Ankin
Kiến thức cần nhớ
1. So sánh anken với ankin
|
Anken |
Ankin |
|
Công thức chung |
CnH2n (n ≥ 2) |
CnH2n -2 (n ≥ 2) |
|
Cấu tạo |
Giống nhau |
- Hiđrocacbon không no, mạch hở. - Có đồng phân mạch C, đồng phân vị trí liên kết bội. |
|
Khác nhau |
- Có 1 liên kết đôi. - Có đồng phân hình học. |
- Có một liên kết ba. - Không có đồng phân hình học. |
|
Tính chất hóa học |
Giống nhau |
- Cộng hiđro. - Cộng brom (dung dịch). - Cộng HX theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp. - Làm mất màu dung dịch KMnO4. |
|
Khác nhau |
Không có phản ứng thế bằng ion kim loại. |
Ank-1-in có phản ứng thế bằng ion kim loại. |
2. Sự chuyển hóa lẫn nhau giữa ankan, anken, ankin
Thí dụ:
Các dạng bài tập về ankin
Dạng 1: Lí thuyết liên quan đến đồng phân, danh pháp, tính chất vật lí, tính chất hóa học, điều chế ankin
Dạng 2: Phản ứng cộng của ankin
Bài toán 1: Ankin tác dụng với X2, HX (X: Cl, Br)
Phương pháp giải
Phương trình hóa học:
Theo phương trình:
Nếu Hiđrocacbon mạch hở là ankađien hoặc ankin.
Bài toán 2: Ankin tác dụng với H2
Phương pháp giải
Phương trình hóa học:
Sau phản ứng cộng hiđro vào hiđrocacbon không no mà thì trong hỗn hợp sau phản ứng có H2 dư.
Bảo toàn khối lượng:
Nhận xét:
Dạng 3: Phản ứng thế ion kim loại của ank-1-in
Phương pháp giải
Phản ứng thế xảy ra với nguyên tử H linh động của cacbon có nối ba đầu mạch (hay các ank-1-in).
Phương trình hóa học:
Theo phương trình:
Chú ý: Đối với axetilen C2H2:
Theo phương trình:
Dạng 4: Phản ứng oxi hóa
Phương pháp giải
Phương trình hóa học:
Nhận xét: Khi đốt cháy ankin luôn có:
Bài toán hỗn hợp thường sử dụng phương pháp trung bình để tìm phân tử khối trung bình hoặc số nguyên tử C trung bình .
Bảo toàn khối lượng:
Bảo toàn nguyên tố O:
Bài tập tự luyện
1. Bài tập vận dụng
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm một ankan X và một ankin Y, thu được số mol CO2 bằng số mol H2O. Thành phần phần trăm về số mol của X và Y trong hỗn hợp M lần lượt là
A. 75% và 25%.
B. 20% và 80%.
C. 50% và 50%.
D. 80% và 20%.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 ankin có tỉ lệ mol 1:1 thì thu được 15,68 lít CO2 (đktc) và 9,0 gam H2O. Công thức của 2 ankin là
A.C4H6 và C5H8
B.C2H2 và C3H4
C.C3H4 và C5H8
D.C3H4 và C4H6
Hướng dẫn giải:
nX = 0,7 - 0,5 = 0,2 mol mỗi ankin có 0,1 mol
Gọi công thức phân tử của 2 ankin là CnH2n-2 và CmH2m-2
Bảo toàn nguyên tố C ta có: n + m = 7
Nên đáp án D thỏa mãn đề bài.
Đáp án D
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam ankin X thu được m gam nước. Công thức phân tử của X là
A. C3H4
B. C5H8
C. C3H4
D. C4H6
Hướng dẫn giải:
Ta có:
X: C4H6
Đáp án D
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C2H2 và hiđrocacbon A sinh ra 2 lít khí CO2 và 2 lít H2O (các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất). Công thức phân tử của A là
A. C2H6
B. CH4
C. C2H4
D. C3H8
Hướng dẫn giải:
Mà C2H2 có 2 nguyên tử C nên X cũng có 2 nguyên tử C.
Mà C2H2 có 2 nguyên tử H nên X có 6 nguyên tử H.
Vậy X là C2H6
Đáp án A
Câu 5: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và propin. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là
A. 20,40 gam.
B. 18,60 gam.
C. 16,80 gam.
D. 18,96 gam.
Hướng dẫn giải:
X gồm C3H8, C3H6 , C3H4 ; Mx= 21,2. 2 = 42,4
mX = 0,1 . 42,4 = 4,24 g
Đáp án D
Câu 6: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối với H2 là 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng Ca(OH)2 dư thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị m là
A. 7,3.
B. 3,39.
C. 6,6.
D. 5,85.
Hướng dẫn giải:
X gồm C2H4, CH4, C3H4, C4H4 (số nguyên tử H đều bằng 4)
Đáp án A
Câu 7: Một hợp chất gồm 2 ankin khi đốt cháy cho ra 13,2 gam CO2 và 3,6 gam H2O. Khối lượng brom có thể cộng vào hỗn hợp trên là
A. 16 gam.
B. 24 gam.
C. 32 gam.
D. 36 gam.
Hướng dẫn giải:
nBrom = 2.nankin = 0,2 mol
mbrom = 0,2.160 = 32 g
Đáp án C
Câu 8: Hỗn hợp X có tỷ khối so với H2 là 13,7 gồm etan, eten, etin. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , toàn bộ sản phẩm cháy cho qua bình đựng dung dịch H2SO4 đặc thấy khối lượng bình tăng m (g) . Xác định m?
A. 3,6 g
B. 2,04 g
C. 3,06 g
D. 5,3 g
Hướng dẫn giải:
Do etan, eten, etin đều có 2 nguyên tử cacbon nên
Khối lượng bình tăng chính là khối lượng của nước.
Đáp án C
Câu 9: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol C2H2 ; 0,15 mol C2H4; 0,2 mol C2H6 và 0,3 mol H2. Đun nóng hỗn hợp X với Ni, xúc tác một thời gian thu được hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được số gam CO2 và H2O lần lượt là:
A. 23,4 g và 39,4 g
B. 39,6 g và 23,4 g
C. 19,8 g và 11,7 g
D. 11,7 g và 19,8 g
Hướng dẫn giải:
Đốt cháy Y cũng chính là đốt cháy X
Bảo toàn nguyên tố C:
Bảo toàn nguyên tố H:
Đáp án B
Câu 10: Đốt cháy m gam hỗn hợp C2H6, C3H4, C3H8, C4H10 được 35,2 gam CO2 và 21,6 gam H2O. Giá trị của m là
A. 14,4.
B. 10,8.
C. 12.
D. 56,8.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Câu 11: Dẫn 17,4 gam hỗn hợp khí X gồm propin và but-2-in lội thật chậm qua bình đựng dung dịch AgNO3/NH3 dư thấy có 44,1 gam kết tủa xuất hiện. Phần trăm thể tích của mỗi khí trong X là
A. C3H4 (80%) và C4H8 (20%)
B. C3H4 (25%) và C4H6 (75%)
C. C3H4 (75%) và C4H6 (25%)
D. C3H4 (20%) và C4H6 (80%)
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Khi cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 thì chỉ có propin phản ứng, but-2-in không phản ứng vì không có nối ba đầu mạch.
Phương trình hóa học
Ta có: n↓ = 0,3 mol
Theo phương trình:
Thành phần phần trăm về thể tích các khí trong hỗn hợp là
Câu 12: Cho 3,36 lít khí ankin X (đktc) phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 36 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là
A. C4H6
B. C2H2
C. C4H4
D. C3H4.
Đáp án: B
Hướng dẫn giải:
Ta có: nX = 0,15 mol
Gọi công thức của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Ta có: n↓ = nX = 0,15 mol
TH1: Ankin có 1H linh động
Mankin = 14n – 2 = 240 – 108 + 1 = 133
→ không có ankin thỏa mãn
TH2: Ankin có 2H linh động
Mankin = 14n – 2 = 240 – 2.108 + 2 = 26
→ X là C2H2
Câu 13: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol ankin được 3,6 gam H2O. Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol ankin đó rồi đốt cháy thì khối lượng nước thu được là
A. 4,2 gam
B. 5,2 gam
C. 6,2 gam
D. 7,2 gam
Đáp án: D
Hướng dẫn giải:
Ta có:
Gọi công thức phân tử của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Phương trình hóa học:
→ Công thức phân tử của ankin là C3H4
Phương trình hóa học:
Khi đốt cháy 0,1 mol C3H8: nH = 0,8 mol
Bảo toàn nguyên tố H:
Câu 14: Đốt cháy hoàn toàn một ankin X ở thể khí thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng là 23 gam. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dung dịch Ca(OH)2 dư, được 40 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là
A. C3H4
B. C2H2
C. C4H6.
D. C5H8.
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Ta có:
Gọi công thức của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Phương trình hóa học:
Theo đề bài:
Ta có:
Mặt khác:
Vậy công thức phân tử của ankin là C4H6
Đáp án: C
Câu 15: Cho 10,8 gam ankin X tác dụng với 6,72 lít H2 (đktc) có xúc tác thích hợp, thu được hỗn hợp Y (không chứa H2). Biết Y phản ứng tối đa với dung dịch chứa 0,1 mol Br2. Công thức phân tử của X là
A. C2H2
B. C3H4
C. C4H6
D. C5H8
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Gọi công thức phân tử của ankin là
Bảo toàn liên kết
Lại có:
X là C4H6
Câu 16: Một hỗn hợp khí M gồm ankin X và H2 có tỉ khối hơi so với CH4 là 0,6. Nung nóng hỗn hợp M với bột Ni để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí N có tỉ khối so với CH4 là 1,0. Ankin X là
A. axetilen
B. metylaxetilen
C. etylaxetilen
D. propylaxetilen
Đáp án: B
Hướng dẫn giải:
MN = 16 < 28 → hỗn hợp sau phản ứng có H2 dư, ankin phản ứng hết
Gọi số mol hỗn hợp M, X và H2 lần lượt là 1, a và (1-a) mol
Ta có:
Bảo toàn khối lượng:
Lại có:
0,2MX + (1-0,2).2 = 16.0,6
→ MX = 40
→ X là C3H4 (metylaxetilen)
Câu 17: Cho 0,1 mol hỗn hợp gồm axetilen và ankin X có tỉ lệ mol 1:1 vào dung dịch chứa AgNO3 dư trong NH3 thu được 19,35 gam kết tủa. Công thức của ankin X là
A.
B.
C.
D.
Đáp án: D
Hướng dẫn giải:
TH1: ankin X không tác dụng với AgNO3/NH3
Kết tủa thu được là Ag2C2
(không thỏa mãn)
TH2: ankin X có tác dụng với AgNO3/NH3
Gọi công thức của ankin là
→ Kết tủa thu được gồm Ag2C2 (0,05 mol) và
Ta có:
0,05.240 + 0,05(R + 132) = 19,35
→ R = 15 (-CH3)
Vậy X là
Câu 18: Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C2H2 và hiđrocacbon X sinh ra 2 lít khí CO2 và 2 lít hơi H2O (các thể tích khí và hơi đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Công thức phân tử của X là
A. C2H4
B. CH4
C. C2H6
D. C3H8
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Đốt cháy hỗn hợp gồm C2H2 và X thu được
X là ankan
Lại có: và ankin có số C = 2
→ ankan có số C bằng 2
→ X là C2H6
Câu 19: Hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và hidrocacbon A cháy hoàn toàn thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ mol 1:1. Dẫn X đi qua bình đựng dung dịch brom dư thấy khối lượng bình tăng thêm 0,82 gam, khí thoát ra khỏi bình đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,32 gam CO2 và 0,72 gam H2O. Phần trăm thể tích của A trong hỗn hợp X là (biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất)
A. 25,00%
B. 66,66%
C. 33,33%
D. 75,00%
Đáp án: A
Hướng dẫn giải:
Đốt X thu được CO2 và H2O tỉ lệ 1:1
→ A là ankan và
Khí thoát ra khỏi brom là khí A
Đốt A có:
Ta có:
Lại có:
Câu 20: 4,48 lít (đktc) một hidrocacbon A tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch brom 1M được sản phẩm chứa 85,56% Br về khối lượng. Công thức phân tử của A là
A. C2H6
B. C3H6
C. C4H6
D. C4H8
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Theo giả thiết ta có:
→ A có công thức phân tử là CnH2n-2
Phương trình phản ứng:
CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4
Từ giả thiết suy ra:
X là C4H6
2. Bài tập tự luyện có hướng dẫn
(Xem thêm ở file dưới)
Xem thêm các dạng bài tập chi tiết khác: