Bài tập Hidrocacbon (3)

Hidrocacbon
Phản ứng để tách
Phản ứng tái tạo
Phương pháp thu hồi
Anken
c    c
R-CH=CH2 + Br2 ®
R-CHBr-CH2Br
R-CHBr-CH2Br
o
Zn, t C
¾¾¾®
R-CH=CH2
Thu lấy khí anken
bay ra (hoặc chiết
lấy anken lỏng phân
lớp)
Etilen
CH2=CH2
CH2=CH2 + H2SO4
®CH3–CH2OSO3H
CH3–CH2OSO3H
o
Zn, t C
¾¾¾® CH2=CH2
+H2SO4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
II.1.3 TÁCH – TINH CHẾ
II.1.3.1 Tách các hydrocacbon :
v	Nguyên tắc :
Tách rời là tách riêng tất cả nguyên chất ra khỏi hỗn hợp bằng cách tách dần từng
chất một. Thí nghiệm này khó, đòi hỏi phải chọn hoá chất thích hợp để tách và hoàn
nguyên lại chất đó.
Sơ đồ :
A (nGuyeân chaát)
A,B
+X

BX

+Y               B (nGuyeân chaát)
XY (loaïi boû)
v	Phương pháp:
* Phương pháp vật lý :
-	Phương pháp chưng cất để tách rời các chất lỏng hòa lẫn vào nhau, có thể dùng
phương pháp chưng cất rồi ngưng tụ thu hồi hóa chất.
-	Phương pháp chiết (dùng phễu chiết) để tách riêng những chất hữu cơ tan được
trong nước với các chất hữu cơ không tan trong nước (do chất lỏng sẽ phân thành 2 lớp)
-	Phương pháp lọc (dùng phễu lọc) để tách các chất không tan ra khỏi dd.
* Phương pháp hóa học :
-	Chọn những phản ứng hóa học thích hợp cho từng chất để lần lượt tách riêng các
chất ra khỏi hỗn hợp, đồng thời chỉ dùng những phản ứng hóa học mà sau phản ứng dễ
dàng tái tạo lại các chất ban đầu.
-	Một số phản ứng tách và tái tạo:
32
Ankin-1 và
axetilen
R-C º CH
2R-C º CH +
o
NH3, t C
Ag2O ¾¾¾¾®
2R-C º CAg + 2H2O
R–CºCAg + HCl
®
R–CºCH + AgCl¯
Lọc bỏ kết tủa để thu
hồi ankin lỏng hoặc
thu lấy ankin khí.
Benzen và
các đồng
đẳng của
benzen
Không tan trong
nước và trong các dd
khác nên dùng
phương pháp chiết
để tách.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
-	Nếu có anken và ankin thì tách ankin trước bằng dd AgNO3/NH3 vì ankin cũng cho
phản ứng cộng với dd Br2 như anken.
v	Bài tập ví dụ :
Tách riêng từng khí ra khỏi hỗn hợp khí gồm CH4, C2H4, C2H2 và CO2.
GIẢI :
Nhận xét: CO2 tan trong dd nước vôi trong, CH4, C2H4, C2H2 thì không, nên dùng các phản
ứng ở bảng trên để tách:
Sơ đồ tách
to
C2H4  Dd Brom
AGC	CAG
C2H4Br2 Zno
CH4
C2H2 Dd Ca(OH)2
C2H4
CO2

CH4
C2H4
C2H2
CaCO3

Dd AGNO3/NH3
CO2

CH4
(vaønG)

HCl
CH4
C2H2

t

C2H4
Lời giải và phương trình phản ứng:
·	Dẫn hỗn hợp khí qua dd Ca(OH)2 dư, thu được ¯ CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O
·	Thoát ra ngoài là hỗn hợp khí CH4, C2H4, C2H2 được dẫn qua dd AgNO3/NH3 thì
C2H2 bị giữ lại trong ¯ C2Ag2, các khí CH4, C2H4 thoát ra
C2H2 + 2AgNO3 (dd) + 2NH3 ® C2Ag2¯ + 2NH4NO3
·	Tiếp tục dẫn hỗn hợp khí CH4, C2H4 qua dd nước Br thì C2H4 bị giữ lại, CH4 thoát
ra ta thu được CH4-.
C2H4 + Br2 ® C2H4Br2
·	Tái tạo CO2 bằng cách nhiệt phân kết tủa CaCO3
·	Tái tạo C2H2 bằng cách cho kết tủa C2Ag2 tác dụng với dd HCl
C2Ag2 + 2HCl ® C2H2- + 2AgCl¯
·	Tái tạo C2H4 bằng cách cho chất lỏng C2H4Br2 tác dụng với Zn/rượu:
33
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
C2H4Br2 + Zn

röôïu

C2H4    +   ZnBr2
v	Bài tập tương tự :
Tách rời các khí sau ra khỏi hỗn hợp gồm :
a) Benzen, styren, phenol
b) NH3, butin-1, butadien và butan
c) Khí HCl, butin-1 và butan
II.1.3.2 Tinh chế :
v	Nguyên tắc : Tinh chế là làm sạch hóa chất nguyên chất nào đó bằng cách loại
bỏ đi tạp chất ra khỏi hỗn hợp (nguyên chất và tạp chất).
v	Phương pháp : Dùng hóa chất tác dụng với tạp chất mà không phản ứng với
nguyên chất tạo ra chất tan hoặc tạo ra chất kết tủa lọc bỏ đi.
Sơ đồ tinh chế :
A,B

+X
A(nGuyeân chaát)
BX	(loaïi boû)
Trong đó X là hóa chất ta phải chọn để tác dụng với B để loại B ra khỏi hỗn hợp.
v	Bài tập ví dụ :
Các phương trình phản ứng đều là những phương trình phản ứng quen thuộc đã gặp ở trên.
Do đó ở phần hướng dẫn giải chỉ đưa ra các sơ đồ tinh chế.
Ví dụ 1 :
Tinh chế (làm sạch) Propilen có lẫn propin, propan và khí sunfurơ
GIẢI :
Lưu ý :  SO2 và C3H6 đều làm cho phản ứng với dd Brom nên phải tách SO2 trước rồi mới
dùng dd Brom để tách lấy C3H6 ra khỏi hỗn hợp rồi tinh chế.
Sơ đồ tinh chế
C3H6Br2Zn  C3H6
C3H6
C3H4 ddAGNO3/NH3
C3H8
SO2

C3H6,C3H8 dd Ca(OH)2
SO2
CH3C2AG

C3H8
CaSO3
C3H6  ddBr2    C3H8
Ví dụ 2:
34
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Tinh chế C6H6 có lẫn C6H12, C6H5CH3
GIẢI :
Sơ đồ :
C6H5CH3  DdKMnO4
C6H6
C6H12
C6H6
ddBr2
C6H5CH3	C6H12Br2
C6H6
C6H5COOH
Ví dụ 3:
Tinh chế Styren có lẫn benzen, toluen, hexin-1.
GIẢI :
Sơ đồ :
C8H8Br2   Zn   C8H8
C8H8
C6H6
C6H5CH3
C5H11C	CH
C6H6
C8H8,C6H6  ddBr2   C6H5CH3
ddAGNO3/NH3   C6H5CH3
C6H5C    CAG
v	Bài tập tương tự :
1) Tinh chế C3H8 lẫn NO2 và H2S, hơi nước
2) Tinh chế C2H6 lẫn NO, NH3, CO2
3) Làm sạch etan có lẫn etilen và làm sạch etilen có lẫn etan.
4) Làm sạch etan có lẫn axetilen và ngược lại
5) Làm sạch etilen có lẫn axetilen và ngược lại.
35
Hidrocacbon
Thuốc thử
Dấu hiệu
Phương trình phản
ứng
Ankin đầu mạch
dd AgNO3/NH3
¯vàng nhạt
CHºCH + 2AgNO3
+ 2NH3 ®
AgCºCAg¯ +
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
II.1.4 NHẬN BIẾT – PHÂN BIỆT
v	Phương pháp:
Tổng quát:
-  Làm thí nghiệm với các mẫu thử
+ Chỉ dùng những phản ứng đặc trưng của hidrocacbon để nhận biết
+ Các phản ứng dùng để nhận biết phải đơn giản, dễ thực hiện và dấu hiệu	phản ứng
quan sát được (màu sắc, ¯, sủi bọt khí, )
-  Khi có cả chất hữu cơ và vô cơ nên phân biết chất vô cơ trước, nếu được.
Cách nhận biết vài chất khí vô cơ quen thuộc:
·	CO2, SO2 : làm đục nước vôi trong nhưng SO2 tạo kết tủa vàng khi sục vào dd H2S
hoặc làm mất màu nâu đỏ của dd nước Brom.
2H2S + SO2  ¾® 3S¯(vàng) + H2O
SO2   +  Br2   +  H2O  ¾® 2HBr   +   H2SO4
·	H2O (hơi) : đổi màu trắng của CuSO4 khan thành xanh
·	N2, khí trơ : không cháy
·	NH3 : làm xanh màu quì tím ẩm hoặc tạo khói trắng (NH4Cl) với khí HCl
·	HCl (khí) : làm quì tím ẩm hóa đỏ hoặc tạo khói trắng với NH3(khí)
·	HCl (dd) : làm đỏ quì tím , sủi bọt CO2 với CaCO3.
·	NO : chuyển thành nâu khi gặp không khí (NO + ½ O2 ® NO2-)
Đỏ nâu
·	NO2 : khí màu nâu đỏ
·	H2   : cho qua CuO nung nóng, CuO chuyển từ màu đen sang màu đỏ.
CuO	+	H2  ¾® Cu	+	H2O
(đen)	(đỏ)
·	CO : cho lội qua dd PdCl2, sản phẩm khí thu được cho sục vào dd nước vôi trong
dư thì nước vôi trong bị đục.
CO  +  PdCl2   +   H2O   ¾® CO2   +	Pd   +  2HCl
CO2   +	Ca(OH)2  ¾® CaCO3¯	+	H2O
Thứ tự tương đối để nhận biết các hydrocacbon
36
2NH4NO3
CxHy chưa no
(anken, akin,
ankadien, )
Dd Br2 màu nâu đỏ
Màu nâu đỏ của
dd Br2 bị nhạt
hay mất màu
CnH2n+2-2k + kBr2
®CnH2n+2Br2k
Dd KMnO4l (tím)
Màu tím của dd
KMnO4 bị nhạt
hay mất màu
Benzen & ankan
Cl2, a’s’kt
Chỉ benzen tạo
mù trắng
Toluen
Dd KMnO4l
Mất màu tím
C6H5CH3 +
ddKMnO4
3[O] ¾¾¾¾®
C6H5COOH + H2O
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
v	Những điểm cần lưu ý thêm khi nhận biết các hydrocacbon :
1) Phân biệt anken với các hydrocacbon mạch hở khác có số liên kết p nhiều hơn
Bằng cách lấy cùng thể tích như nhau của các hydrocacbon rồi nhỏ từng lượng dd Br2
(cùng nồng độ) vào. Mẫu nào có thể tích Br2 bị mất màu nhiều hơn ứng với hydrocacbon
có số liên kết p nhiều hơn.
2) Phân biệt axetilen với các ankin-1 khác
- Bằng cách cho những thể tích bằng nhau của các chất thử tác dụng với lượng dư dd
AgNO3 trong NH3 rồi định lượng kết tủa để kết luận.
CH º CH	+	2AgNO3   +	2NH3  ¾® AgC º CAg	+	2NH4NO3
R – C º CH	+   AgNO3   +   NH3  ¾® R – C º CAg	+	NH4NO3
3) Phân biệt ankin-1 với các ankin khác
Ankin-1 tạo kết tủa vàng nhạt với dd AgNO3 trong NH3
4) Phân biệt benzen và đồng đẳng khác của benzen
Benzen không làm mất màu dd thuốc tím (KMnO4) trong khi các đồng đẳng của benzen
làm mất màu hoặc nhạt màu dd thuốc tím.
* Nếu hỗn hợp phức tạp nên lập bảng để nhận biết
* Lưu ý: từ hiện tượng suy ra chất
Vd:
Khi làm đục nước vôi trong và tạo ¯ vàng với dd H2S là SO2 (Đ)
Khí SO2 làm đục nước vôi trong và tạo ¯ vàng với dd H2S là SO2 (Đúng về mặt khoa học
nhưng khi nhận biết như vậy là sai qui tắc)
v	Bài tập ví dụ :
Nhận biết các lọ khí mất nhãn :
37
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Bài 1:
a)N2, H2, CH4, C2H4, C2H2
b) C3H8, C2H2, SO2, CO2.
GIẢI :
a) N2, H2, CH4, C2H4, C2H2
Có 3 cách giải :
Cách 1 :
Nhận xét:
- N2 : không cho phản ứng cháy
- H2 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy không làm đục nước vôi trong
- CH4 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy làm đục nước vôi trong
- Các khí còn lại dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết.
Tóm tắt cách giải:
- Lấy mỗi khí một ít làm mẫu thử.
- Dẫn lần lượt các khí đi qua dd AgNO3/NH3. Khí nào tạo được kết tủa vàng là C2H2
+   AG2O
ddAGNO3/NH3
C2H2
AGC    CAG
(vaønG)

+   H2O
- Dẫn các khí còn lại qua dd nước Brôm (màu nâu đỏ). Khí nào làm nhạt màu nước brom
là C2H4
H2C=CH2 + Br2 ® BrH2C–CH2Br
- Lần lượt đốt cháy 3 khí còn lại. Khí không cháy là N2. Sản phẩm cháy của hai khí kia
được dẫn qua dd nước vôi trong. Sản phẩm cháy nào làm đục nước vôi trong là CH4. Mẫu
còn lại là H2.
CH4 + 2O2 ® CO2 + 2H2O
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O
H2 + ½ O2 ® H2O
Cách 2 :
- Dẫn 5 khí trên lần lượt qua dd Brom, có 2 khí làm mất màu dd nước Brom (nhóm 1) gồm
C2H4 và C2H2. 3 khí còn lại không có hiện tượng gì thoát ra ngoài (nhóm 2) gồm CH4 và
CO2, H2.
- Sau đó nhận biết các khí trong mỗi nhóm trên tương tự cách 1.
Cách 1 tối ưu hơn cách 2.
b) C3H8, C2H2, SO2, CO2.
Nhận xét:
Có 3 cách :
Cách 1 :
-  Dẫn bốn khí trên lần lượt qua dd nước vôi trong dư. Có 2 khí làm đục nước vối
trong (nhóm 1) và 2 khí kia không làm đục nước vôi trong (nhóm 2).
38
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
-  Cho 2 khí ở mỗi nhóm lần lượt qua dd nước Brom. Khí ở nhóm 1 làm mất màu nâu
đỏ của dd Brom là SO2 và khí ở nhóm 2 cũng có hiện tượng như vậy là C2H2. Hai khí còn
lại là CO2 và C3H8.
Cách 2 :
-  Dùng phản ứng đặc trưng để nhận biết.
-  Thứ tự nhận biết C2H2, SO2, CO2, C3H8
Cách 3 :
-  Dẫn 4 khí trên lần lượt vào dd Brom, có 2 khí làm mất màu nâu đỏ của dd Brom
(nhóm 1) và 2 khí kia không có hiện tượng gì (nhóm 2).
-  Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 1 qua dd AgNO3/NH3. Khí nào tạo kết tủa vàng nhạt là
C2H2, khí còn lại là SO2.
-  Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 2 qua dd nước vôi trong. Khí nào làm đục nước vôi
trong là CO2, còn lại là C3H8.
Vậy có nhiều cách để giải bài này nhưng cách 2 là tối ưu hơn cả.
v	Bài tập tượng tự :
1)  Chỉ dùng 1 thuốc thử nhận biết 3 chất lỏng: benzen, toluen, styren
2)  Pentan, penten-1, pentin-1, dd AgNO3, nước, dd NH4OH, nước Br, dd HCl, dd HI (chỉ
sử dụng quì tím)
3) Chỉ dùng 1 hóa chất nhận biết : n-butan, buten-2, butadien-1,3 , vinylacetylen.
4)  Nhận biết : n-hexan, hexen-2, hexen-1, n-heptan, toluen, styren và benzen
5*) Nhận biết các lọ mất nhãn sau :
a)	Khí etan, etylen, acetylen (bằng 2 cách)
b)	Khí metan, etylen, SO2, NO2 và CO2.
39