Bài tập Hidrocacbon phần 2

27 to e) 2,2,5,5- tetrametylhexin-3 f) 3-metylpentin-1 II.1.2 CHUỖI PHẢN ỨNG – ĐIỀU CHẾ v Phương pháp : 1) Muốn làm bài tập chuỗi phản ứng cần lưu ý : - Mỗi mũi tên chỉ viết một phương trình phản ứng. - Bắt đầu từ phản ứng trong đó có CTCT của một chất ta đã biết chính xác (phản ứng không được sai CTCT của chất) dựa vào các điều kiện phản ứng suy luận tìm ra các chất còn lại. - Xem trong chuỗi có phản ứng nào cắt bớt mạch hay tăng mạch cacbon không. 2) Các phản ứng cắt bớt mạch hoặc cắt đứt mạch cacbon thì dùng các phản ứng : - Cắt bớt mạch thì dùng cách nhiệt phân muối : R – COONa + NaOH(r) ¾¾¾ ®¾ caotCaO, o RH ­ + Na2CO3 - Cách đứt thì dùng phương pháp cracking C4H10 t o C2H4 + C2H6 C3H6 CH4 + 3) Nối dài thêm (tăng mạch) cacbon : dùng một trong hai cách đơn giản của chương trình hóa học phổ thông : a) Trùng hợp : 2HC º CH ¾¾¾¾¾ ®¾ C o 4Cl,100NHCuCl, CH2=CH-C º CH b) Nối hai gốc ankyl : R–Cl + 2Na + R’–Cl ® R–R’ + 2NaCl 3) Bài tập điều chế là một dạng khác của chuỗi phản ứng, ở đây đề bài chỉ cho biết nguyên liệu ban đầu và yêu cầu điều chế một chất nào đó. Để làm được bài này, học sinh phải nhớ và viết các ptpứ trung gian có ghi kèm đầy đủ điều kiện phản ứng. Có nhiều cách điều chế khác nhau với cùng một bài điều chế. Lưu ý : nếu đề bài yêu cầu viết sơ đồ điều chế (hoặc sơ đồ tổng hợp) thì ta chỉ cần viết dưới dạng một chuỗi phản ứng từ nguyên liệu đến sản phẩm, trên các mũi tên có ghi kèm điều kiện phản ứng. * Thành phần chủ yếu của : - Khí thiên nhiên : chủ yếu là Metan (90%), còn lại là etan, propan, butan và một số đồng đẳng cao hơn. - Khí cracking : Hydrocacbon chưa no (C2H4, C3H6, C4H8), ankan (CH4, C2H6, C4H10) và H2. - Khí than đá : chủ yếu là H2(60%), CH4 (25%) còn lại là CO, CO2, N2… - Khí lò cao : CO2, CO, O2, N2,… v Bài tập ví dụ : Ví dụ 1 : Chuỗi phản ứng cho biết CTPT các chất : Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 28 Hoàn thành chuỗi phản ứng sau : C2H5COONa ¾®¾ )1( C2H6 ¾®¾ )2( C2H5Cl ¾®¾ )3( C4H10 ¾®¾ )4( CH4 ¾®¾ )5( CO2 GIẢI : Nhận xét : đề bài đã cho biết CTPT các chất, ta chỉ cần nhớ và viết phản ứng có đầy đủ điều kiện để hoàn thành phản ứng không cần suy luận nhiều. Loại bài này thường được dùng để trả bài hoặc làm bài tập cơ bản trong tiết bài tập. (1) cắt bớt mạch Þ nhiệt phân muối. (3) tăng mạch cacbon Þ nối hai gốc ankyl. Ptpư : (1) C2H5COONa + NaOH (r) ¾¾¾ ®¾ caotCaO, o C2H6 + Na2CO3 (2) C2H6 + Cl2 ¾®¾ kts'a' C2H5Cl + HCl (3) C2H5Cl + 2Na + C2H5Cl ¾®¾ ot C4H10 (4) C4H10 ¾¾ ®¾Cracking CH4 + C3H6 (5) CH4 + 2O2 ¾® CO2 + 2H2O Ví dụ 2 : Đề bài không cho biết CTPT của các chất nhưng cho biết điều kiện phản ứng. + Viết phương trình phản ứng, xác định CTCT các chất : AlC3 + L ® E + X (1) E ¾¾¾ ®¾ lln,1500 O C Y + Z (2) CH3COOH + Y ¾®¾ xt,t o A (3) nA ¾¾ ®¾trunghop B (4) GIẢI : Phân tích đề : Điều kiện phản ứng chính là dấu hiệu suy luận tìm CTCT các chất. - Dựa vào (2) Þ E : CH4 - Y hoặc là C2H2 hoặc H2 (4)A có phản ứng trùng hợp Þ trong phân tử A có C=C; (3) CH3COOH + Y ® A Þ Y là C2H2 và Z : H2. (1) Þ L : H2O; X : Al(OH)3 (3) CH3COOH + C2H2(Y) ® CH3COOCH =CH2 (A) (4) Þ (B) : CH CH2 OCOCH3 n Ptpứ : Al4C3 + 12H2O ® 3CH4 + 4Al(OH)3 2CH4 ¾¾¾ ®¾ lln,1500 O C C2H2 + 3H2 CH3COOH + HC º CH ¾¾ ®¾ + ot,Hg2 CH2=CHOCOCH3 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 29 Rượu 600oC, cacbon hoaït tính n CH CH2 OCOCH3 nCH2=CHOCOCH3 xt,to,p Ví dụ 3: Đề bài không cho điều kiện phản ứng, chỉ cho biết duy nhất CTPT của một chất + Bổ túc chuỗi phản ứng sau : A ® D + F D ® F + C F + Br2 ® G G + KOH ® J + …+… J ® B (tam hợp) B + Cl2 ® C6H6Cl6 J + C ® D 2J ® X X + C ® E GIẢI : Nhận xét : giữa các phản ứng đều có mối liên hệ với nhau, mỗi chữ cái ứng với một chất nhất định và các chất không trùng nhau. Ở bài này, từ phản ứng tạo 666, ta tìm được B, dựa vào các dấu hiệu khác, suy luận tìm ra các chất còn lại Phân tích đề : B + Cl2 ® C6H6Cl6 Þ B : C6H6 J ® B Þ J : C2H2 F + Br2 ® G Þ G có hai nguyên tử Brom trong phân tử. Mà G + KOH ® C2H2 (J) Þ G : C2H4Br2 Þ F : C2H4 C2H2(J) + C®D Þ C : H2 và D : C2H6 (D không thể là C2H4 được vì trùng F) D®C2H4(F) + C A ® D(C2H6) + F(C2H4) Þ A : C4H10 Vậy A : C4H10; C:H2 ; D:C2H6 ; F : C2H4; G:C2H4Br2 ; J:C2H2 Ptpứ : C4H10 ¾¾¾ ®¾ otCracking , C2H6 + C2H4 C2H6 ¾®¾ ot C2H4 + H2 C2H4 + Br2 ® C2H4Br2 C2H4Br2 + 2KOH ¾® C2H2 + 2KBr + 2 H2O 3C2H2 C6H6 C6H6 + 3Cl2 ® C6H6Cl6 C2H2 + 2H2 ¾¾ ®¾ CtNi, o C2H6 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 30 Ví dụ 4 : Viết sơ đồ phản ứng tổng hợp PVC từ đá vôi và than đá. GIẢI : Sơ đồ : CaCO3 CaO CaC2 C2H2 C2H3Cl CH2 CH Cl n 1000oC + C loø ñieän + H2O + HCl truøng hôïp v Bài tập tương tự : Hoàn thành các chuỗi phản ứng sau. Ghi đầy đủ điều kiện phản ứng : 1) Röôïu butylic (1) Butilen Butan Metan axetilen PE Etilen glicol Etilen(2) (3) (4) (5) (6) (7) 2) C2H4 C2H5OH C2H4 Etyl Clorua Etilen glicol PE (1) (2) (3) (4) (5) 3) CH3COONa Al4C3 C3H8 C CH4 CO2 CH3Cl (1) (2) (3) (4) (5) (6) C2H2 4) Ankan A B xt,to D E PP cao su Isopren C CH2 CH3 CH3 n 5) Đá vôi®vôi sống®canxicacbua®axetilen®vinyl axetilen®Divinyl®caosu Buna 6*) Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 31 CxHy(A) A1 B1 A2 A3 TNT B2 B3 Etylen Đáp án : A: CH4; A1:C2H2 ; A2 :C6H6 ; A3: C6H5CH3; B1:C2H6 ; B2: C2H5Cl; B3: C2H5OH 7*) CxHy(X) X1 X2 cao su Buna X4 (1) (2) + X3 (3) (4) (5) C2H5OH X4 (6) (7) Đáp án : X:C2H2; X1:C4H4 (vinyl axetilen); X2 : C4H6 (Butadien-1,3) ; X3: C6H5CH=CH2; X4: C2H4; X5: C2H5OH 8*) +H2 H2Oxt Buna SBunaN A6 A5A4A3A2A1A to Biết A và A3 có cùng số C. Đáp án : A:C4H10; A1:C2H4; A2: C2H5OH; A3 :C4H6 (Divinyl); A5:C4H8; A6:CH3- CH(OH)-CH3 9*) Từ khí thiên nhiên viết phương trình phản ứng điều chế caosu Isopren, cao su Cloropren, Caosu Buna N, CCl4. Cho các chất vô cơ và điều kiện thí nghiệm coi như đủ. 10) Viết phương trình phản ứng tổng hợp tổng hợp caosu từ chất đầu là isopentan. Các điều kiện phản ứng và các chất vô cơ coi như đủ. 11) Viết phương trình phản ứng điều chế C2H5OH từ khí cracking. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -