Giải bài tập SGK Hóa học 11 Bài 33. Luyện tập: Ankin

Câu 1: Trang 147 sgk hóa 11

Dẫn hỗn hợp khí gồm metan, etilen, axetilen đi qua dung dịch bạc nitrat trong dung dịch manoniac. Khí còn lại được dẫn vào dung dịch brom (dư). Nêu và giải thích các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm.

Hướng dẫn giải

Khi dẫn dòng khí từ từ đi vào dung dịch AgNO₃/NH₃ thì axetilen tác dụng với AgNO₃/NH₃ sinh ra kết tủa màu vàng nhạt:

    CH≡CH + 2AgNO₃ + 2NH₃ → AgC≡CAg↓ +2NH₄NO₃

- Hỗn hợp khí còn lại là metan và etilen. Dẫn vào dung dịch nước brom thì etilen sẽ tác dụng với dung dịch nước brom, làm cho dung dịch nhạt màu:

    CH₂=CH₂ + Br₂ (dd màu nâu đỏ) → CH₂Br-CH₂Br ( dd không màu)

- Còn metan không có phản ứng nào.

Câu 2: Trang 147 sgk hóa 11

Viết phương trình phản ứng hoá học của phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hoá sau:

\[C{{H}_{4}}\overset{(1)}{\mathop{\to }}\,{{C}_{2}}{{H}_{2}}\overset{(2)}{\mathop{\to }}\,{{C}_{4}}{{H}_{4}}\overset{(3)}{\mathop{\to }}\,{{C}_{4}}{{H}_{6}}\overset{(4)}{\mathop{\to }}\,\]Cao su buna

(polibutađien hay còn gọi là cao su buna)

Hướng dẫn giải

(1) Phản ứng điều chế C₂H₂ trong CN

2 CH₄   \[\overset{{{1500}^{o}}C}{\mathop{\to }}\,\] C₂H₂ + 3 H₂

(2) Đime hóa C₂H₂

2CH≡CH   \[\overset{{{t}^{o}},\text{ }xt}{\mathop{\to }}\,\]  CH₂=CH─C≡CH

(3) Phản ứng cộng H₂ :

CH₂ = CH─C≡CH + H₂ \[\overset{Pd,\text{ }{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] CH₂=CH-CH=CH₂

(4) Phản ứng trùng hợp:

nCH₂=CH-CH=CH₂ \[\overset{xt,{{t}^{o}},p}{\mathop{\to }}\,\] (-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n

                                                           Cao su buna

Câu 3: Trang 147 sgk hóa 11

Viết phương trình hoá học của các phản ứng từ axetilen và các chất vô cơ cần thiết điều chế các chất sau:

a) 1,2-đicloetan

b) 1,1-đicloetan

c) 1,2-đibrometen

d) Buta-1,3-đien

e) 1,1,2-tribrometan

Hướng dẫn giải

a) 1,2-đicloetan (CH₂Cl-CH­₂Cl)

Cộng H₂ để tạo thành anken (dùng xt là Pd/PbCO_3­)

CH≡CH + H₂ →( Pd/PbCO_3­) CH₂=CH₂

Lấy sản phẩm thu được cộng Cl₂

CH₂=CH₂ + Cl₂ → CH₂Cl-CH₂Cl

b) 1,1-đicloetan (CH₃-CHCl₂)

Do sản phẩm clo chỉ ở một cacbon nên ta cộng với HCl tuân theo quy tắc cộng mac-cop-nhi-cop:

CH≡CH + HCl \[\overset{{{t}^{o}},\text{ }xt}{\mathop{\to }}\,\]CH₂=CHCl

CH₂=CHCl + HCl \[\overset{{{t}^{o}},\text{ }xt}{\mathop{\to }}\,\] CH₃-CHCl₂

c) 1,2-đibrometen (CHBr=CHBr)

Tác dụng với dung dịch brom tỉ lệ 1 : 1

CH≡CH + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

d) Buta-1,3-đien (CH₂=CH-CH=CH₂)

Phản ứng đime hóa:

2 CH≡CH    \[\overset{{{t}^{o}},\text{ }xt}{\mathop{\to }}\,\]CH₂=CH─C≡CH

Phản ứng cộng H₂ :

CH₂ = CH─C≡CH + H₂ \[\overset{Pd/PbC{{O}_{3}},\text{ }{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]CH₂=CH-CH=CH₂

e) 1,1,2-tribrometan (CHBr₂-CH₂Br)

Cộng Br₂ : CH≡CH + Br₂ → CHBr=CHBr

Cộng HBr: CHBr=CHBr + Br­₂ → CHBr₂-CHBr

Câu 4: Trang 147 sgk hóa 11

Khi thực hiện phản ứng nhiệt phân metan điều chế axetilen thu được hỗn hợp X gồm axetilen, hiđro và metan chưa phản ứng hết. Tỉ khối của X so với H₂ bằng 4,44. Tính hiệu suất của phản ứng.

Hướng dẫn giải

Giả sử ban đầu ta có 1 mol metan (CH₄), và số mol C₂H₄ tạo ra là x (mol)

PTHH:      2 CH₄    \[\overset{{{1500}^{o}}C}{\mathop{\to }}\,\]   C₂H₂ +    3H₂

Ban đầu:     1                                                  (mol)

Phản ứng: 2x                        x           3x         (mol)

Sau phản ứng: 1 – 2x            x          3x          (mol)

=> Tổng số mol khí sau phản ứng: 1 - 2x + x + 3x = 1 + 2x (mol)

Khối lượng của hỗn hợp khí sau phản ứng là :

m_CH4 dư + m_C2H2 + m_H2 = (1 – 2x). 16 + x.26 + 3x.2 = 16 (g)

Ta có: Tỉ khối của X so với H₂ bằng 4,44 =>M_x = 4,44 . 2 = 8,88

Mà M_X = m/n = \[\frac{16}{1-2x}\]= 8,88 => x = 0,4 (mol)

Hiệu suất phản ứng : H = \[\frac{0,4}{1}\].100% = 40%

Câu 5: Trang 147 sgk hóa 11

Dẫn 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm propan, etilen và axetilen qua dung dịch brom dư, thấy còn 1,68 lít khí không bị hấp thụ. Nếu dẫn 6,72 lít khí X trên qua dung dịch bạc nitrat trong amoniac thấy có 24,24 gam kết tủa. Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

a)  Viết các phương trình hoá học để giải thích quá trình thí nghiệm trên.

b) Tính thành phần phần trăm theo thể tích và theo khối lượng của mỗi khí trong hỗn hợp.

Hướng dẫn giải

a) Các phương trình hóa học

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂                     (1)

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄                   (2)

CH≡CH +2AgNO₃ + 2NH₃ → AgC≡CAg↓ + 2NH₄NO₃ (3)

b)

Theo PTHH (3)

\[{{n}_{{{C}_{2}}{{H}_{2}}}}={{n}_{A{{g}_{2}}{{C}_{2}}}}=\frac{24,24}{240}=0,101(mol)\]

\[=>{{n}_{{{C}_{2}}{{H}_{4}}}}=\frac{6,72-1,68}{22,4}-0,101=0,124(mol)\]

\[{{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}=\frac{1,68}{22,4}=0,075(mol)\]

Phần trăm số mol khí cũng là phần trăm thể tích khí:

V_C2H2=\[\frac{0,,101}{0,3}\].100%=33,7%

=>V_C2H4=\[\frac{0,,124}{0,3}\].100%=41,3%

V_C3H8=25%
Khối lượng hỗn hợp X là: m_X = 0,101.26 + 0,124.28 + 0,075.44 = 9,398(g)

Phần trăm theo khối lượng của các khí là:

%mC2H2\[=\frac{0,101.26}{9,398}.100\]%= 27,9%

%mC2H4\[=\frac{0,124.28}{9,398}.100\]%=36.9%

%m_C3H8=35,2%

Câu 6: Trang 147 sgk hóa 11

Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lit hiđrocacbon X thu được 6,72 lit CO₂ (đktc) X tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃ sinh ra kết tủa Y. Công thức cấu tạo của X là:

A. CH₃-CH=CH₂ ;     B. CH≡CH

C. CH₃-C≡CH ;         D. CH₂=CH-C≡CH

Hướng dẫn giải
a có: nCO₂ = \[\frac{6,72}{22,4}\]= 0,3 (mol)  ; nX =\[\frac{2,24}{22,4}\]= 0,1 (mol)

Gọi CTPT của X là CxHy

C_XH_y + (x+\[\frac{y}{4}\])O_2­ → xCO­₂ + y2H₂O

0,1                    0,3                        (mol)

Theo phương trình ta có:  n_CO2 : n_X = 0,3 : 0,1 = 3 : 1

=> x = 3 => Trong phân tử X có 3C.

Mặt khác X tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃ sinh ra kết tủa Y => X là liên kết ba ở đầu mạch.

=> X là: CH₃-C≡CH

Chọn đáp án C

Câu 7: Trang 147 sgk hóa 11

Ứng với công thức phân tử C₅H₈ có bao nhiêu ankin đồng phân của nhau?

A. 3 ;     B. 4

C. 2 ;    D. 5

Hãy chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn giải

Các đồng phân ankin ứng với công thức phân tử C₅H₈ là:

Từ C₅ phân tử có thêm đồng phân về đồng phân mạch cacbon.

Đồng phân về vị trí liên kết ba:

CH₃-CH₂-CH₂-C≡CH : pent-1-in

CH₃-CH₂-C≡C-CH₃ : pent-2-in

Đồng phân về mạch cacbon:

CH₃-CH(CH₃)-C≡CH : 3-metylbut-1-in

Vậy C₅H₈  có 3 đồng phân ankin.

=>Chọn đáp án A