Phản ứng đốt cháy ankan và cách giải bài tập – Hóa học lớp 11 A Kiến thức cần nhớ Dạng 1 Đốt cháy 1 ankan 1 Phương pháp giải Phương trình tổng quát CnH2n+2+3n+12O2→t°nCO2+(n+1)H2O1 n (n+1) mo l Suy ra[.]
Phản ứng đốt cháy ankan cách giải tập – Hóa học lớp 11 A Kiến thức cần nhớ Dạng 1: Đốt cháy ankan Phương pháp giải Phương trình tổng quát: CnH2n+2+3n+12O2→t°nCO2+(n+1)H2O1 n (n+1) mo l Suy ra: ankan cháy cho nCO2 < nH2O - Một số công thức cần nắm: nankan =nH2O nCO2 ; nO2=nCO2+12nH2O; mankan = mC + mH nC ankan = nCO2nankan; Số H ankan = 2.nH2Onankan - Cho sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình đựng NaOH (hoặc Ca(OH)2) dư + Khối lượng bình tăng khối lượng H2O + Khối lượng bình tăng khối lượng CO2 - Cho sản phẩm cháy qua bình chứa NaOH (hoặc Ca(OH)2) dư + Nếu có kết tủa n↓=nCO2 + mbình tăng = mCO2+mH2O + mdung dịch tăng = (mCO2+mH2O)−m↓ + m dung dịch giảm = m↓− (mCO2+mH2O) Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A (là chất khí, đtkc) dẫn sản phẩm qua bình đựng H2SO4 đặc bình chứa NaOH dư người ta thấy khối lượng bình tăng 1,8g khối lượng bình tăng 3,52 gam Xác định CTPT A? A C2H6 B C3H8 C C4H10 D C5H12 Hướng dẫn giải: Khối lượng bình tăng => nH2O = 1,818= 0,1 mol Khối lượng bình CO2 => nCO2 = 0,08 mol tăng khối lượng khối Nhận thấy: nCO2 < nH2O=> hiđrocacbon ankan; Số mol ankan = 0,1 – 0,08 = 0,02 mol Phương trình phản ứng: H2O lượng CnH2n+2+3n+12O2→tnCO2+(n+1)H2O → n = 0,08 : 0,02 = CTPT A C4H10 Đáp án C Ví dụ 2: Khi đốt cháy hoàn toàn 3,6 g ankan X thu 5,6 lít khí CO2 (đktc) Cơng thức phân tử X là: A C3H8 B C5H12 C C5H12 D C4H10 Hướng dẫn giải: nCO2=0,25(mol) CnH2n+2+3n+12O2→tnCO2+(n+1)H2O mol n mol 0,25n 0,25 mol mX=0,25n.(14n+2)=3,6g⇒n=5⇒ankan:C5H12 Đáp án C Dạng 2: Đốt cháy hỗn hợp ankan Phương pháp giải - Đặt công thức phân tử chung ankan Cn¯H2n¯+2(n¯>1) Quy toán đốt cháy ankan → n¯ Kết hợp kiện đề → CTPT ankan cần tìm - Bài tốn u cầu tính % khối lượng ankan hỗn hợp Áp dụng: %m1ankan=m1ankanmhh.100 Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon dãy đồng đẳng, thu 2,24 lít khí CO2 (dktc) 3,24 gam H2O Hai hiđrocacbon X A C2H6 C3H8 B CH4 C2H6 C C2H2 C3H4 D C2H4 C3H6 Hướng dẫn giải: nCO2=0,1(mol); nH2O=0,18(mol)nCO21) nankan=nH2O−nCO2=0,18−0,1=0,08(mol)⇒n¯=nCO2nankan= 1,25 X CH4 C2H6 Đáp án B Ví dụ 2: Đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon ta thu 2,24 lít CO2 (dktc) 2,7 gam H2O thể tích oxi tham gia phản ứng cháy (đktc) A 5,6 lít B 2,8 lít C 4,48 lít D 3,92 lít Hướng dẫn giải: nCO2=0,1(mol); nH2O=0,15(mol)BTNT:nO2=nCO2+12nH2O =0,1+0,152=0,175(mol)⇒VO2=0,175.22,4=3,92(l) Đáp án D B Luyện tập Câu 1: Khi đốt cháy ankan thu H2O CO2 với tỷ lệ tương ứng biến đổi sau: A tăng từ đến +∞ B giảm từ đến C tăng từ đến D giảm từ đến Hướng dẫn giải: Ta có: T = nH2OnCO2=n+1n =1+1n n tăng từ 1đến +∞ => T giảm từ đến Đáp án B Câu 2: Đốt cháy hồn thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan oxi khơng khí (trong khơng khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu 7,84 lít khí CO2 (đktc) 9,9 gam nước Thể tích khơng khí nhỏ cần dùng để đốt cháy hồn tồn lượng khí thiên nhiên A 70,0 lít B 78,4 lít C 84,0 lít D 56,0 lít Hướng dẫn giải: nCO2=0,35(mol); nH2O=0,55(mol)BTNT:nO2=nCO2+12nH2 O=0,35+0,552=0,625(mol)⇒VO2=0,625.22,4=14(l)⇒Vkk=14.5 =70(l) Đáp án A Câu 3: Đốt cháy hồn tồn 0,56 lít butan ( đktc) cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 400ml dd Ba(OH)2 0,2M Số gam kết tủa tạo thành: A 9,85g B 9,98g C 10,4g D.11,82g Hướng dẫn giải: nC4H10 = 0,5622,4= 0,025 mol => nCO2 = 4.0,025 = 0,1 mol;n H2O = 5.0,025 = 0,125 mol; T = nOH−nCO2 = 0,160,1 = 1,6 => tạo muối; nCO32− = 0,06 => mCaCO3 = 0,06.197 = 11,82 gam Đáp án D Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X thu 0,11 mol CO2 0,132 mol nước Khi X tác dụng với khí clo thu sản phẩm monoclo Tên gọi X A 2-metylbutan B etan C 2,2 –metylpropan D 2-metylpropan Hướng dẫn giải: Ta có: nCO2 < nH2O → X ankan nankan = 0,132 - 0,11 = 0,022(mol) → Số nguyên tử C là: 0,11 : 0,022 = X: C5H12 Do X tạo sản phẩm monoclo nên X 2-metylbutan Đáp án A Câu 5: Đốt cháy hồn tồn 3,36 lít hỗn hợp khí metan etan thu 4,48 lít khí CO2 (đktc) Thành phần phần trăm thể tích khí hỗn hợp A A 40% 60% B 33% 67% C 33,33 % 66,67% D 30% 70% Hướng dẫn giải: nhh=0,15(mol); nCO2=0,2(mol)nCH4=a; nC2H6=b (mol)CH4 →CO2 a a mol C2H6 → 2CO2 b 2b mol Ta có hệ phương trình: a+b=0,15a+2b=0,2⇒a=0,1b=0,05⇒%CH4=66,67%%C2H6=33, 33% Đáp án C Câu 6: Hồn hợp khí A gồm etan propan Đốt cháy hỗn hợp A thu khí CO2 nước theo tỉ lệ 11:15 Thành phần % theo khối lượng hỗn hợp A 18,52 % 81,48 % B 45 % 55 % C 28,13 % 71, 87 % D 25 % 75 % Hướng dẫn giải: C2H6 →+O2,to 2CO2 + 3H2O x 2x 3x mol C3H8 →+O2,to 3CO2 + 4H2O y 3y 4y mol nCO2nH2O=2x+3y3x+4y=1115⇒y=3x%C2H6=30x30x+44y.1 00%=30x30x+132x.100%=18,52% Đáp án A Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai ankan dãy đồng đẳng 24,2 gam CO2 12,6 gam H2O Công thức ankan A CH4 C2H6 B C2H6 C3H8 C C3H8 C4H10 D C4H10 C5H12 Hướng dẫn giải: nCO2=0,55(mol); nH2O=0,7(mol)nCO21) nankan=nH2O−nCO2=0,7−0,55=0,15(mol)⇒n¯=nCO2nankan= 3,67 X C3H8 C4H10 Đáp án C Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp, sau phản ứng thu (đo điều kiện) X gồm A CH4 C2H6 B C2H6 C3H8 C C3H8 C4H10 D C4H10 C5H12 Hướng dẫn giải: CnH2n+2+3n+12O2→tonCO2+(n+1)H2O Câu 9: Trong họ hiđrocacbon: ankan, anken, ankađien, ankin, xicloankan, xicloanken, họ hiđrocacbon đốt cháy cho số mol nước nhỏ số mol CO2? A Ankađien, ankin B Ankin, xicloanken C Ankin, xicloankan D Ankin, ankađien, xicloanken Câu 10: Cho phản ứng: HBr + C2H5OH →t° C2H4 + Br2 → C2H4 + HBr → C2H6 + Br2 →askt (1:1mol) Số phản ứng tạo C2H5Br A B C D Câu 11: Anken X có cơng thức phân tử C5H10 X khơng có đồng phân hình học Khi cho X tác dụng với KMnO4 nhiệt độ thấp thu chất hữu Y có cơng thức phân tử C5H12O2 Oxi hóa nhẹ Y CuO dư thu chất hữu Z Z phản ứng tráng gương Vậy X là? A But-2-en B But-1-en C 2-metyl but-2-en D 2-metyl but-1-en Câu 12: Hai hiđrocacbon X, Y có cơng thức phân tử C4H8 Khi phản ứng với brom, từ X thu dẫn xuất l,2-đibrom-2metylpropan; từ Y thu hai dẫn xuất 1,3-đibrobutan 1,3 đibrom-2-metylpropan Tên gọi X Y tương ứng là? A 2-metylpropen but-2-en B 2-metylpropen metylxiclopropan C but-1-en but-2-en D but-2-en xiclobutan Câu 13: Để tách butin-1 khỏi hỗn hợp với butin-2, nên A dùng phương pháp chưng cất phân đoạn B dùng dung dịch brom C dùng dung dịch AgNO3/NH3, sau dung dung dịch HCl D dùng dung dịch KMnO4 Câu 14: Hiđrat hóa hồn tồn propen thu hai chất hữu X Y Tiến hành oxi hóa X Y CuO thu hai chất hữu E F tương ứng Trong thuốc thử sau: dung dịch AgNO3/NH3 (1), nước brom (2), H2 (Ni,to) (3), thường (4), Cu(OH)2 nhiệt độ Cu(OH)2 / NaOH nhiệt độ cao (5), quỳ tím (6) Các phản ứng xảy hoàn toàn Số thuốc thử dùng để phân biệt E F đựng hai lọ nhãn khác là: A B C D Câu 15: Từ chất sau điều chế etyl metyl xeton phản ứng cộng hợp nước? A CH3CH2CH = CH2 B CH3CH2C = CCH3 C CH3CH2CH = CHCH3 D CH3CH2C = CH Câu 16: Cho sơ đồ phản ứng: C2H2→t°,xtX→Pd/PbCO3,t°H2Y→−80°CHBr1:1Z Trong X, Y, Z sản phẩm Công thức cấu tạo thu gọn Z ... hợp A 18, 52 % 81,48 % B 45 % 55 % C 28 ,13 % 71, 87 % D 25 % 75 % Hướng dẫn giải: C2H6 →+O2,to 2CO2 + 3H2O x 2x 3x mol C3H8 →+O2,to 3CO2 + 4H2O y 3y 4y mol nCO2nH2O=2x+3y3x+4y =111 5⇒y=3x%C2H6=30x30x+44y.1... gồm A CH4 C2H6 B C2H6 C3H8 C C3H8 C4H10 D C4H10 C5H 12 Hướng dẫn giải: CnH2n +2+ 3n+12O2→tonCO2+(n+1)H2O VCO2VH2O=nCO2nH2O=nn+1 =11, 6⇒n=1,667 X CH4 C2H6 Đáp án A Câu 9: Đốt cháy hồn tồn 2, 24 lít hỗn... CO2 (đktc) Cơng thức phân tử X là: A C3H8 B C5H 12 C C5H 12 D C4H10 Hướng dẫn giải: nCO2=0 ,25 (mol) CnH2n +2+ 3n+12O2→tnCO2+(n+1)H2O mol n mol 0 ,25 n 0 ,25 mol mX=0 ,25 n.(14n +2) =3,6g⇒n=5⇒ankan:C5H12