50 bài tập về Phản ứng cộng của Anken (có đáp án 2024) và cách giải

Dạng 1: Bài tập về phản ứng cộng của Anken và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Trong phân tử anken có 1 liên kết đôi C = C, gây nên tính chất hóa học đặc trưng của anken: dễ dàng tham gia phản ứng cộng tạo thành hợp chất no tương ứng.

- Cộng H₂ (xt: Ni hoặc Pt hoặc Pd): C_nH_2n + H₂ $\stackrel{Ni,t^o}{\to }$ C_nH_{2n + 2}

- Cộng Br₂ (điều kiện thường): C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

Phản ứng này dùng để phân biệt anken với ankan.

- Cộng HX: Phản ứng cộng HX của anken tuân theo quy tắc Mac – cốp – nhi – cốp.

Ví dụ:

CH₃ – CH = CH₂ + HBr → CH₃ – CHBr – CH₃ (sản phẩm chính)

- Phương pháp giải:

+ Đối với cộng HX, X₂ ta cần xác định tỉ lệ mol giữa HX, X₂ với C_xH_y để từ đó $\to$ CTTQ của hợp chất hữu cơ

+ Đối với phản ứng cộng H₂: Số mol khí giảm sau phản ứng bằng số mol của H₂ đã phản ứng: $n_{khí\downarrow }={n_{H_2}}_{\left(pu\right)}$

Lưu ý: Sau khi cộng H₂ mà khối lượng mol trung bình của sản phẩm tạo thành nhỏ hơn 28 thì chắc chắn có H₂ dư

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. etilen.

B. but-2-en.

C. hex-2-en.

D. 2,3-đimetylbut-2-en.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}\begin{array}{l}{n}_{B{r}_2}=\frac{8}{160}=0,05mol\\ \to n_{anken}=n_{B{r}_2}=0,05mol\end{array}\\ \to M_{anken}=\frac{2,8}{0,05}=56\\ \to ankencóCTPTlàC_4{H}_8\end{array}$

Vì hiđrat hóa A chỉ thu được 1 ancol duy nhất $\to$ A là CH₃-CH=CH-CH₃ (but-2-en)

Đáp án B

Ví dụ 2:

A. 20%

B. 25%

C. 50%

D. 40%

Hướng dẫn giải

C₂H₄ (M = 28) 13

$\overline{M}=15$

H₂ (M = 2) 13

$\to \frac{n_{C_2{H}_4}}{n_{H_2}}=1$

$\to$ Hiệu suất tính theo anken hoặc H₂ đều được

Giả sử: $n_X=1mol\to m_X=15.1=15g=m_Y$

Mà ${\overline{M}}_Y=5.4=20\to n_Y=\frac{15}{20}=0,75mol\to n_{H_{2}pu}=1–0,75=0,25mol$

$\to H=\frac{0,25}{0,5}.100\%=50\%$

Đáp án C

Ví dụ 3:

A. C₃H₆ và C₄H₈

B. C₄H₈ và C₅H₁₀

C. C_5­H₁₀ và C₆H₁₂

D. C₃H₆ và C₅H₁₀

Hướng dẫn giải

$n_X=\frac{3,36}{22,4}=0,15mol$

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

Khối lượng bình brom tăng bằng khối lượng của 2 anken: $\to m_X=7,7gam$

$M_{C_n{H}_{2n}}=\frac{7,7}{0,15}\approx \text{51,3 }\to n=3,67$

$\to$ CTPT của 2 anken kế tiếp là: C₃H₆ và C₄H₈

Đáp án A

C. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. CH₃-CH₂-CHBr-CH₂Br

B. CH₂Br-CH₂-CH₂-CH₂Br

C. CH₃-CH₂-CHBr-CH₃

D. CH₃-CH₂-CH₂-CH₂Br

Hướng dẫn giải

Quy tắc: Trong phản ứng cộng HX vào liên kết đôi, nguyên tử H ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon bậc thấp hơn, còn nguyên tử hay nhóm nguyên tử X ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon bậc cao hơn.

$\to$ Nguyên tử brom sẽ ưu tiên thế vào cacbon số 2

Đáp án C

Câu 2: Anken C₄H₈ có bao nhiêu đồng phân khi tác dụng với dung dịch HCl chỉ cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất

A. 2

B. 1

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Các đồng phân của anken C₄H₈:

CH₂=CH–CH­­­₂–CH₃

CH₃–CH=CH–CH₃

CH₂=C(CH₃)₂

HCl là tác nhân bất đối xứng, để phản ứng tạo ra 1 sản phẩm thì anken phải đối xứng

$\to$Chỉ có CH₃–CH=CH–CH₃ thỏa mãn, tuy nhiên CH₃–CH=CH–CH₃ có đồng phân hình học nên có 2 đồng phân

Đáp án A

Câu 3:

A. 0,05 và 0,1

B. 0,1 và 0,05

C. 0,12 và 0,03

D. 0,03 và 0,12

Hướng dẫn giải

Khối lượng bình brom tăng = khối lượng etilen

$\begin{array}{l}\to m_{etilen}=2,8g\\ \to n_{etilen}=\frac{2,8}{28}=0,1\\ \to n_{etan}=0,15-0,1=0,05\end{array}$

Đáp án A

Câu 4:

A. 50,00%

B. 66,67%

C. 57,14%

D. 28,57%

Hướng dẫn giải

$n_X=\frac{6,72}{22,4}=0,3\left(mol\right)$

$\begin{array}{l}\begin{array}{c}{C}_2{H}_4:x\left(mol\right)\\ C_3{H}_6:y\left(mol\right)\end{array}\\ \to \begin{array}{c}x+y=0,3\\ 28x+42y=9,8\end{array}\iff \begin{array}{c}x=0,2\\ y=0,1\end{array}\\ \to \%V_{C_2{H}_4}=\frac{0,2}{0,3}.100\%=66,67\%\end{array}$

Đáp án B

Câu 5:

A. 25% và 75%

B. 33,33% và 66,67%

C. 40% và 60%

D. 35% và 65%

Hướng dẫn giải

$n_X=\frac{3,36}{22,4}=0,15mol$

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

Khối lượng bình brom tăng bằng khối lượng của 2 anken: $\to m_X=7,7gam$

$\to$ CTPT của 2 anken kế tiếp là: C₃H₆ và C₄H₈

$\begin{array}{l}\begin{array}{c}{C}_3{H}_6:a\left(mol\right)\\ C_4{H}_8:b\left(mol\right)\end{array}\\ \to \begin{array}{c}a+b=0,15\\ 42a+56b=7,7\end{array}\iff \begin{array}{c}a=0,05\\ b=0,1\end{array}\\ \to \%V_{C_3{H}_6}=\frac{0,05}{0,15}.100\%=33,33\%\\ \%V_{C_4{H}_8}=100\%-33,33\%=66,67\%\end{array}$

Đáp án B

Câu 6:

A. but-1-en

B. etilen

C. but-2-en

D. propilen

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}\%m_{Br}=\frac{80.2}{M_Y}.100\%=74,08\%\\ \to M_Y=216\\ \to M_X=M_Y-80.2=56\end{array}$

X là C₄H₈

Mà X + HBr thu được 2 sản phẩm

$\to C{H}_2=CH-C{H}_{2}C{H}_3\left(but-1-en\right)$

Đáp án A

Câu 7:

A. C₂H₄

B. C₃H₆

C. C₄H₈

D. C₅H₁₀

Hướng dẫn giải

Giả sử $n_{H_2}=n_{Olefin}=1mol$

$\to$ Hiệu suất phản ứng tính theo H₂ hoặc anken là như nhau

$\to$ n _giảm = n_{H2 phản ứng} =1.0,75 = 0,75 mol

$\to$ n_A = n_{hỗn hợp ban đầu} – n_giảm= 2 – 0,75 = 1,25 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: $m_{H_2}+m_{C_n{H}_{2n}}=m_A$

$\begin{array}{l}\to {\overline{M}}_A=\frac{1.2+1.14n}{1,25}=23,2.2\\ \to n=4\end{array}$

$\to$công thức phân tử olefin là C₄H₈

Đáp án C

Câu 8:

A. but-1-en

B. etilen

C. but-2-en

D. propilen

Hướng dẫn giải

X + Br₂ → Y (C_xH_yBr₂)

$\begin{array}{l}\frac{80.2}{M_Y}.100\%=74,08\%\to M_Y=216\to M_X=216–160=56\\ \to C_4{H}_8\end{array}$

Mà X phản ứng với HCl tạo 2 sản phẩm hữu cơ có cấu tạo khác nhau nên X là but-1-en

Đáp án A

Câu 9:

A. 20%.

B. 50%.

C. 80%.

D. 70%.

Hướng dẫn giải

Y phản ứng với dung dịch Br₂ $\to$ anken dư

n_{anken dư} = $n_{B{r}_2}$= 0,2 mol

$\to$ n_{anken phản ứng} = 1 – 0,2 = 0,8 mol

- $n_{anken}=1mol<n_{H_2}=1,6mol\to$ hiệu suất phản ứng tính theo anken

$\to H=\frac{0,8}{1}.100\%=80\%$

Đáp án C

Câu 10:

A. 0,070 mol

B. 0,015 mol

C. 0,075 mol

D. 0,050 mol

Hướng dẫn giải

$C_n{H}_{2n}+H_2\stackrel{Ni,t^o}{\to }{C}_n{H}_{2n+2}$

Vì đun nóng trong bình kín nên: m_X = m_Y = n_X.M_X = 1.2.9,25 = 18,5g

$\begin{array}{l}\to n_Y=0,925mol\\ \to n_X–n_Y=n_{H_{2}pu}=1–0,925=0,075mol\end{array}$

Đáp án D