Thông tin tài liệu
- Dẫn xuất hiđrocacbon: ngồi C, H cịn có nguyên tố khác O, N, halogen …Dẫn xuất hiđrocacbon gồm: CÁC CHỦ ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI – MƠN HĨA (PHẦN HỐ HỌC HỮU CƠ) - Dẫn xuất halogen:Khi thay nhiều nguyên tử hiđro phân tử hiđrocacbon nhiều nguyên tử halogen ta dẫn xuất halogen: C xHyClz, CxHyBrz, CxHyIz… CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HOÁ HỌC HỮU CƠ I HỢP CHẤT HỮU CƠ + Dẫn xuất có oxi: Ancol, axit cacboxylic, este, chất béo, tinh bột, gluxic: Khái niệm: II CẤU TẠO HOÁ HỌC Hợp chất hữu hợp chất cacbon (trừ CO, CO 2, H2CO3, muối cacbonat, muối xianua, muối cacbua… ) Nội dung thuyết cấu tạo - Các nguyên tử phân tử hợp chất hữu xếp theo trật tự định Đặc điểm chung hợp chất hữu - Các nguyên tử phân tử liên kết với theo hoá trị chúng: - Thành phần nguyên tố tạo nên hợp chất hữu ít, chủ yếu nguyên tố: C, H, O, N (và số nguyên tố khác S, P, Cl, số kim loại …) Nhưng số lượng hợp chất hữu nhiều C có hố trị IV → có gạch nối: − C − ; - Liên kết hoá học hợp chất hữu chủ yếu liên kết cộng hoá trị - Phần lớn hợp chất hữu dễ bay hơi, dễ cháy, bền với nhiệt - Một số hợp chất hữu không tan nước tan dung môi hữu - Các phản ứng hoá học hữu thường xảy chậm, khơng hồn tồn theo nhiều hướng khác tạo nên hỗn hợp sản phẩm H, Cl có hố trị I → có gạch nối: - H; - Cl O có hố trị II → có gạch nối: - O -; =O N có hố trị III → có gạch nối − C − ; - N =; Hợp chất hữu chia làm loại: N≡ - Các nguyên tử cacbon liên kết với nguyên tử nguyên tố khác mà liên kết trực tiếp với tạo thành mạch cacbon - Hiđrocacbon: hợp chất mà phân tử có C H Có loại mạch cacbon: HIĐRO CACBON Hiđrocacbon mạch hở CnH2n+2 Anken (Hiđrocacb on không no có nối đơi) CnH2n Ankađien (Hiđrocacbon khơng no có liên kết đôi) CnH2n-2 (n ≥ 1) (n ≥ 2) (n ≥ 3) (Hiđrocacb on non) -C≡ Phân loại hợp chất hữu Ankan = C =; + Mạch thẳng: Hiđrocacbon mạch vòng Ankin (Hiđrocacb on khơng no có liên kết ba) CnH2n-2 + Mạch nhánh (phân tử từ 4C trở lên) Xicloankan (Hiđrocacb on vòng no) CnH2n Aren (Hiđrocacb on thơm) CnH2n-6 (n ≥ 3) (n ≥ 6) C − C + Mạch vòng (phân tử từ 3C trở lên) C − C Một số lưu ý viết CTCT Giả sử hợp chất có CTPT: CxHyOzNtXv Xác định độ bất bão hoà = (n ≥ 3) Trang - Nếu = => có cấu tạo mạch hở, liên kết đơn - Nếu = => Có liên kết Π vịng b Đồng phân - Đồng phân tượng có hay nhiều chất có CTPT khác CTCT khác tính chất hố học - Nếu = => Có liên kết Π vòng + liên kết Π III DANH PHÁP HỢP CHẤT HỮU CƠ - Phân loại đồng phân: gồm đồng phân cấu tạo đồng phân hình học (Ở xét đồng phân cấu tạo) Đồng phân cấu tạo gồm: Tên thông thường Thường đặt tên theo nguồn gốc tìm chúng, đơi có phần đuôi để rõ hợp chất thuộc loại nào? VD: + Đồng phân mạch cacbon: xếp mạch cacbon khác H2C CH2 CH3 H2C CH2 + Đồng phân cách chia cắt mạch cacbon: chia cắt mạch cacbon khác VD: CH3COOCH3 HCOOC2H5 + Đồng phân vị trí:Do khác vị trí nối đơi, nối ba, nhóm nhóm chức phân tử VD: CH3 – CH2 – CH2 – OH CH3 – CH – CH3 OH CH2 = CH – CH2 – CH3 CH3 – CH = CH - CH3 + Đồng phân nhóm chức: thay đổi cấu tạo nhóm chức phân tử VD: CH3 – O – CH3 CH3 – CH2 – OH + Đồng phân liên kết: thay đổi liên kết nguyên tử cacbon với VD: CH3 – CH2 – C ≡ CH CH2 = CH – CH = CH2 VD: CH3 – CH = CH – CH3; Axit fomic HCOOH (formica: kiến) Axit axetic CH3COOH (axetus: giấm) Mentol C10H20O (metha piperita: bac hà) Tên IUPAC a) Tên gốc chức: Tên phần gốc + tên phần địnhchức VD: CH3CH2Cl: etyl clorua CH3 - CH2 - O - CH3: etyl metyl ete b) Tên thay thế: Tên phần + tên mạch cacbon + tên phần địnhchức Có thể có không VD: CH3CH3: CH3 – CH2Cl (et + an) etan but - - en Số đếm CH3 – CH – CH = CH2 OH IV MỘT SỐ BÀI TẬP VIẾT CTCT CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ GỌI TÊN VD1: Viết CTCT hợp chất C5H12 Hướng dẫn: C5H12 thuộc dãy ankan → có liên kết đơn phân tử có loại (clo + et + an) cloetan CH2 = CH – CH2 – CH3 CH3 – C = CH2 but – – en – - ol Mạch cacbon mono C met C-C et Bảng tên số đếm tên mạch cacbon tri C-C-C prop Đồng đẳng, đồng phân tetra C-C-C-C but penta C-C-C-C-C pent hexa C-C-C-C-C-C hex hepta C-C-C-C-C-C-C hept octa C-C-C-C-C-C-C-C nona C-C-C-C-C-C-C-C-C a Đồng đẳng - Đồng đẳng hợp chất có thành phần phân tử hay nhiều nhóm CH2 có tính chất hố học tương tự VD : Dãy đồng đẳng ankan : CH4, C2H6, C3H8 CnH2n+2 - Khối lượng mol chất dãy đồng đẳng lập thành cấp số cộng công sai d = 14 non 10 deca C-C-C-C-C-C-C-C-C-C đec mạch: mạch thẳng mạch nhánh Chỉ có đồng phân mạch cacbon Lưu ý : Khái niệm đồng đẳng rộng, giới hạn đồng đẳng metylen Trang oct Hướng dẫn: C3H8O thuộc dẫn xuất có oxi hiđrocacbon → có loại đồng phân nhóm chức, đồng phân vị trí Mặt khác, C 3H8 thuộc gốc no nên phân tử có liên kết đơn CH3 – CH2 – CH2 – OH propan-1-ol CH3 – CH – CH3 propan-2-ol OH CH3 – O – CH2 – CH3 etyl metyl ete VD5: Viết CTCT xiclo ankan gọi tên tương ứng với CTPT: a) C5H10 ĐA: cấu tạo b) C6H12 ĐA: 10 cấu tạo VD6: Viết CTCT C7H16 ĐA: cấu tạo CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 Pentan CH3 – CH – CH2 – CH3 – metyl butan CH3 CH3 CH3 – C – CH3 2,2-đimetyl propan (neopentan) CH3 VD2: Viết CTCT C4H8 Hướng dẫn: C4H8 thuộc dãy anken (hoặc thuộc dãy xicloankan)→ có liên kết đơi phân tử, có loại mạch (mạch vịng khơng có liên kết đơi) Có đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí CH2 = CH – CH2 – CH3 but – – en CH3 – CH = CH – CH3 but – – en CH2 = C – CH3 – metyt prop – 1- en CH3 H2C CH2 xiclopropan H2C CH2 CHỦ ĐỀ 2: BÀI TOÁN LẬP CTPT HỢP CHẤT HỮU CƠ I XÁC ĐỊNH CTPT DỰA VÀO THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ VÀ DỰA VÀO PHẢN ỨNG CHÁY (PP khối lượng) Cơ sở lý thuyết: Giả sử có CTPT hợp chất hữu X (C xHyOzNt ) Để xác định CTPT hợp chất hữu trên, ta dựa vào khối lượng CO2, H2O, N2 (hay NH3) theo cách sau: CH2 xiclobutan 1-metyl H2C CH CH3 a Cách 1: tính trực tiếp mC = 12 nCO2 ; mH = nH2O ; =>mO = mX – (mC + mH + mN) VD3: Viết CTCT C4H6 Hướng dẫn: C4H6 thuộc dãy ankin (hoặc thuộc dãy ankadien)→ có liên kết ba (hoặc liên kết đôi) phân tử , có loại mạch (mạch vịng khơng có liên kết đơi) Có đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí, đồng phân liên kết CH ≡ C – CH2 – CH3 but-1-in; CH3 – C ≡ C – CH3 but-2-in CH2 = CH – CH = CH2 buta – 1,3 – đien CH2 = C = CH – CH3 buta – 1,2 – đien H2C CH H2C CH HC Aùp dụng công thức: Hay: CH2 1-metyl xicloprop-2-en xicloprop-1-en HC CH HC 1-metyl C CH3 VD 4: Viết CTCT C3H8O 12 x y 16 z 14t MX = = = = %C %H %O %N 100 Hoặc: Trang 12 x y 16 z 14t M X = = = = mC mH mO mN m X nCO2 mC M X % M = C X = x = 12.m X 12.100 nX nH2 O m MX % M y = H = H X = mX 100 nX => nN2 mN M X %N M X t = 14.m = 14.100 = n X X [ MX −(12 x + y +14t )] z = 16 xiclobut -1-en CH3 mN = 28 nN2 ; MX 44 x 9y 11, 2t = = = => x, y, t thay vào MX => z m X mCO2 mH2O VN2 b Cách : tính gián tiếp Sử dụng công thức : x : y : z : t PTPƯ cháy: CxHyOz + = mC mH mO mN %C %H %O %N : : : = : : : 12 16 14 12 16 14 = nCO2 : nH2O : nO : nN2 = a : b : c : d => z = c Cách Dựa vào phản ứng cháy amol => x = nCO2 a ; y= y z y t t0 − ) O2 → xCO2 + H2O + N2 2 ay at ax mol mol mol 2 2.nH2O nN2 (x + a ; t= a ; z= Vậy CTPT: C6H6 12 x y 16 z 74 = = = 64,865 13,51 21, 625 100 => x = ; y = 10 ; z = Vậy CTPT A C4H10O Ví dụ : Hợp chất hữu A có thành phần khối lượng nguyên to sau : 53,33%C, 15,55%H, lại N Xác đ?nh CTPT A, biết A có nguyên tử N Giải Đặt CTPT A : CxHyNt %C % H % N 53,33 15,55 31,12 : : = : : Aùp dụng công thức : x:y:t= 12 14 12 14 =2:7:1 V? A có nguyên tử N nên CTPT A C2H7N II LẬP CTHH DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP THỂ TÍCH M 12 x y = = A mC mH m A MX 44 x 9y = = m X mCO2 mH2O => x = ; y = Với MA = 78 => 12.6 + + 16z = 78 => z = Vậy CTPT A C6H6 Cách 3: Ta có: nA = 0,128 mol ; nCO2 = 0,77 mol nH2O = 0,385 mol Trang [ 78 − (12 x + y)] =0 16 => x = 2; y = 5; t = Với MA = 59 => z = Vậy CTPT: C2H5ON Ví dụ :Hợp chất hữu A chứa C, H, O Trong thành phần % theo khối lượng 64,865% C 13,51%H Xác định CTPT A, biết khối lượng mol A 74 Giải Đặt CTPT A CxHyOz 12 x y 16 z M A = = = Áp dụng công thức : %C % H %O 100 [ MX − (12 x + y + 14t )] 16 => x = 6; y = Vậy CTPT A C6H6 Cách : Đặt CTPT A : CxHyOz Áp dụng công thức : 0,128x mol 0,064 mol 0,064y = 0,385 => y = 59 44 x y 11,2 t = = = 0,295 0, 44 0,225 0,0558 Ví dụ minh hoạ Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn 10 gam hợp chất hữu A, sinh 33,85 gam CO 6,94 gam H2O Tỉ khối không khí 2,69 Xác định CTPT A Giải: MA = 78 Do sp cháy gồm CO2, H2O nên thành phần A gồm C, H, có O Cách 1: Ta có mC = 12.nCO2 = 9,23 gam ; mH = 2nH2O = 0,77 gam => mC + mH = 10 = mA => A khơng có oxi Đặt CTPT A: CxHy Áp dụng công thức: y H2O Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn 0,295 gam chất hữu X chứa C, H, O thu 0,44 gam CO2, 0,225 gam H2O Trong thí nghiệm khác, phân tích lượng chất X cho 55,8 cm3 N2 (đo đktc) Tỉ khối X so với H2 29,5 Lập CTHH CTPT X Giải MX = 59 Đặt CTPT X CxHyOzNt MX 44 x y 11, 2t = = = Aùp dụng công thức: m X mCO2 mH2 O VN2 MX => CTPT X 12 a + b + 16c + 14d CxHyOzNt + y z t0 − ) O2 → xCO2 + 0,128mol => 0,128x = 0,77 => x = 6; => CTTN X : (CaHbOcNd)n - Với n = => CTĐGN - Với n = (x + Cơ sở lý thuyết :CxHyOzNt + (x + y z − ) O2 t → xCO2 + y t H2O + N2 2 (x + 1V y z − )V xV y V cV dV y y t0 ( x + ) O2 → xCO2 + H2O y y ( x + ) ml 1ml xml ml PTPƯ cháy : CxHy + t V aV bV 200ml eV 1 x a = c => x y z y 1 x+ − => = x = y = t => a = 2a => y Thay x, y vào = a b c 2d 2e 1 t a = 2e => t = a x+ y z − => z b (x + 1ml 200ml => = 200 PTPƯ cháy : CxHyOz + 600ml Vậy CTPT C2H6O2 Ví dụ :Đốt cháy 4,4 gam chất hữu A phải dùng 5,6lít O đktc, thu VCO2 = VH2O Xác d?nh CTPT A, biết dA/kk = 3,04 Giải Theo đề ta có : MA = 88g => nA = 0,05mol nO2 = 0,25 mol Đặt CTPT A : CxHyOz 800ml Ví dụ :Đốt cháy 400ml hỗn hợp CxHy N 900ml O2 Hỗn hợp khí thu 1400ml, cho nước ngưng tụ lại 800ml Cho qua dung dịch KOH dư lại 400ml Xác định CTPT , khí đo điều kiện t0, p Giải Theo đề ta có : VH2O = 1400 – 800 = 600ml VCO2 = 800 – 400 = 400ml y z y t0 − ) O2 → xCO2 + H2O 2 y z 0,05 mol ( x + − ) 0,05mol 0,05xmol 0,025y mol PTPƯ cháy : CxHyOz + 600 =300ml (x + y z ( x + − )0, 05 = 0, 25 x = => y = Ta có hệ phương trình : 12 x + y + 16 z = 88 z = 0, 05 x = 0, 025 y VO2 CO2 = 400 ml => VO2 dư = 900 – (300+400) = 200 ml => VN2 = VCxHy = 200 ml Trang y z y t0 − ) O2 → xCO2 + H2O 2 y z ( x + − ) 0,1mol 0,1xmol 0,05y mol y z ( x + − )0,1 = 0, 25 x = 12 x + y + 16 z = 62 => y = 0,1x z = 2 = 0, 05 y y z − = x = y => x = ; y = ; z = => CTPT : C3H8O2 800 600 1600 VO2 có H2O = 600ml Ta có hệ phương tr?nh : x+ Aùp dụng ĐLBTNT ta có : (x + 0,1 mol y z y t0 − ) O2 → xCO2 + H2O 2 y z y ( x + − ) ml xml ml 2 800ml 400ml Ví dụ :Đốt cháy 6,2 gam hợp chất hữu A phải dùng 5,6 lít O đktc thu VCO2 : VH2O = : Biết dA/H2 = 31 Xác định CTPT A, khí đo điều kiện t0,p Giải Theo đề ta có : MA = 62 => nA = 0,1 mol nO2 = 0,25 mol Đặt CTPT A : CxHyOz Ví dụ minh hoạ Ví dụ :Trộn 200ml hợp chất A với 1000ml O dư đốt thu hỗn hợp khí tích 1600ml Cho nước ngưng tụ lại 800ml cho qua dung dịch KOH dư thấy lại 200ml Xác định CTPT A, biết khí đo điều kiện t0, p Giải : Theo đề : VH2O = 1600 – 800 = 800ml VCO2 = 800 – 200 = 600ml VO2 dư = 200ml => VO2pư = 800ml Đặt CTTQ hợp chất hư?u CxHyOz PTPƯ cháy : CxHyOz + 700ml y x+ => = x = y => x = ; y = Vậy CTPT C2H6 = 200 700 400 1200 Vậy CTPT C4H8O2 Ví dụ :Đốt cháy hồn tồn 0,8 lít hỗn hợp gồm hiđrocacbon A CO 3,5 lít O2 dư thu 4,9 lít hỗn hợp khí Nếu cho nước ngưng tụ cịn lại 2,5 lít Hỗn hợp cho qua bình chứa P nung nóng cịn lại lít (các khí đo đk) Xác định CTPT hiđrocacbon A Giải Theo đề ta có : VH2O = 4,9 – 2,5 = 2,4 lit VCO2 = 2lit (gồm CO2 ban đầu CO2 sinh ra) VO2dư = 2,5 -2 = 0,5 lit => VO2pư = lít Đặt CTTQ A : CxHy, a thể tích CO2 ban đầu y x => ta có : => x = ; y = Vậy CTPT : C3H8 = = 100 300 400 III LẬP CTHH DỰA VÀO SẢN PHẨM CHÁY Cơ sở lý thuyết - Nếu đề tốn cho oxi hố hồn toàn hợp chất hữu tức đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu - Nếu sản phẩm cháy hấp thụ bình đựng H 2SO4 đặc hay P2O5 bình đựng dung dịch kiềm lưu ý N2 O2 dư không bị hấp thụ - Những chất hấp thụ nước : CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4đ, P2O5, CaO dung dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 => khối lượng bình tăng lên khối lượng H2O bị hấp thụ - Những chất hấp thụ CO2 : dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 => khối lượng bình tăng lên khối lượng CO2 bị hấp thụ - Cần phân biệt khối lượng bình tăng khối lượng dung dịch tăng + mbình tăng = (mCO2 + mH2O) hấp thụ + mdd tăng = (mCO2 + mH2O) hấp thụ - mkết tủa + mdd giảm = mkết tủa - (mCO2 + mH2O) hấp thụ - Nếu đốt cháy hợp chất hữu chứa C, H C, H, O cho sản phẩm cháy qua bình đựng PdCl2, bình đựng dung dịch kiềm (Ca(OH)2, Ba(OH)2 dư => sản phẩm cháy gồm CO, CO 2, H2O Trong CO bị hấp thụ dung dịch PdCl theo PT: CO + PdCl2 + H2O → Pd↓ + CO2 + 2HCl => bình dựng dung dịch kiềm hấp thụ CO có sản phẩm cháy CO2 sinh CO phản ứng với dung dịch PdCl2 => mC = mC (CO) + mC (CO2) - Nếu đốt cháy hợp chất hữu X CuO khối lượng bình CuO giảm khối lượng oxi tham gia phản ứng => để tìm khối lượng chất hữu đem đốt cháy cần lưu ý ĐLBTKL: mX + m bình giảm = mCO2 + mH2O Ví dụ minh hoạ Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn lượng chất hữu X cần 6,72 lít O (đktc) Khi cho toàn sản phẩm cháy (chỉ có CO H2O) vào lượng nước vôi trong, thu 10 gam kết tủa 200 ml dung dịch muối có nồng độ 0,5M, dung dịch muối nặng nước vôi ban đầu 8,6 gam Xác định công thức đơn giản X Giải Theo đề ta có: nCaCO3 = 0,1 mol; nCa(HCO3)2 = 0,1 mol PTHH: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,1mol 0,1mol 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 0,2mol 0,1mol y y t0 ( x + ) O2 → xCO2 + H2O y y 1lit ( x + ) lit xlit lit PTPƯ cháy : CxHy + (0,8-a)lit => = 0,8 − a x+ y = y x = − a 2, lit (2-a)lit 2,4lit 2−a x = 0,8 − a a = 0, 2, y => x = =>CTPT : C3H8 => = y = 0,8 − a y x + = 0,8 − a Ví dụ :Cho 300ml hỗn hợp hiđrocacbon A khí NH tác dụng với lượng oxi đốt, sau phản ứng thu 1250 ml hỗn hợp khí Sau dẫn hỗn hợp khí qua bình đựng CuSO4 khan, cịn lại 550 ml sau dẫn tiếp qua dung dịch nước vơi dư cịn lại 250 ml, có 100 ml N2 Xác định CTPT hiđrocacbon, biết khí đo điều kiện Giải Theo đề ta có : VH2O = 1250 – 550 = 700ml VCO2 = 550 – 250 = 300ml t0 PTPƯ : 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O 200ml 100ml 300ml => VA = 300 – 200 = 100ml => VH2O A cháy sinh = 700 – 300 = 400ml Đặt CTTQ A CxHy y y t0 ( x + ) O2 → xCO2 + H2O y y ( x + ) ml 1ml xml ml PTPƯ cháy : CxHy + 100ml 300ml => CO2 = 0,3 mol Theo đề: mdd tăng 8,6 gam = (mCO2 + mH2O) hấp thụ - m↓ => mH2O = 8,6 + m↓ - mCO2 = 5,4 gam => nH2O = 0,3 mol Đặt CTTQ X CxHyOz 400ml Trang ∑n PTPƯ: CxHyOz + a mol => n= = nH2O – nCO2 = 0,1 mol Đặt CTTQ A: CxHyOz y z y t0 − ) O2 → xCO2 + H2O 2 y z ( x + − ) amol axmol 0,5ay mol (x + PTPƯ: CxHyOz + =>nCO2 = ax = 0,3 = nC; nH2O = 0,5ay = 0,3 => ay = 0,6 = nH nO2 = 0,1 mol 6, 72 y z (x + − ) a = = 0,3 mol => az = 0,3 22, 4 => nCO2 = 0,1x = 0,2 => x = nH2O =0,05y = 0,3 => y = mA = 4,6 = (30 + 16z)0,1 => z = Vậy CTPT A : C2H6O Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 2,3 gam hợp chất hữu X thu CO 2, H2O Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước vơi dư, thấy có 10 gam kết tủa xuất khối lượng bình đựng dung dịch nước vôi tăng 7,1 gam Xác định CTPT X ĐS : C2H6O Ví dụ Đốt cháy hồn tồn hợp chất hữu X cần dùng 6,72 lít O (đktc) Sản phẩm cháy gồm CO2 H2O cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH) thấy có 19,7 gam kết tủa xuất khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam Lọc kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu 9,85 gam kết tủa Xác định CTPT X ĐS : C2H6O Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 0,282g chất hữu A cho sản phẩm sinh qua bình đựng CaCl2 khan bình đựng KOH có dư Sau thí nghiệm thấy bình đựng CaCl khan tăng thêm 0,189 gam, cịn bình đựng KOH tăng thêm 0,8 gam Mặt khác, đốt 0,186g A thu 22,4 ml N (đktc) Biết phân tử A chứa nguyên tử N Tìm CTPT A ĐS : C6H7N Ví dụ Đốt cháy hồn toàn 10,4g chất hữu A cho sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4đ bình chứa nước vơi dư, thấy khối lượng bình tăng 3,6g, bình thu 30g kết tủa Khi hố 5,2g A thu thể tích thể tích 1,6 gam oxi điều kiện Xác định CTPT A ĐS : C3H4O4 Ví dụ Đốt cháy hồn tồn a gam hiđrocacbon A, sản phẩm cháy dẫn qua bình chứa nước vôi dư, người ta thu gam kết tủa, đồng thời bình chứa nặng thêm 1,68 gam a)Tính a ĐS : 0,4g b)Xác định CTPT A, biết tỉ khối A metan 2,5 ĐS : C3H4 Ví dụ Đốt cháy hồn toàn 0,01 mol chất hữu X cần vừa đủ 0,616 lít O Sau thí nghiệm thu 1,344 lít hỗn hợp sản phẩm X gồm : CO2, N2 nước Làm lạnh để ngưng tụ nước cịn lại 0,56 lít hỗn hợp khí Z (có tỉ khối H 20,4) Xác định CTPT X, biết thể tích khí đo đktc ĐS : C2H7O2N Ví dụ 10 Đốt cháy hồn toàn 1,48 gam chất hữu A cần dùng 2,016 lít O đktc Sau phản ứng thu hỗn hợp khí có thành phần sau : VCO2 = 3VO2 dư mCO2 = 2,444.mH2O Tìm CTPT A Biết khí hố 1,85 gam A chiểm thể tích thể tích 0,8 gam oxi điều kiện ĐS : C3H6O2 Ví dụ 11 Đốt cháy hết 0,75 gam chất hữu A Hơi sản phẩm cháy dẫn tồn qua bình đựng dung dịch nước vơi dư Khối lượng bình tăng 1,33g, lọc tách 2gam chất kết tủa Mặt khác, phân tích 0,15 gam A, khí NH sinh dẫn vào 180ml dung dịch H2SO4 0,1M Lượng axit dư trung hoà vừa 4ml dung dịch NaOH 0,4M Xác định CTPT A, biết lít khí A đktc nặng 3,35 gam ĐS : C2H5O2N => x : y : z = 0,3 : 0,6 : 0,3 = : : => CTĐGN: CH2O Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn 0,01 mol chất hữu X chứa C, H, O cần 0,784 lít O (đktc) Tồn sản phẩm cháy cho qua bình đựng dung dịch PdCl dư, bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư Sau thí nghiệm, bình tăng 0,38 gam xuất 2,12 gam kết tủa, cịn bình có gam kết tủa A Xác định CTPT X Giải Theo đề ta có: nPd = 0,01 mol; nCaCO3 = 0,03 mol CO + PdCl2 → Pd↓ + CO2 + 2HCl (1) 0,01mol 0,01mol 0,01mol CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (2) 0,03mol 0,03mol mbình tăng = mH2O + CO – CO2(1) => mH2O = 0,38 + (44 – 28)0,01 = 0,54g => nH2O = 0,03 mol So sánh đề với (1) (2) ta thấy nCO2 X sinh = 0,02 mol Đặt CTTQ X: CxHyOz y y z t t0 PTPƯ: CxHyOz + ( x + − − ) O2 (x-t)CO2 + H2O + tCO → 2 y z t 0,01mol ( x + − − ) 0,01mol (x-t)0,01mol 0,005ymol 0,01tmol 2 => nH2O = 0,03 = 0,005y => y = nCO = 0,01t = 0,01 => t = nCO2 (x – 1)0,01 = 0,02 => x = 0, 784 z nO2 = (3 + − − ) 0,01 = =0,035 => z = 22, 4 2 Vậy CTPT X : C3H6O Ví dụ Oxi hố hồn tồn 4,6g chất hữu A CuO đun nóng Sau phản ứng thu 4,48 lít CO2 (đktc) nước, đồng thời nhận thấy khối lượng đồng oxit ban đầu giảm bớt 9,6 gam Xác định CTPT A Giải Theo đề ta có : nCO2 = 0,2 mol => mCO2 = 8,8 gam Áp dụng ĐLBTKL ta có : mA + m bình giảm = mCO2 + mH2O => mH2O = 4,6 + 9,6 – 8,8 = 5,4 gam => nH2O = 0,3 mol Trang y z y t0 − ) O2 → xCO2 + H2O 2 y z ( x + − ) 0,1mol 0,1xmol 0,05y mol (x + Ví dụ 12 Đốt cháy hoàn toàn 0,4524g chất hữu A sinh 0,3318g CO 0,2714g H2O Đun nóng 0,3682g chất A với vôi tôi, xút để chuyển tất N A thành NH dẫn khí NH3 vào 200ml dung dịch H2SO4 0,5M Để trung hồ axit cịn dư, cần dùng 7,7ml dung dịch NaOH 1M a) Tính thành phần % nguyên tố A b) Xác định CTPT A, biết tỉ khối khí nitơ 2,143 ĐS:CH4ON2 Ví dụ 13 Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu A thu a gam CO b gam H2O Biết 3a = 11b 7m = 3(a+b) Xác định CTPT A, biết dA/kk < Giải Theo đề ta có: MA < 78 mC = 12a 3a = V? 3a = 11b => mC = b gam 44 11 mH = 2b b = gam 18 c) Trường hợp X CxHyXv CxHyOzXv (X halogen) => 12x + y + MXv = MA 12x + y + 16z + MXv = MA x, y, v hc x , y, z, v nguy ên d ương ĐK y x + − v y, v cïng ch½n lẻ 1.2 Mt s vớ d minh hoạ Ví dụ Xác định CTPT hợp chất hữu A chứa C, H, O Biết A có tỉ khối so với heti 15 Giải Ta có MA = 60 Đặt CTTQ A CxHyOz => 12x + y + 16z = 60 (1≤ z 2) x, y, z nguy ên d ương §K y (ch½n) ≤ x + - Trường hợp : Nếu z = => 12x + y = 44 Ta có: mC + mH = b + b 10b = < 2b = mA => A có oxi 9 Chọn x = ; y = Vậy CTPT A C3H6O - Trường hợp : Nếu z = => 12x + y = 28 (1 ≤ x ≤ 2) 10b 8b = 9 Đặt CTTQ A CxHyOz => y = 28 – 12x ≤ 2x + => x ≥ => mO = 2b - Vì MA < 78 n ∈N => n = CTPT A C3H4O2 Ví dụ 14 Đốt cháy hoàn toàn a gam chất hữu A chứa C, H, O thu pgam CO 22a 3a q = Tìm CTPT A Biết 3,6 gam A 15 tích thể tích 1,76 gam CO2 điều kiện ĐS : C3H6O3 IV BIỆN LUẬN TÌM CTPT Tìm CTPT biết MA 1.1 Cơ sở lý thuyết a) Trường hợp A CxHy CxHyOz => 12x + y = MA 12x +y +16z = MA x, y x, y, z nguyên d ương §K y (ch½n) ≤ x + b) Trường hợp A CxHyNt CxHyOzNt => 12x + y + 14t = MA 12x + y + 16z + 14t = MA x, y, t x, y, z, t nguyên d ương ĐK y ≤ x + + t y, t chẵn lẻ Trang 26 = 1,85 14 => Chọn x = ; y = Vậy CTPT A C2H4O2 Ví dụ Hợp chất hữu A chứa C, H, N Biết 14,75g A chiếm thể tích thể tích gam O2 điều kiện Xác đ?nh CTPT A Giải nA = nO2 = 0,25 mol => MA = 59 gam Đặt CTTQ A CxHyNt => 12x + y + 14t = 59 (1 ≤ t ≤ 3) x, y, t nguyên d ương ĐK y x + + t y, t chẵn cïng lỴ - Trường hợp : Với t = => 12x + y = 45 (1 ≤ x ≤ 3) => y = 45 – 12x ≤2x + + t => x ≥3 => Chọn x = => y = Vậy CTPT A C3H9N - Trường hợp : Với t = => 12x + y = 31 (1 ≤ x ≤ 2) => y = 31 – 12x ≤ 2x + y + t => x ≥ => Chọn x = => y = (loại) - Trường hợp : Với t = => 12x + y = 17 (x ≤ 1) => y = 17 – 12x ≤ 2x + y + t => x ≥ 0,86 => Chọn x = => y = Vậy CTPT A CH5N3 Biện luận xác định CTPT hay hiều chất hỗn hợp b b 8b 1 : : = : : = : : => CTTN (C3H4O2)n Ta có x : y : z = 12 9.16 12 18 qgam H2O Cho biết p = (1 ≤ x ≤ 3) 42 =3 => y = 44 – 12x ≤ 2x + => x ≥ 14 11b + b ÷=14b => m = 2b Vì 7m = 3(a+b) = 2.1 Trường hợp : Thiếu phương trình đại số a Cơ sở lí thuyết Giả sử có p ẩn số (số nguyên tử cacbon số mol) mà có (p-1) phương trình đại số Trong trường hợp này, ẩn ta có hệ thức na + mb = nCO (a, b, nCO2 biết) Từ biểu thức, ta chọn n = 1, 2, => m cho n, m nguyên dương b Ví dụ minh hoạ Ví dụ Đốt cháy hỗn hợp X gồm hiđrocacbon A (C nH2n+2) B (CmH2m) thu 15,68lít CO2 (đktc) 14,4 gam H 2O Biết X chiếm thể tích 6,72 lít đktc Xác định thành phần % thể tích hỗn hợp X, xác định CTPT A, B Giải Gọi a, b số mol A, B Theo đề ta có : nCO2 = 0,7ml ; nH2O = 0,8 mol ; nX = 0,3 mol PTPƯ cháy : CnH2n+2 + Theo đề ta có : tổng số mol F1 = 0,5 + Sau phản ứng VF1 giảm 25% VH2 phản ứng namol PTPƯ cháy : CnH2n+2 + b’mol => na’ + mb’ = mb mol na + mb = 0, Ta cã (n + 1)a + mb = 0,8 => na + mb + a = 0,8 a + b = 0,3 Biện luận n m n m 5/2 242 = 5,5 44 (2) m ≥ v × B thuéc d ·y anken §iỊu kiƯn n, m ∈ N => a = 0,1 ; b = 0,2 n Biện luận n m 3/7 Chọn n = => m = n m 5/2 A : CH4 0,3 x100 = 60% ; %VB = 40% => %VA = 0,5 B : C4 H8 2.2 Trường hợp Thiếu phương trình đại số a Cơ sở lí thuyết Giả sử có p ẩn có p – phương tr?nh Trong trường hợp này, người ta thường áp dụng tính chất trung bình (n < m) => n < n < m MA < M < MB để xác định n, m Cơng thức tính n M n = Vậy có cặp giá tr? thoả ma?n : => m = A : C3 H8 A : CH4 n = => m = B : C H B : C2 H4 Thành phần %V hỗn hợp : %VA = 33,33% ; %VB = 66,67% Ví dụ Hỗn hợp X gồm ankan A anken B chia làm thành phần F1 F2 - Phần tích 11,2 lít đem trộn với 6,72 lít H bột Ni đun nóng đến, phản ứng xảy hồn tồn thấy hỗn hợp khí sau tích giảm 25% so với ban đầu - Phần có khối lượng 80 gam đem đốt cháy hồn tồn tạo 242 gam CO2 Xác định CTPT A, B tính % thể tích hỗn hợp X Biết khí đo đktc Giải - Đặt a số mol A (CnH2n+2) b số mol B (CmH2m) F1 => ta có : a + b = 0,5 mol Ni ,t PTPƯ : CmH2m + H2 → CmH2m+2 Trang mb’mol Thay (2) vào (1) => a’ = 1,5 mol ; b’ = mol 1,5n + m = 5,5 hay 3n +2m = 11 + 2m = m ≥ v × B thuéc d ·y anken §iỊu kiƯn n, m ∈ N na’mol 3m t0 CmH2m+2 + O2 → mCO2 + mH2O (n+1)a mol mbmol 25 = 0,2 mol 100 3n + t0 O2 → nCO2 + (n+1)H2O a’mol 3m t0 CmH2m+2 + O2 → mCO2 + mH2O bmol => nH2pư = 0,8 Theo PTPƯ => nB = nH2pư = 0,2 mol = b => a = 0,3 mol - Đặt a’, b’ số mol A, B F Do xuất phát từ hỗn hợp X nên tỉ lệ số mol a : b = a’ : b’ = 0,3 : 0,2 = : => ta có phương trình : (14n + 2)a’ + 14mb’ = 80 14(na’+mb’) + 2a’ = 80 (1) 3n + t0 O2 → nCO2 + (n+1)H2O amol 6,72 = 0,8 mol 22, n = na + mb ; a+b M = M a a + M b b a+b b Ví dụ minh hoạ Ví dụ Hỗn hợp X gồm hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng liên tiếp Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X, sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng H 2SO4 đặc, bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư Sau kết thúc phản ứng, khối lượng bình tăng 6,3 gam, bình có 25 gam kết tủa xuất Xác định CTPT hiđro cacbon X Giải Đặt CTPT A : CnH2n (x mol); B CmH2m-2 (y mol) t , Ni PTPƯ với H2 :CnH2n + H2 → CnH2n+2 x mol x mol t , Ni CmH2m-2 + 2H2 → CmH2m+2 y mol 2y mol nCO2 = n↓ = 0,25 mol mH2O = m bình tăng = 6,3 gam => nH2O = 6,3 = 0,35 mol 18 nH2O > nCO2 => X thuộc dãy ankan Đặt CTTQ ankan : CnH2n+2 CmH2m+2 Vì ankan thuộc dãy đồng đẳng nên đặt CTPT trung bình ankan Cn H n +2 (n< n 1) => ta có hệ : Theo đề ta có nX = nH2O – nCO2 = 0,35 – 0,25 = 0,1 mol V? đk nên nA : nB = VA :VB = : 3n + t0 PTPƯ cháy : Cn H n +2 + ÷ O2 → n CO2 + ( n +1)H2O 0,1 mol 0,1 n mol => 0,1 n = 0,25 => n = 2,5 PTPƯ cháy : Cn H n +2 (n< n 1) M hh = 2x16,75 = 33,5 2 0,14 nB = 0,07 = mol 3 0,14 0,35 => nX = nA + nB = 0,07 + = mol 3 0,14 0,35 n + m.0, 07 n na + mb CO2 Áp dụng CT : n = = = = 0,35 =3 0,14 n a+b X + 0, 07 3 => nB = nCO2 – nH2O = 0,07 mol =>nA = => 14 n +2 = 33,5 => n = 2,25 => n = => CTPT C2H6 m = => CTPT C3H8 Ta có : M = 3n t0 O2 → nCO2 + nH2O 3n − t0 CmH2m-2 + O2 → mCO2 + (m-1)H2O CnH2n + CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,25mol 0,25mol 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 0,1mol 0,05mol Ca(HCO3)2 + 2KOH → CaCO3 + K2CO3 + H2O 0,05mol 0,05mol => Tổng số mol CO2 = 0,35 mol Theo đề : mddgiảm = m↓ - (mCO2 + mH2O)hấp thụ => mH2O =m↓ - mCO2 – mddgiảm = 5,04g => nH2O = 0,28mol => n = ; m = + = Vậy CTPT : C2H6 C3H8 Ví dụ Một hỗn hợp gồm ankan đồng đẳng nhau, có tỉ khối hiđrơ 16,75 Tìm CTPT % thể tích hỗn hợp Giải Đặt CTTQ ankan : A : CnH2n+2 amol ; CmH2m+2 bmol Vì ankan thuộc dãy đồng đẳng nên đặt CTPT trung bình ankan Theo đề ta có : x + y = 50 x = 20 => x + y = 80 y = 30 M a a + M b b 30.a + 44.b = =33,5 a+b a +b => 3,5a = 10,5b => a = 3b Vị hỗn hợp khí nên %V = %số mol = > %VC3H8 = b b 100 = 100 = 25% a+b 4b => 2n + 3m = 15 => n = m = => CTPT A : C3H6 ; CTPT B : C3H4 2.3 Trường hợp : Thiếu phương trình trở lên a Cơ sở lý thuyết Trong trường hợp sử dụng tính chất trung bình n < %VC2H6 = 25% Ví dụ Đốt cháy hồn tồn 5,2g hỗn hợp khí gồm ankan thu 15,4g khí CO2 Xác định công thức ankan ĐS C2H6 C3H8 Ví dụ Cho hỗn hợp khí gồm anken A ankin B Đốt cháy m gam hỗn hợp X hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vơi thu 25g kết tủa dung dịch có khối lượng giảm 4,56g so với ban đầu Khi thêm vào lượng KOH dư lại thu gam kết tủa Biết 50ml hỗn hợp X phản ứng tối đa với 80ml H (các thể tích khí đo đk) Xác định CTPT A, B Giải Trang MB Ta sử dụng cơng thức tính số nguyên tử Nếu y1 < y2 => y1 < 10 y < y2 H y= n < m MA < M < ay1 + by2 a+b Chú ý: khơng dùng bột Fe mà chiếu sáng Br vào nguyên tử H mạch nhánh CH3 C6H5CH3 + 2KMnO4 Điều chế aren CH2Br CH3(CH2)4CH3 as + Br2 → + HBr NO2 CHỦ ĐỀ 3: BÀI TẬP VỀ HIĐROCACBON I BÀI TẬP HOÀN THÀNH SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG: (1) (5) Bài 1: CH3COOH → CH4 ¬ NO2 NO2 Al4C3 + HNO3đ → H2 SO4 d t0 + H2O C3H8 NO2 C Hướng dẫn: - Toluen phản ứng dễ dàng → sản phẩm CH3 → + HNO3đ t NO2 + CO (7) (4) CH3COONa CaO → CH4 + Na2CO3 + H2O t0 300 C → CH4 vi khuÈn (5) CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O Ni ,2500 C (6) CO + 3H2 → CH4 + H2O CaO → CH4 + Na2CO3 (7) CH3COONa + NaOH t0 + H2O O – nitro toluen Phản ứng cộng as C6H6 + 3Cl2 → C6H6Cl6 Bài 2: CH4 C4H10 Hướng dẫn: Ni , t C6H6 + 3H2 → C6H12 Phản ứng oxi hóa a) Phản ứng oxi hóa hồn tồn (1) 2CH4 3n − t0 O2 → nCO2 + (n-3)H2O (1) (2) (3) (4) (5) → C2H2 → CH3CHO → C2H5OH → C4H6 → 1500 C → C2H2 + 3H2 lanh nhanh (2) C2H2 + H2O HgSO4 → CH3CHO 800 C Ni , t → C2H5OH MgO / Al2O3 → C4H6 + 2H2O + H2 (4) C2H5OH 400 −5000 C (3) CH3CHO + H2 b) Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn Benzen khơng phản ứng với dung dịch KMnO4, toluen phản ứng với dung dịch KMnO4 Phản ứng dùng để nhận biết toluen Trang (6) (3) (4) C + 2H2 NO2 P – nitro toluen CO2 (2) Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 crackinh (3) C3H8 → CH4 + C2H4 CH3 H2 SO4 d (2) (1) CH3COOH + 2NaOH CH3 CnH2n-6 + + H2O Al2 O3 / Cr2O3 → C6H6 + 4H2 5000 C ,40atm xt ,t , p → C6H6 + 3H2 xt ,t , p 3C2H2 → C6H6 xt ,t , p CH3(CH2)5CH3 → C6H5CH3 + 4H2 Ni , t C6H5 - CH = CH2 + H2 → C6H5 - CH2 – CH3 C6H12 Phản ứng nitro hóa - Benzen phản ứng với hỗn hợp HNO3 đặc H2SO4 đặc → nitro benzen H SO d → + HNO3đ t t → C6H5COOK + 2MnO2↓ + KOH + H2O CO2 16 (6) (6) Ni , t (5) C4H6 + 2H2 → C4H10 Bài 3: CH3COONa ↓ (1) (2) (3) (4) → C2H6 → C2H5Cl → C4H10 → CH4 C 2H4 → HCHO (5) C2H4(OH)2 Hướng dẫn: Hướng dẫn: (1) 2CH3COONa + 2H2O điện phân C2H6 + 2CO2 + 2NaOH + H2 có màng ng ăn (1) CH3 CH2 – CH2 – CH2OH ¸ nh s ¸ ng (2) C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl (3) 2C2H5Cl + 2Na → C4H10 + 2NaCl crackinh (4) C4H10 → C3H6 + CH4 (5) CH4 + O2 Ankan A (5) C2H2 + H2 → CO2 + H2O + 4Ag NH3 (1) B (2) Polipropilen (3) đề H2 D (4) Cao su isopren Hướng dẫn:(5) đề H2 (6) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH (7) C2H4(OH)2 + 2HBr → C2H4Br2 + 2H2O (8) C2H4Br2 + Zn → C2H4 + ZnBr2 Bài 7: H2 CH2 = CH – C ≡ CH (1) CH4 B → polipropilen => B CH3 – CH = CH2 CH = C- CH = CH | Hướng dẫn: (1) 2C + H2 CH (9) (8) (7) 3000 C → C2H2 CuCl , NH4 Cl (2) 2C2H2 → CH2 = CH – CH = CH2 Pd, t (3) C2H2 + H2 → C2H4 H2 SO4 (4) C2H5OH → C2H4 + H2O 1800 C CH - C = CH - CH | CH Bài : Trang (10) (6) CH3 – CHCl2 | C2H5OH C2H4Br2 (9) ↓↑ (1) (10) (11) (2) (8) C2H4 C2H5Cl C H (OH)2 (3)2 ↑ (7) C2H6 PE (4) (12) ↑ (6) C4H10 (5) Hướng dẫn(13) : (3) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH (10) C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O (11) C2H5Cl + NaOH (loãng) → C2H5OH + NaCl (1) (2) (3) (4) Bài 6: C4H9OH → C4H8 → C4H10 → CH4 → C2H2 (3) Ni , t → C2H5OH HgSO4 , 80 C (6) C2H2 + H2O → CH3CHO dd KMnO4 (7) C2H2 + 4[O] → HOOC – COOH (5) CH3CHO + H2O Hoặc viết 3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O → 3(COOH)2 + 8MnO2 + 8KOH KOH / ancol (8) CH3 – CHCl2 → CH ≡ CH + 2HCl (9) CH ≡ CH + 2HCl → CH3 – CHCl2 (10) AgC ≡ CAg + 2HCl → HC ≡ CH + 2AgCl (11) HC ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC ≡ CAg + 2NH4NO3 (5) → C2H4 17 C2H4 ↑ (4) C2H5OH C2H2 (12) C2Ag2(11) CH - CH - CH - CH (2) (13) C6H6 CH3 A đề H2 → iso pren nên A C5H12 , CTCT : => E : Pd, t → C2H4 E D → cao su isopren => D iso pren H2 SO4 → CH3 – CH2 – CH = CH2 + H2O 1800 C Ni , t → CH3 – CH2 – CH2 – CH3 crackinh (3) CH3 – CH2 – CH2 – CH3 → CH4 + CH2 = CH – CH3 l¹nh nhanh → C2H2 + 3H2 (4) 2CH4 15000 C (2) CH3 – CH2 – CH = CH2 + H2 NO → HCHO + H2O 600 −8000 C (6) HCHO + 2Ag2O Bài 4: (8) (7) ¬ C2H4Br2 ¬ (5) CH3CHO (COOH)2 600 C → C6H6 C (12) 3C2H2 Bài 8: C2H2Br4 CH2 (9) C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O (10) C6H5COONa + HCl → C6H5COOH + NaCl Laïnh nhanh → C2H2 + 3H2 1500 C (13) 2CH4 (1) (2) (3) (4) → C2H2 → CH3CHO → CH3COOH → CH3COOH = TNT Hướng dẫn: (1) 2C2H5COOONa + 2H2O Crackinh → CH4 + C3H6 Laïnh nhanh → C2H2 + 3H2 (3) 2CH4 15000 C (4) 3C2H2 (1) ¬ Al4C3 CH3 O2N (4) C6H6 (6) (5) C6H5Br → (12) (11) (9) (10) C6H6Cl6 ¬ C6H5COONa ¬ Hướng dẫn: (1) Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 (4) C6H12 AlCl3 → C6H5 – CH3 + HCl xiclo hecxan (C6H12) (3) (3) 3C2H2 600 C → C6H6 C (5) C6H6 + CH3Cl C2H2 ñpdd → C4H10 + 2NaOH + 2CO2 + H2 (2) C4H10 − C H − CH2 − | t0 , p ÷ (5) nCH3COOCH = CH2 → ÷ OCO CH n (2) 2CH4 (7) C6H5 - CH3 ↓ axit benzoic (8) + 3H2O NO2 Bài 11: CH3 – CH – COONa │ (1) → OH 600 C → C6H6 C Trinitro toluen (TNT) CH3 – CH2 - OH (2) CH3 – CH2Cl (3) (4) ‡ˆ ˆˆ(5)ˆ† ˆˆ (6) (7) H2C = CH2 Hướng dẫn: Pd → C6H6 + 3H2 300 C Ni , t NO2 (6) C6H5 – CH3 + 3HNO3 → Laïnh nhanh → C2H2 + 3H2 15000 C (1) CH3 – CH – COONa + NaOH → boät Fe (6) C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr AlCl3 (7) C6H6 + CH3Cl → C6H5 – CH3 + HCl (5) C6H6 + 3H2 (3) (4) (5) → C2H2 → C6H6 → (6) (4) CH3COOH + HC ≡ CH → CH3COOCH = CH2 (2) as (12) C6H6 + Cl2 → C6H6Cl6 Bài 10: (1) (2) C2H5COONa → C4H10 → CH4 C6H5 – CH3 ↓ t → C2H2 + 2ZnBr2 HgSO4 , 800 C (2) HC ≡ CH + H2O → CH3CHO 2+ Mn (3) 2CH3CHO + O2 → CH3COOH Bài 9: CH4 vôi bột → C6H6 + Na2CO3 t0 (11) C6H5COONa (tinh thể) + NaOH (rắn) (5) ↓ − C H − CH2 − | ÷ OCOCH ÷ n Hướng dẫn: (1) C2H2Br4 + 2Zn dd KMnO → C6H5COOH + H2O t0 (8) C6H5 + 3[O] C6H12 Trang Voâi boät → CH3 – CH2 – OH + Na2CO3 t0 │ OH (2) CH3 – CH2 – Cl + NaOH → CH3CH2OH + NaCl 18 H SO → CH3CH2Cl + H2O KOH / rượu → H2C = CH2 + HCl (4) CH3CH2Cl đun nóng (3) CH3 – CH2 – OH + HCl CH2 = CH – CH2 – CH3 HC ≡ C – CH2 – CH3 + Br2 → CH3 – C = C – CH3 │ (5) H2C = CH2 + HCl → CH3 – CH2Cl (6) CH3 – CH2 – OH H SO ñ │ H SO4 → CH3 – CH2 – OH t0 II BÀI TẬP PHÂN BIỆT CHẤT Bài 1: Bằng phương pháp hóa học phân biệt chất khí sau: CO 2, SO2, SO3, C2H2, C2H4 Bài 2: Dùng thuốc thử phân biệt etan, etilen axetilen Hướng dẫn: Thuốc thử Br2 - Trích mẫu thử với thể tích (cùng đk) - Pha chế dd Br2 với thể tích nồng độ - Sục từ từ khí dư vào dd Br2 - Không làm màu dd Br2 etan - Mất màu etilen - Mất màu nhiều axetilen PTPƯ : C2H4 + Br2 → C2H4Br2 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 Bài : Phân biệt khí : a) Propin but-2-in b) Metan, etilen axetilen III BÀI TẬP ĐIỀU CHẾ VÀ TÁCH CHẤT Bài : Viết phương trình điều chế nhựa PVC, cao su buna từ axetilen chất vô cần thiết khác Hướng dẫn : - Điều chế nhựa PVC : xt HC ≡ CH + HCl → H2C = CHCl c) CH3 – C ≡ CH + AgNO3 + NH3 → CH3 – C ≡ Cag + NH4NO3 xt ,t d) CH3 – C ≡ CH + 2HCl (khí) → CH3 – CCl2 – CH3 CCl → CH3 – CBr = CHBr −20 C f) CH3 – C ≡ CH + Br2 → CH3 – CBr2 – CHBr2 200 C CCl Hg2+ / H + → CH − C − CH || O Bài 13: Dùng CTCT thu gọn, viết PTPƯ: C A C4H10 D B E Hướng dẫn: CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH = CH – CH3 CH3 – CH = CH – CH3 CH2 = CH – CH2 – CH3 Br C4H6Br2 (1 chất) → Br C4H6Br2 (2 chất) → AgNO3 / NH ↓ → H + CH = CH − CH − CH (B) xt , t → H + CH − CH = CH − CH ( A) xt , t → H2 + CH3 – C ≡ C – CH3 − H2 xt , t → H2 + CH2 = CH – CH = CH2 − H2 xt , t → H2 + CH2 = CH – CH = CH2 − H2 Trang nH2C = CH (C) │ Br Br HC ≡ C – CH2 – CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C – CH2 – CH3 + NH4NO3 e) CH3 – C ≡ CH + Br2 │ │ Pd / PdCO3 , t → CH3 – CH = CH2 g) CH3 – C ≡ CH + HOH │ Br Br CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 → CH2 – CH = CH - CH2 Bài 12: Hãy viết PTHH phản ứng propin với chất sau: a) H2, xt Ni b) H2, xt Pd/PdCO3 c) AgNO3; NH3/H2O d) HCl (khí, dư) e) Br2/CCl4 - 200C f) Br/CCl4 200C g) H2O ; xt Hg2+/H+ Hướng dẫn : Ni , t a) CH3 – C ≡ CH + 2H2 → CH3 – CH2 – CH3 b) CH3 – C ≡ CH + H2 (E) Br Br CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 → CH2 – CH – CH = CH2 → H2C = CH2 + H2O 180 C (7) H2C = CH2 + H2O xt , t → H2 + HC ≡ C – CH2 – CH3 − H2 -CH - CH- | ÷ Cl ÷ n xt , t , p → - Điều chế cao su buna : CuCl / NH 4Cl 2HC ≡ CH → H2C = CH – C ≡ CH (D) Pd → H2C = CH – CH = CH2 Na , t ,p nH2C = CH – CH = CH2 → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n H2C = CH – C ≡ CH + H2 (D) 19 Bài 2: Tách khí khỏi hỗn hợp khí: CH4, C2H4, C2H2, CO2 Hướng dẫn: - Cho hỗn hợp khí lội qua dung dịch nước vôi dư, CO bị hấp thụ dạng kết tủa Cho kết tủa vào dung dịch HCl để tái tạo - Cho hỗn khí cịn lại qua dung dịch AgNO NH3, C2H2 bị hấp thụ dạng kết tủa Lọc kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl để tái tạo C2H2 - Hỗn hợp khí cịn lại cho qua dung dịch nước Br 2, etilen bị hấp thụ tạo thành etilen bromua Cho etilen bromua tác dụng với Zn đun nóng ta thu etilen Khí cịn lại CH4 ta thu (HS tự viết PTHH) Bài 3: Viết sơ đồ điều chế cao su buna từ nguyên liệu tự nhiên Hướng dẫn : - Đi từ tinh bột xenlulozơ : H + , xt (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 −CH − C = CH − CH − | ÷ => ÷ CH n Cao su isopren Laïnh nhanh → C2H2 + 3H2 1500 C CuCl / NH 4Cl → H2C = CH – C ≡ CH Pd , t H2C = CH –CH ≡ CH + H2 → H2C = CH – CH = CH2 xt , t , p nH2C = CH – CH = CH2 → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n 2HC ≡ CH - Đi từ đá vôi: 1500 C CaCO3 → CaO + CO2 20000 C CaC2 + CO → HgSO4 ,800 C CH | - Đi từ khí thiên nhiên: t Sơ đồ phản ứng cháy : A + O2 → CO2 + H2O + N2 Áp dụng ĐLBTKL ta có : mA + mO2 = mCO2 + mH2O + mN2 => mH2O = mA + mO2 – (mCO2 + mN2) = 4,5g => mH = 2.nH2O = 0,5g => mC + mH + mN = 3,1 = mA => A khơng có oxi Đặt CTPT A CxHyNt → Ni , t CH3 – CHO + H2 → CH3 - CH2 – OH ZnO + MgO ;400 C CH3 - CH2 – OH → H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 xt , t , p nH2C = CH – CH = CH2 → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n HC ≡ CH + HOH | CH IV BIỆN LUẬN ĐỂ XÁC ĐỊNH DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA CÁC HIĐRCABON : 1) Xác định dãy đồng đẳng hiđrocacbon (X) - Nếu nCO2 < nH2O nO2 > 1,5nCO2 => dãy ankan => nX = nH2O – nCO2 nX = 2(nO2 – 1,5nCO2) - Nếu nH2O = nCO2 nO2 = 1,5nCO2 => dãy anken xiclo ankan - Nếu nCO2 > nH2O nO2 < 1,5nCO2 => dãy ankin ankađien => nX = nCO2 – nH2O nX = 2(1,5nCO2 – nO2) 2) Trạng thái hiđrocacbon điều kiện thường: a) Ankan: C1 → C4 : Khí C5 → C16 : Lỏng C17 trở lên : Rắn b) Anken C2 → C4 : Khí C5 → C17 : Lỏng C18 trở lên : Rắn c) AnKin C2 → C4 : Khí C5 → C16 : Lỏng C17 trở lên : Rắn VÍ DỤ THAM KHẢO Ví dụ : Đốt cháy hồn tồn 3,1g chất hữu A cần vừa đủ 0,225 mol oxi Sản phẩm cháy gồm 4,4g CO2, 1,12lít N2 (đktc) nước Xác định CTPT A Giải Ta có :mC = 12.nCO2 = 1,2g ; mN = 28.nN2 = 1,4g mkhí oxi = 32.0,225 = 7,2g lên menrượu 2C2H5OH + 2CO2 → ZnO + MgO ;4000 C 2C2H5OH → H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 Na nóngchảy nH2C = CH – CH = CH2 → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n CaO + 3C CH = C − CH = CH Y tạo kết tủa với AgNO3/NH3 => CTCT Y có nối ba đầu mạch: CH − C H − C ≡ CH C6H12O6 2CH4 monome X có CT: CH3 – CHO => ta có tỷ lệ : x : y : t = - Đi từ dầu mỏ: xt , t C4H10 → CH2 = CH – CH = CH2 => CTTN : (CH5N)n = CnH5nNn n ∈ N ÑK => n ≤ => chọn n = Vậy CTPT CH5N 5n ≤ 2n + + n Ví dụ 2.Hỗn hợp X gồm hiđrocacbon A, B thuộc dãy đồng đẳng Đốt cháy X cho hấp thụ tồn sản phẩm cháy bình đựng dung dịch Ba(OH) dư khối lượng bình tăng 104,8g khối lượng dung dịch giảm 171gam a) Tính mCO2, mH2O ; so sánh nCO2, nH2O => CTTQ A, B xt , t , p nH2C = CH – CH = CH2 → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n Bài 4: X Y hiđrocacbon có CTPT C 5H8 X monome dùng để trùng hợp thành cao su isopren Y có mạch cacbon phân nhánh tạo kết tủa cho phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 Hãy cho biết CTCT X, Y viết PTPƯ Hướng dẫn: Trang 1, 0,5 1, : : =1 : : 12 14 20 b) Xác định CTPT A, B (VA = 4VB) với A, B thể khí đktc Giải a) Theo đề ta có : mbình tăng = 104,8g = mCO2 + mH2O mdd giảm = m↓ - (mCO2 + mH2O) => m↓ = mdd giảm + mCO2 + mH2O = 275,8g => n↓ = 1,4 mol PTPƯ : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 1,4mol 1,4mol => mCO2 = 61,6g => mH2O = 104,8 – 61,6 = 43,2g => nH2O = 2,4 mol Ta thấy nH2O = 2,4 mol > nCO2 = 1,4 mol => h2 X ankan CnH2n+2 b) Đặt CTPT A : CnH2n+2 (a mol) ; B : CmH2m+2 (b mol) Ta có a +b = nH2O – nCO2 = mol Theo đề a = 4b => a = 0,8 mol ; b = 0,2 mol nCO2 = na + mb = 1,4 => 4n + m = => n = => CTPT : CH4 ; m = => CTPT C3H8 n = => A : CH4 n = => A : C3 H8 vµ => Chọn cặp nghiệm : m = => B : C3 H6 m = => B : C2 H4 %VA = Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm ankin A anken B tích 5,6 lít (đktc) 30,8 gam CO2 11,7 gam H2O Xác định CTPT A, B, biết B nhiều A nguyên tử C ĐS : A : C2H2 ; B : C3H6 Ví dụ Đốt cháy hồn tồn hiđrơcacbon A, B dãy đồng đẳng, thu 4,4g CO 2,52g H2O a) Xác định dãy đồng đẳng A, B ĐS : A, B thuộc dãy ankan b) Xác định CTPT A, B, biết chúng thể khí điều kiện thường A : C2 H6 A : C2 H6 ĐS : B : C3 H8 B : C4 H10 Ví dụ :Đốt cháy V lít hỗn hợp khí X (ở đktc) gồm hiđrocacbon mạch hở A, B thuộc dãy đồng đẳng, thu m1 gam CO2 m2 gam H2O a) Cho biết A, B thuộc dãy đồng đẳng trường hợp sau : 1) V = 2,24 lit ; m1 = 11g ; m2 = 4,5g 2) V = 0,672 lit ; m1 = 4,84g ; m2 = 1,44g b) Xác định CTPT A, B Biết chúng liên tiếp Viết CTCT tính thể tích hiđrocacbon hỗn hợp X Gi?i a) Đặt CT số mol hiđrocacbon : A : CxHy (a mol) ; B : CxHy(CH2)n (b mol) Ví dụ Cho hỗn hợp X gồm ankan A anken B thể khí điều kiện thường Đốt cháy 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X thu 15,68 lít CO 0,8 mol H2O Xác định CTPT A, B tính % thể tích hỗn hợp X Giải Đặt CT ankan A : CnH2n+2 (a mol) Đặt CT anken B : CmH2m (b mol) PTPƯ cháy : CnH2n+2 + 3n + O2 t → nCO2 + (n+1)H2O a mol an mol a(n+1)mol 3m t0 CmH2m + O2 → mCO2 + mH2O b mol bm mol bm mol 15,68 =0,7 mol (1) 22, 14, a(n+1) + mb = nH2O = an + mb + a = = 0,8 18 amol CxHy(CH2)n + (2) bmol (1) (2) => a = 0,1 6,72 = 0,3 => b = 0,2 22,4 Thay a, b vào (1) => n + 2m = Biện luận : n m nX = n, m ∈ N §K m ≥ 2; n ≥ 5/2 Trang y y t0 ( x + ) O2 → xCO2 + H2O PTPƯ cháy : CxHy + => an + bm = nCO2 = nX = a + b = 0,1 x100 = 33,33% ; %VB = 66,67% 0,3 V 22, (x + axmol (1) m1 (2) 44 y m nH2O = (a + b) + bn = 2 18 21 y mol y 3n y t0 + ) O2 → (x+n)CO2 + ( +n)H2O 2 y b(x+n)mol b( +n)mol nCO2 = (a + b)x + bn = 3/2 a (3) => (3) – (2) (a+b)( y m m -x) = - 18 44 => (4) 1) Với V = 22,4 lít; m1 = 11g; m2 = 4,5g thay vào (1) (4) ta a + b = 0,1 y 4,5 11 (a + b)( − x ) = 18 − 44 => CT dãy đồng đẳng CxH2x Vậy A, B thuộc dãy anken 2) Với V = 0,672 lít , m2 = 4,84g; m2 = 1,62g thay vào (1) (4) ta y = 2x-2 => CT dãy đồng đẳng CxH2x-2 Vậy A, B thuộc dãy ankin ankađien b) Xác định CTPT A, B Vì hiđrôcacbon liên tiếp nên n = Trường hợp 1: Thế m1 = 11; n = vào (2) (với a + b = 0,1) => (a + b)x + b = 0,25 => b = 0,25 – 0,1x Ta có: a + b = 0,1 => < b < 0,1 => chọn x = => a = b = 0,05 Vậy h2 X chứa 1,12 lít A: C2H4 (CH2=CH2) 1,12lít B: C3H6 (CH2=CH- nCO2 = 2a + 3b = 2, a = 0,8 => => %VC2H6 = 80% ; %VC3H8 = 20% b = 0, a + b = Ví dụ : Một hỗn hợp X gồm hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng thể khí đktc Đốt cháy X với 64g oxi, sau cho hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO 2, H2O O2 dư qua bình Ca(OH)2 dư có 100g↓ cịn lại khí có V = 4,48 lít (đktc) a) Xác định dãy đồng đẳng A, B b) Xác định CTPT A, B c) Chọn trường hợp A, B đồng đẳng Lấy hỗn hợp Y gồm A, B với dY /H2 = 11,5 Tính số mol A, B, biết đốt cháy Y cho toàn sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư → 15g↓ Giải a) nCO2 = nCaCO3 = mol ; nO2bđ = mol ; nO2dư = 0,2 mol => nO2pư = 1,8 mol Ta có : nO2pư = nO(CO2) + nO(H2O) => nO(H2O) = nO(O2pư) – nO(CO2) = 2x1,8 – 2x1 = 1,6mol => nH2O = nO(H2O) = 1,6 mol So sánh nH2O > nCO2 => A, B thuộc họ ankan b) Xác định CTPT Giả sử CTPT A: CnH2n+2 (a mol); B: CmH2m+2 (b mol) CH3) Trường hợp 2: Thế m1 = 4,84g; n = vào (2) (với a + b = 0,03) ta được: (a + b)x + b = 0,11 = 0,03x + b = 0,11 => b = 0,11 – 0,03x Ta có: < b < 0,03 => < 0,11 – 0,03x < 0,03 => 2,4 < x < 3,6 => chọn x = => b = 0,02; a = 0,01 Vậy h2 X chứa 0,224 lít A: C3H4 0,448 lít B C4H6 CTCT: C3H4: CH ≡ C – CH3 hay CH2 = C = CH2 C4H6: CH ≡ C – CH2 – CH3; CH2 = CH – CH = CH2; CH3 – C ≡ C – CH3 Ví dụ 7:Đốt cháy hỗn hợp X gồm hiđrôcacbon A, B thuộc dãy đồng đẳng thu 96,8g CO2 57,6g H2O a) Xác định dãy đồng đẳng A, B b) Xác định CTPT có A, B % hỗn hợp X theo thể tích ứng với trường hợp A, B đồng đẳng Cho biết A, B thể khí đktc Giải a) nCO2 = 2,2 mol; nH2O = 3,2 mol Ta có nCO2 < nH2O => A, B thuộc họ ankan c) Xác định CTPT Giả sử CTPT A: CnH2n+2 (a mol); B: CmH2m+2 (b mol) Vì A, B thuộc dãy đồng đẳng nên đặt CTTB A, B 3n + t0 ÷ O2 → n CO2 + n (a+b)mol Cn H n +2 + (a+b)mol Ta có : => ( n +1)(a+b)mol n (a+b) = 1; ( n +1)(a+b) = 1,6 => a + b = 0,6 1 n = a + b = 0, = 1,67 Ta có: n < n < m ≤ (Vì A, B thể khí) Ta có : dY/H2 = 11,5 => M Y = 23 Gọi a số mol CH4, b số mol C2H6 16a + 30b = 23 => a = b => M Y = a +b => Hỗn hợp Y chứa 50%CH4 50%C2H6 theo thể tích 22 Cn H n +2 (a + b) mol ( n +1)H2O Chọn n = → A : CH4 ; m = 2, 3, → B : C2H6 ; C3H8 ; C4H10 c) B đồng đẳng CH4 => B C2H6 Cn H n +2 (a + b) mol 3n + t0 Cn H n +2 + ( n +1)H2O ÷ O2 → n CO2 + (a+b)mol ( n +1)(a+b)mol n (a+b)mol Ta có : n (a+b) = 2,2; ( n +1)(a+b) = 3,2 => a + b = Trang 2, = 2,2 a+b n < n < m ≤ (Vì A, B thể khí) Chọn : n = → A : CH4 => m = → C3H8 n = → A: C2H6 => m = → C4H10 Thành phần %V hỗn hợp A, B :khi A, B đồng đẳng nên A C 2H6; B C3H8 => n = m = => y = 2x Vì A, B thuộc dãy đồng đẳng nên đặt CTTB A, B n= PTPƯ : 3n + t CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O amol amol t0 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O amol 2amol CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 3amol 3amol nCO2 = nCaCO3 = t0 Cn H n +2 + ÷ O2 → n CO2 Từ Vậy a = b = 0,05 mol Ví dụ : Đốt cháy 6,72 lít hỗn hợp X (đktc) gồm hiđrơcacbon A, B thu 8,96 lít CO2 (đktc) gam H2O Xác định CTPT A, B thành phần hỗn hợp Giải nCO2 = 0,4 mol ; nH2O = 0,5 mol Đặt CTPT A CxHy (a mol) ; B Cx’Hy’ (b mol) C x H y với số mol (a+b)mol => y mol Theo đề ta có : a + b = 0,3mol ; (a+b) x = 0,4 => x = 1,3 x< x < x’ => x < 1,3 < x’ (a+b) x mol (a+b) n = 1,1 => y 0,3 y = =0,5 => y =3,3 2 = mol HCl + NaOH → NaCl + H2O 2mol 2mol HClO + NaOH → NaClO + H2O 0,25mol 0,5mol = 2,5 mol => VNaOH = Gọi CTPTTB 2ankan PTPƯ: 2,5 = 1,25 lít Cn H n +2 với n < n < n+k 3n + ÷ O2 Cn H n +2 + t → n CO2 (14 n +2)g ag 14n + 44n 7n + 22n = => = a b a b b => n b + b = 22 n a => n = 22a − 7b Ta có: Cn H n + Trang A : CH B : C2 H Ví dụ 11: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp 2ankan A, B k nguyên tử C thu b gam khí cacbonic a) Hãy tìm khoản xác định nguyên tử C phân tử ankan chứa nguyên tử C théo a, b, k b) Cho a = 2,72g; b = 8,36g k = Tìm CTPT A, B tính % khối lượng ankan hỗn hợp Hướng dẫn: a) Gọi CTPT ankan A: CnH2n+2 B: Cn+kH2(n+k)+2 VCO 12 = < nên hiđrocacbon thuộc dãy ankan VH O 23 Đặt CTPTTB 2ankan: HCl NaOH Ta có : A CH4 có y > 3.3 Vậy B cịn lại có y’ < 3,3 => y’ x’ > 1,3 = x’ =2 Vậy CT B C2H2 nCO2 = a.1 + b.2 = 0,4 ; a + b = 0,3 => a = 0,2 mol ; b = 0,1 mol Ví dụ 10: Đốt cháy hỗn hợp gồm hiddrocacbon đồng đẳng A, B thu VCO2 : VH2O = 12 : 23 a) Tìm CTPT % thể tích hiđrocacbon b) Cho 5,6 lít B đktc tác dụng với Cl2 điều chế từ 126,4g KMnO4 tác dụng với axit HCl Khi phản ứng kết thúc, tồn khí thu cho vào nước Tính V NaOH cần dùng để trung hòa dung dịch vừa thu (các phản ứng xảy hồn tồn) Hướng dẫn: a) Vì ∑n ∑n Vậy x = có y =4 => A CH4 Tương tự ta có : nH2O = (a+b) 12 => 23 Phản ứng với NaOH: C x H y + ( x + y )O2 → x CO2 + y H2O (a+b)mol n +1 = ( n +1)H2O nB = 0,25mol b) Theo đề ta có: nKMnO = 0,8mol PTPƯ : 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 0,8mol 2mol as C2H6 + 6Cl2 C Cl + 6HCl → 0,25mol 1,5mol 1,5mol => nCl2 dư = 0,5 mol Qua H2O: Cl2 + H2O → HClO + HCl 0,5mol 0,5mol 0,5mol 15 = 0,15 mol=> 3a = 0,15 => a = 0,05 mol 100 Thay công thức A, B hiđrocacbon n + 23 44 n g bg + ( n +1)H2O Từ n < Nên b) Từ n < n + k => n < Ví dụ 13: Khi đốt cháy cùng một thể tích hiddrocacbon A, B, C thu được cùng một lượng khí CO2 Mặt khác tỉ lệ mol giữa H2O đối với CO2 thu được từ A, B, C lần lượt là: 1; 1,5; 0,5 Tìm CTPT của A, B, C Hướng dẫn: Khi đốt cùng một thể tích A, B, C tạo cùng một lượng CO => A, B, C có cùng số nguyên tử C B cho nH2O : nCO2 = 1,5 => nCO2 < nH2O nên B thuộc dãy ankan Đặt CTPT của B là CnH2n+2 3n + t0 CnH2n+2 + O2 → nCO2 + (n+1)H2O b n = n = => Có cặp ankan: C5H12; C7H16 C6H14; C8H18 - Tính % khối lượng ankan: TH1: C5H12 C7H16 Gọi x, y số mol C5H12 C7H16 => Khối lượng hỗn: 72x + 100y = 2,72 t0 Đốt cháy : C5H12 + 8O2 → 5CO2 + 6H2O x mol 5xmol t0 C7H16 + 11O2 7CO + 8H2O → ymol 7ymol x = 0,01 72 x + 100 y = 2, 72 8,36 => nCO2 : 5x + 7y = = 0,19 => Ta có hệ : 44 5 x + y = 0,19 y = 0,02 => %mC5H12 = 26,47% ; %mC7H16 = 73,53% - Tương tự với TH2 : C6H14 C8H18 %mC6H14 = 79,04%; %mC8H18 = 20,96% Ví dụ 12: Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol Ankan A khí clo, phản ứng vừa đủ, sau cho sản phẩm cháy qua dung dịch AgNO3 dư tạo 22,96g kết tủa trắng a) Xác định CTPT A b) Tính thể tích khơng khí đktc cần dùng để đốt cháy hịan tồn lượng A Hướng dẫn: a) Đặt CTPT A: CnH2n+2 t0 PTPƯ: CnH2n+2 + (n+1)Cl2 → nC + 2(n+1)HCl 0,02mol 0,04(n+1) mol AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 0,04(n+1) mol 0,04(n+1) mol Ta có 0,04(n+1) = Ta có : A cho nH2O : nCO2 = => A thuộc dãy anken Mà A cùng số nguyên tử C với B nên CTPT của A là C2H4 C cho nH2O : nCO2 = 0,5 => A thuộc dãy ankin Mà C cùng số nguyên tử C với B nên CTPT của C là C2H2 Ví dụ 14: Đốt cháy hoàn toàn 4,8g một hợp chất hữu X mạch hở, sản phẩm tạo thành dẫn qua bình đựng Ba(OH)2 thu được 39,4g kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 19,24g Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch thu được 15,76g kết tủa nữa a) Xác định công thức nguyên của X b) Xác định CTPT của X, biết tỉ khối của X đối với etan là 1,33 c) Y là đồng đẳng kế tiếp của X Cho 6,72 lít hỗn hợp (đktc) gồm X và Y có tỉ lệ mol 2:1 phản ứng với dung dịch AgNO 3/NH3 dư thu được 53,4g kết tủa Xác định CTPT của Y và %m của X, Y hỗn hợp Hướng dẫn: a) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 39,4 0,2mol = 0,2mol 197 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 0,16mol 0,08mol t Ba(HCO3)2 → BaCO3 + CO2 + H2O 15, 76 = 0, 08mol 197 => nCO2 = 0,36 mol => mCO2 = 15,84g mdd giảm = m↓ - (mCO2 + mH2O) => mH2O = 4,32g => nH2O = 0,24mol mC = 12 0,36 = 4,32g ; mH = 0,24 = 0,24g Ta thấy mC + mH = mX => X là hidrocacbon Đặt CT của X là CxHy Ta có x : y = 0,36 : 0,24 = : => CTĐG nhất của X là C3H4 và CTN của X là (C3H4)n b) Theo đề ta có : dX/C2H6 = 1,33 => MX = 40 => n = Vậy CTPT của X là C3H4 0,08mol 22,96 = 0,16 => n = 143,5 Vậy CTPT của A C3H8 b) PTPƯ cháy: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O 0,02mol 0,1mol => VKK = 0,1 22,4 = 112 lít c) Trang n + 1,5 = => n = => CTPT B là C2H6 n 24 nhỗn hợp = 6, 72 = 0,3mol => nX = 0,3 = 0,2mol 22,4 Khi cho phản ứng với AgNO 3/NH3 có tạo kết tủa nên X thuộc ankin => CTCT X HC ≡ C – CH3 PTPƯ : HC ≡ C – CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C – CH3 + NH4NO3 0,2mol 0,2mol => mC3H3Ag = 0,2 147 = 29,49 < 53,4g => Chứng tỏ Y củng phản ứng với AgNO 3/NH3 Y đồng đẳng X nên Y C2H2 C4H6 - Nếu Y C4H6 (HC ≡ C – CH2 – CH3) HC ≡ C – CH2 – CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C – CH2 – CH3 + NH4NO3 0,1mol 0,1mol => mC4H5Ag = 0,1 161 = 16,1g => ∑m = 29,4 + 16,1 = 45,5 ≠ 53,4 (loại) ∑m = 29,4 + 24 = 53,4g (thỏa) ↓ a) Hãy xác định CTPT 2olefin b) Xác định thành phần % thể tích hỗn hợp A c) Viết CTCT olefin gọi tên Hướng dẫn: a) ĐS: C3H6 C4H8 b) %VC3H6 = 33,33%; %VC4H8 = 66,67% c) CTCT A: C3H6: H2C = CH – CH3 Propen C4H8: H2C = CH – CH2 – CH3 but – – en H3C = CH = CH – CH3 but – – en H2C = C(CH3) – CH3 – metylpropen Ví dụ 17: Một hỗn hợp A gồm olefin dãy đồng đẳng Nếu cho 4,48 lít A (đktc) qua bình dung dịch brom dư, người ta thấy khối lượng bình tăng thêm gam a) Xác định CTPT olefin b) Tính %V hỗn hợp A c) Nếu đốt cháy thể tích hỗn hợp A cho tất sản phẩm cháy vào 500ml dung dịch NaOH 1,8M thu muối gì? Tính khối lượng muối thu Hướng dẫn: a) ĐS: C2H4 C3H6 b) %VC2H4 = %VC3H6 = 50% c) Thu muối NaHCO3 = 8,4g; Na2CO3 = 42,4g Ví dụ 18: Đốt cháy hỗn hợp hidrocacbon X, Y dãy đồng đẳng thành khí cabonic nước tích điều kiện a) Xác định công thức chung dãy đồng đẳng X, Y b) Suy cơng thức có X, Y ban đầu ta dùng 6,72 lít hỗn hợp X, Y (đktc) toàn cháy dẫn qua bình đựng potat dư làm tăng khối lượng bình chứa thêm 68,2 gam Hướng dẫn: a) Theo đề: nH2O = nCO2 => X, Y dãy anken xicloankan => CTTQ: CnH2n b) nhh = 0,3 mol Theo đề ta có: 68,2 = mCO2 + mH2O Đặt CT chung X, Y là: Cn H n - Nếu Y C2H2: HC ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC ≡ CAg + 2NH4NO3 0,1mol 0,1mol => mC2Ag2 = 0,1 240 = 24g => ↓ => %mX = 75,47%; %mY = 24,53% Ví dụ 15: Một hidrocacbon A thể khí tích 4,48 lít (đktc) tác dụng vừa đủ với lít dung dịch Br2 0,1M thu sản phẩm B chứa 85,562% brom a) Tìm CTPT, viết CTCT A, B, biết A mạch hở b) Xác định CTCT A, biết A trùng hợp điều kiện thích hợp cho cao su buna Viết PTPƯ Hướng dẫn: nA = 0,2 mol; nBr2 = 0,2 mol = 2nA => A chứa liên kết (=) liên kết (≡) => CTPT tổng quát A là: CnH2n-2 (2 ≤ n ≤ 4) PTPƯ: CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4 80 x 85,562 %Br2 B = = => n = 80 x + 14n − 100 a) => CTPT A: C4H6 B C4H6Br4 CTCT có A: - Ankin: HC ≡ C – CH2 – CH3 ; H3C – C ≡ C – CH3 - Ankadien: H2C = CH – CH = CH2 ; H2C = C = CH – CH3 CTCT B: Br2HC – CBr2 – CH2 – CH3 H2C – CBr2 – CBr2 – CH3 BrH2C – CBrH – CBrH – CH2Br BrH2C – CBr2 – CHBr – CH3 b) A trùng hợp tạo cao su buna Vậy CTCT A: H2C = CH – CH = CH2 Na ,t PTPƯ: nH2C = CH – CH – CH2 → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n Ví dụ 16: Hỗn hợp A gồm olefin dãy đồng đẳng etylen Cho 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí phản ứng hoàn toàn với dung dịch Br CCl4 thấy khối lượng bình chứa nước Br2 tăng thêm 7,7 gam Trang Cn H n + 3n O → n CO2 + n H2O 0,3mol 0,3mol 0,3mol => 68,2 = 44.0,3 n + 18.0,3 n => n = 3,67 - Nếu X, Y anken có kết : C2H4 C4H8 C3H6 C4H8 - Nếu xicloankan C3H6 C4H8 Ví dụ 19 : Cho 3,36 lít hỗn hợp gồm ankan anken qua dung dịch brom, thấy có gam brom tham gia phản ứng Khối lượng 6,72 lít hỗn hợp 13 gam 25 a) Xác định CTPT hiddrocacbon b) Đốt cháy 3,36 lít hỗn hợp thu lít CO gam H2O Các thể tích khí đo đktc ĐS : a) C3H6 C3H8 b) VCO2 = 10,08 lít ; mH2O = 9,9gam Ví dụ 20: Có hidrocacbon khí A, B, C đồng đẳng Phân tử lượng C gấp lần phân tử lượng A a) Cho biết A, B, C thuộc dãy đồng đẳng nào? Biết chúng làm màu dung dịch nước brom b) Viết CTCT A, B, C Hướng dẫn: a) Đặt CTPT A: CxHy => B: Cx+1Hy+2; C: Cx+2Hy+4 Theo đề ta có: MC = 2MA => 12(x+2) + y + = 2(12x + y) => 12x + y = 28 => x =2 ; y = => A : C2H4 ; B : C3H6 ; C : C4H8 b) A : C2H4 : H2C = CH2 B : C3H6 : H2C = CH – CH3 C: C4H8 : H2C = CH – CH2 – CH3 ; CH3 – CH = CH – CH3 H3C – C(CH3) = CH2 Ví dụ 21: Cho hỗn hợp hidrocacbon A, B với MB – MA = 24 Cho dB/A = 1,8 Đốt cháy hồn tồn V lít hỗn hợp thu 11,2 lít CO2 8,1 gam H2O a) Tính V (các khí đo đktc) b) Cần phải dùng gam rượu etylic để điều chế lượng hỗn hợp hidrocacbon ban đầu Biết B ankadien liên hợp Hướng dẫn: M B − M A = 24 M A = 30 MB a) ta có: => M B = 54 dB / A = M = 1,8 A Đặt CT A: CxHy ; B: Cx’Hy’ A: CxHy => 30 = 12x + y => y = 30 – 12x (x ≤ 2) x , y nguyên dương ĐK ' => 30 – 12x ≤ 2x+2 => x ≥ y (chaün) ≤ x + b) 2CH3CH5OH 0,2 mol C2H5OH 0,1mol → C2H4 + H2O 1800 C H2 SO4 0,05mol 0,05mol Ni ,t C2H4 + H2 → C2H6 0,05mol 0,05mol => mC2H5OH = 0,05.46 = 11,5g Ví dụ 22: Đốt cháy hidrocacbon A mạch hở có dA/KK < 1,5 cần 8,96 lít O2, phản ứng tạo 6,72 lít CO2 a) Xác định dãy đồng đẳng A, CTPT CTCT A b) Một hỗn hợp X gồm 2,24 lít A 4,48 lít hidrocacbon mạch hở B Đốt cháy hết X thu 20,16 lít CO2 14,4 gam H2O Xác định dãy đồng đẳng CTPT B Hướng dẫn: nCO2 = 0,3 mol => nC = 0,3 mol nO2 = 0,4 mol Áp dụng ĐLBTNT ta có: nO(O2) = nO(CO2) + nO(H2O) => 2.0,4 = 2.0,3 + nO(H2O) => nO(H2O) = 0,2 mol = nH2O => Ta thấy nCO2 = 0,3 > nH2O = 0,2 => A thuộc dãy ankin ankadien => nA = 0,1 mol dA/kk < 1,5 => MA < 29.1,5 = 43,5 => A chứa tối đa nguyên tử C CnH2n-2 + 3n − O2 → nCO2 + (n-1)H2O 0,1mol 0,1.n mol nCO2 = 0,3 = 0,1.n => n = => CTPT: C3H4 => CTCT: HC ≡ C – CH3; H2C = C = CH2 b) nB = 0,2mol ; nA = 0,1mol; nCO2 = 0,9mol; nH2O = 0,8mol C3H4 + 4O2 → 3CO2 + 2H2O 0,1mol 0,3mol 0,2mol y y HO CxHy + ( x + )O2 → xCO2 + 2 0,2mol 0,2.xmol 0,1.ymol => 0,2x = 0,9 – 0,3 = 0,6 => x = 0,1y = 0,8 – 0,2 = 0,6 => y = Vậy CTPT B C3H6 Ví dụ 23 : Đốt cháy hỗn hợp X gồm hiddrocacbon A, B thuộc dãy đồng đẳng thu 19,712 lít CO2 (đktc) 10,08 gam H2O a) Xác định dãy đồng đẳng A, B (Chỉ ankan, anken, ankin) b) Xác định CTPT, CTCT A, B, biết A, B thể khí đktc c) Chọn CTCT A, B, biết cho lượng hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3 NH3 dư ta thu 48 gam kết tủa Hướng dẫn : a) nCO2 > nH2O => A, B thuộc dãy ankin Chọn x = => y = => CT A : C2H6 Tương tự B : Cx’Hy’ Chọn x’ = ; y’ = => CT B C4H6 Theo đề : nCO2 = 0,5 ; nH2O = 0,45 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O amol 2amol 3amol 2C4H6 + 11O2 → 8CO2 + 6H2O bmol 4bmol 3bmol 2a + b = 0,5 a = 0,05 => Ta có: 3a + 3b = 0, 45 b = 0,1 => Vhh = (0,05+0,1)22,4 = 0,36lit Trang MgO / Al2O3 → H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 400 −5000 C 26 b) CTPT A: C2H2 => CTCT: HC ≡ CH CTPT B: C3H4 => CTCT: HC ≡ C – CH3 C4H6 => CTCT: HC ≡ C – CH2 – CH3; CH3 c) Có cặp nghiệm: C2H2 C3H4 C2H2 C4H6 - Xét trường hợp 1: Cặp C2H2 C3H4 Gọi a = nC2H2; b = nC3H4 2a + 3b = 0,88 a = 0,08 2a + 3b 2a + 3b => = = 2,75 Ta có n = => a+b 0,32 a + b = 0,32 b = 0,24 PTPƯ: HC ≡ CH + 2AgNO3 + NH3 → AgC ≡ CAg + 2NH4NO3 0,08mol 0,08mol HC ≡ C – CH3 + 2AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C – CH3 + NH4NO3 0,24mol 0,24mol => mC2Ag2 + mC3H3Ag + 0,08.240 + 0,24.147 = 54,8 ≠ 48 (loại) - Xét trường hợp: C2H2 C4H6 2a + 4b = 0,88 Tương tự ta có: a + b = 0,32 Ta có: nAgNO3pư = 2a + b = 0,025; nX = 0,015 = a + b => a = 0,01 ;b = 0,005 nCO2 = 2a + mb = 0,035 => m = Vậy B C3H4 H3C – C≡ C – IV DẠNG BÀI TẬP ANKEN PHẢN ỨNG CỌNG VỚI H2 Cn H n + Cn H n Ni ,t → Hỗn hợp Y Cn H n (dư ) Hỗn hợp X H H (dö ) - Nếu phản ứng xảy hồn tồn hết H2 dư anken ngược lại, hết hai - Nếu phản ứng xảy khơng hồn tồn hai cịn dư - Trong phản ứng cộng H2 ta ln có : + Số mol giảm nX > nY => nX – nY = nH2pư = nanken pư mY m X m = > MX = X + mX = mY Do MY = nY nY nX a = 0,2 => b = 0,12 + dX /Y = = nX nY MY - Hai hỗn hợp X, Y chứa số nguyên tử C, H nên đốt cháy lượng X hay Y cho kết (cùng nO2 pư, nCO2, nH2O) Do thay tính tốn hỗn hợp Y ta tính tốn hỗn hợp X - Nếu anken cộng H2 với hiệu suất, ta thay anken anken => mC2Ag2 = 240.0,2 = 48g với kết đề cho Vậy C4H6 không tạo kết tủa Ví dụ 24: Một hỗn hợp X gồm hidrocacbon A, B thuộc dãy đồng đẳng đề thể khí đktc Để đốt cháy hết X cần 20,16 lít O2 đktc, phản ứng tạo 7,2 gam H2O a) xác định dãy đồng dẳng A, B; CTPT A, B (chỉ ankan, anken, ankin) b) Xác định CTCT A, B, biết cho lượng X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu 62,7 gam kết tủa C3 H ĐS:a) CTPT A: C2H2; B C4 H Cn H n => n Cn H n phản ứng = nH2 pư = (a + b) mol Ví dụ : Cho 1anken A kết hợp với H2 (Ni xt) ta ankean B a) Xác định CTPT A, B, biết để đốt cháy hết B lượng O vừa đủ thể tích khí CO2 thu ½ tổng thể tích B O2 b) Một hỗn hợp X gồm A, B H2 với VX = 22,4 lít Cho X qua Ni nung nóng thu hỗn hợp Y với dX/Y = 0,7 Tính VY, số mol H2 A phản ứng với Hướng dẫn : Ni ,t a) CnH2n + H2 → CnH2n+2 b) CTCT: HC ≡ CH HC ≡ C – CH3 Ví dụ 25: Một hỗn hợp X gồm hidrocacbon A, B dãy đồng đẳng thể khí đktc Đốt cháy V lít X đktc thu 1,54g CO2 0,38g H2O, dX/KK < 1,3 a) Xác định dãy đồng đẳng A, B b) Tính V c) Cho V lít hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO 3/NH3, khối lượng bình tăng 0,46 gam 1) Tìm CTPT A, B 2) Xác định CTPT A, B, biết người ta dùng 250 ml dung dịch AgNO 0,1M NH3 Hướng dẫn: a) MX Phản ứng đốt cháy B : CnH2n+2 + 3n + mol n mol 3n + 1 Theo đề ta có : nCO2 = (nB + nO2) => n = (1 + ) => n = 2 mol C3 H CTPT A: C2H2; B C4 H Vậy CTPT A: C3H6; B: C3H8 b) V = 0,336 lít c) mX = mC + mH = 12.0,035 + 2.0,02 = 0,46 Theo đề ta thấy độ tăng khối lượng bình = 0,46g = mX => ankin phản ứng Gọi a = nC2H2 ; b = nCmH2m-2 Trang 3n + t0 O2 → nCO2 + (n+1)H2O b) 27 dX /Y = MX MX = nY nX nX = 22,4 = mol 22,4 => M Y = = 18 = Vì mX = mY = 28 0,5 + 0,5 = 15 Gọi a = nA; b = nB; c = nH2 ban đầu => a + b + c = mol => dX /Y = MX MX = => nY = 0,7 nX 15 = 18 => x = 0,17 mol 1− x => Hỗn hợp Y chứa 0,33 mol H2 dư; 0,33 mol C2H4 dư 0,17 mol C2H6 => %C2H4 = %H2 = 40%; %C2H6 = 20% P n c) Áp dụng công thức = P2 n2 n1 = nX = mol; n2 = n Y = 0,83 mol p1 = atm (X đktc) => p2 = 0,83 atm Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm anken A H Khi cho X qua Ni nóng, xt, phản ứng hồn tồn cho hỗn hợp khí Y Áp suất sau phản ứng P = 2/3 áp suất P1 trước phản ứng (P1, P2 đo đk) => nY = 0,7 => VY = 0,7 22,4 = 15,68 lít - nH2 nA pư Ta có: nX – nY = nH2 pư = nA pư = – 0,7 = 0,3 mol => nH2 pư = nA pư = 0,3 mol Ni ,t C3H6 + H2 → C3H8 Ví dụ 2: Một bình kín có chứa C 2H4, H2 (đktc) Ni Nung bình thời gian sau làm lạnh đến 00C Áp xt bình lúc P atm Tỉ khối hỗn hợp khí trước sau phản ứng H2 7,5 a) Giải thích chênh lệch tỉ khối b) Tính thành phần % thể tích khí bình trước sau phản ứng c) Tính áp suất P Giải a) Gọi X hỗn hợp trước phản ứng; Y hỗn hợp sau phản ứng a) Biết Ta có P2 = dY MY mY = = H2 2 nY p => 2P1 = 3P2 Áp dụng công thức d d mX = mY nX > nY => X < Y H H2 b) Giả sử lấy mol X, có amol C2H4 (1-a)mol H2 d M Theo đề X = X = 7,5 => M X = 15 H2 => M X = 20 = P2 nY a = = = => a = 2b P1 nX a + b 28n + => n = => A: C2H4 Trường hợp 2: Hết A, dư H2 (b > a) P2 nY b = = = => b = 2a P1 nX a + b = 28a + (2(1-a) = 15 => = 0,5 mol => hỗn hợp X chứa 50% C2H4 50% H2 * Thành phần hỗn hợp Y Giả sử có x mol C2H4 phản ứng Ni , t C2H4 + H2 C2H6 14n + = 20 => n = => A: C4H8 b) Có phản ứng với dung dịch KMnO4 => dư A (Trường hợp 1) => A C2H4 nC2H4 dư = 0,25 mol; b = 0,25 mol nY = nC2H4 dư + nC2H6 = 0,5 mol => M X = → xmol xmol xmol Vì phản ứng xảy khơng hồn tồn nên nY = nC2H4dư + nH2 dư + nC2H6 = 0,5 – x + 0,5 –x + x = – x Trang dX = 0,688 , xác định CTPT có A KK b) Chọn cơng thức A biết hỗn hợp Y qua dung dịch KMnO loãng dư cho 14,5 gam MnO2 kết tủa Tính nhiệt độ t với V = lít; P2 = 2atm Giải a) Gọi a = nA; b = nH2 Phản ứng xảy hoàn toàn nên xét trường hợp Trường hợp 1: Dư A, hết H2 (a >b) d X M X mX = = H2 2 nX MX mY 1− x => T = 28 P2V = 292,50K hay 19,50C Rn Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm anken A thể khí đktc H2 có dX = 8,8 Cho X qua H2 => mMnO2 = mC2H4 dư = 0,4 x 28 = 11,2 gam => m dd sau pư = 500 + 11,2 – 23, = 488gam Ví dụ 5: Để đốt cháy hết anken A thể khí đktc cần thể tích O 4,5 lần thể tích A a) Xác định CTPT A d Ni nóng cúc tác, phản ứng hồn tồn cho hỗn hợp Y có HY = 14,07 a) Xác định CTPT A thành phần hỗn hợp X b) Chọn trường hợp A có tỉ khối khơng khí gần Tính số mol H phải d thêm vào mol X để có hỗn hợp Z có Z = 7,5 Cho Z qua Ni nóng H2 hỗn hợp T với c) b) Một hỗn hợp X gồm A H2 có dT = 1,2 Phản ứng cọng H2 có hồn tồn khơng ? Z a) m • Trường hợp 1: a > b => nY = a => M Y = X a Với M X = mX = 17,6 => a = 0,6 mol; b = 0,4 mol * Trường hợp 2: a < b => nY = b => M Y = mX b PTHH C3H6 + H2 28.0,6 + 2.0,4 + 2.x => x = 0,2 1+ x P1 n1 = P2 n2 Với P1 = (đktc) => n2 = 0,15 mol => nY = 0,05 mol C3H6 dư; 0,1 mol C3H8 => nH2 pư = n1 – n2 = 0,25 – 0,15 = 0,1 mol Vậy phản ứng cọng H2 hoàn toàn c) nBr2 = 0,1 C3H6 + Br2 → C3H6Br2 0,05mol 0,05 mol => độ tăng khối lượng brôm = mC3H6 dư = 42.0,05 = 2,1 gam CMBr2 = 0,05 : = 0,025M d 44 => Z: C3H8 => Z = =2 H2 0,8 mol Trang Ni , t → C3H8 => Áp dụng công thức: d n 1,2 = 1,2 => nT Theo đề : T = Z = Z nT nT => nH2 pư = nZ – nT => phản ứng cọng H2 khơng hồn tồn c) mdd sau pư = 500 + manken + mMnO2 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH 0,4 mol 3n lít 3n = 4,5 => n = → CTPT C3H6 b) nX = 0,25 Gọi x = nA => nH2 = 0,25 – x 42.x + 2(0,25 − x ) => x = 0,15 M X = 26 = 0,25 => x = 0,25 – x = 0,1 mol Ta gọi nH2 thêm vào = x => nZ = 1,2 mol 3n t0 O2 → nCO2 + nH2O => dA ≈ => A C2H4 KK Ta có : MZ = 15 = CnH2n + lít => a = 0,4; b = 0,6 => n = → C3H6 (40%); H2 (60%) b) dX = 13 , cho X vào bình có V = 5,6 lít đưa H2 đktc Xác định thành phần hỗn hợp X Thêm Ni nung nóng thời gian Khi trở 0C áp suất bình P = 0,6 atm ta hỗn hợp Y Hãy chứng tỏ phản ứng cọng H2 hoàn toàn c) Cho hỗn hợp Y qua lít nước Br2 0,05M cịn lại khí Z Tính độ tăng khối lượng d nước Br2, nồng độ sau dungh dịch Br2 tỉ khối Z H2 Giải Cho T qua 500 gam dung dịch KMnO lỗng dư Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng Giải a) Chọn mol hỗn hợp X : a = nA ; b = nH2 b) M X = 14na + 2b = 17,6 Xét trường hợp => n = → C2H4 (60%); H2 = 40% 0,8 x 87 = 23,2 gam 29 Trang 30
Ngày đăng: 30/08/2016, 15:33
Xem thêm: tai lieu boi duong hsg hoa 9 phan huu co dung, tai lieu boi duong hsg hoa 9 phan huu co dung
