Giải SBT Hóa 11 Bài 38: Hệ thống hóa về hidrocacbon

Mục lục Giải SBT Hóa 11 Bài 38: Hệ thống hóa về hidrocacbon

Bài 38.1 trang 59 sbt Hóa 11: Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào sai?

A. Khi đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon thì sản phẩm thu được chỉ là CO₂ và H₂O.

B. Nếu sản phẩm của phản ứng đốt cháy hoàn toàn một chất chỉ là CO₂ và H₂O thì chất đem đốt là hiđrocacbon.

C. Khi đốt cháy hoàn toàn một ankan, thì trong sản phẩm thu được, số mol H₂O lớn hơn số mol CO₂.

D. Nếu trong sản phẩm đốt cháy một hiđrocacbon, số mol H₂O lớn hơn số mol CO₂ thì hiđrocacbon đem đốt phải là ankan.

Lời giải:

Đáp án B

B sai vì Vì chất mang đốt có thể chứa cả oxi.

Bài 38.2 trang 59 sbt Hóa 11: Chất nào trong 4 chất dưới đây có thể tham gia cả 4 phản ứng: phản ứng cháy trong oxi; phản ứng cộng với brom; phản ứng cộng với H₂ (chất xúc tác Ni, nhiệt độ); phản ứng-với dung dịch AgNO₃ trong amoniac?

A. etan;

B. eten;

C. axetilen;

D. xiclopropan.

Lời giải:

Đáp án C

Sử dụng phương pháp loại trừ, chọn axetilen vì trong bốn đáp án chỉ có axetilen phản ứng được với AgNO₃/ NH₃.

Bài 38.3 trang 59 sbt Hóa 11: Cho các chất: stiren, toluen, isopentan, propin, đivinyl, p-xilen, metylpropen. Trong các chất đó, có mấy chất không phản ứng với nước brom?

A. 2 chất             

B. 3 chất

C. 4 chất             

D. 5 chất

Lời giải:

Đáp án B

Các chất không phản ứng với nước brom là toluen, isopentan, p – xilen.

Bài 38.4 trang 59 sbt Hóa 11: Tên gọi của chất C₆H₅Br là

A. benzen bromua             

B. benzyl bromua

C. phenyl bromua             

D. hexyl bromua

Lời giải:

Đáp án C

C₆H₅Br: phenyl clorua

Bài 38.5 trang 60 sbt Hóa 11: Hỗn hợp M chứa hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Khi đốt cháy hoàn toàn 13,2 g hỗn hợp M thu được 20,72 lít CO₂ (đktc).

Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp M.

Lời giải:

Số mol CO₂ là: = $\frac{20,72}{22,4}=9,{25.10}^{-1}$  mol

Khối lượng C trong đó là: 9,25.1⁻¹.12= 11,1(g)

Đó cũng là khối lượng C trong 13,2 g hỗn hợp M.

Khối lượng H trong 13,2 g M là: 13,2 - 11,1 = 2,1 (g)

Số mol H₂O tạo thành: $\frac{2,1}{2}=1,05$ mol

Vì số mol H₂O tạo thành > số mol CO₂ nên hai chất trong hỗn hợp M đều là ankan.

$\frac{\overline{\mathrm{n}}}{\overline{\mathrm{n}}+1}=\frac{9,25{.10}^{-1}}{1,05}$ suy ra  = 7,4

Công thức phân tử hai chất là C₇H₁₆ (x mol) và C₈H₁₈ (y mol).

Khối lượng hai chất là: 100x + 114y = 13,2.

Số mol CO₂ là: 7x + 8y = 9,25.10^-1

Suy ra x = 0,75.10^-1; y = 0,5.10^-1.

Thành phần phần trăm theo khối lượng:

C₇H₁₆ chiếm: $\frac{0,{75.10}^{-1}.100}{13,2}.100\%=56,8\%$

C₈H₁₈ chiếm: 100% - 56,8% = 43,2%

Bài 38.6 trang 60 sbt Hóa 11: Hỗn hợp khí A chứa hiđro, một ankan và một anken. Dẫn 15,68 lít A đi qua chất xúc tác Ni nung nóng thì nó biến thành 13,44 lít hỗn hợp khí B. Dẫn B đi qua bình đựng dung dịch brom thì màu của dung dịch nhạt đi và khối lượng bình tăng thêm 5,6 g. Sau phản ứng còn lại 8,96 lít hỗn hợp khí c có tỉ khối đối với hiđro là 20,25. (Biết các thể tích đo ở đktc; các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn).

Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích của từng chất trong mỗi hỗn hợp A, B và C.

Lời giải:

Số mol các chất trong A là: $\frac{15,68}{22,4}=0,7$ mol

Khi A qua chất xúc tác Ni:

Hỗn hợp B chứa 3 chất: ankan ban đầu C_nH_2n+2, ankan mới tạo ra C_mH_2m+2 và anken còn dư C_mH_2m với số mol tổng cộng là : $\frac{13,44}{22,4}=0,6$ mol 

Số mol H₂ trong A là: 0,7 - 0,6 = 0,1(mol).

Khi B qua nước brom thì anken bị giữ lại hết:

C_mH_2m + Br₂ → C_mH_2mBr₂

Hỗn hợp C chỉ còn C_nH_2n+2 và C_mH_2m+2 với

tổng số moi là $\frac{8,96}{22,4}=0,4$ mol

Như vậy, 0,2 mol C_mH_2m có khối lượng 5,6 g,

do đó 1 mol C_mH_2m có khối lượng 28 (g) suy ra m = 2.

CTPT của anken là C₂H₄; ankan do chất này tạo ra là C₂H₆.

Trong hỗn hợp C có 0,1 mol C₂H₆ và 0,3 mol C_nH_2n+2

Khối lượng hỗn hợp C là: 20,25.2.0,4 = 16,2 (g)

Trong đó 0,1 mol C₂H₆ có khối lượng 3 g và 0,3 mol C_nH_2n+2 có khối lượng là: 16,2 - 3 = 13,2(g).

Khối lương 1 mol C_nH_2n+2 là 44,0 (g) suy ra n = 3

Hỗn hợp A: C₃H₈ (42,86%); C₂H₄ (42,86%); H₂ (14,29%).

Hỗn hợp B: C₃H₈ (50%); C₂H₆ (16,67%); C₂H₄ (33,33%).

Hỗn hợp C: C₃H₈ (75%); C₂H₆ (25%).

Bài 38.7 trang 60 sbt Hóa 11: Hỗn hợp A chứa 3 ankin với tổng số mol là 0,10 mol. Chia A làm hai phần như nhau. Đốt cháy hoàn toàn phần 1, thu được 2,34 g nước. Phần 2 tác dụng với 250 ml dung dịch AgNO₃ 0,12M trong NH₃ tạo ra 4,55 gam kết tủa.

Hãy xác định công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp A, biết rằng ankin có phân tử khối nhỏ nhất chiếm 40% số mol của A.

Lời giải:

Số mol ankin trong mỗi phần = $\frac{0,1}{2}=0,05$ mol

Khi đốt cháy hoàn toàn phần (1):

Như vậy trong hỗn hợp A phải có ankin có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn 3,6 tức là phải có C₂H₂ hoặc C₃H₄.

Nếu có C₂H₂ thì số mol chất này ở phần 2 là:

n = $0,05.\frac{40}{100}=0,02$ mol

Khi chất này tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong NH₃:

Khối lượng 0,02 mol C₂Ag₂ là: 0,02. 240 = 4,8 (g) > 4,55 g.

Vậy hỗn hợp A không thể có C₂H₂ mà phải có C₃H₄.

Khi chất này tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong NH₃:

Khối lượng C₃H₃Ag là 0,02.147 = 2,94 (g).

Số mol AgNO₃ đã phản ứng với các ankin là: 0,25.0,12 = 0,03 (mol)

Trong đó lượng AgNO₃ tác dụng với C₃H₄ là 0,02 mol, vậy lượng AgNO₃ tác dụng với ankin khác là 0,01 mol.

Trong phần 2, ngoài 0,02 mol C₃H₄ còn 0,03 mol 2 ankin khác. Vậy mà lượng AgNO₃ phản ứng chỉ là 0,01 mol, do đó trong 2 ankin còn lại, chỉ có 1 chất có phản ứng với AgNO₃, 1 chất không có phản ứng:

Khối lượng 0,010 mol C_nH_2n-3Ag là: 4,55 - 2,94 = 1,61(g).

Khối lượng 1 mol C_nH_2n−3Ag là 161 g.

14n + 105 = 161 ⇒ n = 4.

Công thức phân tử là C₄H₆ và CTCT: CH₃ - CH₂ - C ≡ CH (but-1-in)

Đặt công thức chất ankin chưa biết là C_n′H_2n′−2:

Tổng số mol H₂O: 0,04 + 0,03 + 0,02(n' - 1) = 0,13 suy ra n' = 4.

Chất ankin thứ ba có CTPT C₄H₆ nhưng không tác dụng với AgNO₃ nên CTCT là CH₃ − C ≡ C − CH₃ (but-2-in).

Thành phần về khối lượng:

Propin chiếm: 33,1%; but-1-in: 22,3%; but-2-in: 44,6%.

Bài 38.8 trang 60 sbt Hóa 11: Hỗn hợp X chứa 3 chất A, B, C đều là đồng đẳng của benzen (các khối lượng mol: M_A < M_B < M_C), trong đó A và C có số mol bằng nhau và cách nhau 2 chất trong dãy đồng đẳng.

Để đốt cháy hoàn toàn 48,8 g hỗn hợp X cần dùng vừa hết 153,6 g O₂.

1. Xác định công thức phân tử của A, B, C biết rằng chất B không có đồng phân là hợp chất thơm.

2. Hãy tính phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp X.

Lời giải:

1. Trong dãy đồng đẳng của benzen, chỉ có C₆H₆ và C₇H₈ là không có đồng phân là hợp chất thơm.

A và B ở trong dãy đó và M_A < M_B vậy A là C₆H₆ và B là C₇H₈.

Chất C cách chất A hai chất trong dãy đồng đẳng nghĩa là chất C phải hơn chất A ba nguyên tử cacbon. Công thức phân tử chất C là C₉H₁₂.

2. Giả sử trong 48,8 g hỗn hợp X có a mol A, b mol B và c mol C; ta có:

78a + 92b + 120c = 48,8 (1)

a = c (2)\

$\begin{array}{l}{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6 +7,5{\mathrm{O}}_2 \to 6{\mathrm{CO}}_2+3{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\\ \mathrm{a} 7.5\mathrm{a}\end{array}$

$\begin{array}{l}{\mathrm{C}}_7{\mathrm{H}}_8+9{\mathrm{O}}_2 \to 7{\mathrm{CO}}_2 +4{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\\ \mathrm{b} 9\mathrm{b}\end{array}$

$\begin{array}{l}{\mathrm{C}}_9{\mathrm{H}}_{12} +12{\mathrm{O}}_2 \to 9{\mathrm{CO}}_2+6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\\ \mathrm{c} 12\mathrm{c}\end{array}$

7,5a + 9b + 12c = $\frac{153,6}{32}=4,8\left(3\right)$

Giải hệ (1), (2), (3), tìm được a = c = 0,2; b = 0,1.

Từ đó tính được thành phần phần phần trăm về khối lượng của hỗn hợp X:

C₆H₆: 31,9%; C₇H₈: 18,9%; C₉H₁₂: 49,2%

Bài 38.9 trang 60 sbt Hóa 11: Hỗn hợp khí A chứa một ankan và một ankin. Lấy 2,24 lít (đktc) A cho sục vào qua dung dịch AgNO₃ trong amoniac (lấy dư) thì thể tích khí giảm đi 20% và thu được 2,94 kết tủa. Khi đi ra khỏi dung dịch AgNO₃ được đốt cháy hoàn toàn rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂ (dư) tạo ra 16 g kết tủa.

Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp A.

Lời giải:

Số mol ankin: $\frac{2,24}{22,4}.\frac{20}{100}=0,02$ mol

Khối lượng 1 mol R-C≡C-Ag là: $\frac{2,94}{0,02}=147$ gam

R-C≡C-Ag = 147 suy ra R = 147 - 24 - 108 = 15

R là CH₃; ankin là CH₃-C≡CH (propin)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

Số mol ankan là 0,08 mol

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}={\mathrm{n}}_{\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}$ = 0,16 (mol)

Suy ra n = $\frac{0,16}{0,08}=2$

Vậy ankan là C₂H₆

Khối lượng hỗn hợp A là: 0,02.40 + 0,08.30 = 3,2 (g)

Về khối lượng, C₃H₄ chiếm $\frac{0,02.40}{3,2}.100\%=25\%$

và C₂H₆ chiếm 75%.

Xem thêm lời giải sách bài tập Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 39: Dẫn xuất halogen của hidrocacbon 

Bài 40: Ancol 

Bài 41: Phenol

Bài 42: Luyện tập dẫn xuất halogen, ancol, phenol

Bài 44: Anđehit-Xeton

Xem thêm tài liệu Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Hệ thống hóa về hiđrocacbon

Trắc nghiệm Hệ thống hóa về hidrocacbon thiên nhiên có đáp án