BA CHUYÊN đề bài tập ANKAN

KHƠNG CĨ GIẤC MƠ NÀO TRỞ THÀNH HIỆN THỰC NẾU BẠN KHÔNG THỨC DẬY VÀ LÀM VIỆC MỘT SỐ MÀN ẢO THUẬT HÓA HỌC VUI Phát dấu tay Để điều tra vụ án mạng hay trộm cắp, công an thường rắc bột để phát dấu vân tay thủ phạm Ta biểu diễn thí nghiệm vui Bạn đưa tờ giấy trắng cho khán giả yêu cầu họ bí mật in đầu ngón tay ngón tay trỏ hai bàn tay người lên tờ giấy Bạn thu lại tờ giấy mang đậy úp tờ giấy lên miệng lọ đựng cồn iot Sau thời gian, lấy bạn thấy rõ dấu tay xuất giấy Bạn cần thu chứng minh thư khán giả để đối chiếu dấu tay tìm “thủ phạm” Giải thích: Khi ta in tay lên giấy, tay ta để lại giấy vết mỡ da Cồn iot hòa tan vết mỡ làm xuất dấu tay Đốt cháy bàn tay Xắn tay áo nhúng bàn tay cổ tay vào chậu nước Sau nhỏ vài giọt axeton vào lòng bàn tay châm nhanh lửa đèn cồn Bàn tay bắt lửa bốc cháy Bạn đừng sợ, ete hay axeton cháy nhanh loáng cháy hết, lửa tắt Bạn thấy nóng khơng bị bỏng Giải thích: Ete axeton chất bay nhanh bắt lửa mạnh Với vài giọt chất trên, cháy nhiệt lượng tỏa đủ để làm bay phần nước da tay Vì thế, ta cảm thấy nóng khơng Những cốc “thần” Bạn bày loạt cốc không lên bàn tuyên bố cốc có phép thần Bạn ném mẩu bơng vào cốc trên, mẩu tự bốc cháy Cách làm giải thích: Ở đáy cốc, bạn cho hỗn hợp sền sệt KMnO H2SO4 đậm đặc Với lượng nhỏ hỗn hợp đáy cốc người xem khơng nhìn thấy Bạn viên mẩu đem tẩm cồn ném vào cốc Khi tiếp xúc với hỗn hợp tự bốc cháy Pháo hoa động tác bạn cầm que diêm đốt vào dung dịch có sẵn bàn , lửa thường thấy tiêt mục pháo bạn cần pha hỗn hợp hoá chất sau theo tỉ lệ: LỬA XANH kali clorat ( KClO3) .8 đồng sulphua (CuS) lưu huỳnh(S) thuỷ ngân clorua( HgCl2) đồng oxit(CuO) than .1 MỘT SỐ MẨU CHUYỆN VUI VỀ HÓA HỌC HĨA HỌC KHÁC TỐN HỌC CHỖ NÀO? Một hơm, nhà toán học Đức Karl Gauss tranh luận với nhà hóa học Ý Avogadro Ơng Gauss tỏ khinh thường hóa học cho có tốn học có định luật, hóa học người phục vụ cho tốn học mà thơi Avogadro dẫn Gauss vào phòng thí nghiệm tự làm phản ứng: Cho thề tích O tác dụng với hai thể tích H để tạo thành hai thể tích H2O dạng hơi: 2H2 (k) + O2 (k) → 2H2O (h) Lúc nhà hóa học mỉm cười bảo nhà toán học rằng: - Ngài thấy chưa! Nếu hóa học muốn tốn học phải chào thua Hai cộng một, bất chấp toán học hai thơi NHÀ HĨA HỌC NGHIÊN CỨU Nguyên tố hóa học vỏ trái đất: * Nhiều nhất: O=50% ; Si=26% ; Al=7,4% ; Fe=4,7% ; Ca=3,3% ; Na=2,4% ; K=2,35% ; Mg=1,9% ; H=1% ; Ti=0,6% * Ít nhất: Tổng lượng poloni: 9600t ; actini 26000t ; radon29(C2H6) � M X =29 �� �X � ch� t c�M số mol CO2 �� � Ankan Một số công thức sử dụng trình giải tập BTNT:O Phương pháp trung bình ���� 2nO2  2nCO2  nH2O Bài toán cho nhiều ankan sử dụng phương BTKL ��� � mAnkan  mO2  mCO2  mH2O pháp trung bình Đặt CTPT trung bình ankan: Ph� � ng tr� nh tr� ng th� i kh� l�t� � ng CnH2n +2 � n P: � p su� t kh� i kh� (atm) � � V: Th�t� ch kh� i (l� t) � � PV  nRT � n: S�mol kh� i kh� � T=toC  273 � � R  0,082(P : � o b� ng atm) � nAnkan  nH2O  nCO2 ch�s�n = Kết luận giá trị phù hợp nCO2 nAnkan Xử lý số liệu tốn oxi hóa hồn tồn ankan(đốt cháy): Khi tốn không cho trực tiếp sản phẩm cháy Loại 1: Sản phẩm cháy qua hai bình Loại 2: Sản phẩm cháy qua bình SP Ch� y: CO2 +H2O qua B� nh Ca(OH)2 d� (ki� m d� ) �������� �(m b� nh t� ng) m b� nh t� ng =mH2O  mCO2 KHƠNG CĨ GIẤC MƠ NÀO TRỞ THÀNH HIỆN THỰC NẾU BẠN KHÔNG THỨC DẬY VÀ LÀM VIỆC SP Ch� y: CO2 +H2O l� n l� � t qua SP Ch� y: CO2 +H2O qua B� nh 1:H2SO4(��c) ho� c P2O5 � �(m b� nh t� ng) ��������� � B�nh 2: Ca(OH)2 d�(ki�m d�) nh t� ng) ����������(m b� m b� nh t� ng =mH2O B� nh Ca(OH)2 d� (ki� m d� ) �������� �(mdung d�ch gi� m v�CaCO3 �) m b� nh t� ng =mCO2 SP Ch� y: CO2 +H2O qua m dung d�ch gi� m =mCaCO3 - (mH2O  mCO2 ) B� nh Ca(OH)2 kh� ng d� ������� � �� a v�b� i to� n CO2 t� c d� ng v� i dd ki� m ��h� c th� � ng gi� i b� ng pp � �th� � �h� c PHẦN 2: MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 2,2 gam ankan X thu 3,36 lít khí CO2 (đktc) Cơng thức phân tử X A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H10  O2 2,2 g Ankan ��� � 0,15(mol)CO2 M Ankan  14n   H2O PT theo s�mol ankan 2,2 0,15  � n  3(C3H8 ) 14n  n  O2 2,2 g Ankan ��� � 0,15(mol)CO2  H2O M Ankan  14n  PT theo s�mol ankan m 2,2 S�d� ng c� ng th� c: nAnkan = � nAnkan  M 14n  nCO2 S�d� ng c� ng th� c: ch�s�n = nAnkan nCO2 0,15 � nAnkan =  ch�s�n n Theo hai pp t� nh th�s�mol ankan ph� i nh�nhau: 2,2 0,15  14n  n Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam ankan X thu 11,2 lít khí CO2 (đktc) Công thức phân tử X A C2H6 B C3H8 C C4H10 D C5H12(ĐA) Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,88 gam ankan X thu 1,44 gam H2O Công thức phân tử X A C2H6 B C3H8 C C4H10 D C5H12 HD:  O2 BTNT:C 0,88 g X ��� � 0,08(mol)H2O ���� nCO2  nC  0,06(mol)  CO2 BTNT:H ��� � � nH  0,08*  0,16(mol) � mH  0,16(g) � nAnkan  0,08  0,06  0,02(mol) mC  mAnkan  mH  0,88  0,16  0,72(g) � Ch�s�n = � nC  0,72  0,06(mol) 12 0,06 3 0,02 Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn ankan mạch khơng nhánh (X) thu CO2 H2O có X n CO2 : n H 2O =4: A Propan B Butan HD:  O2 X ��� � CO2  H2O nCO2 : nH2O  : C Isobutan D Pentan Bài tốn khơng cho số mol cụ thể, cho tỉ lệ số mol thể tích gọi số mol phù hợp theo tỷ lệ để tính tốn Coi s�mol H2O l�4(mol) v�s�mol CO2 l�5(mol) �� � nX  5  1(mol) � n   4(C4H10 :M� ch th� ng: butan) Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 15 cm3 ankan A thu 105 cm3 hỗn hợp CO2 H2O Biết thể tích đo điều kiện nhiệt độ áp suất Xác định A thể tích O2 dùng? A C3H8, 75 cm3 B C3H8, 120 cm3 C C2H6, 75 cm3 D C4H10, 120 cm3 O 3 Trong điều kiện nhiệt độ 15cm X ��� �105 cm (CO2(x)  H2O(y)) áp suất tỉ lệ số mol tỉ lệ x  y  105 � x  45 � 45 thể tích nên tính tốn theo thể �� � VX  60 45  15� n  3 � y  x  15 y  60 15 � � tích số mol 2* 45  60 BTNT:O ���� 2VO  2.VCO  VH O � VO   75(cm3) 2 2 2 Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon A thu 4,48 lít CO2 (đktc) 7,2 gam H2O Vậy A A CH4 B C2H4 C C2H6 D C3H8 HD: +O2 � nAnkan  0,4 - 0,2 =0,2(mol) Hi� rocacbon ��� � 0,2(mol)CO + 0,4 (mol)H O 2 nH2O  nCO2 � Ankan � n= 0,2  1� CH4 0,2 V  1,75V CO Câu 7: Đốt cháy hoàn tồn hidrocacbon A CO2 H2O O (đktc).Vậy A là? A C4H12 B C3H8 C C4H10 D C2H6 +VO2 nH O  nCO � Ankan Hi� rocacbon ��� �1,75V -H2O CO2 L� y nCO2  1(mol) � nO2  1,75(mol) BTNT:O ��� � �1,75*  1*  nH2O �� � nH2O  1,5(mol) 2 2 � nAnkan  1,5 - =0,5(mol) � n=  � C2H6 0,5 Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol hidrocacbon A thấy khối lượng CO2 sinh 44 gam Vậy A A C3H8 B C4H10 C C5H10 D C6H12 Câu 9: Trộn hidrocacbon A với lượng vừa đủ khí O2 thu hỗn hợp X nặng 28,4 gam Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thu 22,4 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm CO2 H2O Tính tỉ khối Y so với Heli? A 7,10 B 28,40 C 14,20 D 3,55 10 KHƠNG CĨ GIẤC MƠ NÀO TRỞ THÀNH HIỆN THỰC NẾU BẠN KHÔNG THỨC DẬY VÀ LÀM VIỆC Hi� rocacbon(A):28,4(g) +O2 �� � X: 22,4(l) CO2 +H2O BTKL ��� � mA  mO2  mCO2  mH2O  28,4(g) 28,4  28,4(g/ mol) 28,4 �� � dX /He   7,1 �� �MX  Câu 10: Trộn hidrocacbon A với lượng vừa đủ khí O2 thu m gam hỗn hợp X Đốt cháy hoàn d Y  15,5 toàn hỗn hợp X thu 8,96 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm CO2 H2O có H Xác định giá trị m? A 31,0 B 77,5 C 12,4 D 6,2 Câu 11: Đốt cháy hoàn toàn m gam hiđrocacbon X Sản phẩm thu hấp thụ vào nước vơi dư tạo gam kết tủa Lọc kết tủa, cân lại bình thấy khối lượng bình nước vơi giảm 1,376 gam X có cơng thức phân tử : A CH4 B C5H12 C C3H8 D C4H10 CaCO :4(g) CO2 Ca(OH) d� � � � mdd gi�m  m �(mCO2  mH2O ) � mH2O  0,864(g) Hi� rocacbon(X): +O �� � ����� � H2O � 2 � �mdd gi�m :1,376(g) ���� � nCO2 =n �=  0,04(mol) 100 � mCO2  0,04* 44  1,76(g) BTNT:C �� � nH2O  0,048(mol) nH2O  nCO2 � Ankan � nAnkan  0,048 - 0,04 =0,008(mol) � n =5 Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu X cần 7,84 lít O2 (đktc) Sản phẩm cháy gồm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2, thấy có 19,7 gam kết tủa xuất khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam Lọc bỏ kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu 9,85 gam kết tủa CTPT X : A C2H6 B C2H6O C C2H6O2 D C3H8 BaCO :0,1(mol) � CO2 Ba(OH)2 � � +0,35molO2 � un n� ng dung d� ch(Ba(HCO3 )2 (X) ����� � ���� � �mdd gi�m : 5,5(g) ��������� � BaCO3 �H2O � 0,05 � Ba(HCO3)2 �� � BaCO3  CO2  H2O 0,05 0,05 BTNT:C ���� nCO2  nC  0,1 0,05 0,05  0,2(mol) mdd gi�m  m �(mCO2  mH2O ) � 5,5  19,7 (0,2* 44 mH2O ) � mH2O  5,4(g) � nH O  0,3(mol) ���� nO tr��c(0,35*2)  nO sau(0,2*2_0,3) � HCHC kh� ng c�oxi BTNT:O �� � HCHC l�hi� rocacbon nH2O  nCO2 � Ankan � nAnkan  0,3 - 0,2 =0,1(mol) � n=2 Câu 13: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A Sản phẩm thu hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch Ca(OH)2 0,2M, thu gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa, cân lại phần dung dịch thấy khối lượng tăng lên so với ban đầu 0,28 gam Hiđrocacbon có CTPT : 11 A C5H12 B C2H6 C C3H8 D C4H10 CaCO3:0,03(mol) CO2 Ca(OH)2:0,04(mol) � � +O2 (A) �� � �� ������ �� mdd t�ng :0,28(g) H2O � � Số mol kết tủa(y) 0,04 0,03 O 0,03 0,04 0,05 0,08 nCO2 mdd t�ng  (mCO2  mH2O )  mCaCO3 �� � mH2O  1,08 � nH2O  0,06 nH2O  nCO2 � Ankan � nAnkan  0,06 - 0,05 =0,01(mol) � n= 0,05 5 0,01 Câu 14: Đốt cháy lít hiđrocacbon với thể tích khơng khí (lượng dư) Hỗn hợp khí thu sau H2O ngưng tụ tích 18,5 lít, cho qua dung dịch KOH dư 16,5 lít, cho hỗn hợp khí qua ống đựng photpho dư lại 16 lít Xác định CTPT hợp chất biết thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất O2 chiếm 1/5 khơng khí, lại N2 A C2H6 B C2H4 C C3H8 D C2H2 � CO2 � � � 18,5(l) � O2(d� ) KOH d� O2(d� ) P d� � � +kh� ng kh�d� 1(l) RH ����� �� ���� 16,5(l) ��� �16(l)N � �N �2 �N � � H2O(ng� ng t� ) � Theo s�� � VO2(d�)  16,5 16  0,5(l) VCO2  18,5 16,5  2(l) VN2 16  4(Trong kh� ng kh� c�1 ph� n oxi v�4 ph� n nit� ) 4 � VO2(ph�n �ng)  VO2 (ban ��u)  VO2(d�)   0,5  3,5(l) VO2 ban � � u=  nH2O  nCO2 � Ankan � VAnkan  - =1(l) � n=  2(C2H6) BTNT:O ��� � � 2* 3,5  2*  VH2O � VH2O  3(l) Câu 15: Cho 400 ml hỗn hợp gồm nitơ hiđrocacbon vào oxi (dư) đốt Thể tích hỗn hợp thu sau đốt 1,4 lít Sau cho nước ngưng tụ 800 ml hỗn hợp, người ta cho lội qua dung dịch KOH thấy 400 ml khí Các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất Tìm cơng thức phân tử chất hữu tính phần trăm thể tích hiđrocacbon hỗn hợp đầu A C3H8 50% B C2H4.40% C C2H2.30% D C2H6.50% 12 KHƠNG CĨ GIẤC MƠ NÀO TRỞ THÀNH HIỆN THỰC NẾU BẠN KHÔNG THỨC DẬY VÀ LÀM VIỆC CO2 � CO2 � � O2(d� ) ng�ng t� O2(d� ) � �N +(l) O2d� � � KOH d� 0,4(l) � ���� �1,4(l) � ���� � 0,8(l) �N ���� 0,4(l) � �RH �N �N � O2(d� ) � � H2O � Theo s�� � VCO2  0,8  0,4  0,4(l) VH2O =1,4  0,4  0,4  0,6(l) nH2O  nCO2 � Ankan � VAnkan  0,6 - 0,4 =0,2(l) 0,2 � %V= *100%  50% 0,4 0,4 � n=  2(C2H6) 0,2 Câu 16: Nạp hỗn hợp khí có 20% thể tích ankan A (C nH2n+2) 80% thể tích O2 (dư) vào khí nhiên kế Sau cho nổ cho nước ngưng tụ nhiệt độ ban đầu áp suất khí nhiên kế giảm lần Cơng thức phân tử ankan A là: A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H10 Suy luận số mol dựa vào PT: �� CO2 �Ankan(1mol) 3n  � t n� � CnH 2n +2 + O2 �� � nCO2 +(n+1)H 2O �� � �� O2 (d� ) � O (4mol) 2(ban � � u) � � ) 3n  �H2O(ng�ng t� n ntr��c  1  S�d� ng PT: PV=nRT 3n  nsau  nCO2  nO2(d�)  1* n  (4  *1) Ptr��cV ntr��c P P  R.T  tr��c  tr��c  PsauV Ptr��c nsau Psau R.T �  � n  2(C2H6 ) 3n  1* n  (4  *1) o Câu 17: Hỗn hợp khí X gồm hiđrocacbon no, mạch hở A B đồng đẳng Đốt cháy X với 64 gam O2 (dư) dẫn sản phẩm thu qua bình đựng Ca(OH)2 dư thu 100 gam kết tủa Khí khỏi bình tích 11,2 lít 0oC 0,4 atm Công thức phân tử A B : A CH4 C2H6 B C2H6 C3H8 C C3H8 C4H10 D C4H10 C5H12 � � �� CO2 1mol CaCO3 � � �� +O2 (ban � � u l� y d� ):2mol Ca(OH)2d� H2O ����� � X(2 an kan k�ti� p) �������� � �� O2 (d� )=0,2(mol) � � PV O2(d�) � � (n= R=0,082, T=to  273) � RT �� t CTPT c� a ankan: CnH2n �� � S�mol ankan =1,6-1=0,6(mol) BTNT:C ��� � � nCO2  nCaCO3  1(mol) �� �n  1,6(CH4 v�C2H6 ) 0,6 nO2 (ph�n �ng)   0,2  1,8(mol) BTNT:O ���� �1,8*  1*  nH2O �� � nH2O  1,6(mol) Câu 18: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng hấp thụ hết 13 sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi dư thu 25 gam kết tủa khối lượng nước vôi giảm 7,7 gam CTPT hai hiđrocacon X : A CH4 C2H6 B C2H6 C3H8 C C3H8 C4H10 D C4H10 C5H12 � 0,25 mol CaCO3 � CO2 Ca(OH)2d� � � +O2 X(2 an kan k�ti� p) �� � �� ����� � mdung d�ch gi �m: 7,7gam � �H2O �� t CTPT c� a ankan: CnH2n BTNT:C ���� nCO2  nCaCO3  0,25(mol) mdung d�ch gi �m  mCaCO3� (mCO2  mH2O ) � mH2O  6.3(g) � nH2O  0,35(mol) �� � S�mol ankan=0,35-0,25=0,1(mol) �� � n  2,5(C2H6 v�C3H8 ) Câu 19: X hỗn hợp ankan A B thể khí điều kiện thường Để đốt cháy hết 10,2 gam X cần 25,76 lít O2 (đktc) Hấp thụ tồn sản phẩm cháy vào nước vơi dư m gam kết tủa a Giá trị m : A 30,8 gam B 70 gam C 55 gam D 15 gam b Công thức phân tử A B : A CH4 C4H10 B C2H6 C4H10 C C3H8 C4H10 D C3H8 C5H12 CO (a) Ca(OH)2d� +O2:1,15(mol) v� a� � � 10,2(g)X:2 an kan ������� ����� m(g) CaCO3 �(a) � H O(b) �2 �� t CTPT c� a ankan: CnH2n BTKL ��� �10,2  1,15* 32  44a 18b � 44a 18b  47(1) BTNT:O ���� 2a b  1,15*  2,3(2) a  0,7 � T�(1)(2) � � b  0,9 � � nCO2  nCaCO3�  0,7(mol) �� � m  70(g) nC H n 2n2  0,9 0,7  0,2 0,7  3,5 Ankan th�kh�n� n kh� ng c�C5H12 0,2 Ch�� : V�2 ankan kh� ng k�ti� p n� n c�th�c�tr� � ng h� p sau: � n CH4 CH CH � � � ho� c � ho� c � n  3,5 � C4H10 C4H10 C4H10 � � � 14 KHƠNG CĨ GIẤC MƠ NÀO TRỞ THÀNH HIỆN THỰC NẾU BẠN KHÔNG THỨC DẬY VÀ LÀM VIỆC 15 ... H2O PT theo s�mol ankan 2,2 0,15  � n  3(C3H8 ) 14n  n  O2 2,2 g Ankan ��� � 0,15(mol)CO2  H2O M Ankan  14n  PT theo s�mol ankan m 2,2 S�d� ng c� ng th� c: nAnkan = � nAnkan  M 14n ... C2H6O2 D C3H8 BaCO :0,1(mol) � CO2 Ba( OH)2 � � +0,35molO2 � un n� ng dung d� ch (Ba( HCO3 )2 (X) ����� � ���� � �mdd gi�m : 5,5(g) ��������� � BaCO3 �H2O � 0,05 � Ba( HCO3)2 �� � BaCO3  CO2  H2O... 2: MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Câu 1: Đốt cháy hoàn tồn 2,2 gam ankan X thu 3,36 lít khí CO2 (đktc) Cơng thức phân tử X A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H10  O2 2,2 g Ankan ��� � 0,15(mol)CO2 M Ankan  14n