Giải bài tập SBT Hóa 11 Bài 35: Benzen và đồng đẳng. Một số hiđrocacbon thơm khác

Chất sau có tên là gì?

A. 1-butyl-3-metyl-4-etylbenzen.

B. 1-butyl-4-etyl-3-metylbenzen.

C. 1-etyl-2-metyl-4-butylbenzen.

D. 4-butyl-1-etyl-2-metylbenzen.

Phương pháp giải

- Xem lại lí thuyết về Benzen và đồng đẳng

- Tên gọi: Tên vị trí – tên nhánh + benzen

Hướng dẫn giải

Chất sau 

Có tên gọi là 4-butyl-1-etyl-2-metylbenzen.

Đáp án cần chọn là D.

Chất sau có tên là gì?

A. 1,4-đimetyl-6-etylbenzen.

B. 1,4-đimety1-2-etylbenzen.

C. 2-etyl-1,4-đimetylbenzen.

D. 1-etyl-2,5-đimetylbenzen.

Phương pháp giải

- Xem lại lí thuyết về Benzen và đồng đẳng

- Tên gọi: Tên vị trí – tên nhánh + benzen

Hướng dẫn giải

có tên gọi là 2-etyl-1,4-đimetylbenzen.

Đáp án cần chọn là C.

Stiren có công thức phân tử C₈H₈ và có công thức cấu tạo: C₆H₅-CH=CH₂. Nhận xét nào cho dưới đây đúng ?

A. Stiren là đồng đẳng của benzen.

B. Stiren là đồng đẳng của etilen.

C. Stiren là hiđrocacbon thơm.

D. Stiren là hiđrocacbon không no.

Phương pháp giải

- Xem lại lí thuyết về Benzen và đồng đẳng

- Đồng phân gồm: Đồng phân vị trí nhóm ankyl trong vòng benzen và đồng mạch cacbon của nhánh.

- Đồng đẳng của benzen gồm các hydrocacbon có 1 vòng benzen và nhánh no (gốc ankyl)

Hướng dẫn giải

Stiren có công thức phân tử C₈H₈ và có công thức cấu tạo: C₆H₅-CH=CH₂ → Stiren là hiđrocacbon thơm.

Đáp án C

m-Xilen có công thức cấu tạo là?

A. 

B. 

C. 

D. 

Phương pháp giải

- Xem lại lí thuyết về Benzen và đồng đẳng

- Đồng đẳng của benzen gồm các hydrocacbon có 1 vòng benzen và nhánh no (gốc ankyl)

Hướng dẫn giải

m-Xilen có công thức cấu tạo là 

→ Đáp án C

Hoàn thành các phương trình hoá học dưới đây. Viết các chất sản phẩm hữu cơ ở dạng công thức cấu tạo và kèm theo tên.

1. C₆H₆   +   Cl₂ ^Fe→

  (1 mol)       (1 mol)

2. C₆H₆   +   Cl₂ ^as→

  (1 mol)       (3 mol)

3. C₆H₅−CH₃   +   Cl₂ ^as→

  (1 mol)         (1 mol)

4. C₆H₅−CH₃ + H₂ (dư) →  (đk: Ni, 300oC)

5. C₆H₅−CH₃ + KMnO₄ (dd) t^o →

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về Benzen và đồng đẳng → từ đó viết PTHH minh họa

Hướng dẫn giải

1. C₆H₆  + Cl₂ →    + HCl

                            clobenzen(phenyl clorua)

2. C₆H₆  +  Cl₂   →   

                             1,2,3,4,5,6-hexacloxiclohexan

3. C₆H₅−CH₃  +   Cl₂ →  2   + HCl

                                         benzyl clorua

4. C₆H₅−CH₃  +  H₂  (dư)  → 

                                             metylxiclohexan

5. C₆H₅−CH₃  +  KMnO₄ (dd) →  +  2MnO₂ +  KOH + H₂O

Benzen không tác dụng với dung dịch Br₂ và dung dịch KMnO₄ nhưng stiren thì có phản ứng với cả hai dung dịch đó.

1. Giải thích vì sao stiren có khả năng phản ứng đó.

2. Viết phương trình hoá học biểu diễn các phản ứng đó.

Phương pháp giải

Gợi ý: Do Stiren có chứa liên kết đôi.

Hướng dẫn giải

1. Vì stiren có liên kết đôi ở nhánh vinyl.

2. C₆H₅−CH=CH₂ +  Br₂  → C₆H₅-CHBr-CH₂Br

3C₆H₅−CH=CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O →  C₆H₅-CH(OH)-CH₂OH + 2MnO₂ + KOH

Chất A là một đồng đẳng của benzen. Để đốt cháy hoàn toàn 13,25 g chất A cần dùng vừa hết 29,40 lít O₂ (đktc).

1. Xác định công thức phân tử chất A.

2. Viết các công thức cấu tạo có thể có của chất A. Ghi tên ứng với mỗi công thức cấu tạo đó.

Phương pháp giải

1. Viết PTHH: \({C_n}{H_{2n - 6}} + \dfrac{{3n - 3}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n - 3){H_2}O\)

Tính theo PTHH, lập phương trình \( \to\) n \( \to\) CTPT của chất.

2. Học sinh viết CTCT 

Hướng dẫn giải

1. \({C_n}{H_{2n - 6}} + \dfrac{{3n - 3}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n - 3){H_2}O\)

Theo phương trình: Cứ (14n - 6)g A tác dụng với \(\dfrac{{3n - 3}}{2}\) mol \({O_2}\)

Theo đầu bài: Cứ 13,25g A tác dụng với \(\dfrac{{29,4}}{{22,4}}\) = 1,3125 mol \({O_2}\)

Ta có \(\dfrac{{14n - 6}}{{13,25}} = \dfrac{{3n - 3}}{{2.1,3125}} \Rightarrow n = 8 \Rightarrow \) CTPT: \({C_8}{H_{10}}\)

2. Các công thức cấu tạo

Khi đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A, thu được khí CO₂ và hơi nước theo tỉ lệ 77 : 18 về khối lượng. Nếu làm bay hơi hết 5,06 gam A thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,76g O₂ ở cùng nhiệt độ và áp suất.

1. Xác định công thức phân tử của chất A.

2. Chất A không tác dụng với nước brom nhưng tác dụng được với dung dịch KMnO₄ khi đun nóng. Viết công thức cấu tạo và tên chất A.

Phương pháp giải

1. Viết PTHH: \({C_x}{H_y} + (x + \dfrac{y}{4}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\)

Dựa vào dữ kiện: "khí CO₂ và hơi nước theo tỉ lệ 77 : 18 về khối lượng" → x, y → CTPT

2. Học sinh viết CTCT của chất

Hướng dẫn giải

1. \({C_x}{H_y} + (x + \dfrac{y}{4}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\)

Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn 2,62 g M, thu được 8,8 g CO₂. Nếu làm bay hơi hết 6,55 gam M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 2,4 g khí oxi ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử và phần trăm (về khối lượng) của từng chất trong hỗn hợp M.

Phương pháp giải

- Tính số mol 2 chất trong 2,62 gam M

- Giả sử trong 2,62 g M có a mol C_xH_y và b mol C_x+1 H_y+2

- Viết PTHH:

Hướng dẫn giải

Số mol 2 chất trong 6,55 g M là: \(\dfrac{{2,4}}{{32}}\) = 0,075 (mol).

Từ (3), ta có x(a + b) + b = 0,2 → b = 0,2 - 0,03x

Vì 0 < b < 0,03 nên 0 < 0,2 - 0,03x < 0,03.

→ 5,67 < x < 6,67 → x = 6                                         .

b = 0,2 - 0,03.6 = 0,02; a = 0,03 - 0,02 = 0,01

Thay giá trị của a và b vào (2), tìm được y = 6.

Khối lượng C₆H₆ chiếm \(\dfrac{{0,01.78}}{{2,62}}\). 100% = 29,8%.

Khối lượng C₇H₈ chiếm 100 - 29,8% = 70,2%.

Cho 23 kg toluen tác dụng với hỗn hợp gồm 88 kg axit nitric 66% và 74 kg axit suníuric 96%. Giả sử toluen được chuyển hoàn toàn thành trinitrotoluen và sản phẩm này được tách hết khỏi hỗn hợp axit còn dư. Tính:

1. Khối lượng trinitrotuluen thu được.

2. Khối lượng hỗn hợp axit còn dư và nồng độ phần trăm của từng axit trong hỗn hợp đó.

Phương pháp giải

1. Tính theo PTHH

2. Sử dụng công thức: \(C\%  = \dfrac{{{m_{ct}}}}{{{m_{{\rm{dd}}}}}} \times 100\% \)

Hướng dẫn giải

1. Số mol TNT = số mol toluen = \(\dfrac{{{{23.10}^3}}}{{92}}\) = 250 (mol).

Khối lượng TNT = \(\dfrac{{250.227}}{{{{10}^3}}} = {5675.10^{ - 2}}\) (kg).

2. Khối lượng hỗn hợp axit còn lại sau phản ứng :

23 + 88 + 74 - \({5675.10^{ - 2}}\) = \({12825.10^{ - 2}}\) (kg)

Khối lượng HNO₃ trong đó : \(\dfrac{{88.66}}{{100}} - {3.25.10^{ - 2}}.63 = {1083.10^{ - 2}}\) (kg).

C% của HNO₃ là : \(\dfrac{{{{1083.10}^{ - 2}}}}{{{{12825.10}^{ - 2}}}}\). 100% = 8,4%.

Khối lượng H₂SO₄ là : \(\dfrac{{74.96}}{{100}}\) = 71 (kg).

C% của H₂SO₄ là : \(\dfrac{{71}}{{{{12825.10}^{ - 2}}}}.100\%  = 55,4\% .\)

Có thể điều chế toluen bằng phản ứng đehiđro hoá - đóng vòng đối với heptan ở 500^oC, 30 - 40 atm, chất xúc tác Cr₂O₃ / Al₂O₃.

1. Viết phương trình hoá học của phản ứng (các chất hữu cơ viết bằng công thức cấu tạo).

2. Tính khối lượng toluen thu được nếu phản ứng tạo ra 336 lít H₂ (đktc).

Phương pháp giải

1. Học sinh viết PTHH

2. Tính theo PTHH → số mol toluen theo số mol H₂ → Khối lượng toluen thu được.

Hướng dẫn giải

1. CH₃−[CH₂]₅−CH₃ →  C₆H₅CH₃  + 4H₂    (đk: Cr₂O₃/A_l2O₃, 30-40 atm, 500^oC)

2. Số mol toluen = 1/4 số mol H₂ = 336 : (4.22,4) = 3,75 (mol).

Khối lượng toluen là: 3,75.92 = 345 (g).