Bài 17. Aren (Hydrocarbon thơm) trang 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 Hóa học 11 Kết nối tri thức

MĐ

Làm thế nào có thể lựa chọn và sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ arene và dẫn xuất của nó an toàn, thân thiện với môi trường?

Lời giải chi tiết:

Cần phải có hiểu biết về arene để có thể lựa chọn và sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ arene và dẫn xuất của nó an toàn, thân thiện với môi trường.

CH

Hãy so sánh nhiệt độ sôi của benzene, toluene, o-xylene (Bảng 17.1) và giải thích.

Phương pháp giải:

Nhiệt độ sôi benzene < toluene < o-xylene.

Lời giải chi tiết:

Nhiệt độ sôi benzene < toluene < o-xylene. Nguyên nhân do phân tử khối benzene < toluene < o-xylene (khối lượng phân tử càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao).

HĐ

Phản ứng nitro hoá benzene được thực hiện như sau:

- Cho con từ vào bình cầu dung tích 250 mL, thêm khoảng 30 mL H₂SO₄ đặc, làm lạnh trong chậu nước đá rồi thêm từ từ vào khoàng 30 mL HNO₃, sau đó thêm tiếp khoảng 10 mL benzene và lắp sinh hàn hồi lưu. Đun cách thuỷ hỗn hợp phàn ứng trên bếp từ đến 80°C trong khoàng 60 phút (Hình 17.2).

 - Để nguội rồi cho hồn hợp vào phếu chiết, quan sát thấy chất lỏng tách thành hai lớp, lớp trên là sản phấm phản ứng, lớp dưới là dung dịch hỗn hợp hai acid. - Chiết lấy lớp chất lòng phía trên, thêm khoảng 100 mL nước lạnh vào phễu chiết để rừa acid, thu được chất lòng màu vàng, nặng hơn nước và năm ở phần dưới của phễu chiết.

Hãy cho biết chất lỏng màu vàng là chất gì và giải thích.

Phương pháp giải:

Chất lỏng màu vàng là nitrobenzene.

Lời giải chi tiết:

Chất lỏng màu vàng là nitrobenzene.

Giải thích: Benzene được nitro hóa tạo thành nitrobenzene.

CH

Viết phương trình phản ứng của ethylbenzene với các tác nhân sau:

a) Br₂/FeBr₃, t^o;

b) HNO₃ đặc/H₂SO₄ đặc.

Phương pháp giải:

a) C₆H₅C₂H₅ + Br₂ → C₆H₅C₂H₄Br + HBr

b) C₆H₅C₂H₅ + HNO₃ → C₆H₄NO₂C₂H₅ + H₂O

Lời giải chi tiết:

a) C₆H₅C₂H₅ + Br₂ → C₆H₅C₂H₄Br + HBr

b) C₆H₅C₂H₅ + HNO₃ → C₆H₄NO₂C₂H₅ + H₂O

Cụ thể:

HĐ

Nghiên cứu phản ứng cộng chlorine vào benzene

Phản ứng cộng chlorine vào benzene được tiến hành như sau:

Dẫn một lượng nhỏ khí chlorine vào bình nón chứa một ít benzene, đậy kín lại rồi đưa bình ra ngoài ánh nắng. Trong bình xuất hiện khói trắng và trên thành bình thấy xuất hiện một lớp bột màu trắng.

Hãy cho biết lớp bột màu trắng trên thành bình là chất gì. Giải thích.

Phương pháp giải:

Lớp bột màu trắng trên thành bình là C₆H₆Cl₆

Lời giải chi tiết:

Lớp bột màu trắng trên thành bình là C₆H₆Cl₆

C₆H₆ + 3Cl₂ →  C₆H₆Cl₆

CH1

Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi hydrogen hoá hoàn toàn toluene và p-xylene, sử dụng xúc tác nickel.

Phương pháp giải:

2C₆H₅CH₃ + 7H₂ → 2C₆H₁₂CH₃

2C₆H₄(CH₃)₂ + 7H₂ → 2C₆H₁₁(CH₃)₂

Lời giải chi tiết:

2C₆H₅CH₃ + 7H₂ → 2C₆H₁₂CH₃

2C₆H₄(CH₃)₂ + 7H₂ → 2C₆H₁₁(CH₃)₂

CH2

Hydrogen hoá hoàn toàn arene X (công thức phân tử C₈H₁₀) có xúc tác nickel thu được sản phẩm là ethylcyclohexane.

Phương pháp giải:

X là Ethylbenzene

Lời giải chi tiết:

X là Ethylbenzene.

HĐ

Nghiên cứu phản ứng oxi hoá toluene và benzene bằng dung dịch KMnO₄

- Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 1 mL dung dịch KMnO₄ 0,05 M và 1 mL dung dịch H₂SO₄ 2M.

- Cho tiếp vào ống (1) 1 mL benzene, ống nghiệm (2) 1 mL toluene. Lắc đều và đậy cả hai ống nghiệm bằng nút có ống thủy tinh thẳng.

- Đun cách thủy hai ống nghiệm trong nồi nước nóng. Ống nghiệm (2) màu tím nhạt dần và mất màu, ống nghiệm (1) vẫn giữ nguyên màu tím.

Nhận xét khả năng phản ứng của benzene và toluene với KMnO₄. Giải thích.

Phương pháp giải:

Ống nghiệm (1) vẫn giữ nguyên màu tím → benzene không phản ứng với KMnO₄.

Ống nghiệm (2) màu tím nhạt dần và mất màu → toluene phản ứng với KMnO₄.

Lời giải chi tiết:

Ống nghiệm (1) vẫn giữ nguyên màu tím → benzene không phản ứng với KMnO₄.

Ống nghiệm (2) màu tím nhạt dần và mất màu → toluene phản ứng với KMnO₄.

C₆H₅CH₃ + 2KMnO₄ → C₆H₅COOK+ 2MnO₂ + H₂O + KOH 

CH

Terephthalic acid là nguyên liệu để tổng hợp nhựa poly(ethylene terephtalate) (PET) dùng để sản xuất tơ sợi, chai nhựa. Terephthalic acid có thể được tổng hợp từ arene X có công thức phân tử C₈H₁₀, bằng cách oxi hoá X bởi dung dịch thuốc tím:

Hãy xác định công thức cấu tạo của X.

Phương pháp giải:

Terephthalic acid là sản phẩm của phản ứng oxi hóa X => các nhóm – COOH của teraphthalic ban đầu là – CH₃.

Lời giải chi tiết:

X là p-xylene.

Lý thuyết