Bài tập hiđrocacbon hay

Bài 1: Hỗn hợp khí X gồm hidrocacbon CnH2n-2 (phân tử có liên kết 3)và H2 dX/H2 = 6.5 Đun nóng X (có Ni xúc tác) để phản ứng xảy hoàn toàn hỗn hợp Y Cho Y qua dd Br2 thấy dd Br2 nhạt màu Xác định cơng thức phân tử CnH2n-2 % thể tích chất X Bài 2: Hỗn hợp X gồm hiđrocacbon thể khí H2 (tỉ khối X so với H2 4,8) Cho X qua Ni đun nóng đến phản ứng hồn tồn thu hỗn hợp Y (tỉ khối Y so với CH4 1) CTPT hiđrocacbon A C2H2 B C3H6 C C3H4 D C2H4 HD: - BTKL: mX=mY => 9,6nX=16nY =>nX/nY=5/3 - Tự chọn nX=5 nY=3 => nH2 pư = nX-nY = - Do MY=16 nên Y có H2 dư => Y gồm ankan H2dư CnH2n+2-2k + kH2 -> CnH2n+2 .2/k - Vậy Y chứa ankan: 2/k mol H2 dư (3-2/k) mol => mY=(14n+2).2k+2(3-2/k)=16.3 => 2n=3k - Do n≤4 -> n=3; k=2 nghiêmk => CTPT C3H4 Bài 3: Hỗn hợp X gồm hiđrocacbon thể khí H2 (tỉ khối X so với H2 6,7) Cho X qua Ni đun nóng đến phản ứng hoàn toàn thu hỗn hợp Y (tỉ khối Y so với H2 16,75) CTPT hiđrocacbon X A C3H4 B C3H6 C C4H8 D C4H6 HD: - BTKL: mX=mY => 16,75.2nX=6,7.2nY =>nX/nY=5/2 - Tự chọn nX=5 nY=2 => nH2 pư = nX-nY = mol > nY -> hiđrocacbon CnH2n-2 -> ban đầu có CnH2n-2: 1,5 mol H2: 3,5 mol -> n=3 -> C3H4 C2 Vi hôn hơp sau phan ưng co hiđro dư nên X phan ưng hêt Goi sô mol ban đâu la 1 mol Do phan ưng ko thêm chât bên ngoai nên lương sô mol chênh lêch trươc va sau phan ưng  la sô mol hiđro tham gia phan ưng = 1 ­ 0,4 = 0,6 mol TH1: A la ankin Vi hh sau tao ankan nên 1 mol A cân 2 mol H2 Sô mol A trong hh đâu la 0,3 mol Sô mol hiđro trong hh đâu = 1 ­ 0,3 = 0,7 mol mX=13,4=0,3A+0,7.2→A=40→A=C3H4 TH2: A la anken loai Bài 4: Hỗn hợp khí X gồm hidrocacbon A mạch hở H2 Đốt cháy hoàn toàn gam X thu 22 gam khí CO2 Mặt khác gam X tác dụng vừa đủ với 250ml dung dịch Br2 1M Xác định cơng thức phân tử A tính phần trăm thể tích hỗn hợp X A có dạng CnH2n+2-2k CnH2n+2-2k + kBr2 —> CnH2n+2-2kBr2k 0,25/k……………0,25 CnH2n+2-2k —> nCO2 0,25/k…………………0,5 —> 0,25n/k = 0,5 —> n = 2k A chất khí nên n ≤ Nếu k = —> n = —> nC2H4 = 0,25 —> nH2 = 0,5 Nếu k = —> n = —> nC4H6 = 0,125 —> nH2 = 0,125 Câu 20: Hỗn hợp X gồm C2H2 H2 lấy số mol Lấy lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác thích hợp, đun nóng hỗn hợp Y gồm chất Dẫn Y qua bình đựng nước brom thấy khối luợng bình tăng 10,8 gam 4,48 lít khí Z (đktc) có tỉ khối so với H2 Thể tích O2 (đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y A 33,6 lít B 22,4 lít C 16,8 lít D 44,8 lít Câu 20: Đáp án : A Coi C2H2 với H2 tác dụng với tạo chất C2H2,C2H4,C2H6,H2 qua bình brom có C2H6 H2 Bảo toàn khối lượng mx = my = 10,8 + 0,2.16 = 2x + 26x => x=0,5 Đốt cháy Y đốt cháy X => nO = 0,5 + 0,5.2.2 + 0,5 = 3mol =>V=3/2 22,4 = 3,36 Câu 21: Đun nóng hỗn hợp khí 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 O2 0,5 Khối lượng bình dung dịch brom tăng A 1,20 gam B 1,04 gam C 1,64 gam D 1,32 gam Câu 21: Đáp án : D Bảo tồn khối lượng ta có: mC2H2+mH2=m+mY => 0,06.26+0,04.2 = m+0,02.0,5.32 => m=1,32g Câu 22: Một hỗn hợp X gồm ankan A ankin B có số nguyên tử cacbon Trộn X với H2 để hỗn hợp Y Khi cho Y qua Pt nung nóng thu khí Z có tỉ khối CO2 (phản ứng cộng H2 hoàn tồn) Biết VX = 6,72 lít = 4,48 lít CTPT số mol A, B hỗn hợp X (Các thể tích khí đo đkc) A 0,1 mol C2H6 0,2 mol C2H2 B 0,1 mol C3H8 0,2 mol C3H4 C 0,2 mol C2H6 0,1 mol C2H2 D 0,2 mol C3H8 0,1 mol C3H4 Câu 22: Đáp án : D phản ứng cộng hidro hoàn toàn => sau phản ứng hỗn hợp chứa ankan => tỉ khối CO2=1 => Mtb=44 => C3H8 => Vx=0,3 VH2=0,2 => nAnkin=0,1 => nAnkan=0,3-0,1=0,2 Câu 23: Hỗn hợp ban đầu gồm ankin, anken, ankan H2 với áp suất atm Đun nóng bình với Ni xúc tác để thực phản ứng cộng sau đưa bình nhiệt độ ban đầu hỗn hợp Y, áp suất hỗn hợp Y atm Tỉ khối hỗn hợp X Y so với H2 24 x Giá trị x A 18 B 34 C 24 D 32 Câu 23: Đáp án : D Theo ra, ta có: Px/Py=dY/dX=M(Y)/M(X) Mà M(x)/H2=24 -> M(X)=48 -> M(Y)= (4 48)/3=64 -> dY/H2=64:2=32 Câu 24: Dẫn V lít (ở đktc) hh X gồm axetilen hiđro qua ống sứ đựng bột niken nung nóng, thu khí Y Dẫn Y vào lượng dư AgNO3 dd NH3 thu 12 gam kết tủa Khí khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam brom lại khí Z Đốt cháy hồn tồn khí Z 2,24 lít khí CO2 (đktc) 4,5 gam H2O Giá trị V A 11,2 B 13,44 C 5,60 D 8,96 Câu 24: Đáp án : A C2H2 + H2 →hh C2H2 dư, C2H4, C2H6, H2 dư C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3→ C2Ag2 + 2NH4NO3 0,05< 0,05 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 0,1< 0,1 C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O 0,05< 0,1< -0,15 2H2 + O2 → 2H2O 0,1< 0,1 => nC2H2= 0,2 mol nH2 bđ = nH2 pứ + nH2 dư=0,3 mol => V=11,2 (l) Câu 25: Cho hỗn hợp X gồm CH4, C2H4 C2H2 Lấy 8,6 gam X tác dụng hết với dung dịch brom (dư) khối lượng brom phản ứng 48 gam Mặt khác, cho 13,44 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3, thu 36 gam kết tủa Phần trăm thể tích CH4 có X A 40% B 20% C 25% D 50% Câu 25: Đáp án : D C2H4+Br2 ->C2H4Br2 a a a C2H2+2Br2 ->C2H2Br4 b 2b -b C2H2+2AgNO3+2NH3 ->C2Ag2+2NH4NO3 kb 2kb -2kb -kb Trong 8,6g X chứa a (mol) C2H4; b(mol) C2H2; c (mol) CH4 ==>Trong 13,44 lít chứa kb(mol) C2H2 nC2Ag2=0,15 (mol) ==>nC2H2=0,15 (mol) ==>%nC2H2 X=0,15/0,6=25% nBr2=0,3 mol Ta có hệ sau: 28a+26b+16c=8,6 b=25%(a+b+c) a+2b=0,3 ==>a=0,1;b=0,1;c=0,2 ==>%CH4 X=50% IV DẠNG BÀI TẬP ANKEN PHẢN ỨNG CỘNG VỚI H2 � CnH2n2 � CnH2n Ni ,t0 � � ��� � Ho� n h� � pY � CnH2n (d�) � �H (d�) �H2 �2 Hỗn hợp X - Nếu phản ứng xảy hồn tồn hết H dư anken ngược lại, hết hai - Nếu phản ứng xảy không hồn tồn hai dư - Trong phản ứng cộng H2 ta ln có : + Số mol giảm nX > nY => nX – nY = nH2pư = nanken pư MY  + mX = mY Do + dX /Y  MX MY  mY mX m   MX  X nY nY nX nX nY - 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 CnH2n => n CnH2n 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 H 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 � CnH2n+2 a) CnH2n + H2 ��� 3n  t0 Phản ứng đốt cháy B : CnH2n+2 + O2 ��� nCO2 + (n+1)H2O mol 3n  mol n mol 1 3n  Theo đề ta có : nCO2 = (nB + nO2) => n = (1 + ) => n = Vậy CTPT A: C3H6; B: C3H8 b) dX /Y  MX MX  nY nX 22,4 nX = 22,4 = mol Gọi a = nA; b = nB; c = nH2 ban đầu => a + b + c = mol => dX /Y  MX MX  nY nX = 0,7 => 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 � C3H8 C3H6 + H2 ��� 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 dX M X mX   H2 2nX dY MY mY   H2 2nY mX = mY nX > nY => dX dY  H H2 b) Giả sử lấy mol X, có amol C2H4 (1-a)mol H2 Theo đề dX M X   7,5  M X  15 H2 M X = 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 ,t0 C2H4 + H2 ���� C2H6 xmol xmol xmol Vì phản ứng xảy khơng hồn tồn nên nY = nC2H4dư + nH2 dư + nC2H6 = 0,5 – x + 0,5 –x + x = – x mY => M Y = = 18 = 1 x Vì mX = mY = 28 0,5 + 0,5 = 15 15  18 => 1 x => x = 0,17 mol => Hỗn hợp Y chứa 0,33 mol H2 dư; 0,33 mol C2H4 dư 0,17 mol C2H6 => %C2H4 = %H2 = 40%; %C2H6 = 20% c) Áp dụng công thức P1 n1  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) dX  0,688 KK a) Biết , xác định CTPT có A b) Chọn cơng thức A biết hỗn hợp Y qua dung dịch KMnO loãng dư cho 14,5 gam MnO kết tủa Tính nhiệt độ t với V = lít; P = 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) p1 Ta có P2 = => 2P1 = 3P2 Áp dụng cơng thức => 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 => MX  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 P2V => T = Rn = 292,50K hay 19,50C ... 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 CnH2n => n CnH2n... Ta có hệ sau: 28a+26b+16c=8,6 b=25%(a+b+c) a+2b=0,3 ==>a=0,1;b=0,1;c=0,2 ==>%CH4 X=50% IV DẠNG BÀI TẬP ANKEN PHẢN ỨNG CỘNG VỚI H2 � CnH2n2 � CnH2n Ni ,t0 � � ��� � Ho� n h� � pY � CnH2n (d�) �... C2H4 nC2H4 dư = 0,25 mol; b = 0,25 mol nY = nC2H4 dư + nC2H6 = 0,5 mol P2V => T = Rn = 292,50K hay 19,50C