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

  • Bài 35: Benzen và đồng đẳng: Một số hiđrocacbon thơm khác trang 1
  • Bài 35: Benzen và đồng đẳng: Một số hiđrocacbon thơm khác trang 2
  • Bài 35: Benzen và đồng đẳng: Một số hiđrocacbon thơm khác trang 3
  • Bài 35: Benzen và đồng đẳng: Một số hiđrocacbon thơm khác trang 4
  • Bài 35: Benzen và đồng đẳng: Một số hiđrocacbon thơm khác trang 5
  • Bài 35: Benzen và đồng đẳng: Một số hiđrocacbon thơm khác trang 6
  • Bài 35: Benzen và đồng đẳng: Một số hiđrocacbon thơm khác trang 7
Chương 7. HIĐROCACBON THƠM
Bài 35 : Benzen và đồng đẳng
Dãy đổng đẳng của benzen là các hiđrocacbon có chứa một vòng benzen và có nhánh là gốc ankyl.
Dãy đổng đẳng của benzen có công thức chung là CnHm-6 (n > 6).
Thí dụ:
Danh pháp: tên hệ thống được gọi: tên nhóm ankyì + benzen
CH3 metylbenzen (tên thông thường là toluen)
Nếu có nhiêu nhóm ankyì thì phải đanh số thứ tự chỉ vị trí các nhóm ankyỉ sao cho tổng chỉ sổ trong tên gọi là nhỏ nhất
Tính chất hóa học:
Các đồng đẳng của benzen có tính chất vòng của benzen và có tính chất của nhánh ankyl.
Phản ứng thế: thay H của vòng benzen hay của nhánh ankyl bằng halogen, bằng gốc nitro của axit nitric.
Phản ứng cộng: Benzen tham gia phản ứng cộng với khí clo tạo sản phẩm hexacloran CsHsCk
Phản ứng oxi hóa: Benzen và toluen không làm mất màu dung dịch KMnCh ở điều kiện thường.
Khi đun nóng benzen vẫn không cho phản ứng; chỉ có toluen là có phản ứng:
★ BÀI TẬP:
ứng với công thức phân tử CỉHio có bao nhiêu đồng phân hiđrocacbon thơm?
A.2	B.3	C.4	D. 5
Toluen và benzen phàn ứng được với chất nào sau đây: (1) dung dịch brom trong ccu ; (2) dung dịch kali pemanganat; (3) hiđro có xúc tác Ni, đun nóng ; (4) Bn có bột Fe, đun nóng? Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra,
Viết phương trình hóa học cùa các phàn ứng xảy ra trong mỗi trường hợp sau:
Toluen tác dụng với hiđro có xúc tác Ni, áp suất cao, đun nóng.
Đun nóng benzen với hỗn hợp HNCb đặc và H2SO4 đặc.
Trình bày phương pháp hóa học phân biệt các chất: benzen, hex-1-en và toluen. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng.
Hiđrocacbon X là chất lỏng có tỉ khối hơi so với không khí bàng 3,17. Đốt cháy hoàn toàn X thu được CƠ2 có khối lượng bằng 4,28 lần khối lượng H2O. ớ nhiệt độ thường, X không làm mất màu dung dịch brom. Khi đun nóng. X làm mất màu dung dịch KMnC>4.
Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của X.
Viết phương trình hóa học cùa phản ứng giữa X và H2 (xúc tác Ni, đun nóng), với brom (có mặt bột Fe), với hỗn hợp dư của axit H2SO4 đậm đặc và axit nitric.
benzen
hexen
toluen
etilen
H2,'.xúc tác Ni
+.
+
Br2 (dd)
Br2 có Fe, đun nóng
Dd KMnŨ4, đun nóng
HBr
H2O (xt H*)
Đánh dấu cộng (+) vào ô cặp chất có phàn ứng với nhau theo mầu sau:
Cho benzen tác dụng với lượng dư HNO3 đặc có xúc tác H2SO4 đậc để điều chế nitrobenzen. Tính khối lượng nitrobenzen thu được khi dùng 1,00 tấn benzen với hiệu suất 78,0%.
So sánh tính chất hóa học cùa etylbenzen vơi stiren, viết phương trình hóa học cùa các phản ứng để minh họa.
Dùng công thức cấu tạo viết phương trình hóa học cùa stiren với:
H2O (xúc tác H2SO4)
HBr
Hỉ (theo ti lệ số mol 1:1, xúc tác Ni)
Trình bày phương pháp hóa học phân biệt 3 chất lòng sau: toluen, benzen, stiren. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng.
Khi tách hiđro cùa 66,25 kg etylbenzen thu được 52,00 kg stiren. Tiến hành phản ứng trùng hợp toàn bộ lượng stiren này thu được hỗn hợp A gồm polistiren và phần stiren chưa tham gia phàn ứng. Biết 5,20 gam A vừa đủ làm mất màu cùa 60,00 ml dung dịch brom 0,15M.
ã) Tính hiệu suất của phản ứng tách hiđro cùa etylbenzen.
Tính khối lượng stiren dã trùng hợp.
Polistiren có phân tử khe i trung binh bằng 3,12.10s. Tính hệ số trùng hợp trung bình của poiime.
Trình bày cách đơn giàn để thu được naptalen tinh khiết từ hỗn họp naptalen có lẫn tạp chất không tan trong nước và không bay hơi.
Từ etilen và benzen, tông hợp được stiren theo sơ đo:
CóHó CỊH4 > C6H5C2H5	10'xt > CsH5-CH=CH2
H*
Viết các phương trinh hóa học thực hiện các biến đoi trên.
Tính khối lượng stiren thu được từ 1,00 tấn benzen nếu hiệu suất cùa quá trình là 78%.
★ HƯỚNG DÂN GIẢI:
1. Công thức một hiđrocacbon thơm: CsHio, có các đồng phân: CH3 '	CH3
CH3
Có 4 đổng phân. Chọn c.
2. a) Các phản ứng của benzen:
+ 3H2
„ bộtFeK + Br2 ■ ‘ -7-^»
b)	Các phản ứng của toluen
,CH3
+ 3Bf;
ch3
+ 2KMnO4
+ HBr
+ 3HBr
,2H5
ch3
+ 3H2-^
+ 2MnO2ị + KOH + H2O Tạo kết tủa đenMnO2 CHj
1 mol
4. Phân biệt: Benzen, hex-1 -en, toluen.
1,23,4,5,6 - hexacloxiclohexan
- Dùng dung dịch axit nitric nhận ra toluen, phản ứng toluen tạo kết tủa. (hoặc dùng dd
Br2bỊ đổi màu để nhận biết hex -1 -en, còn lại là toluene.)
CH3
H2SO4 đ . + 3HO-NO2	—>
(đ)
CH3
no2 1 NO2
ị + 3H2O
CxHy +
X+ —
02
->xCO2+~H2O
2
5. a) Mx = 3,17.29 = 92 (g/mol)
Br
Benzen
Hexen
Toluen
Etilen
h2
+
+
+
+
Br2(dd)
+
+
Br2 có Fe
+
+
Dd KMnO.1
+
+
+
HBr
+
+
H2O
+
+
7. Phương trình hóa học:
+ H0-NƠ2
78 tán
1,00.0,78
Khối lượng nitro benzen tạo thành:
1,00.0,78.123
8. Etylbenzen:
78
Stiren:
Xí
= 1,23 (tấn)
C2H5
O'
ch=ch2
+ H2O
Cả 2 chất đều có cho phản ứng cộng hợp với hiđro, xúc tác NL Tuy nhiên chỉ có stìren là cho phản ứng cộng với dung dịch Br2 và cho phản ứng trùng hợp. Còn etyỉ benzen có thể cho phản ứng thế vào nhánh -C2H>
Phương trình hóa học:
t°,p,xt
0r 2 ’+ Cl,	0Tci
— or'
CH-CH3
CH-CH2
I I Br Br
n
* (-CH-CH2-)n (Polistiren) GHs
Trước hết, mỗi chất lỏng lấy ra một mẩu thử.
Dùng dung dịch thuốc tím.
+ Stiren có phản ứng với dung dịch thuốc tím ở nhiệt độ thường; làm phai màu tím.
= CH2	/\.CH - CH2
3 Of + 2KMnO4 + 4H2O	>3 [Oj OH OH +2MnO2 + 2KOH
Còn toluen và benzen không có phản ứng.
+ Đun lên thì toluen có phản ứng, benzen vẫn không có phản ứng và ta nhận ra
benzen.
Toluen có phản ứng khi đun nóng: .CH3
+ 2KMnO4
t°
/X.COOK
-> KJj + 2MnO2 + KOH + H2O
11. Phương trinh hóa học:
-C2H5
0"
n0r
t°
xt
CH = CH2
or
CH = CH2
+ h2
->	(-ỌH-CH2-)n
Óh5
Stìren còn dư của hồn hợp A có phản ứng với dung dịch Br2: