BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA ANKIN A Phương pháp giải Công thức tổng quát của ankin là CnH2n 2 (n 2) 1 Phản ứng oxi hóa hoàn toàn Phương trình đốt cháy o 2 2 2 2 t n 2n 2 2 2 2 CO H O ankin CO H O 3n[.]
BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA ANKIN A Phương pháp giải - Công thức tổng quát ankin CnH2n-2 (n 2) Phản ứng oxi hóa hồn tồn: - Phương trình đốt cháy: Cn H 2n 2 3n to O2 nCO2 (n 1)H O n (n 1) mol n CO2 n H2O ;n ankin n CO2 n H2O - Ngoài ra, kết hợp thêm định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố vào giải tập Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn: Ankin có khả làm màu dung dịch thuốc tím (KMnO4) Ví dụ: 3CH CH 8KMnO4 3KOOC COOK 8MnO2 2KOH 2H2O B Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn ankin X khí thu CO2 H2O có tổng khối lượng 23 gam Nếu cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thu 40 gam kết tủa Công thức X A C5H8 B C3H4 C C2H2 D C4H6 Hướng dẫn giải: n CO2 n 40 :100 0,4 mol m CO2 m H2O 23 44n CO2 18n H 2O 23 44.0,4 18n H2O 23 n H2O 0,3mol n ankin n CO2 n H 2O 0,4 0,3 0,1mol 0,4 0,3.2 4;H 6 0,1 0,1 C4H C Đáp án D Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X, dẫn toàn sản phẩm qua bình đựng H2SO4 dư, bình đựng 400ml dd Ca(OH)2 0,5M, bình khơng có khí Kết thúc phản ứng thấy khối lượng bình tăng lên 3,6 gam, bình có 10 gam kết tủa trắng Công thức phân tử X A C3H4 B C2H2 C C2H4 D C3H6 Hướng dẫn giải: n CaOH 0,5.0,4 0,2 mol - Khối lượng bình tăng khối lượng H2O: n H2O 3,6 :18 0,2 mol - Số mol CaCO3: n CaCO3 10 :100 0,1 mol - TH1: Khí CO2 vào bình sinh CaCO3: n CO2 n CaCO3 0,1 mol n H2O n CO2 hiđrocacbon X ankan Số mol ankan là: nankan = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol Phương trình đốt cháy: 3n Cn H 2n O2 nCO2 n 1 H 2O 0,1 0,1 mol Ta có: 0,1n = 0,1 n =1 Vậy cơng thức phân tử X CH4 TH2: Khí CO2 vào bình tạo muối CaCO3 Ca(HCO3)2 - Bảo toàn nguyên tố Ca: n Ca ( HCO3 )2 0,2 – 0,1 0,1 mol - Bảo tồn ngun tố C ta có: n CO2 0,1.2 0,1 0,3 mol n CO2 n H2O Hidrocacbon ankin - Phương trình đốt cháy: t 2Cn H2n 2 (3n 1)O2 2nCO2 (2n 2)H2O - Số mol ankin là: nankin = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol - Theo phương trình ta có: 0,1n = 0,3 n = - Vậy công thức phân tử ankin là: C3H4 Đáp án A Ví dụ 3: Đốt cháy gam ankin X, hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu 60 gam kết tủa Công thức phân tử X là: A C2H2 B C3H4 C C5H8 D C4H6 Hướng dẫn giải: t 2Cn H2n 2 (3n 1)O2 2nCO2 (2n 2)H2O o n CO2 n CaCO3 0,6 mol M X 0,6 n 14n 8n 0,6 40n n 3 Đáp án B C Bài tập tự luyện Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm ankan X ankin Y, thu số mol CO2 số mol H2O Thành phần phần trăm số mol X Y hỗn hợp M A 75% 25% B 20% 80% C 50% 50% D 80% 20% Hướng dẫn giải: n H2O(X) n H2O(Y) n CO2 (X) n CO2 (Y) n H2O(X) n CO2 (X) n CO2 (Y) n H2O(Y) nX nY %n X %n Y 50% Đáp án C Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm ankin có tỉ lệ mol 1:1 thu 15,68 lít CO2 (đktc) 9,0 gam H2O Cơng thức ankin A.C4H6 C5H8 B.C2H2 C3H4 C.C3H4 C5H8 D.C3H4 C4H6 Hướng dẫn giải: 15,68 0,7mol;n H2O 0,5mol 22,4 18 nX = 0,7 - 0,5 = 0,2 mol ankin có 0,1 mol Gọi công thức phân tử ankin CnH2n-2 CmH2m-2 Bảo toàn nguyên tố C ta có: n + m = Nên đáp án D thỏa mãn đề Đáp án D Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam ankin X thu m gam nước Công thức phân tử X A C3H4 B C5H8 C C3H4 D C4H6 Hướng dẫn giải: n CO2 t 2Cn H2n 2 (3n 1)O2 2nCO2 (2n 2)H2O o n Cn H n m m m ;n H2O 12n 2n 14n 18 Ta có: n H2O (n 1)n Cn H2 n 2 m m (n 1) 18 14n n4 X: C4H6 Đáp án D Câu 4: Đốt cháy hồn tồn lít hỗn hợp khí gồm C2H2 hiđrocacbon A sinh lít khí CO2 lít H2O (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Công thức phân tử A A C2H6 B CH4 C C2H4 D.C3H8 Hướng dẫn giải: C n CO2 H 2n H2O vCO2 2 n hh vhh Mà C2H2 có nguyên tử C nên X có nguyên tử C 4 n hh Mà C2H2 có nguyên tử H nên X có nguyên tử H Vậy X C2H6 Đáp án A Câu 5: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 21,2 gồm propan, propen propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng CO2 H2O thu A 20,40 gam B 18,60 gam C 16,80 gam D 18,96 gam Hướng dẫn giải: X gồm C3H8, C3H6 , C3H4 ; Mx= 21,2 = 42,4 mX = 0,1 42,4 = 4,24 g n CO2 3n X 0,3mol n C 0,3mol m C 3,6g 4,24 3,6 0,64mol 0,64 mCO2 m H2O 0,3.44 18 18,96g Đáp án D Câu 6: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin vinylaxetilen có tỉ khối với H 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào bình đựng Ca(OH)2 dư khối lượng bình tăng thêm m gam Giá trị m A 7,3 nH B 3,39 C 6,6 D 5,85 Hướng dẫn giải: X gồm C2H4, CH4, C3H4, C4H4 (số nguyên tử H 4) n H2O 2n x 2.0,05 0,1mol;d X H2 17 M X 34 m X 0,05.34 1,7g m C m X m H 1,7 0,1.2 1,5g n C 0,125mol m mCO2 m H2O 0,125.44 0,1.18 7,3g Đáp án A Câu 7: Một hợp chất gồm ankin đốt cháy cho 13,2 gam CO2 3,6 gam H2O Khối lượng brom cộng vào hỗn hợp A 16 gam B 24 gam C 32 gam D 36 gam Hướng dẫn giải: n CO2 0,3mol;n H2O 0,2mol n ankin 0,3 0,2 0,1mol nBrom = 2.nankin = 0,2 mol mbrom = 0,2.160 = 32 g Đáp án C Câu 8: Hỗn hợp X có tỷ khối so với H2 13,7 gồm etan, eten, etin Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , toàn sản phẩm cháy cho qua bình đựng dung dịch H2SO4 đặc thấy khối lượng bình tăng m (g) Xác định m? A 3,6 g B 2,04 g C 3,06 g D 5,3 g Hướng dẫn giải: MX 13,7.2 27,4 mX 27,4.0,1 2,74g Do etan, eten, etin có nguyên tử cacbon nên n C n CO2 2n X 0,2mol 2,74 0,2.12 0,34mol n H2O 0,17mol m H2O 0,17.18 3,06g nH Khối lượng bình tăng khối lượng nước Đáp án C Câu 9: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol C2H2 ; 0,15 mol C2H4; 0,2 mol C2H6 0,3 mol H2 Đun nóng hỗn hợp X với Ni, xúc tác thời gian thu hỗn hợp Y Đốt cháy hoàn toàn Y thu số gam CO2 H2O là: A 23,4 g 39,4 g B 39,6 g 23,4 g C 19,8 g 11,7 g D 11,7 g 19,8 g Hướng dẫn giải: Đốt cháy Y đốt cháy X Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 2.n C2H2 2.n C2H4 2.n C2H6 2.0,1 2.0,15 2.0,2 0,9 mol m CO 39,6 gam Bảo toàn nguyên tố H: n H2O n C2H2 2.n C2H4 3.n C2H6 n H2 1,3 mol mH2O 23,4 gam Đáp án B Câu 10: Đốt cháy m gam hỗn hợp C2H6, C3H4, C3H8, C4H10 35,2 gam CO2 21,6 gam H2O Giá trị m A 14,4 B 10,8 C 12 D 56,8 Hướng dẫn giải: n CO2 0,8mol n C 0,8mol mC 0,8.12 9,6g n H2O 1,2mol n H 2,4mol m H 2,4g m mC m H 12g Đáp án C ... n 3 Đáp án B C Bài tập tự luyện Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm ankan X ankin Y, thu số mol CO2 số mol H2O Thành phần phần trăm số mol X Y hỗn hợp M A 75% 25% B 20% 80% C 50% 50% D... 0,5 = 0,2 mol ankin có 0,1 mol Gọi cơng thức phân tử ankin CnH2n-2 CmH2m-2 Bảo tồn ngun tố C ta có: n + m = Nên đáp án D thỏa mãn đề Đáp án D Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam ankin X thu m gam... n H2O(Y) nX nY %n X %n Y 50% Đáp án C Câu 2: Đốt cháy hoàn tồn hỗn hợp X gồm ankin có tỉ lệ mol 1:1 thu 15,68 lít CO2 (đktc) 9,0 gam H2O Công thức ankin A.C4H6 C5H8 B.C2H2 C3H4 C.C3H4