F là hydrocarbon mạch hở, có MF = 68 g/mol a) Xác định công thức phân tử

Câu hỏi số 972137:

Vận dụng

F là hydrocarbon mạch hở, có M_F = 68 g/mol

a) Xác định công thức phân tử của F.

b) Trong dung môi CCl₄, F phản ứng với Br₂ theo tỉ lệ mol 1 : 1 thu được hỗn hợp sản phẩm gồm ba dẫn xuất dibromo là đồng phân cấu tạo của nhau (phản ứng 1). Mặt khác, phản ứng của F với KMnO₄ trong dung dịch H₂SO₄ tạo ra hợp chất hữu cơ G (phản ứng 2). Biết phân từ G chứa ba nguyên từ oxygen, 1 mol G tác dụng với lượng dư dung dịch NaHCO₃ tạo ra 1 mol khí CO₂ (phản ứng 3). Vẽ công thức cấu tạo của F và viết phương trình hóa học của các phản ứng 1, 2, 3.

c) Khi có mặt xúc tác thích hợp, hai phân tử F phản ứng với nhau tạo ra hợp chất hữu cơ H (phản ứng 4). H phản ứng với H2 theo tỉ lệ mol 1 : 2, thu được 1 — isopropyl – 4 - methylcyclohexane (phản ứng 5 ).

Vẽ công thức cấu tạo của H và viết phương trình hóa học của các phản ứng 4, 5.

d) Hợp chất I có cùng công thức phân tử với F, I không làm mất màu dung dịch KMnO₄, I chứa hai nguyên tử carbon bậc III. Vẽ công thức cấu tạo của I.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:972137

Phương pháp giải

a) F là hydrocarbon mạch hở.

Đặt công thức tổng quát của F là C_xH_y (x, y nguyên dương; y ≤ 2x +2).

⟹ 12x + y = 68

Biện luận tìm giá trị x, y

b) Độ bất bão hoà hydrocarbon: $k = \dfrac{2.C + 2 - H}{2}$

Dựa vào tính chất hoá học của hydrocarbon, xác định công thức cấu tạo phù hợp.

c) Tên gọi xác định công thức phân tử.

d) Dựa vào tính chất hoá học, xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ.

Giải chi tiết

a) F là hydrocarbon mạch hở.

Đặt công thức tổng quát của F là C_xH_y (x, y nguyên dương; y ≤ 2x +2).

⟹ 12x + y = 68

⟹ y = 68 – 12x ⟹ 68 – 12x ≤ 2x +2 ⟹ x ≥ 4,71

x = 5 ⟹ y = 8, F là C₅H₈

x = 6 ⟹ y = -4 ⟹ Loại

b) Độ bất bão hoà của F: $k = \dfrac{2.5 + 2 - 8}{2} = 2$

F phản ứng với Br₂ theo tỉ lệ mol 1 : 1 thu được hỗn hợp sản phẩm gồm ba dẫn xuất dibromo là đồng phân cấu tạo của nhau ⟹ F là alkadiene, F không thể là alkyne do không thể tạo ra ba dẫn xuất dibromo.

- F với KMnO₄ trong dung dịch H₂SO₄ tạo ra hợp chất hữu cơ G. G chứa ba nguyên từ oxygen, 1 mol G tác dụng với lượng dư dung dịch NaHCO₃ tạo ra 1 mol khí CO₂ chứng tỏ trong G có 1 nhóm -COOH và dự đoán 1 nhóm -C=O sinh ra từ phản ứng oxi hóa khử không hoàn toàn F với KMnO₄. Công thức cấu tạo của F: $\left| \begin{array}{l} {(1)CH_{2} = CH - CH = CH - CH_{3}} \\ {(2)CH_{2} = CH - CH_{2} - CH = CH_{2}} \\ {(3)CH_{2} = C(CH_{3}) - CH = CH_{2}} \end{array} \right.$

Loại (2) vì không phản ứng được với Br₂ tạo ba dẫn xuất dibromo.

Loại (1) vì không phản ứng được với KMnO₄ tạo hợp chất chứa ba nguyên tử O

CH₂=CH-CH=CH₂-CH₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ ⟶ CO₂ + HOOC-COOH + CH₃-COOH + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Phản ứng 1:

$CH_{2} = C(CH_{3}) - CH = CH_{2} + Br_{2}\overset{}{\rightarrow}\left\{ \begin{array}{l} {CH_{2}Br - CBr(CH_{3}) - CH = CH_{2}} \\ {CH_{2} = C(CH_{3}) - CHBr - CH_{2}Br} \\ {CH_{2}Br - C(CH_{3}) = CH - CH_{2}Br} \end{array} \right.$

Phản ứng 2:

5CH₂=C(CH₃)-CH=CH₂ + 18KMnO₄ + 27H₂SO₄ ⟶ + 10CO₂ + 5CH₃-CO-COOH +

18MnSO₄ + 9K₂SO₄ + 37H₂O

Phản ứng 3:

CH₃-CO-COOH + NaHCO₃ ⟶ CH₃-CO-COONa + CO₂ + H₂O

c) H phản ứng với H₂ theo tỉ lệ mol 1 : 2, thu được 1-isopropyl-4-methylcyclohexane có dạng:

Phản ứng 4: Khi có mặt xúc tác thích hợp, hai phân tử F phản ứng với nhau tạo H.

Phản ứng 5: H phản ứng với H₂ theo tì lệ mol 1 : 2, thu được 1-isopropyl-4-methylcyclohexane

d) Hợp chất I, F có cùng công thức phân tử

⟹ I có công thức C₅H₈ (độ bất bão hoà k = 2)

- I không làm mất màu dung dịch KMnO4 ⟹ I không chứa liên kết đôi hoặc ba.

⟹ I chứa vòng (2 vòng no)

- I chứa hai nguyên tử carbon bậc III tức có hai C liên kết với 3 C còn lại. Công thức cấu tạo của I:

Tham Gia Group Dành Cho Học Sinh Lớp 9 - Ôn Thi Vào Lớp 10

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com . Học online tại nhà cũng giáo viên giỏi từ trường TOP đầu cả nước. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. Phụ huynh và học sinh tham khảo chi tiết khoá học tại: Link