50 bài tập về Phản ứng thế bởi ion kim loại của các Ankin (có đáp án 2022) - Hóa học 11

(1)

BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG THẾ BỞI ION KIM LOẠI CỦA CÁC ANKIN A. Phương pháp giải.

- Công thức tổng quát của ankin là CnH2n-2 (n2).

- Chỉ có ank-1-in hoặc các chất có liên kết ba đầu mạch mới có phản ứng với AgNO3/NH3.

- Phương trình tổng quát:

CnH2n-2 + xAgNO3 + xNH3 CnH2n-2-xAgx ↓ + xNH4NO3 (1) CxHy + aAgNO3 + aNH3  CxHy-aAga ↓ + aNH4NO3 (2) - Chú ý:

+ Theo phương trình (2) ta có: nankin = n↓ m↓= mankin + 107.n↓.a.

+ Khối lượng bình đựng AgNO3/NH3 tăng bằng khối lượng ankin phản ứng.

+ Để tái tạo lại ankin ta cho  phản ứng với HCl.

+ Anken và ankan không có phản ứng này.

+ Chỉ có C2H2 mới phản ứng với AgNO3/NH3 theo tỉ lệ mol 1:2; các ank-1-in khác chỉ phản ứng theo tỉ lệ 1:1.

- Nếu đề bài cho hỗn hợp ankin phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3: Xét tỉ lệ: ^AgNO³

ankin

k n

 n

+ Nếu k = 1: hỗn hợp gồm các ank – 1 – in.

+ Nếu 1 < k < 2: hỗn hợp có C2H2 và các ank – 1 – in

Trong trường hợp đề bài không cho tỉ lệ mol phải xét các trường hợp.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 3,36 lít hiđrocacbon 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. C4H4. B.C3H4. C. C4H6. D. C2H2.

Hướng dẫn giải:

(2)

X

2 2 2 2

n 3,36 0,15mol n 0,15mol 22, 4

M 36 240 Ag C X : C H

0,15



   

    

Đáp án D

Ví dụ 2: Hỗn hợp khí X gồm etilen và propin. Cho a mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 17,64 gam kết tủa. Mặt khác a mol X phản ứng tối đa với 0,34 mol H2. Giá trị của a là

A. 0,02.

B. 0,04.

C. 0,22.

D. 0,24.

3 4 3 3

2 4 3 4 2 2 4 2 4 3 4

C H C H Ag

C H C H H C H C H C H

17,64

n n 0,12 mol

147

n 2n n n 0,1 mol a n n 0, 22 mol

  

       

Đáp án C

Ví dụ 3: Hiđrat hóa 5,2 gam axetilen với xúc tác HgSO4 trong môi trường axit, đun nóng. Cho toàn bộ các chất hữu cơ sau phản ứng vào một lượng dư dung dịch AgNO3

trong NH3 thu được 44,16 gam kết tủa. Hiệu suất của phản ứng hiđrat hóa axetilen là

A. 60%.

B. 40%.

C. 80%.

D. 70%.

Gọi nC H2 2tham gia phản ứng là x và

2 2

nC H dư là y mol trong phản ứng hiđrat hóa.

Hg2 ,H

2 3

x x CHCHH O^ ^CH CHO

3 3 3 4 3 3 4

x 2x

CH CHO2AgNO 3NH 2Ag2NH NO CH COONH

(3)

3 3 4 3

y y

CHCH2AgNO 2NH AgCCAg2NH NO

5, 2 x 0,16mol

x y 0, 2

26 y 0,04mol

2.108x 240y 44,16 H 0,16.100% 80%

0, 2

     

 

  

  



  

Đáp án C

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Dẫn V lít (đktc) axetilen qua dung dịch AgNO3/NH3 dư thấy thu được 60 gam kết tủa. Giá trị V là:

A. 5,6 lít B. 11,2 lít C. 2,8 lít D. 10,11 lít Hướng dẫn giải:

n  = 0,25 mol  naxetilen = 0,25.22,4 = 5,6 lít Đáp án A

Câu 2: 1 mol hiđrocacbon X đốt cháy cho ra 5 mol CO2, 1mol X phản ứng với 2 mol AgNO3 /NH3. Xác định công thức cấu tạo của X.

A. CH2=CH-CH2-C≡C-H B. CH2=CH-CH=CH-CH3

C. HC≡C-CH2- C≡CH D. CH2=C=CH-CH2-CH3

- Gọi công thức phân tử của X là CxHy.

- Do 1 mol X tạo ra 5 mol CO2 nên công thức phân tử X là C5Hy.

- Do 1mol X phản ứng với 2 mol AgNO3/NH3 nên X có 2 liên kết 3 ở đầu mạch.

Đáp án: C

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hiđrocacbon X thu được 6,72 lít CO2 (đktc), biết X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 sinh ra kết tủa Y. Công thức cấu tạo của X là:

A. CH3-CH=CH2

(4)

B. CH≡CH C. CH3-C≡CH D. CH2=CH-C≡CH Hướng dẫn giải:

X CO2

2, 24 6,72

n 0,1mol;n 0,3mol

22, 4 22, 4

   

C 0,3 3

 0,1 

Do X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 nên suy ra X là CH3-C≡CH Đáp án C

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam ankin A bằng O2 vừa đủ thu được 22,4 lít CO2 (đktc). Mặt khác, dẫn m gam A qua dung dịch AgNO3/NH3 dư thấy có 35 gam kết tủa màu vàng nhạt. Công thức phân tử của A là.

A. C7H12 B. C8H14 C. C5H8 D. C6H10

Công thức phân tử ankin A: CnH2n-2 (n2).

CO2

n 1mol

A

1 m

n n M 35n

n n

  



    

Mà M_ 14n 105 35n 14n 105 

5 8

A là C H



Đáp án: C

Câu 5: Dẫn 6,72 lít một ankin X qua dung dịch AgNO3/NH3 dư thấy thu được 44,1gam kết tủa. Công thức phân tử của X là:

A. C2H2. B. C4H6. C. C5H8. D. C3H4. Hướng dẫn giải:

(5)

Công thức phân tử ankin A: CnH2n-2 (n2). nX = 0,3 mol  Mkết tủa = 44,1

147 14n 105 147 n 3

0,3      

 ankin là C3H4. Đáp án D

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C2H2, C3H4 và C4H4 (số mol mỗi chất bằng nhau) thu được 0,09 mol CO2. Nếu lấy cùng một lượng hỗn hợp X như trên tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thì khối lượng kết tủa thu được lớn hơn 4 gam. Công thức cấu tạo của C3H4 và C4H4 trong X lần lượt là A. CH C CH ,CH₃ ₂   C C CH₂

B. CH₂  C CH ,CH₂ ₂ CH C CH C. CH C CH ,CH₃ ₂ CH C CH D. CH₂  C CH ,CH₂ ₂   C C CH₂ Hướng dẫn giải:

4

2 2

2 2 3 4 4

C Ag

C H C H C H

n n n 0,09 0,01mol

2 3 4 m 0,01.240 2, 4 4

   

 

  

 Hai chất còn lại có ít nhất 1 chất tạo kết tủa.

Giả sử C3H4 có công thức cấu tạo là CH C CH₃ mKết tủa = 2,4 + 0,01.147 = 3,87 < 4

C4H4 có 1 liên kết ba ở đầu mạch  công thức cấu tạo của C4H4 là CH2 CH C CH

Đáp án C

Câu 7: Dẫn 4,032 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm C2H2, C2H4, CH4 lần lượt qua bình 1 chứa dung dịch AgNO3 trong NH3 rồi qua bình 2 chứa dung dịch Br2 dư trong CCl4. Ở bình 1 có 7,2 gam kết tủa, khối lượng bình 2 tăng thêm 1,68 gam. Thể tích các khí trong hỗn hợp A lần lượt là

A. 0,672 lít; 1,344 lít; 2,016 lít.

B. 0,762 lít; 0,672 lít; 2,688 lít.

C. 2,016 lít; 0,896 lít; 1,12 lít.

D. 1,344 lít; 2,016 lít; 0,672 lít.

(6)

nA= 0,18 mol

2 2 C H2 2

nC H n_ 0,03molV 0,03.22,40,672(l)

2 4 2 4 2 4

4 4

C H C H C H

CH CH

m 1,68(g) n 0,06mol V 1,344(l)

n 0,18 0,03 0,06 0,09 V 2,016(l)

    

     

Đáp án A

Câu 8: Hỗn hợp X gồm propin và một ankin A có tỉ lệ mol 1:1. Lấy 0,3 mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 /NH3 dư thu được 46,2 gam kết tủa. A là

A. But - 1- in B. But- 2 - in C. Axetilen D. Pent - 1- in Hướng dẫn giải:

3

CH C CH A

AgC C CH

3 3

3 2

A

n n 0,15mol

m 0,15.147 22,05 46, 2g A AgNO / NH

46, 2 22,05

M 161 CH CH C CAg

0,15 A : but 1 in

 



 

  

 

      

  Đáp án A

Câu 9: Cho 17,92 lít hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon khí là ankan, anken và ankin lấy theo tỉ lệ mol 1:1:2 lội qua bình đựng dung dịch AgNO3/NH3 lấy dư thu được 96 gam kết tủa và hỗn hợp khí Y còn lại. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu được 13,44 lít CO2. Biết thể tích đo ở đktc. Khối lượng của X là

A. 19,2 gam.

B. 1,92 gam.

C. 3,84 gam.

D. 38,4 gam.

nX = 0,8 mol  nankan = 0,2 mol; nanken = 0,2 mol; nankin = 0,4 mol

M= 96:0,4 = 240C2Ag2 Ankin là C2H2

Đặt x, y là số C của ankan và anken:

(7)

CO2

4 2 4

X

n 0, 2x 0, 2y 0,6mol x y 3 x 1; y 2 CH ;C H

m 19, 2g

  

     



  Đáp án A

Câu 10: Đốt cháy một hiđrocacbon M thu được số mol nước bằng 3

4 số mol CO2 và số mol CO2 nhỏ hơn hoặc bằng 5 lần số mol M. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của M, biết rằng M cho kết tủa với dung dịch AgNO3/NH3.

A. C4H6 và CH3CH2CCH.

B. C4H6 và CH2=C=CHCH3. C. C3H4 và CH3CCH.

D. C4H6 và CH3CCCH3. Hướng dẫn giải:

2 2 2 2

2 2

H O CO CO H O

2 3 CO

CO M

M 4 6

n 3n n : n 4 : 3

4

C : H 4 : 6 2 : 3 CTDGN : C H

n 5n C n 5

n M : C H

  

  



   



Do M cho kết tủa với dung dịch AgNO3/NH3 nên M có liên kết ba ở đầu mạch Đáp án A