Phản ứng C2H2 axetilen tạo ra vinyl axetilen thuộc loại phản ứng cộng, phản ứng đime hóa đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về C2H2 có lời giải, mời các bạn đón xem:
2CH≡CH CH≡C-CH=CH2 (vinyl axetilen)
1. Phương trình phản ứng axetilen ra vinyl axetilen
2CH ≡ CH →to, xt CH ≡ C – CH = CH2
2. Điều kiện của phản ứng axetilen ra vinyl axetilen
– Nhiệt độ cao (khoảng 150oC)
– Xúc tác: CuCl.
3. Cách tiến hành phản ứng axetilen ra vinyl axetilen
– Đime hóa axetilen ở nhiệt độ và xúc tác thích hợp thu được vinyl axetilen.
4. Mở rộng về tính chất hoá học của ankin
4.1. Phản ứng cộng
a) Cộng hiđro
– Khi có niken (hoặc platin hoặc palađi) làm xúc tác, ankin cộng hiđro tạo thành anken, sau đó tạo thành ankan.
Thí dụ:
CH ≡ CH + H2 →Ni, to CH2 = CH2
CH2 = CH2 + H2 →Ni, to CH3 – CH3
– Lưu ý: Khi dùng xúc tác là hỗn hợp Pd/PbCO3 hoặc Pd/BaSO4, ankin chỉ cộng một phân tử hiđro tạo thành anken.
CH ≡ CH + H2 →Pd/PbCO3, to CH2 = CH2
⇒ Đặc tính này được dùng để điều chế anken từ ankin.b) Cộng brom, clo
– Brom và clo cũng tác dụng với ankin theo hai giai đoạn liên tiếp.Thí dụ:
CH ≡ CH + Br2 → CHBr = CHBr
CHBr = CHBr + Br2 → CHBr2 – CHBr2c) Cộng HX (X là OH, Cl, Br, CH3COO…)
– Ankin tác dụng với HX theo hai giai đoạn liên tiếp.
Thí dụ:
CH ≡ CH + HCl →to, xt CH2 = CHCl
CH2 = CHCl + HCl →to, xt CH3 – CHCl2
– Khi có xúc tác thích hợp, ankin tác dụng với HCl sinh ra dẫn xuất monoclo của anken.
Thí dụ:
CH ≡ CH + HCl →150−200CoHgCl2 CH2 = CHCl
– Phản ứng cộng HX của các ankin cũng tuân theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp.
– Phản ứng cộng H2O của các ankin chỉ xảy ra theo tỉ lệ số mol 1:1.
Thí dụ:
CH ≡ CH + H2O →HgSO4, H2SO4 CH3 – CH = O (anehit axetic)
d) Phản ứng đime và trime hoá
2CH ≡ CH →to, xt CH ≡ C – CH = CH2 (vinylaxetilen)
3CH ≡ CH →bôt C600Co C6H6 (benzen)
4.2. Phản ứng thế bằng ion kim loại
– Sục khí axetilen vào dung dịch bạc nitrat trong amoniac, thấy có kết tủa vàng nhạt.
CH ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag – C ≡ C – Ag↓ + 2NH4NO3
Phản ứng thế nguyên tử hidro của C2H2 bằng ion bạc
a) Trước khi sục khí C2H2.
b) Sau khi sục khí C2H2.
Kết luận:
– Nguyên tử hiđro liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon liên kết ba đầu mạch có tính linh động cao hơn các nguyên tử hiđro khác nên có thể bị thay thế bằng ion kim loại.
– Các ank-1-in khác như propin, but-1-in, … cũng có phản ứng tương tự axetilen.
⇒ Tính chất này được dùng để phân biệt ank-1-in với anken và các ankin khác.
4.3. Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng oxi hoá hoàn toàn (cháy)
Các ankin cháy toả nhiều nhiệt:
2CnH2n – 2 + (3n – 1)O2 →to 2nCO2 + 2(n – 1)H2Ob) Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn- Tương tự anken và ankađien, ankin cũng có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím.
5. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Số đồng phân ankin có công thức phân tử C5H8 không tác dụng với dung dịch chứa AgNO3/NH3 là
A. 4
B. 2
C. 1
D. 3
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Có 1 đồng phân thỏa mãn: CH3−C≡C−CH2−CH3
Câu 2: Cho các phát biểu sau:
(1) Ankin không tan trong nước, nhẹ hơn nước
(2) Axetilen là chất khí, không màu, không tan trong nước
(3) Nhiệt độ sôi của axetilen cao hơn nhiệt độ sôi của propin
(4) Pent-1-en có khối lượng riêng cao hơn pent-1-in ở 200C
(5) Các ankin từ C1 đến C4 là chất khí ở điều kiện thường
Số phát biểu đúng là
A. 5
B.2.
C.3.
D.4.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Các phát biểu đúng là (1), (2), (5).
(3) sai vì nhiệt độ sôi của axetilen thấp hơn nhiệt độ sôi của propin.
(4) sai vì khối lượng riêng của pent – 1 – en thấp hơn khối lượng riêng của pent – 1 – in .
Câu 3: Để phân biệt but-1-in và but-2-in người ta dùng thuốc thử nào sau đây?
A. Dung dịch hỗn hợp KMnO4 + H2SO4
B. Dung dịch AgNO3/NH3
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch HCl
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Các ankin-1-in có phản ứng đặc trưng là tác dụng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa màu vàng → chọn thuốc thử là dung dịch AgNO3/NH3
Phương trình hóa học:
CH≡C−CH2CH3+AgNO3+NH3→AgC≡C−CH2CH3+NH4NO3
Câu 4: Cho 4,48 lít hỗn hợp khí gồm CH4 và C2H2 qua dung dịch Br2 dư thấy dung dịch nhạt màu và có 2,24 lít khí thoát ra (đktc). Thành phần phần trăm theo thể tích của C2H2 trong hỗn hợp là
A. 25,0%
B. 50,0%
C. 60,0%
D. 37,5%
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Ta có: nhh = 0,2 mol
Nhận thấy: chỉ có C2H2 phản ứng với Br2, khí thoát ra là CH4
→nCH4=0,1 mol
Ta có: nC2H2=0,2−0,2=0,1 mol
→%VC2H2=0,10,2.100%=50%
Câu 5:Một hỗn hợp X gồm một ankin A và H2 có thể tích 12,32 lít (đktc) cho qua Ni nung nóng, phản ứng hoàn toàn cho ra hỗn hợp Y có thể tích 5,6 lít (Y có H2 dư). Thể tích của A trong X và thể tích H2 dư (đktc) là
A. 3,36 lít và 2,24 lít
B. 4,48 lít và 4,48 lít
C. 3,36 lít và 3,36 lít
D. 1,12 lít và 5,60 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Gọi công thức phân tử của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Ta có: nkhi giam=nH2(phan ung)
→Vkhi giam=VH2(phan ung)=12,32−5,6=6,72lít
Phương trình hóa học:
CnH2n−2+2H2→Ni,t0CnH2n+2
Theo phương trình: Vankin=VH2(phan ung)2=6,722=3,36 lít
→VH2(du)=Vhon hop−Vankin−VH2(phan ung)=12,32−3,36−6,72=2,24lít
Câu 6: 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.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Ta có: nX = 0,15 mol
Gọi công thức của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Ta có: n↓ = nX = 0,15 mol
→M↓=360,15=240
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 7: 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.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Ta có: nCaCO3=0,4 mol→nCO2=0,4 mol
Gọi công thức của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Phương trình hóa học:
CnH2n−2+3n−12O2→t0nCO2+(n−1)H2O
Theo đề bài: mCO2+mH2O=23
→0,4.44+mH2O=23
→mH2O=5,4 gam
→nH2O=0,3 mol
Ta có: nCO2−nH2O=nCnH2n−2
→nCnH2n−2=0,4−0,3=0,1 mol
Mặt khác: n=nCO2nCnH2n−2=0,40,1=4
Vậy công thức phân tử của ankin là C4H6
Câu 8: 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. CH3−CH2−CH2−C≡CH
B. CH3−CH2−C≡CH
C. CH3−C≡C−CH3
D. CH3−C≡CH
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
nC2H2=nX=0,12=0,05 mol
TH1: ankin X không tác dụng với AgNO3/NH3
Kết tủa thu được là Ag2C2
nAg2C2=nC2H2=0,05 mol→n↓=0,05.240=12<19,35g(không thỏa mãn)
TH2: ankin X có tác dụng với AgNO3/NH3
Gọi công thức của ankin là R−C≡CH
→ Kết tủa thu được gồm Ag2C2 (0,05 mol) và R−C≡CH(0,05 mol)
Ta có: 0,05.240 + 0,05(R + 132) = 19,35 → R = 15 (-CH3)
Vậy X là CH3−C≡CH
Câu 9:Hỗn hợp khí X gồm anken M và ankin N có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Hỗn hợp X có khối lượng 12,4 gam và thể tích 6,72 lít (đktc). Số mol, công thức phân tử của M và N lần lượt là
A. 0,1 mol C2H4 và 0,2 mol C2H2
B. 0,1 mol C3H6 và 0,2 mol C3H4
C. 0,2 mol C2H4 và 0,1 mol C2H2
D. 0,2 mol C3H6 và 0,1 mol C3H4
Hướng dẫn
Đáp án D
Đặt công thức trung bình của anken M và ankin N là CmHn¯
Ta có: 12m+n¯=12,4.22,46,72=41,33→m=3n¯=5,33
Vậy anken là C3H6 và ankin là C3H4
Nếu hai chất C3H6 và C3H4 có số mol bằng nhau thì số n¯=5 nhưng n¯=5,33 chứng tỏ anken phải có số mol nhiều hơn
Câu 10: Cho 3,12 gam ankin X phản ứng với 0,1 mol H2 (xúc tác Pd/PbCO3, t0), thu được hỗn hợp Y chỉ có hai hiđrocacbon. Công thức phân tử của X là
A. C2H2
B. C5H8
C. C4H6
D. C3H4
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Gọi công thức phân tử ankin X: CnH2n−2n≥2
CnH2n−2+H2→Pb/PbCO3,t0CnH2n0,1←0,1(mol)
Sau phản ứng thu được 2 hidrocacbon ankin X dư
→nX>0,1→MX<3,120,1=31,2→ankin X là C2H2.
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- C2H2 + H2 → C2H4
- C2H2 + 2H2 → C2H6
- C2H2 + Br2 → C2H2Br2
- C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
- C2H2 + HCl → C2H3Cl
- C2H2 + H2O → CH3CHO
- 3CH≡CH → C6H6 ( benzen )
- nCH≡CH → (-CH=CH-)n (nhựa cupren)
- CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag-C≡C-Ag ↓ + 2NH4NO3
- 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
- 3C2H2 + 8KMnO4 → 3(COOK)2 + 8MnO2 ↓ + 2KOH + 2H2O
- C2H2 + Cl2 → C2H2Cl2
- C2H2 + Cl2 → 2C + 2HCl
- C2H2 + HBr → C2H3Br
Săn SALE shopee tháng 7:
- Đồ dùng học tập giá rẻ
- Sữa dưỡng thể Vaseline chỉ hơn 40k/chai
- Tsubaki 199k/3 chai
- L’Oreal mua 1 tặng 3
