Hóa học 11 Bài 25: Ankan – Giải bài tập SGK Hóa học 11 Bài 25

THPT Lê Hồng Phong 12/01/2023

Hóa học 11 Bài 25: Ankan được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.

Nội dung chính

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11 Bài 25

I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp

1. Dãy đồng đẳng ankan

– Metan (CH₄) và các chất tiếp theo có công thức phân tử C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀, C₅H₁₂,.. lập thành dãy đồng đẳng ankan (hay parafin) có công thức chung C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

– Trong phân tử ankan chỉ có các liên kết đơn C – C, C – H. Các nguyên tử cacbon trong phân tử ankan (trừ C₂H₆) không cùng nằm trên một đường thẳng.

Hình 1: Mô hình phân tử propan, butan và isobutan

2. Đồng phân

– Từ C₄H₁₀ trở đi, ứng với mỗi công thức phân tử có các công thức cấu tạo mạch cacbon không phân nhánh và mạch cacbon phân nhánh của các đồng phân mạch cacbon.

Thí dụ: Ứng với công thức phân tử C₅H₁₂ có các đồng phân cấu tạo sau:

3. Danh pháp

– Một số ankan mạch cacbon không phân nhánh được giới thiệu trong bảng sau:

Bảng 1: Tên và một vài hằng số vật lí của một số ankan mạch không nhánh và tên gốc ankyl tương ứng

– Các ankan có mạch nhánh được gọi tên theo danh pháp thay thế như sau:

+ Chọn mạch cacbon dài nhất và có nhiều nhánh nhất làm mạch chính.

+ Đánh số thứ tự các nguyên tử cacbon mạch chính từ phía gần nhánh hơn.

+ Gọi tên mạch nhánh (nhóm ankyl) theo thứ tự vần chữ cái cùng với số chỉ vị trí của nó, tiếp theo là tên ankan tương ứng với mạch chính (xem bảng trên).

Thí dụ:

– Một số chất có tên thông thường, thí dụ: isopentan, neopentan,…

– Bậc của nguyên tử C trong phân tử hiđrocacbon no được tính bằng số liên kết của nó với các nguyên tử cacbon khác.

Thí dụ: Trong phân tử 2-metylbutan, bậc của các nguyên tử số 2 là III; bậc của nguyên tử C số 3 là II;…

II. Tính chất vật lí

– Ở điều kiện thường, bốn ankan đầu dãy đồng đẳng (từ CH₄ đến C₄H₁₀) là những chất khí, các ankan tiếp theo là chất lỏng, từ khoảng C₁₈H₃₈ trở đi là những chất rắn.

– Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của các ankan tăng theo chiều tăng của phân tử khối.

– Tất cả các ankan nhẹ hơn nước và hầu như không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

III. Tính chất hóa học

– Ở nhiệt độ thường, các ankan không tác dụng với dung dịch axit, dung dịch kiềm và các chất oxi hóa như dung dịch KMnO₄ (thuốc tím)…

– Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, các ankan dễ dàng tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách hiđro và phản ứng cháy.

1. Phản ứng thế bởi halogen

– Clo có thể thay thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử metan.

Phương trình hóa học:

CH₄ + Cl₂ $\overset{as}{\to}$ CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + Cl₂ $\overset{as}{\to}$ CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ $\overset{as}{\to}$ CHCl3 + HCl

CHCl₃ + Cl₂ $\overset{as}{\to}$ CCl₄ + HCl

Hình 1: Clo hóa metan

– Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự metan.

Nhận xét:

– Nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thế hơn nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử cacbon bậc thấp hơn.

2. Phản ứng tách

– Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp, các ankan có phân tử khối nhỏ bị tách hiđro thành hiđrocacbon không no tương ứng.

Thí dụ:

CH₃ – CH₃ $\overset{500 ° C, xt}{\to}$ CH₂ = CH₂ + H₂

– Ở nhiệt độ cao và chất xúc tác thích hợp, ngoài việc bị tách hiđro, các ankan còn có thể bị phân cắt mạch cacbon tạo thành các phân tử nhỏ hơn.

Thí dụ:

CH₃ – CH₂ – CH₃ $\overset{t °, xt}{\to} \{\begin{cases} C_{2} H_{6} + {CH}_{4} \\ C_{3} H_{6} + H_{2} \end{cases}$ $\overset{t °, xt}{\to} \{\begin{cases} C_{2} H_{6} + {CH}_{4} \\ C_{3} H_{6} + H_{2} \end{cases}$ $\overset{t °, xt}{\to} \{\begin{cases} C_{2} H_{6} + {CH}_{4} \\ C_{3} H_{6} + H_{2} \end{cases}$

3. Phản ứng oxi hóa

– Khi bị đốt, các ankan đều cháy, tỏa nhiều nhiệt.

C_nH_{2n + 2} + $\frac{3 n + 1}{2}$ O2 $\overset{t °}{\to}$ nCO₂ + (n + 1)H₂O

IV. Điều chế

1. Trong phòng thí nghiệm

– Metan được điều chế bằng cách đun nóng natri axetat khan với hỗn hợp vôi tôi xút:

CH₃COONa + NaOH $\overset{CaO, t °}{\to}$ CH₄↑ + Na₂CO₃

Hình 2: Điều chế metan trong phòng thí nghiệm

2. Trong công nghiệp

– Các ankan là thành phần chính của dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.

– Từ dầu mỏ, bằng phương pháp chưng cất phân đoạn, ta thu được các ankan ở các phân đoạn khác nhau.

– Từ khí thiên nhiên và khí mỏ dầu cũng thu được các ankan CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ …

V. Ứng dụng của ankan

– Các ankan được dùng làm nhiên liệu, nguyên liệu cho công nghiệp.

Hình 3: Một số ứng dụng của ankan

Giải bài tập SGK Hóa học 11 Bài 25

Bài 1 (trang 115 SGK Hóa 11)

Thế nào là hidrocacbon no, ankan, xicloankan?

Lời giải:

– Hiđrocacbon no là hiđrocacbon mà trong phân tử chỉ có liên kết đơn. hiđrocacbon no được chia thành hai loại:

+ Ankan (hay parafin) là những hiđrocacbon no không có mạch vòng.

+ Xicloankan là những hiđrocacbon no có mạch vòng.

– Hiđrocacbon no là nguồn nhiên liệu chính và là nguồn nguyên liệu quan trọng ngành công nhiệp hóa học.

Bài 2 (trang 115 SGK Hóa 11)

Viết công thức phân tử của các hidrocacbon tương ứng với các gốc ankyl sau: –CH₃ ; -C₃H₇; -C₆H₁₃

Lời giải:

Gốc ankan	CTPT của hiđrocacbon tương ứng
-CH₃	CH₄
-C₃H₇	C₃H₈
-C₆H₁₃	C₆H₁₄

Bài 3 (trang 115 SGK Hóa 11)

Viết các phương trình hóa học của các phản ứng sau:

a) Propan tác dụng với clo (theo tỉ lệ 1:1) khi chiếu sáng.

b) Tách một phân tử hidro từ phân tử propan.

c) Đốt cháy hexan.

Lời giải:

Bài 4 (trang 116 SGK Hóa 11)

Các hidrocacbon no được dùng làm nhiên liệu do nguyên nhân nào sau đây?

A. Hiđrocacbon no có phản ứng thế .

B. Hiđrocacbon no có nhiều trong tự nhiên.

C. Hiđrocacbon no là chất nhẹ hơn nước.

D. Hiđrocacbon no cháy tỏa nhiều nhiệt và có nhiều trong tự nhiên

Lời giải:

Đáp án D.

Bài 5 (trang 116 SGK Hóa 11)

Hãy giải thích:

a) Tại sao không được để các bình chứa xăng, dầu (gồm các ankan) gần lửa, trong khi đó người ta có thể nấu chảy nhựa đường để làm giao thông.

b) Không dùng nước để dập các đám cháy xăng, dầu mà phải dùng cát hoặc bình chứa khí cacbonic.

Lời giải:

a. Không được để các bình chứa xăng, dầu (gồm các ankan) gần lửu là vì: xăng dầu gồm các ankan mạch ngắn, dễ bay hơi, nên dễ bắt lửa. Nhưng người ta có thể nấu chảy nhựa đường( trong thành phần cùng có các ankan) để làm đường giao thông vì nhựa đường gồm các ankan có mạch cacbon rất lớn, khó bay hơi và kém bắt lửa.

b. Không dùng nước để dập các đám cháy xăng, dầu mà phải dùng cát hoặc các bình chứa khí cacbonic là vi: xăng, dầu nhẹ hơn nước; khi dùng nước thì xăng, dầu sẽ nổi lên trên mặt nước, làm cho đám cháy cháy to hơn. Còn khi sử dụng cát hoặc bình chứa khí cacbonic thì sẽ ngăn cản xăng, dầu tiếp xúc với oxi không khí là cho đám cháy bị dập tắt.

Bài 6 (trang 116 SGK Hóa 11)

Công thức cấu tạo ứng với tên gọi nào sau đây?

A. Neopentan

B. 2-metylpentan

C. Isobutan

D. 1,1-đimetylbutan

Lời giải:

Đáp án B

Bài 7 (trang 116 SGK Hóa 11)

Khi đốt cháy hoàn toàn 3,6g ankan X thu được 5,6 lít khí CO₂ (đktc). Công thức phân tử của X là:

A. C₃H₈

B. C₅H₁₀

C. C₅H₁₂

D. C₄H₁₀

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của ankan là: C_nH_2n+2

⇒ n = 5 ⇒ ankan là C₅H₁₂

Vậy đáp án đúng là C

Trắc nghiệm Hóa học 11 Bài 25 có đáp án

Bài 1: Ankan X có công thức phân tử C₆H₁₄. Clo hóa X, thu được 4 sản phẩm dẫn xuất monoclo. Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylbutan

B. 3- metylpentan

C. hexan

D. 2,3- đimetylbutan

Lời giải

Đáp án: B

Clo hóa 3–metylpentan được 4 sản phẩm thế monoclo.

(Ghi chú: vị trí mũi tên cho biết Cl có thể thế H gắn với C đó)

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp X (đktc) gồm CH₄, C₂H₆ và C₃H₈ thu được V litx khí CO₂ (đktc) và 6,3 gam H₂O. Giá trị của V là

A. 5,60

B. 7,84

C. 4,48

D. 10,08.

Lời giải

Đáp án: D

Bài 3: Ankan X có chứa 14 nguyên tử hiđrô trong phân tử. Số nguyên tử cacbon trong một phân tử X là

A. 4

B. 5

C. 6

D. 7.

Lời giải

Đáp án: C

CTPT tổng quát của ankan là C_nH_{2n + 2}

Số hiđrô = 14 ⇒ 2n + 2 = 14 ⇒ n = 6.

Bài 4: Ankan X có chứa 82,76% cacbon theo khối lượng. Số nguyên tử hiđro trong một phân tử X là

A. 6

B. 8

C. 10

D. 12.

Lời giải

Đáp án: C

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

12n/(14n +2). 100% = 82,76 ⇒ n = 4

⇒ CTPT: C₄H₁₀ ⇒ Số nguyên tử hiđro trong một phân tử X là 10.

Bài 5: Ankan X có chứa 20% hiđro theo khối lượng. Tổng số nguyên tử trong một phân tử X là

A. 8

B. 11

C. 6

D. 14.

Lời giải

Đáp án: A

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

12n/(14n +2). 100% = 20 ⇒ n = 2

⇒ CTPT: C₂H₆

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 2,9 gam ankan X, thu được 4,48 lít CO₂ (đktc). Công thức phân tử của X là

A. C₃H₈

B. C₄H₁₀

C. C₅H₁₀

D. C₅H₁₂.

Lời giải

Đáp án: B

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

2,9n/(14n+2) = 4,48/22,4 ⇒ n = 4

⇒ CTPT: C₄H₁₀

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO₂ và 0,132 mol H₂O. Khi X tác dụng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất . Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylpropan

B. etan

C. 2-metylpropan

D. 2- metylbutan

Lời giải

Đáp án: A

n_CO₂ > n_H₂O ⇒ Hiđrocacbon là ankan C_nH_2n+2

n_ankan = n_H₂O – n_CO₂ = 0,022 ⇒ n = 5. X là C₅H₁₂

X tác dụng với Cl₂ tỉ lệ 1:1 thu được 1 sản phẩm duy nhất ⇒ X là: 2,2-đimetylprotan

Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu được 7,84 lít khí CO₂ (đktc) và 9,9 gam nước. thể tích không khí (dktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên niên trên là

A. 70,0 lít

B. 78,4 lít

C. 84,0 lít

D. 56,0 lít.

Lời giải

Đáp án: A

Bảo toàn O: n_O₂ = n_CO₂ + 1/2 n_H₂O = 0,35 + 1/2.0,55 = 0,625 mol

V_kk = 0,625.22,4 : 20% = 70 lít

Bài 9:. Clo hóa ankan X theo tỉ lệ mol 1: 1 tạo sản phẩm dẫn xuất monoclo có thành phần khối lượng clo là 45,223%. Công thức phân tử của X là

A. C₄H₁₀

B. C₃H₈

C. C₃H₆

D. C₂H₆.

Lời giải

Đáp án: B

C_nH_2n+2 + Cl₂ → C_nH_2n+1Cl + HCl

⇒ CTPT: C₃H₈

Bài 10: Khi brom hóa một ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất có tỉ khối hơi đối với hiđro là 75,5. Tên của ankan là

A. 3,3-đimetylhexan

B. 2,2-đimetylpropan

C. isopentan

D. 2,2,3-trimetylpentan.

Lời giải

Đáp án: B

C_nH_2n+2 + Br₂ → C_nH_2n+1Br + HBr

⇒ 14n + 81 = 75,5.2 ⇒ n = 5 ⇒ CTPT: C₅H₁₂

Khi brom hóa ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất nên CTCT của X là:

Bài 11: Công thức tổng quát của ankan là

A. C_nH_n+2

B. C_nH_2n+2

C. C_nH_2n

D. C_nH_2n-2

Lời giải

Đáp án: B

Bài 12: Số đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C₅H₁₂ là

A. 6

B. 4

C. 5

D. 3

Lời giải

Đáp án: D

Bài 13: Số đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C₆H₁₄ là

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6.

Lời giải

Đáp án: C

Bài 14: Hợp chất (CH₃)₂CHCH₂CH₂CH₃ có tên gọi là

A. neopentan

B. 2- metylpentan

C. ísopentan

D. 1,1- đimetylbutan.

Lời giải

Đáp án: B

Bài 15: Ankan (CH₃)₂CHCH₂C(CH₃)₃ có tên gọi là

A. 2,2,4-trimetylpentan

B. 2,2,4,4-tetrametybutan

C. 2,4,4-trimetylpentan

D. 2,4,4,4-tetrametylbutan

Lời giải

Đáp án: A

Bài 16: Ankan X có công thức phân tử C₅H₁₂. Clo hóa X, thu được 4 sản phẩm dẫn xuất monoclo. Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylpropan

B. 2- metylbutan

C. pentan

D. 2- đimetylpropan

Lời giải

Đáp án: B

Clo hóa 2–metylbutan được 4 sản phẩm thế monoclo.

******************

Trên đây là nội dung bài học Hóa học 11 Bài 25: Ankan do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Ankan. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.

Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Hoá học 11

Nội dung bài viết được đăng tải bởi thầy cô trường thpt Ngô Thì Nhậm (trước đây là trường trung học phổ thông Sóc Trăng). Cấm sao chép dưới mọi hình thức.

Bạn đang xem: Hóa học 11 Bài 25: Ankan – Giải bài tập SGK Hóa học 11 Bài 25