Chương VII. HIĐROCACBON THƠM. NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN. HỆ THỐNG HOÁ VỀ HIĐROCACBON.

BÀI 35. BENZEN VÀ ĐỒNG ĐẲNG. MỘT SỐ HIĐROCACBON THƠM KHÁC.

1. Ứng với công thức phân tử $C_{8}H_{10}$ có bao nhiêu đồng phân hiđrocacbon thơm?

A. 2.

B.3.

C.4.

D. 5.

Hãy chọn đáp án đúng.

Giải

Chọn C

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

Giải

Benzen và toluen cùng tác dụng được với

* $H_{2}$ (Ni, $t^{0}$)

3. Viết phương trình hoá học của các phản ứng hoá học 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 $HNO_{3}$ và $H_{2}SO_{4}$ đặc.

Giải

4. 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.

Giải

- Chất làm mất màu nước brom là hex-1-en

- Chất làm mất màu dung dịch thuốc tím khi đun nóng là toluen. Còn lại là benzen

5. Hiđrocacbon X là chất lỏng có tỉ khối hơi so với không khí bằng 3,17. Đốt cháy hoàn toàn X thu được $CO_{2}$ có khối lượng bằng 4,28 lần khối lượng $H_{2}O$. Ở nhiệt độ thường, X không làm mất màu dung dịch brom; khi đun nóng, X làm mất màu dung dịch $KMnO_{4}$.

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 và $H_{2}$ (xúc tác Ni, đun nóng), với brom (có mặt bột Fe), với hỗn hợp dư của axit $HNO_{3}$ và axit $H_{2}SO_{4}$ đậm đặc.

Giải

a) $M_{X}$ = 3,17. 29 = 92. Đặt công thức X là $C_{x}H_{y}$ thì 12x + y = 92

Chỉ có x = 7; y = 8 là phù hợp

Vì X không làm mất màu nước brom nhưng làm mất màu dung dịch $KMnO_{4}$ khi đun nóng nên X phải là toluen

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

Giải

7. Cho benzen tác dụng với lượng dư $HNO_{3}$ đặc có xúc tác $H_{2}SO_{4}$ đặc để điều chế nitrobenzen. Tính khối lượng nitrobenzen thu được khi dùng 1,00 tấn benzen với hiệu suất 78,0%.

Giải

⇒ $m_{C_{6}H_{5}NO_{2}}$ = $\large \frac{1.123}{78}$.$\large \frac{78}{100}$ = 1,23 tấn

8. So sánh tính chất hoá học của etylbenzen với stiren, viết phương trình hoá học của các phản ứng để minh hoạ.

Giải

* Giống

- Etylbenzen và stiren đều có thể cho phản ứng thế vào vòng benzen

- Đều có thể cộng hợp với $H_{2}$ cho cùng một sản phẩm là etylxiclohexan

Ví dụ:

* Khác

- Stiren làm mất màu nước brom và dung dịch $KMnO_{4}$ ở ngay nhiệt độ thường, trong khi etylbenzen không làm mất màu nước brom và chỉ làm mất màu dung dịch $KMnO_{4}$ khi nung nóng.

Stiren còn cho được phản ứng trùng hợp.

9. Dùng công thức hoá học viết phương trình hoá học của stiren với.

a) $H_{2}O$ (xúc tác $H_{2}SO_{4}$)

b) HBr.

c) $H_{2}$ (theo tỉ lệ mol 1 : 1, xúc tác Ni)

Giải

10. Trình bày phương pháp hoá học phân biệt 3 chất lỏng sau: toluen, benzen, Stiren. Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã dùng.

Giải

- Chất làm mất màu nước brom là stiren

- Chất làm mất màu dung dịch $KMnO_{4}$ khi đun nóng là toluen. Còn lại là benzen

11. Khi tách hiđro của 66,25 kg etylbenzen thu được 50,00kg stiren. Tiến hành phản ứng trùng hợp toàn bộ lượng stiren này thu được hỗn hợp 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) Polistiren có phân tử khối trung bình bằng 3,12.$10^{5}$. Tính hệ số trùng hợp trung bình của polime.

Giải

⇒ H = $\large \frac{52.100}{65}$ = 80 (%)

b) 5,2g A làm mất màu dung dịch chứa 0,009 mol $Br_{2}$

52kg A tức 52 000g A → 90 mol $Br_{2}$

Mà $n_{stiren}$ dư = $n_{Br_{2}}$ , do đó $m_{stiren}$ dư = 90 . 104 = 9360 g

Vậy $m_{stiren}$ đã trùng hợp = 52 000 – 9360 = 42 640 g

c) Hệ số trùng hợp trung bình của PS = $\large \frac{3,12.10^{5}}{104}$ = 3 000

12. 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

Giải

Đun nóng để naphtalen thăng hoa. Thu lấy hơi naphtalen rồi làm lạnh ta được naphtalen sạch

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

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

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

Giải

b) Cứ 1 mol benzen được 1 mol stiren

Hay 78 g benzen được 104g stiren

⇒ 1 tấn → $\large \frac{104}{78}$ tấn stiren

⇒ $m_{stiren}$ thu được = $\large \frac{104}{78}$.$\large \frac{78}{100}$ = 1,04 tấn.