Giúp học sinh giải nhanh các bài tập ankin trong chương trình hóa học THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH LỚP 11 GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP ANKIN TRONG CHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC THPT Người thực hiện: Phạm Thị Hường Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc mơn: Hóa học THANH HÓA NĂM 2017 MỤC LỤC Trang I.ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài .2 2.Mục đích nghiên cứu 3.Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.Cơ sở lí luận… 2.Thực trạng Giải pháp tổ chức thực 3.1.Tổng quan .5 3.2 Phân loại phương pháp giải tập ankin 3.2.1 Các bước thông thường giải tập 3.2.2 Một số dạng tập thường gặp phương pháp giải .6 4.Kiểm nghiệm 19 III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .21 1.Kết luận 21 2.Đề xuất 21 Phụ lục 23 Bài kiểm tra thực nghiệm 23 Tài liệu tham khảo 26 Danh mục đề tài SKKN hội đồng đánh giá xếp loại cấp sở GD & ĐT cấp cao xếp loại từ C trở lên 27 I ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Bài tập hoá học kiến thức để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức vào sống sản xuất nghiên cứu khoa học Hiện việc giải tập nói chung học sinh cịn gặp nhiều khó khăn, số học sinh biết làm tập cách máy móc khơng hiểu chất tập hoá học Đặc biệt Bộ Giáo dục Đào tạo đưa phương pháp trắc nghiệm khách quan vào kì THPT Quốc Gia Thì việc giải tập hố học lại trở nên khó khăn yêu cầu học sinh kiến thức cần phải có kĩ giải toán hoá học phương pháp giải nhanh Đặc biệt với chuyên đề ankin chuyên đề hay quan trọng tập hoá học hữu Trong tập hoá học hữu tập ankin chiếm vị trí quan trọng cịn liên quan đến chuyên đề khác Học sinh gặp nhiều khó khăn, lúng túng nhiều thời gian cho việc giải bái toán ankin Hơn nữa, chưa có nhiều tài liệu nghiên cứu sâu vào vấn đề Đồng nghiệp, nhà trường chưa có kinh nghiệm để giải quyết, khắc phục Mục đích nghiên cứu Qua q trình tìm tịi, nghiên cứu nhiều năm tơi hệ thống hoá dạng tập ankin phương pháp giải nhanh cho dạng tập Giúp học sinh dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh lúng túng, sai lầm làm nhanh không nhiều thời gian, nâng cao kết kì thi trắc nghiệm Bộ Giáo dục Đào tạo Đối tượng nghiên cứu Đề tài mà nghiên cứu chuyên đề ankin, phần nhỏ chương trình hóa học hữu lại quan trọng việc giải tập hóa hữu Vì khó quan trọng nên tơi nghiên cứu phân loại dạng tập ankin tìm phương pháp giải nhanh cho dạng Kết đạt tập ankin trở nên dễ dàng giải cách nhanh chóng, xác Phương pháp nghiên cứu Trong đề tài sử dụng số phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lí thuyết: Nghiên cứu tổng quan ankin phân loại số dạng tập ankin thường gặp Đề xuất phương pháp chung hướng dẫn giải chi tiết số dạng tập - Phương pháp khảo sát, điều tra thực tế: Ứng dụng vào thực tiễn dạy học nhà trường THPT Đặng Thai Mai - Phương pháp thống kê: Khảo sát thực tế dạy số lớp trường THPT Đặng Thai Mai trước sau áp dụng đề tài thống kê % điểm - Phương pháp thu thập thông tin : Học hỏi kinh nghiệm đồng nghiệp, đặc biệt qua tổng kết đánh giá kết học tập học sinh Tham gia lớp tập huấn nhằm nâng cao nghiệp vụ chuyên gia đầu ngành giảng dạy Tự bồi dưỡng, trau dồi thường xuyên rút học kinh nghiệm trình giảng dạy, kiểm tra, đánh giá học sinh Chính tơi chọn đề tài: “Giúp học sinh lớp 11 giải nhanh tập ankin chương trình hóa học THPT” II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Cơ sở lí luận Theo Nghị hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện Giáo dục đào tạo đạo sau: “Giáo dục đào tạo quốc sách hàng đầu, nghiệp Đảng, Nhà nước toàn dân Đầu tư cho giáo dục đầu tư phát triển, ưu tiên trước chương trình,kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội.” “Đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo đổi vấn đề lớn, cốt lõi, cấp thiết, từ quan điểm, tư tưởng đạo đến mục tiêu, nội dung, phương pháp, chế, sách, điều kiện bảo đảm thực hiện; đổi từ lãnh đạo Đảng, quản lý Nhà nước đến hoạt động quản trị sở giáo dục-đào tạo việc tham gia gia đình, cộng đồng, xã hội thân người học; đổi tất bậc học, ngành học Trong trình đổi mới, cần kế thừa, phát huy thành tựu, phát triển nhân tố mới, tiếp thu có chọn lọc kinh nghiệm giới; kiên chấn chỉnh nhận thức, việc làm lệch lạc Đổi phải bảo đảm tính hệ thống, tầm nhìn dài hạn, phù hợp với loại đối tượng cấp học; giải pháp phải đồng bộ, khả thi, có trọng tâm, trọng điểm, lộ trình, bước phù hợp.” Theo quan điểm tơi nhận thấy rằng: Chuyên đề ankin phần nhỏ tổng thể chương trình hố học lại phần quan trọng hay tập hoá hữu Không riêng tập ankin mà phần khác anđehit, axit, amin, este hay tập tổng hợp hố hữu có liên quan đến ankin Đây nội dung đòi hỏi lượng kiến thức lớn khó học sinh, tính chất ankin nhiều mà tập lại khó đa dạng Dẫn đến em ngại gặp tập ankin gây tâm lí sợ không muốn làm Nên chuyên đề ankin nội dung quan trọng đề thi tốt nghiệp THPT Quốc gia Bộ Giáo dục tổ chức năm học sau năm Và không phân loại tập ankin có phương pháp giải nhanh dạng tập học sinh nhiều thời gian lúng túng việc giải tập hóa hữu Thực trạng Hiện kì thi tốt nghiệp THPT Quốc gia, Bộ Giáo dục đào tạo đề thi mơn hóa học hình thức trắc nghiệm khách quan Trong hóa học hữu chiếm 50% đến 60% số câu hỏi Và làm trắc nghiệm u cầu thí sinh phải tự lực hồn tồn làm Vì đề thi trắc nghiệm có nhiều câu với đáp án xáo trộn nên thí sinh khơng thể trao đổi hay quay cóp Mặt khác, thí sinh phải học thật kĩ, nắm lí thuyết, phải làm với tốc độ nhanh thời gian ngắn Với chuyên đề ankin khó mà lại đa dạng lại làm cho học sinh sợ, ngại khơng muốn làm gặp tập có liên quan đến ankin Kết nghiên cứu ứng dụng vào thực tế dạy học cho thấy có phân hóa rõ rệt với học sinh theo giai đoạn Từ hiểu, biết đến vận dụng để giải tập nâng cao Nhờ cách phân dạng phương pháp giải nhanh tập ankin tạo hứng thú cho học sinh, làm học sinh khơng cịn cảm giác sợ sệt, lo âu gặp tập ankin Từ nâng cao kĩ giải nhanh tập ankin cho học sinh Trên sở tơi mạnh dạn chọn đề tài “Giúp học sinh lớp 11 giải nhanh tập ankin chương trình hóa học THPT” làm sáng kiến kinh nghiệm cho Với hi vọng đề tài tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập em học sinh cho công tác giảng dạy bạn đồng nghiệp Giải pháp tổ chức thực 3.1 Tổng quan 3.1.1 Định nghĩa Ankin hiđrocacbon khơng no, mạch hở, phân tử có chứa liên kết ba CTPT tổng quát CnH2n-2 (n ≥ 2) [2] 3.1.2 Đồng phân - Đồng phân mạch cacbon - Đồng phân vị trí liên kết ba [2] Ví dụ : C4H6 có đồng phân ankin đồng phân ankađien CH3 – CH2 – C ≡ CH ; CH3 – C ≡ C – CH3 ; CH3 – CH = C = CH2; CH2 = CH – CH = CH2 3.1.3 Danh pháp - Tên thơng thường Tên gốc hiđrocacbon + axetilen Ví dụ : CH3C≡CH metyl axetilen; CH2 = CH – C ≡ CH vinyl axetilen - Tên thay STT nhánh – tên nhánh tên mạch (bỏ an) – số vị trí nối ba – in Mạch mạch dài chứa nối ba, đánh STT từ phía gần nối ba [2] Ví dụ : CH3 – CH(CH3) – C ≡ CH – metyl but – – in 3.1.4 Tính chất hố học a Phản ứng cộng - Phản ứng cộng hiđro (phản ứng hiđro hóa) Pd / PbCO ,to  → CnH2n + Phản ứng chung ankin : CnH2n-2 + H2  H Ni ,to Ni,to CnH2n-2 + H2  → CnH2n   → CnH2n+2 - Phản ứng cộng halogen Cl2, Br2 Ankin dễ dàng cộng vào nối ba theo giai đoạn Giai đoạn sau khó giai đoạn trước Br Br CH ≡ CH  → CHBr = CHBr  → CHBr2 – CHBr2 (Axetilen) (1,2-đibrom eten) (1,1,2,2-tetrabrom etan) - Phản ứng cộng hiđro halogenua HX Ankin dễ dàng cộng vào nối ba theo giai đoạn Giai đoạn sau khó giai đoạn trước tuân theo quy tắc cộng Maccopnhicop HBr HBr CH ≡ CH  → CH2 = CHBr  → CH3 – CHBr2 (Axetilen) (1-brom eten) (1,1-đibrom etan) - Phản ứng cộng nước HgSO CH ≡ CH + H2O  → [CH2 = CH – OH] → CH3 – CHO (Axetilen) (không bền) (anđehit) 2, 2 Đồng đẳng axetilen cộng nước sinh xeton [2] HgSO → [CH2 = C(OH) – CH3] → CH3 – CO- CH3 CH ≡ C- CH3 + H2O  (metyl axetilen) (không bền) (xeton) b Phản ứng trùng hợp (phản ứng oligome hóa) - Phản ứng đime hóa , NH Cl , 80C 2CH ≡ CH CuCl   → CH2 = CH – C ≡ CH (Axetilen) (vinyl axetilen) - Phản ứng trime hóa ,than 3CH ≡ CH 600 C → C6H6 (Axetilen) (benzen) [2] c Phản ứng ankin – ion kim loại hóa trị I Do phân cực Csp H nên ankin – (có nối ba đầu mạch) có H linh động nên tham gia phản ứng nguyên tử H kim loại hóa trị I [2] - Phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 CH ≡ CH + AgNO3 + NH3 → CAg ≡ CAg↓ + 2NH4NO3 (Axetilen) (màu vàng) d Phản ứng oxi hoá - Phản ứng cháy CnH2n-2 + 3n-1/2 O2  → nCO2 + (n-1) H2O - Phản ứng oxi hố dung dịch thuốc tím KMnO4 [2] 3.1.5 Phương pháp tổng hợp - Thủy phân canxicacbua CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑ [2] - Nhiệt phân metan C , LLN 2CH4 1500  → C2H2 + 3H2 [2] - Tách HX từ dẫn xuất 1,1 – 1,2 – đihalogenua [4] KOH / ancol , − HCl NaNH , − HCl   → CH3CH = CHCl   → CH3C ≡ CH CH3CH2CHCl2  4 3.2 Phân loại phương pháp giải nhanh tập ankin 3.2.1 Các bước thông thường giải tập ankin Bước 1: Xác định giả thiết, gọi ẩn x, y,z viết phương trình phản ứng Bước 2: Lập hệ phương trình phương trình theo phản ứng Bước 3: Tính theo yêu cầu toán 3.2.2 Một số dạng tập phương pháp giải nhanh Dạng 1: Ankin tác dụng với H2 (phản ứng hidro hóa) Phương pháp giải nhanh Hỗn hợp X gồm ankin hiđro với bột Ni xúc tác, nung nóng hỗn hợp X thời gian thu hỗn hợp Y Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch nước brom thu hỗn hợp khí Z Thì ta có số cơng thức giải nhanh sau : + Áp dụng định luật BTKL có : mX = mY + mY = mbình brom tăng + mZ + nHiđro phản ứng = nX - nY + Số mol liên kết pi phản ứng = số mol brom phản ứng = số mol H2 phản ứng + Lượng O2 phản ứng, CO2 H2O sinh đốt cháy hỗn hợp X lượng O phản ứng, CO2 H2O sinh đốt cháy hỗn hợp X Câu 1: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C 2H2; 0,03 mol H2 bình kín xúc tác Ni thu hỗn hợp Y Cho Y lội từ từ vào bình nước brom dư, sau phản ứng kết thúc, khối lượng bình tăng m gam có 280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát Tỉ khối hỗn hợp Z với H2 10,08 Giá trị m A 0,328 gam B 0,412 gam C 0,385 gam D 0,214 gam (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2010) [3] Hướng dẫn : Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có mY = mX = 0,02 26 + 0,03 = 0,58 (gam) nZ = 0,0125 mol; MZ = 20,16 Suy mZ = 0,0125 20,16 = 0,252 (gam) Mà mY = mbình brom tăng + mZ Nên m = 0,58 – 0,252 = 0,328 (gam) Chọn đáp án A Câu 2: Hỗn hợp X gồm 0,15 mol vinyl axetilen 0,6 mol hiđro Nung nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni thời gian thu hỗn hợp Y có tỉ khối với hiđro 10 Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau phản ứng xảy hoàn tồn khối lượng brom tham gia phản ứng A gam B 12 gam C 16 gam D 32 gam (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2012) [3] Hướng dẫn mY = mX = 0,15 52 + 0,6 = (gam) MY = 20 Suy nY = 0,45 mol Số mol H2 phản ứng = nX – nY = (0,15 + 0,6) – 0,45 = 0,3 mol Số mol liên kết pi phản ứng = 0,3 mol Số mol kiên kết pi hỗn hợp X = 0,15 = 0,45 mol Số mol kiên kết pi hỗn hợp Y = số mol Br2 phản ứng = 0,45 – 0,3 = 0,15 mol Khối lượng brom phản ứng = 0,15 160 = 12 (gam) Chọn đáp án B Câu 3: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol axetilen; 0,2 mol etilen; 0,3 mol hiđro Đun nóng X với xúc tác Ni thời gian thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối với hiđro 11 Hỗn hợp Y phản ứng tối đa với a mol Br2 dung dịch Giá trị a A 0,1 B 0,3 C 0,4 D 0,2 (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2014) [3] Hướng dẫn mY = mX = 0,1 26 + 0,2 28 + 0,3 = 8,8 (gam) MY = 22 Suy nY = 0,4 mol Số mol H2 phản ứng = nX – nY = (0,1 + 0,2 + 0,3) – 0,4 = 0,2 mol Số mol liên kết pi phản ứng = 0,2 mol Số mol kiên kết pi hỗn hợp X = 0,1 + 0,2 = 0,4 mol Số mol kiên kết pi hỗn hợp Y = số mol Br2 phản ứng = a = 0,4 – 0,2 = 0,2 mol Chọn đáp án D Câu 4: Một bình kín chứa chất sau : axetilen (0,5 mol); vinyl axetilen (0,4 mol); hiđro (0,65 mol) bột Ni Nung nóng bình thời gian thu hỗn hợp khí X có tỉ khối với hiđro 19,5 Khí X phản ứng vừa đủ với 0,7 mol AgNO 3/NH3 thu m gam kết tủa 10,08 lít hỗn hợp khí Y (đktc) Khí Y phản ứng tối đa với 0,55 mol Br2 dung dịch Giá trị m A 92 B 91,8 C 75,9 D 76,1 (Trích đề thi TSĐH – CĐ - B – 2014) [3] Hướng dẫn mhỗn hợp ban đầu = mX = 0,5 26 + 0,4 52 + 0,65 = 35,1 (gam) MX = 39 Suy nX = 0,9 mol Số mol H2 phản ứng = nhhbđ – nX = (0,5 + 0,4 + 0,65) – 0,9 = 0,65 mol Số mol liên kết pi phản ứng = 0,65 mol Số mol kiên kết pi hỗn hợp ban đầu = 0,5 + 0,4 = 2,2 mol Số mol kiên kết pi hỗn hợp X = 2,2 – 0,65 = 1,55 mol Số mol kiên kết pi phản ứng với AgNO3/NH3 = 1,55 = 0,55 = mol Suy số mol HCB phản ứng với AgNO3/NH3 = 0,9 – 0,45 = 0,45 mol HCB phản ứng với AgNO3/NH3 gồm : C2H2 dư (x mol); C4H4 dư (y mol); C4H6 (z mol) Ta có : x + y + z = 0,45 (1); số mol AgNO3 pư = 2x + y + z = 0,7 (2) Số mol liên kết pi pư với AgNO3 = 2x + 3y + 2z = (3) Từ (1), (2), (3) suy x = 0,25; y = 0,1; z = 0,1 Vậy khối lượng kết tủa = m = 0,25 240 + 0,1 159 + 0,1 161 = 92 (gam) Chọn đáp án A Câu 5: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,06 mol C 2H2 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau thời gian thu hỗn hợp Y Dẫn toàn hỗn hợp Y qua dung dịch Br dư cịn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với oxi 0,5 Khối lượng bình Br2 tăng A 1,52 gam B 1,48 gam C 1,32 gam D 1,96 gam (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2008) [3] Hướng dẫn : Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có mY = mX = 0,06 26 + 0,04 = 1,64 (gam) nZ = 0,02 mol; MZ = 16 Suy mZ = 0,02 16 = 0,32 (gam) Mà mY = mbình brom tăng + mZ Nên mbình brom tăng = 1,64 – 0,32 = 1,32 (gam) Chọn đáp án C Câu 6: Hỗn hợp X gồm C2H2 H2 có số mol Lấy lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác Ni nung nóng thu hỗn hợp Y gồm C 2H2, C2H4, C2H6, H2 Sục Y vào dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 10,8 gam 4,48 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với H Thể tích oxi (đktc) cần để đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Y A 22,4 lít B 33,6 lít C 44,8 lít D 67,2 lít Hướng dẫn Gọi số mol C2H2 H2 x mol nZ = 0,2 mol; MZ = 16 Suy mZ = 0,2 16 = 3,2 (gam) Mà mY = mbình brom tăng + mZ = 10,8 + 3,2 = 14 (gam) Lại có mX = mY = 14 gam Nên 26x + 2x = 14 Suy x = 0,5 mol Đốt cháy hỗn hợp Y đốt cháy hỗn hợp X nên : C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O 0,5 mol 1,25 mol H2 + 1/2O2 → H2O 0,5 mol 0,25 mol Vậy Voxi = (0,25 + 1,25) 22,4 = 33,6 (lít) Chọn đáp án B Câu 7: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H 15 gồm C2H2, C2H4, C2H6, C3H4 H2 chứa bình tích 2,24 lít (đktc) Cho Ni vào bình nung nóng bình thời gian Sau dẫn hỗn hợp Y thu qua bình chứa brom thu 0,56 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với H 20 Khối lượng bình brom tăng A 1,8 gam B 1,5 gam C 2,2 gam D 2,0 gam Hướng dẫn MX = 30; nX = 0,1 mol Suy mX = 0,1 30 = (gam) mY = mX = (gam) nZ = 0,025 mol; MZ = 40 Suy mZ = 0,025 40 = (gam) Mà mY = mbình brom tăng + mZ Nên mbình brom tăng = – = (gam) Chọn đáp án D Câu 8: Dẫn 0,3 mol H2 qua bình đựng 4,48 lít C2H2 (đktc) có xúc tác nung nóng thu hỗn hợp khí X Đốt hết X, dẫn sản phẩm qua bình đựng nước vôi dư Sau phản ứng thấy khối lượng bình tăng m gam Giá trị m A 26,6 gam B 26,8 gam C 28,7 gam D 27,6 gam [12] Hướng dẫn Đốt cháy hỗn hợp Y đốt cháy hỗn hợp X nên : C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O 0,2 mol 0,4 mol 0,2 mol H2 + 1/2O2 → H2O 0,3 mol 0,3 mol Vậy mbình nước vơi tang = m = (0,3 + 0,2) 18 + 0,4 44 = 26,6 (gam) Chọn đáp án A Câu 9: Chất X mạch hở có cơng thức phân tử C3H4 Người ta trộn 1,6 gam X với 0,12 gam H2 cho qua bình đựng Ni nung nóng, phản ứng đạt hiệu suất h% thu hỗn hợp Y Cho khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp Y 31,273 Giá trị h A 70% B 80% C 75% D 90% Hướng dẫn mhỗn hợp ban đầu = mY = 1,6 + 0,12 = 1,72 (gam) 10 Ta có : ky = 0,15 (4) Từ (1), (2), (3), (4) suy x = 0,1; y = 0,1; z = 0,2 Vậy %CH4 = 0,2 100% / 0,4 = 50% Chọn đáp án B Câu 3: Hỗn hợp X gồm 0,04 mol vinyl axetilen 0,16 gam hidro Cho X qua bình Ni nung nóng Khi phản ứng thực hoàn toàn thu hỗn hợp Y Y làm màu vừa hết dung dịch có m gam brom phản ứng Giá trị m A 4,8 gam B 6,4 gam C 3,2 gam D 8,0 gam Hướng dẫn nhidro = 0,08 mol Số mol liên kết pi hỗn hợp X = 0,04 = 0,12 mol Vì phản ứng hồn tồn nên số mol liên kết pi pư = nhidro = 0,08 mol Suy số mol liên kết pi lại hỗn hợp Y = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol Vậy nbrom pư = 0,04 mol Suy m = 0,04 160 = 6,4 gam Chọn đáp án B Câu 4: Hỗn hợp X gồm hidrocacbon mạch hở Dẫn 3,36 lít X (đktc) vào bình đựng dung dịch brom dư khơng thấy có khí Lượng brom phản ứng 40 gam Đốt cháy hết X thu 15,4 gam CO2 CTPT hidrocacbon A C2H2, C3H6 B C3H6, C4H8 C C3H4, C4H8 D C2H2, C5H10 Hướng dẫn nBrom pư = 0,25 mol; nHCB = 0,15 mol Suy số liên kết pi trung bình HCB = 1,67 Dẫn 3,36 lít X (đktc) vào bình đựng dung dịch brom dư khơng thấy có khí nên suy HCB anken C nH2n (x mol) ankin ankadien CmH2m-2 (y mol) Ta có : x + y = 0,15 x + 2y = 0,25 Suy x = 0,05; y = 0,1 ncacbonic = n 0,05 + m 0,1 = 0,35 Suy n + 2m = Chỉ có n = m = thỏa mãn Vậy CTPT HCB C2H2, C3H6 Chọn đáp án A Câu 5: Dẫn 2,24 lít hỗn hợp (đktc) gồm etilen, propen, buten, axetilen qua dung dịch brom dư thấy khối lượng brom bình giảm 19,2 gam Lượng CaC cần dùng để điều chế C2H2 có hỗn hợp A 1,63 gam B 1,04 gam C 1,32 gam D 1,28 gam Hướng dẫn Gọi số mol anken etilen, propen, buten x mol; axetilen y mol nbrom pư = 0,12 mol Số mol liên kết pi pư = nbrom pư = x + 2y = 0,12 mol (1) Mà nhỗn hợp = x + y = 0,1 (2) Từ (1) (2) suy x = 0,08; y = 0,02 CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 12 0,02 mol 0,02 mol Vậy khối lượng CaC2 = 0,02 64 = 1,28 gam Chọn đáp án D Dạng 3: Phản ứng ankin – dung dịch AgNO3/NH3 Phương pháp giải nhanh + nAg pư = (mkết tủa – mHCB) / 107 + Số liên kết ba đầu mạch = nAg / nHCB + Hỗn hợp ankin tác dụng với dung dịch AgNO3 / NH3 - Nếu số mol AgNO3 pư = n2ankin ankin ankin – khác C2H2 - Nếu < số mol AgNO3 pư / n2ankin < ankin ankin – có ankin C2H2 - Nếu số mol AgNO3 pư < n2ankin ankin có ankin ankin – + Phương trình tổng quát HCB phản ứng với dung dịch AgNO3 / NH3 CxHy + kAgNO3 + kNH3 → CxHy-kAgk↓ + kNH4NO3 Với k số liên kết ba đầu mạch, k = Câu 1: Hỗn hợp X gồm C2H4 C3H4 Cho a mol X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu 17,64 gam kết tủa Mặt khác a mol X phản ứng tối đa với 0,34 mol H2 Giá trị a A 0,32 mol B 0,34 mol C 0,46 mol D 0,22 mol (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2014) [3] Hướng dẫn Phương trình pư C3H4 + AgNO3 + NH3 → C3H3Ag↓ + NH4NO3 0,12 mol 0,12 mol Gọi số mol C2H4 x mol Ta có số mol liên kết pi X = x + 0,12 = nhidro pư = 0,34 mol Suy x = 0,1 mol Vậy a = 0,1 + 0,12 = 0,22 mol Chọn đáp án D Câu 2: Cho 13,8 gam hợp chất hữu X có cơng thức phân tử C 7H8 tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 / NH3 thu 45,9 gam kết tủa Số đồng phân X A B C D (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2011) [3] Hướng dẫn nAg pư = (mkết tủa – mHCB) / 107 = 0,3 mol nX = 0,15 mol Suy số liên kết ba đầu mạch X = 0,3 / 0,15 = Vậy CTCT X : CH ≡ C – CH2 – CH2 – CH2 – C ≡ CH CH ≡ C – CH(CH3) – CH2 – C ≡ CH CH ≡ C – CH(C2H5) – C ≡ CH CH ≡ C – C(CH3)2 – C ≡ CH Chọn đáp án C Câu 3: Cho 3,36 lít hiđrocacbon X (đktc) phản ứng hồn tồn với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu 36 gam kết tủa Công thức phân tử X 13 A C4H4 B C3H4 C C4H6 D C2H2 (Trích đề thi TSĐH – CĐ - B – 2013) [3] Hướng dẫn Phương trình tổng quát HCB X phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 CxHy + kAgNO3 + kNH3 → CxHy-kAgk↓ + kNH4NO3 0,15 mol 0,15 mol Suy Mkết tủa = 12x + y + 107k = 36 / 0,15 = 240 Với k = 1, suy 12x + y = 133 (loại khơng có giá trị x, y thỏa mãn) Với k = 2, suy 12x + y = 26 Suy x = 2, y = thỏa mãn Vậy CTPT X C2H2 Chọn đáp án D Câu 4: Trong bình kín chứa 0,35 mol C 2H2; 0,65 mol H2 Ni nung nóng thời gian thu hỗn hợp X có tỉ khối so với hiđro Sục X với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu hỗn hợp Y 24 gam kết tủa Hỗn hợp Y tác dụng vừa đủ với a mol Br2 dung dịch Giá trị a A 0,30 mol B 0,25 mol C 0,20 mol D 0,15 mol (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2013) [3] Hướng dẫn mhỗn hợp ban đầu = 0,35 26 + 0,65 = 10,4 gam MX = 16, mX = mhỗn hợp ban đầu = 10,4 gam Suy nX = 0,65 mol nhiđro pư = nhh ban đầu – nX = (0,35 + 0,65) – 0,65 = 0,35 mol = số mol liên kết pi pư Số mol liên kết pi hỗn hợp ban đầu = 0,35 = 0,7 mol Suy số mol liên kết pi lại X = 0,7 – 0,35 = 0,35 mol C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3 0,1 mol 0,1 mol Suy số mol liên kết pi pư với AgNO3 = 0,1 = 0,2 mol Vậy số mol liên kết pi Y = 0,35 – 0,2 = 0,15 mol = nbrom pư = a Chọn đáp án D Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C 2H2, C3H4, C4H4 (có số mol) thu 0,09 mol CO2 Nếu lấy lượng hỗn hợp X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 / NH3 thu kết tủa lớn gam Công thức cấu tạo C3H4, C4H4 A CH ≡ C – CH3; CH2 = CH – C ≡ CH B CH2 = C = CH2; CH2 = CH – C ≡ CH C CH ≡ C – CH3; CH2 = C = C = CH2 D CH2 = C = CH2; CH2 = C = C = CH2 (Trích đề thi TSĐH – CĐ - A – 2011) [3] Hướng dẫn Gọi x số mol hiđrocacbon hỗn hợp X Ta có số mol CO2 = 2x + 3x + 4x = 0,09 Suy x = 0,01 mol C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3 0,01 mol 0,01 mol 14 Suy mkết tủa = 0,01 240 = 2,4 (gam) C3H4 + AgNO3 + NH3 → C3H3Ag↓ + NH4NO3 0,01 mol 0,01 mol Suy mkết tủa = 0,01 147 = 1,47 (gam) C4H4 + AgNO3 + NH3 → C4H3Ag↓ + NH4NO3 0,01 mol 0,01 mol Suy mkết tủa = 0,01 159 = 1,59 (gam) Ta có mkết tủa + mkết tủa = 2,4 + 1,47 < ; mkết tủa + mkết tủa = 2,4 + 1,59 < mkết tủa + mkết tủa = 1,59 + 1,47 < Chỉ có mkết tủa + mkết tủa + mkết tủa = 2,4 + 1,47 + 1,59 = 5,46 gam > (thỏa mãn) Vậy CTCT C3H4, C4H4 CH ≡ C – CH3; CH2 = CH – C ≡ CH Chọn đáp án A Câu 6: Dẫn V lít (đktc) hỗn hợp X gồm C 2H2 H2 qua ống sứ đựng Ni nung nóng thu hỗn hợp khí Y Dẫn Y vào lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu 12 gam kết tủa Khí khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam brom cịn lại khí Z Đốt cháy hồn tồn khí Z thu 2,24 lít CO (đktc) 4,5 gam H2O Giá trị V A 11,2 lít B 16,8 lít C 22,4 lít D 33,6 lít (Trích đề thi TSCĐ - A – 2007) [3] Hướng dẫn C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3 0,05 mol 0,05 mol Số mol Br2 = số mol C2H4 = 0,1 mol Khí Z gồm C2H6 H2 nên C2H6 + 3,5O2 → 2CO2 + 3H2O 0,05 mol 0,1 mol 0,15 mol H2 + 0,5O2 → CO2 + H2O 0,1 mol (0,25-0,15) mol Ta có C2H2 + H2 → C2H4 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol C2H2 + 2H2 → C2H6 0,05 mol 0,1 mol 0,05 mol Vậy V = [(0,1 + 0,05 + 0,05) + (0,1 + 0,1 + 0,1)] 22,4 = 11,2 (lít) Chọn đáp án A Câu 7: X tác dụng với hiđro cho isopentan X đồng phân C 5H8 Cho 2,72 gam X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 cho m gam kết tủa Giá trị m A gam B gam C gam D gam Hướng dẫn số mol AgNO3 pư = nX = 0,04 mol (vì X đồng phân C5H8 khác C2H2) mol AgNO3 pư = (m↓ - mX) / 107 Suy m↓ = 0,04 107 + 2,72 = (gam) Chọn đáp án C 15 Câu 8: Hiđrocacbon X có cơng thức phân tử C7H8 Cứ 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch AgNO3/NH3 1M Hiđrocacbon X cộng hợp với hiđro thu hiđrocacbon có khả tạo loại gốc hiđrocacbon hóa trị I Cơng thức cấu tạo X A CH ≡ C – CH2 – CH2 – CH2 – C ≡ CH B CH ≡ C – CH(CH3) – CH2 – C ≡ CH C CH ≡ C – C(CH3)2 – C ≡ CH D CH ≡ C – CH(C2H5) – C ≡ CH Hướng dẫn Số liên kết ba đầu mạch = 0,2 / 0,1 = Vậy X có liên kết ba đầu mạch mà cộng H tạo HCB có khả tạo loại gốc HCB hóa trị I Nên CTCT X : CH ≡ C – CH2 – CH2 – CH2 – C ≡ CH Chọn đáp án A Câu 9: Cho hiđrocacbon X mạch không phân nhánh qua bình đựng dung dịch AgNO3/NH3 dư Thấy khối lượng bình tăng 11,7 gam có 43,8 gam kết tủa Cơng thức cấu tạo X A CH ≡ C – CH2 – CH2 – C ≡ CH B CH ≡ C – CH(CH3) – C ≡ CH C CH ≡ C – CH = C = CH – CH3 D CH ≡ C – CH = CH – CH = CH2 Hướng dẫn Số mol AgNO3 = (m↓ - mX) / 107 = 0,3 mol CxHy + kAgNO3 + kNH3 → CxHy-kAgk↓ + kNH4NO3 0,3/k mol 0,3 mol Suy mX = 0,3/k (12x + y) = 11,7 Suy 12x + y = 39k Với k = suy 12x + y = 39 Khơng có giá trị x, y thỏa mãn Với k = suy 12x + y = 78 Chỉ có x = 6, y = thỏa mãn Vậy X có CTPT C6H6 có liên kết ba đầu mạch Nên CTCT X CH ≡ C – CH2 – CH2 – C ≡ CH Chọn đáp án A Dạng 4: Phản ứng đốt cháy ankin Phương pháp giải nhanh + Phương trình đốt cháy ancol CnH2n-2 + (3n-1)/2O2 → nCO2 + (n – 1)H2O + số mol CO2 > số mol H2O số mol ankin = số mol CO2 - số mol H2O + số nguyên tử C = n = số mol CO2/số mol ankin + Hỗn hợp ankin ankan cháy mà cho số mol CO = số mol H2O số mol ankin = số mol ankan ngược lại + mC = 12 số mol CO2 + mH = số mol H2O + mHCB = mC + mH + số nguyên tử C trung bình HCB = số mol CO2/số mol HCB + số nguyên tử H trung bình HCB = 2.số mol H2O/số mol HCB 16 + Hỗn hợp gồm ankin anken cháy ln có số mol ankin = số mol CO – số mol H2O + 2.số mol O2 = 2.số mol CO2 + số mol H2O Câu 1: Hỗn hợp X có tỉ khối so với hiđro 21,2 gồm propan, propen, propin Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu tổng khối lượng CO2 H2O A 19,76 gam B 18,56 gam C 1,9,07 gam D 18,96 gam (Trích đề thi TSĐH – A – 2008) [3] Hướng dẫn MX = 21,2 = 42,4 Ta có mX = 0,1 42,4 = 4,24 (gam) Vì hỗn hợp X chứa HCB có nguyên tử C nên số mol CO2 = nHCB = 0,3 mol Suy mC = 12 0,3 = 3,6 gam Nên mH = 4,24 – 3,6 = 0,64 gam Suy số mol H2O = 0,32 mol Vậy tổng khối lượng CO2 H2O = 0,3 44 + 0,32 18 = 18,96 gam Chọn đáp án D Câu 2: Đốt cháy hồn tồn lít hỗn hợp khí gồm C 2H2 hiđrocacbon thu lít CO2 lít H2O CTPT X A C4H4 B C2H4 C C4H6 D C2H6 (Trích đề thi TSĐH – B – 2008) Hướng dẫn số nguyên tử C trung bình HCB : 2/1 = Mà C2H2 có ngun tử C nên HCB cịn lại phải có nguyên tử C Số nguyên tử H trung bình HCB : (2 2)/1 = Mà C2H2 có nguyên tử H < nên HCB cịn lại phải có số nguyên tử H > Nên HCB C2H6 Chọn đáp án D Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm ankan X ankin Y thu số mol CO2 số mol H2O % số mol X, Y hỗn hợp M A 40% 60% B 50% 50% C 30% 70% D 25% 75% (Trích đề thi TSCĐ – A, B – 2008) [3] Hướng dẫn Hỗn hợp gồm ankan akin cháy cho số mol CO2 = số mol H2O nên số mol ankan = số mol ankin Vậy % số mol ankan = % số mol ankin = 50% Chọn đáp án B Câu 4: X hỗn hợp gồm anken ankin Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu 1,904 lít CO2 (đktc) 1,26 gam H2O Mặt khác m gam X làm màu vừa hết dung dịch chứa 6,4 gam Br2 CTPT hiđrocacbon A C4H8 C3H4 B C4H8 C2H2 C C3H6 C3H4 D C3H6 C4H6 Hướng dẫn 17 Ta có số mol ankin = số mol CO2 – số mol H2O = 0,085 – 0,07 = 0,015 mol Số mol Br2 pư = số mol anken + 2.số mol ankin Suy số mol anken = 0,04 – 0,015.2 = 0,01 mol Gọi CTPT anken CnH2n ankin CmH2m-2 Ta có số mol CO2 = n.0,01 + m.0,015 = 0,085 Suy 2n + 3m = 17 Chỉ có n = 4, m = thỏa mãn Vậy CTPT HCB C4H8 C3H4 Chọn đáp án A Câu 5: Đun nóng 7,6 gam hỗn hợp X gồm C2H2, C2H4, H2 bình kín có xúc tác Ni thu hỗn hợp khí Y Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Y, dẫn sản phẩm cháy thu qua bình I đựng H2SO4 đặc, bình II đựng Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình I tăng 14,4 g Khối lượng tăng bình II A 20 gam B 21 gam C 22 gam D 24 gam Hướng dẫn Ta có mX = mY = 7,6 gam Khối lượng bình I tăng = khối lượng H2O = 14,4 gam Suy số mol H2O = 0,8 mol Mà mC + mH = mY Suy mC = 7,6 – 2.0,8 = gam Suy nC = 0,5 mol Vậy khối lượng CO2 = khối lượng bình II tăng = 0,5.44 = 22 gam Chọn đáp án C Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 10 ml hiđrocacbon X cần 55 ml oxi, làm lạnh sản phẩm cháy thấy cịn 40 ml khí Y CTPT X A C2H2 B C3H4 C C4H8 D C4H6 Hướng dẫn Ta có 2.thể tích O2 = 2.thể tích CO2 + thể tích H2O Suy thể tích H2O = 2.55 – 2.40 = 30 ml Số nguyên tử C = 40/10 = Số nguyên tử H = 2.30/10 = Vậy CTPT X C4H6 Chọn đáp án D Câu 7: X hỗn hợp gồm ankin ankan có tỉ khối so với hiđro 17,5 Đốt cháy hồn tồn lượng X cho số mol CO số mol H2O Biết X không tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 CTCT hiđrocacbon A CH4, CH ≡ CH B CH4, CH3 – C ≡ C – CH3 C C2H6, CH ≡ C – CH3 D C2H6, CH3 – C ≡ C – CH3 Hướng dẫn Chọn đáp án D Kiểm nghiệm Để kiểm tra hiệu việc phân loại dạng tập đưa cách giải tổng quát sau cho HS làm tập cụ thể so với việc không phân loại 18 tập không đưa công thức tổng quát mà cho HS làm tập cụ thể ngay, tiến hành thực nghiệm sau: Năm học 2013 – 2014 tiến hành thực nghiệm lớp ơn thi đại học có sĩ số lực học tương đương có mức độ tư không tốt: - Lớp thực nghiệm 12C5 - Lớp đối chứng 12C6 Năm học 2014 – 2015 tiến hành thực nghiệm lớp: - Lớp thực nghiệm 12C4 - Lớp đối chứng 12C5 Bài dạy cho lớp thực nghiệm tiến hành theo kiểu dạy xong lí thuyết, bước đưa dạng tốn cách giải sau cho làm cụ thể Bài dạy cho lớp đối chứng thiết kế theo kiểu dạy thông thường dạy xong lí thuyết cho làm tập cụ thể Trước tiến hành thực nghiệm, thực nghiệm cho lớp làm kiểm tra 15 phút theo hình thức trắc nghiệm sau thực nghiệm tháng kiểm tra lại độ bền kiến thức kiểm tra trắc nghiệm 15 phút Tổng số kiểm tra thu 170 gồm 80 đối chứng 90 thực nghiệm, kết tổng hợp theo bảng sau : Bài số Công thức Số TN ĐC TN ĐC TN ĐC 45 40 45 40 90 80 Tổng số Điểm TB (