Bài tập phản ứng cộng hidrocacbon (hay, có lời giải chi tiết)

BÀI TẬP PHẢN ỨNG CỘNG HIĐROCACBON THƯỜNG GẶP

(Hay và có lời giải chi tiết)

Câu 1: Áp dụng quy tắc Maccopnhicop vào trường hợp nào sau đây ?

A. Phản ứng cộng của Br₂ với anken đối xứng.    

B. Phản ứng cộng của HX vào anken đối xứng.              

C. Phản ứng trùng hợp của anken.

D. Phản ứng cộng của HX vào anken bất đối xứng.

Câu 2: Khi cho but-1-en tác dụng với dung dịch HBr, theo qui tắc Maccopnhicop sản phẩm nào sau đây là sản phẩm chính ?

A. CH₃-CH₂-CHBr-CH₂Br.        

B. CH₂Br-CH₂-CH₂-CH₂Br .     

C. CH₃-CH₂-CHBr-CH₃.

D. CH₃-CH₂-CH₂-CH₂Br.

Câu 3: Cho phản ứng giữa buta-1,3-đien và HBr ở 40^oC (tỉ lệ mol 1:1), sản phẩm chính của phản ứng là

A. CH₃CHBrCH=CH₂.              C. CH₂BrCH₂CH=CH₂.

B. CH₃CH=CHCH₂Br.               D. CH₃CH=CBrCH₃.         

Câu 4: Anken C₄H₈ có bao nhiêu đồng phân khi tác dụng với dung dịch HCl chỉ cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất ?

A. 2        B. 1        C. 3        D. 4

Câu 5: Cho các chất: xiclobutan, 2-metylpropen, but-1-en, cis-but-2-en, 2-metylbut-2-en. Dãy gồm các chất sau khi phản ứng với H₂ (dư, xúc tác Ni, t^o), cho cùng một sản phẩm là:

A. xiclobutan, cis-but-2-en và but-1-en.

B. but-1-en, 2-metylpropen và cis-but-2-en.

C. xiclobutan, 2-metylbut-2-en và but-1-en.      

D. 2-metylpropen, cis -but-2-en và xiclobutan.

Câu 6: Ankin C₆H₁₀ có bao nhiêu đồng phân phản ứng với dung dịch AgNO₃/NH₃ ?

A. 3        B. 4        C. 5        D. 6

Câu 7: Cho hỗn hợp tất cả các đồng phân mạch hở của C ₄H₈ tác dụng với H₂O (H⁺,t^o) thu được tối đa bao nhiêu sản phẩm cộng ?

A. 2        B. 4        C. 6        D. 5

Câu 8: Anken thích hợp để điều chế ancol sau đây (CH ₃ CH₂)₃C-OH  là

A. 3-etylpent-2-en.                  B. 3-etylpent-3-en.       

C. 3-etylpent-1-en.                   D. 3,3- đimetylpent-1-en.

Câu 9: Số cặp đồng phân cấu tạo anken ở thể khí (đkt) thoả mãn điều kiện: Khi hiđrat hoá tạo thành hỗn hợp gồm ba ancol là

A. 6        B. 3        C. 5        D. 4

Câu 10: Hai chất X, Y có  CTPT C₃H₆ vàC₄H₈ và đều tác dụng được với nước brom. X, Y là

A. Hai anken hoặc xicloankan vòng 3 cạnh

B. Hai anken hoặc xicloankan  vòng 4 cạnh.

C. Hai anken hoặc hai ankan.                 

D. Hai anken đồng đẳng của nhau.

Câu 11: Có hai ống nghiệm, mỗi ống chứa 1 ml dung dịch brom trong nước có màu vàng nhạt. Thêm vào ống thứ nhất 1 ml hexan và ống thứ hai 1 ml hex-1-en. Lắc đều cả hai ống nghiệm, sau đó để yên hai ống nghiệm trong vài phút. Hiện tượng quan sát được là:

A. Có sự tách lớp các chất lỏng ở cả hai ống nghiệm.                       

B. Màu vàng nhạt vẫn không đổi ở ống nghiệm thứ nhất

C. Ở ống nghiệm thứ hai cả hai lớp chất lỏng đều không màu.

D. A, B, C đều đúng.

Câu 12: Cho 3,36 lít hỗn hợp etan và etilen (đktc) đi chậm qua qua dung dịch brom dư. Sau phản ứng khối lượng bình brom tăng thêm 2,8 gam. Số mol etan và etilen trong hỗn hợp lần lượt là:

A. 0,05 và 0,1.                     C. 0,12 và 0,03.

B. 0,1 và 0,05.                     D. 0,03 và 0,12.

Câu 13: 2,8 gam anken A làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam Br₂. Hiđrat hóa A chỉ thu được một ancol duy nhất. A có tên là:

A. etilen        B. but - 2-en.          C. hex- 2-en.             D. 2,3-dimetylbut-2-en.

Câu 14: X là hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbon mạch hở (thuộc dãy đồng đẳng ankin, anken, ankan). Cho 0,3 mol X làm mất màu vừa đủ 0,5 mol brom. Phát biểu nào dưới đây đúng

A. X có thể gồm 2 ankan               C. X có thể gồm1 ankan và 1 anken.

B. X có thể gồm2 anken.               D. X có thể gồm1 anken và một ankin.

Câu 15: Dẫn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp X gồm 2 anken là đồng đẳng kế tiếp vào bình nước brom dư, thấy khối lượng bình tăng thêm 7,7 gam. Thành phần phần % về thể tích của hai anken là:

A. 25% và 75%.                          C. 40% và 60%.

B. 33,33% và 66,67%.                D. 35% và 65%

Câu 16: Một hỗn hợp X gồm ankan A và một anken B có cùng số nguyên tử C và đều ở thể khí ở đktc. Cho hỗn hợp X đi qua nước Br₂ dư thì thể tích khí Y còn lại bằng nửa thể tích X, còn khối lượng Y bằng 15/29 khối lượng X. CTPT A, B và thành phần % theo thể tích của hỗn hợp X là

A. 40% C₂H₆ và 60% C₂H₄.                      C. 50% C₄H₁₀ và 50% C₄H₈. 

B. 50% C₃H₈và 50% C₃H₆                                                 D. 50% C₂H₆ và 50% C₂H₄

Câu 17: Cho hiđrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được chất hữu cơ Y (chứa 74,08% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau. Tên gọi của X là:

A. but-1-en.          B. but-2-en.              C. Propilen.                  D. Xiclopropan.

Câu 18: Cho 28,2 gam hỗn hợp X gồm 3 ankin đồng đẳng kế tiếp qua một lượng dư H₂ (t^o, Ni) để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thể tích thể tích khí H₂ giảm 26,88 lít (đktc). CTPT của 3 ankin là

A. C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆.                  C. C₄H₆, C₅H₈, C₆H₁₀.

B. C₃H₄, C₄H₆, C₅H₈.                  D. Cả A, B đều đúng.

Câu 19: Hỗn hợp khí X gồm H₂ và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H₂ bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H₂ bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là:

A. CH₃CH=CHCH₃                                               C. CH₂=C(CH₃)₂.

B. CH₂=CHCH₂CH₃.                      D. CH₂=CH₂.

Câu 20: Hỗn hợp X gồm C₂H₂ và H₂ lấy cùng số mol. Lấy một lượng  hỗn hợp X cho đi qua chất xúc tác thích hợp, đun nóng  được hỗn hợp Y gồm 4 chất. Dẫn Y qua bình đựng nước brom thấy khối luợng bình tăng 10,8 gam và thoát ra 4,48 lít khí Z (đktc) có tỉ khối so với H₂ là 8. Thể tích O₂ (đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là        

A. 33,6 lít.             B. 22,4 lít.            C. 16,8 lít.            D. 44,8 lít.

Câu 21: Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C₂H₂ và 0,04 mol H₂ với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với O₂ là 0,5. Khối lượng bình dung dịch brom tăng là

A. 1,20 gam.            B. 1,04 gam.        C. 1,64 gam.        D. 1,32 gam.

Câu 22: Một hỗn hợp X gồm 1 ankan A và 1 ankin B có cùng số nguyên tử cacbon. Trộn X với H₂ để được hỗn hợp Y. Khi cho Y qua Pt nung nóng thì thu được khí Z có tỉ khối đối với CO₂ bằng 1 (phản ứng cộng H₂ hoàn toàn). Biết rằng V_X  =  6,72 lít và = 4,48 lít. CTPT và số mol A, B trong hỗn hợp X là (Các thể tích khí đo ở đkc)

A. 0,1 mol C₂H₆ và 0,2 mol C₂H₂.

B. 0,1 mol C₃H₈ và 0,2 mol C₃H₄.

C. 0,2 mol C₂H₆ và 0,1 mol C₂H₂.

D. 0,2 mol C₃H₈ và 0,1 mol C₃H₄.

Câu 23: Hỗn hợp ban đầu gồm 1 ankin, 1 anken, 1 ankan và H₂ với áp suất 4 atm. Đun nóng bình với Ni xúc tác để thực hiện phản ứng cộng sau đó đưa bình về nhiệt độ ban đầu được hỗn hợp Y, áp suất hỗn hợp Y là 3 atm. Tỉ khối hỗn hợp X và Y so với H₂ lần lượt là 24 và x. Giá trị của x là

A. 18.        B. 34.        C. 24.               D. 32.

Câu 24: Dẫn V lít (ở đktc) hh X gồm axetilen và hiđro đi qua ống sứ đựng bột niken nung nóng, thu được khí Y. Dẫn Y vào lượng dư AgNO₃  trong dd NH₃ thu được 12 gam kết tủa. Khí đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam  brom và còn lại khí Z. Đốt cháy hoàn toàn khí Z được 2,24 lít khí CO₂ (đktc) và 4,5 gam H₂O. Giá trị của V bằng       

A. 11,2.        B. 13,44.        C. 5,60.            D. 8,96.

Câu 25: Cho hỗn hợp X gồm CH₄, C₂H₄ và C₂H₂. Lấy 8,6 gam X tác dụng hết với dung dịch brom (dư) thì khối lượng brom phản ứng là 48 gam. Mặt khác, nếu cho 13,44 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, thu được 36 gam kết tủa. Phần trăm thể tích của CH_­4 có trong X là

A. 40%.        B. 20%.        C. 25%        D. 50%.

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án : D

Quy tắc maccopnhicop được dùng trong phản ứng cộng HX và anken bất đối xứng (xem ưu tiên X vào C nào…)

Câu 2: Đáp án : C

Quy tắc: Trong phản ứng cộng HX vào liên kết bội, nguyên tử H ưu tiên cộng vào nguyên tử Cacbon bậc thấp hơn, còn nguyên tử hay nhóm nguyên tử X ưu tiên cộng vào nguyên tử Cacbon bậc cao hơn.

=>  Br sẽ ưu tiên thế vào cacbon số 2

Câu 3: Đáp án : B

Nhiệt độ 40oC => Thế 1:4

Câu 4: Đáp án : A

Chỉ có But-2-en thỏa mãn, tuy nhiên but-2-en có đồng phân hình học nên có 2 đồng phân

Câu 5: Đáp án : A

Xiclobutan cộng H₂ mở vòng, but-2-en và but-1-en đều cộng H₂ cho butan

Câu 6: Đáp án : B

Ta có C₆H₁₀ là C_nH_2n-2 nên ankin chỉ có 1 nối 3, do đó công thức ankyl có dạng:

CHC-C₄H₉

Ta có gốc C₄H₉ có 4 đồng phân nên có 4 đồng phân thỏa mãn đề bài

Câu 7: Đáp án : B

Sản phẩm cộng nước chính là ancol (vì đồng phân mạch hở)

=> Rượu C₄H₉OH có 4 đồng phân => tối đa 4 sp cộng

Câu 8: Đáp án : A

Khi anken tác dụng vs nước thì sp tạo thành sẽ tuân theo quy tắc maccopnhicop

=> nhóm OH thế vào C bậc cao hơn, H sẽ thế vào C bậc thấp hơn.

Viết CTCP của sp xác định được mạch chính chứa nhóm OH có 5 nt C mà nhóm OH đã thế vào C ở vị trí thứ 3 nên H sẽ thế vào C ở vị trí thứ 2. Vậy lk = ở vị trí thứ 2 --> chất ban đầu là 3-etylpent-2-en.

Câu 9: Đáp án : C

Anken ở thể khí => 2C tới  4C

Ta có 2C chỉ có 1 đồng phân là C=C (1)

3 cacbon: có 1 đồng phân C=C-C (2)

4 cacbon: Có 3 đồng phân:

C=C-C-C (3)

C-C=C-C (4)

C=C(C)-C (5)

Ta có

đồng phân 1 tạo ra 1 ancol

............. 2 ........ 2 ......

.............. 3......... 2 .....

...............4 ........ 1 .....

............... 5 ........ 2 .....

Có đồng phân 1 ghép với 2, 3, 5 được hỗn hợp 3 ancol theo đề bài

Đồng phân 4 ghép với 2, 5 sẽ được 3 ancol thỏa mãn đề bài

=> Tổng cộng 5 cách ghép

(4) & (3) nhìn qua có vẻ tạo được 3 ancol nhưng thực chất cả 2 chỉ tạo được 2 ancol là (OH)-C-C-C-C và C-C(OH)-C-C

Câu 10: Đáp án : A

Vì Xicloankan 3 cạnh cũng có thể làm mất màu nước brom nên đáp án đúng là   Hai anken hoặc xicloankan vòng 3 cạnh

Câu 11: Đáp án : D

Câu 12: Đáp án : A

Khối lượng bình brom tăng = khối lượng etilen

=> Khối lượng etilen = 2.8g

-> n etilen = 2.8/28 = 0.1

=> n etan = 0.15 - 0.1 = 0.05

Câu 13: Đáp án : B

n Br = 0,05 => M anken = 56

=> but - 2-en.

Câu 14: Đáp án : D

vì số mol nhiều hơn nên trong 4 đáp án ý D  X có thể gồm1 anken và một ankin thỏa mãn

Câu 15: Đáp án : B

Theo bài ra, tổng số mol 2 anken là 0,15, tổng khối lượng là 7,7

Đặt phân tử khối trung bình của anken là X, dễ dàng có X = 7,7 : 0,15 = 51,33

=> C₃H₆ và C₄H₈

Đặt số mol 2 chất lần lượt là a và b, ta có:

a + b = 0,15 và 42a + 56b = 7,7

=> a = 0,05 và b = 0,1

=> Đáp án B

Câu 16: Đáp án : D

Do dẫn qua Brom dư nên => anken bị giữ lại, thể tích còn lại 1/2

=> V_anken = V_ankan = 0,5 mol

=> 50%n_A = n_B

29.m_Y = 15.m_X.

n_Y = n_A

--> 29.n_A.M_A = 15.(n_A.M_A + n_B.M_B)

14.M_A = 15.M_B

--> M_A = 30 ( C₂H₆ )

M_B = 28 ( C₂H₄ )

Câu 17: Đáp án : A

Ta có My = 216 -> Mx=56 ->X:C₄H₈

Lại có X+HBr thu được 2 sản phẩm

->C-C-C=C

Câu 18: Đáp án : D

Ta có n_{H2 giảm} =1,2

=> tổng số mol hỗn hợp = 1,2:2=0,6

=> M=28,2:0,6=47

=> n=3,5

=> Hỗn hợp có thể là C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆ hoặc C₃H₄, C₄H₆, C₅H₈.

Câu 19: Đáp án : A

Giả sử có 1 mol hỗn hợp anken và H₂

gọi số mol của chúng lần lượt là x mol C_nH_2n và (1-x) mol H₂

theo bài ra ta có các pt sau

14nx+ 2(1-x) = 9.1x²

Mà khi đun nóng hỗn hợp ko thu được khí làm mất màu Br₂ .

Mà phản ứng xảy ra hoàn toàn ----> anken phản ứng hết

----> Hỗn hợp khí thu được sau phản ứng là x mol C_nH_2n+2 và (1-2x) mol H₂

tiếp tục ta có pt

14nx+2x + 2(1-2x) =13x^2

Từ 2 pt trên ta có x = 0.3 và n =4

công thức anken C₄H₈

mặt khác do cộng hợp với HBr cho 1 sản phẩm duy nhất ----> anken đối xứng

----> Công thức là CH₃-CH=CH-CH₃

Câu 20: Đáp án : A

Coi C₂H₂ với H₂ tác dụng với nhau tạo 4 chất đó là  C₂H₂,C₂H₄,C₂H₆,H₂ khi qua bình brom thì chỉ có C₂H₆ và H₂ đi ra.

Bảo toàn khối lượng

mx = my = 10,8 + 0,2.16 = 2x + 26x => x=0,5

Đốt cháy Y cũng như đốt cháy X =>  n_O = 0,5 + 0,5.2.2 + 0,5 = 3mol

=>V=3/2 . 22,4 = 3,36

Câu 21: Đáp án : D

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_C2H2+m_H2=m+m_Y

=> 0,06.26+0,04.2 = m+0,02.0,5.32

=> m=1,32g

Câu 22: Đáp án : D

phản ứng cộng hidro hoàn toàn

=> sau phản ứng hỗn hợp chỉ chứa ankan  

=> tỉ khối đối với CO₂=1 => M_tb=44 => C₃H₈  

=> Vx=0,3    V_H2=0,2 => n_Ankin=0,1  

=> n_Ankan=0,3-0,1=0,2  

Câu 23: Đáp án : D

Theo bài ra, ta có:

Px/Py=dY/dX=M(Y)/M(X)

Mà M_(x)/H2=24 -> M_(X)=48

-> M_(Y)= (4 . 48)/3=64

-> d_Y/H2=64:2=32

Câu 24: Đáp án : A

C₂H₂ + H₂ →hh C₂H₂ dư, C₂H₄, C₂H₆, H₂ dư

C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃→ C₂Ag₂ + 2NH₄NO₃

0,05<--------------------------0,05

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

0,1<----0,1

C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

0,05<----------------0,1<---0,15

2H₂ + O₂ → 2H₂O

0,1<------------0,1

=> n_C2H2= 0,2 mol

n_{H2 bđ} = n_{H2 pứ} + n_{H2 dư}=0,3 mol

=> V=11,2 (l)

Câu 25: Đáp án : D

C₂H₄+Br₂----->C₂H₄Br₂

     a------a--------------a

C₂H₂+2Br₂----->C₂H₂Br₄

    b------2b-----------b

C₂H₂+2AgNO₃+2NH₃--->C₂Ag₂+2NH₄NO₃

   kb------2kb-----2kb---------kb

Trong 8,6g X chứa a (mol) C₂H₄; b(mol) C₂H₂; c (mol) CH₄

==>Trong 13,44 lít chứa kb(mol) C₂H₂

n_C2Ag2=0,15 (mol)

==>n_C2H2=0,15 (mol)

==>%n_{C2H2 trong X}=0,15/0,6=25%

n_Br2=0,3 mol

Ta có hệ sau:

28a+26b+16c=8,6

b=25%(a+b+c)

a+2b=0,3

==>a=0,1;b=0,1;c=0,2

==>%CH₄ trong X=50%