Lý thuyết Xicloankan (mới 2023 + Bài Tập) - Hóa học 11

Lý thuyết Hóa 11 Bài 26: Xicloankan

Bài giảng Hóa 11 Bài 26: Xicloankan

I. Cấu tạo

- Xicloankan là những hiđrocacbon no có mạch vòng (một hoặc nhiều vòng).

- Một số xicloankan đơn giản có công thức cấu tạo và tên gọi như bảng sau:

Bảng 1: Tên thay thế và một vài hằng số vật lí của xicloankan đơn giản

- Công thức phân tử chung của các xicloankan đơn vòng là C_nH_2n với n ≥ 3.

- Tên của các xicloankan đơn vòng không nhánh được gọi bằng cách ghép từ xiclo vào tên của ankan mạch không nhánh có cùng số nguyên tử cacbon.

Thí dụ:

II. Tính chất hóa học

1. Phản ứng thế

- Tương tự ankan, nguyên tử hiđro trong phân tử xicloankan có thể bị thế bởi nguyên tử halogen khi chiếu sáng hoặc đun nóng.

Thí dụ:

2. Phản ứng công mở vòng

- Xiclopropan, xiclobutan và xicloankan vòng 3 hoặc 4 cạnh có phản ứng cộng với hiđro (đun nóng có niken làm xúc tác) giống anken.

Thí dụ:

- Riêng xiclopropan và các xicloankan vòng 3 cạnh còn tác dụng được với brom hoặc axit.

Thí dụ:

         

- Các xicloankan vòng lớn (năm, sáu ... cạnh) không tham gia phản ứng cộng mở vòng.

3. Phản ứng tách

- Các xicloankan cũng bị tách hiđro (đehiđro hóa) giống như các ankan.

Thí dụ:

 

4. Phản ứng oxi hóa

- Giống như ankan, các xicloankan khi cháy đều tỏa nhiệt:

Thí dụ:

2C₃H₆ + 9O₂$\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$6CO₂ + 6H₂O

III. Điều chế

- Xicloankan được lấy chủ yếu từ việc chưng cất dầu mỏ. Ngoài ra, một số xicloankan còn được điều chế từ ankan.

Thí dụ:

IV. Ứng dụng

- Các xicloankan cũng được dùng làm nhiên liệu, làm dung môi hoặc làm nguyên liệu điều chế các chất khác.

Trắc nghiệm Hóa học lớp 11 Bài 26: Xicloankan

Câu 1: Monoxicloankan có công thức chung là: 

A. C_nH_2n (n ≥ 3) 

B. C_nH_2n (n ≥ 2)

C. C_nH_2n (n > 3)

D. C_nH_2n−2 (n ≥ 3)

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích: Monoxicloankan có công thức chung là C₂H_2n (n ≥ 3)

Câu 2: (A) là chất nào trong phản ứng sau đây?

A + Br₂ → Br-CH₂-CH₂-CH₂-Br

A. propan.

B. 1-brompropan.

C. xiclopropan.

D. A và B đều đúng.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích: Các xicloankan vòng 3 cạnh có khả năng cộng mở vòng với brom ở điều kiện thường.

Câu 3: Trong các nhận xét sau, nhận xét đúng là: 

A. Các chất chỉ có liên kết đơn đều là xicloankan

B. Các xicloankan không chỉ có liên kết đơn

C. Các monoxicloankan đều có công thức phân tử là C_nH_2n

D. Các chất có công thức phân tử là C_nH_2n đều là xicloankan

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích: 

A. Sai vì các chất chỉ có liên kết đơn có thể là ankan, ancol no,..

B. Sai vì xicloankan chỉ có liên kết đơn.

C. Đúng. Các monoxicloankan đều có công thức phân tử là C_nH_2n (n  3)

D. Sai vì anken cũng có công thức phân tử C_nH_2n.

Câu 4: Đun hỗn hợp khí A gồm propan và xiclopropan đi vào dung dịch brom sẽ quan sát được hiện tượng nào sau đây:

A. Màu của dung dịch nhạt dần, không có khí thoát ra.

B. Màu của dung dịch nhạt dần và có khí thoát ra.

C. Màu của dung dịch mất hẳn, không còn khí thoát ra.

D. Màu của dung dịch không đổi.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Màu của dung dịch nhạt dần do xiclopropan phản ứng làm mất màu dung dịch brom.

Khí propan không phản ứng thoát ra ngoài.

Câu 5: Trong các tên gọi xicloparafin, tên gọi nào sai?

A. Xiclan 

B. Hiđrocacbon no mạch vòng

C. Naphtalen

D. Xicloankan

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích: Naphtalen là một hiđrocacbon thơm bao gồm hai vòng benzen hợp nhất.

Câu 6: Khi đốt hỗn hợp gồm ankan và xicloankan, thu được CO₂ và H₂O. Chọn câu đúng trong các câu sau?

A. Số mol CO₂ và số mol H₂O thu được là bằng nhau

B. Số mol CO₂ thu được nhiều hơn số mol H₂O và phần nhiều hơn chính là số mol của ankan

C. Số mol CO₂ thu được ít hơn số mol H₂O và phần nhiều hơn của H₂O chính là số mol của ankan

D. Số mol CO₂ thu được nhiều hơn số mol H₂O và phần nhiều hơn chính là số mol của xicloankan

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Đốt cháy xicloankan thu được $n_{H_{2}O}=n_{C{O}_2}$

Đốt cháy ankan thu được

$n_{H_{2}O}>n_{C{O}_2}$; n_ankan = $n_{H_{2}O}-n_{C{O}_2}$

Câu 7: Có hai lọ riêng biệt không màu không nhãn là propan và xiclopropan. Có thể dùng cách nào sau đây để nhận biết chúng?

A. Dẫn mỗi khí vào hai lọ riêng biệt đựng clo và chiếu sáng

B. Dẫn mỗi khí vào hai lọ riêng biệt có oxi và đốt

C. Dẫn mỗi khí vào hai lọ riêng biệt chứa nước brom

D. Dẫn mỗi khí vào hai lọ riêng biệt đựng brom khan và đun nóng

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích: Dẫn mỗi khí vào hai lọ riêng biệt chứa nước brom xiclopropan làm mất màu dung dịch brom, propan không làm mất màu dung dịch brom.

Câu 8: Oxi hóa hoàn toàn 0,224 lít (đktc) xicloankan X thu được 1,760g khí CO₂. Biết X làm mất màu dung dịch brom. X là:

A. metylxiclobutan

B. xiclopropan

C. xiclobutan

D. metylxiclopropan.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

$n_{C{O}_2}$ = 1,760 : 44 = 0,04 mol

n_X = 0,224 : 22,4 = 0,01 mol

Số nguyên tử cacbon trong X là:

n = $\frac{n_{C{O}_2}}{n_X}$ = $\frac{0,04}{0,01}$ = 4

X làm mất màu dung dịch brom

→ X có vòng 3 cạnh tham gia phản ứng cộng mở vòng với brom.

Câu 9: Có những chất sau: xiclopropan, xiclobutan, metylxiclopropan, xiclopentan. Những chất nào có khả năng làm mất màu nước brom ở điều kiện thường.

A. xiclopropan và metylxiclopropan

B. xiclopropan và xiclobutan

C. xiclopropan

D. xiclopropan, xiclobutan và metylxiclopropan.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Các xicloankan vòng 3 cạnh có khả năng làm mất màu nước brom ở điều kiện thường

Các xicloankan vòng lớn (5, 6,... cạnh) không tham gia phản ứng cộng với nước brom để mở vòng.

→ Xiclobutan không có khả năng làm mất màu nước brom ở điều kiện thường.

Câu 10: Hỗn hợp khí A chứa một ankan và một monoxicloankan. Tỉ khối của A đối với hiđro là 25,8. Đốt cháy hoàn toàn 2,58 g A rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được 35,46 g kết tủa. Công thức phân tử của các chất trong hỗn hợp A là

A. C₄H₈ và C₃H₆

B. C₄H₁₀ và C₃H₈

C. C₄H₈ và C₃H₈

D. C₄H₁₀ và C₃H₆

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

→$n_{C{O}_2}=n_{BaC{O}_3}$

= $\frac{35,46}{197}$ = 0,18 mol

M_A = 25,8.2 = 51,6 (g/mol)  

→  n_A = $\frac{2,58}{51,6}$ = 0,05 mol

m_H = 2,58 – 0,18.12 = 0,42 gam

→  = 0,21 mol

→ n_ankan = 0,21 – 0,18 = 0,03 mol

→ n_xicloankan = 0,02 mol;

Đặt CTPT của ankan và xicloankan lần lượt là:

C_nH_2n+2 và C_mH_2m

Ta có:

0,02n + 0,03m = 0,18

⇔ 2n + 3m = 18

→ n = 3 và m = 4

→ Hỗn hợp A gồm C₃H₈ và C₄H₈

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Hóa học lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 27: Luyện tập: Ankan và xicloankan

Lý thuyết Bài 1: Sự điện li

Lý thuyết Bài 2: Axit, bazo và muối

Lý thuyết Bài 3: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit – bazơ

Lý thuyết Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li