Tải bản đầy đủ (.pdf) (21 trang)

Bài 18 anken

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (866.59 KB, 21 trang )

CHƯƠNG 6: HIĐROCACBON KHÔNG NO
BÀI 18. ANKEN
Mục tiêu
 Kiến thức
+ Nêu được công thức chung, đặc điểm cấu tạo phân tử, đồng phân cấu tạo và đồng phân hình
học, danh pháp của anken.
+ Trình bày được tính chất vật lí chung và phương pháp điều chế, ứng dụng của anken.
+ Trình bày được tính chất hóa học (phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, phản ứng oxi hóa) của
anken.
 Kĩ năng
+

Viết được công thức cấu tạo và gọi tên của các đồng phân anken.

+

Viết được các phương trình hóa học minh họa tính chất hóa học của anken.

+

Phân biệt được một số anken với ankan cụ thể bằng phương pháp hóa học.

+ Giải được các bài tập liên quan đến anken.

Trang 1


I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp
a. Dãy đồng đẳng anken là những hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết đơi C  C , có cơng
thức phân tử chung là Cn H 2n  n  2  .


Ví dụ: C2H4, C3H6, C4H8,…
b. Đồng phân
 Đồng phân cấu tạo: Từ C4H8 trở đi, có đồng phân về mạch cacbon và đồng phân về vị trí liên kết đơi.
 Đồng phân hình học:
Đồng phân cis-: có mạch chính nằm ở cùng phía liên kết đơi.
Đồng phân trans-: có mạch chính nằm ở hai phía khác nhau của liên kết đơi.
Điều kiện để có đồng phân hình học: a  b, c  d .

c. Danh pháp
Tên thông thường: Từ tên ankan cùng số cacbon, đổi đuôi “an” thành đuôi “ilen”.
Tên thay thế của anken = Số chỉ vị trí nhánh
+ Tên nhánh
+ Tên mạch chính
+ số chỉ vị trí liên kết đơi + en
 Mạch chính: Mạch dài nhất có chứa liên kết đơi.
 Đánh số thứ tự trên mạch chính từ phía gần liên kết đôi hơn.
 Gọi tên nhánh theo thứ tự vần chữ cái cùng với số chỉ của nhánh.
Ví dụ: C2H4 : etilen; C3H6 : propilen; C4H8 : butilen

5

4

3

CH3
|
2

1


CH3  CH 2  C  C CH3
|
CH3

Đọc tên: 2,3-đimetylpent-2-en.
2. Tính chất vật lí
Điều kiện thường, các anken từ C2H4 đến C4H8 là chất khí, từ C5H10 trở đi là chất lỏng hoặc rắn.
Nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng của anken tăng theo chiều tăng của phân tử khối.
Các anken nhẹ hơn trước, hầu như khơng tan trong nước.
3. Tính chất hóa học
Liên kết đơi C  C gồm 1 liên kết  bền và 1 liên kết  kém bền, dễ bị phân cắt trong các phản ứng hóa
học.
Trang 2


a. Phản ứng cộng
 Cộng H2 tạo ankan tương ứng:
Ni,t 
Cn H 2n  H 2 
 Cn H 2n 2

Ni,t 
 CH3  CH3 .
Ví dụ: CH 2  CH 2  H 2 

 Cộng halogen X2 (Cl2, Br2):
Cn H2n  X2  Cn H2n X2

Ví dụ: CH 2  CH 2  Br2  dd   CH 2 Br  CH 2 Br

(màu nâu đỏ)

(không màu)

 Dùng dung dịch brom làm thuốc thử để nhận biết anken.
 Cộng HX (X: OH, Cl, Br,…):
Cn H2n  HX  Cn H2n 1X
Cn H2n  HOH  Cn H2n 1OH

Ví dụ: CH2  CH2  HBr  CH3  CH2 Br
CH2  CH2  HOH  CH3  CH2OH

Các anken có cấu tạo phân tử khơng đối xứng khi cộng HX có thể cho hỗn hợp hai sản phẩm.
Quy tắc cộng Mac-cơp-nhi-cơp định hướng sản phẩm chính: ngun tử H được cộng vào ngun tử C
có nhiều H hơn.
Ví dụ: CH3  CH  CH2  HBr
CH3  CH 2  CH 2 Br  sản phẩm phụ 

CH3  CHBr  CH 3  sản phẩm chính 

b. Phản ứng trùng hợp
Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau
(monome) tạo thành những phân tử rất lớn gọi là polime.
Điều kiện để monome tham gia phản ứng trùng hợp là phân tử phải có liên kết .
Ví dụ:
xt,t 
nCH2  CH 
 ( CH2  CH )n
|
|

CH3
CH3

c. Phản ứng oxi hóa
 Phản ứng oxi hóa hồn toàn:

Cn H2n 

3n
t
O 
 nCO2  nH2 O
2 2

t
 4CO2  4H 2 O
Ví dụ: C4 H8  6O2 

Trang 3


Nhận xét: Khi đốt anken ln có n CO  n H O
2

2

 Phản ứng oix hóa khơng hồn tồn:
3Cn H2n  2KMnO4  4H 2 O  3Cn H2n  OH 2  2MnO2  2KOH

Ví dụ: 3C2 H4  2KMnO4  4H2O  3HOCH2  CH2OH  2MnO2  2KOH

(etylen glicol)
Nhận xét: Các đồng đẳng của anken đều làm mất màu dung dịch thuốc tím (KMnO4).
4. Điều chế
a. Trong phịng thí nghiệm
Etilen được điều chế từ ancol etylic
170 C,H SO

2
4
C2 H5OH 
 CH2  CH2  H2O

b. Trong công nghiệp
Các anken được điều chế từ ankan bằng phản ứng tách hiđro:
xt,t 
Cn H 2n  2 
 Cn H 2n  H 2

xt,t 
 C3 H 6  H 2
Ví dụ: C3 H 8 

5. Ứng dụng
Các anken và dẫn xuất của anken là nguyên liệu cho nhiều q trình sản xuất hóa học.
Dùng làm chất đầu tổng hợp các polime có nhiều ứng dụng như chất dẻo PE, PVC…

Ngun liệu cho cơng nghiệp hóa học
Dung mơi, axit hữu cơ.

Trang 4



SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
CẤU TẠO
PHÂN TỬ
Anken là hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết đơi

C  C , có cơng thức chung là Cn H 2n  n  2 

KHÁI NIỆM

Cộng hiđro:
ANKEN

Phản

t  ,Ni
Cn H 2n  H 2 
 Cn H 2n 2

ứng

cộng

Cộng halogen:

Cn H2n  X2  Cn H2n X2
Cộng HX: Theo nguyên tắc
Mac-cơp-nhi-cơp


Cn H2n  HX  Cn H2n 1X
TÍNH CHẤT

Phản ứng

HĨA HỌC

trùng hợp

Phản ứng
oxi hóa

t  ,xt
nCH 2  CH 2 
 ( CH 2  CH 2 )n

Oxi hóa hồn tồn:

Cn H2n 

3n
t
O2 
 nCO2  nH2 O
2

Oxi hóa khơng hoàn toàn:

3Cn H2n  2KMnO4  4H 2 O  3Cn H2n  OH 2  2MnO2  2KOH


II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Lí thuyết liên quan đến đồng phân, danh pháp, tính chất của anken, điều chế ứng dụng của
anken
Kiểu hỏi 1: Đặc điểm phân tử, danh pháp
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Anken X có cơng thức cấu tạo: CH3  CH3  C  CH3   CH  CH3 . Tên của X là
A. isohexan.

B. 3-metylpent-3-en.

C. 3-metylpent-2-en.

D. 2-etylbut-2-en.

Hướng dẫn giải
Trang 5


Mạch chính có chứa liên kết đơi C  C , có 5C.
Đánh số thứ tự để số chỉ vị trí liên kết đơi nhỏ nhất.
5

4

3

2

1


CH3  CH2  C  CH CH3
|
CH3

 Gọi tên: 3-metylpent-2-en.

 Chọn C.
Ví dụ 2: Cho các phát biểu sau:
(1) Anken là các hiđrocacbon mà phân tử có một liên kết đơi C  C .
(2) Những hiđrocacbon có cơng thức phân tử Cn H2n là anken.
(3) Anken là hiđrocacbon khơng no, mạch hở có công thức phân tử Cn H2n .
(4) Anken là hiđrocacbon mạch hở có chứa liên kết đơi C  C trong phân tử.
Số nhận xét đúng là
A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải
Có 2 phát biểu đúng là (1) và (3).
(2) sai vì ngồi anken thì xicloankan cũng là hiđrocacbon có cơng thức phân tử Cn H 2n .
(4) sai vì trong phân tử anken chỉ có 1 liên kết đôi C  C.

 Chọn B.
Kiểu hỏi 2: Đồng phân anken
Phương pháp giải
Khi viết đồng phân của anken, các bước làm tương tự ankan.

Chú ý:
Anken có 2 loại đồng phân cấu tạo: đồng phân mạch C và đồng phân về vị trí liên kết đơi.
Anken có đồng phân hình học: cis- và transa  b
Điều kiện để có đồng phân hình học: 
c  d

Viết đồng phân của anken:
Viết mạch dài nhất, di chuyển vị trí liên kết đơi.
Giảm mạch C, di chuyển vị trí liên kết đơi, vị trí nhánh.
Lưu ý loại đồng phân đề bài yêu cầu.
+ Nếu đề bài yêu cầu đồng phân cấu tạo: chỉ có đồng phân mạch C và đồng phân vị trí liên kết đôi.
+ Nếu đề bài yêu cầu đồng phân anken nói chung: phải tính thêm cả đồng phân hình học (cis-, trans-).
Trang 6


Ví dụ: Số đồng phân anken có cơng thức phân tử C5H10 là
A. 4.

B. 5.

C. 6.

D. 7.

Hướng dẫn giải
Có 6 đồng phân thỏa mãn là:
CH2  CH  CH2  CH2  CH3
CH3  CH  CH  CH2  CH3 (cis-, trans-)
CH 2  C  CH3   CH 2  CH3
CH3  C  CH3   CH  CH3

CH3  CH  CH3  CH  CH2

 Chọn C.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Hợp chất C5H10 mạch hở có số đồng phân cấu tạo là
A. 4.

B. 5.

C. 6.

D. 10.

Hướng dẫn giải
Đồng phân cấu tạo gồm đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị trí liên kết đơi.
C5H10 có 5 đồng phân cấu tạo mạch hở là:
CH2  CH  CH2  CH2  CH3

CH3  CH  CH  CH2  CH3
CH 2  C  CH3   CH 2  CH3
CH3  C  CH3   CH  CH3
CH3  CH  CH3  CH  CH2

 Chọn B.
Ví dụ 2: Cho các anken có cơng thức: CH3CH  CH2 (I); CH3CH  CHCl (II); CH3CH  C  CH3 2 (III);
C2 H 5  C  CH3   C  CH3   C2 H 5 (IV); C2 H5  C  CH3   CCl  CH3 (V). Những anken có đồng phân

hình học là:
A. (I), (IV), (V).


B. (II), (IV), (V).

C. (III), (IV).

D. (II), (III), (IV), (V).

Hướng dẫn giải
Cho anken có cơng thức:

Trang 7


a  b
Điều kiện để có đồng phân hình học: 
c  d

 Có 3 anken thỏa mãn điều kiện có đồng phân hình học là (II), (IV), (V).

 Chọn B.
Kiểu hỏi 3: Tính chất hóa học của anken.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Khi cho but-1-en tác dụng với dung dịch HBr, theo quy tắc Mac-cơp-nhi-cơp thì sản phẩm chính
thu được là
A. CH3  CH2  CHBr  CH2 Br.

B. CH3  CH2  CHBr  CH3 .

C. CH2 Br  CH2  CH2  CH2 Br.

D. CH3  CH2  CH2  CH2 Br.


Hướng dẫn giải
Quy tắc cộng Mac-côp-nhi-côp định hướng sản phẩm chính: Nguyên tử H gắn vào C có nhiều H hơn.
Phương trình hóa học:
CH3  CHBr  CH 2CH 3  sản phẩm chính 
CH 2  CH  CH 2 CH 3  HBr  
CH 2 Br  CH 2  CH 2 CH 3  sản phẩm phụ 

 Chọn B.
Ví dụ 2: Số đồng phân cấu tạo anken ở thể khí (đktc) mà khi cho mỗi anken đó tác dụng với dung dịch
HCl chỉ cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất là
A. 2.

B. 1.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải
Các anken ở thể khí có số cacbon khơng vượt q 4. Có 5 anken thỏa mãn là:
CH2  CH2 (*)

CH2  CH  CH3
CH2  CH  CH2  CH3
CH3  CH  CH  CH3 (**)
CH 2  CH  CH3   CH3

Anken cộng HCl cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất: anken có cấu tạo đối xứng.


 Có 2 công thức thỏa mãn là: (*) và (**).
 Chọn A.
Kiểu hỏi 4: Nhận biết anken
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Nêu phương pháp hóa học phân biệt hai khí metan và etilen.
Hướng dẫn giải
Trang 8


Dẫn lần lượt hai khí vào hai ống nghiệm chứa dung dịch brom:
Khí nào làm mất màu dung dịch brom, đó là khí etilen:

CH2  CH2  Br2 dung dịch  CH2 Br  CH2 Br
nâu đỏ

khơng màu

Khí khơng làm mất màu dung dịch brom là metan.
Kiểu hỏi 5: Điều chế, ứng dụng của anken
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí Y từ dung dịch X:

Hình vẽ trên minh họa cho phản ứng:
t
 NaCl  NH 3  H 2O
A. NH 4 Cl  NaOH 

t
 NaHSO4  HCl
B. NaCl raén   H2SO4 đặc 

H SO

170 C

2
4 đặc
 C2 H 4  H 2 O
C. C2 H 5OH 

CaO,t 
 Na2CO3  CH 4
D. CH3COONa raén   NaOH raén  

Hướng dẫn giải
Khí Y được thu bằng phương pháp dời chỗ của nước, nên khí Y khơng tan trong nước  Loại đáp án A,
B (NH3 và HCl tan tốt trong nước).
Khí Y được điều chế từ dung dịch X  Loại đáp án D.

 Chọn C.
Ví dụ 2: Kể tên 3 ứng dụng thường gặp của etilen trong đời sống sản xuất.
Hướng dẫn giải
Ứng dụng trong đời sống hay gặp của etilen là:
Là nguyên liệu để tổng hợp nhựa polietilen.
Là nguyên liệu để sản xuất ancol etylic.
Dùng etilen để kích thích quả mau chín.
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Anken là
A. những hiđrocacbon có 1 liên kết đôi trong phân tử là anken.
Trang 9



B. những hiđrocacbon mạch hở có 1 liên kết đơi trong phân tử anken.
C. những hiđrocacbon có liên kết ba trong phân tử.
D. những hiđrocacbon mạch hở có liên kết ba trong phân tử.
Câu 2: Anken X có đặc điểm: Trong phân tử có 11 liên kết xích ma    . Công thức phân tử của X là
A. C3H6.

B. C4H8.

C. C6H12.

D. C5H10.

Câu 3: Hợp chất có đồng phân hình học là
A. 2-metylbut-2-en.

B. 2-clobut-1-en.

C. 2,3-điclobut-2-en.

D. 2,3-đimetylpent-2-en.

Câu 4: Cho các chất sau:
(1) 2-metylbut-1-en;

(2) 3,3-đimetylbut-1-en;

(3) 3-metylpent-1-en;


(4) 3-metylpent-2-en.

Những chất là đồng phân của nhau là
A. (3) và (4).

B. (1), (2) và (3).

C. (1) và (2).

D. (2), (3) và (4).

Câu 5: Hợp chất 2,4-đimetylhex-1-en ứng với công thức cấu tạo là
A.

CH3  CH  CH2  CH  CH2
|
|
CH3
CH3

B.

CH3  CH  CH2  C  CH2
|
|
C2 H5
CH3

C.


CH3  CH2  CH  CH  CH  CH2
|
|
CH3 CH3

D.

CH3  CH  CH2  CH2  C  CH2
|
|
CH3
CH3

Câu 6: Cho 3,3-đimetylbut-1-en tác dụng với HBr. Sản phẩm chính của phản ứng là
A. 2-brom-3,3-đimetylbutan.

B. 2-brom-2,3-đimetylbutan.

C. 2,2-đimetylbutan.

D. 3-brom-2,2-đimetylbutan.

Câu 7: Hyđrat hóa hai anken chỉ tạo thành hai ancol. Hai anken đó là
A. 2-metylpropen và but-1-en.

B. propen và but-2-en.

C. eten và but-2-en.

D. eten và but-1-en.


Câu 8: Cho etilen tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, nóng, sản phẩm chính thu được là
A. CH3CH2OH.

B. CH3CH2SO4H.

C. CH3CH2SO3H.

D. CH2  CHSO4 H.

Câu 9: Trùng hợp eten, sản phẩm thu được có cấu tạo là
A. ( CH2  CH2 )n .

B. ( CH2  CH2 )n

C. ( CH  CH )n

D. ( CH3  CH3 )n

Câu 10: Oxi hóa etilen bằng dung dịch KMnO4 thu được sản phẩm là:
A. MnO2, C2H4(OH)2, KOH.

B. K2CO3, H2O, MnO2.

C. C2H5OH, MnO2, KOH.

D. C2H4(OH)2, K2CO3, MnO2.

Câu 11: Chất nào sau đây được dùng làm nguyên liệu tổng hợp nên nhựa PP?
A. etilen.


B. Propan.

C. Propen.

D. butan.

Bài tập nâng cao
Câu 12: Khi điều chế etilen trong phịng thí nghiệm từ C2H5OH, (H2SO4 đặc, 170C ) thường lẫn một số
tạp chất. Để làm sạch etilen, cần sục hỗn hợp sản phẩm qua bình đựng dung dịch nào dưới đây?
Trang 10


A. dung dịch brom dư.

B. dung dịch NaOH dư.

C. dung dịch Na2CO3 dư.

D. dung dịch KMnO4 loãng dư.

Câu 13: Để phân biệt etan và eten, người ta dùng phản ứng nào là thuận tiện nhất?
A. Phản ứng đốt cháy.

B. Phản ứng cộng với hiđro.

C. Phản ứng cộng với nước brom.

D. Phản ứng trùng hợp.


Câu 14: Có bao nhiêu đồng phân anken là chất khí ở điều kiện thường?
A. 2.

B. 3.

C. 5.

D. 6.

Dạng 2: Phản ứng cộng của anken
Bài toán 1: Anken tác dụng với HX, X2 (X là Cl, Br, I)
Phương pháp giải
Phương trình hóa học:
Cn H2n  HX  Cn H2n 1X
Cn H2n  X2  Cn H2n X2

Theo phương trình: T 

nX
n HX
2

1
nC H
nC H
n

2n

n


2n

 Nếu T  1  Hiđrocacbon mạch hở là anken
Nhận xét: m bình brom tăng  manken
Ví dụ: 0,05 mol hiđrocacbon mạch hở X làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam brom cho ra sản
phẩm có hàm lượng brom đạt 69,56%. Công thức phân tử của X là
A. C3H6.

B. C4H8.

C. C5H10.

D. C5H8.

Hướng dẫn giải
n Br  0,05 mol; n X  0,05 mol
2

Xét tỉ lệ: T 

n Br

2

nX



0,05

1
0,05

 X là anken: Cn H 2n  n  2 

Phương trình hóa học:
Cn H2n  Br2  Cn H2n Br2

Ta có: %m Br 

80.2
.100%  69,56%
14n  80.2

 n5
Vậy công thức của X là C5 H10 .

 Chọn C.
Ví dụ mẫu
Trang 11


Ví dụ 1: Cho hiđrocacbon mạch hở X phản ứng với brom (dung dịch) theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được chất
hữu cơ Y (chứa 74,08% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ
khác nhau. Tên gọi của X là
A. but-1-en.

B. but-2-en.

C. propilen.


D. butan.

Hướng dẫn giải
X phản ứng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 nên X là anken, có cơng thức Cn H 2n  n  2  .
Phương trình hóa học: Cn H2n  Br2  Cn H2n Br2
Ta có: %m Br 

80.2
.100%  74,08%
14n  80.2

 n  4.

 Công thức của X là C4H8
Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau nên X là but-1-en.
CH3  CHBr  CH 2CH 3  saûn phẩm chính 
CH 2  CH  CH 2 CH 3  HBr  
CH 2 Br  CH 2  CH 2 CH 3  sản phẩm phụ 

 Chọn A.
Ví dụ 2. Dẫn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp X gồm hai anken là đồng đẳng kế tiếp vào bình nước brom dư, thấy
khối lượng bình tăng thêm 7,7 gam.
a) Xác định công thức phân tử của hai anken.
b) Tính thành phần phần trăm về thể tích của hai anken.
Hướng dẫn giải
a) Ta có: n X  0,15 mol
Khối lượng bình brom tăng chính là khối lượng của anken nên m X  7,7 gam.






Gọi công thức phân tử chung của hai anken trong X là Cn H2n n  2 .
Ta có: M C H 
n

2n

7, 7
 51,33
0,15

 14n  51,33
 n  3,67

Vì hai anken là đồng đẳng kế tiếp  Công thức phân tử của hai anken là C3H6 và C4H8.
b) Áp dụng sơ đồ đường chéo cho số nguyên tử C trung bình của hỗn hợp C3H6 và C4H8 ta có:

Trang 12




nC H
4

8

3


6

nC H



2
1

Các khí đo ở cùng điều kiện nên tỉ lệ về thể tích chính là tỉ lệ về số mol.
Thành phần phần trăm về thể tích của hai anken là:

1
%VC H  .100%  33,33%.
3 6
3
 %VC H  100%  33,33%  66,67%
4

8

Bài toán 2: Anken tác dụng với H2
Phương pháp giải
Phương trình hóa học:
Ni,t 
Cn H 2n  H 2 
 Cn H 2n 2

Theo phương trình:


nH

2

nC H
n

Nhận xét: n khí giảm  n H

2

1

2n

phản ứng

Bảo tồn khối lượng:

n hh trước pư .Mhh trước pư  n hh sau pö .Mhh sau pö
Chú ý: Sau phản ứng cộng hiđro vào anken mà M hh sau pö  28 thì trong hỗn hợp sau phản ứng có H2 dư.
Ví dụ: Cho H2 và một anken có thể tích bằng nhau qua niken đun nóng ta được hỗn hợp A. Biết tỉ khối
hơi của A đối với H2 là 23,2. Hiệu suất phản ứng hiđro hóa là 75%. Công thức phân tử của anken là
A. C2H4.

B. C3H6.

C. C4H8.


D. C5H10.

Hướng dẫn giải
Ta chọn n H  n C H  1 mol
2

n

2n

Phương trình hóa học:
Ni,t 
Cn H 2n  H 2 
 Cn H 2n 2

Ta có: n khí giảm  n H

2

phản ứng

Vì H  75% nên n H phản ứng  1,75%  0,75 mol
2

 nsau phản öùng  1  1  0,75  1,25 mol
Bảo tồn khối lượng:

m hh trước pư  m hh sau pö  m A
 1.2  14n.1  23,2.2.1,25


n4

Trang 13


Vậy cơng thức của anken là C4H8.

 Chọn C.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm anken và hiđro có tỉ khối so với heli bằng 3,33. Cho X đi qua bột niken
nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với heli là 4. Công thức
phân tử của X là
A. C2H4.

B. C3H8.

C. C4H8.

D. C5H10.

Hướng dẫn giải
Gọi công thức của anken là Cn H 2n  n  2  .
Nhận thấy: MY  4.4  16  28

 Sau phản ứng H2 còn dư, C2H2n đã phản ứng hết.
Bảo toàn khối lượng: m X  m Y  n X .MX  n Y .MY



n X MY

16


 1,2
nY MX 3,33.4

Chọn n X  1,2 mol;n Y  1 mol .
Ta có: n H
 nH

2

2

phản ứng

ban đầu

 1,2  1  0,2 mol  n C H  n H
n

2n

2

phản ứng

 0,2 mol

 n X  n C H  1,2  0,2  1 mol

n

2n

Lại có: m X  1,2.3,33.4  16 gam  0,2.14n  1.2  16
n5

 Công thức của anken là C5H10 .
 Chọn D.
Ví dụ 2. Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được
hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hóa là
A. 20%.

B. 40%.

C. 50%.

D. 25%.

Hướng dẫn giải
Ta có: MX  3,75.4  15. Sơ đồ đường chéo:



nH

nC H
2




2

4

13
 1  Có thể tính hiệu suất phản ứng theo H2 hoặc theo C2H4.
13

Bảo toàn khối lượng: m X  m Y  n X .MX  nY .MY
Trang 14




n X MY 5.4 4



nY MX 15 3

 Chọn n X  4 mol;n Y  3 mol.
Trong X ban đầu có n H  nC H  2 mol
2

Lại có: n H

2

phản ứng


2

4

 n X  n Y  1 mol

1
 H  .100%  50%
2

 Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Cho 2,24 lít anken lội qua bình đựng dung dịch brom thì thấy khối lượng bình tăng 4,2 gam.
Anken có cơng thức phân tử là
A. C2H4.

B. C3H6.

C. C4H8.

D. C4H10.

Câu 2: Một anken X cộng hợp với dung dịch Br2 tạo sản phẩm có thành phần khối lượng brom là
85,11%. Cơng thức phân tử của X là
A. C3H6.

B. C2H4.


C. C5H10.

D. C4H8.

Câu 3: Cho 3,36 lít hỗn hợp etan và etilen (đktc) đi chậm qua dung dịch brom dư. Sau phản ứng khối
lượng bình brom tăng thêm 2,8 gam. Số mol etan và etilen trong hỗn hợp lần lượt là
A. 0,05 và 0,10.

B. 0,10 và 0,05.

C. 0,12 và 0,03.

D. 0,03 và 0,12.

Câu 4: Cho 2,8 gam anken A làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam Br2. Hiđrat hóa A chỉ thu được
một ancol duy nhất. A có tên là
A. but-1-en.

B. but-2-en.

C. hex-2-en.

D. 2,3-đimetylbut-2-en.

Câu 5: Hỗn hợp X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với H2 là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng thu được hỗn
hợp khí Y có tỉ khối so với H2 là 12,5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hóa là
A. 70%.

B. 60%.


C. 50%.

D. 80%.

Câu 6: Hỗn hợp X gồm etilen và hiđro có tỉ khối so với H2 là 4,25. Dẫn X qua bột Ni nung nóng

 H  75% thu được hỗn hợp Y (thể tích các khí đo ở cùng điều kiện). Tỉ khối hơi của Y so với H2 là
A. 5,23.

B. 10,4.

C. 4,25.

D. 5,75.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm H2, C2H4 và C3H6 có tỉ khối so với H2 là 9,25. Cho 22,4 lít X (đktc) vào bình kín
có sẵn một ít bộ Ni. Đun nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 10.
Tổng số mol H2 đã phản ứng là
A. 0,070 mol.

B. 0,015 mol.

C. 0,075 mol.

D. 0,050 mol.

Bài tập nâng cao
Câu 8: Dẫn hỗn hợp X gồm CnH2n và H2 (số mol bằng nhau) qua Ni, thu được hỗn hợp Y. Tỉ khối hơi
của Y so với X là 1,6. Hiệu suất của phản ứng là
A. 40%.


B. 60%.

C. 65%.

D. 75%.

Câu 9: Hỗn hợp X gồm anken Y và H2. Tỉ khối hơi của X so với H2 là 7,67. Dẫn X qua Ni nung nóng
đến phản ứng hồn tồn thu được hỗn hợp Z có tỉ khối so với H2 là 11,50. Anken Y là
Trang 15


A. C2H4.

B. C3H6.

C. C4H8.

D. C5H10.

Câu 10: Một hỗn hợp X gồm ankan A và anken B, A có nhiều hơn B một nguyên tử cacbon, A và B đều
ở thể khí (ở đktc). Khi cho 6,72 lít khí X (đktc) đi qua nước brom dư, khối lượng bình brom tăng lên 2,8
gam; thể tích khí cịn lại chỉ bằng 2/3 thể tích hỗn hợp X ban đầu. Cơng thức phân tử của A, B và khối
lượng của hỗn hợp X là
A. C4H10, C3H6 và 5,8 gam.

B. C3H8, C2H4 và 5,8 gam.

C. C4H10, C3H8 và 12,8 gam.


D. C3H8, C2H4 và 11,6 gam.

Dạng 3: Phản ứng oxi hóa anken
Bài tốn 1: Phản ứng oxi hóa hồn tồn
Phương pháp giải
Phương trình hóa học:

Cn H2n 

3n
t
O2 
 nCO2  nH2 O
2

Theo phương trình: n CO  n H O
2

2

 Đốt hiđrocacbon mạch hở có n CO2  n H2O thì hiđrocacbon đó là anken.
Chú ý: Bài tốn hỗn hợp có thể sử dụng phương pháp trung bình để tìm ra số nguyên tử cacbon trung
bình. Bảo tồn khối lượng:


m anken  m C  m H

m
 m O  m CO  m H O


 anken
2
2
2
Bảo toàn nguyên tố O: 2n O  2n CO  n H O
2

2

2

Ví dụ: Đốt cháy hồn tồn 8,96 lít (đktc) hỗn hợp hai anken là đồng đẳng liên tiếp thu được m gam H2O
và  m  39  gam CO2. Công thức phân tử của hai anken là
A. C2H4 và C3H6.

B. C4H8 và C5H10.

C. C3H6 và C4H8.

D. C6H12 và C5H10.

Hướng dẫn giải
Ta có: nanken  0,4 mol





Gọi công thức phân tử của hai anken là Cn H2n n  2 .
Phương trình hóa học:


Cn H2n 
0,4

3n
t
O2 
 nCO2  nH2O
2


0,4n  0,4n mol

Ta có: m CO2  m H2O  m  39  m  39 gam
 44.0,4n  18.0,4n  39

Trang 16


 n  3,75

 Hai anken là C3H6 và C4H8.
 Chọn C.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn a gam hỗn hợp eten, propen, but-2-en cần dùng vừa đủ b lít oxi (ở đktc) thu
được 2,4 mol CO2 và 2,4 mol nước. Giá trị của b là
A. 92,40.

B. 94,20.


C. 80,64.

D. 24,90.

Hướng dẫn giải
Gọi công thức phân tử của ba anken là Cn H2n
Phương trình hóa học:

Cn H2n 

3n
t
O2 
 nCO2  nH2O
2

Bảo toàn nguyên tố O: 2n O  2n CO  n H O
2

2

2

 2n O  2,4.2  2,4
2

 n O  3,6 mol
2

 VO  3,6.22,4  80,64 lít

2

 Chọn C.
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thu được 0,14 mol CO2 và 0,23
mol H2O. Số mol của ankan và anken trong hỗn hợp lần lượt là
A. 0,09 mol và 0,01 mol.

B. 0,01 mol và 0,09 mol.

C. 0,08 mol và 0,02 mol.

D. 0,02 mol và 0,08 mol.

Hướng dẫn giải
Khi đốt ankan: n H O  n CO và n ankan  n H O  nCO
2

Khi đốt anken: n H O  n CO
2

2

2

2

2

 n ankan   n H O   n CO  0,23  0,14  0,09 mol
2


2

 nanken  0,1  0,09  0,01 mol

 Chọn A.
Bài toán 2: Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Để khử hoàn toàn 200 ml dung dịch KMnO4 0,2M tạo thành chất rắn màu nâu đen cần V lít khí
C2H4 (ở đktc). Giá trị tối thiểu của V là
A. 2,240.

B. 2,688.

C. 4,480.

D. 1,344.
Trang 17


Hướng dẫn giải
Ta có: n KMnO  0,04 mol
4

Số mol C2H4 tối thiểu là số mol C2H4 phản ứng vừa đủ với KMnO4.
Phương trình hóa học:
3C2 H4  2KMnO4  4H2O  3HOCH2  CH2OH  2MnO2  2KOH

0,06  0,04


mol

 VC H  0,06.22,4  1,344 lít
2

4

 Chọn D.
Bài tập tự luyện dạng 3
Bài tập cơ bản
Câu 1: Thổi 0,25 mol khí etilen qua 125 ml dung dịch KMnO4 1M trong mơi trường trung tính (hiệu suất
100%), khối lượng etilen glicol thu được là
A. 11,625 gam.

B. 23,250 gam.

C. 15,500 gam.

D. 31,000 gam.

Câu 2: Dẫn 3,36 lít hỗn hợp khí etilen và khí propilen (đktc) đi qua dung dịch KMnO4 dư. Sau phản ứng
xảy ra hoàn toàn thấy xuất hiện m gam chất rắn màu nâu đen. Giá trị của m là
A. 6,525.

B. 13,050.

C. 8,700.

D. 17,400.


Câu 3: Đốt cháy hoàn tồn 0,05 mol một anken A thu được 4,48 lít CO2 (đktc). Cho A tác dụng với dung
dịch HBr chỉ cho một sản phẩm duy nhất. Công thức cấu tạo của A là
A. CH2  CH2 .

B.  CH3 2 C  C  CH3 2 . C. CH 2  C  CH3 2 .

D. CH3CH  CHCH3 .

Câu 4: Đốt cháy hồn tồn V lít (đktc) hỗn hợp X gồm CH4, C2H4 thu được 0,15 mol CO2 và 0,2 mol
H2O. Giá trị của V là
A. 2,24.

B. 3,36.

C. 4.48.

D. 1.68.

Câu 5: Đem đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm hai anken là đồng đẳng kế tiếp nhau thu được
CO2 và nước có khối lượng hơn kém nhau 6,76 gam. Công thức phân tử của hai anken là
A. C2H4 và C3H6.

B. C3H6 và C4H8.

C. C4H8 và C5H10.

D. C5H10 và C6H12.

Câu 6: X là hỗn hợp C4H8 và O2 (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 10). Đốt cháy hoàn toàn X được hỗn hợp Y. Dẫn
Y qua bình H2SO4 đặc, dư được hỗn hợp Z. Tỉ khối của Z so với hiđro là

A. 18.

B. 19.

C. 20.

D. 21.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm C3H8 và C3H6 có tỉ khối so với hiđro là 21,8. Đốt cháy hết 5,6 lít X (đktc) thì thu
được khối lượng CO2 và H2O lần lượt là
A. 33,0 gam và 17,1 gam.

B. 22 gam và 9,9 gam.

C. 13,2 gam và 7,2 gam.

D. 33 gam và 21,6 gam.

Bài tập nâng cao
Câu 8: Cho 0,2 mol hỗn hợp X gồm etan, propan và propen qua dung dịch brom dư, thấy khối lượng bình
brom tăng 4,2 gam. Lượng khí cịn lại đem đốt cháy hồn tồn thu được 6,48 gam nước. Phần trăm thể
tích etan, propan và propen lần lượt là:
A. 30%, 20%, 50%.

B. 20%, 50%, 30%.
Trang 18


C. 50%, 20%, 30%.


D. 20%, 30%, 50%.

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol anken X thu được CO2 và hơi nước. Hấp thụ hoàn toàn sản phẩm
bằng 100 gam dung dịch NaOH 21,62% thu được dung dịch mới trong đó nồng độ của NaOH chỉ cịn 5%.
Cơng thức phân tử của X là
A. C2H4.

B. C3H6.

C. C4H8.

D. C5H10.

Đáp án và lời giải
Dạng 1: Lí thuyết liên quan đến đồng phân, danh pháp, tính chất của anken, điều chế ứng dụng của
anken
1–B

2–B

3–C

4–D

11 – C

12 – B

13 – C


14 – D

5–B

6–A

7–C

8–A

9–B

10 – A

Câu 12:
Do H2SO4 đặc có tính háo nước và tính oxi hóa mạnh, nên có thể tạo ra các sản phẩm phụ như CO2, SO2
lẫn với etilen.
Để làm sạch etilen cần dẫn sản phẩm qua dung dịch kiềm để hấp thụ hết CO2, SO2
Câu 13:
Eten có tham gia phản ứng cộng và trùng hợp khác với metan.
Điều kiện để thực hiện phản ứng cộng H2 và trùng hợp phức tạp và hiện tượng khơng rõ.
Eten có khả năng làm mất màu dung dịch brom ngay ở điều kiện thường.
Câu 14: Từ C2 đến C4: anken là chất khí ở điều kiện thường.
C2H4: 1 đồng phân.
C3H6: 1 đồng phân.
C4H8: 4 đồng phân ( CH2  CH  CH2  CH2 ;CH3  CH  CH  CH3 (cis,trans); CH 2  CH  CH3   CH3 ).
Vậy có tất cả 6 đồng phân.
Dạng 2: Phản ứng cộng của anken
1–B


2–B

3–A

4–B

5–D

6–A

7–C

8–D

9–B

10 – D

Câu 7: n X  1 mol
Bảo toàn khối lượng: n Y 

9,25.1.2
 0,925 mol
10.2

n H2 phản ứng  nX  nY  1  0,925  0,075 mol
Câu 8: Giả sử n C H  n H  1 mol
n

2n


2

Hiệu suất tính theo anken hay H2 đều được.
Bảo tồn khối lượng: n Y 

2
 1,25 mol
1,6

Trang 19


nH

2

 n X  nY  2  1,25  0,75 mol  H 

phản ứng

0,75
.100%  75%.
1

Câu 9. Gọi công thức của anken là Cn H 2n  n  2  .
Nhận thấy: MY  11,5.2  23  28

 Sau phản ứng H2 còn dư, CnH2n đã phản ứng hết.
n X MY

23


 1,5
n Y MX 7,67.2

Bảo toàn khối lượng:

Chọn n X  1,5 mol; n Y  1 mol.
Ta có: n H

2

phản ứng

 1,5  1  0,5 mol

 nC H  nH
n

2n

2

phản ứng

 0,5 mol

Vậy ban đầu, trong X có 0,5 mol CnH2n và 1 mol H2.
 MX 


0,5.14n  1.2
 15,34  n  3
1,5

 Cơng thức của anken là C3H6.
Câu 10: Ta có: n A  0,2 mol; n B  0,1 mol
m B  m bình tăng  2,8 gam  M B 

2,8
 28  B là C2H4 (0,1 mol); A là C3H8 (0,2 mol).
0,1

 m X  0,1.28  0,2.44  11,6 gam

Dạng 3. Phản ứng oxi hóa anken
1–A

2–C

3–D

4–A

5–A

6–B

7–A


8–D

9–A

Câu 8. Gọi số mol C2H6, C3H8, C3
H6 trong hỗn hợp lần lượt là x, y, z mol.
 x  y  z  0,2
x  0, 04


 y  0, 06
Ta có hệ phương trình:  42z  4,2
3x  4y  0,36 z  0,1



Phần trăm theo thể tích của mỗi chất là:
%VC H 

0,04
.100%  20%
0,2

%VC H 

0,06
.100%  30%
0,2

%VC H 


0,1
.100%  50%
0,2

2

3

3

6

8

6

Câu 9:

Trang 20


Gọi công thức của anken là Cn H 2n  n  2 

Cn H2n 

3n
t
O2 
 nCO2  nH2 O

2

0,1

 0,1n  0,1n

mol

Dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch NaOH, vì NaOH dư nên ta có chỉ tạo muối trung hòa:
2NaOH  CO2  Na2CO3  H2O

0,2n  0,1n

mol

m dung dịchsau  m dung dịch đầu  m CO  m H O  100  6,2n gam
2

2

mNaOH dư  mNaOH bđ  mNaOH pư  21,62  0,2n.40  21,62  8n gam
Ta có: C%NaOH 

21,62  8n
.100%  5%  n  2
100  6,2n

Công thức phân tử của X là C2H4.

Trang 21




Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×