Sách bài tập Hóa 11 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Dẫn xuất halogen

Giải SBT Hóa 11 Bài 15: Dẫn xuất halogen

Bài 15.1 trang 70 Sách bài tập Hóa học 11: Hợp chất thuộc loại dẫn xuất halogen của hydrocarbon là

A. HIO₄. B. C₃H₃N. C. CH₂BrCl. D. C₆H₆O.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Dẫn xuất halogen của hydrocarbon là hợp chất hữu cơ mà ngoài C, H ra thì có thêm nguyên tử halogen.

Bài 15.2 trang 70 Sách bài tập Hóa học 11: Số liên kết của nguyên tử halogen trong phân tử dẫn xuất halogen của hydrocarbon là

A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Halogen có hóa trị I nên halogen có 1 liên kết trong phân tử dẫn xuất halogen của hydrocarbon.

Bài 15.3 trang 70 Sách bài tập Hóa học 11: Mô hình phân tử nào là dẫn xuất halogen của hydrocarbon?

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Mô hình B của dẫn xuất halogen có công thức tổng quát là CH₃-X với X là nguyên tử halogen.

Bài 15.4 trang 70 Sách bài tập Hóa học 11: Bậc của dẫn xuất halogen là bậc của nguyên tử carbon liên kết với nguyên tử halogen. Bậc của dẫn xuất halogen nào sau đây là không phù hợp?

A. Dẫn xuất halogen bậc I.

B. Dẫn xuất halogen bậc II.

C. Dẫn xuất halogen bậc III.

D. Dẫn xuất halogen bậc IV.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Carbon có tối đa 4 liên kết, nên không thể có dẫn xuất halogen bậc IV.

Bài 15.5 trang 71 Sách bài tập Hóa học 11: Dẫn xuất halogen bậc II có tên và công thức cấu tạo phù hợp là

A. 1,2-dichloroethane: Cl —CH₂ — CH₂ — Cl.

B. 2-iodopropane: CH₂ — CHI —CH₃.

C. 1-bromo-2-methylpropane: CH₃ —CH(CH₃) — CH₂—Br.

D. 2-fluoro-2-methylpropane: (CH₃)₃-F

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Dẫn xuất halogen bậc II có tên và công thức cấu tạo phù hợp là

2-iodopropane: CH₂ — CHI —CH₃.

Bài 15.6 trang 71 Sách bài tập Hóa học 11: Công thức cấu tạo nào sau đây ứng với tên gọi không đúng?

A. CH₃Cl: chloromethane.

B. ClCH₂Br: chlorobromomethane.

C. CH₃CH₂I: iodoethane.

D. CH₃CH(F)CH₃: 2-fluoropropane.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Tên gọi đúng của hợp chất ClCH₂Br là bromochloromethane.

Bài 15.7 trang 71 Sách bài tập Hóa học 11: Nhiệt độ sôi của các dẫn xuất halogen được sắp xếp theo thứ tự: CH₃F < CH₃CI < CH₃Br < CH₃I. Nguyên nhân dẫn đến sự tăng dần nhiệt độ sôi từ CH₃F đến CH₃I là do

A. sự phân cực của liên kết carbon - halogen giảm dần từ CH₃F đến CH₃I.

B. độ âm điện của các halogen trong dẫn xuất giảm dần từ F đến I.

C. tương tác van der Waals tăng dần từ CH₃F đến CH₃I.

D. độ dài liên kết carbon - halogen tăng dần từ CH₃F đến CH₃I.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Nguyên nhân dẫn đến sự tăng dần nhiệt độ sôi từ CH₃F đến CH₃I là do tương tác van der Waals tăng dần từ CH₃F đến CH₃I.

Bài 15.8 trang 71 Sách bài tập Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây không phù hợp với tính chất vật lí của dẫn xuất halogen?

A. Trong điều kiện thường, dẫn xuất halogen tồn tại ở 3 thể rắn, lỏng hoặc khí.

B. Dẫn xuất halogen không tan trong nước và các dung môi hữu cơ.

C. Một số dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học.

D. Các dẫn xuất halogen có khối lượng phân tử nhỏ thường là chất khí ở điều kiện thường.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Dẫn xuất halogen không tan trong nước nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ.

Bài 15.9 trang 71 Sách bài tập Hóa học 11: Sản phẩm chính của phản ứng nào sau đây không đúng?

A. CH₃CH(Cl)CH₃ + NaOH → CH₃CH(OH)CH₃ + NaCl

B. CH₃CH₂Cl + KOH → CH₂ = CH₂ + KCl + H₂O

C. CH₃Br + KOH → CH₃OH + KBr

D. CH₃CH₂CH(Br)CH₃ + KOH _(ethanol) → CH₃CH = CHCH₃ + KBr + H₂O

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

CH₃CH₂Cl + KOH → CH₃CH₂OH + KCl.

Bài 15.10 trang 72 Sách bài tập Hóa học 11: Trong thể thao, khi các vận động viên bị chán thương do va chạm, không gây ra vết thương hở, gãy xương, ... thường được nhân viên y tế dùng loại thuốc xịt, xịt vào chỗ bị thương để gây tê cục bộ và vận động viên có thể quay trở lại thi đấu. Hợp chất chính có trong thuốc xịt là:

A. carbon dioxide. B. hydrogen chloride.

C. chloromethane. D. chloroethane.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Hợp chất chính có trong thuốc xịt là chloroethane.

Bài 15.11 trang 72 Sách bài tập Hóa học 11: a) Các nhà hoá học đã tìm ra một số dẫn xuất halogen không chứa chlorine như: CF₃CH₂F, CF₃CH₂CF₂CH₃,... đang được sử dụng trong công nghiệp nhiệt lạnh, vì sự phân huỷ các hợp chất này nhanh chóng sau khi phát tán vào không khí nên ảnh hưởng rất ít đến tầng ozone hay sự ấm lên toàn cầu thấp. Gọi tên theo danh pháp thay thế 2 hợp chất đó.

b) Vẽ công thức cấu tạo của hợp chất có tên: 4-chloro-3,4-dimethylpent-2-ene.

c) Viết đồng phân và gọi tên các dẫn xuất halogen bậc I của hợp chất có công thức C₄H₉Br.

Lời giải:

a) Tên gọi của các hợp chất:

b) Công thức cấu tạo của 4-chloro-3,4-dimethylpent-2-ene:

c) Đồng phân và tên gọi các dẫn xuất halogen bậc I của hợp chất có công thức C₄H₉Br:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-Br : 1-bromobutan.

(CH₃)₂CH-CH₂-Br : 1-bromo-2-methylpopane.

Bài 15.12 trang 72 Sách bài tập Hóa học 11: So sánh nhiệt độ sôi của methane và các dẫn xuất halogen của methane: CH₄, CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃ và CCl₄. Giải thích.

Lời giải:

Tương tác van der Waals ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi của các dẫn xuất halogen, từ trái sang, số lượng nguyên tử chlorine tăng làm cho tương tác van der Waals tăng. Thứ tự nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều: CH₄ < CH₃Cl < CH₂Cl₂ < CHCl₃ < CCl₄.

Bài 15.13 trang 72 Sách bài tập Hóa học 11: Biểu đồ dưới đây biểu diễn nhiệt độ sôi (°C) của một số loại dẫn xuất halogen. Quan sát và trả lời các câu hỏi:

Nhiệt độ sôi của dẫn xuất halogen

a) Trong điều kiện chuẩn (25 °C, 1 bar), liệt kê tên hoặc công thức một số dẫn xuất halogen ở thể khí.

b) Nhận xét nhiệt độ sôi các dẫn xuất halogen của hydrocarbon. Giải thích nguyên nhân dẫn đến xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi các dẫn xuất.

Lời giải:

a) Hướng dẫn: Xác định điểm ở giữa nhiệt độ 0 °C và 50 °C, dùng bút chì vẽ đường thẳng song song với đường nằm ngang, biểu diễn đường nhiệt độ 25 °C.

Trong điều kiện thường (25 °C, 1 bar), một số dẫn xuất halogen ở thể khí: fluoromethane (CH₃F), chloromethane (CH₃Cl), bromomethane (CH₃Br), fluoroethane (CH₃CH₂F), chloroethane (CH₃CH₂Cl) và fluoropropane (CH₃CH₂CH₂F).

b) Nhận xét về nhiệt độ sôi các dẫn xuất halogen của hydrocarbon:

- Với các dẫn xuất cùng loại halogen, nhiệt độ sôi tăng dần từ gốc methyl đến pentyl.

- Với các dẫn xuất halogen cùng gốc alkyl, nhiệt độ sôi tăng từ dẫn xuất fluorine đến dẫn xuất iodine.

Trong dẫn xuất halogen, tương tác van der Waals càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao:

- Cùng gốc alkyl, tương tác van der Waals tăng từ dẫn xuất fluoride đến iodide nên nhiệt độ sôi tăng.

- Cùng dẫn xuất halogen, khối lượng gốc alkyl tăng từ methyl đến pentyl làm cho tương tác van der Waals tăng nên nhiệt độ sôi tăng.

Bài 15.14 trang 73 Sách bài tập Hóa học 11: Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu khả năng phản ứng của dẫn xuất tert-butyl chloride với dung dịch ethanol 80% ở 25 °C. Kết quả thí nghiệm thể hiện trong sơ đồ:

Xác định loại phản ứng (1) và (2). Cho biết phản ứng nào chiếm ưu thế trong thí nghiệm trên.

Lời giải:

Phản ứng (1) thuộc loại phản ứng thế, phản ứng (2) thuộc loại phản ứng tách. Dựa vào kết quả thí nghiệm: 83% sản phẩm của phản ứng thế và 17% sản phẩm của phản ứng tách, nên phản ứng thế chiếm ưu thế hơn.

Bài 15.15 trang 73 Sách bài tập Hóa học 11: Tính chất hoá học chung của dẫn xuất halogen thể hiện qua 2 loại phản ứng thế halogen bởi nhóm hydroxy và phản ứng tách hydrogen halide. Trong đó, độ dài liên kết và năng lượng liên kết ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phản ứng của 2 loại phản ứng này. Quan sát biểu đồ bên dưới và trả lời câu hỏi.

Tương quan giữa độ dài liên kết với năng lượng liên kết C-X trong dẫn xuất halogen

a) Nhận xét sự tương quan giữa độ dài liên kết và năng lượng liên kết C-X trong dẫn xuất halogen của hydrocarbon.

b) Độ dài liên kết và năng lượng liên kết ảnh hưởng như thế nào đến khả năng phản ứng của dẫn xuất halogen. Lấy ví dụ cụ thể cho 2 hợp chất iodoethane và bromoethane.

Lời giải:

a) Trong dẫn xuất halogen, các liên kết C-X có năng lượng liên kết càng lớn thì độ dài liên kết càng nhỏ.

b) Dẫn xuất halogen có năng lượng liên kết C-X càng lớn, độ dài liên kết C-X càng nhỏ thì khả năng phản ứng càng yếu, nguyên nhân là do liên kết bền, cần năng lượng lớn để phá vỡ liên kết cũ để hình thành liên kết mới. Ví dụ: Đối với 2 hợp chất CH₃CH₂Br và CH₃CH₂I, năng lượng liên kết của liên kết C-Br lớn hơn của liên kết C-I, nên khả năng phản ứng thế và phản ứng tách của hợp chất CH₃CH₂I dễ dàng hơn CH₃CH₂Br.

Bài 15.16 trang 74 Sách bài tập Hóa học 11: Cho phương trình hoá học của phản ứng tổng quát:

R-X + NaOH → R-OH + NaX

Tốc độ phản ứng thế của dẫn xuất halogenoalkane với dung dịch kiềm của một số hợp chất cho giá trị tương đối thể hiện trong bảng sau:

a) So sánh khả năng phản ứng thế bởi nhóm -OH của các halogenoalkane theo thứ tự từ 1 đến 5.

b) Quan sát hình bên dưới, cho biết yểu tố nào ảnh hưởng đến khả năng phản ứng thế nhóm -OH của các halogenoalkane trên?

Lời giải:

a) Tốc độ phản ứng thế của dẫn xuất halogenoalkane với dung dịch kiềm theo thứ tự từ thí nghiệm 1 đến 5 cho các giá trị giảm dần, nên khả năng phản ứng của các chất giảm.

b) Các gốc methyl, ethyl, isopropyl, neopentyl và terf-butyl tăng dần mức độ cồng kềnh của gốc hydrocarbon, làm tăng sự che chắn nhóm -OH thế vào vị trí halogen.

Xem thêm giải Sách bài tập Hóa học 11 bộ sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 16: Alcohol

Bài 17: Phenol

Ôn tập chương 5

Bài 18: Hợp chất carbonyl

Bài 19: Carboxylic acid