THẦY LUYỆN- ĐIỀU CHẾ CHẤT HỮU CƠ-HÓA 9 ÔN CHUYÊN

CHUYÊN ĐỀ 7: ĐIỀU CHẾ CHẤT HỮU CƠ A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP I. Điều chế hiđrocacbon ● Điều chế ankan (CnH2n+2 ) - Phương pháp chung + Phản ứng cộng vào hiđrocacbon không no CnH2n + H2 to , Ni CnH2n+2 CnH2n-2 + 2H2 to , Ni CnH2n+2 + Phương pháp craking Cn H2n2  crackinh Cm H2m2   CxH2x n3 m1 x2 + Phản ứng vôi tôi xút CnH2n+1COONa + NaOH CaO,to  CnH2n+2 + Na2CO3 - Phương pháp riêng điều chế metan C + 2H2 500oC, Ni CH4 Al4C3 + 12H2O  4Al(OH)3 + 3CH4 CH3COONa + NaOH CaO,to  CH4  + Na2CO3 CH2(COONa)2 + 2NaOH CaO,to  CH4  + 2Na2CO3 ● Điều chế anken (CnH2n) Đề hiđro hóa ankan CnH2n+2 to ,xt CnH2n + H2 Phương pháp cracking CnH2n+2 crackinh CaH2a+2 + CbH2b (n  3, a  1, b  2) Từ ankin (là hợp chất có nối ba C ≡ C), CnH2n-2 + H2 to , Pd CnH2n ankađien (có 2 nối đôi): CnH2n-2 Từ dẫn xuất halogen CnH2nX + KOH ancol CnH2n + KX + H2O Từ dẫn xuất đihalogen CnH2nX2 + Zn to  CnH2n + ZnX2 Tách nước của ancol no đơn chức CnH2n+1OH 170oC, H2SO4 CnH2n + H2O trong phòng thí nghiệm điều chế etilen từ phản ứng CH3CH2OH 170oC, H2SO4ñaëc   CH2=CH2 + H2O ● Điều chế C2H2 - Phương pháp chính điều chế axetilen trong công nghiệp hiện nay là nhiệt phân metan ở 1500oC 2CH4 1500o C,laømlaïnh nhanh CHCH + 3H2 CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 1

- Ở những nơi mà công nghiệp dầu khí chưa phát triển, người ta điều chế axetilen từ canxi cacbua CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2  Canxi cacbua sản xuất trong công nghiệp (từ vôi sống và than đá) là chất rắn. Ngày nay, để điều chế một lượng nhỏ axetilen trong phòng thí nghiệm hoặc trong hàn xì, người ta vẫn thường dùng đất đèn. Axetilen điều chế từ đất đèn thường có tạp chất (H2S, NH3, PH3,…) có mùi khó chịu gọi là mùi đất đèn. II. Điều chế ancol - Điều chế CH3CH2OH trong công nghiệp + Hiđrat hoá etilen xúc tác axit CH2 = CH2 + H2O H2SO4,to CH3CH2OH + Lên men tinh bột (phương pháp lên men sinh hóa) (C6H10O5)n + nH2O Enzim nC6H12O6 Glucozô C6H12O6 Enzim 2C2H5OH + 2CO2  - Điều chế metanol trong công nghiệp + Oxi hoá không hoàn toàn metan 2CH4 + O2 200o CC,1u00atm 2CH3OH + Từ cacbon oxit và khí hiđro CO + 2H2 40Z0onOC,, C20rO0a3tm CH3OH III. Điều chế este Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ, có H2SO4 đặc xúc tác, phản ứng này được gọi là phản ứng este hóa. Ví dụ: CH3COOH + (CH3)2CHCH2CH2OH H2SO4 , to CH3COOCH 2CH 2CH(CH 3) 2 + H2O dauà chuoiá IV. Điều chế polime nCH2  CH2 toc, xt,P (CH2  CH2 )n Polietilen ( PE ) nCH2  CHCl toc, xt,P (CH2  CHCl)n Nhöïa PVC nCH2=CH-CH=CH2 toc, xt,p (CH2  CH  CH  CH2 )n caosu buna nCH2 = C(CH3)–CH=CH2 toc, xt,P (CH2  C(CH3 )  CH  CH2 )n Caosu isopren CH CH2 xt, to, p ( CH CH2 ) n nCH3COO CH3COO CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 2

B. GIẢI CHI TIẾT BÀI TẬP Câu 1. Từ tinh bột, không khí, các điều kiện và xúc tác cần thiết có đủ. Viết các phương trình hóa học điều chế CH3COOC2H5. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: (1) ( C6H10O5 ) n + nH2O atxoit nC6H12O6 (2) C6H12O6 3m0e-n3r5öoôCïu 2C2H5OH + 2CO2 (3) C2H5OH + O2 mengiaám CH3COOH + H2O (4) CH3COOH + C2H5OH H2SO4 ñaëc CH3COOC2H5 + H2O to Câu 2. Chất A có công thức phân tử C4H6. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D và hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ sau: A ddBr2 B ddNta0OH C NHi,2t0 D H12S7O004đCÆc A xt,t0,P Cao su buna (1:1) (Đề thi tuyển sinh chuyên Bắc Ninh, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải A: CH2 = CH – CH = CH2 B: CH2Br – CH = CH – CH2Br C: CH2OH – CH = CH – CH2OH D: CH2OH – CH2 – CH2 – CH2OH CH2 = CH – CH = CH2 + Br2  CH2Br – CH = CH – CH2Br (1) CH2Br – CH = CH – CH2Br + 2NaOH t0  CH2OH – CH = CH – CH2OH + 2NaBr (2) CH2OH – CH = CH – CH2OH + H2 Nt0i CH2OH – CH2 – CH2 – CH2OH (3) CH2OH – CH2 – CH2 – CH2OH H12S7O004đCÆc CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2O (4) nCH2 = CH – CH = CH2 xt,t0,P ( CH2  CH  CH  CH2 ) n (5) Câu 3. Từ tinh bột và các chất vô cơ cần thiết, điều kiện thí nghiệm coi như có đủ. Hãy viết các phương trình phản ứng hóa học điều chế: poli etilen, axit axetic. (Đề thi tuyển sinh chuyên Hà Nam, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải Từ Tinh bột và các chất vô cơ cần thiết khác hãy điều chế: poli etilen, axit axetic. * Polietylen (C6H10O5)n +nH2O axit,t0  nC6H12O6 C6H12O6 men 2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH H2SO4,t0 CH2=CH2 + H2O nCH2  CH2 xt,p,t0  ( CH2  CH2 )n * Axit axetic: C2H5OH + O2 men giÊm CH3COOH + H2O CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 3

Câu 4. Trước những năm 50 của thế kỷ XX, công nghiệp hữu cơ dựa trên nguyên liệu chính là axetilen. Ngày nay nhờ sự phát triển vượt bậc của công nghệ khai thác và chế biến dầu mỏ, etilen trở thành nguyên liệu rẻ tiền và tiện lợi hơn so với axetilen. Từ etilen hãy viết phương trình phản ứng điều chế đicloetan, rượu etylic, axit axetic, etyl axetat, polietilen, poli(vinyl clorua) (chỉ được dùng thêm các chất vô cơ, điều kiện của các phản ứng có đủ). (Đề thi tuyển sinh chuyên Hà Tĩnh, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải. Các PTHH xảy ra: C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 đicloetan C2H4 + H2O to, Axit C2H5OH rượu etylic C2H5OH + O2 mengiaám, 30-35OC CH3COOH + H2O axit axetic CH3COOH + C2H5OH H2SO4ñaëc,to CH3COOC2H5 + H2O etyl axetat nCH2=CH2 xt,to (-CH2-CH2-)n polietilen CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O CH3COONa + NaOH(rắn) CaO,to  CH4 + Na2CO3 2CH4 L¯m1l5¹0n0honChanh  CH CH + 3H2 CH CH + HCl 15H0-g2C00l2o C CH2=CHCl nCH2=CHCl xt,to (-CH2-CHCl-)n poli(vinyl clorua) Câu 5. Từ xenlulozơ và các chất vô cơ cần thiết (các điều kiện cần thiết có đầy đủ), viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra (ghi rõ điều kiện của phản ứng nếu có) để điều chế: Đibrometan, polietilen, metyl clorua. (Đề thi tuyển sinh chuyên Quốc Học Huế, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải Các phương trình hóa học điều chế ( C6H10O5 ) n + nH2O Atxoit nC6H12O6 C6H12O6 3M0en3r5öoôCïu 2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH + O2 Mengiaám CH3COOH + H2O CH3COOH + C2H5OH H2SOto4 ñaëc CH3COOC2H5 + H2O CH3COOC2H5 + NaOH to  CH3COONa + C2H5OH CH3COONa + NaOH to ,CaO CH4 + Na2CO3 CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 4

CH4 + Cl2 AÙnhsaùng CH3Cl + HCl (metyl clorua) C2H5OH H2SO4 ñaëc C2H4+ H2O 170o C C2H4 + Br2 C2H4Br2 (Đibrometan) nCH2 = CH2 xtto,p ( CH2-CH2 ) n ( polietilen) Câu 6. Có thể điều chế trực tiếp được axit axetic bằng một phản ứng hóa học từ các chất nào trong số các chất sau: rượu etylic, saccarozơ, rượu metylic, butan, etyl axetat, glixerol? Viết các phương trình hóa học minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lê Quý Đôn – Quảng Trị, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải 2/ Các phản ứng hóa học xảy ra: C2H5OH + O2 mengiaám CH3COOH + H2O CH3OH + CO to, xuùc taùc CH3COOH 2C4H10 + 5O2 to, xuùc taùc 4CH3COOH + 2H2O CH3COOC2H5 + H2O H2SOto4ñaëc CH3COOH + C2H5OH Câu 7. Từ etilen và các chất vô cơ cần thiết, (dụng cụ và thiết bị có đủ) hãy viết phương trình điều chế: polietilen và etyl axetat. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bắc Kạn, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải - Điều chế Polietilen: nCH2 = CH2 xtp,t0 ( CH2  CH2 ) n - Điều chế Etyl axetat (CH3COOC2H5): CH2 = CH2 + H2O axit, t0  CH3CH2OH CH3CH2OH + O2 men giaám CH3COOH + H2O CH3COOH + CH3CH2OH H2SO4 ñaëc , to CH3COOC2H5 + H2O Câu 8. a) Khi đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol hợp chất hữu cơ A bằng 0,03 mol khí O2 (vừa đủ) thi thu được kết quả: nA  nH2O  nCO2 và nO2  1, 5nCO2 . Xác định công thức phân tử của A. b) Cho các hợp chất hữu cơ: metan, etilen, axetilen và glucozơ. Hãy chọn hai hợp chất hữu cơ thích hợp để điều chế được trực tiếp chất hữu cơ A (ở câu a) và viết phương trình hóa học minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Sở GD-ĐT TPHCM, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 5

a) n CO2  nO2  0, 03  0, 02 (mol)  nC  0, 02(mol) 1, 5 1, 5 nA  nH2O  nCO2  nH2O  nA  nCO2  0, 01 0, 02  0, 03(mol)  nH  0, 06(mol) nO/A  nO/CO2  nO/H2O  nO/O2  2.nCO2  nH2O  2.nO2  2.0, 02  0, 03  2.0, 03  0, 01(mol) Gọi CTPT hợp chất A là CxHyOz. (x, y, z nguyên, y  2x + 2 , y chẵn) Ta có: x : y : z  nC : nH : nO  0, 02 : 0, 06 : 0, 01  2 : 6 :1 Công thức nguyên của A là (C2H6O)n (n nguyên) Lại có: 6n  4n + 2  n 1  Chọn n 1  CTPT của A là: C2H6O b) PTHH: C2H4 + H2O axit C2H5OH C6H12O6 menröôïu 2C2H5OH + 2CO2 Câu 9. Cho hình dưới đây là bộ dụng cụ điều chế khí Z. Chọn 4 khí Z khác nhau phù hợp và viết phương trình hóa học các phản ứng tạo ra Z. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lê Quý Đôn – Đà Nẵng, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải Bốn khí có thể điều chế bằng hệ thống dụng cụ thí nghiệm trên là: CO2, CH4, C2H2, H2 a) Điều chế CO2: Dung dịch X là HCl, chất rắn Y là CaCO3. PTHH: CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O b) Điều chế CH4: Dung dịch X là H2SO4 loãng, chất rắn Y là Al4C3 PTHH: Al4C3 + 6H2SO4  Al2(SO4)3 + 3CH4 c) Điều chế C2H2: Dung dịch X là H2SO4 loãng, chất rắn Y là CaC2 PTHH: CaC2 + H2SO4  C2H2 + CaSO4 d) Điều chế H2: Dung dịch X là H2SO4 loãng, chất rắn Y là Zn PTHH: Zn + H2SO4  ZnSO4 + H2 Câu 10. a) Xăng sinh học là xăng được pha một lượng etanol theo tỉ lệ đã nghiên cứu. Theo em xăng sinh học E85 có nghĩa là gì và xăng sinh học được điều chế từ nhưng nguyên liệu nào? Viết các phương trình phản ứng minh họa. CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 6

(Đề thi tuyển sinh chuyên Bình Định, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải Xăng sinh học E85 được pha chế từ xăng và etanol trong đó có 85% là etanol (C2H5OH) - Xăng được được chưng cất từ dầu mỏ. - Ethanol được sản xuất từ tinh bột hay xenluozơ (C6H10O5)n + nH2O xt nC6H12O6 C6H12O6 xt 2C2H5OH + 2CO2 Câu 11. Etyl axetat là chất lỏng, mùi thơm, được sản xuất ở quy mô lớn làm dung môi trong công nghiệp. a. Viết phương trình hóa học điều chế etyl axetat bằng cách đun nóng hỗn hợp rượu etylic và axit axetic với xúc tác H2SO4 đặc. b. Sơ đồ thí nghiệm bên mô tả quá trình thực hiện phản ứng trên. Hãy cho biết vai trò của cốc nước lạnh trong thí nghiệm? Sau khi kết thúc phản ứng ta thêm một ít nước vào ống nghiệm B, lắc nhẹ thì có hiện tượng gì xảy ra? c. Sản phẩm của phản ứng trên ngoài etyl axetat còn lẫn rượu etylic và axit axetic. Trình bày phương pháp tách riêng từng chất. d. Mỗi ngày để một nhà máy sản xuất được 1000 lít etyl axetat thì lượng thể tích (lít) rượu etylic và axit axetic tiêu thụ tối thiểu là bao nhiêu? Biết rằng hao hụt trong quá trình sản xuất trên là 34%. Cho: Khối lượng riêng (g/cm3) của etyl axetat, rượu etylic và axit axetic lần lượt là: 0,902; 0,789; 1,049. (Đề thi tuyển sinh chuyên Đồng Nai, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải a. Phương trình hóa học : C2H5OH + CH3COOH H2SO4 ñaëc CH3COOC2H5 + H2O t0 Vai trò của cốc nước lạnh: etyl axetat sinh ra dưới dạng hơi nên cần làm lạnh bằng nước đá để ngưng tụ. Sau khi kết thúc phản ứng ta thêm một ít nước vào ống nghiệm B, lắc nhẹ thì trong ống nghiệm B có chất lỏng không màu, mùi thơm, không tan trong nước, nổi trên mặt nước. b. Phương pháp tách riêng từng chất:  Cách 1: Cho dung dịch NaCl bão hòa dư vào hỗn hợp chất lỏng, thấy tách thành 2 lớp riêng biệt: - Lớp phía trên chứa: CH3COOCH2CH3. (1) - Lớp phía dưới chứa: CH3COOH, CH3CH2OH, NaCl, H2O. (2) Dùng bình chiết để tách 2 lớp chất lỏng (1) và (2). Cho dung dịch NaOH dư vào chất lỏng (2) rồi chưng cất thu được CH3CH2OH, chất lỏng còn lại chứa: CH3COONa, NaCl, NaOH, H2O. (3) CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O Cho dung dịch H2SO4 loãng dư vào chất lỏng (3) rồi chưng cất thu được CH3COOH. CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 7

2 CH3COONa + H2SO4  2 CH3COOH + Na2SO4  Cách 2 ( có thể giải theo sơ đồ sau) CCH2H3C5OOHOH CH3COOC2H5 C2H5OH CH3COOC2H5  C2H5OH  CH3COONa dd NaCl baõo hoøa dd CH3COOH ddchNöanOg Hcadát ö dd NaCl H2SO4 loaõng, dö CH3COOH chieát chöngcaát  NaCl  NaOH   Phương trình hóa học: CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O 2 CH3COONa + H2SO4  2 CH3COOH + Na2SO4 c. 1000.103.0, 902 n =CH3COOC2H5 88 = 10250 (mol) C2H5OH + CH3COOH H2SO4 ñaëc CH3COOC2H5 + H2O t0 10250 10250 10250 mol  VCH3COOH = mCH3COOH  10250.60 = 586272,64 (cm3) dCH3COOH 1,049 VC2H5OH = mC2H5OH = 10250.46 = 597591,89 (cm3) dC2H5OH 0,789 Theo đề, hao hụt của phản ứng là 34%, do đó hiệu suất của phản ứng là 66%  VCH3COOH = 586272,64.100 = 888291,88 (cm3) = 888,29188 (l) 66  VC2H5OH = 597591,89.100 = 905442,26 (cm3) = 905,44226 (l) 66 Câu 12. a) Cho hình ảnh về các loại thực vật sau: Xác định hợp chất hữu cơ chính trong các loại thực vật trên. b) Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Y từ dung dịch X (có xúc tác thích hợp): Biết Y là một trong các khí sau: CH4, NH3, HCl, C2H4. X là chất hữu cơ chính để điều chế khí Y. Xác định X, Y và viết phương trình hóa học xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Đồng Tháp, năm học 2020-2021) CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 8

Hướng dẫn giải a) A B C D Saccarozơ. Tinh bột. Glucozơ. Xenlulozơ. b) (X) là C2H5OH ; (Y) là C2H4 C2H5OH H2SO4;1700C C2H4 + H2O. Câu 13. Trong đại dịch Covid–19, nước rửa tay khô chứa chất X nồng độ 60% đến 85% là một trong những sản phẩm được dùng để tiêu diệt vi rút SARS-CoV-2. Chất X được điều chế trong công nghiệp bằng phản ứng hyđrat hóa etilen và bằng phương pháp sinh hóa từ tinh bột. Xác định chất X và viết các phương trình hóa học điều chế X đề minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bình Thuận, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải: Chất X là C2H5OH Phương trình điều chế C2H5OH: Từ etilen: C2H4 + H2O axit C2H5OH Từ tinh bột: (C6H10O5)n + nH2O men nC6H12O6 C6H12O6 3m0e-n3r5­oîCu 2C2H5OH + 2CO2 Câu 14. Từ nguyên liệu ban đầu là etilen, hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng điều chế etyl axetat và polietilen. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lâm Đồng, năm học 2020-2021) - Điều chế etyl axetat: C2H4 + H2O atx0it C2H5OH C2H5OH + O2 mengiaám CH3COOH C2H5OH + CH3COOH H2SO4 ñaëc CH3COOC2H5 + H2O - Điều chế polietilen: t0 nCH2=CH2 to , p ( CH2–CH2 )n xt Câu 15. Từ etilen, viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện) điều chế các chất sau: Axit axetic, etyl axetat, polietilen. (Đề thi tuyển sinh chuyên Kiên Giang, năm học 2020-2021) Từ etilen điều chế các chất sau: - Axit axetic: C2H4 + H2O axit C2H5OH C2H5OH + O2 men giÊm CH3COOH + H2O - Etyl axetat: C2H4 + H2O axit C2H5OH C2H5OH + CH3COOH t0 , H2SO4®Æc CH3COOC2H5 + H2O CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 9

Câu 16. Từ metan, muối ăn, (các chất xúc tác, dụng cụ cần thiết cho đầy đủ) viết các phương trình hóa học để điều chế ra: điclometan, nhựa P.V.C, 1,2-đicloetan, etan, etylclorua. Ghi rõ điều điện của phản ứng nếu có. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Lê Quý Đôn – Bình Định, năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải Phương pháp điều chế được tóm tắt theo sơ đồ sau đây: + Cl2 CH2Cl2 (Pd,t0) + Cl2 t0,xt,p PVC CH4 15000C(C2H2 + H2 ) C2H4 CH2=CH-Cl C2H5Cl C2H6 + Cl2 NaCl đpnc Cl2 C2H4Cl2 * Phản ứng khó: C2H4 và các anken có phản ứng thế với Cl2 ở nhiệt độ cao (khoảng 5000C). CnH2n + Cl2 5000C CnH2n–1Cl + HCl * Điều chế điclometan: 2NaCl ñpnc 2Na + Cl2 CH4 + 2Cl2 as CH2Cl2 + 2HCl * Điều chế PVC: 2CH4 laøm1la5ïn00h0nChanh C2H2 + 3H2 C2H2 + HCl xt C2H3Cl (Hoặc điều chế etilen, sau đó cho thế Cl2 (5000C) vào etilen) (polivinyl clorua - PVC) * Điều chế 1,2- đicloetan: C2H2 + H2 Pt0d C2H4 CH2=CH2 + Cl2 xt CH2Cl–CH2Cl * Điều chế etan, etylclorua: C2H2 + 2H2 Nt0i C2H6 C2H6 + Cl2 as C2H5Cl + HCl (Hoặc C2H4 + HCl  C2H5Cl ) Câu 17. Từ xenlulozơ, các chất vô cơ cần thiết và các điều kiện đáp ứng đầy đủ hãy viết các phương trình hóa học điều chế Etyl axetat (ghi rõ điều kiện xảy ra nếu có). (Đề thi tuyển sinh Chuyên tỉnh Điện Biên, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải (C6H10O5)n + nH2O axit,t0  nC6H12O6 C6H12O6 menruou 2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH + O2 mengiam CH3COOH + H2O CH3COOH + C2H5OH H2SO4đ,t0  CH3COOC2H5 + H2O CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 10

Câu 18. Từ tinh bột và các chất vô cơ có sẵn hãy viết các phương trình hóa học điều chế etyl axetat. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Lê Hồng Phong – TP Hồ Chí Minh, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải ( C6H10O5 )n + nH2O axit, t0 nC6H12O6 C6H12O6 menröôïu 2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH + O2 mengiaám CH3COOH + H2O CH3COOH + C2H5OH H2SO4 ñaëc,t0 CH3COOC2H5 + H2O Câu 19. Từ khí thiên nhiên và các chất vô cơ cần thiết (các điều kiện khác coi như có đủ), viết phương trình hóa học của các phản ứng điều chế polietilen, poli(vinylclorua), polibutađien. (Đề thi HSG Tỉnh Thái Nguyên, năm học 2017-2018) Hướng dẫn giải 2CH4 15000c C2H2 + 3H2 C2H2 + H2 15000c C2H4 nCH2= H2 t0,xt (-CH2-CH2-)n C2H2 + HCl → CH2 = CHCl nCH2= HCl t0,xt (-CH2-CHCl-)n 2C2H2 t0 ,xt C4H4 C4H4 + H2 t0,xt CH2= CH–CH=CH2 nCH2=CH–CH=CH2 t0,xt (-CH2-CH=CH-CH2-)n Câu 20. Viết PTHH của các phản ứng điều chế cao su buna (polibutađien) từ 4 nguồn nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Thái Nguyên, năm học 2018 - 2019) - Đi từ tinh bột hoặc xenlulozơ : (C6H10O5)n + nH2O H ,xt nC6H12O6 C6H12O6 leânmenröôïu 2C2H5OH + 2CO2 2C2H5OH ZnOMgO;4000C H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 nH2C = CH – CH = CH2 t0 ,xt,p (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n - Đi từ khí thiên nhiên: 2CH4 la1ïn5h0n0h0aCnh C2H2 + 3H2 2HC ≡ CH CuCl/NH4Cl H2C = CH – C ≡ CH H2C = CH –CH ≡ CH + H2 Pd,t0 H2C = CH – CH = CH2 nH2C = CH – CH = CH2 xt,t0, p (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n - Đi từ đá vôi: CaCO3 15000C CaO + CO2 CaO + 3C 20000C CaC2 + CO CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 11

CaC2 + 2H2O→ C2H2 + Ca(OH)2 HC ≡ CH + HOH HgSO4 ,800C CH3 – CHO CH3 – CHO + H2 Ni,t0 CH3 – CH2 – OH CH3 – CH2 – OH ZnOMgO;4000C H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 nH2C = CH – CH = CH2 xt,t0, p (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n - Đi từ dầu mỏ: C4H10 xt,t0 CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2 nH2C = CH – CH = CH2 xt,t0, p (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n Câu 21. Từ nguyên liệu chính là đá vôi, than đá, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết. Viết sơ đồ phản ứng điều chế các rượu CH3OH, CH3CH2OH, CH3CH2CH2OH và các axit tương ứng. (Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - Tỉnh Thanh Hóa – Năm học 2008 - 2009) Hướng dẫn giải CaCO3 to  CaO + CO2 CaO + 3C to  CaC2 + CO CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + CH  CH CH  CH  H2 Pd/PbCO3,to CH2  CH2 - Điều chế CH3CH2OH và axit tương ứng (CH3COOH): CH2=CH2 + H2O to, H2SO4    CH3CH2OH CH3CH2OH + O2 mengiaám CH3COOH + H2O - Điều chế CH3OH và axit tương ứng (HCOOH): CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O CH3COONa to,voâitoâixuùt CH4 + Na2CO3 CH4 + Cl2 askt CH3Cl + HCl 1:1 CH3Cl + NaOH  CH3OH + NaCl CH3OH + CuO to  HCHO + Cu + H2O 2HCHO + O2 xt 2HCOOH - Điều chế CH3CH2CH2OH và axit tương ứng (CH3CH2COOH): 2CH3CH2OH xt,to CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 to ,Ni CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 Crackinh CH4 + CH2=CH-CH3 + Cách 1 để điều chế CH3CH2CH2OH như sau: CH2=CH-CH3 + H2O to, H2SO4    CH3CH2CH2OH (sản phẩm phụ) CH2=CH-CH3 + H2O to, H2SO4    CH3CH(OH)CH3 (sản phẩm chính) + Cách 2 để điều chế CH3CH2CH2OH như sau: CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 12

CH2=CH-CH3 + Cl2 to,xt CH2=CH-CH2-Cl + HCl CH2=CH-CH2-Cl + H2 to ,Ni CH3-CH-CH2-Cl CH3-CH-CH2-Cl + NaOH to  CH3-CH-CH2-OH + NaCl ● Nhận xét: Cách 1 Qua 1 giai đoạn, ít tốn kém CH3CH2CH2OH tạo ra ít (sản phẩm phụ) có lẫn hóa chất với CH3CH(OH)CH3 (sản phẩm chính) Cách 2 Qua 3 giai đoạn, tốn nhiều CH3-CH-CH2-OH tạo ra không bị lẫn với chất hóa chất hơn khác + Điều chế axit tương ứng (CH3CH2COOH): CH3CHCH2OH + O2 xt CH3CH2COOH + H2O Câu 22. Từ etilen cùng các chất vô cơ và các thiết bị cần thiết khác viết phương trình phản ứng thực hiện chuyển hóa etilen thành các chất sau: axit axetic, benzen, nhựa PVC, cao su buna. (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Lam Sơn – Thanh Hóa – Năm học 2012 - 2013) Hướng dẫn giải - Điều chế axit axetic: CH2  CH2 to,HH22SOO4CH3CH2OH menOg2iaámCH3COOH CH2=CH2 + H2O to, H2SO4    CH3CH2OH CH3CH2OH + O2 mengiaám CH3COOH + H2O - Điều chế cao su buna: CH3CH2OH xt,to CH2  CH  CH  CH2 xt,to,p(CH2  CH  CH  CH2 )n 2CH3CH2OH xt,to CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O nCH2=CH-CH=CH2 xt, to,p (-CH2-CH=CH-CH2-)n - Điều chế benzen Cách 1: CH2  CH  CH  CH2 NiH,t2o  CH3  CH2  CH2  CH3 crackinh CH4 1500oC Làm lạnh nhanh C6H6 600o C CH  CH than hoaït tính benzen Phương trình phản ứng: CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 to ,Ni CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 Crackinh CH4 + C3H6 2CH4 1500o C,laømlaïnh nhanh CH  CH + 3H2 3 CH  CH 600oC,thanhoaït tính C6H6 CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 13

Cách 2: CH3COOH NaOH CH3COONa voNâiatoOâiHxuùt CH4 1500oC, làm Lạnh nhanh C6H6 600o C CH  CH than hoaït tính benzen Phương trình phản ứng: CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O CH3COONa to,voâitoâixuùt CH4 + Na2CO3 2CH4 1500o C,laømlaïnh nhanh CH  CH + 3H2 3 CH  CH 600oC,thanhoaït tính C6H6 - Điều chế nhựa PVC CH  CH + HCl 1:1 CH2=CHCl xt nCH2  CHCl t0c, xt,P (CH2  CHCl)n Nhöïa PVC Câu 23. Từ etyl axetat, các chất vô cơ và điều kiện thích hợp viết các phương trình hoá học điều chế polietilen. (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Lam Sơn – Thanh Hóa – Năm học 2013 - 2014) Hướng dẫn giải CH3COOC2H5 + NaOH to  CH3COONa + C2H5OH CH3CH2OH 170oC, H2SO4ñaëc   CH2=CH2 + H2O nCH2  CH2 xt,to, p (CH2  CH2 )n Polietilen ( PE ) Câu 24. Từ tinh bột và các chất vô cơ cần thiết khác (điều kiện thí nghiệm) có đủ viết các phương trình điều chế: PE (poli etilen), PVC (poli vinyl clorua). (Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - Tỉnh Phú Thọ – Năm học 2013 - 2014) Hướng dẫn giải (C6H10O5)n + nH2O axit nC6H12O6 C6H12O6 menröôïu 2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH + O2 mengiaám CH3COOH + H2O CH3COOH + Na  CH3COONa + 1/2H2 CH3COONa + NaOH to,voâitoâixuùt CH4 + Na2CO3 2CH4 1500o C,laømlaïnh nhanh CH  CH + 3H2 CH  CH  HCl 1: 1 CH2  CHCl CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 14

nCH2  CHCl xt,to, p (CH2  CHCl)n Nhöïa PVC CH3CH2OH 170oC, H2SO4ñaëc   CH2=CH2 + H2O nCH2  CH2 xt,to, p (CH2  CH2 )n Polietilen ( PE ) Câu 25. Từ canxi cacbua và các chất vô cơ cần thiết khác (điều kiện thí nghiệm có đủ) viết các phương trình điều chế: đibrometan, metan. (Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - Tỉnh Phú Thọ – Năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải - Điều chế đibrometan CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2 CH  CH  H2 Pd/PbCO3,to CH2  CH2 CH2=CH2 + Br2  CH2Br – CH2Br - Điều chế metan CH2 = CH2 + H2O to, H2SO4    CH3CH2OH CH3CH2OH + O2 mengiaám CH3COOH + H2O 2CH3COOH + 2Na  2CH3COONa + 2H2 CH3COONa + NaOH to,voâitoâixuùt CH4  + Na2CO3 CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 15

CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẤT CHẤT HỮU CƠ 16