BÍ kíp GIẢI bài TOÁN CỘNG h2 ,BR2

Tài liệu luyện thi THPT Quốc Gia 2018 Tài liệu độc quyền BÍ KÍP XỬ LÝ BÀI TỐN CỘNG H2 ,BR2 Copyright Cộng đồng học sinh lớp 11 TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 KĨ THUẬT XỬ LÍ “ DẠNG TỐN HĨC BÚA “ CỘNG ĐỒNG HỌC SINH LỚP 11 Sưu tầm tổng hợp I ĐỘ BẤT BÃO HỊA Độ bất bão hòa hợp chất hữu đại lượng đặc trưng cho độ khơng no phân tử hợp chất hữu Độ bất bão hòa ký hiệu k, a,  , Thường ký hiệu k Giả sử hợp chất hữu có cơng thức phân tử CxHyOzNt tổng số liên kết  vòng phân tử gọi độ bất bão hòa phân tử Cơng thức tính độ bất bão hòa : k [số nguyên tử.(hóa trò nguyên tố  2)]  2 Đối với hợp chất CxHyOzNt, ta có : x(4  2)  y(1  2)  z(2  2)  t(3  2)  2 2x  y  t   (k  N) k II PHẢN ỨNG CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ VỚI H2 VÀ Br2 Phản ứng với H2 Những chất phản ứng với H2 (to, Ni) bao gồm : + Hợp chất hữu khơng no (có liên kết C  C , C  C ) + Hợp chất anđehit xeton o t , Ni  C  C  H    CH  CH      t o , Ni  C  C   2H    CH  CH  C  O  o t , Ni  H    C H  OH  anđehit xeton Chú ý : + Trong phản ứng cộng H2, số mol khí giảm số mol H2 tham gia phản ứng + Nếu hợp chất có liên kết C  C  phản ứng với H2 (to, Pd/PbCO3) : t o , Pd/ PbCO C  C   H2  CH  CH  Trang Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 + Các xicloankan có vòng cạnh cạnh có khả tham gia phản ứng cộng mở vòng với H2 (to, Ni) Phản ứng với dung dịch Br2 Những chất phản ứng với dung dịch Br2 bao gồm : + Hợp chất hữu khơng no (có liên kết C  C , C  C ) + Hợp chất anđehit  C  C  Br2   C Br  C Br      C  C   2Br2  CBr2  CBr2  CH  O  Br2  H O  COOH  2HBr phản ứng oxi hóa  khử Chú ý : + Anđehit khơng phản ứng với dung dịch Br2 mơi trường trơ, ví dụ Br2/CCl4 + Các xicloankan có vòng cạnh có khả tham gia phản ứng cộng mở vòng với dung dịch Br2 Phản ứng tổng qt Xét phản ứng hiđrocacbon khơng no, mạch hở CnH2n+2-2k với H2 dung dịch Br2 để phá vỡ hồn tồn k liên kết  : o t , Ni Cn H2n  2k  kH2   Cn H2n 2 (1) Cn H2n  2k  kBr2   Cn H2n 2 2k Br2k (2) Suy : + Trong phản ứng cộng H2 vào hiđrocacbon khơng no, ta có : nH phản ứng nC H n  k  k.n C H n  nH n 22 k phản ứng n 22 k + Trong phản ứng cộng Br2 vào hiđrocacbon khơng no, ta có : n Br phản ứng nC H n  k  k.n C H n n 22 k  n Br phản ứng n 22 k + Trong phản ứng cộng H2 Br2 vào hiđrocacbon khơng no, ta có : n (H 2, Br2 ) phản ứng nC H n n  2 k  k.n C H n k n  2 k  nH phản ứng  n Br phản ứng Trang Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 Mở rộng ra, ta thấy : Đối với hợp chất hữu có k liên kết  có khả tham gia phản ứng với H2 Br2 : k.n hợp chất hữu  n H phản ứng  n Br phản ứng III PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁC VÍ DỤ MINH HỌA Tính lượng Br2, H2 tham gia phản ứng Ví dụ 1: Tiến hành đime hóa mol axetilen thu hỗn hợp X Trộn X với H2 theo tỉ lệ 1:2 số mol nung nóng với bột Ni đến phản ứng hồn tồn thu hỗn hợp Y Y làm màu vừa đủ dung dịch chứa 0,15 mol Br2 Hiệu suất phản ứng đime hóa : A 70% B 30% C 85% D 15% (Đề thi thử Đại học lần – THPT Quỳnh Lưu – Nghệ An, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn : Phản ứng đime hóa CH  CH (k = 2) thu CH2  CH  C  CH (k =3) Gọi số mol C2H2 phản ứng 2x số mol C4H4 tạo x Suy hỗn hợp X có (1 – 2x) mol C2H2 x mol C4H4 Theo giả thiết số mol H2 phản ứng với X 2(1 – 2x) + 2x = (2 – 2x) mol Sử dụng cơng thức k.n hợp chất hữu  nH phản ứng n C H  3n C H  n H 2 1 2x 4 phản ứng x  nBr  n Br 2  2x  x  0,15  Hđime hóa  phản ứng , ta có : phản ứng 0,15 0,15.2 100%  30% Ví dụ 2: Nung nóng hỗn hợp X gồm 0,2 mol vinylaxetilen 0,2 mol H2 với xúc tác Ni, thu hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 21,6 Hỗn hợp Y làm màu tối đa m gam brom CCl4 Giá trị m là: A 80 B 72 C 30 D 45 (Đề thi thử Đại học lần – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn : Theo bảo tồn khối lượng, giảm số mol khí phản ứng cộng H2 sử dụng cơng thức k.n hợp chất hữu  nH phản ứng  nBr phản ứng , ta có : Trang Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11  m Y m X 0,2.52  0,2.2    0,25 n Y   21,6.2 MY MY  n H2 phản ứng  n X  n Y  0,15  0,4 0,25  3n C H  n Br 4 phản ứng 0,2  n Br  nH ? phản ứng phản ứng 0,15  0,45  72 gam Ví dụ 3: Cho 7,56 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm C2H2 H2 qua Ni đun nóng, thu hỗn hợp khí Y gồm hiđrocacbon, tỷ khối Y so với H2 14,25 Cho Y phản ứng hồn tồn với dung dịch Br2 dư Khối lượng Br2 tham gia phản ứng : A 24,0 gam B 18,0 gam C 20,0 gam D 18,4 gam (Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Nam Định, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn : Theo giả thiết áp dụng bảo tồn ngun tố H, bảo tồn số liên kết  , ta có : M Y (C H )  14,25.2  28,5 y   7,56  0,675 y.n C2 H  n H  2n (C2 H2 , H2 )  y 22,4  y  4,5; n  0,15 2.2  4,5   C2 H y (k   0,75)  n Br  0,75.n C H  0,1125 mol  18 gam y  Ví dụ 4: Cho 1,792 lít hỗn hợp X gồm: propin, H2 (ở đktc, tỉ khối X so với H2 65/8) qua xúc tác nung nóng bình kín, thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối Y so với He a Y làm màu vừa đủ 160 gam nước brom 2% Giá trị a A 8,125 B 32,58 C 10,8 D 21,6 (Đề thi thử Đại học lần – THPT Đồn Thượng – Hải Dương, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn : Theo giả thiết, giảm số mol khí phản ứng cộng H2, bảo tồn khối lượng sử dụng cơng thức k.n hợp chất hữu  nH phản ứng  nBr phản ứng , ta có : Trang Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11  40n C H  2n H 2.65 M X    16,25 nC H  nH    1,792  0,08  n X  n C3 H  n H  22,4   n C H  0,03; n H  0,05   m X  0,08.16,25  1,3 2 n C H  n Br phản ứng  n H phản ứng 2   0,03 0,02 ?  n H2 phản ứng  n X  n Y  0,08 ? ?   n H phản ứng  0,04   n Y  0,04  mY mX 1,3    32,5 M Y  nY n Y 0,04   M Y 32,5 d  Y/ He  M   8,125 He  Ví dụ 5: Trong bình kín chứa 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 bột Ni Nung nóng bình thời gian, thu hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 Sục X vào lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 đến phản ứng hồn tồn, thu hỗn hợp khí Y 24 gam kết tủa Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với mol Br2 dung dịch? A 0,10 mol B 0,20 mol C 0,25 mol D 0,15 mol (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2013) Hướng dẫn : Sơ đồ phản ứng : C2 Ag2  C H    C2 H  H4  C2Ni  o     H  C2tH  H    AgNO3 NH3 Theo bảo tồn khối lượng giả thiết, ta có : X C H  Br    C2 H 24 Br2 C2 H     H  Y  m X  m (C2 H2 , H2 ) ban đầu  10,4  n X  0,65  M  8.2  16 X   Trang Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11  nH phản ứng  0,35  0,65  0,65  0,35 n(C 2H2 , H2 ) ban đầu nX Suy :  24  0,1 n C2 H2 dư  n C2 Ag2  240   n Br  0,15  2 n C2 H2 pư với H2 , Br2  n H2 pư  n Br2  0,35 ? 0,35  0,1 0,25 Ví dụ 6: Trộn Cho hỗn hợp X gồm axetilen etan (có tỉ lệ số mol tương ứng : 3) qua ống đựng xúc tác thích hợp, nung nóng nhiệt độ cao, thu hỗn hợp Y gồm etan, etilen, axetilen H2 Tỷ khối hỗn hợp Y so với hiđro 58/7 Nếu cho 0,7 mol hỗn hợp Y qua dung dịch Br2 dư số mol Br2 phản ứng tối đa : A 0,30 B 0,5 C 0,40 D 0,25 (Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Nam Định, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn : Chọn nC H  1; nC H  2 Ta có: m Y  m X  m C H  m C H  116 2   m n  Y  116  Y  M Y 58.2  n H  n Y  n X    n liên kết  mol Y  2n C H  n H  2   n Br  n liên kết  0,7 mol Y  0,5 mol Ví dụ 7: Hỗn hợp X gồm CH  C–CH2OH, CH2=CH–CHO H2 có d X Ni thời gian thu hỗn hợp Y có d Y  10 Nung X với bột H2  20 Nếu lấy 0,15 mol Y tác dụng vừa đủ với H2 dung dịch nước chứa m gam Br2 Giá trị m : A 16 B C D 24 Hướng dẫn : Theo bảo tồn khối lượng, ta có : Trang Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 m X  m Y  n X MX  nY MY  n X MY  2 nY MX  n Y  0,15 mol, n X  0,3 mol n  n X  n Y  0,15 mol   H2 phản ứng Suy :  Ta thấy CH  C–CH2OH, CH2=CH–CHO có cơng thức phân tử C3H4O có liên kết  tham gia phản ứng với H2 dung dịch Br2 Mặt khác, MX  10.2  20 nên ta có : n C H O  n H  0,3 n C H O  0,1    56n C H O  2n H  20 n H2  0,2  0,3  Suy : nC H O  nH 0,1  n Br phản ứng phản ứng 0,15  n Br phản ứng ?  0,05 mol  gam Ví dụ 8: Hỗn hợp X gồm hiđro, propen, axit acrylic, ancol anlylic (C3H5OH) Đốt cháy hồn tồn 0,75 mol X, thu 30,24 lít khí CO2 (đktc) Đun nóng X với bột Ni thời gian, thu hỗn hợp Y Tỉ khối Y so với X 1,25 Cho 0,1 mol Y phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch Br2 0,1M Giá trị V A 0,6 C 0,3 B 0,5 D 0,4 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2013) Hướng dẫn : Nhận thấy chất propen (CH2=CH–CH3), axit acrylic (CH2=CH–COOH), ancol anlylic (CH2=CH–CH2OH) có ngun tử C có liên kết  tham gia phản ứng với H2 dung dịch Br2 Đặt cơng thức chất propen, axit acrylic, ancol anlylic C3HyOz Trong 0,75 mol X, ta có :  n CO n C H O   0,45  %n C H O  60%  y z y z n  0,75  0,45  0,3 H  Ta có : n X M X  n Y M Y  nX nY  MY MX  1,25 Suy : n C H O  0,125.60%  0,075  n Y  0,1  y z  n   0,125  0,1  0,025  n X  0,125  H2 pư nX nY  Vì C3HyOz có liên kết  phản ứng nên : Trang Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 nC H O  nH x y 0,075  n Br phản ứng phản ứng  n Br phản ứng 0,025 ?  0,05  Vdd Br 0,1M  0,5 lít Tìm cơng thức hợp chất hữu Ví dụ 1: Cho hiđrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol : 1, thu chất hữu Y (chứa 74,08% Br khối lượng) Khi X phản ứng với HBr thu hai sản phẩm hữu khác Tên gọi X A but-1-en B but-2-en C propilen D xiclopropan (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009) Hướng dẫn : Độ bất bão hòa phân tử X k  nB nX  Suy cơng thức phân tử X CnH2n, cơng thức phân tử Y CnH2nBr2 Theo giả thiết, ta có : 2.80 100%  74,08% 14n  2.80  n   X C4 H8 %m Br Y  Vì X phản ứng với HBr thu hai sản phẩm hữu khác nhau, chứng tỏ X anken bất đối xứng Vậy X but–1–en Ví dụ 2: Cho 27,2 gam ankin X tác dụng với 15,68 lít khí H2 (đktc) có xúc tác thích hợp, thu hỗn hợp Y (khơng chứa H2) Biết Y phản ứng tối đa với dung dịch chứa 16 gam Br2 Cơng thức phân tử X A C2H2 B C3H4 C C4H6 D C5H8 (Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2013) Hướng dẫn : X ankin nên phân tử có liên kết  Suy X tham gia phản ứng cộng hợp với H2, Br2 theo tỉ lệ : Ta có : Trang 10 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 2n X  n H  n Br  0,8 2  0,7 0,1   M  m X  27,2  X n nX X  27,2  n X  0,4  M X   68, X C5 H 0,4 Ví dụ 3: Cho 0,125 mol anđehit mạch hở X phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 27 gam Ag Mặt khác, hiđro hóa hồn tồn 0,25 mol X cần vừa đủ 0,5 mol H2 Dãy đồng đẳng X có cơng thức chung A CnH2n(CHO)2 (n  0) B CnH2n-3CHO (n  2) C CnH2n+1CHO (n  0) D CnH2n-1CHO (n  2) (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012) Hướng dẫn : Theo giả thiết : n Ag nX  0,25   X có nhóm CH=O (1) 0,125 Số liên kết  phân tử X : k nH nX  0,5  (2) 0,25 Từ (1) (2) suy : X anđehit khơng no (có nối đơi C=C), đơn chức, mạch hở, có cơng thức Cn H2n 1CHO Ví dụ 4: Đun nóng V lít anđehit X với 3V lít khí H2 (xúc tác Ni) đến phản ứng xảy hồn tồn thu hỗn hợp khí Y tích 2V lít (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) Ngưng tụ Y thu chất Z; cho Z tác dụng với Na sinh H2 có số mol nửa số mol Z phản ứng Chất X anđehit: A khơng no (chứa nối đơi C=C), hai chức B khơng no (chứa nối đơi C=C), đơn chức C no, đơn chức D no, hai chức Trang 11 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 Hướng dẫn : Trong phản ứng cộng H2, thể tích khí giảm thể tích H2 phản ứng VH phản ứng  V  3V  V trước phản ứng  k anđehit X  VH phản ứng VX 2V V sau phản  2V ứng 2 Với k = 2, suy X anđehit no, hai chức anđehit khơng no (chứa nối đơi C=C), đơn chức (1) Mặt khác, ancol Z sinh từ X phản ứng với Na, cho n H  n Z Chứng tỏ Z ancol đơn chức, X phải anđehit đơn chức (2) Từ (1) (2) suy X anđehit khơng no (chứa nối đơi C=C), đơn chức Ví dụ 5: Trộn hiđrocacbon X với lượng dư khí H2, thu hỗn hợp khí Y Đốt cháy hết 4,8 gam Y, thu 13,2 gam khí CO2 Mặt khác, 4,8 gam hỗn hợp làm màu dung dịch chứa 32 gam Br2 Cơng thức phân tử X là: A C3H4 B C2H2 C C3H6 D C4H8 (Đề thi thử Đại học lần – THPT Việt n 1, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn : Sử dụng cơng thức giải nhanh k.n hợp chất hữu  nH phản ứng  nBr phản ứng bảo tồn  k.n C H  n Br  0,2  x y  x.n Cx Hy  n CO2  0,3   k  1; n C H  0,2 x y ngun tố C, ta có :   (loại)  x  1,5    k  2; n Cx Hy  0,1  Cx H y C3 H  x    Trang 12 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 II BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Hỗn hợp khí X chứa H2 anken Tỉ khối X H2 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni biến thành hỗn hợp Y khơng làm màu nước brom có tỉ khối H2 15 Cơng thức phân tử anken A C2H4 B C3H6 C C4H8 D C4H6 Bài giải: M Y = 15.2 = 30 M X = 9.2 = 18; Vì hỗn hợp Y khơng làm màu nước Br2 nên Y khơng có anken Các yếu tố tốn khơng phụ thuộc vào số mol cụ thể chất số mol bị triệt tiêu q trình giải Vì ta tự chọn lượng chất Để tốn trở nên đơn giản tính tốn, ta chọn số mol hỗn hợp X mol (nX = mol)  mX = 18g Dựa vào [3] [6] ta có: 18 n Y 18 =  n Y = n H2 (X) = = 0,6mol 30 30  nanken = 1- 0,6=0,4 mol Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: 14n ×0,4 + 2×0,6 =18  n =  CTPT : C3H6 Chọn B Bài 2: Hỗn hợp khí X chứa H2 hai anken dãy đồng đẳng Tỉ khối X H2 8,4 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni biến thành hỗn hợp Y khơng làm màu nước brom có tỉ khối H2 12 Cơng thức phân tử hai anken phần trăm thể tích H2 X A C2H4 C3H6; 70% C C2H4 C3H6; 30% B C3H6 C4H8; 30% D C3H6 C4H8; 70% Bài giải: M X = 8,4.2 = 16,8; M Y = 12.2 = 24 Vì hỗn hợp Y khơng làm màu nước Br2 nên Y khơng có anken Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X mol (nX = mol)  mX = 16,8g Dựa vào [3] [6] ta có: 16,8 n Y 16,8 =  n Y = n H2 (X) = = 0,7mol 24 24  n2 anken = 1- 0,7=0,3 mol Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: Ta có: 14n × 0,3 + 2× 0,7 = 16,8   n = CTPT: C3H6 C4H8; %VH2 (X)  11  3,66  0,7  100%  70% Chọn D Bài 3: (Đề TSCĐ năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 C2H4 có tỉ khối so với He 3,75 Dẫn X qua Ni nung nóng, thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He Hiệu suất phản ứng Trang 13 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 hiđro hố A 25% B 20% C 50% D 40% Bài giải: M Y = 5.4 = 20 M X = 3,75.4 = 15; Tự chọn lượng chất, xem hỗn hợp X mol (nX = mol) Dựa vào [3] ta có: 15 n Y 15 =  nY = = 0,75mol ; 20 20 Áp dụng sơ đồ đường chéo : 15-2=13 a mol C2H4 (28) M=15 b mol H2 (2) a 13 b 13 a=b=0,5 mol 28-15=13 Dựa vào [9] ta có: nH ph¶n øng H= nanken ph¶n øng = nX - nY=1-0,75=0,25 mol 0,25 ×100% = 50% Chọn C 0,5 Bài 4: (Đề TSĐH KB năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 anken có khả cộng HBr cho sản phẩm hữu Tỉ khối X so với H2 9,1 Đun nóng X có xúc tác Ni, sau phản ứng xảy hồn tồn, thu hỗn hợp khí Y khơng làm màu nước brom; tỉ khối Y so với H2 13 Cơng thức cấu tạo anken A CH3-CH=CH-CH3 B CH2=CH-CH2-CH3 C CH2=C(CH3)2 D CH2=CH2 Bài giải: M X = 9,1.2 = 18,2; M Y = 13.2 = 26 Vì hỗn hợp Y khơng làm màu nước Br2 nên Y khơng có anken Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X mol  mX = 18,2gam Dựa vào [3] [6] ta có: 18,2 n Y 18,2 =  n Y = n H2 (X) = = 0,7mol 26 26  nanken = 1- 0,7=0,3 mol Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: 14n ×0,3 + 2×0,7 =18,2  n = CTPT: C4H8 Vì cộng HBr cho sản phẩm hữu nên chọn A Bài 5: Hỗn hợp khí X chứa H2 ankin Tỉ khối X H2 4,8 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni biến thành hỗn hợp Y khơng làm màu nước brom có tỉ khối H2 Cơng thức phân tử ankin Trang 14 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 A C2H2 B C3H4 C C4H6 D C4H8 Bài giải: M Y = 8.2 = 16 M X = 4,8.2 = 9,6; Vì hỗn hợp Y khơng làm màu nước Br2 nên Y khơng có hiđrocacbon khơng no Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X mol (nX = mol)  mX = 9,6g 9,6 n Y 9,6 =  nY = = 0,6mol ; 16 16 Dựa vào [2]  n H2 phan ung = - 0,6 = 0,4 mol Dựa vào [3] ta có: 1 n H2 phan ung  × 0,4 = 0,2 mol 2 Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: (14n - 2)× 0,2 + 2× (1- 0,2) = 9,6 Theo [I] nankin (X) =  n = CTPT: C3H4 Chọn B Bài 6: Hỗn hợp X gồm khí C3H4, C2H2 H2 cho vào bình kín dung tích 9,7744 lít 250C, áp suất atm, chứa bột Ni, nung nóng bình thời gian thu hỗn hợp khí Y Biết tỉ khối X so với Y 0,75 Số mol H2 tham gia phản ứng A 0,75 mol B 0,30 mol C 0,10 mol D 0,60 mol Bài giải: nX = 1× 9,7744 = 0,4 mol 0,082(273 + 25) Dựa vào [3] ta có: d X/Y = MX n Y n Y = = = 0,75  n Y = 0,3 mol M Y n X 0,4  n H2phan ung = 0,4 - 0,3 = 0,1mol Chọn C Bài 7: (Đề TSĐH KA năm 2008) Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,06 mol C2H2 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau thời gian thu hỗn hợp khí Y Dẫn tồn hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với O 0,5 Khối lượng bình dung dịch brom tăng là: A 1,04 gam B 1,20 gam C 1,64 gam D 1,32 gam Bài giải: Có thể tóm tắt tốn theo sơ đồ sau: X 0,06 mol C2H2 0,04 mol H2 Ni, t0 Y C2H4, C2H2 d-, Br2 (d-) C2H6, H d- Z (C2H6, H2 d-) (0,448 lÝt, dZ/H2 = 0,5) mb×nh = mC H d-+ mC2H4 2 Theo định luật bảo tồn khối lượng: mX = mY = Δmtang + m Z Trang 15 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 M Z = 0,5× 32 = 16;n Z = 0,448 = 0,02  m Z = 0,02×16 = 0,32gam 22,4 Ta có: 0,06.26 + 0,04.2= Δm +0,32  Δm =1,64 – 0,32=1,32 gam Chọn D Bài 8: Hỗn hợp khí X chứa H2 hiđrocacbon A mạch hở Tỉ khối X H2 4,6 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni biến thành hỗn hợp Y khơng làm màu nước brom có tỉ khối H2 11,5 Cơng thức phân tử hiđrocacbon A C2H2 B C3H4 C C3H6 D C2H4 Bài giải: M X = 4,6.2 = 9,2; M Y = 11,5.2 = 23 Vì hỗn hợp Y khơng làm màu nước Br2 nên Y khơng có hiđrocacbon khơng no Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X mol (nX = mol)  mX = 9,2g 9,2 n Y 9,2 =  nY = = 0,4mol ; 23 23 Dựa vào [2]  n H2 phan ung = - 0,4 = 0,6 mol Vậy A khơng thể anken nanken = n hiđro pư Dựa vào [3] ta có: =0,6 mol (vơ lý)  loại C, D Ta thấy phương án A, B có CTPT có dạng CnH2n-2 Với cơng thức 1 n H2 phan ung  × 0,6 = 0,3 mol  n H2(A) = 1- 0,3 = 0,7 mol 2 Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: (14n - 2)× 0,3 + 2× 0,7 = 9,2 nA (X) =  n = CTPT: C2H2 Chọn B Bài 9: Cho 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm C3H8, C2H2, C3H6, CH4 H2 qua bột Niken xúc tác nung nóng để phản ứng xảy hồn tồn, sau phản ứng ta thu 6,72 lít hỗn hợp khí Y khơng chứa H2 Thể tích hỗn hợp hidrocacbon có X là: A 5,6 lít B 4,48 lít C 6,72 lít D 8,96 lít Dựa vào [5]  Vhiđrocacbon (Y) Bài giải: = Vhiđrocacbon (X) = 6,72 lít Chọn C Bài 10: Cho 4,48 lít hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H2, C2H4, C3H6, C3H8 V lít khí H2 qua xúc tác Niken nung nóng đến phản ứng hồn tồn Sau phản ứng ta thu 5,20 lít hỗn hợp khí Y Các thể tích khí đo điều kiện Thể tích khí H2 Y A 0,72 lít B 4,48 lít C 9,68 lít D 5,20 lít Dựa vào [5] ta có : Vhiđrocacbon (Y) Bài giải : = Vhiđrocacbon (X) = 4,48 lít  Thể tích H2 Y là: 5,2 - 4,48=0,72 lít Chọn A Bài 11: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH4, C2H4, C2H2 H2 có tỉ khối H2 7,3 Trang 16 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 chậm qua ống sứ đựng bột Niken nung nóng ta thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối H2 73/6 Số mol H2 tham gia phản ứng A 0,5 mol B 0,4 mol C 0,2 mol D 0,6 mol Bài giải: 73 73   ; nX = mol = - 0,6 = 0,4mol Chọn B M X = 7,3.2 = 14,6; M Y = Dựa vào [2] [3]  nY = 0,6 mol; n H2phan ung Bài 12: (Đề TSCĐ năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 0,1 mol vinylaxetilen Nung X thời gian với xúc tác Ni thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với khơng khí Nếu cho tồn Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) có m gam brom tham gia phản ứng Giá trị m A 32,0 B 8,0 C 3,2 D 16,0 Bài giải: Vinylaxetilen: CH2 = CH - C  CH phân tử có liên kết  nX = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol; mX = 0,3.2 + 0,1.52 = 5,8 gam  mY = 5,8 gam M Y =29  n Y = 5,8 = 0,2 mol Dựa vào [2] n H2phan ung = 0,4 - 0,2 = 0,2mol bảo hồ 29 hết 0,2 mol liên kết  , lại 0,1.3 – 0,2=0,1 mol liên kết  phản ứng với 0,1 mol Br2  mBr2 = 0,1×160 = 16 gam Chọn D Bài 13: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,06 mol C2H2, 0,05 mol C3H6 0,07 mol H2 với xúc tác Ni, sau thời gian thu hỗn hợp khí Y gồm C2H6, C2H4, C3H8, C2H2 dư, C3H6 dư H2 dư Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Y cho sản phẩm hấp thụ hết vào dung dịch nước vơi dư Khối lượng bình dung dịch nặng thêm A 5,04 gam B 11,88 gam C 16,92 gam D 6,84 gam Bài giải: Dựa vào [4] đốt cháy hỗn hợp Y lượng CO2 H2O tạo thành lượng CO2 H2O sinh đốt cháy hỗn hợp X Khi đốt cháy X ta có phương trình hố học phản ứng: C2H2 + 2,5O2  2CO2 0,06  + 0,12 C3H6 + 4,5O2  3CO2 H2O 0,06 + 3H2O Trang 17 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ TÀI LIỆU BỔ TRỢ KIẾN THỨC LỚP 11 0,05  2H2 + O2 0,07  0,15  0,15 2H2O 0,07 Σn CO2 = 0,12 + 0,15 = 0,27 mol; Σn H2O = 0,06 + 0,15 + 0,07 = 0,28mol Khối lượng bình dung dịch tăng khối lượng CO2 khối lượng H2O Δm = 0,27× 44 + 0,28×18 =16,92 gam Chọn C Trang 18 Cộng đồng học sinh lớp 11 : https://www.facebook.com/congdonghocsinhlop11/ ... Vhiđrocacbon (Y) Bài giải : = Vhiđrocacbon (X) = 4,48 lít  Thể tích H2 Y là: 5,2 - 4,48=0,72 lít Chọn A Bài 11: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH4, C2H4, C 2H2 H2 có tỉ khối H2 7,3 Trang 16 Cộng đồng... C 1,64 gam D 1,32 gam Bài giải: Có thể tóm tắt tốn theo sơ đồ sau: X 0,06 mol C 2H2 0,04 mol H2 Ni, t0 Y C2H4, C 2H2 d-, Br2 (d-) C2H6, H d- Z (C2H6, H2 d-) (0,448 lÝt, dZ /H2 = 0,5) mb×nh = mC H... nước brom; tỉ khối Y so với H2 13 Cơng thức cấu tạo anken A CH3-CH=CH-CH3 B CH2=CH-CH2-CH3 C CH2=C(CH3)2 D CH2=CH2 Bài giải: M X = 9,1.2 = 18,2; M Y = 13.2 = 26 Vì hỗn hợp Y khơng làm màu nước Br2