Đốt cháy hồn tồn cùng lượng hỗn hợp X trên, rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hồn tồn trong dung dịch nước vơi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là : A.. Cho Y qua nước brom một thời
Trang 2Câu 1: Thực hiện phản ứng crackinh butan thu được một hỗn hợp X gồm các ankan và các anken Cho toàn
bộ hỗn hợp X vào dung dịch Br2 dư thấy có khí thoát ra bằng 60% thể tích X và khối lượng dung dịch Br2
tăng 5,6 gam và có 25,6 gam brom đã tham gia phản ứng Đốt cháy hoàn toàn khí bay ra thu được a mol
CO2 và b mol H2O Vậy a và b có giá trị là:
A a = 0,9 mol và b = 1,5 mol B a = 0,56 mol và b = 0,8 mol
C a = 1,2 mol và b = 1,6 mol D a = 1,2 mol và b = 2,0 mol
Ta có :
tan g anken Brom
Brom anken
25, 6
160
tan
0,16.60%
40%
2,5 5
5,6
35 0,16
anken
4 10
( )
0, 24
BTNT C H
C H n
C H
H
n 0,16.2,5 0, 4 mol anken
n 0, 4.2 0,8 mol
ankan
b 0,8 mol
n 0, 24.10 0,8 1, 6 mol
Câu 2: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,06 mol C2H2, 0,05 mol C3H6 và 0,07 mol H2 với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y gồm C2H6, C2H4 ,C3H8, C2H2 dư, C3H6 dư và H2 dư Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y rồi cho sản phẩm hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong dư Khối lượng bình dung dịch nặng thêm là:
A 5,04 gam B 11,88 gam C 16,92 gam D 6,84 gam
Ta có:
2 2
2
3 6
2 2
C H
CO C
C H
H
n 0, 27 mol
n 0, 07 mol
2 2
Câu 3: Khi nung butan với xúc tác thích hợp thu được hỗn hợp T gồm CH4, C3H6, C2H4, C2H6, C4H8, H2 và
C4H10 dư Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp T thu được 8,96 lít CO2 (đo ở đktc) và 9,0 gam H2O Mặt khác, hỗn hợp T làm mất màu vừa hết 12 gam Br2 trong dung dịch nước brom Hiệu suất phản ứng nung butan là:
Để ý : Số mol butan bị nhiệt phân bằng số mol anken bằng số mol Brom
2
H O
KĨ THUẬT KINH ĐIỂN GIẢI BÀI TOÁN HIDROCACBON
Môn : Toán 11 Sưu tầm và tổng hợp : Cộng đồng học sinh lớp 11
Trang 3
2
Br anken
0, 075
0,1
Câu 4: Đun nĩng m gam hỗn hợp X gồm C2H2, C2H4 và H2 với xúc tác Ni đến phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp Y (cĩ tỉ khối so với hiđrơ bằng 8) Đốt cháy hồn tồn cùng lượng hỗn hợp X trên, rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hồn tồn trong dung dịch nước vơi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là :
A 20 gam B 40 gam C 30 gam D 50 gam
Vì phản ứng hồn tồn và :
2 6
2
C H đường chéo
Y
H
3 BTNT.C
CaCO
Câu 5: Cracking 6,72 lít C4H10 (đktc) một thời gian thì thu được hh X gồm 5 hidrocacbon Cho X đi qua
dd Br2 dư thì khối lượng bình Br2 tăng lên 8,4 gam đồng thời cĩ khí Y bay ra khỏi bình.Đốt cháy Y thí cần
V lít khí O2 đktc.Giá trị của V là:
Ta cĩ ngay : Khối lượng bình Brom tăng là khối lượng anken bị hấp thụ
n 2n
H
Ban đầu:
4 10
C BTNT
C H
H
n 1, 2 mol
2
2
CO C
H O H
n 1, 2 0, 6 0, 6 mol Y
n 3 0, 6.2 1,8 mol
2 BTNT.O Phan ung
O
0, 6.2 0,9
2
Câu 6: Hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H2 cĩ Mtb X = 23,5 Trộn V (lít) X với V1(lít) hiđrocacbon Y được 107,5g
hh khí Z Trộn V1 (lít) X với V (lít) hiđrocacbon Y được 91,25g hh khí F Biết V1 – V = 11,2 (lít) (các khí đo
ở đktc) Cơng thức của Y là:
2 2
CH
1
C H
Trộn X với Y cĩ :
4
2 2 CH
1
4
2 2 CH
C H
(4a)Y
Câu 7: Cho hỗn hợp chất rắn gồm CaC2, Al4C3, Ca vào nước thu được hỗn hợp X gồm 3 khí, trong đĩ cĩ 2 khí cĩ cùng số mol Lấy 8,96 lít hỗn hợp X (đktc) chia làm 2 phần bằng nhau Phần 1 : cho vào dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư) , sau phản ứng hồn tồn, thấy tách ra 24g kết tủa Phần 2 : Cho qua Ni đun nĩng thu được hỗn hợp khí Y Thể tích O2 vừa đủ (đktc) cần dùng để đốt cháy hồn tồn Y là :
Mỗi phần của X sẽ cĩ 0,2 mol
Trang 4Ta có :
2
2
CO cháy
H O
OXI
2
BTNT
O
0, 25.2 0, 25
2
Câu 8: Hỗn hợp A gồm Al4C3,CaC2 và Ca đều có số mol là 0,15 mol Cho hỗn hợp A vào nước đều phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí X Cho hỗn hợp khí X qua Ni,đun nóng thu được hỗn hợp khí Y gồm
C2H2;C2H6;H2;CH4 Cho Y qua nước brom một thời gian thấy khối lượng bình đựng brom tăng 3,84 gam và
có 11,424 lít hỗn hợp khí Z thoát ra(đktc) Tỷ khối của Z so với H2 là:
2 BTNT BTE
2 2
4
H 0,15 mol
CH 0, 45 mol
Câu 9: Hỗn hợp M gồm ankin X, anken Y (Y nhiều hơn X một nguyên tử cacbon) và H2 Cho 0,25 mol hỗn
hợp M vào bình kín có chứa một ít bột Ni đun nóng Sau một thời gian thu được hỗn hợp N Đốt cháy hoàn toàn N thu được 0,35 mol CO2 và 0,35 mol H2O Công thức phân tử của X và Y lần lượt là
A C4H6 và C5H10 B C3H4 và C2H4
C C3H4 và C4H8 D C2H2 và C3H6
Đây là câu hidrocacbon khá hay.Tuy nhiên cũng có nhiều cách để làm câu này:
Cách 1 : Ta đi biện luận như sau : Vì đốt N cho
CO H O
2
ankin H
anken đồng đẳng liên tiếp (Các đáp án đều cho số C hơn kém 1 C)
Vì 0,125 nN 0,25 0,35 C 0,35 1,4 C 2,8
Cách 2:
2 H
anken
ankin
Ta kết hợp với đáp án để loại trừ
2a b 0, 25
a 0,1 mol b 0, 05 mol
Trang 5Cách 3:
2
n 2 n
m 2 m 2
H
C H
C H
2a b 0, 25
Tới đây ta cũng kết hợp với đáp án và thử
B Kỹ thuật tăng giảm thể tích
Với kỹ thuật giảm thể tích : Giả sử X cĩ chứa các hidrocacbon trong đĩ cĩ ít nhất 1 chất khơng no Khi đĩ
cho X đi qua Ni nung nĩng sẽ được Y và VYVXlý do là H2 đã chui vào hidrocacbon khơng no trong X
Do đĩ ta luơn cĩ :
2
phản ứng
Với kỹ thuật tăng thể tích : Thường áp dụng với các bài tốn Cracking Hoặc tách H2
Crackinh
T H
2
Y X ankan
Các bạn để ý nghiên cứu các ví dụ sau :
Câu 1: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH4, C2H4, C2H2 và H2 cĩ tỉ khối đối với H2 là 7,3 đi chậm qua ống sứ đựng bột Niken nung nĩng ta thu được hỗn hợp khí Y cĩ tỉ khối đối với H2 là 73/6 Số mol H2
đã tham gia phản ứng là:
A 0,5 mol B 0,4 mol C 0,2 mol D 0,6 mol
X
X
73
6
2
phản ứng
H
Câu 2: Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 cĩ tỷ khối so với He là 3,75 Nung X với Ni sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y cĩ tỷ khối so với He là 5 Hiệu suất phản ứng hiđro hĩa là:
2
2 4
H X
C H
n : 0,5
nY 15 0, 75 n 1 0, 75 0, 25 mol H 50%
20
Câu 3: Hỗn hợp X gồm 1 hidrocacbon A ở thể khí và H2 cĩ tỉ khối so với H2 là 4,8 Cho X đi qua Ni nung nĩng đến khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được hỗn hợp Y cĩ tỉ khối so với CH4 = 1 Cơng thức phân tử của hidrocacbon cĩ trong X là:
2
: 1 9,6 X Y 0,6 pu 0, 4
Trường hợp 1: Nếu A là anken :
2
H
A Anken
0, 6
Trường hợp 2: Nếu A là ankin:
Trang 6
2
H
Anken
0, 2
Câu 4: Thực hiện phản ứng tách H2 từ 6,72 lit (đktc) hỗn hợp X gồm C2H6 và C3H8 thu được 11,2 lit (đktc) hỗn hợp Y gồm các anken, ankan và H2 Tính thể tích dung dịch Brom 1M cần dùng để tác dụng hết với Y
BTLK phảnứng Táchra
Câu 5: Cracking 18 gam ankan A rồi cho tồn bộ sản phẩm thu được lội qua bình đựng dung dich Brom dư
thấy cịn lại 5,6 lit (đktc) hỗn hợp khí B gồm các ankan.Tìm CTPT của A
Khi cracking ta luơn cĩ nphản ứngAnkan nSau crackingAnkan
18
0, 25
Câu 6: Hỗn hợp X gồm hai anken cĩ tỉ khối so với H2 bằng 16,625 Lấy hỗn hợp Y chứa 26,6 gam X và 2
gam H2 Cho Y vào bình kín cĩ dung tích V lít (ở đktc) cĩ chứa Ni xúc tác Nung bình một thời gian sau
đĩ đưa về 0 0C thấy áp suất trong bình bằng 7/9 at Biết hiệu suất phản ứng hiđro hố của các anken bằng nhau và thể tích của bình khơng đổi Hiệu suất phản ứng hiđro hố là:
Ta cĩ :
2
X
X
H
Y Y binh sau phản ứng 7 40,32
9
0,082.273
phảnứng
anken
0,4
0,8
Câu 7: Khi nung butan với xúc tác thích hợp đến phản ứng hồn tồn thu được hỗn hợp T gồm CH4, C3H6, C2H4, C2H6, C4H8, H2và C4H6 Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp T thu được 8,96 lít CO2 (đo ở đktc) và 9,0 gam H2O Mặt khác, hỗn hợp T làm mất màu vừa hết 19,2 gam Br2 trong dung dịch nước brom Phần trăm
về số mol của C4H6 trong T là :
Ta cĩ :
2
2
2
2
Br
Bu tan ankan anken
2
T Bu tan ankin ankin
Br Bu tan ankin T
Trang 7C Kỹ thuật bảo tồn liên kết π
Về ý tưởng thì rất đơn giản thơi.Giả sử ta cĩ 1 mol hỗn hợp A chứa 1 hoặc nhiều hidrocacbon cĩ tổng số
liên kết π là k (k thường khơng phải số nguyên).Khi đĩ để A biến thành các hidrocacbon no thì ta phải bơm vào A k mol X2 (thường là H2 hoặc Br2).Như vậy BTLKπ nghĩa là :
cứu các ví dụ sau :
Câu 1 : Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen Nung X một thời gian với xúc tác
Ni thu được hỗn hợp khí Y cĩ tỉ khối so với khơng khí là 1 Nếu cho tồn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì cĩ m gam brom tham gia phản ứng Giá trị của m là
2
4 4
C H
29
2
phảnứng
H
(k 3).BTLK.
Câu 2: Hỗn hợp khí X cĩ thể tích 4,48 lít (đo ở đktc) gồm H2 và vinylaxetilen cĩ tỉ lệ mol tương ứng là 3:1 Cho hỗn hợp X qua xúc tác Ni nung nĩng thu được hỗn hợp khí Y cĩ tỉ khối so với H2 bằng 14,5 Cho tồn
bộ hỗn hợp Y ở trên từ từ qua dung dịch nước brom dư (phản ứng hồn tồn) thì khối lượng brom đã phản ứng là:
A 32,0 gam B 8,0 gam C 3,2 gam D 16,0 gam
2
4 4
C H
2
Câu 3: Hỗn hợp khí X gồm 0,5 mol H2; 0,1 mol vinylaxetilen và 0,2 mol axetilen Nung X một thời gian với xúc tác Ni, thu được hỗn hợp khí Y cĩ tỉ khối so với H2 là 19 Nếu cho tồn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì cĩ m gam brom tham gia phản ứng Giá trị của m là:
Ta cĩ : X
2
4 4
2 2
H
C H
2
11,4
2.19
Câu 4: Trong một bình kín chứa 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 và một ít bột Ni Nung nĩng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí X cĩ tỉ khối so với H2 bằng 8 Sục X vào lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3
đến phản ứng hồn tồn, thu được hỗn hợp khí Y và 24 gam kết tủa Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với bao nhiêu mol Br2 trong dung dịch?
A 0,20 mol B 0,25 mol C 0,10 mol D 0,15 mol
2 2
2
C H
hh H
n 0, 65 mol
Trang 8
2
phảnứng
10,4
16
AgNO 3
CH CH
BTLK phảnứng
Câu 5: Hỗn hợp X gồm 0,15 mol vinylaxetilen và 0,6 mol H2 Nung nĩng hỗn hợp X (xúc tác Ni) một thời gian, thu được hỗn hợp Y cĩ tỉ khối so với H2 bằng 10 Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn, khối lượng brom tham gia phản ứng là:
A 32gam B 24 gam C 8gam D 16gam
4 4
2
C H
H
2
phảnứng
9
20
BTLK phảnứng phảnứng phảnứng
m 0,15.160 24g
Câu 6: Hỗn hợp X gồm ankin Y va H2 cĩ tỉ lệ mol là 1:2 Dẫn 13,44 lit hh X (dktc) qua Ni nung nĩng thu được hh Z cĩ tỷ khối so với H2 là 11.Dẫn hh Z qua dd Br2 dư sau phản ứng hồn tồn thấy cĩ 32 gam Br2
đã phản ứng Cơng thức của ankin là:
2
Y X
H
BTLK phảnứng phảnứng phảnứng phảnứng
2 Phan ung
BTKL
8,8 0,4.2
Câu 7: Cho hỗn hợp X gồm hidro, propen, propanal, ancol anlyllic Đốt cháy hồn tồn 1 mol X thu được
40,32 lít CO2 (đktc) Đun X với bột Ni một thời gian thu được hỗn hợp Y cĩ dY/X = 1,25 Nếu lấy 0,1 mol Y tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch Br2 0,2M Giá trị của V là:
A 0,1 lít B 0,3 lít C 0,2 lít D 0,25 lít
Ta cĩ :
2
3 6
3 6
H
C H
C H O
2
2
Br phản ứng
a b c 1
0,4
10 1
1,25
2
BTKL Trong 0,8 molY phản ứng
Trang 9Trong 0,1 molY phản ứng
0,4
8
0, 05
0, 2
Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm 0,5 mol C2H2;0,8mol C3H6;0,2 mol C2H4 và 1,4 mol H2 vào một bình kín chứa Ni(xúc tác) Nung bình đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí Z cĩ tỷ khối so với H2 bằng 14,474 Hỏi 1/10 hỗn hợp Z làm mất màu vừa đủ bao nhiêu lít dd B2 0,1M?
Ta cĩ:
2 2
3 6
2 2
2 4
2
2
C H
C H
H
pu
n 1, 4 mol
55
14, 474.2
2
1
10
Br
2 1
Câu 9: Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2 Cho m gam X vào bình kín cĩ chứa một ít bột Ni làm xúc tác Nung nĩng bình thu được hỗn hợp Y Đốt cháy hồn tồn Y cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc) Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vơi trong dư, thu được một dung dịch cĩ khối lượng giảm 21,45
gam Nếu cho Y đi qua bình đựng lượng dư dung dịch brom trong CCl4 thì cĩ 24 gam brom phản ứng Mặt
khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X đi qua bình đựng dung dịch brom dư trong CCl4, thấy cĩ 64 gam brom phản ứng Biết các phản ứng đều xảy ra hồn tồn Giá trị của V là:
3 6
4 10
2 2
2 2
2
C H
lk H Br
C H
H
X
2
0,5 mol X r (0,4 mol)
B
2 CO
CO H O
2 BTNT
O
0,6.2 0,675
2
Câu 10: Trong một bình kín dung tích 2,24 lít chứa một ít bột Ni xúc tác và hỗn hợp khí X gồm H2, C2H4
và C3H6 (ở đktc) Tỉ lệ số mol C2H4 và C3H6 là 1:1 Đốt nĩng bình một thời gian sau đĩ làm lạnh tới 00C thu được hỗn hợp khí Y Cho hỗn hợp Y qua bình chứa nước Br2 dư thấy khối lượng bình Br2 tăng 1,015 gam Biết tỉ khối của X và Y so với H2 lần lượt là 7,6 và 8,445 Hiệu suất phản ứng của C2H4
Trang 10Ta có :
Lại có :
2 6
3 8
2 4
3 6
2
C H
C H
C H
H
28(0,02 c) 42(0,02 d) 1,015
c 0, 0025 mol
d 0, 0075 mol
0,0025
0, 25
Câu 11: Một hỗn hợp khí X gồm Hiđro, Propen, propin Đốt cháy hoàn toàn V lít hõn hợp thì thể tích khí
CO2 thu được bằng thể tích hơi nước( Các thể tích đo cùng điều kiện) Dẫn V lít hỗn hợp trên qua Ni nung nóng thu được 0,6V lít khí Y Dẫn Y qua dung dịch Br2 dư có 48 gam Br2 phản ứng, biết các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn Giá trị của V là:
Ta có:
3 6
3 4
C H
CO H O H ankin X H
C H
2
BT Br
b 0,4(a 2b)
V 0,5.22, 4 11, 2 lit