Giải bài tập SBT Hóa 11 Bài 25: Ankan

Bài này sẽ giúp các em nắm vững được lý thuyết cũng như cách giải các bài tập của bài Ankan với cách làm đầy đủ, chi tiết và rõ ràng. Hy vọng đây sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các em học sinh.

Giải bài tập SBT Hóa 11 Bài 25: Ankan

1. Giải bài 5.1 trang 35 SBT Hóa học 11

Cho các từ và cụm từ sau : ankan, xicloankan, hiđrocacbon no, hiđrocacbon không no, phản ứng thế.

Hãy điền vào chỗ khuyết những từ thích hợp.

Hiđrocacbon mà phân tử chỉ có liên kết đơn được gọi là ... (1);

Hiđrocacbon no có mạch không vòng được gọi là ...(2);

Hiđrocacbon no có một mạch vòng được gọi là ... (3);

Tính chất hoá học đặc trưng của hiđrocacbon no là ...(4).

Phương pháp giải

Hiđrocacbon mà phân tử chỉ có liên kết đơn được gọi là hiđrocacbon no; Hiđrocacbon no có mạch không vòng được gọi là ankan; Hiđrocacbon no có một mạch vòng được gọi là xicloankan; Tính chất hoá học đặc trưng của hiđrocacbon no là phản ứng thế.

Xem lại lí thuyết về Ankan

Hướng dẫn giải

(1): hiđrocacbon no

(2): ankan

(3): xicloankan

(4): phản ứng thế

2. Giải bài 5.2 trang 35 SBT Hóa học 11

Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào sai?

A. Tất cả các ankan đều có công thức phân tử CnH2n+2 .

B. Tất cả các chất có công thức phân tử CnH2n+2 đều là ankan.

C. Tất cả các ankan đều chỉ có liên kết đơn trong phân tử.

D. Tất cả các chất chỉ có liên kết đơn trong phân tử đều là ankan.

Phương pháp giải

- Ankan là hiđrocacbon no mạch hở: CnH2n+2 (n ≥1)

Hướng dẫn giải

Tất cả các chất chỉ có liên kết đơn trong phân tử đều là ankan → sai 

Đáp án cần chọn là D.

3. Giải bài 5.3 trang 35 SBT Hóa học 11

Chất sau tên là gì?

A. 3-isopropylpentan

B. 2-metyl-3-etylpentan

C. 3-etyl-2-metylpentan

D. 3-etyl-4-metylpentan

Phương pháp giải

- Danh pháp ankan có mạch nhánh: Số chỉ vị trí nhánh- tên nhánh + tên mạch chính + an

Lưu ý:  Mạch chính là mạch cacbon dài nhất, chứa nhiều nhánh hơn.

- Đánh số thứ tự cacbon mạch chính từ C đầu gần nhánh.

- Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì dùng tiền tố chỉ độ bội (theo số đếm): đi, tri, tera…Khi có nhiều nhánh thứ tự gọi tên nhánh theo vần chữ cái.

Hướng dẫn giải

Cách chọn mạch chính và đánh số nguyên tử cacbon như sau:

→ Đáp án C.

4. Giải bài 5.4 trang 36 SBT Hóa học 11

Cho công thức:

Tên đúng của chất này là

A. 3-isopropyl-5,5-đimetylhexan.

B. 2,2-đimetyl-4-isopropylhexan.

C. 3-etyl-2,5,5-trimetylhexan.

D. 4-etyl-2,5,5-trimetylhexan.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về cách gọi tên Ankan

- Danh pháp ankan có mạch nhánh: Số chỉ vị trí nhánh- tên nhánh + tên mạch chính + an

Lưu ý:  Mạch chính là mạch cacbon dài nhất, chứa nhiều nhánh hơn.

- Đánh số thứ tự cacbon mạch chính từ C đầu gần nhánh.

- Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì dùng tiền tố chỉ độ bội (theo số đếm): đi, tri, tera…Khi có nhiều nhánh thứ tự gọi tên nhánh theo vần chữ cái.

Hướng dẫn giải

Chú ý cách chọn mạch chính và đánh số nguyên tử cacbon đúng phải là:

→ 4-etyl-2,5,5-trimetylhexan

Đáp án cần chọn là D.

5. Giải bài 5.5 trang 36 SBT Hóa học 11

Tổng số liên kết cộng hoá trị trong một phân tử C3H8 là bao nhiêu ?

A. 11

B. 10

C. 3

D. 8

Phương pháp giải

Liên kết cộng hóa trị trong ankan là số liên kết C-C và C-H

Hướng dẫn giải

Trong C3H8 có 2 liên kết C-C và 8 liên kết C-H

→ Tổng số liên kết cộng hóa trị trong C3H= 10

→ Chọn B.

6. Giải bài 5.6 trang 36 SBT Hóa học 11

Hai chất 2-metylpropan và butan khác nhau về

A. Công thức cấu tạo.

B. công thức phân tử.

C. số nguyên tử cacbon.

D. số liên kết cộng hoá trị.

Phương pháp giải

Từ tên gọi viết CTCT của hai chất trên, từ đó rút ra kết luận.

Hướng dẫn giải

CH3-CH(CH3)-CH3 (mạch phân nhánh); CH3-CH2-CH2-CH3 (mạch không phân nhánh)  

Hai chất 2-metylpropan và butan khác nhau về công thức cấu tạo.

Đáp án cần chọn là A.

7. Giải bài 5.7 trang 36 SBT Hóa học 11

Tất cả các ankan có cùng công thức gì ?

A. Công thức đơn giản nhất

B. Công thức chung

C. Công thức cấu tạo

D. Công thức phân tử

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về Ankan

- Ankan là hiđrocacbon no mạch hở: CnH2n+2 (n ≥1)

Hướng dẫn giải

Tất cả các ankan có cùng công thức chung.

Đáp án B

8. Giải bài 5.8 trang 36 SBT Hóa học 11

Gọi tên IUPAC của các ankan có công thức sau đây:

1. (CH3)2CH−CH2−C(CH3)3 (tên thông dụng là isooctan)

2. CH3−CH2−CH(CH3)−CH(CH3)−[CH2]4−CH(CH3)2

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về cách gọi tên Ankan

- Danh pháp ankan có mạch nhánh: Số chỉ vị trí nhánh- tên nhánh + tên mạch chính + an

Lưu ý:  Mạch chính là mạch cacbon dài nhất, chứa nhiều nhánh hơn.

- Đánh số thứ tự cacbon mạch chính từ C đầu gần nhánh.

- Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì dùng tiền tố chỉ độ bội (theo số đếm): đi, tri, tera…Khi có nhiều nhánh thứ tự gọi tên nhánh theo vần chữ cái.

Hướng dẫn giải

1. (CH3)2CH−CH2−C(CH3)3: 2,2,4-trimetylpentan

2. CH3−CH2−CH(CH3)−CH(CH3)−[CH2]4−CH(CH3)2: 3,4,9-trimetylđecan

9. Giải bài 5.9 trang 36 SBT Hóa học 11

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

A. Butan

B. Etan

C. Metan

D. Propan

Phương pháp giải

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

Hướng dẫn giải

Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng phân tử khối nên ta có nhiệt độ sôi của CH4 < C2H< C3H< C4H10  

Vậy chất có nhiệt độ sôi thấp nhất là metan

Đáp án cần chọn là C

10. Giải bài 5.10 trang 37 SBT Hóa học 11

Viết công thức cấu tạo thu gọn của:

1. 4-etyl-2,3,3-trimetylheptan.

2. 3,5-đietyl-2,2,3-trimetyloctan.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về Ankan

Hướng dẫn giải

1. 4-etyl-2,3,3-trimetylheptan.

2. 3,5-đietyl-2,2,3-trimetyloctan.

11. Giải bài 5.11 trang 37 SBT Hóa học 11

Chất A là một ankan thể khí. Để đốt cháy hoàn toàn 1,2 lít A cần dùng vừa hết 6,0 lít oxi lấy ở cùng điểu kiện.

1. Xác định công thức phân tử chất A.

2. Cho chất A tác dụng với khí clo ở 25oC và có ánh sáng. Hỏi có thể thu được mấy dẫn xuất monoclo của A ? Cho biết tên của mỗi dẫn xuất đó. Dẫn xuất nào thu được nhiểu hơn ?

Phương pháp giải

1. Viết PTHH \({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Tính theo PTHH → CTPT của ankan.

2. Đối với ankan phân tử có các nguyên tử C có bậc khác nhau, sản phẩm chính thế H ở C bậc cao hơn.

Hướng dẫn giải

1. \({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Đối với các chất khí, tương quan về số mol trùng với tương quan vể thể tích. Vì thế từ phương trình hoá học ở trên, ta có :

Cứ 1 lít ankan tác dụng với \(\dfrac{{3n + 1}}{2}\) lít O2

Cứ 1,2 lít ankan tác dụng với 6,0 lít O2.

\(\dfrac{{3n + 1}}{2} = \dfrac{6}{{1,2}} = 5 \Rightarrow \) n = 3 ; CTPT chất A là C3H8.

2.

 

12. Giải bài 5.12 trang 37 SBT Hóa học 11

Để đốt cháy hoàn toàn 1,45 g một ankan phải dùng vừa hết 3,64 lít O2 (lấy ở đktc).

1. Xác định công thức phân tử của ankan đó.

2. Viết công thức cấu tạo các đổng phân ứng với công thức phân tử đó. Ghi tên tương ứng.

Phương pháp giải

Viết PTHH: \({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Tính theo phương trình và đề bài → n

Viết CTCT và gọi tên chất

Hướng dẫn giải

1. \({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Theo phương trình : Cứ (14n + 2) gam ankan tác dụng với \(\dfrac{{3n + 1}}{2}\) mol O2

Theo đẩu bài : Cứ 1,45 gam ankan tác dụng với \(\dfrac{{3,64}}{22,4}\) mol O2

\(\dfrac{{14n + 2}}{{1,45}} = \dfrac{{3n + 1}}{{{{3,25.10}^{ - 1}}}} \Rightarrow n = 4\)

CTPT: \({C_4}{H_{10}}\)

2. CTCT:

CH3-CH2-CH2-CH3 (butan)

CH3-CH(CH3)-CH3 isobutan (2-metylpropan)

13. Giải bài 5.13 trang 37 SBT Hóa học 11

Khi đốt cháy hoàn toàn 1,8 g một ankan, người ta thấy trong sản phẩm tạo thành khối lượng CO2 nhiều hơn khối lượng H2O là 2,8 g.

1. Xác định công thức phân tử của ankan mang đốt.

2. Viết công thức cấu tạo và tên tất cả các đồng phân ứng với công thức phân tử đó.

Phương pháp giải

1. Viết PTHH: \({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Dựa theo dữ kiện "khối lượng CO2 nhiều hơn khối lượng H2O là 2,8 g", lập phương trình ẩn n. Giải phương trình → n → CTPT ankan.

2. Xem lại lí thuyết đồng phân và cách gọi tên của ankan 

Hướng dẫn giải

1. \({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

Khi đốt (14n + 2) g ankan thì khối lượng CO2 thu được nhiều hơn khối lượng H2O là 44n - 18(n + 1) = (26n - 18) g.

\(\dfrac{{14n + 2}}{{1,8}} = \dfrac{{26n - 18}}{{2,8}} \Rightarrow n = 5\)

CTPT: C5H12

2. CTCT : 

CH3 - CH2 - CH2 - CH- CH3 (pentan)

CH3-CH(CH3)-CH2-CH3: 2-metylbutan (isopentan)

CH3-C(CH3)2-CH: 2,2-đimetylpropan (neopentan)

14. Giải bài 5.14 trang 37 SBT Hóa học 11

Đốt cháy hoàn toàn 2,86 g hỗn hợp gồm hexan và octan người ta thu được 4,48 lít CO2 (đktc). Xác định phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp ankan mang đốt.

Phương pháp giải

- Đặt lượng C6H14 là x mol, lượng C8H18 là y mol

- Viết PTHH: 

2C6H14 + 19O2 → 12CO2 + 14H2O

2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O

- Dựa theo PTHH và dữ kiện đề bài lập hệ phương trình 2 ẩn x, y. Giải hệ phương trình \( \to\) % về khối lượng của từng chất.

Hướng dẫn giải

Đặt lượng C6H14 là x mol, lượng C8H18 là y mol:

86x+ 114y = 2,86 (1)

2C6H14 + 19O2 → 12CO2 + 14H2O

x mol                          6x mol

2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O

y mol                             8y mol

Số mol CO2: 6x + 8y = \(\dfrac{{4,48}}{{22,4}}\) = 0,2. (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2), ta được x = 0,02 ; y = 0,01.

% về khối lương cùa C6H14 : \(\dfrac{{0,02\times86}}{{2,86}}\). 100% = 60,1%.

% về khối lượng của C8H18 : 100% - 60,1% = 39,9%.

15. Giải bài 5.15 trang 37 SBT Hóa học 11

Một loại xăng là hỗn hợp của các ankan có công thức phân tử là C7H16 và C8H18. Để đốt cháy hoàn toàn 6,95 g xăng đó phải dùng vừa hết 17,08 lít O2 (lấy ở đktc). Xác định phần trăm về khối lượng của từng chất trong loại xăng đó.

Phương pháp giải

- Đặt số mol từng chất \({C_7}{H_{16}}\) và \({C_8}{H_{18}}\) lần lượt là x, y (mol)

- Viết PTHH

- Dựa theo PTHH, lập hệ phương trình 2 ẩn x, y. Giải hệ phương trình → x, y → phần trăm về khối lượng của từng chất

Hướng dẫn giải

Đặt lượng \({C_7}{H_{16}}\) là x mol, lượng \({C_8}{H_{18}}\) là y mol.

100x + 114y = 6,95 (1)

\({C_7}{H_{16}} + 11{O_2} \to 7C{O_2} + 8{H_2}O\)

x mol         11x mol

\(2{C_8}{H_{18}} + 25{O_2} \to 16C{O_2} + 18{H_2}O\)

y mol         12,5 y mol

11x + 12,5y = \(\dfrac{{17,08}}{{22,4}}\) = 0,7625 (2)

Từ (1) và (2), tìm được x = 0,0125 ; y = 0,05.

% về khối lượng của C7H16: \(\dfrac{{0,0125\times100}}{{6,95}}\). 100% = 18,0%.

% về khối lượng của C8H18 : 100% - 18% = 82,0%.

16. Giải bài 5.16 trang 37 SBT Hóa học 11

Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để đốt cháy hoàn toàn 22,20 g M cần dùng vừa hết 54,88 lít O2 (lấy ở đktc). Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp.

Phương pháp giải

Cách 1:

- Giả sử trong 22,2 g hỗn hợp M có x mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và y mol \({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}}\)

- Viết PTHH

- Dựa theo PTHH và dữ kiện đề bài lập các phương trình ẩn x, y, n. Giải biện luận phương trình tìm ra x, y, n \( \to\) CTPT của chất và phần trăm về khối lượng của từng chất.

Cách 2: Sử dụng phương pháp trung bình

- Đặt công thức chung của hai ankan là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)

- Tìm \(\overline n \) \( \to\) CTPT của từng chất.

- Gọi số mol từng chất lần lượt là : x, y (mol)

- Lập hệ phương trình ẩn x, y. Giải hệ phương trình \( \to\) phần trăm về khối lượng của từng chất.

Hướng dẫn giải

Cách 1:

Giả sử trong 22,2 g hỗn hợp M có x mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và y mol \({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}}\):

(14n + 2)x + (14n + 16)y = 22,2 (1)

\({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

x mol              \(\dfrac{{3n + 1}}{2}\)x mol

\({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}} + \dfrac{{3n + 4}}{2}{O_2} \to (n + 1)C{O_2} + (n + 2){H_2}O\)

y mol                   \(\dfrac{{3n + 4}}{2}\)y mol

Số mol \({O_2}\) = \(\dfrac{{(3n + 1)x + (3n + 4)y}}{2} = \dfrac{{54,88}}{{22,4}} = 2,45(mol)\)

\( \Rightarrow (3n + 1)x + (3n + 4)y = 4,9(2)\)

Nhân (2) với 14: (42n + 14)x + (42n + 56)y = 68,6 (2')

Nhân (1) với 3: (42n + 6)x + (42n + 48)y = 66,6 (1')

Lấy (2') trừ đi (1'): 8x + 8y = 2 và x + y =0,25

Biến đổi (2) : 3n(x + y) + x + 4y = 4,9

Thay x + y = 0,25 và 0,75n + 0,25 + 3y = 4,9

→ 3y = 4,65 - 0,75n

→ y = 1,55 - 0,25n

Vì 0 < y < 0,25 → 0 < 1,55 - 0,25n < 0,25

→  5,2 < n < 6,2

n = 6 →  y = 1,55 - 0,25.6 = 5.\({10^{ - 2}}\)

→  x = 0,25 - 5.\({10^{ - 2}}\) = 0,2

% về khối lượng \({C_6}{H_{14}}\) trong hỗn hợp M: \(\dfrac{{0,2.86}}{{22,2}}\). 100% = 77,48%.

% về khối lượng \({C_7}{H_{16}}\) trong hỗn hợp M: 100% - 77,48% = 22,52%.

Cách 2:

Đặt công thức chung của hai ankan là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}} + \dfrac{{3\overline n + 1}}{2}{O_2} \to \overline n C{O_2} + (\overline n + 1){H_2}O\)

Theo phương trình : Cứ (14\({\overline n }\) + 2)g ankan tác dụng với \(\dfrac{{3\overline n + 1}}{2}\) mol \({O_2}\)

Theo đầu bài : cứ 22,2 g ankan tác dụng với \(\dfrac{{54,88}}{{22,4}}\) mol \({O_2}\)

\(\dfrac{{14\overline n + 2}}{{22,2}} = \dfrac{{3\overline n + 1}}{{2.2,45}} \Rightarrow \overline n = 6,2\)                     

Vậy công thức phân tử hai ankan là \({C_6}{H_{14}}\) và \({C_7}{H_{16}}\)

Đặt lượng \({C_6}{H_{14}}\) là x mol, lượng \({C_7}{H_{16}}\) là y mol

\(\left\{ \begin{array}{l}
86{\rm{x}} + 100y = 22,2\\
\dfrac{{6{\rm{x + 7y}}}}{{x + y}} = 6,2
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = {2.10^{ - 1}}\\
y = {5.10^{ - 2}}
\end{array} \right.\)

Từ đó, tính được \({C_6}{H_{14}}\) chiếm 77,48% ; \({C_7}{H_{16}}\) chiếm 22,52% khối lượng hỗn hợp M.

17. Giải bài 5.17 trang 38 SBT Hóa học 11

Hỗn hợp X chứa ancol etylic (C2H5OH) và hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Khi đốt cháy hoàn toàn 18,9 g X, thu được 26,10 g H2O và 26,88 lít CO2 (đktc). Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng ankan trong hỗn hợp X.

Phương pháp giải

Sử dụng phương pháp trung bình

- Giả sử trong 18,9 g hỗn hợp X có x mol ancol etylic và y mol hai ankan (công thức chung \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)).

- Viết PTHH

- Dựa vào dữ kiện đề bài và PTHH lập phương trình \( \to\) x, y và \(\overline n \)

- Dựa vào  \(\overline n \) \( \to\) CT của 2 ankan.

- Tìm số mol của từng ankan \( \to\) phần trăm về khối lượng của từng ankan trong hỗn hợp X

Hướng dẫn giải

Giả sử trong 18,9 g hỗn hợp X có x mol ancol etylic và y mol hai ankan (công thức chung \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)).

46x + (14\({\overline n }\) + 2)y = 18,90 (1)

\({C_2}{H_5}OH + 3{O_2} \to 2C{O_2} + 3{H_2}O\)

x mol                              2x mol      3x mol

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}} + \dfrac{{3\overline n + 1}}{2}{O_2} \to \overline n C{O_2} + (\overline n + 1){H_2}O\)

y mol                                   \(\overline n \)y mol     (\(\overline n \) + 1)y mol

Số mol \(C{O_2}\) = 2x + \(\overline n \)y = \(\dfrac{{26,88}}{{22,4}}\) = 1,2 (2)

Số mol \({H_2}O\) = 3x + (\(\overline n \) + 1)y = \(\dfrac{{26,1}}{{18}}\) = 1,45 (3)

Giải hệ phương trình (1), (2), (3) tìm được x = 0,1 ; y = 0,15 ; \(\overline n \) = 6,6

Công thức của hai ankan là C6H14 và C7H16.             

Đặt lượng C6H14 là a mol, lượng C7H16 là b mol :

\(\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,15\\
86{\rm{a}} + 100b = 18,9 - 46.0,1 = 14,3
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,05\\
b = 0,1
\end{array} \right.\)

% về khối lượng của C6H14 : \(\dfrac{{0,05.86}}{{18,9}}\). 100% = 22,75%.

% về khối lượng của C7H16 : \(\dfrac{{0,1.100}}{{18,9}}\). 100% = 52,91%.

Ngày:12/08/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM