ÔN TẬP KTGK 2 - HÓA 11 ... TỔ HÓA HỌC TRƯỜNG THPT PHAN BỘI CHÂU - PHAN THIẾT
ÔN TẬP KIỂM TRA GIỮA KÌ 2 - HÓA 11 -– NĂM HỌC 2025 – 2026
- Thời gian: 45 phút.
- Nội dung: Bài 12 đến Bài 15
HYDROCARBON NO (ALKANE), HYDROCARBON KHÔNG NO (ALKENE, ALKYNE), HYDROCARBON THƠM (ARENE), DẪN XUẤT HALOGEN
- Cấu trúc:
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. (12 câu x 0,25 = 3 điểm)
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. (2 câu: 8 tùy chọn x 0,25 = 2 điểm)
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn – Điền số (4 câu x 0,5 = 2 điểm)
PHẦN IV. Tự luận (Học sinh trình bày lời giải). (2 hoặc 3 câu: 3 điểm)
ĐỀ SỐ 1
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. (12 câu x 0,25 = 3 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi học sinh chỉ chọn một phương án).
Câu 1: Khí thiên nhiên nén (CNG), với thành phần chính là methane (\(CH_4\)), đang được sử dụng rộng rãi làm nhiên liệu cho các phương tiện giao thông công cộng nhằm giảm thiểu ô nhiễm không khí. Trong một thí nghiệm nhiệt hóa học, người ta đốt cháy hoàn toàn 1,6 g khí methane ở điều kiện chuẩn và ghi nhận được nhiệt lượng tỏa ra là 89,03 kJ. Giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy methane (\(\Delta_r H_{298}^\circ\)) là
A. -890,3 kJ.mol⁻¹.
B. +890,3 kJ.mol⁻¹.
C. -55,6 kJ.mol⁻¹.
D. -89,03 kJ.mol⁻¹.
Câu 2: Trong quá trình phân loại hợp chất hữu cơ, việc thay thế nguyên tử hydrogen trong bộ khung hydrocarbon bằng các nguyên tử dị tố đóng vai trò nền tảng để hình thành nên các nhóm chức mới. Khi thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hydrogen của phân tử hydrocarbon bằng nguyên tử halogen (như F, Cl, Br, I), hợp chất tạo thành thuộc loại nào sau đây?
A. Dẫn xuất arene.
B. Dẫn xuất halogen.
C. Hydrogen halide.
D. Dẫn xuất carbonyl.
Câu 3: Ứng với công thức phân tử \(C_8H_{10}\) có bao nhiêu arene là đồng phân cấu tạo của nhau?
A. 4.
B. 2.
C. 5.
D. 3.
Câu 4: Sản phẩm tạo thành khi cho propene tác dụng với dung dịch thuốc tím \(KMnO_4\) là gì?
A. KOOC-COOK, \(MnO_2\), KOH, \(H_2O\).
B. \(CH_3-CH_2-CHO\), \(MnO_2\), KOH.
C. \(CH_3-CHOH-CH_2OH\), \(MnO_2\), KOH.
D. \(CH_2OH-CH_2OH\), \(MnO_2\), KOH.
Câu 5: Gọi tên thay thế của chất sau:
\[CH_3-\underset{\underset{CH_3}{|}}{CH}-\underset{\underset{Cl}{|}}{CH}-CH_3\]
A. 2-chloro-3-methylbutane
B. 3-chloro-2-methylbutane
C. 3-methyl-2-chlorobutane
D. 2-chloropentane
Câu 6: Phần trăm khối lượng carbon trong phân tử alkane Y bằng 83,33%. Công thức phân tử của Y là
A. \(C_2H_6\).
B. \(C_3H_8\).
C. \(C_4H_{10}\).
D. \(C_5H_{12}\).
Câu 7: Biện pháp nào sau đây không góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do việc sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ?
A. Thêm các hợp chất chứa chì (lead) vào xăng nhằm nâng cao chỉ số octane.
B. Sử dụng bộ chuyển đổi xúc tác ở ống xả động cơ để xử lí khí thải độc hại.
C. Tăng cường sử dụng khí sinh học (biogas) để thay thế nhiên liệu hóa thạch.
D. Thu gom và xử lí triệt để các loại dầu nhớt thải, dầu cặn sau khi sử dụng.
Câu 8: Để phân biệt but-2-yne (\(CH_3-C\equiv C-CH_3\)) với but-1-yne (\(CH\equiv C-CH_2-CH_3\)) có thể dùng thuốc thử nào sau đây?
A. Dung dịch HCl.
B. Dung dịch \(AgNO_3/NH_3\).
C. Nước bromine.
D. Dung dịch \(KMnO_4\).
Câu 9: Phân tử alkene \(C_4H_8\) có bao nhiêu liên kết sigma (\(\sigma\)) và bao nhiêu liên kết pi (\(\pi\))?
A. 12 liên kết \(\sigma\) và 1 liên kết \(\pi\).
B. 12 liên kết \(\sigma\) và 2 liên kết \(\pi\).
C. 11 liên kết \(\sigma\) và 2 liên kết \(\pi\).
D. 11 liên kết \(\sigma\) và 1 liên kết \(\pi\).
Câu 10: Phản ứng giữa toluene và chlorine khi được chiếu sáng tạo sản phẩm là
A. p-chlorotoluene.
B. m-chlorotoluene.
C. benzyl chloride.
D. 2,4-dichlorotoluene.
Câu 11: Hydrocarbon A có công thức phân tử là \(C_5H_{12}\). Khi cho A tác dụng với chlorine (ánh sáng, tỉ lệ mol 1:1) có thể tạo ra 4 dẫn xuất monochloro. Công thức khung phân tử của A là
[chitiet]
[/chitiet]
A. [Hình A]
B. [Hình B]
C. [Hình C]
D. [Hình D]
Câu 12: Cho sơ đồ phản ứng chuyển hóa từ ethene như sau:
Cho các phát biểu sau về cấu tạo các chất và bản chất phản ứng trong sơ đồ trên:
(a) Phản ứng (2) biến đổi hợp chất A thành hợp chất B thuộc loại phản ứng oxi hóa - khử.
(b) Hợp chất hữu cơ A thu được từ phản ứng (1) có tên thay thế là chloroethane.
(c) Sản phẩm chính của phản ứng (2) là khí ethylene \(CH_2=CH_2\).
(d) Nếu thay ethene bằng but-2-ene, sản phẩm hữu cơ chính thu được ở phản ứng (3) (đun nóng) là but-2-ene.
(e) Phản ứng (3) trong điều kiện đun nóng, thuộc loại phản ứng tách.
Số phát biểu sai là..........
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. (2 câu: 8 tùy chọn x 0,25 = 2 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, học sinh chọn đúng hoặc sai).
Câu 1: Bảng dưới đây so sánh số lượng nguyên tử hydrogen trên một phân tử và độ dài liên kết giữa hai nguyên tử carbon của ba hydrocarbon mạch hở (A), (B), (C). Biết rằng mỗi chất đều chỉ chứa 2 nguyên tử carbon trong phân tử.
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a. Độ dài liên kết giữa hai nguyên tử carbon trong phân tử (A) lớn hơn trong phân tử (C).
b. Trong phân tử chất (B), tất cả các nguyên tử (carbon và hydrogen) đều nằm trên cùng một mặt phẳng.
c. Ở điều kiện thường, chất (C) không làm mất màu nước bromine, trong khi cả chất (A) và (B) đều có khả năng này.
d. Năng lượng liên kết giữa hai nguyên tử carbon trong phân tử chất (A) là lớn nhất trong ba chất.
Câu 2: Benzene (\(C_6H_6\)) là hóa chất được phân loại Nhóm 1 (gây ung thư ở người). Xét hai tình huống phơi nhiễm qua đường hô hấp (đều quy về khối lượng benzene hấp thụ vào máu):
Tình huống 1 – Khói thuốc lá:
Một người hút 18 điếu/ngày. Khói chính của 1 điếu giải phóng 64,5 µg benzene (1 µg = \(10^{-3}\) mg). Khi hút, 48,5% benzene hấp thụ vào máu.
Tình huống 2 – Môi trường lao động:
Một công nhân làm việc 1 ca 8 giờ, hít khoảng 10,0 m³ không khí. Nồng độ benzene là 3,19 mg/m³. Giả sử 48,5% benzene hít vào hấp thụ vào máu.
Các phát biểu sau là đúng hay sai? (Giữ nguyên số liệu ở bước trung gian; làm tròn kết quả cuối khi cần.)
a) Benzene hấp thụ vào máu từ 18 điếu/ngày xấp xỉ 0,56 mg/ngày.
b) Benzene hấp thụ vào máu trong 1 ca 8 giờ xấp xỉ 15,5 mg/ca.
c) Benzene hấp thụ trong 1 ca (tình huống 2) lớn hơn benzene hấp thụ trong 1 ngày hút thuốc (tình huống 1).
d) Vì benzene là Nhóm 1, chỉ cần phơi nhiễm dưới mức trên thì không còn rủi ro.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn – Điền số: (4 câu x 0,5 = 2 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4).
Câu 1: Tiến hành thí nghiệm điều chế và thử tính chất của hydrocarbon như hình vẽ dưới đây: Nhỏ từ từ nước (\(H_2O\)) từ phễu nhỏ giọt vào bình tam giác có chứa các mẩu calcium carbide (\(CaC_2\)). Khí sinh ra được dẫn qua ống nghiệm chứa dung dịch nước bromine (\(Br_2\)) có màu nâu đỏ.
a) Khí hydrocarbon sinh ra trong bình tam giác và được dẫn vào ống nghiệm là ethyne.
b) Phản ứng hóa học xảy ra trong bình tam giác thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử.
c) Hiện tượng quan sát được trong ống nghiệm là dung dịch nước bromine bị nhạt dần màu nâu đỏ.
d) Sản phẩm hữu cơ chủ yếu được tạo ra trong ống nghiệm khi khí phản ứng hoàn toàn với lượng dư bromine là 1,2-dibromoethane (\(C_2H_4Br_2\)).
Số phát biểu sau sai là ......(điền số)
Câu 2: Trong phản ứng thế, benzene phản ứng với chlorine (\(Cl_2\)) có bột sắt Fe tạo chlorobenzene theo phương trình: \(C_6H_6 + Cl_2 \rightarrow C_6H_5Cl + HCl\)
Lấy 18,0 mL benzene (khối lượng riêng d = 0,880 g/mL), benzene có độ tinh khiết 98,5% khối lượng. Cho mẫu benzene này phản ứng với \(Cl_2\) theo tỉ lệ mol \(C_6H_6: Cl_2 = 1: 1\). Sau tách và tinh chế, hiệu suất thu hồi chlorobenzene tinh khiết đạt 75,0%.
Tính khối lượng chlorobenzene thu được (g).............(điền số)
(Không làm tròn trung gian; kết quả cuối làm tròn đến hàng phần mười).
Cho: C = 12; H = 1; Cl = 35.5.
Câu 3: Tiến hành ghép các phương trình phản ứng hóa học ở Cột 1 với loại phản ứng tương ứng ở Cột 2 và ghi kết quả vào Cột 3. (Giả thiết các phản ứng đều được thực hiện ở điều kiện xúc tác, nhiệt độ phù hợp).
Các số thứ tự tương ứng với a-b-c-d là ...........(điền số)
Câu 4: Cho dãy gồm các hợp chất hữu cơ đại diện cho nhiều loại hợp chất khác nhau như sau:
(1) \(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3\)
(2) \(CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3\)
(3) \(CH_3-C\equiv C-CH_3\)
(4) \(C_6H_5-CH=CH-C_6H_5\)
(5) \(CHCl=CH-CH_3\)
(6) \(CH_3-CH=CH-COOH\)
Có bao nhiêu chất trong dãy trên có đồng phân hình học (cis, trans)?
PHẦN IV. Tự luận (Học sinh trình bày lời giải). (2 hoặc 3 câu: 3 điểm)
Câu 1: Viết phương trình hóa học của các phản ứng sau và ghi rõ điều kiện nhiệt độ, xúc tác (nếu có):
1) Điều chế khí acetylene (\(C_2H_2\)) từ calcium carbide (\(CaC_2\)).
2) Điều chế khí acetylene (\(C_2H_2\)) từ nguyên liệu methane (\(CH_4\)).
3) Phản ứng hydrogen hóa hoàn toàn benzene để tạo thành cyclohexane.
4) Phản ứng nitro hóa benzene bằng dung dịch \(HNO_3\) đậm đặc (có mặt xúc tác \(H_2SO_4\) đậm đặc).
5) Phản ứng thế nguyên tử hydrogen ở vòng benzene của toluene bằng nguyên tố bromine (xúc tác FeBr₃).
6) Phản ứng oxi hóa hoàn toàn nhánh alkyl của toluene bằng dung dịch \(KMnO_4\) khi đun nóng.
Câu 2: Trình bày cách nhận biết benzene, styrene, toluene bằng phương pháp hóa học.
Câu 3: Chất hữu cơ X là một alkyne có 4 nguyên tử carbon trong phân tử. Tiến hành phản ứng hydrogen hóa X thu được chất hữu cơ Y theo sơ đồ sau: \(X \xrightarrow{H_2/Lindlar, t^o} Y\)
Biết sản phẩm Y sinh ra không có đồng phân hình học. Xác định công thức cấu tạo của X và Y.
Câu 4: Mật độ năng lượng theo khối lượng (nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam nhiên liệu) là một chỉ số kĩ thuật quan trọng để đánh giá hiệu quả của các loại nhiên liệu trong thực tiễn.
Bảng dữ liệu dưới đây cung cấp thông tin về nhiệt lượng giải phóng khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol của một số hydrocarbon phổ biến (cho biết nguyên tử khối: C = 12; H = 1):
a) Bằng các phép tính cụ thể, hãy xác định mật độ năng lượng theo khối lượng (theo đơn vị kJ/g, làm tròn đến hàng phần mười) của từng hợp chất trong bảng. Từ đó chỉ ra nhiên liệu nào có mật độ năng lượng nhỏ nhất.
b) Một bình gas (LPG) dân dụng chứa 12,0 kg hỗn hợp khí nén gồm propane và butane được phối trộn theo tỉ lệ thể tích là 1: 2. Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình tiêu thụ 10 000 kJ nhiệt lượng hữu ích để đun nấu. Biết hiệu suất chuyển hóa nhiệt của hệ thống bếp gas đạt 80,0%.
b1) Tính khối lượng của khí propane và khí butane (theo đơn vị kg) có trong bình gas 12,0 kg nêu trên.
b2) Tính tổng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp khí trong bình và xác định số ngày hộ gia đình đó sử dụng hết bình gas này.
ĐỀ SỐ 2
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. (12 câu x 0,25 = 3 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi học sinh chỉ chọn một phương án).
Câu 1: Alkane là những hydrocarbon no, mạch hở, có công thức chung là
A. \(C_n H_{2n+2}\) (n ≥ 1).
B. \(C_n H_{2n}\) (n ≥ 2).
C. \(C_n H_{2n-2}\) (n ≥ 2).
D. \(C_n H_{2n-6}\) (n ≥ 6).
Câu 2: Số lượng đồng phân alkene (kể cả đồng phân hình học) có công thức phân tử \(C_4H_8\) là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
Câu 3: Cho các dẫn xuất halogen sau: (1) \(C_2H_5F\); (2) \(C_2H_5Cl\); (3) \(C_2H_5Br\); (4) \(C_2H_5I\). Sự khác biệt về nhiệt độ sôi giữa chúng phụ thuộc chủ yếu vào độ lớn của tương tác van der Waals giữa các phân tử. Thứ tự giảm dần nhiệt độ sôi của các chất là
A. (1) > (2) > (3) > (4).
B. (1) > (4) > (2) > (3).
Câu 4: Phản ứng đặc trưng của alkane là
A. Phản ứng tách.
B. Phản ứng thế.
C. Phản ứng cộng.
D. Phản ứng oxi hóa.
Câu 5: Cho phản ứng:
\[C_9H_{20} \rightarrow \begin{cases} C_2H_4 + C_7H_{16} \\ C_3H_6 + C_6H_{14} \\ C_4H_8 + C_5H_{12} \end{cases} \]
Phản ứng trên thuộc loại phản ứng:
A. Phản ứng thế.
B. Phản ứng cộng.
C. Phản ứng cracking.
D. Phản ứng cháy.
Câu 6: Cho butane phản ứng với chlorine (as, tỉ lệ mol 1: 1) thu được sản phẩm chính là
A. 2-chlorobutane.
B. 1-chlorobutane.
C. 3-chlorobutane.
D. 4-chlorobutane.
Câu 7: Tên thay thế của \(CH_2=CH-CH_3\) là
A. Propane.
B. Propyne.
C. Propene.
D. Propylene.
Câu 8: Trùng hợp ethylene, sản phẩm thu được có cấu tạo là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Câu 9: Trong phòng thí nghiệm, acetylene được điều chế bằng cách nào sau đây?
A. Tách nước (dehydrate) ethanol.
B. Cracking alkane trong các nhà máy lọc dầu.
C. Tách hydrogen các khí dầu mỏ (ethane, propane và butane).
D. Cho calcium carbide tác dụng với \(H_2O\).
Câu 10: Khi cho but-1-ene tác dụng với dung dịch HBr, theo qui tắc Markovnikov sản phẩm nào sau đây là sản phẩm chính ?
A. \(CH_3-CH_2-CHBr-CH_2Br\).
B. \(CH_3-CH_2-CHBr-CH_3\).
C. \(CH_2Br-CH_2-CH_2-CH_2Br\).
D. \(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2Br\).
Câu 11: Công thức của Toluene là
A.
B.
C.
D.
Câu 12: Hợp chất hữu cơ X (thường có mặt trong thành phần khí đốt và xăng mỏ) có công thức phân tử là \(C_5H_{12}\). Cho các phát biểu sau:
(a) Hợp chất X thuộc dãy đồng đẳng của hydrocarbon no, mạch hở.
(b) Ứng với công thức phân tử \(C_5H_{12}\), hợp chất này có bốn đồng phân cấu tạo.
(c) Nếu X tác dụng với bromine (có chiếu sáng) theo tỉ lệ mol 1:1 tạo ra ba sản phẩm thế monobromo thì tên thay thế của X là pentane.
(d) Trong số các đồng phân cấu tạo của \(C_5H_{12}\), chất có nhiệt độ sôi cao nhất là 2,2-dimethylpropane.
(e) Phân tử 2-methylbutane có chứa một nguyên tử carbon bậc bốn.
Số phát biểu đúng là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. (2 câu: 8 tùy chọn x 0,25 = 2 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, học sinh chọn đúng hoặc sai).
Câu 1: Một nhóm học sinh quan sát thấy bình chứa hỗn hợp hexane và bromine để gần cửa sổ đầy nắng bị nhạt màu cam rất nhanh, đồng thời bay sương trắng khi mở nắp. Nhóm học sinh đặt giả thuyết: Cường độ ánh sáng chiếu vào càng mạnh thì lượng bromine bị tiêu hao xảy ra càng nhiều.
Nhóm học sinh đặt giả thuyết tiến hành thực nghiệm:
Bước 1: Cho \(V_1\) = 50 mL nước bromine có chứa mo (gam) \(Br_2\) vào phễu chiết. Thêm tiếp \(V_2\) = 50 mL hexane vào, lắc kĩ và xả áp định kì, sau đó để yên cho tách lớp.
Bước 2: Mở khóa phễu tách bỏ lớp nước. Phần dung dịch màu cam được chia đều vào 3 ống nghiệm thủy tinh đậy kín.
Bước 3: Đặt ống 1 trong bóng tối, ống 2 dưới đèn LED 5W và ống 3 dưới đèn tia cực tím (UV) 20W trong đúng 30 phút.
Khối lượng \(Br_2\) sót lại trong lớp nước (m') được tính bằng công thức: \(m' = m_o \frac{V_1}{V_1 + K \cdot V_2}\)
Biết K là hệ số phân bố của \(Br_2\) giữa hexane và nước, ở 25 °C có giá trị là 24.
Nồng độ \(Br_2\) ban đầu trong hexane là \(C_o\). Đo nồng độ \(Br_2\) sau 30 phút chiếu sáng là C.
Mức độ phản ứng được đánh giá qua chỉ số: \(D\% = \frac{C_o - C}{C_o} \cdot 100\)
Mỗi phát biểu sau là đúng hay sai?
a) Mức độ chiếu sáng là điểm khác biệt duy nhất giữa ba mẫu thử nghiệm.
b) Ở Bước 1, lượng \(Br_2\) chuyển từ pha nước sang pha hexane chiếm 96% lượng ban đầu.
c) Lớp dung dịch màu cam chứa \(Br_2\) nằm ở phần trên của phễu do hexane nhẹ hơn nước.
d) Nếu giá trị D% đo được ở ống 3 là lớn nhất, giả thuyết ban đầu đã được ủng hộ.
Câu 2: Trong bom nhiệt lượng kế, người ta đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu trong bình kín để đo nhiệt tỏa ra. Thí nghiệm cho biết: đốt cháy hoàn toàn 1 mol benzene (\(C_6H_6\), lỏng, 25 °C) tạo \(CO_2\)(g) và \(H_2O\)(l), tỏa 3268 kJ.
Các phát biểu sau là đúng hay sai?
a) Tia lửa mồi chứng tỏ phản ứng cháy benzene là thu nhiệt.
b) Benzene cháy ngoài không khí thường tạo muội hơn hexane do tỉ lệ C/H lớn.
c) Để cháy hoàn toàn trong bom, buồng đốt cần nạp \(N_2\) áp suất cao để tránh nổ.
d) Nhiệt tỏa theo khối lượng của benzene xấp xỉ 41.9 kJ/g.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn – Điền số: (4 câu x 0,5 = 2 điểm)
Câu 1: Phản ứng thế giữa butane với \(Cl_2\) (tỉ lệ mol 1:1) cho tối đa mấy sản phẩm thế?...............(điền số)
Câu 2: Alkane (A) có cấu tạo mạch carbon không phân nhánh, có 10 nguyên tử hydrogen trong phân tử. Hãy cho biết số nguyên tử carbon bậc một của A.
Câu 3: Dichloromethane (DCM) hay methylene chloride (MC) là một chất lỏng không màu, dễ bay hơi với mùi thơm nhẹ. Hợp chất này được sử dụng rộng rãi làm dung môi vì đây là một trong những chlorocarbon ít độc nhất và có khả năng trộn lẫn với hầu hết các dung môi hữu cơ. Tổng số nguyên tử có trong một phân tử dichloromethane là bao nhiêu?...............(điền số).
Câu 4: Dãy đồng đẳng alkane gồm các hydrocarbon no, mạch hở có công thức chung là \(C_n H_{2n+2}\). Bốn alkane liên tiếp trong dãy gồm propane, butane, pentane và hexane là những thành phần hóa học quan trọng được tách ra từ quá trình chế biến dầu mỏ và khí thiên nhiên.
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a) Nhiệt độ sôi của các alkane trên tăng dần theo thứ tự: propane, butane, pentane, hexane.
b) Nguyên nhân chính làm nhiệt độ sôi tăng dần trong dãy đồng đẳng alkane là do sự giảm dần của tương tác van der Waals giữa các phân tử.
c) Khi tiến hành chưng cất hỗn hợp lỏng gồm pentane và hexane, pentane có nhiệt độ sôi thấp hơn nên sẽ bay hơi và ngưng tụ để tách ra trước.
d) Quá trình reforming hexane dưới tác dụng của nhiệt độ và chất xúc tác có mục đích chính là bẻ gãy mạch carbon để tạo thành các phân tử hydrocarbon mạch ngắn hơn.
PHẦN IV. Tự luận (Học sinh trình bày lời giải).(2 hoặc 3 câu: 3 điểm)
Câu 1: Viết các phương trình phản ứng xảy ra, bổ sung điều kiện phản ứng (nếu có).
1. Butane tác dụng với \(Cl_2\) (as, tỉ lệ mol 1:1).
2. Cracking nonane tạo propane và alkene A.
3. Trùng hợp propene.
4. Điều chế \(C_2H_4\) trong phòng thí nghiệm từ \(C_2H_5OH\).
Câu 2: Viết đồng phân và gọi tên thay thế dẫn xuất halogen có công thức phân tử \(C_4H_9Br\).
Câu 3: Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1: 2. Xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn. Cho biết các phản ứng:
\(C_3H_8 (g) + 5O_2(g) \rightarrow 3CO_2(g) + 4H_2O(l) \quad \Delta_r H_{298}^\circ = -2200 \text{ kJ}\)
\(C_4H_{10}(g) + \frac{13}{2}O_2(g) \rightarrow 4CO_2(g) + 5H_2O(l) \quad \Delta_r H_{298}^\circ = -2874 \text{ kJ}\)
Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10 000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%). Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình trên sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg ?
ĐỀ SỐ 3
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. (12 câu x 0,25 = 3 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi học sinh chỉ chọn một phương án).
Câu 1: Công thức chung của dãy đồng đẳng alkene là
A. \(C_n H_{2n}\) (n ≥ 2).
B. \(C_n H_{2n}\) (n ≥ 3).
C. \(C_n H_{2n-2}\) (n ≥ 3).
D. \(C_n H_{2n-2}\) (n ≥ 2).
Câu 2: Khả năng hòa tan của các hợp chất hữu cơ thường tuân theo quy luật "chất tương tự hòa tan chất tương tự". Do đặc điểm cấu tạo phân tử chỉ gồm các liên kết cộng hóa trị kém phân cực, các alkene và alkyne hầu như không tan trong dung môi nào sau đây?
A. Nước (\(H_2O\)).
B. Methanol (\(CH_3OH\)).
C. Acetone (\(CH_3COCH_3\)).
D. Chloroform (\(CHCl_3\)).
Câu 3: Là thành phần chiếm tỉ lệ lớn nhất trong khí thiên nhiên, hợp chất này đóng vai trò là một nguồn nhiên liệu hóa thạch cực kỳ quan trọng đối với công nghiệp và đời sống. Bên cạnh đó, chất khí này cũng liên tục được sinh ra trong tự nhiên thông qua quá trình phân hủy kỵ khí của các xác động thực vật ở đầm lầy, hầm biogas (khí sinh học). Chất khí đó là
A. Methane (\(CH_4\)).
B. Ethane (\(C_2H_6\)).
C. Ethyne (\(C_2H_2\)).
D. Propene (\(C_3H_6\)).
Câu 4: Phản ứng tách hydrogen halide từ các dẫn xuất halogen có cấu tạo bất đối xứng thường tuân theo một hướng chọn lọc vị trí nhất định. Khi đun nóng hợp chất 2-bromo-3-methylbutane (có công thức cấu tạo \(CH_3CH(CH_3)CHBrCH_3\)) với dung dịch kiềm trong alcohol, sản phẩm chính của phản ứng tách HBr thu được là hợp chất nào sau đây?
A. 2-methylbut-2-ene.
B. 3-methylbut-2-ene.
C. 3-methylbut-1-ene.
D. 2-methylbut-1-ene.
Câu 5: Trong thực hành hóa học, việc lựa chọn phương pháp điều chế một chất phụ thuộc chặt chẽ vào quy mô và điều kiện cơ sở vật chất. Khác với sản xuất công nghiệp vốn ưu tiên các quá trình chuyển hóa hydrocarbon ở nhiệt độ rất cao, để thu được một lượng nhỏ khí ethylene (\(C_2H_4\)) phục vụ cho các thí nghiệm khảo sát tính chất trong phòng thí nghiệm, phương pháp nào sau đây được áp dụng phổ biến nhất?
A. Đun nóng ethanol (\(C_2H_5OH\)) với dung dịch \(H_2SO_4\) đậm đặc ở 170 °C.
B. Thực hiện quá trình cracking các alkane trong hệ thống phản ứng.
C. Tách hydrogen (dehydrogenation) từ nguồn khí ethane (\(C_2H_6\)).
D. Cho acetylene (\(C_2H_2\)) tác dụng với khí \(H_2\) (xúc tác Lindlar).
Câu 6: Tính chất nào không phải của benzene?
A. Tác dụng với \(Br_2\) (t°, FeBr₃).
B. Tác dụng với \(HNO_3\) (đậm đặc) /\(H_2SO_4\)(đậm đặc), t°.
C. Tác dụng với dung dịch \(KMnO_4\).
D. Tác dụng với \(Cl_2\), as.
Câu 7: Tên thay thế của alkyne có công thức cấu tạo H-C≡C- \(CH_2-CH_3\) là
A. Butane.
B. But-1-yne.
C. But-1-ene.
D. Propylene.
Câu 8: Đồng phân hình học (cis-trans) là một dạng đồng phân lập thể quan trọng của các hydrocarbon không no, xuất hiện khi có sự phân bố không gian khác nhau của các nhóm thế xung quanh liên kết đôi C=C. Điều kiện bắt buộc là mỗi nguyên tử carbon tại liên kết đôi phải liên kết với hai nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau. Dựa vào nguyên tắc này, xét dãy các alkene có công thức cấu tạo thu gọn sau:
Số lượng alkene trong dãy trên có khả năng tồn tại đồng phân hình học là
A. 2.
B. 4.
C. 1.
D. 3.
Câu 9: Trong hóa học hữu cơ, các hydrocarbon được phân loại dựa trên đặc điểm cấu trúc của bộ khung carbon. Khác với các hydrocarbon mạch hở hay vòng no (alicyclic) thông thường, lớp hợp chất arene (hay hydrocarbon thơm) sở hữu một cấu trúc đặc biệt mang lại cho chúng những tính chất hóa học đặc trưng được gọi là "tính thơm" (dễ thế, khó cộng, bền với các tác nhân oxi hóa). Theo định nghĩa, arene là những hydrocarbon mà trong phân tử bắt buộc phải có chứa một hay nhiều
A. vòng benzene.
B. liên kết đơn.
C. liên kết đôi.
D. liên kết ba.
Câu 10: Chất nào sau đây cộng \(H_2\) dư (Ni, t°) tạo thành butane?
A. \(CH_3-CH_2-CH=CH_2\)
B. \((CH_3)_2C=CH_2\)
C. \(CH_3-CH=CH_2\)
D. \(CH_3-C\equiv CH\)
Câu 11: Sự khác biệt về vị trí của liên kết ba trong mạch carbon dẫn đến sự phân hóa rõ rệt về tính chất hóa học giữa các đồng phân alkyne. Đặc biệt, các nguyên tử hydrogen gắn trực tiếp vào nguyên tử carbon mang liên kết ba ở đầu mạch có tính linh động cao hơn hẳn. Dựa trên đặc điểm cấu tạo này, để phân biệt bằng phương pháp hóa học giữa but-1-yne (\(CH\equiv C-CH_2-CH_3\)) và but-2-yne (\(CH_3-C\equiv C-CH_3\)), có thể sử dụng thuốc thử nào sau đây?
A. Dung dịch HCl.
B. Dung dịch \(AgNO_3\) trong \(NH_3\).
C. Nước bromine.
D. Dung dịch \(KMnO_4\).
Câu 12: Cho các phát biểu sau về phương trình và quy luật phản ứng của một số hydrocarbon không no:
(a) Phản ứng cộng nước (hydrate hóa) của ethene trong điều kiện xúc tác acid và đun nóng, sản phẩm cô lập là vinyl alcohol (\(CH_2=CH-OH\)).
(b) Phản ứng hydrogen hóa ethyne bằng khí \(H_2\) khi sử dụng xúc tác Lindlar (Pd/\(PbCO_3\), đun nóng) thu được sản phẩm hữu cơ chủ yếu là ethene.
(c) Khi cho propene tác dụng với hydrogen bromide (HBr), sản phẩm chính thu được là 1-bromopropane.
(d) Dẫn khí ethyne qua thuốc thử Tolens \([Ag(NH_3)_2]OH\) sinh ra kết tủa màu vàng nhạt AgC≡CAg.
(e) Phản ứng hydrate hóa ethyne (xúc tác \(HgSO_4\) trong môi trường \(H_2SO_4\) ở 80 °C) sản phẩm cô lập là ethanal \(CH_3CHO\).
Số phát biểu sai là..........
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. (2 câu: 8 tùy chọn x 0,25 = 2 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, học sinh chọn đúng hoặc sai).
Câu 1: Nitro hóa benzene dùng hỗn hợp acid gồm sulfuric acid \(H_2SO_4\) đậm đặc, nitric acid \(HNO_3\) đậm đặc và nước. Nước tạo ra trong phản ứng làm hệ bị loãng, nên cần kiểm soát chỉ số tách nước G:
\[ G = \frac{m_{H_2SO_4} + m_2}{m_1} \]
m₁ và m₂ là khối lượng nước ban đầu và nước tạo thành
Một mẻ nạp 100 kg acid hỗn hợp gồm: 60% \(H_2SO_4\); 32 % \(HNO_3\); 8% \(H_2O\)
Quá trình dừng khi hiệu suất tiêu thụ \(HNO_3\) là 90%.
Phương trình phản ứng: \(C_6H_6 + HNO_3 \rightarrow C_6H_5NO_2 + H_2O\)
Các phát biểu sau là đúng hay sai?
a) \(H_2SO_4\) đậm đặc hút nước, đẩy cân bằng tạo nitrobenzene và tăng “độ mạnh” acid hỗn hợp.
b) Ở mức tiêu thụ 90% \(HNO_3\), khối lượng \(H_2O\) tạo thành xấp xỉ 9,14 kg.
c) Vì thúc đẩy phản ứng, khối lượng \(H_2SO_4\) trong hệ bị tiêu hao dần theo thời gian.
d) Ở mức tiêu thụ 90 % \(HNO_3\), chỉ số G của mẻ acid xấp xỉ 3,70.
(Không làm tròn trung gian; kết quả cuối làm tròn đến hàng phần mười).
Câu 2: Trong phòng thí nghiệm, bromobenzene được tổng hợp bằng thiết bị như hình vẽ. Quá trình tiến hành và tinh chế sản phẩm gồm các bước cơ bản sau:
(1) Cho 15,0 mL benzene khan và một lượng nhỏ mạt sắt vào bình phản ứng (bình cầu 3 cổ).
(2) Nhỏ từ từ 4,0 mL bromine lỏng từ phễu nhỏ giọt xuống bình phản ứng. Quan sát thấy hỗn hợp sủi bọt khí và sinh ra "khói trắng". Khí thoát ra được dẫn qua một ống thủy tinh nối với phễu ngược úp sát bề mặt dung dịch NaOH.
(3) Sau khi phản ứng kết thúc, thêm nước vào bình, lắc đều rồi tiến hành lọc để loại bỏ chất rắn.
(4) Chuyển phần chất lỏng vào phễu chiết, tách lấy lớp chất lỏng hữu cơ. Rửa lớp hữu cơ lần lượt bằng nước, dung dịch NaOH 10%, và lại bằng nước.
(5) Tách lấy lớp hữu cơ, thêm một lượng nhỏ calcium chloride khan vào, để yên tĩnh rồi lọc bỏ chất rắn.
(6) Đem hỗn hợp lỏng thu được đi chưng cất để thu lấy bromobenzene tinh khiết.
Giả sử khối lượng riêng của benzene và bromine lỏng ở điều kiện thí nghiệm lần lượt là 0,88 g/mL và 3,12 g/mL. Hiệu suất của toàn bộ quá trình tổng hợp đạt 80%.
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a) Hiện tượng "khói trắng" quan sát được ở bước (2) là do hơi bromine (\(Br_2\)) thoát ra và ngưng tụ khi tiếp xúc với không khí ẩm.
b) Phễu thủy tinh úp ngược được sử dụng ở bước (2) nhằm mục đích chính là ngăn chặn hiện tượng hút ngược dung dịch NaOH vào bình đun nóng.
c) Ở bước (4), dung dịch NaOH 10% được thêm vào phễu chiết để loại bỏ hoàn toàn xúc tác mạt sắt còn lẫn trong hỗn hợp lỏng.
d) Khối lượng bromobenzene thực tế thu được sau toàn bộ quá trình là 9,8 gam.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn – Điền số: (4 câu x 0,5 = 2 điểm)
Câu 1: Alkyne \(C_5H_8\) có bao nhiêu đồng phân cấu tạo tác dụng với dung dịch \(AgNO_3/NH_3\).
Câu 2: Ethene (\(C_2H_4\)) là hydrocarbon không no đơn giản nhất, mang lại giá trị to lớn trong công nghiệp hóa dầu (sản xuất vật liệu polymer) và giữ vai trò là một hormone thực vật tự nhiên điều hòa quá trình chín của quả. Dựa trên các đặc điểm về cấu tạo phân tử và tính chất hóa lý của hợp chất này, mỗi phát biểu dưới đây là đúng hay sai?
a) Khí ethene có khối lượng riêng lớn hơn không khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
b) Trong phòng thí nghiệm, ethene được điều chế trực tiếp bằng phản ứng tách nước từ ethanol.
c) Cấu trúc của một phân tử ethene bao gồm tổng cộng 4 liên kết \(\sigma\) và 1 liên kết \(\pi\).
d) Ethene có khả năng làm mất màu dung dịch nước bromine ở ngay điều kiện thường.
Số phát biểu sai là..............(điền số)
Câu 3: Trạng thái tồn tại của một chất ở một nhiệt độ T xác định phụ thuộc vào mối quan hệ giữa nhiệt độ đó với nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của chất. Cụ thể:
- Trạng thái rắn khi: T < nhiệt độ nóng chảy.
- Trạng thái lỏng khi: nhiệt độ nóng chảy < T < nhiệt độ sôi.
- Trạng thái khí khi: T > nhiệt độ sôi.
Cho thông tin thực nghiệm về nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi (°C) của một số hydrocarbon mạch hở như sau:
Những chất nào trong dãy trên tồn tại ở trạng thái lỏng ở điều kiện thường (T= 25 °C)? ..........(điền số thứ tự từ nhỏ đến lớn)
Câu 4: Cho các alkene sau: \(CH_2=CH_2, CH_2=CH-CH_3, CH_3-CH=CH-CH_3, CH_2=CH-CH_2-CH_3, (CH_3)_2C=C(CH_3)_2\).
Có bao nhiêu alkene khi tác dụng với hydrogen chloride (HCl) chỉ tạo ra một dẫn xuất halogen duy nhất (xét theo đồng phân cấu tạo)?
PHẦN IV. Tự luận (Học sinh trình bày lời giải).(2 hoặc 3 câu: 3 điểm)
Câu 1: Viết phương trình hóa học của các phản ứng sau và ghi rõ điều kiện nhiệt độ, xúc tác (nếu có):
1) Phản ứng nitro hóa toluene tạo ra 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) bằng dung dịch \(HNO_3\) đậm đặc (có mặt xúc tác \(H_2SO_4\) đậm đặc).
2) Phản ứng cộng dung dịch bromine (\(Br_2\)) vào phân tử propene.
3) Phản ứng cộng phân tử hydrogen bromide (HBr) vào propyne theo tỉ lệ mol 1:1 (chỉ viết phương trình tạo sản phẩm chính).
4) Phản ứng cộng nước (\(H_2O\)) vào acetylene tạo thành aldehyde.
5) Phản ứng thế nguyên tử halogen khi đun nóng 1-chloropropane trong dung dịch NaOH.
6) Phản ứng tách loại hydrogen halide khi đun nóng 2-chloropropane trong hỗn hợp dung dịch NaOH và ethanol (\(C_2H_5OH\)).
Câu 2: Viết đồng phân và gọi tên thay thế của alkene có công thức phân tử \(C_5H_{10}\).
Câu 3: Trong công nghiệp, toluene (\(C_7H_8\)) được nitro hóa để tạo dẫn xuất trinitro theo phương trình sau:
\(C_7H_8 + 3HNO_3\) (đậm đặc) \( \xrightarrow{H_2SO_4 \text{ đặc}, t^o} C_7H_5N_3O_6 + 3H_2O \)
Một mẻ sử dụng 1,00 tấn toluene có độ tinh khiết 98,5%.
Hiệu suất chung của toàn quá trình là 69,0%. Sản phẩm thu được là sản phẩm kỹ thuật có độ tinh khiết 96,0% (theo khối lượng). Biết:
- M(\(C_7H_8\)) = 92 g/mol
- M(\(C_7H_5N_3O_6\)) = 227 g/mol
Khối lượng sản phẩm \(C_7H_5N_3O_6\) thu được là bao nhiêu (tấn)?
(Không làm tròn trung gian; làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm)
ĐỀ SỐ 4
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. (12 câu x 0,25 = 3 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi học sinh chỉ chọn một phương án).
Câu 1: Đặc trưng cấu tạo của các hydrocarbon không no (như alkene, alkyne) là sự hiện diện của các liên kết \(\pi\) kém bền trong phân tử. Nhờ đặc điểm này, chúng dễ dàng tham gia phản ứng cộng và phản ứng oxi hóa ở ngay điều kiện thường, tạo ra các hiện tượng trực quan rõ rệt. Trong các hợp chất dưới đây, chất nào có khả năng làm mất màu cả dung dịch nước bromine và dung dịch thuốc tím (\(KMnO_4\)) ở nhiệt độ thường (25 °C)?
A. Butane (\(C_4H_{10}\)).
B. But-1-ene (\(C_4H_8\)).
C. Chloroethane (\(C_2H_5Cl\)).
D. Benzene (\(C_6H_6\)).
Câu 2: Công thức phân tử chung của alkyne là
A. \(C_n H_{2n+2}\)(n≥1)
B. \(C_n H_{2n}\) (n≥2)
C. \(C_n H_{2n-2}\) (n≥3)
D. \(C_n H_{2n-2}\) (n≥2)
Câu 3: Alkane \((CH_3)_2CH-CH_3\) có tên theo danh pháp thay thế là
A. 2-methylpropane.
B. isobutane.
C. butane.
D. 2-methylbutane.
Câu 4: Acetylene (\(C_2H_2\)) là một hydrocarbon không no đóng vai trò nguyên liệu nền tảng trong công nghiệp hóa hữu cơ, đặc biệt là quá trình tổng hợp các vật liệu polymer như poly(vinyl chloride). Cấu trúc không gian và bản chất liên kết hóa học quyết định trực tiếp đến mức độ hoạt động hóa học của hợp chất này. Số lượng liên kết pi (\(\pi\)) và liên kết sigma (\(\sigma\)) có trong một phân tử acetylene lần lượt là
A. 1 và 4.
B. 2 và 3.
C. 2 và 4.
D. 4 và 1.
Câu 5: Cho sơ đồ phản ứng hoá học sau: \(CH_3CHCICH_2CH_3 \xrightarrow{NaOH/C_2H_5OH, t^\circ} ?\)
Sản phẩm chính theo quy tắc Zaitsev của phản ứng trên là
A. but-1-ene.
B. but-2-ene.
C. but-1-yne.
D. but-2-yne.
Câu 6: Khi được chiếu sáng, benzene có thể phản ứng với \(Cl_2\) tạo thành sản phẩm hữu cơ nào?
A. 1
B. 2.
C. 4
D. 3.
Câu 7: Cho 2-methylpentane tác dụng với \(Cl_2\) (có chiếu sáng) có thể tạo tối đa bao nhiêu dẫn xuất monochloro là đồng phân cấu tạo của nhau?
A. 6
B. 5.
C. 4.
D. 3.
Câu 8: Cho các hydrocarbon X và Y có công thức cấu tạo sau:
Tên gọi của X và Y lần lượt là
A. p-xylene và m-xylene.
B. 1,2-dimethylbenzene và 1,3-dimethylbenzene.
C. m-xylene và o-xylene.
D. 1,3-dimethylbenzene và 1,2-dimethylbenzene.
Câu 9: Trong các hydrocarbon mạch hở, phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Độ dài liên kết đôi ngắn hơn độ dài liên kết đơn.
B. Liên kết \(\sigma\) kém bền hơn liên kết \(\pi\).
C. Liên kết đôi bền vững hơn liên kết đơn.
D. Liên kết cộng hóa trị bền vững hơn liên kết hydrogen.
Câu 10: Tính chất nào sau đây của các alkane không tăng khi khối lượng phân tử tăng?
A. Nhiệt độ sôi.
B. Khả năng bắt lửa.
C. Nhiệt độ nóng chảy.
D. Khối lượng riêng.
Câu 11: Biết độ dài liên kết đôi C=C là 134 pm, liên kết đơn C-C là 154 pm. Thực tế, 3 liên kết \(\pi\) trong vòng benzene không cố định ở các vị trí luân phiên mà giải tỏa đều trên toàn bộ vòng carbon, tạo thành hệ liên hợp khép kín. Giá trị nào dưới đây phù hợp nhất với độ dài liên kết giữa carbon và carbon trong phân tử benzene?
A. 125 pm.
B. 132 pm.
C. 160 pm.
D. 139 pm.
Câu 12: Cho các phát biểu sau về cấu tạo và tính chất hóa học của một số hydrocarbon thơm:
(a) Phản ứng thế giữa 1 mol toluene và 3 mol \(HNO_3\) đậm đặc (xúc tác \(H_2SO_4\) đậm đặc, đun nóng) sinh ra 1 mol 2,4,6-trinitrotoluene và 3 mol \(H_2O\).
(b) Khi đun nóng toluene với dung dịch \(KMnO_4\) dư, hợp chất hữu cơ thu được trực tiếp trong dung dịch sau phản ứng là benzoic acid.
(c) Để phân biệt ba chất lỏng mất nhãn gồm benzene, toluene và styrene, có thể chỉ sử dụng một thuốc thử duy nhất là dung dịch \(KMnO_4\).
(d) Trong phân tử styrene ở trạng thái cơ bản, tất cả các nguyên tử carbon và hydrogen đều cùng nằm trên một mặt phẳng.
(e) Polymer polystyrene (PS) được tổng hợp từ styrene có cấu trúc mạch chính được tạo thành bởi các vòng benzene liên kết trực tiếp với nhau.
Số phát biểu đúng là..........
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. (2 câu: 8 tùy chọn x 0,25 = 2 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, học sinh chọn đúng hoặc sai).
Câu 1: Đồ thị dưới đây biểu diễn mối quan hệ giữa số lượng nguyên tử carbon (trục hoành) và tỉ lệ số nguyên tử H/C (trục tung) của 4 hydrocarbon A, B, C, D.
Cho biết các dữ kiện thực nghiệm sau về 4 hợp chất này:
• Cả 4 chất đều là hydrocarbon mạch hở.
• Có đúng 2 chất tạo được kết tủa màu vàng nhạt khi tác dụng với lượng dư dung dịch \(AgNO_3\) trong \(NH_3\).
Các phát biểu sau là đúng hay sai?
(a) Có thể điều chế trực tiếp chất A trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng cho calcium carbide tác dụng với nước.
(b) Phản ứng cộng nước (xúc tác \(H_3PO_4\), đun nóng) vào chất B thu được sản phẩm chính là một alcohol bậc I.
(c) Chất C là thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên được khai thác từ các mỏ khí.
(d) Có thể phân biệt chất B và chất D bằng dung dịch nước bromine ở điều kiện thường.
Câu 2: Một Học sinh quan sát thấy toluene làm mất màu dung dịch bromine (xúc tác Fe) nhanh hơn hẳn benzene. Nhóm học sinh đặt giả thuyết: Tốc độ tiêu hao bromine trong phản ứng thế tỉ lệ thuận với số lượng nhóm alkyl gắn trên vòng.
Nhóm học sinh tiến hành thực nghiệm:
Bước 1: Cân 10,0 gam benzene và 10,0 gam toluene cho vào hai bình cầu đậy kín.
Bước 2: Thêm 50,0 mL dung dịch \(Br_2/CCl_4\) (nồng độ \(C_o\)) và đúng 0,2 gam bột Fe vào mỗi bình.
Bước 3: Khuấy đều ở 25 °C trong bóng tối. Lấy mẫu phân tích tại phút thứ 30.
Nhóm học sinh thu thập dữ liệu: Dùng chuẩn độ xác định nồng độ \(Br_2\) dư (C).
Mức độ phản ứng được tính bằng công thức: \(D\% = \frac{C_o - C}{C_o} \cdot 100\)
Tốc độ phản ứng được tính bằng công thức: \(v = \frac{D_1\%}{D_2\%}\)
\(D_1\%\) và \(D_2\%\) là mức độ phản ứng của toluene và benzene
Mỗi phát biểu sau là đúng hay sai?
a) Khối lượng bột sắt khác nhau giữa hai bình sẽ làm hỏng hoàn toàn mục tiêu của thực nghiệm.
b) Có thể thay dung môi \(CCl_4\) bằng nước cất để hòa tan tốt bromine và các hydrocarbon thơm.
c) Nếu \(C_o\) = 0,20 M và nồng độ dư C = 0,15 M, độ chuyển hóa D% đạt 25%.
d) Nếu nồng độ \(Br_2\) dư ở cả hai bình đều bằng 0, kết quả này vẫn ủng hộ giả thuyết.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn – Điền số: (4 câu x 0,5 = 2 điểm)
Câu 1: Đặc trưng cấu tạo của các alkene như propene (\(CH_2=CH-CH_3\)) là sự hiện diện của một liên kết đôi C=C, trong đó chứa một liên kết \(\pi\) kém bền, rất dễ bị đứt gãy để tham gia vào các phản ứng cộng và phản ứng oxi hóa. Tiến hành các thí nghiệm cho propene tác dụng lần lượt với các tác nhân sau trong điều kiện thích hợp:
khí hydrogen (\(H_2\)), nước (\(H_2O\)), dung dịch sodium hydroxide (NaOH), nước bromine (\(Br_2\)), dung dịch potassium permanganate (\(KMnO_4\)) và khí hydrogen chloride (HCl), t°.
Số lượng chất trong dãy có khả năng xảy ra phản ứng hóa học với propene là bao nhiêu?.............(điền số)
Câu 2: Benzoic acid (\(C_6H_5COOH\)) là một chất bảo quản thực phẩm quan trọng, được kí hiệu là E210. Trong công nghiệp, hóa chất này được tổng hợp bằng cách oxi hóa toluene (\(C_6H_5CH_3\)) bằng dung dịch \(KMnO_4\) đun nóng, sau đó acid hóa hỗn hợp bằng dung dịch HCl.
Phương trình phản ứng: \(5C_6H_5CH_3 + 6KMnO_4 + 9H_2SO_4 \rightarrow 5C_6H_5COOH + 3K_2SO_4 + 6MnSO_4 + 14H_2O\)
Một xưởng sản xuất tiến hành mẻ tổng hợp sử dụng nguyên liệu ban đầu là 4,60 kg toluene. Thực tế sản xuất ghi nhận hiệu suất của riêng giai đoạn phản ứng oxi hóa đạt 85,0%, tạo ra benzoic acid thô. Quá trình lọc và kết tinh lại trong nước nóng làm hao hụt mất 10,0% lượng benzoic acid này. Sản phẩm rắn thành phẩm thu được sau quá trình sấy khô có độ tinh khiết đạt 98,0% (tạp chất và độ ẩm chiếm 2,0% khối lượng).
Khối lượng sản phẩm rắn thành phẩm thu được sau mẻ sản xuất trên là bao nhiêu kilogram?
(Cho biết nguyên tử khối: C = 12; H = 1; O = 16. Không làm tròn các bước tính toán trung gian, kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng phần mười). Đáp án: [...................]
Câu 3: Tiến hành thí nghiệm điều chế khí ethylene và thử tính chất hóa học theo sơ đồ. Trong bình cầu đáy tròn chứa hỗn hợp phản ứng gồm ethanol và dung dịch \(H_2SO_4\) đậm đặc.
Chọn từ hoặc cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào các khoảng trống từ [A] đến [D] nhằm hoàn thiện đoạn mô tả thí nghiệm:
Để phản ứng tách nước từ ethanol tạo ra sản phẩm chính là khí ethylene, nhiệt độ của hỗn hợp trong bình cầu cần được đun nóng và kiểm soát chặt chẽ ở khoảng ..... [A]...... Khí ethylene sinh ra được dẫn lần lượt qua các ống nghiệm chứa thuốc thử. Tại ống nghiệm chứa dung dịch bromine, màu nâu đỏ của dung dịch nhạt dần đến mất màu hoàn toàn do ethylene đã tham gia phản ứng .....[B]..... làm phá vỡ liên kết \(\pi\) trong phân tử. Tiếp tục dẫn dòng khí vào ống nghiệm chứa dung dịch potassium permanganate, hiện tượng quan sát được là dung dịch mất màu tím và đồng thời xuất hiện [.....C]...... Quá trình làm mất màu dung dịch thuốc tím ở điều kiện thường chứng minh phân tử ethylene có tính .....[D]......
Các số tương ứng với [A] – [B] – [C] – [D] – (7) là..............(điền số)
Câu 4: Cho dãy gồm các hợp chất hydrocarbon sau:
(1) Acetylene (HC≡CH)
(2) Propadiene (\(CH_2=C=CH_2\))
(3) Propyne (\(CH_3-C\equiv CH\))
(4) But-2-yne (\(CH_3-C\equiv C-CH_3\))
(5) Vinylacetylene (\(CH_2=CH-C\equiv CH\))
(6) Phenylacetylene (\(C_6H_5-C\equiv CH\))
Có bao nhiêu chất trong dãy trên thuộc dãy đồng đẳng của alkyne?............(điền số)
PHẦN IV. Tự luận (Học sinh trình bày lời giải). (2 hoặc 3 câu: 3 điểm)
Câu 1: Alkene \(C_4H_8\) có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mà khi tác dụng với dung dịch HBr chỉ cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất?
Câu 2: Halothane (hợp chất X) là một dẫn xuất halogen dễ bay hơi, từng được dùng làm thuốc mê đường hô hấp. Phân tích thành phần nguyên tố của X cho: 12,15% C; 0,51% H; 28,88% F; 17,98% Cl; phần còn lại là Br. Phổ khối lượng (MS) của X cho peak ion phân tử \([M]^+\) có m/z = 196 (ứng với đồng vị phổ biến \(^{12}C\), \(^1H\), \(^{19}F\), \(^{35}Cl\), \(^{79}Br\)). Cho nguyên tử khối trung bình: C = 12; H = 1; F = 19; Cl = 35,5; Br = 79,9.
a) Từ % khối lượng, xác định công thức đơn giản nhất và dùng dữ kiện MS để suy ra công thức phân tử của X.
b) Biết trong X có một nguyên tử carbon liên kết với 3 nguyên tử F, hãy viết công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế.
c) Giải thích vì sao X có nhiệt độ sôi thấp (~50,2 °C) và dễ bay hơi ở nhiệt độ phòng.
d) (Định lượng – nhiệt phản ứng từ năng lượng liên kết)
Một bước điều chế X có thể mô tả bằng phản ứng thế (chiếu sáng):
\(CF_3-CH_2Cl + Br_2 \rightarrow X + HBr\)
Cho năng lượng liên kết trung bình (kJ/mol): C-H: 413; Br-Br: 193; C-Br: 276; H-Br: 366.
Cho biết phản ứng này tỏa nhiệt hay thu nhiệt?
Câu 3: Trong công nghiệp lọc hóa dầu, quá trình cracking và reforming thường được kết hợp để chuyển hóa các phân đoạn hydrocarbon nặng thành các sản phẩm có giá trị kinh tế cao hơn (như nhiên liệu có chỉ số octane cao hoặc nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ). Một quy trình thực nghiệm được tiến hành như sau:
Nạp 14200 kg decane nguyên chất vào thiết bị cracking xúc tác. Tại đây, decane bị phân cắt tạo ra propene và heptane với hiệu suất chuyển hóa đạt 82,5% (giả sử chỉ có chỉ tạo thành 2 phẩm này). Toàn bộ lượng heptane ngưng tụ thu hồi được đưa tiếp vào tháp reforming (xúc tác, t°) để thực hiện quá trình tách hydrogen-đóng vòng, tạo thành toluene và khí hydrogen. Hiệu suất của giai đoạn reforming này đạt 76,4%.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b) Tính khối lượng toluene (theo kg) thực tế thu được từ quá trình sản xuất trên. (không làm tròn ở các bước tính toán trung gian, kết quả cuối cùng chỉ lấy phần nguyên).
ĐỀ SỐ 5
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. (12 câu x 0,25 = 3 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi học sinh chỉ chọn một phương án).
Câu 1: Phản ứng tách hydrogen chloride từ dẫn xuất 1-chloropropane (\(CH_3CH_2CH_2Cl\)) tạo ra sản phẩm là alkene X. Tiến hành cho alkene X tham gia phản ứng cộng với phân tử bromine (\(Br_2\)), sản phẩm thu được có công thức cấu tạo nào sau đây?
A. \(CH_3CH_2CH_2Br\).
B. \(CH_3CHBrCH_3\).
C. \(CH_3CH_2CHBr_2\).
D. \(CH_3CHBrCH_2Br\).
Câu 2: Các nhóm thế có sẵn trên vòng benzene có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phản ứng và hướng của các tác nhân thế tiếp theo vào vòng thơm. Nhóm alkyl là nhóm đẩy electron, làm tăng mật độ electron trên vòng benzene. Dựa vào quy luật định hướng này, sản phẩm chủ yếu trong hỗn hợp thu được khi cho toluene phản ứng với bromine theo tỉ lệ mol 1:1 (có mặt xúc tác FeBr₃) là
A. p-bromotoluene và m-bromotoluene.
B. benzyl bromide.
C. o-bromotoluene và p-bromotoluene.
D. o-bromotoluene và m-bromotoluene.
Câu 3: Công thức cấu tạo của 3-methylbut-1-yne là
A. \((CH_3)_2CH-C\equiv CH\).
B. \(CH_3CH_2CH_2-C\equiv CH\).
C. \(CH_3-C\equiv C-CH_2CH_3\).
D. \(CH_3CH_2- C\equiv C-CH_3\).
Câu 4: Phản ứng cộng nước vào alkyne là một phương pháp quan trọng để tổng hợp các hợp chất carbonyl. Xét phương trình hóa học sau: \(C_2H_2 + H_2O \xrightarrow{xt, HgSO_4, t^\circ} A\).
Hợp chất A thu được là sản phẩm chính, tồn tại ở trạng thái bền vững và có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp hữu cơ. Công thức cấu tạo của hợp chất A là
A. \(CH_2=CHOH\).
B. \(CH_3CHO\).
C. \(CH_3COOH\).
D. \(C_2H_5OH\).
Câu 5: Trong công nghiệp chế biến dầu mỏ, để sản xuất các loại xăng có chỉ số octane cao, người ta sử dụng nhiệt độ và chất xúc tác để chuyển hóa các alkane mạch không phân nhánh (n-alkane) thành các alkane mạch nhánh (isoalkane) có cùng số nguyên tử carbon. Quá trình chuyển hóa này được gọi là
A. quá trình cracking.
B. quá trình hydrogen hóa.
C. quá trình alkyl hóa.
D. quá trình reforming.
Câu 6: Sản phẩm hữu cơ khi cho propyne tác dụng với dung dịch \(AgNO_3\) trong ammonia là chất nào?
A. \(CH_3-C\equiv C-Ag\)
B. \(CH_3-C-Ag\equiv C-Ag\)
C. AgC≡CAg
D. \(Ag-CH_2-C\equiv C-Ag\)
Câu 7: Ethylene (\(C_2H_4\)) là hydrocarbon không no đơn giản nhất, giữ vai trò nguyên liệu nền tảng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ và là một hormone tự nhiên ở thực vật. Khi phân tích về tính chất vật lý và đặc điểm cấu trúc phân tử của hợp chất này, xét các phát biểu sau:
(1) Ở điều kiện thường, ethylene tồn tại ở trạng thái tập hợp khí.
(2) Trong một phân tử ethylene có chứa tổng cộng 5 liên kết \(\sigma\) và 1 liên kết \(\pi\).
(3) Mỗi nguyên tử hydrogen trong phân tử đều tham gia tạo liên kết đồng thời với hai nguyên tử carbon.
(4) Tất cả sáu nguyên tử trong phân tử ethylene đều cùng nằm trên một mặt phẳng.
(5) Ethylene là alkene đơn giản nhất có khả năng tồn tại đồng phân hình học (cis-trans).
Số phát biểu đúng là bao nhiêu?
Câu 8: Chất nào sau đây có thể làm nhạt màu dung dịch \(Br_2\) trong \(CCl_4\) ở điều kiện thường?
A. Benzene.
B. Toluene.
C. Styrene.
D. Naphthalene.
Câu 9: Quá trình thế nguyên tử halogen bằng nhóm -OH trong phân tử dẫn xuất halogen R-X (với X là Cl, Br, I) dưới tác dụng của dung dịch kiềm được gọi là phản ứng
A. tách.
B. thủy phân.
C. cộng.
D. trung hòa.
Câu 10: Hợp chất nào sau đây không tồn tại?
A. A
B. B
C. C
D. D
Câu 11: Trong công nghiệp hóa dầu, quá trình reforming hexane và heptane thu được hỗn hợp lỏng chứa nhiều hydrocarbon thơm, trong đó phổ biến nhất là benzene và toluene. Cả hai hợp chất này đều hòa tan hoàn toàn vào nhau theo mọi tỉ lệ tạo thành một hỗn hợp đồng nhất. Bảng dưới đây cung cấp một số thông số vật lí của benzene và toluene đo ở điều kiện áp suất chuẩn:
Phương pháp vật lí nào sau đây là phù hợp và tối ưu nhất để tách riêng benzene và toluene ra khỏi hỗn hợp của chúng?
A. Chưng cất.
B. Chiết lỏng - lỏng.
C. Kết tinh.
D. Sắc ký cột.
Câu 12: Ở điều kiện thường, benzene và toluene đều là những chất lỏng không màu, trong suốt, dễ cháy và có mùi đặc trưng. Cho các phát biểu sau về tính chất hóa học của hai hydrocarbon thơm này:
(a) Toluene (\(C_6H_5CH_3\)) không tham gia phản ứng cộng với nước bromine ở điều kiện thường.
(b) Benzene (\(C_6H_6\)) có khả năng làm mất màu dung dịch \(KMnO_4\) khi được đun nóng.
(c) Phản ứng giữa toluene và bromine khan (xúc tác FeBr₃, đun nóng) ưu tiên xảy ra sự thế nguyên tử hydrogen ở vòng benzene.
(d) Phản ứng nitro hóa toluene bằng hỗn hợp \(HNO_3\) đậm đặc và \(H_2SO_4\) đậm đặc sinh ra hỗn hợp sản phẩm chính gồm ortho-nitrotoluene và meta-nitrotoluene.
(e) Trong cấu trúc phân tử, cả benzene và toluene đều có hệ liên kết pi (\(\pi\)) liên hợp khép kín tạo nên tính thơm đặc trưng.
Số phát biểu sai là.......
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. (2 câu: 8 tùy chọn x 0,25 = 2 điểm)
(Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, học sinh chọn đúng hoặc sai).
Câu 1: Hình ảnh trên mô phỏng bộ khung carbon của 8 hợp chất hydrocarbon (được ký hiệu từ A đến H) có cùng số nguyên tử carbon (\(C_4\)). Các quả cầu màu xám tượng trưng cho nguyên tử carbon, các liên kết còn thiếu được mặc định đã bão hòa hoàn toàn bởi nguyên tử hydrogen.
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a) Hai mô hình A và C biểu diễn cấu trúc của các hợp chất thuộc dãy đồng đẳng alkane.
b) Phản ứng cộng phân tử hydrogen chloride (HCl) vào chất B sinh ra sản phẩm chính là 1-chlorobutane.
c) Chất B và chất H là hai đồng phân cấu tạo của nhau.
d) Cả hai chất D và E đều có khả năng tạo kết tủa màu vàng nhạt khi tác dụng với dung dịch \(AgNO_3\) trong \(NH_3\).
Câu 2: Một nhóm học sinh tiến hành điều chế ethyl bromide (\(C_2H_5Br\)) bằng cách cho 25,0 gam NaBr rắn, 5,0 mL ethanol tuyệt đối (D = 0,789 g/mL) và 30,0 mL dung dịch \(H_2SO_4\) 98% (D = 1,84 g/mL) vào bình cầu. Đun nóng hỗn hợp phản ứng, sản phẩm bay hơi được dẫn qua ống sinh hàn ngưng tụ và rơi xuống một bình thu chứa sẵn 100 mL nước cất.
Cho biết một số thông số vật lí của các chất liên quan như sau:
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a) Lượng khí HBr dư không ngưng tụ sẽ bay thoát hoàn toàn ra ngoài môi trường không khí.
b) Trong bình thu, ethyl bromide lỏng ngưng tụ sẽ chìm xuống tạo thành lớp chất lỏng dưới đáy.
c) Để thu được nhiều sản phẩm lỏng, bình thu cần được ngâm trong chậu nước ấm khoảng 40 °C.
d) Nếu hiệu suất quá trình đạt 100%, thể tích ethyl bromide lỏng thu được tối đa xấp xỉ 6,4 mL.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn – Điền số: (4 câu x 0,5 = 2 điểm)
Câu 1: Hướng phản ứng của các dẫn xuất halogen (tham gia phản ứng thế tạo alcohol hay phản ứng tách loại tạo alkene) phụ thuộc quyết định vào bản chất của dung môi, tác nhân base và đặc điểm cấu trúc của gốc hydrocarbon. Tiến hành các thí nghiệm đun nóng các dẫn xuất halogen trong các điều kiện khác nhau như sau:
(a) Đun nóng benzyl chloride (\(C_6H_5CH_2Cl\)) trong dung dịch NaOH.
(b) Đun nóng 1-chloropropane (\(CH_3CH_2CH_2Cl\)) trong hỗn hợp KOH và ethanol (\(C_2H_5OH\)).
(c) Đun nóng 1-chloropropane (\(CH_3CH_2CH_2Cl\)) trong dung dịch NaOH.
(d) Đun nóng 3-chlorobut-1-ene (\(CH_3CHCICH=CH_2\)) trong hỗn hợp KOH và ethanol (\(C_2H_5OH\)).
(e) Đun nóng 1,2-dichloroethane (\(CH_2CICH_2Cl\)) trong dung dịch NaOH.
Số thí nghiệm xảy ra phản ứng tạo ra sản phẩm chính là alcohol là......................(điền số)
Câu 2: Hợp chất hữu cơ A (một hydrocarbon có chứa vòng thơm) được phân lập từ nhựa cây tự nhiên. Phân tích phổ khối lượng (MS) của A cho thấy peak ion phân tử \([M]^+\) có giá trị m/z = 104. Phổ hồng ngoại (IR) của A có các tín hiệu hấp thụ đặc trưng tại 3080 cm⁻¹, 1630 cm⁻¹ và vùng 1600 – 1500 cm⁻¹.
Cho A tham gia phản ứng cộng với hydrogen bromide (HBr) khan, thu được hỗn hợp sản phẩm. Hỗn hợp được rửa bằng dung dịch kiềm loãng để loại bỏ HBr dư, sau đó tiến hành chưng cất áp suất thấp thu được chất lỏng X (sản phẩm chính). Phổ IR của X có các tín hiệu hấp thụ tại 3080 cm⁻¹, vùng 1600 – 1500 cm⁻¹, vùng 2950 – 2850 cm⁻¹ và một dải hấp thụ mạnh ở vùng 650 – 500 cm⁻¹ (đặc trưng cho liên kết C-Br); đồng thời tín hiệu 1630 cm⁻¹ của liên kết C=C đã hoàn toàn biến mất.
Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS) của X được tóm tắt trong bảng sau:
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a) Hợp chất A có công thức phân tử là \(C_8H_8\) và thuộc loại hợp chất arene.
b) Sản phẩm chính X được hình thành tuân theo quy tắc cộng Markovnikov khi cho A tác dụng với HBr.
c) Hai peak ion phân tử tại m/z = 184 và m/z = 186 trên phổ MS chứng tỏ chất lỏng X tồn tại dưới hai dạng đồng phân cấu tạo.
d) Phương pháp chưng cất áp suất thấp được lựa chọn để tinh chế X nhằm mục đích làm giảm nhiệt độ sôi.
Số sóng hấp thụ đặc trưng trên phổ hồng ngoại (IR) của một số liên kết
Số phát biểu sai là................(điền số)
Câu 3: Cho các chất sau: ethene, ethyne, ethane.
a) Có 2 chất làm mất màu dung dịch bromine.
b) Chúng đều là các chất khí, hầu như không tan trong nước.
c) Chỉ có ethene tham gia phản ứng cộng \(H_2\) (Ni,t°).
d) Có thể dùng dung dịch \(AgNO_3/NH_3\) để phân biệt 3 chất trên.
Số phát biểu sai là ............(điền số)
Câu 4: Lựa chọn từ hoặc cụm từ thích hợp từ ngân hàng đáp án để điền vào các vị trí [A], [B], [C], [D] trong đoạn thông tin sau (mỗi từ/cụm từ chỉ được sử dụng tối đa một lần):
"Freon-22 (thuộc nhóm HCFC) có công thức phân tử \(CHF_2Cl\), tên thay thế là...[A]..., từng được sử dụng phổ biến làm môi chất trong các hệ thống làm lạnh. Nhờ có tương tác van der Waals yếu giữa các phân tử, hợp chất này có nhiệt độ sôi rất thấp (khoảng -40,8 °C) nên tồn tại ở trạng thái...[B]... trong điều kiện thường. Khi phát tán lên tầng bình lưu, do năng lượng liên kết C-Cl (khoảng 327 kJ/mol) nhỏ hơn đáng kể so với liên kết C-F (khoảng 485 kJ/mol) và C-H (khoảng 414 kJ/mol), phân tử Freon-22 dễ bị bức xạ tử ngoại phân cắt ưu tiên tại liên kết C-Cl tạo ra các gốc tự do chlorine. Các gốc tự do này đóng vai trò xúc tác liên tục...[C]... tầng ozone. Bên cạnh đó, sự tích tụ của loại chất này ở tầng đối lưu còn hấp thụ mạnh bức xạ hồng ngoại, trực tiếp làm gia tăng hiệu ứng...[D]..., góp phần gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu."
Các số tương ứng với [A]-[B]-[C]-[D] là ............(điền số)
PHẦN IV. Tự luận (Học sinh trình bày, lời giải). (2 hoặc 3 câu: 3 điểm)
Câu 1: Nêu hiện tượng quan sát được và viết phương trình phản ứng khi cho acetylene (CH≡CH) lần lượt vào dung dịch Bromine, dung dịch \([Ag(NH_3)_2OH]\).
Câu 2: Trong công nghiệp lọc hóa dầu, quá trình cracking tạo ra hydrocarbon X mạch hở, là nguyên liệu trung gian quan trọng để tổng hợp polymer và hóa chất cơ bản. Kết quả phân tích thành phần nguyên tố cho thấy X chứa 85,714% carbon về khối lượng. Phân tích phổ khối lượng (MS) của X ghi nhận được peak ion phân tử \([M]^+\) có giá trị m/z = 70.
a) Xác định công thức phân tử của hydrocarbon X. Cho biết nguyên tử khối: C = 12,0; H = 1,0.
b) Phân tích cấu trúc cho thấy phân tử X có mạch carbon không phân nhánh và có khả năng tồn tại đồng phân hình học. Viết công thức cấu tạo của đồng phân dạng trans của X và gọi tên theo danh pháp thay thế.
c) Quá trình rò rỉ X ra môi trường có nguy cơ gây cháy nổ rất cao. Tính thể tích không khí tối thiểu (đo ở điều kiện chuẩn 25 °C, 1 bar) cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 7,00 gam hydrocarbon X. Giả thiết không khí chứa 21,0 % thể tích khí oxygen và thể tích mol chất khí ở điều kiện chuẩn là 24,79 L/mol.
Câu 3: Tổng hợp Ethanol và Nhựa PVC từ Acetylene
Trong công nghiệp, acetylene là nguyên liệu quan trọng để tổng hợp nhiều hóa chất cơ bản và vật liệu polymer. Một nhà máy hóa chất sử dụng nguồn nguyên liệu ban đầu là 2479 m³ hỗn hợp khí (ở 25 °C, 1 bar) có chứa 90,0 % acetylene về thể tích để vận hành đồng thời hai dây chuyền sản xuất theo sơ đồ sau:
Lượng khí nguyên liệu được phân luồng như sau: 40,0% thể tích được đưa vào dây chuyền 1 để sản xuất dung dịch ethanol và 60% thể tích được đưa vào dây chuyền 2 để sản xuất nhựa PVC.
Biết các thông số kĩ thuật của nhà máy:
-Dây chuyền 1: Hiệu suất phản ứng cộng hydrogen là 80% và phản ứng hydrate hóa là 90%. Khối lượng riêng của ethanol nguyên chất là 0,8 g/mL.
-Dây chuyền 2: Hiệu suất phản ứng cộng hydrogen chloride là 85% và phản ứng trùng hợp là 90%. Sản phẩm nhựa PVC thương mại sau quá trình phối trộn chứa 95% PVC nguyên chất về khối lượng.
a) Xác định công thức cấu tạo của các chất hữu cơ (A), (B) và viết các phương trình hóa học xảy ra.
b) Tính thể tích (L) dung dịch ethanol 40° thực tế thu được từ dây chuyền 1.
c) Tính khối lượng (kg) sản phẩm nhựa PVC thương mại thực tế thu được từ dây chuyền 2.
