Etilen C2H4 + Cl2 | CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl–CH2Cl

Phản ứng etilen C₂H₄ + Cl₂ thuộc loại phản ứng cộng đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về C₂H₄ có lời giải, mời các bạn đón xem:

CH₂=CH₂ + Cl₂ → CH₂Cl–CH₂Cl

1. Phương trình phản ứng etilen tác dụng với Cl₂

${\text{CH}}_{\text{2}}{\text{= CH}}_{\text{2}}{\text{+ Cl}}_{\text{2}}\stackrel{{\text{FeCl}}_{\text{3}}}{\to }{\text{CH}}_{\text{2}}{\text{Cl – CH}}_{\text{2}}{\text{Cl}}_{}$

2. Hiện tượng của phản ứng etilen tác dụng với Cl₂

- Mất màu vàng lục của khí clo.

3. Cách tiến hành phản ứng etilen tác dụng với Cl₂

- Cho khí etilen tác dụng với khí clo có xúc tác FeCl₃.

4. Mở rộng về tính chất hoá học của alkene

4.1. Phản ứng cộng

a) Phản ứng cộng hiđro (Phản ứng hiđro hoá)

CH₂ = CH₂ + H₂ $\stackrel{Ni,t^o}{\to }$ CH₃ – CH₃

b) Phản ứng cộng halogen (Phản ứng halogen hoá)

- alkene làm mất màu của dung dịch brom.

→ Phản ứng này dùng để nhận biết alkene.

Thí dụ:

CH₂ = CH₂ + Br₂ → Br–CH₂–CH₂–Br

c) Phản ứng cộng HX (X là OH, Cl, Br,…)

Cộng nước

Thí dụ:

CH₂ = CH₂ + H – OH $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$ CH₃ – CH₂ – OH

Cộng axit HX

Thí dụ:

CH₂ = CH₂ + HCl → CH₃ – CH₂ – Cl

- Đối với các alkene có cấu tạo không đối xứng khi tác dụng với HX có thể sinh ra hỗn hợp hai sản phẩm.

Thí dụ:

* Quy tắc Mac-côp-nhi-côp: Trong phản ứng cộng HX (axit hoặc nước) vào liên kết C = C của alkene, H (phần mang điện tích dương) cộng vào C mang nhiều H hơn, X (hay phần mang điện tích âm) cộng vào C mang ít H hơn.

4.2. Phản ứng trùng hợp

- Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn gọi là polymer.

- Số lượng mắt xích trong một phân tử polymer gọi là hệ số trùng hợp, kí hiệu n.

Thí dụ: Trùng hợp etilen

4.3. Phản ứng oxi hoá

a) Oxi hoá hoàn toàn

C_nH_2n + $\frac{3n}{2}$O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ nCO₂ + nH₂O

⇒ Đốt cháy hoàn toàn alkene thu được $n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}$

b) Oxi hoá không hoàn toàn

alkene làm mất màu dung dịch KMnO₄ ⇒ Dùng để nhận biết alkene.

Thí dụ:

3CH₂=CH₂ + 4H₂O + 2KMnO₄ → 3HO–CH₂–CH₂–OH + 2MnO₂↓ + 2KOH

5. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Để khử hoàn toàn 200 ml dung dịch KMnO₄ 0,2M tạo thành chất rắn màu đen cần V lít khí C₂H₄ (đktc). Giá trị tối thiểu của V là

A.2,240 B. 2,688 C. 4,480 D. 1,344

Hướng dẫn giải

Đáp án D

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO_2(đen) + 2KOH

$n_{KMn{O}_4}$= 0,2.0,2 = 0,04 mol

Theo phương trình: $n_{C_2{H}_4}=\frac{3}{2}$.$n_{KMn{O}_4}$= $\frac{3}{2}\mathrm{.0,04}$ = 0,06 mol

→ V = 0,06.22,4 = 1,344 lít

Câu2: Trùng hợp m tấn etilen thu được 1 tấn polyethylene (PE) với hiệu suất phản ứng bằng 80%. Giá trị của m là

A.1,25 B. 0,80 C. 1,80 D. 2,00

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn khối lượng: m_{etilen (lý thuyết)} = m_polyethylene = 1 tấn

→ m_{etilen thực tế} = $\frac{1.100}{80}$= 1,25 tấn

Câu 3: Ba hydrocarbon X, Y, Z kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, trong đó khối lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X. Đốt cháy 0,1 mol chất Y, sản phẩm khi hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được số gam kết tủa là

A.30 gam B. 10gam C. 40 gam D. 20 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Phân tử Z hơn phân tử X 2 nhóm CH₂ → M_Z = M_X + 28

Khối lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X → M_Z = 2M_X

→ 2M_X = M_X + 28 → M_X = 28 → X là C₂H₄

Vậy Y là C₃H₆

Bảo toàn C có số mol CO₂ sinh ra khi đốt Y là 3.0,1 = 0,3 mol

Hấp thụ CO₂ vào Ca(OH)₂ dư → ${n_{CaC{O}_3}}_{\downarrow }=n_{C{O}_2}$ = 0,3 mol

→$m_{CaC{O}_3\downarrow }$ = 0,3.100 = 30 gam.

Câu 4: Dẫn từ từ 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X gồm etilen và propilen và dung dịch brom, dung dịch brom bị nhạt màu, và không có khí thoát ra. Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng 9,8 gam. Thành phần phần trăm theo thể tích của etilen trong X là

A.50,00% B. 66,67% C. 57,14% D. 28,57%

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$\left(\begin{array}{c}{\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{4}}\text{: x mol}\\ {\text{C}}_{\text{3}}{\text{H}}_{\text{6}}\text{: y mol}\end{array}\right)\to \left(\begin{array}{c}\text{x + y =}\frac{\text{6,72}}{\text{22,4}}\\ \text{28x + 42y = 9,8}\end{array}\right)\to \left(\begin{array}{c}\text{x = 0,2}\\ \text{y = 0,1}\end{array}\right)$

%$V_{C_2{H}_4}$= $\frac{\mathrm{0,2}}{\mathrm{0,2}+\mathrm{0,1}}$.100 = 66,67%

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X gồm một alkane và một alkene, thu được 0,35 mol CO₂ và 0,4 mol H₂O. Thành phần phần trăm số mol của alkene có trong X là

A.40% B. 50% C. 25% D. 75%

Hướng dẫn giải

Đáp án D

n_alkane = $n_{H_{2}O}$ - $n_{C{O}_2}$ = 0,4 – 0,35 = 0,05 (mol)

n_alkene = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol → %V_alkene = $\frac{\mathrm{0,15}}{\mathrm{0,2}}$.100% = 75%

Câu 6: Hỗn hợp X gồm propene và một alkene đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn 1 mol hỗn hợp X cần 4,75 mol O₂. alkene còn lại trong X có thể là:

A. buten. B. propan. C. etan. D. eten.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

$\begin{array}{c}{C}_n{H_{2n}}_{}+\frac{3n}{2}{O}_2\stackrel{t°}{\to }nC{O}_2+n{H}_{2}O\\ 1\mathrm{4,75}mol\end{array}$

→$1.\frac{3n}{2}$ = 4,75 → n = 3,17

Hỗn hợp chứa propene có 3C, vậy chất còn lại phải có >3C, dựa vào đáp án chọn C₄H₈

Câu 7: Tổng hệ số cân bằng (với các hệ số là tối giản) của phản ứng:

CH₃CH=CH₂ + KMnO₄ + H₂O → CH₃CHOH-CH₂OH + MnO₂ + KOH là

A. 16 B. 17 C. 18 D. 19

Hướng dẫn giải

Đáp án A

3CH₃CH=CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₃CHOH-CH₂OH + 2MnO₂ + 2KOH

Câu 8: Hỗn hợp X gồm H₂ và C₂H₄ có tỷ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có khối lượng so với He là 5. Hiệu suất của phẩn ứng hiđro hóa là

A.20% B. 25% C. 50% D. 40%

Hướng dẫn giải

Đáp án C

M_X = 3,75.4 = 15 (g/mol); M_Y = 5.4 = 20 (g/mol)

Chọn 1 mol hỗn hợp X

$\left(\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_4}+n_{H_2}=1\\ 28.n_{C_2{H}_4}+2n_{H_2}=15\end{array}\right)$→ $\left(\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_4}=\mathrm{0,5}\\ n_{H_2}=\mathrm{0,5}\end{array}\right)$

Đặt số mol H₂ phản ứng là a mol

C₂H₄ + H₂→ C₂H₆

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_X = m_Y → 15.1 = 20.n_Y → n_Y = 0,75 mol

Số mol hỗn hợp giảm bằng số mol H₂ phản ứng

→ a = 1 – 0,75 = 0,25 mol

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

Câu 9: Cho các chất sau:

(1) CH₄; (2) CH₃-CH₃ ; (3) CH₂=CH₂; (4) CH₃-CH=CH₂

Các chất có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp là:

A. 1, 2 B. 3, 4 C. 2, 3, 4 D. Cả 4 chất trên.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Các phân tử alkene có thể kết hợp với nhau tạo thành phân tử polymer mạch dài.

→ (3) CH₂=CH₂; (4) CH₃-CH=CH₂có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp

Câu 10: alkene A phản ứng với dung dịch KMnO₄ loãng, lạnh thu được sản phẩm hữu cơ B với M_B = 1,81M_A. A có CTPT:

A. C₂H₄. B. C₃H₆. C. C₄H₈. D. C₅H₁₀.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

3C_nH_2n(A) +2KMnO₄+3H₂O→3C_nH_2n(OH)₂(B) +2MnO₂+2KOH

$\frac{M_B}{M_A}=\frac{14n+34}{14n}=\mathrm{1,81}$ → n = 3

→ alkene là C₃H₆

Câu 11: X là hỗn hợp gồm 2 hydrocarbon thuộc 2 dãy đồng đẳng khác nhau. Đốt cháy X thu được$n_{H_{2}O}=n_{C{O}_2}$. X có thể gồm:

A. 1 cycloalkane và 1 alkene. B. 1 alkane và 1 alkene

B. 1 alkane và 1 cycloalkane D. Cả 3 đáp án trên đều đúng.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Vì cycloalkane và alkene đều có CTPT là C_nH_2n

(Chú ý: với cycloalkane n ≥ 3; với alkene n ≥ 2)

→ cycloalkane và alkene khi đốt cháy đều cho $n_{H_{2}O}=n_{C{O}_2}$

Câu 12: Cho một hỗn hợp gồm các alkene ở thể khí tại nhiệt độ phòng tham gia phản ứng cộng nước. Số ancol tối đa được tạo thành là:

A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Có 3 alkene ở thể khí tại nhiệt độ phòng: C₂H₄ (tạo 1 ancol), C₃H₆ (tạo 2 ancol) và C₄H₈ (tạo 4 ancol ứng với 2CTCT alkene).

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃
• CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br–CH₂Br
• CH₂=CH₂ + HCl → CH₂Cl–CH₃
• CH₂=CH₂ + HBr → CH₂Br–CH₃
• CH₂=CH₂ + H₂O → CH₂OH–CH₃
• CH₂=CH₂ + H₂SO₄ → CH₃–CH₂OSO₃H
• nCH₂=CH₂ → (-CH₂-CH₂ -)_n
• C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O
• 3CH₂=CH₂ + 4H₂O + 2KMnO₄ → 3OH-CH₂-CH₂ – OH + 2MnO₂ + 2KOH
• CH₂=CH₂ + O₂ → CH₃CHO

---