Luyện tập Alkane

Câu 1: Vận dụng

Tính giá trị của m

Cracking m gam n-butane thu được hỗn hợp gồm H₂, CH₄, C₂H₂, C₃H₆, C₄H₈ và một phần butane chưa bị cracking. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H₂O. Giá trị của m là

A. 11,6.
B. 23,2.
C. 5,8.
D. 2,6.

Hướng dẫn:

Do thành phần nguyên tố C, H không đổi nên đốt cháy hỗn hợp A cũng chính là đốt C₄H₁₀ban đầu:

Bảo toàn H:

C₄H₁₀ → 5H₂O

$\;{\mathrm n}_{\mathrm C4\mathrm H10}\;=\;\frac{\mathrm{nH}2\mathrm O}5=\;0,1\;\mathrm{mol}\;$

$\Rightarrow$ m_C4H10 = 0,1.58 = 5,8 gam

Câu 2: Vận dụng

Tính khối lượng phân tử trung bình của A

Craking 11 gam propane thu được hỗn hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₃H₆ và một phần propane chưa bị craking. Biết hiệu suất phản ứng là 85%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:

A. 23,78.
B. 32,55.
C. 39,6.
D. 23,26.

Hướng dẫn:

n_C3H8 _{ban đầu} = 0,25 mol

n_{C3H8 pư}= 0,25.85% = 0,2125 mol

Vậy sau phản ứng tổng số mol khí trong A là

n_A = 0,25 + 0,2125 = 0,4625 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_A = m_{C3H8 ban đầu} = 11 gam

$\Rightarrow {\mathrm M}_{\mathrm A}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{11}{0,4625}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}23,78$

Câu 3: Vận dụng

Tìm chất A

Đốt cháy hoàn toàn hydrocarbon A người ta thu được n_CO2 = 0,834n_H2O. Mặt khác A phản ứng với Cl₂ (trong điều kiện ánh sáng khuyếch tán) thu được 4 dẫn xuất monochloro. Vậy A là:

A. Pentane.
B. 2-methylbutane.
C. Iso butane.
D. 2-methylpentane.

Hướng dẫn:

Theo bài ra: n_CO2 < n_H2O nên A là alkane.

Gọi công thức của A là C_nH_2n+2 (n $\geq$ 1)

n_CO2 = 0,834.n_H2O

$\Rightarrow$ n(n+1) = 0,834 $\Rightarrow$ n = 5.

A phản ứng với Cl₂ thu được 4 dẫn xuất monochloro nên công thức của A là:

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃: 2-methylbutane.

Câu 4: Nhận biết

Tên gọi của alkane

Alkane (CH₃)₂CHCH₂C(CH₃)₃ có tên gọi là

A. 2,2,4-trimethylpentane.
B. 2,4,4-trimethylpentane.
C. 2,4,4,4-tetramethylbutane.
D. 2,2,4,4-tetramethybutane.

Hướng dẫn:

Tên alkane mạch phân nhanh được gọi như sau:

Vị trí nhóm thể alkyl - tên của nhóm thế alkyl Tên alkane mạch chính

$\Rightarrow$ Tên alkane là 2,2,4-trimethylpentane.

Câu 5: Vận dụng

Tính thành phần phần trăm

Hỗn hợp khí A gồm ethane và propane. Đốt cháy hỗn hợp A thu được khí CO₂ và hơi nước theo tỷ lệ thể tích 11:15. Thành phần phần trăm theo khối lượng của hai chất lần lượt là:

A. 18,5% và 81,5%.
B. 28,1% và 71,9%.
C. 45% và 55%.
D. 25% và 75%.

Hướng dẫn:

Gọi số mol của C₂H₆ và C₃H₈ lần lượt là a, b

Ta có: V_CO2 : V_H2O = 11 : 15

$\frac{\;2\mathrm a\;+\;3\mathrm b}{3\mathrm a\;+\;4\mathrm b}\;\;=\;\frac{11}{15}$

$\Rightarrow$ b = 3a

Tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol, giả sử n_C2H6 là 1 mol $\Rightarrow$ n_C3H8 = 3 mol

$\Rightarrow$ m_A = 1.30 + 3.44 = 162 gam

% m_C2H6 = ( 30/162). 100% = 18,5%

% m_C3H8 = 100% – 18,5% = 81,5%.

Câu 6: Nhận biết

Phản ứng alkane không tham gia

Các alkane không tham gia loại phản ứng nào?

A. Phản ứng thế.
B. Phản ứng oxi hóa.
C. Phản ứng reforming.
D. Phản ứng cộng.

Hướng dẫn:

Các alkane là hydrocarbon no nên không tham giam phản ứng cộng.

Câu 7: Nhận biết

Alkane có nhiệt độ sôi thấp nhất

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

A. Methane.
B. Ethane.
C. Butane.
D. Propane.

Hướng dẫn:

Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của các alkane nhìn chung đều tăng theo khối lượng phân tửu của chúng.

$\Rightarrow$ Methane có nhiệt độ sôi thấp nhất do có khối lượng phân tử nhỏ nhất.

Câu 8: Nhận biết

Công thức chung của alkane

Alkane có công thức chung là:

A. C_nH_2n+2 (n $\geq$ 1).
B. C_nH_2n-2 (n $\geq$ 1).
C. C_nH_n+2 (n $\geq$ 1).
D. C_nH_2n-1 (n $\geq$ 1).

Hướng dẫn:

Alkane có công thức chung là C_nH_2n+2 (với n $\geq$ 1).

Câu 9: Thông hiểu

Tính số đồng phân cấu tạo của C5H12

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

A. 5.
B. 6.
C. 3.
D. 4.

Hướng dẫn:

Các đồng phân là:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃;

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃;

CH₃-C(CH₃)₂-CH₃

Câu 10: Thông hiểu

Tính số sản phẩm thu được

Cho neopentane tác dụng với Cl₂ theo tỉ lệ số mol 1 : 1, số sản phẩm monoclo tối đa thu được là:

A. 1.
B. 2.
C. 5.
D. 3.

Hướng dẫn:

Neopentane:

Ta thấy 4 vị trí nhóm CH₃ là như nhau $\Rightarrow$ khi thế monochlorine thu được 1 sản phẩm duy nhất.

Câu 11: Thông hiểu

Tính số sản phẩm thu được

Khi cho ethane tác dụng với chlorine có ánh sáng khuếch tán thì thu được bao nhiêu sản phẩm trichloro của ethane?

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

Hướng dẫn:

CH₃−CH₃ + 3Cl₂ → CH₃−CCl₃ + 3HCl

CH₃−CH₃ + 3Cl₂ → CH₂Cl−CHCl₂ + 3HCl

Câu 12: Nhận biết

Xác định alkane

Alkane X có chứa 14 nguyên tử hydrogen trong phân tử. Số nguyên tử carbon trong một phân tử X là

A. 6.
B. 5.
C. 3.
D. 4.

Hướng dẫn:

Công thức tổng quát của alkane là C_nH_{2n + 2}:

Số hydrogen = 14 ⇒ 2n + 2 = 14 ⇒ n = 6.

Câu 13: Nhận biết

Nguyên nhân methane không tan trong nước

Phân tử methane không tan trong nước vì lí do nào sau đây?

A. Methane không có liên kết đôi.
B. Phân tử khối của methane nhỏ.
C. Methane là chất khí.
D. Phân tử methane không phân cực.

Hướng dẫn:

Methane là hợp chất không phân cực nên không tan trong nước.

Câu 14: Vận dụng cao

Tính khối lượng kết tủa

Cracking pentane một thời gian, thu được 1,792 lít hỗn hợp gồm 7 hydrocarbon. Thêm 4,48 lít H₂ vào X rồi nung với Ni đến phản ứng hoàn toàn thu được 5,6 lít hỗn hợp khí Y (thể tích khí đều đo ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn Y rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch nước vôi trong dư, khối lượng kết tủa tạo thành là:

A. 25 gam.
B. 20 gam.
C. 35 gam.
D. 30 gam.

Hướng dẫn:

$\left.{\mathrm C}_5{\mathrm H}_{12}\;\;\xrightarrow{\mathrm{cracking}}\;\;\;\begin{array}{r}{\mathrm{CH}}_4\;+\;{\mathrm C}_4{\mathrm H}_8\\{\mathrm C}_2{\mathrm H}_6\;+\;{\mathrm C}_3{\mathrm H}_6\\{\mathrm C}_3{\mathrm H}_8\;+\;{\mathrm C}_2{\mathrm H}_4\\{\mathrm C}_5\mathrm H{12\mathrm{dư}}_{}\end{array}ight\}\;\xrightarrow{{\mathrm H}_{2\;\mathrm{dư}}}\;\left.\begin{array}{r}{\mathrm{CH}}_4\;+\;{\mathrm C}_4{\mathrm H}_{10}\\{\mathrm C}_2{\mathrm H}_6\;+\;{\mathrm C}_3{\mathrm H}_8\\{\mathrm C}_5{\mathrm H}_{12\mathrm{dư}}\end{array}ight\}$

n _{khí giảm} = n_X – n_Y = n_{H2 pư} = 0,03 mol

n_{C5H12 pư} = n_{alkane tạo thành} = n_{H2 pư}= 0,03 mol

$\Rightarrow$ n_{C5H12 dư}= 0,08 – 0,03.2 = 0,02 mol

$\Rightarrow$ n_{C5H12 bđ}= 0,03 + 0,02 = 0,05 mol

$\Rightarrow$ n_CO2 = 5.n_{C5H12 bđ} = 0,25mol.

m_CaCO3 = 0,25.100 = 25 gam.

Câu 15: Thông hiểu

Xác định công thức phân tử của alkane X

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

A. C₃H₈.
B. C₄H₁₀.
C. C₅H₁₀.
D. C₅H₁₂.

Hướng dẫn:

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

C_nH_2n+2 + (3n+1)/2O₂ $\xrightarrow{\mathrm t^\circ}$ nCO₂ + (n+1)H₂O

Ta có:

$\frac{2,9\mathrm n}{14\mathrm n+2}=\;\frac{4,48}{22,4}\;\Rightarrow\;\mathrm n\;=\;4$

⇒ Công thức phân tử của X là C₄H₁₀.

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!