Chương 7: Hiđrocacbon Thơm. Nguồn Hiđrocacbon Thiên Nhiên. Hệ Thống Hóa Về Hiđrocacbon

Ứng với công thức phân tử C₁₀H₈ có bao nhiêu đồng phân hiđrocacbon thơm?

A. 2.                      B. 3.                     C. 4.                        D. 5.

Toluen và benzen cùng phản ứng được với chất nào sau đây: (1) dung dịch brom trong CCl₄; (2) dung dịch kali pemanganat; (3) hiđro có xúc tác Ni, đun nóng; (4)Br₂ có bột Fe, đun nóng? Viết phương trình hoá học của các phương trình xảy ra.

Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong mỗi trường hợp sau:

a. Toluen tác dụng với hiđro có xúc tác Ni, áp suất cao, đun nóng.

b. Đun nóng benzen với hỗn hợp HNO₃ và H₂SO₄ đặc.

Trình bày phương pháp hoá học phân biệt các chất: benzen, hex-1-en và toluen. Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã dùng:

Hiđrocacbon X là chất lỏng có tỉ khối hơi so với không khí bằng 3,17. Đốt cháy hoàn toàn thu được CO₂ có khối lượng bằng 4,28 lần khối lượng của nước. Ở nhiệt độ thường, X không làm mất màu dung dịch brom; khi đun nóng, X làm mất màu KMnO₄.

a. Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của X?

b. Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa X với H₂ (xúc tác Ni, đun nóng), với brom (có mặt bột Fe), với hỗn hợp dư của axit HNO₃ và axit H₂SO₄ đậm đặc.

Đánh dấu (+) vào ô cặp chất phản ứng với nhau theo mẫu sau:

Cho benzen tác dụng với lượng dư HNO₃ đặc có xúc tác H₂SO₄ đặc 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 hoá học của etylbenzen với striren, viết phương trình hoá học của phản ứng để minh hoạ.

Dùng công thức cấu tạo viết phương trình hoá học của stiren với:

a. H₂O( xúc tác H₂SO₄)

b. HBr

c. H₂ (theo tỉ lệ mol 1:1, xúc tác Ni)

Khi tách hiđro của 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 phản ứng. Biết 5,20 gam A vừa đủ làm mất màu của 60,00 ml dung dịch brom 0,15M.

a. Tính hiệu suất của phản ứng tách hiđro của etylbenzen.

b. Tính khối lượng stiren đã trùng hợp.

c. Polistren có phân tử khối trung bình bằng 3,12.10⁵ . Tính hệ số trùng hợp trung bình của polime.

Trình bày cách đơn giản để thu được naphtalen tinh khiết từ hỗn hợp naphtalen có lẫn tạp chất không tan trong nước và không bay hơi.

Từ etilen và benzen, tổng hợp được stiren theo sơ đồ:

\(C_{6}H_{6} \xrightarrow[ \ ]{ \ C_{2}H_{4} (H^+) \ } C_{6}H_{5}C_{2}H_{5} \xrightarrow[ \ ]{ \ t^0, \ xt \ } C_{6}H_{5} - CH=CH_{2}\)

a. Viết các phương trình hoá học thực hiện sự biến đổi trên?

b. Tính khối lượng stiren thu được từ 1,00 tấn benzen nếu hiệu suất của quá trình là 78%.

Viết công thức cấu tạo và gọi tên các hiđrocacbon thơm có công thức phân tử C₈H₁₀, C₈H₈. Trong số các đồng phân đó, đồng phân nào phản ứng được với: dung dịch brom, hiđrobromua? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Trình bày phương pháp hóa học của các phản ứng hóa học đặc biệt các chất lỏng sau: benzen, stiren, toluene và hex – 1 – in.

Viết phương trình hóa học của các phản ứng điều chế etilen, axetilen từ metan; điều chế clobenzen và nitrobenzen từ benzen và các chất vô cơ khác.

Cho 23,0 kg toluen tác dụng với hỗn hợp axit HNO₃ đặc, dư (xúc tác axit H₂SO₄ đặc). Giả sử toàn bộ toluene chuyển thành 2,4,6 – trinitrotoluen (TNT).

Hãy tính:

a) Khối lượng TNT thu được.

b) Khối lượng axit HNO₃ đã phản ứng.

Ankylbenzen X có phần trăm khối lượng cacbon bằng 91,31%.

a) Tìm công thức phân tử của X.

b) Viết công thức cấu tạo, gọi tên chất X.

Hiđrocacbon X ở thể lỏng có tỉ lệ phần trăm khối lượng H xấp xỉ 7,7%. X tác dụng được với dung dịch brom. Công thức nào sau đây là công thức phân tử của X?

A. C₂H₂

B. C₄H₄

C. C₆H₆

D. C₈H₈

Hãy cho biết thành phần của dầu mỏ. Tại sao dầu mỏ lại không có nhiệt độ sôi nhất định? Có thể biểu thị thành phần của dầu mỏ bằng một công thức nhất định được không? Tại sao?

Khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, khí mỏ dầu, khí lò cốc là gì? Nêu thành phần chính của mỗi loại khí này và ứng dụng của chúng?

Trình bày tóm tắt qui trình chưng cất dầu mỏ, các phân đoạn và ứng dụng của chúng? Có mấy loại thanh chính? Thành phần và cách chế biến chúng?

Một loại khí thiên nhiên có thành phần trăm về thể tích các khí như sau: 85,0% metan; 10,0% etan; 2,0% nitơ và 3,0% cacbon đioxit.

a. Tính thể tích khí (đktc) cần để đun nóng 100,0 lít nước từ 20^oC lên 100^oC, biết nhiệt toả ra khi đốt 1 mol metan, 1 mol etan lần lượt bằng: 880kJ; 1560kJ và để nâng 1 ml nước lên 1^o cần 4,18J.

b. Nếu chuyển được toàn bộ hiđrocacbon trong 1,000.10³ m³ khí trên (đktc) thành axetilen, sau đó thành vinyl clorua với hiệu suất toàn bộ quá trình bằng 65,0% thì sẽ thu được bao nhiêu kilogam vinyl clorua?

So sánh tính chất hoá học của:

a. Anken với ankin

b. Ankan với ankylbenzen

Cho ví dụ minh hoạ.

Trình bày phương pháp hoá học

a. Phân biệt các bình đựng khí riêng biệt không dán nhãn: H₂, O₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₂

b. Tách riêng khí metan từ hỗn hợp với lượng nhỏ các chất C₂H₄, C₂H₂.

Viết các phương trình hoá học của các phản ứng hoàn thành dãy chuyển hoá sau:

\(\\ a) \ Etan \xrightarrow [ \ ]{ \ (1) \ } etilen \xrightarrow [ \ ]{ \ (2) \ } politilen. \\ b) \ Metan \xrightarrow [ \ ]{ \ (1) \ } axetilen \xrightarrow [ \ ]{ \ (2) \ } vinylaxetilen \xrightarrow [ \ ]{ \ (3) \ } butandien \xrightarrow [ \ ]{ \ (4) \ } polibutadien. \\ c) \ Benzen \rightarrow brombenzen.\)

Viết phương trình hoá học tổng quát của phản ứng đốt cháy các loại hiđrocacbon đã nêu trong bảng 7.2. Nhận xét về tỉ lệ số mol CO₂ và số mol H₂O trong sản phẩm cháy của mỗi loại hiđrocacbon.

Khi đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X (là chất lỏng ở điều kiện thường) thu được CO₂ và H₂O có số mol theo tỉ lệ 2 : 1. Công thức phân tử của X có thể là công thức nào sau đây?

A. C₄H₄.                     B. C₅H₁₂.                    C. C₆H₆.                      D. C₂H₂.

Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào các dấu [...] ở mỗi câu sau:

a) benzene là một hidrocacbon không no.     [...]

b) benzene là một hidrocacbon thơm.       [...]

c) ở benzene, 3 liên kết đôi ngắn hơn 3 liên kết đơn.       [...]

d) ở bên, 6 liên kết cacbon – cacbon đều như nhau.       [...]

e) ở benzene, 6 C tạo thành một lục giác đều.       [...]

g) ở xiclohexan, 6C tạo thành một lục giác đều.       [...]

Hãy cho biết vì sao người ta biểu diễn công thức cấu tạo của bezen bằng một hình lục giác đều với một vòng tròn ở trong.

Những hợp chất nào dưới đây có thể và không thể chứa vòng benzene, vì sao?

a) C₈H₆Cl₂

b) C₁₀H₁₆

c) C₉H₁₄BrCl

d) C₁₀H₁₂(NO₂)₂

a) Hãy viết công thức phân tử các đồng đẳng của benzene chứa 8 và 9 nguyên tử C.

b) Viết công thức cấu tạo và gọi tên các đồng phân ứng với các công thức tìm được ở câu a).

Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau:

a) etyl benzene

b) 4-cloetyl benzene

c) 1,3,5-trimetyl benzene

d) o- clotoluen

e) m-clotoluen

g) p-clotoluen.

Hãy nêu và giải thích hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau:

a) Cho benzene vào ống nghiệm chứa nước brom, lắc kĩ rồi để yên

b) Cho brom lỏng vào ống nghiệm chứa benzene, lắc rồi để yên.

c) Cho thêm bột sắt vào ống nghiệm ở thí nghiệm câu b) rồi đun nhẹ.

Dùng công thức cấu tạo viết phương trình hóa học và gọi tên sản phẩm ở các phản ứng sau:

a) toluene + Cl₂, có bột sắt

b) Toluen + Cl₂, có chiếu sáng

c) Etylbenzen + HNO₃, có mặt axit sunfuric đặc.

d) Etylbenzen + H₂, có xúc tác Ni, đun nóng.

Hãy phân biệt 3 lọ hóa chất không nhãn chứa benzene, xiclohexan và xiclohexen.

Hidrocacbon C₈H₁₀ không làm mất màu nước brom, khi bị hidro hóa thì chuyển thành 1,4-đimetyl xiclohexan. Hãy xác định cấu tạo và gọi tên hidrocacbon đó theo 3 cách khác nhau.

Một học sinh lấy 100 ml benzene (D=0,879g|ml,20^oC), brom lỏng (D=3,1 g|ml,ở 20^oC) và bột sắt để điều chế brombenzen.

a) Hãy vẽ dụng cụ đề thực hiện thí nghiệm đó (xem hình 7.3 và hình 8.1)

b) Tính thể tích brom cần dùng

c) Để hấp thụ khí sinh ra cần dùng dung dịch chứa tối thiểu bao nhiêu gam NaOH

d) Hãy đề nghị phương pháp tách lấy brombenzen từ hỗn hợp sau phản ứng, biết rằng nó là chất lỏng, sôi ở 156^oC, D= 1,495 g/ml ở 20^oC, tan trong benzene, không tan trong nước, không phản ứng với dung dịch kiềm.

e) Sau khi tinh chế, thu được 80 ml brombenzen (ở 20^oC). Hãy tính hiệu suất phản ứng brom hóa benzene.

Hãy nêu tính chất vật lí, thành phần và tầm quan trọng của dầu mỏ.

Chọn câu đúng trong các câu sau:

A. Nhà máy “lọc dầu” là nhà máy chỉ lọc bỏ các tạp chất có trong dầu mỏ.

B. Nhà máy “lọc dầu” là nhà máy chỉ sản xuất xăng dầu.

C. Nhà máy “lọc dầu” là nhà máy chế biến dầu mỏ thành các sản phầm khác nhau.

D. Sản phẩm của nhà máy “lọc dầu” đều là các chất lỏng.

Hãy trình bày sơ lược về chưng cất dầu mỏ dưới áp suất thường (tên phân đoạn, số nguyên tử cacbon trong phân đoạn, ứng dụng của phân.

Vì sao đối với phân đoạn sôi < 180^oC cần phải chưng cất tiếp dưới áp suất cao, còn với phân đoạn sôi > 350^oC cần phải chưng cất tiếp dưới áp suất thấp?

Rifominh là gì? Mục đích của rifominh? Cho thí dụ minh hoạ.

Hãy điền vào bảng so sánh crăckinh nhiệt và crăckinh xúc tác sau:

Dầu mỏ khai thác ở thềm lục địa phía Nam có đặc điểm là nhiều ankan mạch dài và hàm lượng S rất thấp. Các nhận định sau đúng hay sai:

a) Dễ vận chuyển theo đường ống.

b) Chưng cất phân đoạn sẽ thu được xăng chất lượng cao.

c) Crăckinh nhiệt sẽ thu được xăng với chất lượng cao.

d) Làm nguyên liệu cho crăckinh, rifominh tốt vì chứa ít S.

Hãy chọn nguyên liệu (phân đoạn nào, t_s) và phương pháp (chưng cất, crăckinh nhiệt, crăckinh xúc tác) thích hợp cho các mục đích ghi trong bảng sau:

a) Hãy nêu thành phần và ứng dụng của khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí crăckinh và khí lò cốc.

b) Nhựa than đá là gì, có công dụng như thế nào?

Một loại xăng có thành phần về khối lượng như sau: hexan 43,0%, heptan 49,5%, pentan 1,80%, còn lại là octan. Hãy tính xem cần phải hỗn hợp 1,0g xăng đó tối thiểu với bao nhiêu lít không khí (đktc) để đảm bảo sự cháy được hoàn toàn và khi đó tạo ra bao nhiêu lít CO₂.

Bảng dưới đây cho biết một số đặc tính hoa lí của 3 loại khí hóa lỏng thương phẩm (chứa tròn các bình GAS):

a) Hãy giải thích sự biến đổi khối lượng riêng, áp suất hơi từ loại *gas* này sang loại *gas* khác.
b) Hãy tính nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 kg mỗi loại *gas* kể trên và cho nhận xét. Biết rằng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol etan, propan, butan, pentan lần lượt bằng 1560, 2219, 2877, 3536 kJ.
c) Nhận xét khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol metan, etilen, axetilen lần lượt bằng 890, 1410, 1300kJ. Vì sao người ta dùng axetilen làm nhiên liệu trong đèn xì mà không dùng etan, etilen hoặc metan ? 

Hãy điền những cụm từ cho dưới đây vào các chỗ trống trong các câu sau:

a) Phân tử hiđrocacbon no chỉ có các … (1) … bền vững, vì thế chúng … (2) … ở điều kiện thường. Trong phân tử … (3) … không có … (4) … đặc biệt nào, nên khi tham gia phản ứng thì thường tạo ra … (5) … sản phẩm.

A: hiđrocacbon no

B: tương đối trơ

C: liên kết δ

D: trung tâm phản ứng

b) Ở … (6) … có những … (7) …, đó là những … (8) …, chúng gây nên những … (9) … cho iđrocacbon không no.

A: trung tâm phản ứng

B: hiđrocacbon không no

C: phản ứng đặc trưng

D: liên kết π

c) Ở vòng benzen, 6 electron p tạo thành … (10) … chung, do đó bền hơn các … (11) … riêng rẽ, dẫn đến tính chất đặc trưng của … (12) … là: tương đối …(13)…, khó cộng, bền vững đối với tác nhân oxi hoá.

A: liên kết π

B: hiđrocacbon thơm

C: hệ electron π liên hợp

D: dễ thế

Hãy viết phương trình phản ứng của toluen và naphtalen lần lượt với Cl₂, Br₂, HNO₃, nêu rõ điều kiện phản ứng và quy tắc chi phối hướng phản ứng

Trong những chất sau: Br₂, H₂, HCl, H₂SO₄, H₂O. Chất nào, trong điều kiện nào có thể cộng được vào ankylbenzen, vào anken? Viết phương trình hoá học. Cho biết quy tắc chi phối hướng của phản ứng (nếu có).

Hãy dùng phương pháp hoá học phân biệt các chất trong mỗi nhóm sau:

a) Toluen, hept-1-en và heptan.

b) Etylbenzen, vinylbenzen và vinylaxetilen

Khi cho stiren tác dụng với hiđro có Pd xúc tác ở 25^oC chỉ thu được etylbenzen. Muốn thu được etylxiclohexan phải tiến hành phản ứng ở 100 – 200^oC, áp suất 100atm. Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng và giải thích.

a) Để sản xuất cumen (isopropylbenzen) người ta cho benzen phản ứng với propen có xúc tác axit, hãy viết phương trình hoá học của phản ứng.

b) Để sản xuất 1,0 tấn cumen cần dùng tối thiểu bao nhiêu m3 (đktc) hỗn hợp khí tách được từ khí crăckinh gồm 60% propen và 40% propan (về thể tích)? Biết rằng hiệu suất phản ứng đạt 80%.

c) Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng khi cho 1mol cumen tác dụng với:

1mol brom có mặt bột Fe

1mol brom có chiếu sáng

Nhà máy khí Dinh Cố có 2 sản phẩm chính: khí hoá lỏng cung cấp cho thị trường và khí đốt cung cấp cho nhà máy điện Phú Mỹ.

a) Thành phần chính của mỗi sản phẩm đó là gì?

b) Có nên chuyển tất cả lượng khí khai thác được thành khí hoá lỏng hay không, vì sao?

Dầu mỏ hiện ta đang khai thác được chứa rất ít benzen. Em chọn phương án sản xuất benzen nào dưới đây, vì sao? Viết các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra

Từ etilen và benzen, tổng hợp được stiren theo sơ đồ:

C₆H₆ (C₂H₄(H⁺)) → C₆H₅C₂H₅ → C₆H₅-CH=CH₂

a. Viết các phương trình hoá học thực hiện sự biến đổi trên?

b. Tính khối lượng stiren thu được từ 1,00 tấn benzen nếu hiệu suất của quá trình là 78%.