29 R ư ợ u 600 o C, cacbon hoaït tính n CHCH 2 OCOCH 3 n CH 2 =CHOCOCH 3 xt,t o ,p Ví dụ 3: Đề bài không cho điều kiện phản ứng, chỉ cho biết duy nhất CTPT của một chất + Bổ túc chuỗi phản ứng sau : A ® D + F D ® F + C F + Br 2 ® G G + KOH ® J + …+… J ® B (tam hợp) B + Cl 2 ® C 6 H 6 Cl 6 J + C ® D 2J ® X X + C ® E GIẢI : Nhận xét : giữa các phản ứng đều có mối liên hệ với nhau, mỗi chữ cái ứng với một chất nhất định và các chất không trùng nhau. Ở bài này, từ phản ứng tạo 666, ta tìm được B, dựa vào các dấu hiệu khác, suy luận tìm ra các chất còn lại Phân tích đề : B + Cl 2 ® C 6 H 6 Cl 6 Þ B : C 6 H 6 J ® B Þ J : C 2 H 2 F + Br 2 ® G Þ G có hai nguyên tử Brom trong phân tử. Mà G + KOH ® C 2 H 2 (J) Þ G : C 2 H 4 Br 2 Þ F : C 2 H 4 C 2 H 2 (J) + C®D Þ C : H 2 và D : C 2 H 6 (D không thể là C 2 H 4 được vì trùng F) D®C 2 H 4 (F) + C A ® D(C 2 H 6 ) + F(C 2 H 4 ) Þ A : C 4 H 10 Vậy A : C 4 H 10 ; C:H 2 ; D:C 2 H 6 ; F : C 2 H 4 ; G:C 2 H 4 Br 2 ; J:C 2 H 2 Ptpứ : C 4 H 10 ¾¾¾®¾ o tCracking , C 2 H 6 + C 2 H 4 C 2 H 6 ¾®¾ o t C 2 H 4 + H 2 C 2 H 4 + Br 2 ® C 2 H 4 Br 2 C 2 H 4 Br 2 + 2KOH ¾®¾ C 2 H 2 + 2KBr + 2 H 2 O 3C 2 H 2 C 6 H 6 C 6 H 6 + 3Cl 2 ® C 6 H 6 Cl 6 C 2 H 2 + 2H 2 ¾¾®¾ CtNi, o C 2 H 6 30 Vớ d 4 : Vit s phn ng tng hp PVC t ỏ vụi v than ỏ. GII : S : CaCO 3 CaO CaC 2 C 2 H 2 C 2 H 3 Cl CH 2 CH Cl n 1000 o C + C loứ ủieọn + H 2 O + HCl truứng hụùp v Bi tp tng t : Hon thnh cỏc chui phn ng sau. Ghi y iu kin phn ng : 1) Rửụùu butylic (1) Butilen Butan Metanaxetilen PE Etilen glicol Etilen (2)(3) (4) (5) (6) (7) 2) C 2 H 4 C 2 H 5 OHC 2 H 4 Etyl Clorua Etilen glico l PE (1) (2) (3) (4) (5) 3) CH 3 COONa Al 4 C 3 C 3 H 8 C CH 4 CO 2 CH 3 Cl (1) (2) (3) (4) (5) (6) C 2 H 2 4) Ankan A B xt,t o D E PP cao su Isopre n CCH 2 CH 3 CH 3 n 5) ỏ vụiđvụi sngđcanxicacbuađaxetilenđvinyl axetilenđDivinylđcaosu Buna 6*) 31 C x H y (A) A 1 B 1 A 2 A 3 TNT B 2 B 3 Etyle n Đáp án : A: CH 4 ; A 1 :C 2 H 2 ; A 2 :C 6 H 6 ; A 3 : C 6 H 5 CH 3 ; B 1 :C 2 H 6 ; B 2 : C 2 H 5 Cl; B 3 : C 2 H 5 OH 7*) CxHy(X) X 1 X 2 cao su Buna X 4 ( 1 ) (2) + X 3 (3) ( 4 ) (5) C 2 H 5 OH X 4 (6) (7) Đáp án : X:C 2 H 2 ; X 1 :C 4 H 4 (vinyl axetilen); X 2 : C 4 H 6 (Butadien-1,3) ; X 3 : C 6 H 5 CH=CH 2 ; X 4 : C 2 H 4 ; X 5 : C 2 H 5 OH 8*) +H 2 H 2 Oxt Buna S BunaN A 6 A 5 A 4 A 3 A 2A 1 A t o Biết A và A 3 có cùng số C. Đáp án : A:C 4 H 10 ; A 1 :C 2 H 4 ; A 2 : C 2 H 5 OH; A 3 :C 4 H 6 (Divinyl); A 5 :C 4 H 8 ; A 6 :CH 3 - CH(OH)-CH 3 9*) Từ khí thiên nhiên viết phương trình phản ứng điều chế caosu Isopren, cao su Cloropren, Caosu Buna N, CCl 4 . Cho các chất vô cơ và điều kiện thí nghiệm coi như đủ. 10) Viết phương trình phản ứng tổng hợp tổng hợp caosu từ chất đầu là isopentan. Các điều kiện phản ứng và các chất vô cơ coi như đủ. 11) Viết phương trình phản ứng điều chế C 2 H 5 OH từ khí cracking. 32 II.1.3 TÁCH – TINH CHẾ II.1.3.1 Tách các hydrocacbon : v Ngun tắc : Tách rời là tách riêng tất cả ngun chất ra khỏi hỗn hợp bằng cách tách dần từng chất một. Thí nghiệm này khó, đòi hỏi phải chọn hố chất thích hợp để tách và hồn ngun lại chất đó. Sơ đồ : A,B A (nguyên chất) BX + X + Y B (nguyên chất) XY (loại bỏ) 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 khơng tan trong nước (do chất lỏng sẽ phân thành 2 lớp) - Phương pháp lọc (dùng phễu lọc) để tách các chất khơng 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: Hidrocacbon Phản ứng để tách Phản ứng tái tạo Phương pháp thu hồi Anken cc R-CH=CH 2 + Br 2 ® R-CHBr-CH 2 Br R-CHBr-CH 2 Br ¾¾®¾ C o tZn, R-CH=CH 2 Thu lấy khí anken bay ra (hoặc chiết lấy anken lỏng phân lớp) Etilen CH 2 =CH 2 CH 2 =CH 2 + H 2 SO 4 ®CH 3 –CH 2 OSO 3 H CH 3 –CH 2 OSO 3 H ¾¾®¾ C o tZn, CH 2 =CH 2 +H 2 SO 4 33 Ankin-1 v axetilen R-C CH 2R-C CH + Ag 2 O ắắắđắ C o 3 t,NH 2R-C CAg + 2H 2 O RCCAg + HCl đ RCCH + AgCl Lc b kt ta thu hi ankin lng hoc thu ly ankin khớ. Benzen v cỏc ng ng ca benzen Khụng tan trong nc v trong cỏc dd khỏc nờn dựng phng phỏp chit tỏch. - Nu cú anken v ankin thỡ tỏch ankin trc bng dd AgNO 3 /NH 3 vỡ ankin cng cho phn ng cng vi dd Br 2 nh anken. v Bi tp vớ d : Tỏch riờng tng khớ ra khi hn hp khớ gm CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 v CO 2 . GII : Nhn xột: CO 2 tan trong dd nc vụi trong, CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 thỡ khụng, nờn dựng cỏc phn ng bng trờn tỏch: S tỏch CH 4 C 2 H 2 C 2 H 4 CO 2 Dd Ca(OH) 2 CaCO 3 CH 4 C 2 H 4 C 2 H 2 Dd AgNO 3 /NH 3 AgC CAg (vaứng) CH 4 C 2 H 4 Dd Brom C 2 H 4 Br 2 Zn C 2 H 4 t o CH 4 t o CO 2 HCl C 2 H 2 Li gii v phng trỡnh phn ng: ã Dn hn hp khớ qua dd Ca(OH) 2 d, thu c CaCO 3 CO 2 + Ca(OH) 2 đ CaCO 3 + H 2 O ã Thoỏt ra ngoi l hn hp khớ CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 c dn qua dd AgNO 3 /NH 3 thỡ C 2 H 2 b gi li trong C 2 Ag 2 , cỏc khớ CH 4 , C 2 H 4 thoỏt ra C 2 H 2 + 2AgNO 3 (dd) + 2NH 3 đ C 2 Ag 2 + 2NH 4 NO 3 ã Tip tc dn hn hp khớ CH 4 , C 2 H 4 qua dd nc Br thỡ C 2 H 4 b gi li, CH 4 thoỏt ra ta thu c CH 4 C 2 H 4 + Br 2 đ C 2 H 4 Br 2 ã Tỏi to CO 2 bng cỏch nhit phõn kt ta CaCO 3 ã Tỏi to C 2 H 2 bng cỏch cho kt ta C 2 Ag 2 tỏc dng vi dd HCl C 2 Ag 2 + 2HCl đ C 2 H 2 - + 2AgCl ã Tỏi to C 2 H 4 bng cỏch cho cht lng C 2 H 4 Br 2 tỏc dng vi Zn/ru: 34 C 2 H 4 Br 2 rửụùu C 2 H 4 + ZnBr 2 + Zn v Bi tp tng t : Tỏch ri cỏc khớ sau ra khi hn hp gm : a) Benzen, styren, phenol b) NH 3 , butin-1, butadien v butan c) Khớ HCl, butin-1 v butan II.1.3.2 Tinh ch : v Nguyờn tc : Tinh ch l lm sch húa cht nguyờn cht no ú bng cỏch loi b i tp cht ra khi hn hp (nguyờn cht v tp cht). v Phng phỏp : Dựng húa cht tỏc dng vi tp cht m khụng phn ng vi nguyờn cht to ra cht tan hoc to ra cht kt ta lc b i. S tinh ch : A,B A(nguyeõn chaỏt) BX (loaùi boỷ) +X Trong ú X l húa cht ta phi chn tỏc dng vi B loi B ra khi hn hp. v Bi tp vớ d : Cỏc phng trỡnh phn ng u l nhng phng trỡnh phn ng quen thuc ó gp trờn. Do ú phn hng dn gii ch a ra cỏc s tinh ch. Vớ d 1 : Tinh ch (lm sch) Propilen cú ln propin, propan v khớ sunfur GII : Lu ý : SO 2 v C 3 H 6 u lm cho phn ng vi dd Brom nờn phi tỏch SO 2 trc ri mi dựng dd Brom tỏch ly C 3 H 6 ra khi hn hp ri tinh ch. S tinh ch ddAgNO 3 /NH 3 C 3 H 6 C 3 H 4 C 3 H 8 SO 2 C 3 H 6 ,C 3 H 8 SO 2 CH 3 C 2 Ag dd Ca(OH) 2 CaSO 3 C 3 H 6 C 3 H 8 ddBr 2 C 3 H 8 C 3 H 6 Br 2 Zn C 3 H 6 Vớ d 2: 35 Tinh chế C 6 H 6 có lẫn C 6 H 12 , C 6 H 5 CH 3 GIẢI : Sơ đồ : ddBr 2 C 6 H 6 C 6 H 12 C 6 H 5 CH 3 C 6 H 12 Br 2 C 6 H 6 C 6 H 5 CH 3 DdKMnO 4 C 6 H 6 C 6 H 5 COOH Ví dụ 3: Tinh chế Styren có lẫn benzen, toluen, hexin-1. GIẢI : Sơ đồ : C 8 H 8 Zn C 8 H 8 Br 2 C 6 H 6 C 6 H 5 CH 3 ddBr 2 C 6 H 5 CCAg C 8 H 8 ,C 6 H 6 C 6 H 5 CH 3 ddAgNO 3 /NH 3 C 8 H 8 C 6 H 6 C 6 H 5 CH 3 C 5 H 11 CCH v Bài tập tương tự : 1) Tinh chế C 3 H 8 lẫn NO 2 và H 2 S, hơi nước 2) Tinh chế C 2 H 6 lẫn NO, NH 3 , CO 2 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. 36 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: · CO 2 , SO 2 : làm đục nước vôi trong nhưng SO 2 tạo kết tủa vàng khi sục vào dd H 2 S hoặc làm mất màu nâu đỏ của dd nước Brom. 2H 2 S + SO 2 ¾®¾ 3S¯(vàng) + H 2 O SO 2 + Br 2 + H 2 O ¾®¾ 2HBr + H 2 SO 4 · H 2 O (hơi) : đổi màu trắng của CuSO 4 khan thành xanh · N 2 , khí trơ : không cháy · NH 3 : làm xanh màu quì tím ẩm hoặc tạo khói trắng (NH 4 Cl) với khí HCl · HCl (khí) : làm quì tím ẩm hóa đỏ hoặc tạo khói trắng với NH 3 (khí) · HCl (dd) : làm đỏ quì tím , sủi bọt CO 2 với CaCO 3 . · NO : chuyển thành nâu khi gặp không khí (NO + ½ O 2 ® NO 2 -) Đỏ nâu · NO 2 : khí màu nâu đỏ · H 2 : cho qua CuO nung nóng, CuO chuyển từ màu đen sang màu đỏ. CuO + H 2 ¾®¾ Cu + H 2 O (đen) (đỏ) · CO : cho lội qua dd PdCl 2 , sản phẩm khí thu được cho sục vào dd nước vôi trong dư thì nước vôi trong bị đục. CO + PdCl 2 + H 2 O ¾®¾ CO 2 + Pd + 2HCl CO 2 + Ca(OH) 2 ¾®¾ CaCO 3 ¯ + H 2 O Thứ tự tương đối để nhận biết các hydrocacbon Hidrocacbon Thuốc thử Dấu hiệu Phương trình phản ứng Ankin đầu mạch dd AgNO 3 /NH 3 ¯vàng nhạt CHºCH + 2AgNO 3 + 2NH 3 ® AgCºCAg¯ + . G:C 2 H 4 Br 2 ; J:C 2 H 2 Ptpứ : C 4 H 10 ¾¾¾®¾ o tCracking , C 2 H 6 + C 2 H 4 C 2 H 6 ¾®¾ o t C 2 H 4 + H 2 C 2 H 4 + Br 2 ® C 2 H 4 Br 2 C 2 H 4 Br 2 + 2KOH ¾®¾ C 2 H 2 + 2KBr + 2. tỏch CH 4 C 2 H 2 C 2 H 4 CO 2 Dd Ca(OH) 2 CaCO 3 CH 4 C 2 H 4 C 2 H 2 Dd AgNO 3 /NH 3 AgC CAg (vaứng) CH 4 C 2 H 4 Dd Brom C 2 H 4 Br 2 Zn C 2 H 4 t o CH 4 t o CO 2 HCl C 2 H 2 Li gii v. Br 2 đ C 2 H 4 Br 2 ã Tỏi to CO 2 bng cỏch nhit phõn kt ta CaCO 3 ã Tỏi to C 2 H 2 bng cỏch cho kt ta C 2 Ag 2 tỏc dng vi dd HCl C 2 Ag 2 + 2HCl đ C 2 H 2 - + 2AgCl ã Tỏi to C 2 H 4