Chúng tôi xin giới thiệu phương trình C2H2 + KMnO4 + H2O → (COOH)2 + MnO2 + KOH gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:
Phương trình C2H2 + KMnO4 + H2O → (COOH)2 + MnO2 + KOH
1. Phương trình phản ứng hóa học
3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O → 3(COOH)2 + 8MnO2 + 8KOH
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
Phương trình không có hiện tượng nhận biết đặc biệt.
Trong trường hợp này, bạn chỉ thường phải quan sát chất sản phẩm KOH (kali hidroxit), MnO2 (Mangan oxit), (COOH)2 (Axit oxalic), được sinh ra
Hoặc bạn phải quan sát chất tham gia C2H2 (Axetilen), H2O (nước), KMnO4 (kali pemanganat), biến mất.
3. Điều kiện phản ứng
- Không có
4. Tính chất hóa học
4.1. Tính chất hóa học của C2H2
a. Phản ứng cộng
Phản ứng cộng halogen (phản ứng halogen hóa)
- Cộng brom
CH ≡ CH + Br - Br → Br-CH = CH - Br
Sản phẩm sinh ra có liên kết đôi trong phân tử nên có thể cộng tiếp với môt phân tử brom nữa:
Br-CH = CH - Br + Br - Br → Br2CH-CH-Br2
- Cộng clo
C2H2+ Cl2 → C2H2Cl2
- Phản ứng cộng hiđro (phản ứng hiđro hóa)
C2H2 + H2→ C2H6
Điều kiện phản ứng xảy ra C2H2 và H2: Nhiệt độ, xúc tác Niken
Lưu ý: Ngoài ra khi cho C2H2 tác dụng với H2 ở điều kiện nhiệt độ chất xúc tác khác nhau cho sản phẩm khác nhau
C2H2 + H2 → C2H4
- Phản ứng cộng axit
C2H2 + HCl → C2H3Cl (Nhiệt độ và xúc tác HgCl2)
- Phản ứng cộng nước (phản ứng hiđrat hóa
C2H2 + H2O → CH3CHO (Nhiệt độ: 80 độ C Xúc tác: Hg2+ Dung môi: H2SO4)
b. Phản ứng đime hóa và trime hóa
Hai phân tử axetilen có thể cộng hợp với nhau tạo thành vinylaxetilen
Đime hóa:
2CH≡CH → CH2=CH−C≡CH (Nhiệt độ xúc tác)
(Vinyl axetilen)
Trime hóa:
3CH≡CH → C6H6
c. Phản ứng oxi hóa
Phản ứng oxi hóa
Axetilen là hiđrocacbon, vì vậy khi đốt, axetilen sẽ cháy tạo ra cacbon Đioxit và nước, tương tự metan và etilen.
Axetilen cháy trong không khí với ngọn lửa sáng, tỏa nhiều nhiệt.
C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O
4.2. Tính chất hóa học của H2O
a. Nước tác dụng với kim loại
Ở điều kiện thường, nước có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Li, Ca, Na, K, Ba,… để tạo thành dung dịch Bazo và khí Hidro.
H2O + Kim loại → Bazơ + H2↑
2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2↑
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2K + 2H2O → 2KOH + H2
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Đặc biệt, một số kim loại trung bình như Mg, Zn, Al, Fe,…phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo ra oxit kim loại và hidro. Bên cạnh đó, kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng.
b. Nước tác dụng với Oxit Bazo
Nước tác dụng với một số oxit bazo như Na2O, CaO , K2O,… tạo thành dung dịch bazo tương ứng. Dung dịch bazo làm cho quỳ tím hóa xanh.
H2O + Oxit bazơ → Bazơ
Na2O + H2O → 2NaOH
Li2O + H2O→ 2LiOH
K2O + H2O→ 2KOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
c. Nước tác dụng với Oxit Axit
Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.
H2O + Oxit axit → Axit
CO2 + H2O → H2CO3
SO2 + H2O → H2SO3
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
SO3 + H2O → H2SO4
N2O5 + H2O → 2HNO3
5. Cách thực hiện phản ứng
- Chúng mình không thông tin về làm thế nào để C2H2 (Axetilen) phản ứng với H2O (nước) phản ứng với KMnO4 (kali pemanganat) và tạo ra chất KOH (kali hidroxit) phản ứng với MnO2 (Mangan oxit) phản ứng với (COOH)2 (Axit oxalic).
Nếu đang làm bài tập các bạn có thể viết đơn giản là C2H2 (Axetilen) tác dụng H2O (nước) tác dụng KMnO4 (kali pemanganat) và tạo ra chất KOH (kali hidroxit), MnO2 (Mangan oxit), (COOH)2 (Axit oxalic)
6. Bạn có biết
- Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ C2H2 (Axetilen) ra KOH (kali hidroxit)
7. Bài tập liên quan
Câu 1. Trong phân tử axetilen có
A. 4 liên kết hóa học
B. 6 liên kết hóa học
C. 1 kiểu liên kết hóa học
D. 5 liên kết hóa học
Câu 2. Trong phòng thí nghiệm, axetilen được điều chế bằng cách nào.
A. cho đất dèn (thành phần chính của canxi cacbua) tác dụng với nước.
B. Nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao
C. Cho etilen tác dụng với brom tạo thành BrCH2CH2Br, sau đó tiến hành tách HBr
D. Tách hidro của etilen
Trong phòng thí nghiệm, axetilen được điều chế bằng cách cho đất dèn (thành phần chính của canxi cacbua) tác dụng với nước.
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Câu 3. Trong điều kiên thích hợp, axetilen có thể tác dụng được với các chất dãy nào sau đây
A. H2, Br2, dung dịch H2SO4
B. H2, H2O, Br2, HCl
C. H2, H2O, Br2, HBr, dung dịch NaOH
D. H2, H2O, Br2, dung dịch H2SO4
Câu 4. Axetilen tham gia phản ứng cộng H2O (xúc tác HgSO4, thu được sản phẩm hữu cơ là:
A. C2H4(OH)2
B. CH3CHO
C. CH3COOH
D. C2H5OH
Câu 5: Khí axetilen không có tính chất hóa học nào sau đây?
A. Phản ứng cộng với dung dịch brom.
B. Phản ứng cháy với oxi.
C. Phản ứng cộng với hiđro.
D. Phản ứng thế với clo ngoài ánh sáng.
Câu 6. Cho chất axetilen (C2H2) và benzen (C6H6). Hãy chọn nhận xét đúng:
A. Hai chất đó giống nhau về công thức phân tử và khác nhau về công thức đơn giản nhất
B. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và giống nhau về công thức đơn giản nhất
C. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và khác nhau về công thức đơn giản nhất
D. Hai chất đó có cùng công thức phân tử và công thức đơn giản nhất
Axetilen (C2H2) và benzen (C6H6) có cùng CT đơn giản nhất: CH, khác nhau CTPT.
Câu 7. Nhận định nào sau đây đúng?
A. Ankin là hiđrocacbon không no, mạch hở, công thức CnH2n-2
B. Ankin là hiđrocacbon không no, mạch hở, trong mạch C có liên kết ba
C. Axetilen và các đồng đẳng gọi chung là các ankyl
D. Ankin là các hiđrocacbon không no, mạch hở, liên kết bội trong mạch cacbon là một liên kết ba.
Đáp án A sai vì CH2=CH-CH=CH2 cũng có CTPT CnH2n-2 nhưng không phải ankin.
Đáp án B sai vì CH≡C-CH=CH2 có liên kết ba nhưng không phải ankin.
Đáp án C sai vì axetilen và các đồng đẳng gọi chung là các ankin.
Câu 8. Cho hỗn hợp X gồm x mol Al4C3 và y mol CaC2 vào nước dư thu được dung dịch X; a gam kết tủa Y và hỗn hợp khí Z. Lọc bỏ kết tủa Y. Đốt cháy hoàn toàn khí Z rồi dẫn sản phẩm cháy vào dung dịch X thu được thêm a gam kết tủa Y nữa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tỉ lệ x : y là
A. 1 : 1.
B. 1 : 2.
C. 4 : 7.
D. 1 : 3
(1) Al4C3+ 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
(2) CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
(3) 2Al(OH)3 + Ca(OH)2 → Ca(AlO2)2 + 4H2O
Kết tủa Y là Al(OH)3 => trong dung dịch X chỉ chứa Ca(AlO2)2
Bảo toàn nguyên tố Ca: nCa(OH)2= nCa(AlO2)2 = y mol
Bảo toàn nguyên tố Al: 4.nAl4C3= nAl(OH)3 (1) + 2.nCa(AlO2)2 => nAl(OH)3 (1) = 4x – 2y
Đốt cháy khí Z (C2H2 và CH4) thu được CO2=> bảo toàn nguyên tố C: nCO2 = 3.nAl4C3 + 2.nCaC2 = 3x + 2y
Sục CO2 vào dung dịch X: Ca(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O → 2Al(OH)3↓ + Ca(HCO3)2
Vì nCa(AlO2)2= y< nCO2/2 = (3x + 2y)/2=1,5x + y
=> phản ứng tính theo Ca(AlO2)2
=> nAl(OH)3 (2) = 2.nCa(AlO2)2 = 2y
Vì lượng kết tủa lần 1 thu được bằng lượng kết tủa lần 2 => nAl(OH)3 (1) = nAl(OH)3 (2) => 4x – 2y = 2y
=> x = y => tỉ lệ x : y = 1 : 1
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Carbon (C) và hợp chất:
C2H2 + KMnO4 + H2O → (COOH)2 + MnO2 + KOH
