Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 4: Luyện tập: Mối liên hệ giữa hidrocacbon và một số dẫn xuất của hidrocacbon
Hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 12 nâng cao Bài 4 dưới đây sẽ giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức về Mối liên hệ giữa hidrocacbon và một số dẫn xuất của hidrocacbon. Mời các em cùng theo dõi.
Mục lục nội dung
1. Giải bài 1 trang 22 SGK Hóa 12 nâng cao
2. Giải bài 2 trang 22 SGK Hóa 12 nâng cao
3. Giải bài 3 trang 22 SGK Hóa 12 nâng cao
4. Giải bài 4 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
5. Giải bài 5 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
6. Giải bài 6 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
7. Giải bài 7 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
1. Giải bài 1 trang 22 SGK Hóa 12 nâng cao
Nguyên liệu cho công nghiệp hóa chất hữu cơ ngày nay dựa chủ yếu vào:
A. Khí thiên nhiên
B. Than đá và đá vôi
C. Thực vật
D. Dầu mỏ
Phương pháp giải
Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Nguyên liệu cho công nghiệp hóa chất hữu cơ ngày nay dựa chủ yếu vào dầu mỏ.
Hướng dẫn giải
Nguyên liệu cho công nghiệp hóa chất hữu cơ ngày nay dựa chủ yếu vào dầu mỏ.
⇒ Đáp án D.
2. Giải bài 2 trang 22 SGK Hóa 12 nâng cao
a. Vì sao trong sơ đồ mối liên hệ giữa hidrocacbon và dẫn xuất chứa oxi, ankan lại được đặt ở trung tâm?
b. Xuất phát từ ô trung tâm lần lượt điền vào đó metan, etan và n-hexan rồi viết phương trình phản ứng (nếu có) theo các mũi tên đã chỉ để đi đến các ô khác trong sơ đồ ("dạo quanh sơ đồ").
c. Hãy thử tìm một hiđrocacbon no để từ đó đi theo hết mọi mũi tên đến hết mọi ô của sơ đồ.
Phương pháp giải
Để trả lời các câu hỏi trên cần hiểu rõ bản chất của hidrocacbon và dẫn xuất của hidrocacbon, đồng thời nắm rõ mối liên hệ giữa chúng.
Hướng dẫn giải
Câu a
Ankan được đặt ở trung tâm của sơ đồ do ankan là nguyên liệu chính để tổng hợp ra các hiđrocacbon khác và dẫn xuất có oxi của chúng.
Câu b
- Sơ đồ và phản ứng của metan:
- Sơ đồ và phản ứng của etan:
Câu c
- Phản ứng của metan:
1. CH4 + Cl2 \(\xrightarrow{{as}}\) CH3Cl + HCl
2. CH3Cl + H2O \(\xrightarrow{{O{H^ - },{t^o}}}\) CH3OH + HCl
3. CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O
4. CH3OH + CuO \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) HCHO + Cu + H2O
5 .HCHO + H2 \(\xrightarrow{{Ni,{t^o}}}\) CH3OH
6. HCHO + [O] \(\xrightarrow{{KMn{O_4}}}\) HCOOH
7. HCOOH + ROH \(\xrightarrow{{{H_2}S{O_4},{t^o}}}\) HCOOR + H2O
8. HCOOR + H2O \(\xrightarrow{{{H^ + },{t^o}}}\) HCOOH + ROH
9. 2CH4 \(\xrightarrow{{lamlanhnhanh,{{1500}^0}C}}\) C2H2 + 3H2
10. C2H2 + H2O \(\xrightarrow{{H{g^{2 + }},{t^o}}}\) CH3CHO
11. CH3CHO + [O] \(\xrightarrow{{KMn{O_4}}}\) CH3COOH
- Phản ứng của etan:
1. C2H6 \(\xrightarrow{{xt,{t^0}}}\) C2H4 + H2
2. C2H4 + H2 \(\xrightarrow{{Ni,{t^0}}}\) C2H6
3. C2H6 \(\xrightarrow{{xt,{t^0}}}\) C2H2 + 2H2
4. C2H2 + 2H2 \(\xrightarrow{{Ni,{t^0}}}\) C2H6
5. C2H6 + Cl2 \(\xrightarrow{{as}}\) C2H5Cl
6. C2H4 + HCl → C2H5Cl
7. C2H5Cl + KOH \(\xrightarrow{{ancol}}\) C2H4 + KCl + H2O
8. C2H2 + H2 \(\xrightarrow{{Pd/PbC{O_3}}}\) C2H4
9. C2H5Cl + HOH \(\xrightarrow{{O{H^ - },{t^0}}}\) C2H5OH + HCl
10. C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O
11. C2H5OH + CuO \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CH3CHO + Cu + H2O
12. CH3CHO + H2 \(\xrightarrow{{Ni,{t^0}}}\) CH3CH2OH
13. CH≡CH + HOH \(\xrightarrow{{H{g^{2 + }},{t^o}}}\) CH3CHO
14. CH3CHO + [O] \(\xrightarrow{{KMn{O_4}}}\) CH3COOH
15. CH3COOH + ROH \(\overset {{H_2}S{O_4},{t^o}} \leftrightarrows \) CH3COOR + H2O
16. CH3COOR + H2O \(\overset {{H^ + },{t^0}} \leftrightarrows \) CH3COOH + ROH
3. Giải bài 3 trang 22 SGK Hóa 12 nâng cao
Hãy dùng sơ đồ phản ứng chứng tỏ rằng metan có thể tổng hợp được các ancol, anđehit và axit có từ 1 đến 2 nguyên tử C trong phân tử.
Phương pháp giải
Để trả lời các câu hỏi trên cần nắm rõ phương trình hóa học thể hiện mối liên hệ giữa chúng.
Hướng dẫn giải
Sơ đồ chứng tỏ metan có thể tổng hợp được các ancol, anđehit và axit có từ 1 đến 2 nguyên tử C trong phân tử:
4. Giải bài 4 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
Hãy viết sơ đồ phản ứng từ etilen và toluen điều chế ra các hợp chất sau:
a) Etyl benzoat
b) 1-etyl-4-metylbenzen
c) Benzyl axetat
Phương pháp giải
Để trả lời các câu hỏi trên cần nắm rõ phương trình hóa học thể hiện mối liên hệ giữa chúng.
Hướng dẫn giải
Câu a: Etyl benzoat: C6H5COOC2H5
Sơ đồ phản ứng từ etilen và toluen điều chế ra etyl benzoat:
Câu b: 1-etyl-4-metylbenzen
Sơ đồ phản ứng từ etilen và toluen điều chế ra:
CH2=CH2 \(\xrightarrow{{HCl}}\) CH3-CH2-Cl \(\xrightarrow{{{C_6}{H_5}C{H_3}/AlC{l_3}}}\)CH3CH2-C6H4-CH3
Câu c: Benzyl axetat
Sơ đồ phản ứng từ etilen và toluen điều chế benzyl axetat:
5. Giải bài 5 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
Cho công thức cấu tạo thu gọn nhất của vài dẫn xuất chứa oxi của tecpen như sau
a) Chúng thuộc chất hữu cơ nào?
b) Hãy viết công thức cấu tạo thu gọn và công thức phân tử của chúng.
c) Gọi tên 2 hợp chất đầu theo danh pháp IUPAC.
Phương pháp giải
a) Dựa vào đặc điểm các nhóm chức trong công thức cấu tạo để xác định loại hợp chất hưu cơ.
b) Cần nắm rõ cách viết công thức cấu tạo thu gọn sang công thức phân tử.
c) Cần nắm rõ cách gọi tên theo danh pháp IUPAC.
Hướng dẫn giải
Câu a
Xitronelal và geranial thuộc chức anđehit do phân tử có chứa nhóm chức –CH=O. Metol thuộc chức rượu (ancol) vì phân tử có chứa nhóm –OH.
Câu b
- Xitronelal C10H18O:
CH3-C(CH3)=CH-CH2-CH2-C(CH3)-CH2-CH=O
- Geranial C10H16O:
CH3-C(CH3)=CH-CH2-CH2-C(CH3)=CH-CH=O
- Metol C10H20O:
Câu c
- Xitronelal : 3,7-dimetyl oct-6-en-1-al.
- Geranial : 3,7-dimetyl oct-2,6-dien-1-al.
6. Giải bài 6 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
Hãy hoàn thành các sơ đồ phản ứng sau:
Phương pháp giải
Để hoàn thành phương trình hóa học cần dựa vào các chất có sẵn để điền những chất còn thiếu.
Hướng dẫn giải
Câu a
Các phương trình phản ứng:
CH3CH=O + HCN → CH3-CH(OH)-CN (A)
CH3-CH(OH)-CN + 2H2O \(\xrightarrow{{{H_3}{O^ + },{t^0}}}\) CH3-CH(OH)-COOH + NH3 (B)
CH3-CH(OH)-COOH \(\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}d,{t^o}}}\) CH2=CH-COOH + H2O
nCH2=CH-COOH \(\xrightarrow{{p,xt,{t^0}}}\) -(CH2-CH-COOH)-n (C)
Câu b
Các phương trình phản ứng:
CH3-CO-CH3 + HCN → CH3-C(OH)CN-CH3 (D)
CH3-C(OH)CN-CH3 + 2H2O \(\xrightarrow{{{H_3}{O^ + },{t^0}}}\) CH3-C(OH)COOH- CH3 + NH3 (E)
CH3-C(OH)COOH-CH3 \(\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}d,{t^o}}}\) CH2=C(CH3)-COOH + 2H2O
nCH2=C(CH3)-COOH \(\xrightarrow{{p,xt,{t^0}}}\) -(CH2-C(CH3)COOH)-)n (F)
7. Giải bài 7 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
Đun nóng 3,21 gam hỗn hợp A gồm hai chất hữu cơ B và C có cùng nhóm chức với dung dịch NaOH dư thu được hỗn hợp muối natri của hai axit no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một chất lỏng D. Chất D phản ứng với CuO đun nóng cho sản phẩm có phản ứng tráng gương. Cho 1/10 lượng chất D phản ứng với natri được 33,6 ml H2 (đktc). Tỉ khối hơi của D so với không khí là 2.
a) Xác định công thức cấu tạo của B, C và D.
b) Tính thành phần % khối lượng hỗn hợp A.
c) Viết phương trình phản ứng của B hoặc C với H2 (Ni, t0), Br2 và phản ứng tạo thành polime của chúng.
Phương pháp giải
a)
- Bước 1: Hai chất hữu cơ cùng chức tác dụng với NaOH dư tạo ra 2 muối natri của 2 axit no đơn chức kế tiếp và một chất lỏng D. D + CuO → sản phẩm có tráng bạc.
- Do đó D là ancol bậc 1: R-CH2OH.
- Bước 2: Tính MD, suy ra R', suy ra ancol.
- Bước 3: Đặt công thức chung cho B và C là \(C_{\overline{n}}H_{2\overline{n} + 1}COOC_{3}H_{5}\), viết các phương trình hóa học
- Bước 4: Tính mol ancol, suy ra mol este, khối lượng trung bình của este.
- Bước 5: Biện luận, suy ra công thức cần tìm.
b) Từ sơ đồ đường chéo, suy ra thành phần % khối lượng hỗn hợp A.
c) Viết phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải
Câu a
Hai chất hữu cơ cùng chức tác dụng với NaOH dư tạo ra 2 muối natri của 2 axit no đơn chức kế tiếp và một chất lỏng D. D + CuO → sản phẩm có tráng bạc.
Do đó D là ancol bậc 1: R-CH2OH.
B và C là 2 este tạo bới 2 axit no, đơn chức kế tiếp nhau có công thức chung là: \(C_{\overline{n}}H_{2\overline{n} + 1}COOH\) và ancol D.
dd/kk = 2 ⇒ MD = 29 . 2 = 58
R' + 14 + 17 = 58 ⇒ R' = 27 (C2H3)
D là C3H5OH: CH2=CH-CH2OH (ancol anlylic)
Đặt công thức chung cho B và C là \(C_{\overline{n}}H_{2\overline{n} + 1}COOC_{3}H_{5}\)
Các phương trình phản ứng:
CnH2n+1COOC3H5 + NaOH → CnH2n+1COONa + C3H5OH (1)
C3H5OH + Na → C3H5ONa + 1/2 H2 (2)
\(n_{H_{2}} = \frac{0,0336}{22,4} = 0,0015\)
Vậy \(\frac{1}{10}\) số mol D là nC3H5OH = 2 . 0,0015 = 0,003 mol
Theo (1) số mol este \(C_{\overline{n}}H_{2\overline{n} + 1}COOC_{3}H_{5}\) bằng số mol ancol trong cả lượng D:
\(\\ n_{este} = 10.0,003 = 0,03 \ mol \\ \\ \Rightarrow \overline{M}_{este} = \frac{m}{n} = \frac{3,21}{0,03} = 107 \\ \\ 14\overline{n} + R_{1} + 44 + 41 = 107 \Rightarrow \overline{n} = 1,5\)
Vậy 2 axit kế tiếp là CH3COOH và C2H5COOH, hai este là CH3COOC3H5 và C2H5COOC3H5
Cấu tạo của 2 este:
CH3COOCH2CH=CH2 (M = 100; x mol)
CH3CH2COOCH2CH=CH2 (M = 114; y mol)
Vậy B là CH3COOCH2CH=CH2; C là C2H5COOC3H5; D là CH3CH2COOCH2CH=CH2.
Câu b
Theo sơ đồ đường chéo ta có:
\(\begin{matrix} Este \ 1 - M = 100 \ \ \ \ \ \ \ 7 \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^\setminus \ \ \ \ ^/ \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 107 \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^/ \ \ \ \ ^\setminus \\ Este \ 2 - M = 114 \ \ \ \ \ \ 7 \end{matrix}\)
⇒ nMỗi este = \(\frac{0,03}{2}\) = 0,015 (mol)
Câu c
Phương trình phản ứng của một este với H2, Br2 và tạo polime:
CH3COOCH2-CH=CH2 + H2 \(\xrightarrow{{Ni,{t^0}}}\) CH3COOCH2CH2CH3
CH3COOCH2-CH=CH2 + H2 → CH3COOCH2CH(Br)-CH2Br
nCH3COOCH2-CH=CH2 \(\xrightarrow{{p,xt,{t^0}}}\) (-CH(CH2OCOCH3)-CH2-)n
8. Giải bài 8 trang 23 SGK Hóa 12 nâng cao
Hãy phân các chất vào các loại sau (một chất có thể thuộc nhiều loại), bằng cách nối cột I và cột II:
Phương pháp giải
Để ghép các công thức tương ứng với loại chất cần nắm rõ công thức tông quát của từng loại chất đó.
Hướng dẫn giải
Các chất được ghép từ cột I và cột II thích hợp là:
A. Chất béo : e
B. Chất giặt rửa : b,c
C. Este : a, d, e
D. Lipit : e
9. Giải bài 9 trang 24 SGK Hóa 12 nâng cao
Chỉ số xà phòng hóa của chất béo là số mg KOH cần để xà phòng hóa triglixerit và trung hòa axit béo tự do trong một gam chất béo (tức xà phòng hóa hoàn toàn 1 gam chất béo). Hãy tính chỉ số xà phòng hóa của một chất béo, biết rằng khi xà phòng hóa hoàn toàn 1,5 gam chất béo đó cần 50 ml dung dịch KOH 0,1M.
Phương pháp giải
Từ số mol KOH, suy ra khối lượng KOH.
Hướng dẫn giải
Số mol KOH là:
nKOH = 0,05 . 0,1 = 0,005 (mol)
⇒ mKOH = 0,005 . 56 = 0,18 g = 280 (mg)
Xà phòng hóa 1,5 gam chất béo cần 280 mg KOH do đó xà phòng hóa 1 gam chất béo cần 186,7 mg KOH.
Tham khảo thêm
- doc Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 1: Este
- doc Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 2: Lipit
- doc Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 3: Chất giặt rửa