50 Bài tập về Xicloankan (2024) có đáp án chi tiết nhất

Bài tập về Xicloankan

Kiến thức cần nhớ

1. Cấu tạo

- Xicloankan là những hiđrocacbon no có mạch vòng (một hoặc nhiều vòng).

- Một số xicloankan đơn giản có công thức cấu tạo và tên gọi như bảng sau:

Bảng 1: Tên thay thế và một vài hằng số vật lí của xicloankan đơn giản

- Công thức phân tử chung của các xicloankan đơn vòng là C_nH_2n với n ≥ 3.

- Tên của các xicloankan đơn vòng không nhánh được gọi bằng cách ghép từ xiclo vào tên của ankan mạch không nhánh có cùng số nguyên tử cacbon.

Thí dụ:

2. Tính chất hóa học

2.1. Phản ứng thế

- Tương tự ankan, nguyên tử hiđro trong phân tử xicloankan có thể bị thế bởi nguyên tử halogen khi chiếu sáng hoặc đun nóng.

Thí dụ:

2.2. Phản ứng công mở vòng

- Xiclopropan, xiclobutan và xicloankan vòng 3 hoặc 4 cạnh có phản ứng cộng với hiđro (đun nóng có niken làm xúc tác) giống anken.

Thí dụ:

- Riêng xiclopropan và các xicloankan vòng 3 cạnh còn tác dụng được với brom hoặc axit.

Thí dụ:

         

- Các xicloankan vòng lớn (năm, sáu ... cạnh) không tham gia phản ứng cộng mở vòng.

2.3. Phản ứng tách

- Các xicloankan cũng bị tách hiđro (đehiđro hóa) giống như các ankan.

Thí dụ:

 

2.4. Phản ứng oxi hóa

- Giống như ankan, các xicloankan khi cháy đều tỏa nhiệt:

Thí dụ:

2C₃H₆ + 9O₂$\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$6CO₂ + 6H₂O

3. Điều chế

- Xicloankan được lấy chủ yếu từ việc chưng cất dầu mỏ. Ngoài ra, một số xicloankan còn được điều chế từ ankan.

Thí dụ:

4. Ứng dụng

- Các xicloankan cũng được dùng làm nhiên liệu, làm dung môi hoặc làm nguyên liệu điều chế các chất khác.

Bài tập tự luyện

1. Bài tập tự luận (có đáp án)

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.

Trả lời

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?

Trả lời

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%

2. Bài tập trắc nghiệm (có đáp án chi tiết)

Câu 1: C₄H₈ có bao nhiêu đồng phân cấu tạo xicloankan?

A. 1.

B_. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải:

C₄H₈ có 2 đồng phân cấu tạo xicloankan là

Đáp án B

Câu 2: Dẫn hỗn hợp khí A gồm propan và xiclopropan đi vào dung dịch brom sẽ quan sát được hiện tượng nào sau đây?

A. Màu của dung dịch nhạt dần và không có khí thoát ra.

B. Màu của dung dịch nhạt dần và có khí thoát ra.

C. Màu của dung dịch mất hẳn, không có khí thoát ra.

D. Màu dung dịch không đổi.

Hướng dẫn giải:

C₃H₆ + Br₂ $\to$ C₃H₆Br₂ (nhạt màu dung dịch brom), khí thoát ra là C₃H₈.

Đáp án B

Câu 3: (A) là chất nào trong phản ứng sau đây?

A + Br₂ $\to$ Br-CH₂-CH₂-CH₂-Br

A. propan.

B. 1-brompropan.

C. xiclopropan.

D. A và B đều đúng.

Hướng dẫn giải:

Xicloankan có phản ứng cộng mở vòng còn ankan không có phản ứng cộng. Nên A là xiclopropan.

Đáp án C

Câu 4: Nhận định nào sau đây là đúng?

A. Xicloankan chỉ có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng.

B. Xicloankan chỉ có khả năng tham gia phản ứng thế.

C. Mọi xicloankan đều có khả năng tham gia phản ứng thế và phản ứng cộng.

D. Một số xicloankan có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng.

Hướng dẫn giải:

Một số xicloankan vòng nhỏ có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng.

Đáp án D

Câu 5: Xicloankan đơn vòng X có tỉ khối so với nitơ bằng 2,0. Công thức của xicloankan X là

A. C₃H₆.

B. C₄H₈.

C. C₅H₁₀.

D. C₆H₁₂.

Hướng dẫn giải:

M_X = 2.28 = 56

Gọi công thức tổng quát của xicloankan là C_nH_2n (n>3)

Suy ra: 12n + 2n = 56n = 4

Vậy X là C₄H₈.

Đáp án B

Câu 6: C₅H₁₀ có bao nhiêu đồng phân xicloankan?

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Hướng dẫn giải:

Có 5 đồng phân

Đáp án D

Câu 7: Oxi hóa hoàn toàn 2,24 lít khí xicloankan X ở đktc thu được 17,6 gam khí CO₂. Biết X làm mất màu dung dịch brom. Vậy X là

A. xiclopropan.

B. xiclobutan.

C. metylxiclobutan.

D. metylxiclopropan.

Hướng dẫn giải:

Gọi công thức tổng quát của xicloankan là C_nH_2n (n > 3)

$n_{C{O}_2}=0,4mol;n_X=0,1mol$

Ta có: n = 0,4 : 0,1 = 4

X có khả năng làm mất màu dung dịch brom. Suy ra X là metylxiclopropan.

Đáp án D

Câu 8: Cho những chất sau: propan, xiclopropan, butan,metylxiclopropan và xiclopentan. Những chất nào có khả năng làm mất màu nước brom ở điều kiện thường?

A. propan, xiclopropan và butan.

B. xiclopropan và butan.

C. butan, xiclopentan và metylxiclopropan.

D. xiclopropan và metylxiclopropan.

Hướng dẫn giải:

Ankan không làm mất màu brom ở đk thường nên loại propan, butan.

Xicloankan vòng lớn không làm mất màu brom nên loại xiclopentan

Vậy metylxiclopropan và xiclopropan làm mất màu brom

Đáp án D

Câu 9: Hỗn hợp X gồm một ankan và 1 xicloankan. Dẫn m gam X qua bình đựng nước brom dư thấy khối lượng bình tăng 4,2 gam. Đốt cháy hoàn toàn m gam B thu được 11,2 lít CO₂ (đktc) và 10,8 gam H₂O. Thành phần % khối lượng ankan trong B là

A. 29,28%.

B. 34,36%.

C. 41,67%.

D. 52,81%.

Hướng dẫn giải:

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

 $n_{H_{2}O}$= 10,8 : 18 = 0,6 mol; $n_{C{O}_2}$= 11,2 : 22,4 = 0,5 mol

m_B = m_C + m_H = 0,5.12 + 0,6.2 = 7,2 gam

⇒ m_ankan = 7,2 – 4,2 = 3 gam

⇒ %(m)_ankan = $\frac{3}{7,2}.100\%$= 41,67%

Đáp án C

Câu 10: Chất khí A là một xicloankan. Khi đốt cháy 672 ml A (ở đktc) ta thấy khối lượng CO₂ tạo thành nhiều hơn khối lượng nước sinh ra là 3,12 gam. Công thức của chất khí A là

A. C₃H₆.

B. C₄H₈.

C. C₅H₁₀.

D. C₆H₁₂.

Hướng dẫn giải:

n_A = 0,03 mol

Công thức tổng quát của xicloankan là C_nH_2n (n > 3)

Khi đốt cháy xicloankan cho số mol CO₂ và số mol H₂O bằng nhau

Gọi số mol CO₂ và số mol H₂O là x mol

Ta có: 44x-18x = 3,12 a=0,12 mol

Phương trình phản ứng:

$C_n{H}_{3n}+\frac{3n}{2}{O}_2\to nC{O}_2+n{H}_{2}O$

0,03                      0,12

Suy ra n= 0,12 : 0,03 = 4

Vậy công thức của A là C₄H₈.

Đáp án B

Câu 11: Hai xicloankan A và B đều có tỉ khối hơi so với metan bằng 5,25. Khi tham gia phản ứng thế clo (as, tỉ lệ mol 1:1), A cho 4 sản phẩm thế còn N cho 1 sản phẩm thế. Tên gọi của các xicloankan B và A là

A. metyl xiclopentan và đimetyl xiclobutan.

B. xiclohexan và metyl xiclopentan.

C. xiclohexan và n- propyl xiclopropan.

D. cả A, B và C đều đúng.

Hướng dẫn giải:

M_A = M_B = 5,25.16 = 84

Gọi công thức tổng quát của xicloankan là C_nH_2n (n>3)

Suy ra: 12n + 2n = 84 n = 6

Suy ra cả A,B đều có công thức là C₆H₁₂.

Do B cho duy nhất 1 sản phẩm thế nên B là xiclohexan

A cho 4 sản phẩm thế nên A là metyl xiclopentan.

Đáp án B

Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn 7g hợp chất A thu được 11,2 lít khí CO₂ (đktc) và 9 gam H₂O. Khi cho A tham gia phản ứng clo hóa thì chỉ thu được 1 dẫn xuất monoclo duy nhất. Công thức của A là gì? Biết A có tỉ khối so với nitơ là 2,5.

A. C₃H₆.

B. C₄H₈.

C. C₅H₁₀.

D. C₆H₁₂.

Hướng dẫn giải:

$n_A=\frac{7}{2,5.28}=0,1mol$

$n_{C{O}_2}=0,5mol;n_{H_{2}O}=0,5mol$

Gọi CT của A là C_xH_y

Ta có: x = 0,5 : 0,1 = 5  và y = 1: 0,1 = 10

Suy ra A là C₅H₁₀.

Đáp án C

Câu 13: Xicloankan A phản ứng với Cl₂ ánh sáng thu được dẫn xuất monoclo B (trong đó clo chiếm 34% về khối lượng). Biết B có 4 đồng phân. Tên gọi của hợp chất A là:

A. Metylxiclopropan.        

B. 1,2-đimetylxiclopropan.

C. Metylxiclobutan.        

D. Xiclobutan.

Hướng dẫn giải:

Gọi công thức của A là C_nH_2n

Phương trình phản ứng:

$C_n{H}_{2n}+C{l}_2\to C_n{H}_{2n-1}Cl+HCl$

$\%Cl=\frac{35,5}{14n-1+35,5}.100\%=34\%\Rightarrow n=5$

A là C₅H₁₀. Do B có 4 đồng phân nên A là Metylxiclobutan 

Đáp án C   

Câu 14: Khi cho metylxiclopentan tác dụng với clo (có chiếu sáng hoặc đun nóng) có thể thu được mấy dẫn xuất monoclo

A. 3.

B. 4.

C. 5.

D. 6

Hướng dẫn giải:

Các vị trí có thể tham gia thế clo được biểu diễn như sau:

Đáp án B

Câu 15: 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 gam A rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được 18 gam kết tủa. Công thức của monoxicloankan trong hỗn hợp A là

A. C₃H₆.

B. C₄H₈.

C. C₅H₁₀.

D. C₆H₁₂.

Hướng dẫn giải:

$n_{C{O}_2}=0,18mol;n_A=2,58:51,6=0,05mol$

m_H = 2,58 – 0,18.12 = 0,42 gam $\Rightarrow n_H=0,42mol\Rightarrow n_{H_{2}O}=0,21mol$

Ta có: n_ankan = 0,21 – 0,18 = 0,03 mol và n_xicloankan = 0,02 mol

Gọi công thức của ankan và xicloankan là C_nH_2n+2 và C_mH_2m

Ta có: 0,02n + 0,03m = 0,18.

Biện luận suy ra được n = 3 và m = 4

Vậy xicloankan là C₄H₈

Đáp án B

Câu 16: Xicloankan X trong điều kiện thích hợp có thể tác dụng với dung dịch brom để tạo dẫn xuất Y. Biết Y chứa 74,07 %Br và X không chứa quá 8 nguyên tử cacbon. Vậy X là

A. C₃H₆.

B. C₄H₈.

C. C₅H₁₀.

D. C₆H₁₂.

Hướng dẫn giải:

- Nếu X tham gia phản ứng thế thì ta có sơ đồ:

$C_n{H}_{2n}\stackrel{+B{r}_2}{\to }{C}_n{H}_{2n-x}B{r}_x$

Suy ra: $\%Br=\frac{80x}{14n+79x}=0,7407\Rightarrow 14n=29x$

Không phù hợp với điều kiện X không chứa quá 8 nguyên tử cacbon

- Nếu X tham gia phản ứng cộng ta có sơ đồ:

$C_n{H}_{2n}\stackrel{+B{r}_2}{\to }{C}_n{H}_{2n}B{r}_2$

Suy ra: $\%Br=\frac{80.2}{14n+160}=0,7407\Rightarrow n=4$

X là C₄H₈.

Đáp án B

Câu 17: Khi cho m gam hiđrocacbon no, mạch vòng A tác dụng với clo (chiếu sáng) thu được 9,48 gam một dẫn xuất clo duy nhất B. Để trung hòa khí HCl sinh ra cần vừa đủ 80 ml dung dịch NaOH 1M. Biết hiệu suất clo hóa là 80%. Giá trị của m là

A. 6,72.

B. 7,14.

C. 8,4.

D. 10.

Hướng dẫn giải:

$C_n{H}_{2n}+C{l}_2\to C_n{H}_{2n-1}Cl+HCl$                           

                           0,08           0,08  mol

Ta có:

$\begin{array}{l}{M}_B=\frac{9,48}{0,08}=118,5=14n+34,5\\ \Rightarrow n=6\end{array}$

Do hiệu suất phản ứng là 80% nên m = $\frac{0,08.100}{80}.84=8,4g$

Đáp án C

Câu 18: Hiđrocacbon X có công thức là C₆H₁₂ không làm mất màu dung dịch brom, khi tác dụng với brom tạo được một dẫn xuất monobrom duy nhất. Vậy X là

A. 1,2,3- trimetylclopropan.

B. 1,2- đimetylbutan.

C. metylpentan.

D. xiclohexan.

Hướng dẫn giải:

Xiclohexan khi tác dụng với brom cho 1 dẫn xuất duy nhất.

Đáp án D

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác

30 bài tập về Andehit (2024) có đáp án chi tiết nhất

50 Bài tập ankan (2024) có đáp án chi tiết nhất

80 Bài tập về anken (có đáp án năm 2023) - Hóa học 11

70 Bài tập về Ankađien (có đáp án năm 2023) - Hóa học 11

70 Bài tập về ancol (2024) có đáp án chi tiết nhất