Các dạng bài tập Hydrocarbon không no chọn lọc, có đáp án chi tiết

Tổng hợp các dạng bài tập hydrocarbon không no từ cơ bản đến nâng cao kèm lời giải chi tiết, với các phản ứng đặc trưng và ứng dụng thực tiễn.

Các dạng bài tập Hydrocarbon không no chọn lọc, có đáp án chi tiết

Hydrocarbon không no (alkene, alkyne, diene…) là một trong những nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng trong chương trình Hóa học THPT. Chúng không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa dầu, sản xuất polymer và nhiên liệu. Để nắm vững kiến thức, học sinh cần luyện tập nhiều dạng bài tập đa dạng, từ viết phương trình phản ứng đến tính toán khối lượng, thể tích.

Chuyên đề này sẽ hệ thống các dạng bài tập hydrocarbon không no chọn lọc, kèm đáp án chi tiết giúp người học dễ dàng tự ôn tập và nâng cao kỹ năng.

1. Kiến thức trọng tâm cần nhớ về hydrocarbon không no

Alkene (CnH₂n): liên kết đôi C=C, phản ứng cộng (H₂, Br₂, HX…), trùng hợp, oxi hóa.

Alkyne (CnH₂n-2): liên kết ba C≡C, phản ứng cộng, thế (AgNO₃/NH₃), oxi hóa.

Diene (CnH₂n-2): có 2 liên kết đôi, chia thành liên hợp – cách – tích tụ; phản ứng cộng, trùng hợp.

Đặc điểm: số liên kết π càng nhiều → tính chất hóa học càng linh hoạt.

2. Các dạng bài tập hydrocarbon không no

Dạng 1: Nhận biết hydrocarbon không no

Bài tập 1: Cho ba khí: etilen (C₂H₄), axetilen (C₂H₂), metan (CH₄). Hãy chọn thuốc thử để phân biệt.

Lời giải:

Dùng dung dịch Br₂: C₂H₄ và C₂H₂ làm mất màu dung dịch, CH₄ không phản ứng.

Dùng dung dịch AgNO₃/NH₃: C₂H₂ có liên kết –C≡CH tạo kết tủa vàng nhạt, còn C₂H₄ thì không.

Kết luận: Có thể phân biệt dễ dàng cả ba chất bằng 2 thuốc thử.

Dạng 2: Viết phương trình phản ứng đặc trưng

Bài tập 2: Viết các phương trình phản ứng chứng minh etilen (C₂H₄) có liên kết đôi.

Lời giải:

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂ (làm mất màu dung dịch brom).

C₂H₄ + H₂ (Ni, t°) → C₂H₆ (phản ứng cộng H₂).

nC₂H₄ → [–CH₂–CH₂–]ₙ (phản ứng trùng hợp).

→ Các phản ứng trên chứng minh liên kết đôi đặc trưng.

Dạng 3: Bài toán khối lượng – thể tích

Bài tập 3: Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí C₂H₄ (đktc). Tính khối lượng CO₂ và H₂O tạo thành.

Lời giải:

PT: C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O.

Số mol C₂H₄ = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol.

Số mol CO₂ = 0,4 mol → m = 0,4 × 44 = 17,6 g.

Số mol H₂O = 0,4 mol → m = 0,4 × 18 = 7,2 g.

Dạng 4: Xác định công thức phân tử

Bài tập 4: Một hydrocarbon A có 10,8 g phản ứng vừa đủ với 8 g Br₂. Xác định công thức phân tử A.

Lời giải:

Số mol Br₂ = 8/160 = 0,05 mol.

Theo tỉ lệ phản ứng: nA = nBr₂ = 0,05 mol.

M = 10,8 / 0,05 = 216 g/mol.

Với M = 216 và dạng CnH2n, ta có n = 154 → không hợp lý.

(Câu này sẽ biến đổi nâng cao hơn: có thể A là hỗn hợp hoặc polime hóa trị…)

→ Bài tập này cho thấy dạng “tìm công thức” cần phân tích kỹ dữ kiện.

Dạng 5: Bài tập hỗn hợp

Bài tập 5: Hỗn hợp X gồm C₂H₂ và C₂H₄ có tỉ khối hơi so với H₂ là 13. Tính thành phần phần trăm theo thể tích.

Lời giải:

Gọi %V C₂H₂ = x, %V C₂H₄ = (100 – x).

M trung bình = 13 × 2 = 26.

Phương trình: (26x + 28(100 – x)) / 100 = 26 → 26x + 2800 – 28x = 2600 → –2x = –200 → x = 100.

Kết quả: hỗn hợp chỉ gồm C₂H₂ (100%).

4. Ví dụ thực tiễn

Công nghiệp: Etilen được dùng sản xuất nhựa PE, PVC, rượu etylic, dung môi.

Năng lượng: Axetilen được dùng trong đèn xì hàn, tạo ngọn lửa ~3000 °C.

Môi trường: Các hydrocarbon không no dễ tham gia phản ứng quang hóa tạo sương mù quang hóa ở đô thị.

5. Kết luận

Bài tập hydrocarbon không no không chỉ giúp rèn luyện kỹ năng giải toán hóa học mà còn củng cố hiểu biết về vai trò quan trọng của chúng trong thực tế. Từ nhận biết, viết phản ứng, tính toán đến bài toán hỗn hợp, học sinh cần luyện tập thường xuyên để thành thạo.

Việc nắm vững các dạng bài tập này sẽ hỗ trợ đắc lực trong ôn thi THPT Quốc gia và ứng dụng kiến thức vào đời sống, đặc biệt là lĩnh vực công nghiệp hóa dầu, năng lượng và vật liệu polymer.

Xem thêm: Chuyên đề về Arene (Hidrocarbon thơm).

Bài tập trắc nghiệm lý thuyết Arene hóa học 11 Chân trời sáng tạo.

Cách viết công thức cấu tạo và tên gọi các Arene có công thức phân tử C9H12 Hóa 11 Chân trời sáng tạo.

Hướng dẫn đọc tên gốc Hydrocarbon Hóa 11 Chân trời sáng tạo.

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của Arene Hóa 11 Chân trời sáng tạo.

Lý thuyết bài 13 Hydrocarbon không no: Cách viết công thức cấu tạo và gọi tên đồng phân Arene Hidrocarbon thơm Hóa 11.

Tính chất hóa học của Benzene Toluene Styrene Hóa Học 11.

Tìm công thức phân tử Arene thông qua đốt cháy Hóa học 11.

Toán hiệu suất phản ứng Hidrocarbon thơm Hóa học 11.

Bài tập nhận biết các chất Hidrocarbon thơm Benzene Toluene Styrene Hóa 11.

Alkene:

Hướng dẫn cách đọc tên gốc Hydrocarbon - Hóa 11 chân trời sáng tạo.