,0175

Thay các giá trị của a và b vào (3), ta có :

$1,{75.10}^{-2}n+1,{5.10}^{-2}m=9,{5.10}^{-2}$

7n + 6m = 38

Nếu n = 2 thì m = $\frac{38-2.7}{6}$ = 4 ;

Nếu n = 3 thì m = $\frac{38-3.7}{6}$ = 2,83 (loại) ;

Nếu n > 3 thì m < 2 (loại).

% về thể tích của C₂H₄ : $\frac{{1,75.10}^{-2}}{{3,25.10}^{-2}}$. 100% = 53,8%.

% về thể tích của C₄H₆ là 46,2%

Bài 33.8 trang 52 SBT Hóa học 11: Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các hiđrocacbon sau :

1. axetilen và metan ;   

2. axetilen và etilen ;

3. axetilen, etilen và metan ;               

4. but-1-in và but-2-in.

Lời giải:

1. Dùng phản ứng với nước brom.

2. Dùng phản ứng với dung dịch AgN0₃ trong amoniac.

3. Dùng phản ứng với dung dịch AgN0₃ trong amoniac sau đó dùng phản ứng với nước brom.

4. Dùng phản ứng với dung dịch AgN0₃ trong amoniac.

Bài 33.9 trang 52 SBT Hóa học 11: Cho biết phương pháp làm sạch chất khí:

1. metan lẫn tạp chất là axetilen và etilen ;

2. etilen lẫn tạp chất là axetilen.

Phương pháp giải:

Gợi ý:

1. Dùng nước brom và H₂SO₄ đặc 

2. Dùng AgNO₃ trong amoniac và H₂SO₄ đặc 

Lời giải:

1. Dẫn hỗn hợp khí đi qua nước brom (lấy dư). Sau đó dẫn metan đi qua H₂SO₄ đặc để làm khô.

2. Dẫn hỗn hợp khí đi qua lượng dư dung dịch AgNO₃ trong amoniac. Sau đó dẫn etilen đi qua H₂SO₄ đặc để làm khô.