Lý thuyết và bài tập chuyên đề Xyclo Ankan môn Hóa học 11 năm 2021

I- Khái niệm

Xyclo ankan là những hợp hidro cacbon có cấu tạo vòng, các liên kết giữa các nguyên tử cacbon đều là liên kết đơn C – C

- xiclo ankan có 1 vòng ( đơn vòng) gọi là mono xicloankan.

- xiclo ankan có nhiều vòng ( đa vòng) gọi là poli xicloankan.

II- Cấu tạo của mono xicloankan

Công thức chung là  C_nH_2n        ( n ³ 3 )

- Trong phân tử xicloankan ( trừ xiclopropan ): các nguyên tử cacbon không cùng nằm trên một mặt phẳng.

- Trong phân tử xiclo ankan, các nguyên tưt C liên kết nhau bằng những liên kết đơn C – C tạo nên mạch vòng.

* Đồng phân và cách gọi tên monoxicloankan:

a) Quy tắc:
Mạch chính là mạch vòng. Đánh số sao cho các số chỉ vị trí các mạch nhánh là nhỏ nhất.

Gọi tên nhánh theo thứ tự vần chữ cái. Số chỉ vị trí nhánh nào đặt  ngay  trước gạch nối với tên  nhánh đó.

Ví dụ:

II. TÍNH CHẤT

- C₃,C₄ ở thể khí; Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng tăng theo phân tử khối

- Nhẹ hơn nước không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ -
- Không màu

1. Phản ứng cộng mở vòng của xiclopropan và xiclobutan.

2. Phản ứng thế (tương tự ankan).

Bài 1: Chất khí A là 1 xicloankan. Khi đốt cháy 672 ml A(đktc), thì thấy khối lượng CO₂ tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành 3,12 g.

a. Xác định công thức phân tử.

b. Viết công thức cấu tạo và tên các xicloankan ứng với công thức phân tử tìm được.

c. Cho chất A qua dung dịch brom, màu của dung dịch mất đi. Xác định công thức cấu tạo đúng của chất A.

Hướng dẫn giải

Số mol khí A là: n_A = 0,672/22,4 = 0,03 mol; đốt cháy xicloankan: n_CO2 = n_H2O = x

Khối lượng CO₂ lớn hơn khối lượng H₂O là 3,12 gam: mCO₂ – mH₂O = 44x – 18x = 26x = 3,12 => x = 0,12 mol.

a.Phương trình đốt cháy:

C_nH_2n + 3n/2O₂ → nCO₂ + nH₂O

n = 0,12/0,03 = 4

Vậy CTPT của xicloankan là: C₄H₈

b. Các đồng phân cấu tạo xicloankan của C₄H₈ là:

c. Chất A làm mất màu dung dịch nước brom. Vậy CTCT của A là

Bài 2: Hỗn hợp B gồm một ankan và 1 xicloankan. Dẫn m g B qua bình chứa nước brom dư thì khối lượng bình tăng 4,2 gam. Đốt cháy hoàn toàn m gam B thu được 11,2 lit CO₂ (đktc) và 10,8 gam H₂O. Thành phần % khối lượng ankan trong B là?

Hướng dẫn giải

Khối lượng bình brom tăng là khối lượng của xicloankan: m_xicloankan = 4,2 gam

Số mol H₂O và CO₂ thu được là: n_H2O = 10,8/18 = 0,6 mol; n_CO2 = 11,2/22,4 = 0,5 mol

Khối lượng của hỗn hợp B: m_B = m_C + m_H = 0,5.12 + 0,6.2 = 7,2 gam

Khối lượng của ankan trong B là: m_ankan = 7,2 – 4,2 = 3 gam

Thành phần % khối lượng của ankan trong B là:

%(m) ankan = 3.110%/7,2 = 41,67%

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn một xicloankan A thu được hỗn hợp khí và hơi. Dẫn toàn bộ hỗn hợp đó qua bình đựng dung dịch Ba(OH)₂ dư thấy tạo ra 9,85 gam kết tủa. Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam?

Hướng dẫn giải

nH₂O = n_CO2 = n_BaCO3 = 9,85/197 = 0,05 mol

⇒ mH₂O = 0,05.18 = 0,9 gam

m_CO2 = 0,05.44 = 2,2 gam

m_giảm= 9,85 – (0,9 + 2,2) = 6,75.

Bài 4: Hỗn hợp khí A chứa một ankan và một monoxicloankan. Tỉ khối của A đối với hiđro là 25,8. Đốt cháy hoàn toàn 2,58 g A rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được 35,46 g kết tủa. Công thức phân tử của các chất trong hỗn hợp A là

Hướng dẫn giải

n_CO2 = n_BaCO3 = 35,46/197 = 0,18 mol

n_A= 2,58/51,6 = 0,05 mol

m_H = 2,58 – 0,18.12 = 0,42 gam

⇒ nH₂O = 0,21 mol; n_ankan = 0,21 – 0,18 = 0,03 mol

⇒ n_xicloankan = 0,02 mol;

CTPT của ankan và xicloankan lần lượt là: C_nH_2n+2 và C_mH_2m; ta có: 0,02n + 0,03m = 0,18 ⇔ 2n + 3m = 18 ⇒ n = 3 và m = 4.

Bài 5: Oxi hóa hoàn toàn 0,224 lit ( đktc) xicloankan X thu được 1,760g khí CO₂. Biết X làm mất màu dd brom. X là:

A. Metylxiclobutan        

B. xiclopropan

C. xiclobutan        

D. Metylxiclopropan.

Hướng dẫn giải

Đáp án: D

CTPT X là C_nH_2n ; n = 0,04/0,01 = 4 ⇒ CTCT của X là :

Câu 1. Có các câu sau nói về ankin:

1. Ankin là phần còn lại sau khi lấy đi 1 nguyên tử hiđro từ phân tử ankan

2. Ankin là hiđrocacbon mạch hở có công thức phân tử C_nH_2n-2 ( )

3. Ankin là hiđrocacbon không no có một liên kết ba C C

4. Ankin là hiđrocacbon mạch hở có một liên kết ba C C

5. Ankin là những hợp chất có công thức chung là R¹-C C-R² với R¹, R² là nguyên tử hiđro hoặc gốc hiđrocacbon no, mạch hở.

Các câu đúng là:

A. 4 và 5                    

B. 4 và 1                     

C. 4 và 2                     

D. 4 và 3

Câu 2. Để làm mất màu 200 gam dung dịch brom nồng độ 20% cần dùng 10,5 gam anken X. Công thức phân tử của X là:

A. C₄H₈                                 

B. C₅H₁₀                                

C. C₂H₄                                  

D. C₃H₆

Câu 3. X và Y là hai hiđrocacbon có cùng công thức phân tử là C5H8. X là một monome dùng để trùng hợp thành cao su isoprene; Y có mạch cacbon phân nhánh và tạo kết tủa khi cho phản ứng với dung dịch AgNO₃/NH₃. Công thức cấu tạo của X và Y lần lượt là:

A. CH₂=C(CH₃)-CH=CH₂ và CH₃-CH(CH₃)-C CH

B. CH₃-CH=CH-CH=CH₂ và CH₃-CH(CH₃)-C CH

C. CH₂=C(CH₃)-CH=CH₂ và CH₂(CH₃)-CH₂-C CH

D. CH₃-CH=CH-CH=CH₂ và CH₂(CH₃)-CH₂-C CH

Câu 4. Cho các dữ kiện liên quan đến một số ankađien như sau:

1. Tỉ khối hơi của ankađien A so với amoniac là 4.

2. Trộn lẫn một ankađien B ở thể khí với etan theo tỉ lệ thể tích 1: 2 được hỗn hợp khí có tỉ khối so với hiđro bằng 19.

3. Trong phân tử ankađien D có 6 liên kết .

4. Ankađien E có tên gọi: 2,3-đimetylbuta-1,3-đien.

A, B, D, E có công thức phân tử lần lượt là:

A. C₅H₈, C₃H₄, C₄H₆, C₆H₁₀                         

B. C₅H₈, C₃H₄, C₆H₁₀, C₄H₆

C. C₅H₈, C₆H₁₀, C₄H₆, C₃H₄                          

D. C₅H₈, C₄H₆, C₃H₄, C₆H₁₀

Câu 5. Cao su buna là sản phẩm của phản ứng trùng hợp monome nào dưới đây?

A. Isopren                  

B. Vinyl clorua                       

C. Đivinyl                  

D. Etilen

Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 0,014 mol hỗn hợp 2 ankin kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào dung dịch chưa 0,03 mol Ca(OH)₂ thấy tạo ra 2 gam kết tủa trắng. Công thức phân tử của 2 ankin và thể tích của chúng (đktc) là

A. C₂H₂; 0,2688 lít và C₃H₄; 0,0448 lít                     

B. C₂H₂; 0,0448 lít và C₃H₄; 0,2688 lít

C. C₃H₄; 0,2688 lít và C₄H₆; 0,0448 lít                     

D. C₃H₄; 0,0448 lít và C₄H₆; 0,2688 lít

Câu 7. Có 0,896 lít hỗn hợp A gồm 2 hiđrocacbon mạch hở làm mất màu vừa đủ 100 ml dung dịch brom 0,5M. Sau phản ứng thấy còn 0,336 lít khí không bị hấp thụ. Tỉ khối hơi của A so với hiđro là 19. Chất khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là:

A. C₂H₂ và C₄H₁₀                  

B. C₂H₂ và C₃H₈                    

C. C₃H₄ và C₄H₁₀                  

D. C₃H₄ và C₃H₈

Câu 8. Ứng với công thức phân tử C₅H₈ có bao nhiêu đồng phân dạng ankin?

A. 2                             B. 3                             C. 4                             D. 5

Câu 9. Hỗn hợp A (gồm 2 anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một ankan) có tỉ khối hơi so với hiđro là 14,25. Cho 1,792 lít hỗn hợp A qua dung dịch brom dư thấy có 0,448 lít khí không bị brom hấp thụ. Sau phản ứng khối lượng bình đựng dung dịch brom tăng 1,96 gam. Chất khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Công thức phân tử của hiđrocacbon và thành phần % theo thể tích của ankan trong hỗn hợp A là

A. C₄H₈, C₃H₆ và CH₄; 25%                           B. C₄H₈, C₃H₆ và CH₄; 75%

C. C₂H₄, C₃H₆ và CH₄; 25%                           D. C₂H₄, C₃H₆ và CH₄; 75%

Câu 10. Cho các chất sau: metan, etilen, but-2-in và axetilen. Khi nói về khả năng phản ứng của các chất này thì nhận định nào sau đây là đúng?

A. không có chất nào làm nhạt màu dung dịch KMnO₄

B. có ba chất có khả năng làm mất màu dung dịch brom.

C. có hai chất tạo kết tủa với dung dịch AgNO₃ trong NH₃.

D. cả bốn chất đều có khả năng làm mất màu dung dịch brom.

Câu 11. Cho sơ đồ phản ứng sau:

Các chất A, B, D, E lần lượt có công thức cấu tạo là:

A. CH CH, CH₂=CH-CH=CH₂, CH C-CH=CH₂, CH₂=CH₂

B. CH₂=CH₂, CH C-CH=CH₂, CH₂=CH-CH=CH₂, CH CH

C. CH₂=CH₂, CH₂=CH-CH=CH₂, CH C-CH=CH₂, CH CH

D. CH CH, CH C-CH=CH₂, CH₂=CH-CH=CH₂, CH₂=CH₂

Câu 12. Hỗn hợp A gồm một ankan và một ankin. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp này được 12,6 gam H₂O, khối lượng oxi cần dùng cho phản ứng này là 36,8 gam và thể tích CO₂ sinh ra bằng  thể tích hỗn hợp A. Lấy 5,5 gam A cho qua dung dịch AgNO₃ trong NH₃ (dùng dư) thì khối lượng kết tủa thu được nhỏ hơn 15 gam. Công thức phân tử đúng của 2 hiđrocacbon là:

A. C₄H₁₀ và C₃H₆                   B. C₂H₆ và C₃H₄                     C. C₂H₆ và C₂H₂                     D. C₄H₁₀ và C₂H₂

Câu 13. Cho các câu sau:

1. Ankađien là những hiđrocacbon không no, mạch hở có hai liên kết đôi trong phân tử.

2. Những hiđrocacbon không no có hai liên kết đôi trong phân tử là ankađien.

3. Những hiđrocacbon có khả năng cộng hợp với hai phân tử hiđro thuộc loại ankađien.

4. Ankađien là những hiđrocacbon có công thức chung là C_nH_2n-2 ( ).

Số câu đúng là:

A. 3                             B. 2                             C. 4                             D. 1

Câu 14. Một bình kín dung tích 2 lít ở 27,3^oC chứa 0,03 mol C₂H₂; 0,015 mol C₂H₄ và 0,04 mol H₂. Trong bình trên đã có sẵn một ít bột Ni (thể tích không đáng kể), nung bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó đưa bình về nhiệt độ ban đầu được hỗn hợp khí A gồm 3 hiđrocacbon có áp suất p₂. p₂ nhận kết quả

A. 0,6 atm                   B. 1,6 atm                   C. 1,2 atm                   D. 1,0 atm

Câu 15. Cho butađien tác dụng với hiđro có kim loại Ni làm xúc tác có thể thu được:

A. isobutilen                B. butilen                    C. butan                                  D. isobutan

Câu 16. Chọn định nghĩa đúng về anken.

A. Anken là những hiđrocacbon ứng với công thức C_nH_2n .

B. Anken là những hiđrocacbon không no là phân tử chứa một liên kết đôi C=C.

C. Anken là những hiđrocacbon mà phân tử chứa một liên kết đôi C=C.

D. Anken là những hiđrocacbon không no có công thức C_nH_2n .

Câu 17. Trong số các đồng đẳng của etilen thì chất nào có thành phần % nguyên tố cacbon là 85,71%?

A. C₂H₄                                  B. C₃H₆                                C. Tất cả các anken            D. C₆H₁₂

Câu 18. Hỗn hợp X gồm một ankan và một anken. Cho X tác dụng với 3,136 lít hiđro tới phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y gồm 2 khí trong đó có hiđro dư và một hiđrocacbon. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y rồi dẫn hỗn hợp khí  và hơi sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư thấy khối lượng bình tăng 13,52 gam đồng thời có 16 gam kết tủa được tạo thành. Chất khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Công thức của hai hiđrocacbon là:

A. C₃H₈ và C₃H₆                    B. C₅H₁₂ và C₅H₁₀               C. C₂H₆ và C₂H₄                     D. C₄H₁₀ và C₄H₈

Câu 19. Có 3 hiđrocacbon A, B, D có cùng số nguyên tử cacbon, trong đó tỉ lệ mol nguyên tử hiđro và cacbon lần lượt là1:1, 2:1, 3:1. A, B lần lượt có công thức phân tử:

A. C₄H₄, C₄H₈                        B. C₃H₄, C₃H₆                       C. C₂H₂, C₂H₄                        D. C₆H₆, C₆H₁₂

Câu 20. Có hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon A, B, C. Khi đốt cháy lần lượt A, B, C thì trong cả ba trường hợp thể tích CO₂ thu được đều bằng hai lần thể tích của mỗi hiđrocacbon ở cùng điều kiện. Trong hỗn hợp X, nếu đốt cháy hoàn toàn A và C thì số mol CO₂ và H₂O sinh ra bằng nhau, còn nếu đốt cháy hoàn toàn A và B thì tỉ lệ số mol H₂O và CO₂ thu được là 17/14. A, B, C và thành phần % mỗi chất trong hỗn hợp X là:

A. C₂H₆, 30% - C₂H₄, 30% - C₂H₂, 40%                    B. C₃H₈, 30% - C₃H₆, 30% - C₃H₄ - 40%

C. C₂H₆, 30% - C₂H₄, 40% - C₂H₂, 30%                    D. C₂H₆, 40% - C₂H₄, 30% - C₂H₂, 20%

 

Trên đây là phần trích dẫn Lý thuyết và bài tập chuyên đề Xyclo Ankan môn Hóa học 11 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy. 

Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!