on thi thptqg mon hoa hoc cuc hay

Thể tích C4H10 có trong hỗn hợp X là các thể tích khí đo ở cùng điều kiện A... a.Hiệu suất phản ứng tạo ra hỗn hợp X là A.. Đốt cháy hoàn hoàn toàn hỗn hợp X cần Vlít O2 trong cùng đi

Nguyễn Thanh Phương GV trường THPT CẦU QUAN

Bài toán về phản ứng tách ankan







C H n 2n+2 d­

C H a 2a+2 + C H b 2b

Bài toán có thể yêu cầu tính 1 số yếu tố sau:

-V, n, m ankan ban đầu hoặc hỗn hợp sau phản ứng

-Hiệu suất phản ứng tách ankan, tìm công thức phân tử ankan

-Thể tích O2 cần dùng để đốt cháy T hoặc S

-Tổng khối lượng CO2 và H2O

-Khối lượng kết tủa tạo thành, khối lượng dung dịch Ca(OH)2 tăng hoặc giảm,…

Phương pháp giải: áp dụng ĐLBTKL và phân tích

hệ số của phản ứng để áp dụng

*Dạng toán tách (crackinh) ankan thường gặp là

1V ankan pứ →2V ankan sản phẩm hay

*Nếu chưa biết tỉ lệ thì giả sử:

Sau đó áp dụng ĐLBTKL giải bình thường hoặc rút ra biểu thức:

t s

1 M H% = ( - 1).100

( - 1) M (3)

Ví dụ 1: Crackinh 560 lít butan, xảy ra đồng thời các phản ứng:

C4H10 → C4H8 + H2 (1)

C4H10 → CH4 + C3H6 (2)

C4H10 → C2H6 + C2H4 (3) Sau phản ứng thu được 896 lít hỗn hợp khí X Thể tích C4H10 có trong hỗn hợp X là (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện)

A 336 lít B 168 lít C 280 lít D 224 lít

s¶n phÈm

= 2 ankan

V ankan V

pø



s¶n phÈm

= ( = 2, 3, 4 ) ankan

V ankan V

pø



-V(C4H10 pứ)=Vs – Vt =896 – 560 =336 (l)

-V(C4H10)=Vankan dư=Vt – Vankan pứ=560 – 336 =224 (l) → D

Ví dụ 2: Cho 40 lít n-butan qua xúc tác nung nóng ở 5000C thu được 56 lít hỗn hợp X gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần n-butan chưa phản ứng (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên

a.Hiệu suất phản ứng tạo ra hỗn hợp X là

A 40% B 20% C 80% D 20%

b Đốt cháy hoàn hoàn toàn hỗn hợp X cần V(lít) O2 ( trong cùng điều kiện nhiệt

độ và áp suất) Giá trị của V là

a Dựa vào sản phẩm tạo thành ta thấy:

-1V ankan pứ →2V sản phẩm

-V ankan pứ = V s – V t =16

Kết quả: H%=16.100

40 40% → A (hay H%=(56 1).100 40%

b Đốt cháy X cũng như đốt cháy hết C4H10 ban đầu

C4H10 O2 4CO2  5H O2

Bảo toàn O:

2

260( ) 2

O

→ B

Ví dụ 3: Crackinh V lít butan thu được hỗn hợp X chỉ gồm các ankan và anken Tỉ

khối hơi của X so với hiđro bằng 21,75 Hiệu suất phản ứng crackinh butan là

A 33,33% B 25% C 75% D 66,67%

-Phân tích bài toán thì 1V ankan pứ →2V sản phẩm

nt M t =ns M s  t s

58

t s

n

4

t s

n n

Ta có tỉ lệ số mol là hằng số nên kết quả không phụ thuộc vào số mol trước và sau Vậy chọn nt=3 (mol) và ns=4 (mol) →nbutan pứ=4-3=1 mol

Kết quả: H%=1.100

Nguyễn Thanh Phương GV trường THPT CẦU QUAN

Ví dụ 4: Nhiệt phân mêtan thu được hỗn hợp gồm C2H2, CH4 và H2 Tỷ khối hơi hỗn hợp khí so với H2 bằng 5 Hiệu suất phản ứng nhiệt phân ?

A 50% B 60% C 70% D 80%

16

t s

n

8

t s

n n

  chọn nt=5 mol và ns=8 mol → n mêtan pứ =3 mol

Kết quả: H%=(8 1).100

Ví dụ 5: Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y

(các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng

12 Công thức phân tử của X là

A C6H14 B C3H8 C C4H10 D C5H12

Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên 1

3

  M t  72 CTPT ankan là C5H12 →D

Ví dụ 6: Đun nóng 11,6 gam butan một thời gian, thu được hỗn hợp X gồm H2,

CH4, C2H6, C4H8, C3H6, C2H4, C4H10 Đốt cháy hoàn toàn X rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy khối lượng bình tăng thêm m gam Giá trị của m là

A 35,2 B 53,2 C 80,0 D 18,0

Khi đó đốt cháy hỗn hợp X cũng như đốt cháy 11,6 gam butan ban đầu

Số mol C4H10= 0,2 mol

Bảo toàn C và H: m=0,2.4.44+ [(0,2.10):2].18=53,2 gam→B

Ví dụ 7: Hỗn hợp khí X etan và propan có tỉ khối so với H2 bằng 20,25 được

nung trong bình với chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hiđro hoá Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 16,2 gồm các ankan, anken và hiđro Biết tốc độ phản ứng của etan và propan là như nhau Hiệu suất phản ứng đề hiđro hoá là

A 25% B 30% C 40% D 50%

0

,

xt t

  C2H4 + H2

C3H8

0

,

xt t

 C3H6 + H2 và C3H8

0

,

xt t

 C2H4 + CH4

Bài này cũng thuộc dạng 1V hh ankan pứ →2V hh sản phẩm

Do hiệu suất phản ứng tỏch như nhau nờn 16, 2

20, 25

t s

n

1

t s

n n

Chọn nt=0,8 mol và ns=1 mol →nx pứ=0,2 mol

H%=0,2.100 25%

0,8  →A (H%=(20, 25 1).100

Vớ dụ 8: Crackinh một ankan thu được hỗn hợp khớ cú tỉ khối hơi so với H2 bằng

19,565 Biết hiệu suất của phản ứng crackinh là 84% Ankan đem crackinh là

A butan B hexan C pentan D propan Bài này chưa biết tỉ lệ ankan sản phẩm

ankan pứ

V

ankan trước pứ

V

Chọn V ankan trước pứ = 1→V ankan pứ =0,84 →V ankan dư =1 – 0,84 = 0,16 mol

Giả sử V sản phẩm = α.V ankan pứ (α=2,3,4…)→V hh sau pứ = α.0,84 + 0,16

t t

M







   

19,565.2

ankan M

  Mankan≈72

Vớ dụ 9: Nhiệt phõn 8,8 gam propan thu được hỗn hợp khớ A gồm H2, CH4,

C2H4, C3H6 và một phần propan chưa phản ứng Biết rằng cú 90% C3H8 tham gia phản ứng nhiệt phõn Tỉ khối hơi của hỗn hợp X so với hiđro cú giỏ trị là

A 11,58 B 15,68 C 22,00 D 24,44

Phõn tớch sản phẩm thỡ 1V ankan pứ →2V sản phẩm

Cỏch 1: npropan trước pứ=0,2→npropan pứ=0,2.90%=0,18→npropan dư=0,02 mol

nhh sau pứ=0,2+0,18=2.0,18+0,02=0,38 mol→dX/H2=[(8,8:0,38):2]≈11,58→A

Cỏch 2:Áp dụng (2) (44 1).100 90

s

2 /

M d

Nguyễn Thanh Phương GV trường THPT CẦU QUAN Dạng 2:

Đối với bài toán dạng này thì dựa vào sản phẩm (sp), phân tích hệ số để áp dụng ĐLBTKL, bảo toàn số mol liên kết pi

Ví dụ 1: (Dựa theo dữ kiện bài 7.24 trang 56, SGK 11 ban cơ bản)

Khi crackinh butan, đã xảy ra các phản ứng sau:

C4H10 → C4H8 + H2 (1)

C4H10 → CH4 + C3H6 (2)

C4H10 → C2H6 + C2H4 (3) Một phần butan không tham gia phản ứng

Hỗn hợp khí A thu được có thể tích 47 lít Dẫn toàn bộ hỗn hợp khí này đi qua nước brom có dư thì thể tích khí còn lại là 25 lít Biết rằng các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt và áp suất

a Thể tích butan trước phản ứng là

b Hiệu suất crackinh là

a Các anken: C2H4, C3H6, C4H8 phản ứng hết với nước Br2 dư

Khí thoát ra là H2, CH4, C2H6 và C4H10 dư

V C 4 H 10 pứ =∑ V (C 2 H 4 , C 3 H 6 , C 4 H 8 ) =∑ V (H 2 , CH 4 , C 2 H 6 )

V C 4 H 10 trước pứ = V C 4 H 10 pứ + V C 4 H 10 dư

=∑V (H 2 , CH 4 , C 2 H 6 ) + V C 4 H 10 dư =25 lít→A

V butan pứ =V s – V t = 47-25=22 lít →H%=88%

Ankan xt, to

Ankan dư Anken sp Ankan sp Ankin sp

H 2

Anken Ankin

Ankan dư Ankan sp

H 2

Ví dụ 2: (ĐH khối B - 2011): Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn

hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6 và H2 Tỉ khối của X so với butan là 0,4 Nếu cho 0,6 mol X vào dung dịch brom (dư) thì số mol brom tối đa phản ứng là

A 0,24 mol B 0,36 mol C 0,60 mol D 0,48 mol

-ĐLBTKL:

tan

0, 4 0,6

X

n  M    nt=0,24 và ns=nx=0,6 mol

Số mol tăng lên là số mol H2 = Số mol π được tạo thành= Số mol Br2 pứ

Ví dụ 3: Nhiệt phân 8,96 lít propan thu được hỗn hợp khí X gồm H2, CH4, C2H4,

C3H6 và một phần propan không tham gia phản ứng Dẫn hỗn hợp khí X đi qua bình đựng nước brom dư thì thấy khối lượng bình tăng lên m gam và thấy còn hỗn hợp khí Y thoát ra, tỉ khối so của Y với H2 là 13,25 Biết các khí đo ở đktc

a Giá trị của m là

Phương trình phản ứng như sau:

C3H8 ,

o

xt t

  H2 + C3H6

C3H8 ,

o

xt t

 CH4 + C2H4

Các anken: C3H6 và C2H4 phản ứng hết với nước Br2

Khí Y: H2, CH4 và C3H8 dư

n C 3 H 8 trước pứ = n C 3 H 8 pứ + n C 3 H 8 dư =∑n (H 2 , CH 4 ) + n C 3 H 8 dư =n Y =(8,96:22,4)=0,4 mol

→mY=0,4.13,25.2=10,6 (g)

Khối lượng tăng: m= ∑m(C2 H 4 và C 3 H 6 )=mC 3 H 8 - ∑m (H 2 , CH 4 ,C 3 H 8 dư)

mC 3 H 8 – mY = 0,4.44 – 10,6= 7 (gam)→A