Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập phản ứng cháy của ancol A Phương pháp giải 0t n 2n 2 – 2k x 2 2 2 3n 1– k – x C H O O nCO n 1– k H O 2 Lưu ý Phản ứng đốt cháy của ancol có đặc điểm tương tự phản ứng đốt chá[.]
Bài tập phản ứng cháy ancol A Phương pháp giải 3n – k – x t0 Cn H 2n 2 – 2k Ox O2 nCO2 n – k H 2O Lưu ý: Phản ứng đốt cháy ancol có đặc điểm tương tự phản ứng đốt cháy hiđrocacbon tương ứng: + Nếu n H2O n CO2 → Ancol no, mạch hở có cơng thức chung CnH2n+2Ox Cn H 2n 2Ox 3n x to O2 nCO2 n 1 H 2O n ancol no n H2O n CO2 + Nếu đốt cháy ancol cho n H2O 1,5.n CO2 ancol CH3OH Chỉ có CH4 CH3OH có tính chất (khơng kể amin): t0 CH3OH O2 CO2 2H 2O + Nếu đốt cháy ancol cho n CO2 n H2O ancol có dạng CnH2nOx 3n x t0 O2 nCO2 nH 2O - Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng Bảo toàn nguyên tố O: x.n ancol 2n O2 2n CO2 n H2O Cn H 2n Ox B Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn m gam hỗn hợp ancol đơn chức, thuộc dãy dồng đẳng thu 3,808 lít khí CO2 (đktc) 5,4 gam H2O Giá trị m là: A 5,42 B 5,72 C 4,72 D 7,42 Hướng dẫn giải 3,808 n CO2 0,17(mol) 22,4 5,4 n H 2O 0,3(mol) 18 Ta thấy: n H2O n CO2 ancol no, đơn chức, mạch hở n ancol n H2O n CO2 0,3 – 0,17 0,13 mol Đặt công thức chung ancol CnH2n+2O n O ( ancol ) n ancol 0,13 mol Ta có: n C( ancol ) n CO2 0,17 mol n H ( ancol ) 2.n H2O 2.0,3 0,6 mol mancol mO mC mH 0,13.16 0,17.12 0,6.1 4,72 gam Đáp án C Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp A gồm ancol no, mạch hở, đơn chức liên tiếp thu 6,72 lít CO2 (đktc) Cơng thức phân tử % thể tích chất có khối lượng phân tử lớn hỗn hợp A là: A CH4O; 50% B C2H6O; 50% C C2H6; 50% D C3H8O; 40% Hướng dẫn giải 6,72 n CO2 = 0,3 mol 22,4 Gọi công thức chung cho ancol CnH2n+2O Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 n.n ancol n ancol 0,3 mol n 7,8 0,3 n 1,5 14n 18 n ancol CH4O (a mol) C2H6O (b mol) a 2b 0,3 a 0,1 32a 46b 7,8 b 0,1 %VCH4O %VC2H6O 50% Đáp án B Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol ancol X no, mạch hở cần vừa đủ 17,92 lít khí O2 (ở đktc) Mặt khác, cho 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với m gam Cu(OH)2 tạo thành dung dịch có màu xanh lam Giá trị m tên gọi X tương ứng A 9,8 propan-1,2-điol B 4,9 propan-1,2-điol C 4,9 propan-1,3-điol D 4,9 glixerol Hướng dẫn giải Gọi công thức phân tử ancol: CnH2n+2Oa ( a ancol hịa tan Cu(OH)2) 3n a to Cn H 2n 2Oa O2 nCO2 n 1 H 2O 3n a n O2 n ancol 3n a 0,8 0,2 3n a n 3;a Ancol CH2OHCHOHCH3 0,1 m 98 4,9(g) Đáp án B C Bài tập tự luyện Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam ancol đơn chức A 6,6 gam CO2 3,6 gam H2O Giá trị m A gam B 2,0 gam C 2,8 gam D 10,2 gam Hướng dẫn giải 6,6 n CO 0,15(mol) 44 3,6 n H 2O 0,2(mol) 18 n H2O > n CO2 Ancol no n ancol 0,2 – 0,15 0,05 mol Vì ancol đơn chức nên ta có: n O (ancol) n ancol 0,2 – 0,15 0,05 mol m mC m H mO m 0,15.12 0,2.2 0,05.16 3g Đáp án A Câu 2: Có hợp chất hữu đơn chức Y, đốt cháy Y ta thu CO2 H2O với số mol số mol oxi tiêu tốn gấp lần số mol Y Biết rằng: Y làm màu dung dịch brom Y cộng hợp hiđro rượu no, đơn chức Cơng thức cấu tạo mạch hở Y là: A CH3 CH2 OH B CH2 CH CH2 CH2 OH C CH3 CH CH CH2 OH D CH2 CH CH2 OH Hướng dẫn giải Vì đốt Y tạo n CO2 n H2O , Y phản ứng với H2 tạo ancol đơn chức Y có dạng Cn H2n O Giả sử đốt mol Y 3n to Cn H 2n O O nCO nH 2O 3n 1 3n n O2 mol 4 n 3 Y CH2 CHCH2OH Đáp án D Câu 3: Một ancol X tác dụng với Na dư thu thể tích H2 thể tích ancol X phản ứng Đốt cháy hồn tồn thể tích ancol X thu khơng đến ba thể tích CO2 (các thể tích đo điều kiện) Vậy X là: A Ancol etylic B Etylen glicol C Ancol propylic D Propan điol Hướng dẫn giải Một ancol X tác dụng với Na dư thu thể tích H2 thể tích ancol X phản ứng Suy X có nhóm OH phân tử Đốt cháy hồn tồn thể tích ancol X thu khơng đến ba thể tích CO2 suy số C X khơng Mà X lại có nhóm OH nên X CH2OH-CH2OH (etylen glicol) Đáp án B Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai ancol X Y đồng đẳng nhau, thu 0,3 mol CO2 0,425 mol H2O Mặt khác, cho 0,25 mol hỗn hợp M tác dụng với Na (dư), thu chưa đến 0,15 mol H2 Công thức phân tử X, Y là: A C2H6O2, C3H8O2 B C2H6O, CH4O C C3H6O, C4H8O D C2H6O, C3H8O Hướng dẫn giải Vì n H2O n CO2 X Y hai ancol no, mạch hở Đặt công thức chung hai ancol CnH2n+2Oa 3n a to Cn H 2n 2Oa O2 nCO2 n 1 H 2O n n 0,3 Ta có: CO2 n 2,4 n H2O n 0,425 → Hai ancol C2H6Oa C3H8Oa Khi cho 0,25 mol M + Na dư thu chưa đến 0,15 mol H2 → Hai ancol cần tìm ancol đơn chức → Hai ancol C2H6O C3H8O Đáp án D Câu 5: Đốt cháy ancol đơn chức, mạch hở X thu CO2 nước theo tỉ lệ thể tích VCO2 : VH O : Công thức phân tử X A C4H10O B C3H6O C C3H6O D C2H6O Hướng dẫn giải Giả sử n CO2 mol, n H2O mol Nhận thấy n H2O n CO2 Ancol ancol no, mạch hở n ancol n H2O n CO2 = mol Số nguyên tử C ancol là: số C = n CO2 n ancol 4 Công thức phân tử ancol C4H10O Đáp án A Câu 6: Cho hỗn hợp A gồm rượu no, đơn chức rượu no chức tác dụng với Na dư thu 0,616 lít H2 (đktc) Nếu đốt cháy hồn tồn lượng gấp đơi hỗn hợp A thu 7,92 gam CO2 4,5 gam H2O Công thức phân tử rượu A C2H5OH C3H6(OH)2 B C2H4(OH)2 C3H7OH C C3H5OH C2H4(OH)2 D CH3OH C3H6(OH)2 Hướng dẫn giải Gọi công thức phân tử rượu no đơn chức CnH2n+2O (x mol) rượu no, chức CmH2m+2O2 (y mol) Ta có: n H2 0,5.n Cn H2 n 2O n CmH2 m 2O2 0,5x y 0,0275 1 Đốt lượng gấp đôi A thu 0,18 mol CO2 0,25 mol H2O Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 2xn 2ym 0,18 2 Bảo toàn nguyên tố H: n H2O 2x n 1 2y m 1 0,25 3 Từ (1), (2) (3) x 0,015; y 0,02 3n 4m 18 n 15 (loại) (loại) (loại) (loại) (TM) 4 4 ancol C2H5OH C3H6(OH)2 Đáp án A Câu 7: Cho biết X mạch hở Đốt cháy a mol X thu 4a mol CO2 4a mol H2O Nếu cho a mol X tác dụng hết với Na thu a mol H2 Số công thức cấu tạo thỏa mãn X m A B C D Hướng dẫn giải n CO2 4a Ta có: Số C = nX a Số H = 2n H2O nX 2.4a a → X có cơng thức C4H8Ox Cứ a mol X phản ứng với Na sinh a mol H2 → x 2n H2 nX 2a 2 a → X có cơng thức C4H8O2 có số liên kết π + vòng = Các đồng phân cấu tạo ancol đa chức, mạch hở X là: HO CH CH OH CH CH CH 2OH CH CH CH 2OH CH C CH 2OH CH 2OH → X có cơng thức cấu tạo thỏa mãn Đáp án B Câu 8: Cho m gam hỗn hợp X gồm ancol no, mạch hở, đồng đẳng cháy hồn tồn O2 thu 0,5 mol CO2 0,7 mol H2O Cùng m gam X tác dụng với Na dư thu a gam muối Giá trị a đạt đến giá trị lớn là: A 10,6 B 13,8 C 15 D 22,6 Hướng dẫn giải Ta có: n X 0,7 0,5 0,2 mol Số nguyên tử C = 0,5 2,5 → X gồm ancol có tối đa chức 0,2 Để lượng muối tối đa lượng chức ancol tối đa → Công thức chung X C2,5H5 OH 2 C2,5H5 OH 2 2Na C2,5H5 ONa 2 H 0,2 0,2 mol → m muối = 0,2.113 = 22,6 gam Đáp án D Câu 9: Cho bình kín dung tích 16 lít chứa hỗn hợp X gồm ancol đơn chức A, B, C 13,44 gam O2 (ở 109,2 o C ; 0,98 atm) Đốt cháy hết rượu đưa nhiệt độ bình 136,5 o C áp suất bình lúc P Cho tất sản phẩm qua bình đựng H2SO4 đặc, bình đựng NaOH dư Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình tăng 3,78 gam, bình tăng 6,16 gam Giá trị P A 1,512 B 1,186 C 1,322 D 2,016 Hướng dẫn giải Gọi công thức phân tử chung A, B, C Cn HmO PV 0,5 mol RT 13,44 n A,B,C 0,5 0,08 (mol) 32 3,78 6,16 n H 2O 0,21mol;n CO2 0,14mol 18 44 1 Ta có: n O2 pu n CO2 n H2O n ancol 0,205(mol) 2 n O2 du 0,42 – 0,205 =0,215 mol nX Tổng số mol khí sau phản ứng là: n = 0,215 + 0,14 + 0,21 = 0,565mol nRT 0,565.0,082.136,5 273 P 1,186 atm V 16 Đáp án B Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm 6,4 gam ancol metylic b (mol) ancol A B no, đơn chức liên tiếp Chia X thành phần Phần 1: Tác dụng hết với Na thu 4,48 lít H2 (đktc) Phần2: Đốt cháy hoàn toàn cho sản phẩm cháy qua bình đựng P2O5, bình đựng Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng a gam, bình tăng (a + 22,7) gam Cơng thức phân tử ancol A B A C2H5OH C3H7OH B C2H5OH C4H9OH C C3H7OH C4H9OH D C3H5OH C4H8OH Hướng dẫn giải Ở phần: n CH3OH 0,1 mol Gọi công thức phân tử trung bình ancol A B Cn H2n 2O Tác dụng với Na: n H2 0,5.n CH3OH 0,5.n 2ancol 0,2 mol n ancol 2.0,2 0,1 0,3 mol Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 0,1 0,3n Bảo toàn nguyên tố H: n H2O 2.0,1 n 1.0,3 Khối lượng bình tăng khối lượng H2O, khối lượng bình tăng khối lượng CO2 m bình m bình mCO2 m H2O 22,7 44.(0,1 0,3.n ) 18.[2.0,1 (n 1).0,3] 22,7 n 3,5 Công thức phân tử ancol C3H7OH C4H9OH Đáp án C ... 2O 3n a n O2 n ancol 3n a 0,8 0,2 3n a n 3;a Ancol CH2OHCHOHCH3 0,1 m 98 4,9(g) Đáp án B C Bài tập tự luyện Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam ancol đơn chức A 6,6... thấy n H2O n CO2 Ancol ancol no, mạch hở n ancol n H2O n CO2 = mol Số nguyên tử C ancol là: số C = n CO2 n ancol 4 Công thức phân tử ancol C4H10O Đáp án A Câu 6: Cho hỗn hợp... thể tích H2 thể tích ancol X phản ứng Đốt cháy hồn tồn thể tích ancol X thu khơng đến ba thể tích CO2 (các thể tích đo điều kiện) Vậy X là: A Ancol etylic B Etylen glicol C Ancol propylic D Propan