BÁO CÁO SÁNG KIẾN I ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN Hóa học mơn khoa học quan trọng nhà trường phổ thơng Mơn hóa học cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông, thiết thực hóa học Giáo viên mơn hóa học cần hình thành em số kĩ bản, phổ thơng thói quen học tập làm việc khoa học làm tảng cho việc giáo dục, phát triển lực nhận thức, lực hành động Qua đó, giáo dục đức tính cần thiết cho học sinh cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, xác, u chân lý khoa học, có ý thức trách nhiệm với thân, gia đình xã hội, hịa hợp với mơi trường thiên nhiên, chuẩn bị cho học sinh hành trang vào sống Trong mơn hóa học tập hóa học có vai trị quan trọng Nó nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lý thuyết, giải thích tượng, q trình hóa học, giúp tính tốn đại lượng: khối lượng, thể tích, số mol Việc giải tập giúp học sinh củng cố kiến thức lý thuyết học, vận dụng linh hoạt kiến thức vào làm Để giải tập địi hỏi học sinh khơng nắm vững tính chất hóa học đơn chất hợp chất học, nắm vững cơng thức tính tốn, mà cịn biết cách tính theo phương trình hóa học cơng thức hóa học Đối với tập đơn giản học sinh thường theo mơ hình đơn giản: viết phương trình hóa học, dựa vào đại lượng để tính số mol chất, sau theo phương trình hóa học để tính số mol chất cịn lại từ tính đại lượng theo yêu cầu Nhưng nhiều dạng tập học sinh khơng nắm chất phản ứng việc giải tốn học sinh gặp nhiều khó khan thường giải sai dạng tập hữu mức độ vận dụng vận dụng cao Bài tập hữu dạng vận dụng vận dụng cao loại tốn khó Bài tốn thường dùng để phân loại điểm cao, phân loại học sinh giỏi kì thi, đặc biệt kì thi tốt nghiệp trung học phổ thơng quốc gia Chính vậy, tơi xin mạnh dạn trình bày “Phương pháp giải tập hữu hóa học 11 12 theo kĩ thuật đồng đẳng hóa tách nguyên tố” làm sáng kiến kinh nghiệm cho Với hi vọng đề tài tài liệu tham khảo phục vụ tốt cho công việc học tập em học sinh lớp 11, 12 cho công tác giảng dạy bạn đồng nghiệp II MÔ TẢ GIẢI PHÁP II.1 Mô tả giải pháp trước tạo sáng kiến II.1.1 Cơ sở lý luận sáng kiến Kĩ thuật đồng đẳng hóa tách nguyên tố phương pháp tư giải toán độc đáo, sáng tạo dựa giả định khơng có thực để biến đổi tương đương hợp chất hỗn hợp cho q trình hóa học cho Bản chất sử dụng tốn học giải tập hóa học Một số tốn hóa học giải nhanh phương pháp bảo tồn electron, bảo tồn khối lượng, đặt cơng thức tổng quát song kĩ thuật đồng đẳng hóa tách nguyên tố tìm đáp án nhanh, phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm Bộ giáo dục đào tạo hay kì thi riêng trường đại học (đánh giá lực đại học quốc gia Hà Nội đánh giá tư đại học Bách Khoa Hà Nội) Các ý áp dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa tách nguyên tố: Khi áp dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa hay tách nguyên tố, ta phải bảo toàn số mol nguyên tố bảo toàn khối lượng hỗn hợp Khi áp dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa tách nguyên tố, ta nên chọn chất đơn giản nhóm nguyên tố đơn giản để đơn giản cho việc tính tốn Trong q trình tính tốn theo kĩ thuật đồng đẳng hóa tách ngun tố, đơi ta gặp số mol có giá trị âm bù trừ khối lượng chất hỗn hợp Trong trường hợp này, ta tính tốn bình thường kết cuối thỏa mãn Cần nắm vững tính chất hóa học chất, từ có biến đổi hợp lí để tránh dẫn đến kết tốn sai lệch Cần nắm vững định luật bảo toàn khối lượng, bảo tồn ngun tố Đó phương pháp thường xuyên bổ trợ cho kĩ thuật đồng đẳng hóa tách nguyên tố II.1.2 Thực trạng sáng kiến Khi chưa áp dụng, có tốn học sinh làm ít, đa số học sinh khơng giải làm nhiều thời gian Hơn nữa, thời gian yêu cầu cho tập kì thi quốc gia ngắn Vì vậy, người giáo viên phải tìm phương pháp để giải nhanh tập Đặc biệt, nguồn tài liệu tham khảo viết kĩ thuật đồng đẳng hóa tách chất giải tập hữu 11, 12 cịn ít, chưa có hệ thống, khơng khái qt hết việc nhận dạng để phát cần sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa tách chất chưa có Do đó, việc sưu tầm, phân dạng tập để vận dụng cách giải nhanh quan trọng cần thiết II.2 Mô tả giải pháp có sáng kiến Tơi sưu tầm tập đề thi đại học – cao đẳng đề thi trung học phổ thông quốc gia giáo dục đào tạo đề thi thử trường trung học phổ thông, tập tơi soạn Sau đó, tơi tiến hành giải tập theo kĩ thuật đồng đẳng hóa tách nguyên tố, phân thành dạng theo chủ đề Tôi áp dụng vào thực hành giảng dạy cho học sinh dạy khối lớp 11 12 (đặc biệt dạy ôn thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia), nhận thấy em tiếp thu tốt giải nhanh tập tương tự Trong giới hạn đề tài này, đưa số kinh nghiệm giảng dạy cho học sinh sau: II.2.1 Bài toán hidrocacbon Cơ sở lý thuyết a Ankan Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2 (n≥1) gồm: CH4, C2H6, C3H8, C4H10 Với ankan quy đổi thành CnH2n+2 =CH4 +mCH2 Kĩ thuật đồng đẳng hóa áp dụng cho ankan (CH4, CH2), số mol ankan số mol CH4 Mặt khác, ankan CnH2n+2=nCH2 + H2 Khi tách ngun tố ankan (H2, CH2); số mol ankan số mol H2 tách b Anken Anken có cơng thức tổng qt CnH2n (n≥2) gồm: C2H4, C3H6, C4H8, C5H10 Với anken quy đổi thành CnH2n= C2H4 + mCH2 Kĩ thuật đồng đẳng hóa áp dụng cho anken (C2H4, CH2), số mol anken số mol C2H4 Mặt khác, anken CnH2n=nCH2 nên coi anken CH2 tốn đốt cháy c Ankin Ankin có cơng thức tổng qt CnH2n-2 (n≥2) gồm: C2H2, C3H4, C4H6, C5H8 Với ankin quy đổi thành CnH2n-2= C2H2 + mCH2 Kĩ thuật đồng đẳng hóa áp dụng cho anken (C2H2, CH2), số mol ankin số mol C2H2 Mặt khác, ankin CnH2n-2=nCH2 –H2 Khi đó, ,tách ankin thành (H2, CH2) tổng số mol ankin hidro tách d Với ankyl benzen Ankyl benzen có cơng thức tổng quát CnH2n-6 (n≥6) gồm : C6H6, C7H8, C8H10, C9H12 Với ankyl benzen quy đổi thành CnH2n-6=C6H6 +mCH2 Kĩ thuật đồng đẳng hóa áp dụng cho ankyl benzen (C6H6, CH2), số mol ankyl benzen số mol C6H6 e Với hidrocacbon mạch hở Công thức tổng quát hidrocacbon mạch hở CnH2n+2-2k=CnH2n+2-kH2=CH4 +mCH2-kH2 Kĩ thuật đồng đẳng hóa áp dụng cho hidrocacbon (CH4, CH2, H2); số mol hidrocacbon số mol CH4 số mol brom (hoặc hidro) phản ứng với hidrocacbon –(số mol H2) quy đổi Mặt khác, hidocacbon mạch hở tách thành C H Phương pháp giải minh họa Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon mạch hở X, thu 0,4 mol CO2 0,5 mol H2O Xác định công thức phân tử X Hướng dẫn giải Cách Vì số mol H2O lớn số mol CO2 nên X ankan Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2= CH4+mCH2 Quy đổi X thành CH4 (a mol) CH2 (b mol) Bảo tồn cacbon có: a+b=0,4 Bảo tồn hidro có: 4a +2b=0,5.2 Giải hệ có: a=0,1 b=0,3 Giá trị m m=b:a=0,3:0,1=3 Cơng thức hóa học X CH4.3CH2 hay C4H10 Cách Vì số mol H2O lớn số mol CO2 nên X ankan Ankan có công thức tổng quát CnH2n+2= nCH2 +H2 Quy đổi X thành CH2 (a mol) H2 (b mol) Bảo toàn cacbon có: a=0,4 Bảo tồn hidro có: 2a +2b=0,5.2 Giải hệ phương trình có: a=0,4 b=0,1 Giá trị n n=a:b=0,4:0,1=4 X C4H10 Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 3,2 gam ankan X, thu H2O 4,48 lít khí CO2 Xác định X Hướng dẫn giải Cách Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2=CH4+mCH2 Quy đổi X thành CH4 (a mol) CH2 (b mol) Khối lượng X 16a +14b=3,2 Bảo toàn cacbon có: a+b=0,2 Giải hệ phương trình có: a=0,2 b=0 Giá trị m m=b:a=0 Vậy X CH4 Cách Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2= nCH2+H2 Quy đổi X thành CH2 (a mol) H2 (b mol) Khối lượng X 14a +2b=3,2 Bảo tồn cacbon có: a=0,2 Giải hệ phương trình có: a=0,2 b=0,2 Giá trị n n=a:b=0,2:0,2=1 Vậy X CH4 Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon X, thu 0,11 mol CO2 0,132 mol H2O Khi cho X tác dụng với clo (tỉ lệ mol 1:1) đun nóng, thu sản phẩm monocle Gọi tên X Hướng dẫn giải Cách Vì số mol H2O lớn số mol CO2 nên X ankan Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2= CH4+mCH2 Quy đổi X thành CH4 (a mol) CH2 (b mol) Bảo tồn cacbon có: a+b=0,11 Bảo tồn hidro có: 4a +2b=0,132.2 Giải hệ có: a=0,022 b=0,088 Giá trị m m=b:a=0,088:0,022=4 Cơng thức hóa học X CH4.4CH2 hay C5H12 Mặt khác, đun nóng X với clo tỉ lệ mol 1:1 cho sản phẩm clo nên X neopantan hay 2,2-đimetylpropan Cách Vì số mol H2O lớn số mol CO2 nên X ankan Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2= nCH2 + H2 Quy đổi X thành CH2 (a mol) H2 (b mol) Bảo tồn cacbon có: a=0,11 Bảo tồn hidro có: 2a +2b=0,132.2 Giải hệ phương trình có: a=0,11 b=0,022 Giá trị n n=a:b=0,11:0,022=5 X C5H12 Mặt khác, đun nóng X với clo tỉ lệ mol 1:1 cho sản phẩm clo nên X neopantan hay 2,2-đimetylpropan Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm ankan ankin, thu số mol nước số mol CO2 Xác định phần trăm số mol X Y M Hướng dẫn giải Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2 =CH4 +mCH2 Ankin có công thức tổng quát CnH2n-2=C2H2 +mCH2 Quy đổi M thành CH4 (a mol), C2H2 (b mol) CH2 (c mol) Số mol CO2 thu đốt cháy a +2b+c Số mol H2O, thu đốt cháy 2a +b+c Vì số mol CO2 số mol H2O nên a+2b+c=2a +b+c, a=b Vậy phần trăm số mol ankan ankin 50% 50% Câu 5: Hỗn hợp khí X gồm anken M ankin N có số nguyên tử cacbon phân tử Hỗn hợp khí X có khối lượng 12,4 gam thể tích 6,72 lít Xác định số mol công thức phân tử M N Hướng dẫn giải Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n=C2H4 +mCH2 Ankin có cơng thức tổng qt CnH2n-2=C2H2 + mCH2 Quy đổi X thành C2H4 (a mol), C2H2 (b mol) H2 (c mol) Khối lượng X 28a +26b+14c=12,4 Số mol X a +b=0,3 Vì hai hidrocacbon thể khí nên c=0, c=(a+b) c=2(a+b) Nếu c=0 a=2,3 b=-2 (loại) Nếu c=(a+b)=0,3 a=0,2 b=0,1 Khi hai hidrocacbon C 3H6 C3H4 Nếu c=2(a+b)=0,6 a=-1,9 b=2,2 (loại) Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn lượng hidrocacbon X, thu CO2 H2O Cho toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 29,55 gam kết tủa, dung dịch sau phản ứng có khối lượng giảm 19,35 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Tìm X Hướng dẫn giải CO2 + Ba(OH)2 dư → BaCO3 + H2O 0,15 0,15 Khối lượng dung dịch giảm 19,35 gam 29,55- khối lượng(CO2 +H2O)=19,35 Vậy, số mol H2O 0,2 mol Cách Vì số mol H2O lớn số mol CO2 nên X ankan Ankan có cơng thức tổng qt CnH2n+2= CH4+mCH2 Quy đổi X thành CH4 (a mol) CH2 (b mol) Bảo tồn cacbon có: a+b=0,15 Bảo tồn hidro có: 4a +2b=0,2.2 Giải hệ có: a=0,05 b=0,1 Giá trị m m=b:a=0,1:0,05=2 Cơng thức hóa học X CH4.2CH2 hay C3H8 Cách Vì số mol H2O lớn số mol CO2 nên X ankan Ankan có công thức tổng quát CnH2n+2= nCH2 + H2 Quy đổi X thành CH2 (a mol) H2 (b mol) Bảo tồn cacbon có: a=0,15 Bảo tồn hidro có: 2a +2b=0,2.2 Giải hệ phương trình có: a=0,15 b=0,05 Giá trị n n=a:b=0,15:0,05=3 X C3H8 Câu 7: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin vinyl axetilen có tỷ khối so với hidro 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X, thu CO2 H2O Cho tồn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy khối lượng bình tăng thêm m gam Tìm m Hướng dẫn giải X gồm: CH4, C2H4, C3H4 C4H4 nên quy đổi 0,05 mol X thành C (a mol) H (0,2 mol) Khối lượng X 0,05.17.2=1,7= 12a +0,2.1 Do đó, a= 0,125 C (0,125 mol), H (0,2 mol) + O2 → CO2 (0,125 mol), H2O (0,1 mol) Khối lượng bình tăng lên tổng khối lượng CO2 H2O nên m=0,125.44+0,1.18=7,3 gam Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 4,64 gam hidrocacbon X (chất khí điều kiện thường), thu CO2 H2O Cho toàn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 Sau phản ứng, thu 39,4 gam kết tủa khối lượng phần dung dịch giảm 19,912 gam so với dung dịch ban đầu Xác định công thức phân tử X Hướng dẫn giải Hidrocacbon X có cơng thức tổng qt CxHy =xC + yH Quy đổi X thành C (a mol) H (b mol) Khối lượng X 4,64 gam nên 12.a +b.1=4,64 C (a mol), H (b mol) + O2 → CO2 (a mol), H2O (0,5b mol) Khối lượng dung dịch giảm 19,912 gam nên 39,4- (44.a +18.0,5b)=19,912 Giải hệ phương trình có: a=0,348 b=0,464 Mặt khác, x:y=a:b=0,348:0,464=3:4 Do X hidrocacbon thể khí nên x≤4 Vậy, X C3H4 Câu 9: Hỗn hợp khí X gồm C2H6, C3H6 C4H6 Tỷ khối X so với hidro 24 Đốt cháy hoàn toàn 0,96 gam X oxi dư, thu CO2 H2O Cho toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu m gam kết tủa Tìm m Hướng dẫn giải Số mol X 0,96:48=0,02 mol X gồm C2H6, C3H6 C4H6 nên quy đổi 0,02 mol X thành C (a mol) H (0,12 mol) Khối lượng X 12.a +0,12.1=0,96 Suy ra, a=0,07 Khi đó: C (0,07 mol), H (0,12 mol) + O2 → CO2 (0,07 mol), H2O (0,06 mol) CO2 + Ba(OH)2 dư→ BaCO3 + H2O 0,07 0,07 Khối lượng kết tủa m=0,07.197=13,79 gam Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X gồm ankan anken, thu 0,35 mol CO2 0,4 mol H2O Xác định phần trăm số mol anken X Hướng dẫn giải Cách Công thức tổng quát ankan CnH2n+2=CH4 +mCH2 Công thức tổng quát anken CmH2m=mCH2 Quy đổi X thành CH4 (a mol) CH2 (b mol) Bảo tồn cacbon có: a +b=0,35 Bảo tồn hidro có: 4a +2b = 0,4.2 Giải hệ phương trình có: a=0,05 b=0,3 Vậy số mol ankan 0,05 mol nên số mol anken 0,2-0,05=0,15 mol Phần trăm số mol anken 75% Cách Công thức tổng quát ankan CnH2n+2=nCH2 +H2 Công thức tổng quát anken CmH2m=mCH2 Quy đổi X thành CH2 (a mol) H2 (b mol) Bảo toàn cacbon hidro có: a=0,35 2a +2b=0,4.2 Giải hệ phương trình có a=0,35 b=0,05 Vậy số mol ankan 0,05 mol nên số mol anken 0,2-0,05=0,15 mol Phần trăm số mol anken 75% Câu 11: Hỗn hợp X gồm ankan anken có số mol nhau, số nguyên tử cacbon ankan gấp hai lần số nguyên tử cacbon anken Lấy a gam X làm màu vừa đủ 100 gam dung dịch Br2 16% Đốt cháy hồn tồn a gam X, sau cho tồn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thu 60 gam kết tủa Xác định công thức phân tử hai hidrocacbon Hướng dẫn giải Công thức tổng quát ankan CnH2n+2=CH4 +mCH2 Công thức tổng quát anken CmH2m=C2H4 +kCH2 Quy đổi X thành CH4 (x mol), C2H4 (x mol) CH2 (y mol) Số mol brom phản ứng với X 0,1 mol nên x=0,1 CO2 + Ba(OH)2 dư → BaCO3 + H2O 0,6 0,6 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Bảo tồn cacbon có: x.1 +x.2 +y.1=0,6.1 Giải hệ phương trình có: x=0,1 y=0,3 Khi đó: Anken có dạng C2H4.kCH2 (0,1 mol) ankan có dạng CH4.nCH2 (0,1 mol) Bảo tồn CH2 có 0,1.k+0,1.n=0,3 n+1=2(k+2) Giải hệ phương trình có: n=3 k=0 Hai hidrocacbon là: C2H4 C4H10 Câu 12: Hỗn hợp khí X gồm ankan anken Tỷ khối X so với hidro 11,25 Đốt cháy hồn tồn 4,48 lít X, thu 6,72 lít khí CO2 Xác định cơng thức phân tử hai hidrocacbon Hướng dẫn giải Công thức tổng quát ankan CnH2n+2=CH4 + mCH2 Công thức tổng quát anken CmH2m=C2H4 + kCH2 Quy đổi X thành CH4 (x mol), C2H4 (y mol) CH2 (z mol) Số mol X 0,2 mol nên x+y=0,2 Khối lượng X 0,2.11,25.2=16x +28y +14z Bảo tồn cacbon có: x+2y +z=0,3 Giải hệ phương trình có: x=0,15; y=0,05 z=0,05 Khi đó: ankan có dạng CH4.mCH2 (0,15 mol) anken có dạng C2H4.kCH2 (0,05 mol) Bảo tồn CH2 có 0,15.m+0,05.k=0,05 Do đó, m=0 k=1 Vậy hai hidrocacbon CH4 C3H6 Câu 13: Hỗn hợp X gồm metan, propan, etilen but-1-en có tổng số mol 0,57 mol, tổng khối lượng m gam Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 54,88 lít khí O2 Mặt khác, cho m gam X qua dung dịch brom dư, thấy có 0,35 mol brom phản ứng Tìm m Hướng dẫn giải Có CH4; C3H8=CH4+2CH2; C2H4=CH4 +1CH2-1H2 C4H8 =CH4 +3CH21H2 Do đó, quy đổi X thành CH4 (0,57 mol), CH2 (a mol) H2 (b mol) X làm màu tối đa 0,35 mol brom nên b=-0,35 CH4 (0,57 mol), CH2 (a mol), H2 (b mol) + O2 (2,45 mol) → CO2 [(0,57+a)mol], H2O [(0,57.2 + a + b)mol] Bảo toàn nguyên tố oxi có: 2,45.2= 2.(0,57+a) + (0,57.2 +a+b) Giải hệ phương trình có: a=0,99 b=-0,35 Khối lượng X m=0,57.16 +14a + 2b= 22,28 gam Câu 14: Đốt cháy hồn tồn 4,48 lít hỗn hợp E gồm ankan X ankin Y cần dùng vừa đủ 11,2 lít khí O2, thu CO2 H2O Cho toàn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2, thu 19,7 gam kết tủa khối Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an lượng dung dịch tăng thêm 0,7 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Xác định X Y Hướng dẫn giải Công thức tổng quát ankan CnH2n+2=CH4 +mCH2 Công thức tổng quát ankin CmH2m-2=C2H2 +kCH2 Quy đổi E thành CH4 (a mol), C2H2 (b mol) CH2 (c mol) Số mol hỗn hợp 0,2 mol nên a+b=0,2 CH4 (a mol), C2H2 (b mol), CH2 (c mol) + O2 (0,5 mol)→ CO2 [(a+2b+c) mol], H2O [(2a+b+c) mol] Gọi số mol CO2 H2O u =a+2b+c, v=2a+b+c Bảo toàn nguyên tố oxi có 0,5.2=2.u +v.1 Khối lượng dung dịch tăng thêm 0,7 gam nên 44.u +18.v- 19,7=0,7 Giải hệ phương trình có: u=0,3 v=0,4 Giải hệ phương trình a,b,c có: a=0,15; b=0,05 c=0,05 Khi đó: ankan có dạng CH4.mCH2 (0,15 mol) ankin có dạng C2H2.kCH2 (0,05 mol) Bảo tồn CH2 có 0,15.m +0,05.k=0,05 Vậy m=0, k=1 Hai hidrocacbon CH4 C3H4 Câu 15: (Đề thi tốt nghiệp THPT quốc gia 2021) Nung nóng lượng butan bình kín (với xúc tác thích hợp), thu 0,82 mol hỗn hợp X gồm H2 hidrocacbon mạch hở (CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 C4H10) Cho tồn X vào bình đựng dung dịch brom dư có tối đa a mol brom phản ứng, khối lượng bình tăng 15,54 gam hỗn hợp khí Y Đốt cháy hồn tồn Y cần vừa đủ 0,74 mol O2, thu CO2 H2O Tìm a Hướng dẫn giải C4H10 →CnH2n+2 (CH4, C2H6, H2) +CmH2m(C2H4, C3H6, C4H8) C4H10→C4H10 Gọi CtH2t+2 công thức chung cho CnH2n+2 C4H10 (dư) Có: CmH2m=mCH2, đốt cháy lượng O2 cần thiết để đốt cháy hết 15,54 gam CmH2m CH2 +1,5O2 → CO2 + H2O 1,11 1,665 Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu lượng O2 dùng để đốt cháy 15,54 gam CmH2m Y Do, số mol oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu (1,665+0,74)=2,405 mol Số mol C4H10 ban đầu C4H10 +6,5O2 → 4CO2 + 5H2O 0,37 2,405 Số mol anken sinh ra= số mol X – số mol C4H10 (ban đầu)=0,82-0,37=0,45 mol Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 10 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Số mol brom phản ứng với X a=0,45 mol Câu 16: (Đề thi tốt nghiệp THPT quốc gia 2021) Nung nóng lượng butan bình kín (với xúc tác thích hợp), thu 0,48 mol hỗn hợp X gồm H2 hidrocacbon mạch hở (CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 C4H10) Cho toàn X vào bình đựng dung dịch brom dư có tối đa a mol brom phản ứng, khối lượng bình tăng 8,26 gam hỗn hợp khí Y Đốt cháy hoàn toàn Y cần vừa đủ 0,74 mol O2, thu CO2 H2O Tìm a Hướng dẫn giải C4H10 → CnH2n+2 (CH4, C2H6, H2) + CmH2m(C2H4, C3H6, C4H8) C4H10→ C4H10 Gọi CtH2t+2 công thức chung cho CnH2n+2 C4H10 (dư) Có: CmH2m=mCH2, đốt cháy lượng O2 cần thiết để đốt cháy hết 8,26 gam CmH2m CH2 +1,5O2 → CO2 + H2O 0,59 0,885 Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu lượng O2 dùng để đốt cháy 8,26 gam CmH2m Y Do, số mol oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu (0,885+0,74)=1,625 mol Số mol C4H10 ban đầu C4H10 +6,5O2 → 4CO2 + 5H2O 0,25 1,625 Số mol anken sinh ra= số mol X – số mol C4H10 (ban đầu)=0,48-0,25=0,23 mol Số mol brom phản ứng với X a=0,23 mol Câu 17: (Đề thi tốt nghiệp THPT quốc gia 2021) Nung nóng lượng butan bình kín (với xúc tác thích hợp), thu 0,40 mol hỗn hợp X gồm H2 hidrocacbon mạch hở (CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 C4H10) Cho toàn X vào bình đựng dung dịch brom dư có tối đa a mol brom phản ứng, khối lượng bình tăng 8,12 gam hỗn hợp khí Y Đốt cháy hoàn toàn Y cần vừa đủ 0,30 mol O2, thu CO2 H2O Tìm a Hướng dẫn giải C4H10 → CnH2n+2 (CH4, C2H6, H2) + CmH2m(C2H4, C3H6, C4H8) C4H10→ C4H10 Gọi CtH2t+2 công thức chung cho CnH2n+2 C4H10 (dư) Có: CmH2m=mCH2, đốt cháy lượng O2 cần thiết để đốt cháy hết 8,12 gam CmH2m CH2 +1,5O2 → CO2 + H2O 0,58 0,87 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 11 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu lượng O2 dùng để đốt cháy 8,12 gam CmH2m Y Do, số mol oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu (0,87+0,30)=1,17 mol Số mol C4H10 ban đầu C4H10 +6,5O2 → 4CO2 + 5H2O 0,18 1,17 Số mol anken sinh ra= số mol X – số mol C4H10 (ban đầu)=0,40-0,18=0,22 mol Số mol brom phản ứng với X a=0,22 mol Câu 18: (Đề thi tốt nghiệp THPT quốc gia 2021) Nung nóng lượng butan bình kín (với xúc tác thích hợp), thu 0,47 mol hỗn hợp X gồm H2 hidrocacbon mạch hở (CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 C4H10) Cho toàn X vào bình đựng dung dịch brom dư có tối đa a mol brom phản ứng, khối lượng bình tăng 9,52 gam hỗn hợp khí Y Đốt cháy hoàn toàn Y cần vừa đủ 0,28 mol O2, thu CO2 H2O Tìm a Hướng dẫn giải C4H10 → CnH2n+2 (CH4, C2H6, H2) + CmH2m(C2H4, C3H6, C4H8) C4H10→ C4H10 Gọi CtH2t+2 công thức chung cho CnH2n+2 C4H10 (dư) Có: CmH2m=mCH2, đốt cháy lượng O2 cần thiết để đốt cháy hết 9,52 gam CmH2m CH2 +1,5O2 → CO2 + H2O 0,68 1,02 Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu lượng O2 dùng để đốt cháy 8,12 gam CmH2m Y Do, số mol oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu (1,02+0,28)=1,3 mol Số mol C4H10 ban đầu C4H10 +6,5O2 → 4CO2 + 5H2O 0,2 1,3 Số mol anken sinh ra= số mol X – số mol C4H10 (ban đầu)=0,47-0,2=0,27 mol Số mol brom phản ứng với X a=0,27 mol Câu 19: (Đề minh họa thi tốt nghiệp THPT quốc gia năm 2020) Nung nóng a mol hỗn hợp X gồm: axetilen, vinyl axetilen hidro (với xúc tác Ni, giả thiết xảy phản ứng cộng hidro), thu hỗn hợp Y có tỷ khối so với hidro 20,5 Đốt cháy hoàn toàn Y, thu 0,3 mol CO2 0,25 mol H2O Biết phản ứng xảy hồn tồn Tìm a Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 12 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hướng dẫn giải Đốt cháy Y, thu số mol CO2 lớn số mol H2O nên nung nóng X hidro hết Y có cơng thức tổng qt CxHy=CH4 +k.CH2-t.H2 Vì vậy, quy đổi Y thành CH4 (a mol), CH2 (b mol) H2 (c mol) Khối lượng Y 0,3.12 +0,25.2=4,1 gam Do đó, số mol Y a=4,1:41=0,1 mol Bảo tồn cacbon hidro có: a+b=0,3 4a +2b +2.c=0,25.2 Giải hệ phương trình có: a=0,1, b=0,2 c=-0,15 Khi Y có dạng [CH4+kCH2-tH2] (0,1 mol) Bảo tồn CH2 H2 có: k=2, t=1,5 Công thức phân tử Y C3H5 Phản ứng cộng hidro không làm thay đổi số nguyên tử cacbon nên C2H2 C4H4 phải có cơng thức chung C3H3 Khi đó: C3H3 + H2 → C3H5 0,1 0,1 0,1 Giá trị a a=0,1+0,1=0,2 mol Câu 20: (Đề thi trung học phổ thông quốc gia 2019) Nung nóng 0,1 mol C4H10 có xúc tác thích hợp, thu hỗn hợp khí gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 C4H10 Dẫn X qua bình đựng dung dịch brom dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thấy khối lượng bình tăng 3,64 gam có hỗn hợp khí Y Đốt cháy tồn Y cần vừa đủ V lít khí O2 Tìm V Hướng dẫn giải C4H10 → CnH2n+2 (CH4, C2H6, H2) + CmH2m(C2H4, C3H6, C4H8) C4H10→ C4H10 Gọi CtH2t+2 công thức chung cho CnH2n+2 C4H10 (dư) Có: CmH2m=mCH2, đốt cháy lượng O2 cần thiết để đốt cháy hết 3,64 gam CmH2m CH2 +1,5O2 → CO2 + H2O 0,26 0,39 Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu lượng O2 dùng để đốt cháy 3,64 gam CmH2m Y Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu C4H10 +6,5O2 → 4CO2 + 5H2O 0,1 0,65 Vậy, lượng oxi dùng để đốt cháy Y 0,65-0,39=0,26 mol Giá trị V V=0,26.22,4=5,824 lít Câu 21: (Đề thi trung học phổ thông quốc gia 2019) Nung nóng 0,1 mol C4H10 có xúc tác thích hợp, thu hỗn hợp khí gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 C4H10 Dẫn X qua bình đựng dung dịch brom dư, sau phản Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 13 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ứng xảy hoàn toàn thấy khối lượng bình tăng a gam có hỗn hợp khí Y Đốt cháy tồn Y cần vừa đủ 6,832 lít khí O2 Tìm a Hướng dẫn giải C4H10 → CnH2n+2 (CH4, C2H6, H2) + CmH2m(C2H4, C3H6, C4H8) C4H10→ C4H10 Gọi CtH2t+2 công thức chung cho CnH2n+2 C4H10 (dư) Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu C4H10 +6,5O2 → 4CO2 + 5H2O 0,1 0,65 Lượng oxi dùng để đốt cháy C4H10 ban đầu lượng O2 dùng để đốt cháy a gam CmH2m Y Vậy lượng oxi dùng để đốt cháy a gam CmH2m 0,65-0,305=0,345 mol Mặt khác, đốt cháy CmH2m tương đương với đốt cháy mCH2 CH2 +1,5O2 → CO2 + H2O 0,23 0,345 Giá trị a a=0,23.14=3,22 gam Câu 22: (Đề thi trung học phổ thông quốc gia 2019) Nung nóng hỗn hợp X gồm: metan, etilen, propin, vinyl axetilen a mol H2 có Ni xúc tác (giả thiết xảy phản ứng cộng hidro), thu 0,1 mol hỗn hợp Y (gồm hidrocacbon), có tỷ khối so với hidro 14,4 Biết 0,1 mol Y phản ứng tối đa với 0,06 mol brom dung dịch Tìm a Hướng dẫn giải Y có cơng thức tổng quát CxHy=CH4 +k.CH2-t.H2 Vì vậy, quy đổi Y thành CH4 (a mol), CH2 (b mol) H2 (c mol) Khối lượng Y 0,1.14,4.2=2,88 gam Do đó, 16a +14b +2c=2,88 Số mol Y 0,1 nên a=0,1 Mặt khác, Y phản ứng tối đa với 0,06 mol brom nên c=-0,06 Giải hệ phương trình có: a=0,1; b=0,1 c=-0,06 Khi Y có dạng [CH4+kCH2-tH2] (0,1 mol) Bảo tồn CH2 H2 có: k=1, t=0,6 Công thức phân tử Y C2H4,8 Phản ứng cộng hidro không làm thay đổi số nguyên tử cacbon nên hỗn hợp (CH4, C2H4, C3H4 C4H4) phải có cơng thức chung C2H4 Khi đó: C2H4 + 0,4H2 → C2H4,8 0,1 0,04 0,1 Giá trị a a=0,04 mol Câu 23: (Đề thi trung học phổ thông quốc gia 2019) Nung nóng hỗn hợp X gồm: metan, etilen, propin, vinyl axetilen a mol H2 có Ni xúc tác (giả thiết xảy phản ứng cộng hidro), thu 0,2 mol hỗn hợp Y (gồm Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 14 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an hidrocacbon), có tỷ khối so với hidro 14,5 Biết 0,2 mol Y phản ứng tối đa với 0,1 mol brom dung dịch Tìm a Hướng dẫn giải Y có cơng thức tổng quát CxHy=CH4 +k.CH2-t.H2 Vì vậy, quy đổi Y thành CH4 (a mol), CH2 (b mol) H2 (c mol) Khối lượng Y 0,2.14,5.2=5,8 gam Do đó, 16a +14b +2c=5,8 Số mol Y 0,2 nên a=0,2 Mặt khác, Y phản ứng tối đa với 0,1 mol brom nên c=-0,1 Giải hệ phương trình có: a=0,2; b=0,2 c=-0,1 Khi Y có dạng [CH4+kCH2-tH2] (0,2 mol) Bảo tồn CH2 H2 có: k=1, t=0,5 Cơng thức phân tử Y C2H5 Phản ứng cộng hidro không làm thay đổi số nguyên tử cacbon nên hỗn hợp (CH4, C2H4, C3H4 C4H4) phải có cơng thức chung C2H4 Khi đó: C2H4 + 0,5H2 → C2H5 0,2 0,1 0,2 Giá trị a a=0,1 mol Câu 24: (Đề tham khảo THPTQG năm 2019) Đốt cháy hoàn toàn m gam hidrocacbon mạch hở X (28