Phương pháp giải bài tập về dẫn xuất halogen

Biên soạn và giảng dạy : Giáo viên Nguyễn Minh Tuấn – Tổ Hóa – Trường THPT Chuyên Hùng Vương – Phú Thọ


Phương pháp để học tốt môn hóa học là

: Chăm chú nghe giảng, chăm học lí thuyết, chăm làm bài tập, chăm ôn bài cũ



1
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ DẪN XUẤT HALOGEN
I. Phản ứng thủy phân dẫn xuất halogen

Phương pháp giải

Một số điều cần lưu ý khi giải bài tập liên quan đến thủy phân dẫn xuất halogen :
+ Đối với các dẫn xuất halogen dạng anlyl (Ví dụ : CH
2
=CH–CH
2
–X) và benzyl (Ví dụ :
C
6
H
5
–CH
2
–X) thì có thể bị thủy phân trong nước (t
o
), trong dung dịch kiềm loãng hay kiềm đặc.
+ Đối với các dẫn xuất halogen dạng ankyl (Ví dụ : CH

3
–CH
2
–CH
2
–X) thì chỉ tham gia
phản ứng thủy phân trong dung dịch kiềm loãng hoặc kiềm đặc.
+ Đối với các dẫn xuất halogen dạng phenyl (Ví dụ : C
6
H
5
–X) và vinyl (Ví dụ : CH
2
=CH–X)
thì chỉ bị thủy phân trong môi trường kiềm đặc (t
o
cao, p cao).
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Đun nóng 13,875 gam một ankyl clorua Y với dung dịch NaOH dư, axit hóa dung dịch thu
được bằng dung dịch HNO
3
, nhỏ tiếp vào dung dịch AgNO
3
thấy tạo thành 21,525 gam kết tủa.
CTPT của Y là :
A. C
2
H
5
Cl. B. C

3
H
7
Cl. C. C
4
H
9
Cl. D. C
5
H
11
Cl.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức của Y là RCl, phương trình phản ứng :
RCl + NaOH
→
ROH + NaCl (1)
mol: x
→
x
HNO
3
+ NaOH
→
NaNO
3
+ H
2
O (2)
AgNO

3
+ NaCl
→
AgCl + NaNO
3
(3)
mol: x
→
x
Theo giả thiết và các phản ứng ta có :

4 9
21,525
x 0,15
x
143,5
R 57 (R:C H )
x(R 35,5) 13,857


=
=
 
⇒
 
= −



+ =



Vậy Y là C
4
H
9
Cl.
Đáp án C.
Ví dụ 2: Đun nóng 1,91 gam hỗn hợp X gồm C
3
H
7
Cl và C
6
H
5
Cl với dung dịch NaOH loãng vừa đủ,
sau đó thêm tiếp dung dịch AgNO
3
đến dư vào hỗn hợp sau phản ứng, thu được 1,435 gam kết tủa.
Khối lượng C
6
H
5
Cl trong hỗn hợp đầu là :
A. 1,125 gam. B. 1,570 gam. C. 0,875 gam. D. 2,250 gam.
Hướng dẫn giải
Căn cứ vào các tính chất của các halogen ta thấy chỉ có C
3
H

7
Cl phản ứng được với dung dịch
NaOH đun nóng.
Đặt công thức của Y là RCl, phương trình phản ứng :
C
3
H
7
Cl + NaOH
→
C
3
H
7
OH + NaCl (1)
mol: x
→
x
AgNO
3
+ NaCl
→
AgCl + NaNO
3
(2)
mol: x
→
x
Theo (1), (2) và giả thiết ta có :
Biên soạn và giảng dạy : Giáo viên Nguyễn Minh Tuấn – Tổ Hóa – Trường THPT Chuyên Hùng Vương – Phú Thọ

Phương pháp để học tốt môn hóa học là

: Chăm chú nghe giảng, chăm học lí thuyết, chăm làm bài tập, chăm ôn bài cũ



2

3 7
6 5
C H Cl NaCl AgCl
C H Cl
1,435
n n n 0,01 mol.
143,5
m 1,91 0,01.78,5 1,125 gam.
= = = =
⇒ = − =

Đáp án A.
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol anlyl clorua ; 0,3 mol benzyl bromua ; 0,1 mol hexyl clorua ; 0,15
mol phenyl bromua. Đun sôi X với nước đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, chiết lấy phần nước
lọc, rồi cho tác dụng với dung dịch AgNO
3
dư thu được m gam kết tủa. Giá trị củ a m là :
A. 28,7. B. 57,4. C. 70,75. D. 14,35.
Hướng dẫn giải
Khi đun sôi hỗn hợp X trong nước thì chỉ có anlyl clorua và benzyl bromua bị thủy phân.

Phương trình phản ứng
C
6
H
5
CH
2
Br + H
2
O
→
C
6
H
5
CH
2
OH + HBr (1)
mol: 0,3
→
0,3
CH
2
=CH–CH
2
Cl + H
2
O
→
CH

2
=CH–CH
2
OH + HCl (2)
mol: 0,1
→
0,1
AgNO
3
+ HBr
→
AgBr + NaNO
3
(3)
mol: 0,3
→
0,3
AgNO
3
+ HCl
→
AgCl + NaNO
3
(4)
mol: 0,1
→
0,1
Theo các phương trình phản ứng và giả thiết ta có :
m = 0,3.188 + 0,1.143,5 = 70,75 gam.
Đáp án C.

II. Phản ứng tách HX (X : Cl, Br)

Phương pháp giải

Một số điều cần lưu ý khi giải bài tập liên quan đến phản ứng tách HX từ dẫn xuất halogen :
+ Dấu hiệu của phản ứng tách HX là thấy sự có mặt của kiềm/ancol (kiềm/rượu) trong phản
ứng.
+ Nếu halogen liên kết với nguyên tử cacbon bậc cao trong mạch cacbon thì khi tách HX có
thể cho ra hỗn hợp các sản. Để xác định sản phẩm chính trong phản ứng, ta dựa vào quy tắc Zai-
xep.
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 4: Đun nóng 27,40 gam CH
3
CHBrCH
2
CH
3
với KOH dư trong C
2
H
5
OH, sau khi phản ứng
xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí X gồm hai olefin trong đó sản phẩm chính chiếm 80%, sản
phẩm phụ chiếm 20%. Đố t cháy hoàn toàn X thu được bao nhiêu lít CO
2
(đktc) ? Biết các phản ứng
xảy ra với hiệu suất phản ứng là 100%.
A. 4,48 lít. B. 8,96 lít. C. 11,20 lít. D. 17,92 lít.
Hướng dẫn giải
Khi đun nóng CH

3
CHBrCH
2
CH
3
với KOH dư trong C
2
H
5
OH thì thu được hai sả n phẩm hữu cơ
là but-1-en và but-2-en.
Phương trình phản ứng :


Biên soạn và giảng dạy : Giáo viên Nguyễn Minh Tuấn – Tổ Hóa – Trường THPT Chuyên Hùng Vương – Phú Thọ


Phương pháp để học tốt môn hóa học là

: Chăm chú nghe giảng, chăm học lí thuyết, chăm làm bài tập, chăm ôn bài cũ



3
→
CH
2
=CHCH
2
CH

3

CHCHBrCH
2
CH
3

(sản phẩm phụ)

→
CH
3
CH=CHCH
3


(sản phẩm chính)

C
4
H
8
+ 6O
2

o
t
→
4CO
2

+ 4H
2
O
Theo các phương trình phản ứng và giả thiết ta thấy :

2 4 8 3 2 3
CO C H CH CHBrCH CH
27,4
n 4.n 4.n 4. 4.0,2 0,8 mol.
137
= = = = =

Vậy
2
CO
V 0,8.22,4 17,92
= =
lít.
Đáp án D.
Ví dụ 5: Đun sôi 15,7 gam C
3
H
7
Cl với hỗn hợp KOH/C
2
H
5
OH dư, sau khi loại tạp chất và dẫn khí
sinh ra qua dung dịch brom dư thấy có x gam Br
2

tham gia phản ứng. Tính x nếu hiệu suất phản ứng
ban đầu là 80%.
A. 25,6 gam. B. 32 gam. C. 16 gam. D. 12,8 gam.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
C
3
H
7
Cl
o
2 5
KOH/C H OH,t
→
C
3
H
6
+ HCl (1)
mol: 0,2.80%
→
0,16
C
3
H
6
+ Br
2

→

C
3
H
6
Br
2
(2)
mol: 0,16
→
0,16
Theo các phản ứng và giả thiết ta có : x = 0,16.160 = 25,6 gam.



C
2
H
5
OH/KOH
, t
o