Bài 25: Ankan

Lý thuyết

Bài tập trắc nghiệm 5.1, 5.2, 5.3 trang 35 sách bài tập(SBT) hóa học 11

5.1. Cho các từ và cụm từ sau : ankan, xicloankan, hiđrocacbon no, hiđrocacbon không no, phản ứng thế. Hãy điền vào chỗ khuyết những từ thích hợp.

Hiđrocacbon mà phân tử chỉ có liên kết đơn được gọi là (1) ;

Hiđrocacbon no có mạch không vòng được gọi là (2) ;

Hiđrocacbon no có một mạch vòng được gọi là (3) ;

Tính chất hoá học đặc trưng của hiđrocacbon no là (4) .

5.2. Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào sai ?

A. Tất cả các ankan đều có công thức phân tử CnH2n+2 .

B. Tất cả các chất có công thức phân tử CnH2n+2 đều là ankan.

C. Tất cả các ankan đều chỉ có liên kết đơn trong phân tử.

D. Tất cả các chất chỉ có liên kết đơn trong phân tử đều là ankan.

5.3. Chất  có tên là gì?

A. 3-isopropylpentan                               

B. 2-metyl-3-etylpentan

C. 3-etyl-2-metylpentan         

D. 3-etyl-4-metylpentan

Hướng dẫn giải

5.1.

(1) : hiđrocacbon no ;

(2) : ankan ;

(3) : xicloankan ; 

(4) : phản ứng thế.

5.2. D.

5.3. C.

Bài tập trắc nghiệm 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9 trang 36 sách bài tập(SBT) hóa học 11

5.4 Cho công thức:

A. 3-isopropyl-5,5-đimetylhexan.

B. 2,2-đimetyl-4-isopropylhexan.

C. 3-etyl-2,5,5-trimetylhexan.

D. 4-etyl-2,5,5-trimetylhexan.

Trong 4 tên đó, tên nào đúng với công thức ở trên ?

5.5. Tổng số liên kết cộng hoá trị trong một phân tử C3H8 là bao nhiêu ?

A. 11  

B. 10  

C. 3     

D. 8

5.6. Hai chất 2-metylpropan và butan khác nhau về

A. Công thức cấu tạo.

B. công thức phân tử.

C. số nguyên tử cacbon.                       

D. số liên kết cộng hoá trị.

5.7. Tất cả các ankan có cùng công thức gì ?

A. Công thức đơn giản nhất               

B. Công thức chung

C. Công thức cấu tạo                           

D. Công thức phân tử

5.8. Trong các chất dưới đây, chất nào có nhiệt độ sôi thấp nhất ?

A. Butan                  

B. Etan               

C. Metan                 

D. Propan

5.9. Gọi tên IUPAC của các ankan có công thức sau đây :

1. \({(C{H_3})_2}CH - C{H_2} - C{(C{H_3})_3}\) (tên thông dụng là isooctan)
2.  \(C{H_3} - C{H_2} - CH(C{H_3}) - CH(C{H_3}{\rm{) - [C}}{{\rm{H}}_2}{{\rm{]}}_4} - CH{(C{H_3})_2}\)

Hướng dẫn giải

5.4. D

5.5. B

5.6. A

5.7. B

5.8. C

5.9.

1. 2,2,4-trimetylpentan
2. 3,4,9-trimetylđecan

Bài tập 5.10 trang 36 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Viết công thức cấu tạo thu gọn của:

1. 4-etyl-2,3,3-trimetylheptan.

2. 3,5-đietyl-2,2,3-trimetyloctan.

Hướng dẫn giải

1. 

2. 

Bài tập 5.11 trang 37 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Chất A là một ankan thể khí. Để đốt cháy hoàn toàn 1,2 lít A cần dùng vừa hết 6,0 lít oxi lấy ở cùng điểu kiện.

1. Xác định công thức phân tử chất A.

2. Cho chất A tác dụng với khí clo ở 25°c và có ánh sáng. Hỏi có thể thu được mấy dẫn xuất monoclo của A ? Cho biết tên của mỗi dẫn xuất đó. Dẫn xuất nào thu được nhiểu hơn ?

Hướng dẫn giải

1. \({C_n}{H_{2n + 2}} + \frac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Đối với các chất khí, tương quan về số mol trùng với tương quan vể thể tích. Vì thế từ phương trình hoá học ở trên, ta có :

Cứ 1 lít ankan tác dụng với \(\frac{{3n + 1}}{2}\) lít 02

Cứ 1,2 lít ankan tác dụng với 6,0 lít 02.

\(\frac{{3n + 1}}{2} = \frac{6}{{1,2}} = 5 \Rightarrow \) n = 3 ; CTPT chất A là C3H8.

2.

\(C{H_3} - C{H_2} - C{H_3} + C{l_2}\) 

Bài tập 5.12 trang 37 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Để đốt cháy hoàn toàn 1,45 g một ankan phải dùng vừa hết 3,64 lít \({O_2}\) (lấy ở đktc).

1. Xác định công thức phân tử của ankan đó.

2. Viết công thức cấu tạo các đổng phân ứng với công thức phân tử đó. Ghi tên tương ứng.

Hướng dẫn giải

1. \({C_n}{H_{2n + 2}} + \frac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Theo phương trình : Cứ (14n + 2) gam ankan tác dụng với \(\frac{{3n + 1}}{2}\) mol 02

Theo đẩu bài : Cứ 1,45 gam ankan tác dụng với \(\frac{{3,64}}{22,4}\) mol 02

\(\frac{{14n + 2}}{{1,45}} = \frac{{3n + 1}}{{{{3,25.10}^{ - 1}}}} \Rightarrow n = 4\)

CTPT: \({C_4}{H_{10}}\)

2. CTCT : CH₃ -CH₂ -CH₂ -CH₃ 

        butan

isobutan (2-metylpropan)

Bài tập 5.13 trang 37 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Khi đốt cháy hoàn toàn 1,8 g một ankan, người ta thấy trong sản phẩm tạo thành khối lượng C0₂ nhiều hơn khối lượng H₂0 là 2,8 g.

1. Xác định công thức phân tử của ankan mang đốt.

2. Viết công thức cấu tạo và tên tất cả các đồng phân ứng với công thức phân tử đó.

Hướng dẫn giải

1. \({C_n}{H_{2n + 2}} + \frac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Khi đốt (14n + 2) g ankan thì khối lượng C0₂ thu được nhiều hơn khối lượng H₂0 là 44n - 18(n + 1) = (26n - 18) g.

\(\frac{{14n + 2}}{{1,8}} = \frac{{26n - 18}}{{2,8}} \Rightarrow n = 5\)

CTPT: C₅H₁₂

2. CTCT : CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₃

                             pentan

2-metylbutan (isopentan)

2,2-đimetylpropan (neopentan)

Bài tập 5.14 trang 37 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Đốt cháy hoàn toàn 2,86 g hỗn hợp gồm hexan và octan người ta thu được 4,48 lít CO₂ (đktc).

Xác định phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp ankan mang đốt.

Hướng dẫn giải

Đặt lượng C₆H₁₄ là X mol, lượng C₈H₁₈ là y mol:

86x+ 114y = 2,86 (1)

2C₆H₁₄ + 190₂ \( \Rightarrow \) 12CƠ2 + 14H₂0

x mol                          6x mol

2C₈H₁₈ + 250₂ \( \Rightarrow \) 16CƠ2 + 18H₂0

y mol                             8y mol

1  48

Số mol C0₂: 6x + 8y = \(\frac{{4,48}}{{22,4}}\) = 0,2. (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2), ta được x = 0,02 ; y = 0,01.

% về khối lương cùa C₆H₁₄ : \(\frac{{0,02.86}}{{2,86}}\). 100% = 60,1%.

% về khối lượng của C₈H₁₈ : 100% - 60,1% = 39,9%.

Bài tập 5.15 trang 37 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Một loại xăng là hỗn hợp của các ankan có công thức phân tử là \({C_7}{H_{16}}\) và \({C_8}{H_{18}}\). Để đốt cháy hoàn toàn 6,95 g xăng đó phải dùng vừa hết 17,08 lít 0₂ (lấy ở đktc).

Xác định phần trăm về khối lượng của từng chất trong loại xăng đó.

Hướng dẫn giải

Đặt lượng \({C_7}{H_{16}}\) là x mol, lượng \({C_8}{H_{18}}\) là y mol.

100x + 114y = 6,95 (1)

\({C_7}{H_{16}} + 11{O_2} \to 7C{O_2} + 8{H_2}O\)

x mol         11x mol

\(2{C_8}{H_{18}} + 25{O_2} \to 16C{O_2} + 18{H_2}O\)

y mol         12,5 y mol

11x + 12,5y = \(\frac{{17,08}}{{22,4}}\) = 0,7625 (2)

Từ (1) và (2), tìm được x = 0,0125 ; y = 0,05.

% về khối lượng của C₇H₁₆: \(\frac{{0,0125.100}}{{6,95}}\). 100% = 18,0%.

% về khối lượng của C₈H₁₈ : 100% - 18% = 82,0%.

Bài tập 5.16 trang 37 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để đốt cháy hoàn toàn 22,20 g M cần dùng vừa hết 54,88 lít O₂ (lấy ở đktc).

Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp

Hướng dẫn giải

Cách 1:

Giả sử trong 22,2 g hỗn hợp M có x mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và y mol \({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}}\):

(14n + 2)x + (14n + 16)y = 22,2 (1)

\({C_n}{H_{2n + 2}} + \frac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

x mol              \(\frac{{3n + 1}}{2}\)x mol

\({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}} + \frac{{3n + 4}}{2}{O_2} \to (n + 1)C{O_2} + (n + 2){H_2}O\)

y mol                   \(\frac{{3n + 4}}{2}\)y mol

Số mol \({O_2}\) = \(\frac{{(3n + 1)x + (3n + 4)y}}{2} = \frac{{54,88}}{{22,4}} = 2,45(mol)\)

\( \Rightarrow (3n + 1)x + (3n + 4)y = 4,9(2)\)

Nhân (2) với 14: (42n + 14)x + (42n + 56)y = 68,6 (2')

Nhân (1) với 3: (42n + 6)x + (42n + 48)y = 66,6 (1')

Lấy (2') trừ đi (1'): 8x + 8y = 2

                               x + y =0,25

Biến đổi (2) : 3n(x + y) + x + 4y = 4,9

Thay x + y = 0,25               0,75n + 0,25 + 3y = 4,9

\( \Rightarrow \) 3y = 4,65 - 0,75n

         y = 1,55 - 0,25n

Vì 0 < y < 0,25 \( \Rightarrow \) 0 < 1,55 - 0,25n < 0,25

                                5,2 < n < 6,2

    n = 6 \( \Rightarrow \) y = 1,55 - 0,25.6 = 5.\({10^{ - 2}}\)

                    x = 0,25 - 5.\({10^{ - 2}}\) = 0,2

% về khối lượng \({C_6}{H_{14}}\) trong hỗn hợp M: \(\frac{{0,2.86}}{{22,2}}\). 100% = 77,48%.

% về khối lượng \({C_7}{H_{16}}\) trong hỗn hợp M: 100% - 77,48% = 22,52%.

Cách 2:

Đặt công thức chung của hai ankan là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}} + \frac{{3\overline n + 1}}{2}{O_2} \to \overline n C{O_2} + (\overline n + 1){H_2}O\)

Theo phương trình : Cứ (14\({\overline n }\) + 2)g ankan tác dụng với \(\frac{{3\overline n + 1}}{2}\) mol \({O_2}\)

Theo đầu bài : cứ 22,2 g ankan tác dụng với \(\frac{{54,88}}{{22,4}}\) mol \({O_2}\)

                     \(\frac{{14\overline n + 2}}{{22,2}} = \frac{{3\overline n + 1}}{{2.2,45}} \Rightarrow \overline n = 6,2\)                     

Vậy công thức phân tử hai ankan là \({C_6}{H_{14}}\) và \({C_7}{H_{16}}\)

Đặt lượng \({C_6}{H_{14}}\) là x mol, lượng \({C_7}{H_{16}}\) là y mol

Từ đó, tính được \({C_6}{H_{14}}\) chiếm 77,48% ; \({C_7}{H_{16}}\) chiếm 22,52% khối lượng hỗn hợp M.

Bài tập 5.17 trang 38 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Hỗn hợp X chứa ancol etylic (C₂H₅OH) và hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Khi đốt cháy hoàn toàn 18,9 g X, thu được 26,10 g H₂0 và 26,88 lít C0₂ (đktc).

Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng ankan trong hỗn hợp X.

Hướng dẫn giải

Công thức của hai ankan là C₆H₁₄ và C₇H_16.             

Đặt lượng C₆H₁₄ là a mol, lượng C₇H₁₆ là b mol :

% về khối lương của C₆H₁₄ : \(\frac{{0,05.86}}{{18,9}}\). 100% = 22,75%.

% về khối lượng của C₇H₁₆ : \(\frac{{0,1.100}}{{18,9}}\). 100% = 52,91%.