Chuyên đề 3 Hidrocacbon no Ankan và xicloankan

CHUYỀN ĐỀ 3: ANKAN VÀ XICLOANKAN
I. Khái niệm
Ankan (parafin)

: CnH2n+2

(n ≥ 1)

Xicloankan: đơn vòng

: CnH2n

(n ≥ 3)

đa vòng
: CnH2n+2-2k (k: số vòng)
Cách gọi tên ankan: Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính + an
Cách gọi tên xicloankan:
Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + xiclo + tên mạch
chính + an
VD1: Viết các đồng phân ankan của chất có CTPT C6H14 và gọi tên
1/ CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
hexan
2/ CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3
2-metylpentan
3/ CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3
3-metylpentan
4/ CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3
2,3-dimetylbutan
5/ CH3-C(CH3)2-CH2-CH3
2,2-dimetylbutan

VD2: Gọi tên các xicloankan sau:
1/
2/
3/
4/
CH3
CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

1/ metylxiclopentan
3/ 1,1,2-trimetylxiclopropan
II. Tính chất hoá học
1. Phản ứng thế với halogen
Điều kiện phản ứng: ánh sáng

CH3

2/
4/

CH2
CH3

1,2-dimetylxiclobutan
1-etyl-2-metylxiclopropan

0

, xt
t

→

CnH2n+2 + xCl2
CnH2n+2-xClx + xHCl
Quy tắc thế: nguyên tử hidro ở nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thế bởi
halogen hơn
VD: Viết phản ứng thế của propan với bom, đk có ánh sáng, tỉ lệ phản ứng 1:1; 1:2.
CH3-CH2-CH3

Br2 ,1:1
+
→

CH3-CHBr-CH3

Br2 ,1:1
+
→

CH3-CBr2-CH3

Số sản phẩm thế bằng số nguyên tử H không tương đương trong phân tử.
Sản phẩm chính là sản phẩm tuân theo quy tắc thế.
VD: viết phản ứng của pentan với clo. Cho biết có bao nhiêu sản phẩm thế,
đâu là sản phẩm chính?
Phản ứng thế của xicloankan xảy ra tương tự ankan.
2. Phản ứng tách
- Tách hidro
0

, xt
t

→

CnH2n+2
- Phản ứng cracking

CnH2n + H2

t0: 450 – 5000C; xt: Cr2O3

CmH2m+2 + CqH2q

(n ≥ 3; m ≥ 1; q ≥ 2; m + q = n)

0

CnH2n+2

, xt

t

→

Ankan
3. Phản ứng cháy

ankan

anken

3n + 1
CnH2n+2 + 2 O2 → nCO2 + (n+1)H2O

- Ankan:

nCO2

=> nCO

2

< nH O và nankan = nH O - nCO =>
2

2

2

n

n +1

2

3n
CnH2n + 2 O2 → nCO2 + nH2O

- Xicloankan:
=> nCO

n H 2O

=

= nH O
2

4. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn
2+

C4H10 + 5/2O2(kk )

Mn

→

2CH3COOH + H2O
2+

2 , khôngkhí, Mn

O
  →

R-CH2-CH2-R’
RCOOH + R’COOH
=> phản ứng dùng để điều chế axit cacboxylic
5. Riêng xicloankan có phản ứng cộng mở vòng đối với vòng 3 cạnh và 4 cạnh
+ H2 → C3H8


+ H2 → C4H12
+ Br2 → CH2Br-CH2-CH2Br
+ HBr → CH3-CH2-CH2Br
III. Điều chế
Phương pháp Duma
0

RCOONa + NaOH

,t
CaO

→

R-H

+ Na2CO3

0

,t
CaO

→

(RCOO)2Ca + NaOH

2R-H + Na2CO3 + CaCO3

0

VD:
CH3COONa + NaOH
2. Phương pháp cracking

,t
CaO

→

CH4 + Na2CO3

0

, xt
t

→

CnH2n+2

CmH2m+2 + CqH2q
3. Phương pháp cộng hidro vào hidrocacbon chưa no
Ni, to

R-CH=CH-R’ + H2

R-CH2-CH2-R’

Ni, to

R-C≡C-R’ + 2H2

R-CH2-CH2-R’

ANKAN
CTTQ: CnH2n+2 (n ≥ 1)
1. Toán về phản ứng cháy

CnH2n+2 +

3n + 1
2

O2 → nCO2 + (n+1)H2O

- nCO2 < nH2O và nankan = nH2O – nCO2

-

nO2

nCO2 n H 2O
nA
=
=
=
3n + 1
1
n
n +1
2

- Đối với mọi hidrocacbon:

nCO2

=>

n H 2O

=

n
n +1


1
2

+ BT nguyên tố O: nO2 phản ứng = nCO2 + nH2O
+ BT nguyên tố C, H: mhidrocacbon = mC (trong CO2) + mH (trong H2O)

2. Toán về phản ứng thế
Số sản phẩm thế monohalogen (tỉ lệ phản ứng 1:1) bằng số vị trí C có chứa
H nhưng không tương đương
Xác định sản phẩm chính phụ: tuân theo quy tắc thế: nguyên tử H ở C bậc
cao hơn dễ bị thế hơn
3. Toán về phản ứng nhiệt phân, phản ứng cracking
Ankan → ankan + anken
Ankan → anken + H2
Ankan → ankin + 2H2
Trường hợp đặc biệt:

2CH4 → C2H2 +3 H2

 sau phản ứng, số mol khí tăng nhưng khối lượng hỗn hợp không đổi => tỉ

khối giảm

 dX/Y =

nY
nX

=> tính được nY => tính được % ankan bị nhiệt phân

 Đốt cháy hỗn hợp sản phẩm cũng chính là đốt cháy hỗn hợp ankan ban đầu

(cần cùng lượng O2 đốt cháy, thu được cùng lượng CO2 và H2O).
ANKAN
Câu 1:
Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có CTPT C5H12? Gọi tên các đồng phân

A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
Câu 2:
Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có CTPT C6H14? Gọi tên các đồng phân
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
Câu 3:
(ĐH-A-13) Tên thay thế (theo IUPAC) của (CH3)3C-CH2-CH(CH3)2 là
A. 2,2,4-trimetylpentan
B. 2,2,4,4-tetrametylbutan
C. 2,4,4,4-tetrametylbutan
D. 2,4,4-trimetylpentan


Một hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp có khối lượng là 24,8 gam, thể
tích tương ứng của hỗn hợp là 11,2 lit (đktc).
a. CTPT của các ankan.
A. CH4, C2H6
B. C2H6, C3H8
C. C3H8, C4H10
D.
C4H10, C5H12
b. Thành phần % về thể tích của 2 ankan là:
A. 30% và 70% B. 35% và 65% C. 40% và 60% D. 50% và 50%
Câu 5:
Một hỗn hợp A gồm 2 ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng có tỉ khối

hơi so với hidro là 33,2. Phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp là:
A. 20% và 80% B.30% và 70%
C. 40% và 60% D. 50% và 50%
Câu 6:
Hỗn hợp 2 ankan A và B là chất khí ở điều kiện thường có tỉ lệ mol n A : nB
= 1 : 4. Khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp là 52,4. CTPT của hai ankan A
và B lần lượt là:.
A. C2H6, C3H8
B. C2H6, C4H10
C. C4H10, C3H8
D.
C6H14,
C3H8
Toán về phản ứng cháy
Câu 7:
Đốt cháy ankan thu được H2O và CO2 với tỉ lệ mol biến đổi thế nào khi số
cacbon tăng?
Câu 4:

A.tăng từ 1 đến 2 B.giảm từ 2 đến 1

C.giảm từ 1 đến 0 D.tăng từ 2 đến +∞

Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp nhau trong dãy đồng
đẳng thu được 11,2 lit khí CO2 (đktc) và 12,6 gam nước. Hai hidrocacbon đó là:
A. C2H6, C3H8
B. C3H8, C4H10
C. C4H10, C5H12
D. C5H12, C6H14
Câu 9:

Đốt cháy hoàn toàn 2 hiđrocacbon X, Y kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng.
Sản phẩm cháy qua bình đựng H 2SO4 đặc rồi qua bình đựng Ca(OH)2 dư thấy khối
lượng bình H2SO4 tăng 2,52g và khối lượng bình Ca(OH) 2 tăng 4,4g. Xác định
CTPT X và Y.
A. CH4 và C2H6 B. C2H6 và C3H8 C. C2H4 và C3H6 D. C3H6 và C4H8
Câu 10:
Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lit hỗn hợp A (đktc) gồm CH 4, C2H6 và C3H8 thu
được V lit CO2 (đktc) và 7,2 gam H2O. Giá trị của V là:
A. 2,24
B. 4,48
C. 5,60
D. 6,72
Câu 8:


Đốt 10cm3 một ankan bằng oxi (lấy dư). Sản phẩm thu được sau khi cho
ngưng tụ hơi nước còn 65cm 3 trong đó có 25cm3 oxi. Các thể tích được đo ở cùng
điều kiện. CTPT của hidrocacbon đó là:
A. CH4
B. C2H6
C. C3H8
D. C4H10
Câu 12:
Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol 2 ankan được 9,45 gam nước. Sục hỗn hợp
sản phẩm vào dung dịch Ca(OH)2 dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.
A. 15 gam
B. 37,5 gam
C. 42,5 gam
D. 52,5 gam
Câu 13:

Đốt cháy hoàn toàn một lượng hidrocacbon cần 8,96 lit O2 (đktc). Cho sản
phẩm cháy đi vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 25 gam kết tủa. CTPT của
hidrocacbon là:
A. C5H10
B. C5H12
C. C6H12
D. C6H14
Câu 14:
Hỗn hợp M chứa 2 ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để đốt cháy
hoàn toàn 22,2g M cần dùng vừa hết 54,88 lit O 2 (đktc) tạo thành CO2 và H2O có
khối lượng m(g).
a. Giá trị của m là:
A. 100,6g
B. 38,49g
C. 9,3g
D. 48,15g
b. CTPT hai ankan là:
A. C3H8 và C4H10 B.C4H10 và C5H12 C. C5H12 và C5H14 D. C6H14 và C7H16
Câu 15:
Hỗn hợp X gồm metan và etan có tỉ khối hơi so với hidro là 9,4. Đốt cháy
hoàn toàn 1 mol X cần thể tích O2 (đktc) là:
A. 44,8 lit
B. 33,6 lit
C. 51,52 lit
D. 35,84 lit
Câu 16:
Tỉ khối hơi của một hỗn hợp khí gồm metan và etan so với không khí bằng
0,6. Phải dùng bao nhiêu lit oxi để đốt cháy hoàn toàn 3 lit hỗn hợp đó.
A. 5,60 lit
B. 6,45 lit

C. 6,72 lit
D. 8,96 lit
Câu 17:
Một hỗn hợp khí gồm 2 ankan A và B có tỉ khối hơi của hỗn hợp đối với
H2 là 12.
a. khối lượng CO2 và H2O sinh ra khi đốt cháy 15,68 lit hỗn hợp (đktc) là:
A. 24,2 gam và 16,2 gam
B. 48,4 gam và 32,4 gam
Câu 11:

C. 40 gam và 30 gam
b. CTPT của A và B là:
A. CH4 và C2H6 B. CH4 và C3H8

D. kết quả khác
C. CH4 và C4H10

D. A, B hoặc C


Hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon X, Y là đồng đẳng liên tiếp (M X < MY) có
khối lượng 10,2g. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua
các bình đựng H2SO4 đặc và Ba(OH)2 dư thì thấy khối lượng các bình tăng lần lượt
là 16,2g và 30,8g. % khối lượng của X trong hỗn hợp là :
A. 43,14%
B.56,86%
C. 37,21%
D. 62,79%
Toán về phản ứng thế
Câu 19:

Cho isopentan tác dụng với Cl 2 theo tỉ lệ số mol 1 : 1, số sản phẩm
monoclo tối đa thu được là:
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Câu 20:
Khi clo hóa C5H12 với tỉ lệ mol 1 : 1 thu được 3 sản phẩm thế monoclo.
Tên của ankan đó là:
A. pentan B. 2-metylbutan C. 2-đimetylpropan D. 2,2-đimetylpropan
Câu 21:
Cho các ankan sau: C2H6, C3H8, C4H10, C5H12. Ankan nào có đồng phân khi
tác dụng với Cl2/as với tỉ lệ mol 1 : 1 tạo ra một dẫn xuất monoclo duy nhất?
A. C2H6, C3H8
B. C2H6, C5H12
C. C3H8, C4H10
D. C4H10, C5H12
Câu 22:
Khi cho pentan tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1 : 1, sản phẩm chính thu
được là:
A. 1-brompentan B. 2-brompentan C.3-brompentan D. 2,3-đibrompentan
Câu 23:
Khi được chiếu sáng, hiđrocacbon nào sau đây tham gia phản ứng thế với
clo theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được ba dẫn xuất monoclo là đồng phân cấu tạo của
nhau?
A. isopentan.
B. pentan.
C. neopentan.
D. butan.
Câu 24:

Đốt cháy hoàn toàn một hidrocacbon X thu được 0,11 mol CO 2 và 0,132
mol H2O. Khi X tác dụng với khí clo (tỉ lệ mol 1 : 1) thu được 1 sản phẩm hữu cơ
duy nhất. Tên gọi của X là:
A. 2-metylbutan B. 2-metylpropan C. 2,2-đimetylpropan
D. etan
Câu 25:
Ankan X có chứa 83,33% khối lượng là cacbon. X tác dụng với clo chỉ thu
được 1 dẫn xuất monoclo duy nhất. CTCT của X là:
A. C(CH3)4
B. (CH3)3C-C(CH3)3
C. CH4
D. CH3-CH3
Câu 26:
Ankan X chứa 83,72%C tác dụng với clo theo tỉ lệ số mol 1 : 1 (chiếu
sáng) thu được 2 dẫn xuất monoclo đồng phân của nhau. Tên của X là:
Câu 18:


A. 2-metylpropan B. 2,3-đimetylbutan C.butan
D.3-metylpentan
Câu 27:
Có bao nhiêu ankan là chất khí ở điều kiện thường, khi phản ứng với clo
(có ánh sáng, tỉ lệ mol 1 : 1) tạo ra 2 dẫn xuất monoclo?
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Câu 28:
Khi clo hóa metan thu được một sản phẩm thế chứa 89,12% clo về khối
lượng. Công thức của sản phẩm là:

A. CH3Cl
B. CH2Cl2
C. CHCl3
D. CCl4
Câu 29:

Hidrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết σ và có 2 nguyên

tử C bậc 3 trong 1 phân tử. Đốt cháy hoàn toàn một thể tích X sinh ra 6 thể tích
CO2 (ở cùng đk nhiệt độ, áp suất). Khi cho X tác dụng với clo (tỉ lệ mol 1 : 1), số
dẫn xuất monoclo tối đa là:
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Câu 30:
Khi brom hoá một ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất
có tỉ khối hơi đối với hidro là 75,5. Tên của ankan đó là:
A. 3,3-đimetylhexan
C. isopentan
B. 2,2-đimetylpropa
D. 2,2,3-trimetylpentan
Toán về phản ứng cracking
Câu 31:
Cracking hoàn toàn 5,8 gam C4H10 được hỗn hợp khí X. Khối lượng nước
thu được khi đốt cháy hoàn toàn X là:
A. 4,5g
B. 9g
C. 18g
D. 36g

Câu 32:
Tiến hành cracking 22,4 lit C4H10 (đktc) thu được hỗn hợp A gồm CH 4,
C2H4, C2H6, C3H6, C4H8, H2 và C4H10 dư. Đốt cháy hoàn toàn A thu được x gam
CO2 và y gam H2O. Giá trị của x và y tương ứng là:
A. 44 và 18
B. 44 và 72
C. 176 và 90
D. 176 và 180
Câu 33:
Cracking 11,6 gam C4H10 thu được hỗn hợp khí X gồm 7 chất là C 4H8,
C3H6, C2H4, C2H6, CH4, H2 và C4H10 dư. Đốt cháy hoàn toàn X cần V lit không khí
ở đktc. Giá trị của V là: (biết O2 chiếm 20% thể tích không khí):
A. 136 lit
B. 145,6 lit
C. 112,6 lit
D. 224 lit
Câu 34:
Khi cracking butan thu được hỗn hợp khí A gồm C 4H8, C3H6, C2H4, C2H6,
CH4, H2. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 10,752 lit CO 2 (đktc) và 10,8g H2O. Số
mol C4H10 tham gia phản ứng cracking ban đầu là:


A. 0,02
B. 0,2
C. 0,12
D. 0,21
Câu 35:
Cracking 0,1 mol pentan được hỗn hợp khí X. Đốt cháy hết X rồi hất thụ
sản phẩm cháy bởi nước vôi trong dư. Khối lượng dung dịch cuối cùng thu được
tăng hay giảm bao nhiêu gam?

A. giảm 17,2 g
B. tăng 10,8 g
C. tăng 22 g
D. tăng 32,8 g
Câu 36:
Cracking 40 lit butan thu được 56 lit hỗn hợp A gồm H 2, CH4, C2H4, C2H6,
C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị cracking. (Các thể tích khí đo ở cùng điều
kiện). Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là:
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%
Câu 37:
Cracking 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và
một phần propan chưa bị cracking. Biết hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng
phân tử trung bình của A là:
A. 2,316
B. 3,96
C. 23,16
D. 39,6
XICLOANKAN
Câu 38:
Cho xicloankan A có khả năng làm nhạt màu nước brom. Tỉ khối hơi của A
so với không khí là 1,931. Tên gọi của A là:
A. xiclopropan
C. Metylxiclopropan
B. Xiclobutan
D. Xiclopentan
Câu 39:
Chất khí A là một xicloankan đơn vòng. Khi đốt cháy 672ml A (đktc) thì

thấy khối lượng CO2 tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành là 3,12g.
CTPT của chất A là:
A. C3H6
B. C4H8
C. C5H10
D. C6H12
Câu 40:
Đốt cháy hoàn toàn 672ml (đktc) một xicloankan đơn vòng thì thấy khối
lượng CO2 tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành 3,9 gam.
A. C3H6
B. C4H8
C. C5H10
D. C6H12