Tài liệu ôn thi Đại học, THPT Quốc gia: Môn Toán: CÁC DẠNG BÀI TẬP HIDROCACBON, Nguyễn Văn Thái

THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 CÁC DẠNG BÀI TẬP HIDROCACBON LUYỆN THI TẠI : 23- NGÕ HUẾ - HAI BÀ TRƯNG –HN ĐT :09.789.95.825 DẠNG 1: PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn lượng chất hữu chứa C, H, Cl sinh 0,22 gam CO2 0,09 gam H2O, lại khí Cl2 Khi phân tích định lượng clo lượng chất dung dịch AgNO3 người ta thu 1,435 gam AgCl CTPT hợp chất là: A.CH2Cl2 B CH3Cl C C2H4Cl4 D C2H4Cl2 Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X, dẫn toàn sản phẩm cháy qua bình chứa dung dịch nước vơi (dư), khối lượng dung dịch bình giảm 2,48 gam tạo gam kết tủa Công thức phân tử X phản ứng là: A C6H14 B C7H14 C C7H16 D C6H12 Bài 3: A xycloankan, đốt cháy 672 ml khí A thấy khối lượng CO2 thu nhiều khối lượng H2O thu 3,12 gam khí A làm màu nước Brom A là: A xyclobutan B metylxyclopropan C etylxyclopropan D xyclopentan Bài 4: Đốt cháy hỗn hợp CH4, C2H6, C3H8 thu 2,24 lít CO2 (đktc) 2,7 gam H2O Thể tích O2 (đktc) tham gia phản ứng cháy là: A 2,48 lít B 3,92 lít C 4,53 lít D 5,12 lít Bài 5: Đốt cháy hồn tồn lượng stiren sinh 1,1 g khí CO2 .Khối lượng stiren phản ứng là: THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 A 0,325g B 0,26g C 0,32g D 0,62g Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 26,5 gam ankinbenzen hố X cần 294 lít khơng khí (đktc) Oxi hóa X thu axit benzoic Giả thiết khơng khí chứa 20% oxi 80% nitơ X là: A toluen B o-metyltoluen C etylbenzen D o-etyltoluen Bài 7: Đốt 6,72 lít hỗn hợp X (đktc) gồm ankan A ankin B thu 11,2 lít CO2 (đktc) 7,2 gam nước Thành phần phần trăm tích A, B hỗn hợp X là: A 25% 75% B 50% 50% C 33,3% 66,7% D 75% 25% Bài 8: Thể tích khơng khí (đktc) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol benzen là: A 84 lít B 74 lít C 82 lít D 83 lít Bài 9: Đốt hồn tồn hỗn hợp X gồm ankan ankin cần 6,72 lít O2 (đktc) sản phẩm dẫn qua dung dịch nước vôi dư thấy bình đựng nước vơi tăng a gam tách 20 gam kết tủa Giá trị a là: A 12,4 B 10,6 C 4,12 D 5,65 Bài 10: Đốt cháy hồn tồn thể tích khí thiên nhiên gồm: metan, etan, propan oxi khơng khí (trong khơng khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu 7,84 lít khí CO2 (ở đktc) 9,9 gam nước Thể tích khơng khí (ở đktc) nhỏ cần dùng để đốt cháy hồn tồn lượng khí thiên nhiên là: A.84 lít B 70 lít C 78,4 lít D 56 lít II THƠNG HIỂU Bài 11: X chất hữu Oxi hóa hồn tồn 9,45 gX, sản phẩm oxi hóa gồm CO2 H2O Cho hấp thụ sản phẩm oxi hóa vào bình đựng lượng dư dung dịch Ba(OH)2, khối lượng bình tăng 41,85 g Trong bình có tạo 132,975 g kết tủa Tỉ khối X so với metan 5,25 Khi cho X tác dụng với Br2 đun nóng, thu dẫn xuất monobrom X không cho phản ứng cộng hiđro X là: A Neopentan B Xyclopentan C Pentan D Xyclohexan Bài 12 Phân tích hồn tồn m gam hợp chất hữu A thu CO2, H2O HCl Dẫn tồn sản phẩm (khí hơi) qua dung dịch AgNO3 dự thất khí tích 4,48 lít Khối lượng bình đựng tăng thêm 9,1 gam có 28,7 gam kết tủa trắng Biết phân tử A có chứa nguyên tử Cl Vậy CTPT A là: A CH2Cl2 B C2H4Cl2 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 C C3H4Cl2 D C3H6Cl2 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 Bài 13: Có hỗn hợp X gồm C2H2, C3H6, C2H6 Đốt cháy hoàn toàn 24,8 gam hỗn hợp thu 28,8 gam H2O Mặt khác, 0,5 mol hỗn hợp tác dụng vừa đủ với 500 gam dung dịch Br2 20% Phần trăm thể tích khí hỗn hợp là: A 50; 20; 30 B 50; 25; 25 C 25; 25; 50 D 50; 16,67; 33,33 Bài 14: X hỗn hợp gồm etan, propan hiđro Đốt cháy hoàn toàn 9,8 gam hỗn hợp X sau dẫn tồn sản phẩm cháy vào 100 gam dung dịch H2SO4 98% nồng độ dung dịch H2SO4 giảm xuống cịn 83,05%, sau dẫn khí cịn lại vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu m gam kết tủa Tính giá trị m? A.70 gam B 50 gam C 65 gam D 48 gam Bài 15: Hỗn hợp X gồm C2H2, C3H6, C4H10 H2 Cho 11,2 lít khí (đktc) hỗn hợp X qua bình đựng brom dư thấy có 64 gam brom tham gia phản ứng Mặt khác, đốt cháy hoàn tồn 11,2 lít (đktc) X 55 gam CO2 m gam nước Giá trị m là: A.31,5 B 27,0 C 24,3 D 22,5 Bài 16: X hỗn hợp gồm propan, xyclopropan, butan xyclobutan Đốt m gam hỗn hợp X thu 63,8 gam CO2 28,8 gam H2O Thêm lượng hiđro vừa đủ vào m gam hỗn hợp X để thực phản ứng mở vòng (xúc tác Ni, t) thu hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 26,375 Tỉ khối hỗn hợp X so với H2 A 23,95 B 25,75 C 24,52 D 22,89 III VẬN DỤNG Bài 17: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C2H2, C3H4 C4H4 (số mol chất nhau) thu 0,09 mol CO2 Nếu lấy lượng hỗn hợp X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 khối lượng kết tủa thu lớn gam Công thức cấu tạo C3H4 C4H4 X là: A CH≡C-CH3, CH2=C=C=CH2 B CH2=C=CH2, CH2=C=C=CH2 C CH≡C-CH3, CH2=CH- C≡CH D CH2=C=CH2, CH2=CH-C≡CH Bài 18: Hỗn hợp khí A chứa N2 hai hiđrocacbon dãy đồng đẳng Khối lượng hỗn hợp A 18,3 gam thể tích 11,2 lít Trộn A với lượng dư Oxi đốt cháy, thu 11,7 gam H2O 21,28 lít CO2 Các thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn CTPT hiđrocacbon là: A C3H4; C4H6 B C4H6; C5H8 C C3H2; C4H4 D C2H4; C5H6 Bài 19: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin vinylaxetilen có tỉ khối so với H2 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 (dư) khối lượng bình tăng thêm m gam Giá trị m là: A.5,85 B 6,60 C 7,3 D 3,39 Bài 20: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 C4H10 lượng khơng khí vừa đủ thu 10,8g H2O hỗn hợp khí có tỉ khối so với hiđro 15 (coi khơng khí gồm 80% thể tích N2 lại O2) Giá trị m là: A.2 B C.6 D Bài 21: Đốt cháy hoàn toàn 4,3 gam chất hữu X thu hỗn hợp khí CO2, H2O HCl Dẫn hỗn hợp vào bình đựng dung dịch AgNO3 dư thu 5,74 gam kết tủa khối lượng bình dung dịch AgNO3 tăng thêm 2,54 gam Khí khỏi bình dung dịch AgNO3 dẫn vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thấy xuất kết tủa, lọc tách kết tủa, dung dịch lại cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư lại thấy xuất thêm kết tủa, tổng khối lượng kết tủa thí nghiệm 13,94 gam Biết MX < 230 g/mol Số nguyên tử O phân tử X là: A.4 B C D HD: A 5,74  0,04 mol  m H2O  2,54  36,5.0,04  1,08 gam  n H2O  0,04 mol 143,5 100(n CaCO3  n Ca(HCO3 )2  197n Ca(HCO3 )2  13,94 n CaCO3 0,08 Hệ phương trình n CaCO3 n Ca(HCO3 )2  0,1 n Ca(HCO3 )2  0,02 Cã n HCl  n AgCl  BT(m)  n CO2  0,08  0,02.2  0,12   m O(X)  4,3  12.0,12  1.(2.0,06  0,04)  35,5.0,04  1,28  n O(X)  0,08mol  n C : n H : n O : n Cl  0,12 : 0,16 : 0,08 : 0,04  : : :  X : C 3n H 4n O2n Cl n  107,5n  230  n  2,13 m¯ tỉng sè nguyªn tư H v¯ Cl ph°i l¯ sè ch¶n  n=2  X cã nguyªn tư O Bài 22: Đốt cháy hồn toàn 100 ml hỗn hợp gồm axetilen, propin amin (A) no, đơn chức băng lượng oxi vừa đủ thu 630 ml hỗn hợp Y gồm CO2, H2O N2 Dẫn tồn Y qua bình đựng H2SO4 đặc dư thấy thể tích giảm 305 ml Cho amin (A) tác dụng với HNO3 thấy khí N2 Biết khí đo ddktC Số đồng phân cấu tạo A là: A.1 B HD: B THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 C D THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 CTTQ cña amin A l¯ C n H2n 3 N Đặt a b c 100ml a,b,c l thể tích C H ,C H v¯ amin A 2  Cã : VH2O  a  2b  nc  1,5c  305  VCO2  VN2  2a  3b  nc  0,5c  630  305  325 a  b  60  a  b  c  325  305  20ml   c  40 185  60 185  b 185 n  n4 40 40 40  A : C H11 N m¯ A ph°n øng víi HNO3 t³o khí N nên A có nhóm amin gần với C bËc  60  b  40n  1,5.40  305  b  4n  185  A có đồng phân tha mn Bi 23: Đốt cháy hoàn toàn m gam cao su di isopren lưu hóa khơng khí vừa đủ (chứa 20% 0, 80% N.), làm lạnh hỗn hợp sau phản ứng để ngưng tụ hết nước thu 1709,12 lít hỗn hợp khí (đktc) Lượng khí làm tác dụng vừa hết với dung dịch chứa 0,1 mol Br2 Tính giá trị m? A 159,6 gam B 159,4 gam C 141,1 gam D 141,2 gam HD: B Đặt CTTQ cao su đ lưu hóa l¯ (C H8 )a S b : x mol  bx  nSO2  n Br2  0,1 mol  O2   n O2  (7a  b)x  n N2  4n O2  (28a  4b)x mol 1709,12  76,3mol 22,4  5ax  (28a  4b)x  0,1  76,3  33ax  4bx  76,2  ax  2,297 Cã n CO2  n SO2  n N2   m  68ax  32bx  68.2,297  32.0,1  159,4 gam Bài 24: Các Hiđrocacbon A, B thuộc dãy anken ankin Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp A, B thu khối lượng CO2 H2O 15,14 gam, oxi chiếm 77,15% Nếu đốt cháy hồn tồn 0,05 mol hỗn hợp A, B có tỉ lệ mol thay đổi ta thu lượng khí CO2 Tổng số nguyên tử cacbon A B là: A.10 B HD: A THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 C 11 D 12 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825   m CO2  m H2O  44n CO2  18n H2O  15,14 n CO  0,25 mol Cã    n CO2  n H2O  0,02 m O  16.(2n CO2  n H2O )  77,15%.15,14  11,68  n H2O  0,23 mol  Ankin : C n H2n : 0,02 mol Hỗn hợp gồm anken + ankin Đặt 0,02n  0,03m  0,25 Anken : C H : 0,03 mol m 2m  Do tØ lÖ mol A, B thay đổi m số mol CO2 không đổi n=m  Tỉng sè nguyªn tư C A,B l¯ 10 Bài 25: Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa hỗn hợp A gồm etan ankin (đều thể khí) có tỉ lệ mol : Thêm oxi vào bình hỗn hợp khí B có tỉ khối so với H2 18 Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp B sau đưa 0C thấy hỗn hợp khí bình có tỉ khối so với H2 21,4665 Công thức ankin là: A.C2H2 B C3H4 C C4H6 D C5H8 HD: C C H6 : a mol  Ankin thÓ khÝ, sè nguyên tử C < Đặt C n H 2n 2 : a mol O : b mol  Gọi hỗn hợp sau đốt l hỗn hợp C ta cã MB nB  MC nC  nB : nC  MC : MB  21,4665 :18  1,2 2a  b  0,12 Chän n B  1,2 mol  m B  18.1,2.2  43,2g   30a  (14n  2)a  32b  43,2  14na  36a  32.(2a  b)  43,2  14na  36a  32.1,2  43,2  a  m¯ 2a < 12  a < 0,6  2,4 7n  18 2,4  0,6  n  3,14  n   ankin : C H6 7n  18 IV VẬN DỤNG CAO Bài 26: Đốt cháy hoàn toàn 5,52 gam chất X thu hỗn hợp khí A gồm CO2 HCl, H2O N2 Cho phần A chậm qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 1,82 gam có 0,112 lít khí khơng bị hấp thụ Phần cịn lại A cho lội chậm qua dung dịch AgNO3 HNO3 dư thấy khối lượng dung dịch giảm 2,66 gam có 5,74 gam kết tủa Biết phản xảy hồn tồn Phân tử khối X có giá trị gần với giá trị sau đây? A 172 B 188 HD: C THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 C 182,0 D 175,5 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 0,112  n CO2  n CaCO3  0,06 mol v¯ n N2  22,4  0,005mol  PhÇn qua Ca(OH)2 d ­   m gi ° m  m CaCO3  m CO2  m H2O  m HCl  1,82  m H2O  m HCl   0,06.44  1,54  1,54 gam  5,74  n HCl  n AgCl  143,5  0,04 mol  PhÇn   m gi ° m  m AgCl  m HCl  m H2O  2,66  m H2O  m HCl  5,74  2,66  3,08   n H2O  0,09 mol  V× [m H2O  m HCl ]2  2[m H2O  m HCl ]1  phÇn cã n HCl  0,02 mol,n H2O  0,045mol  VËy ®èt ch²y 5,52 gam X t³o 0,18 mol CO2 ;0,135 mol H O;0,015 mol N ;0,06 mol HCl BT(m)   m O2  44.0,18  18.0,135  28.0,015  35,5.0,06  5,52  7,44 gam  n O2  0,2325mol BT(O)   n O(X)  2.0,18  0,135  2.0,2325  0,03mol  n C : n H : n O : n N : n Cl  0,18 : 0,33 : 0,03 : 0,03 : 0,06  :11:1: 1:  X : C H11ONCl  M X  184 Bài 27: Cho hỗn hợp T gồm X, Y, Z (Mx +MZ = 2MY) ba hiđrocacbon mạch hở có số nguyên tử C theo thứ tự tăng dần, có cơng thức đơn giản Trong phân tử chất, C chiếm 92,31% khối lượng Đốt cháy 0,01 mol T thu không 2,75 gam CO2 Đun nóng 3,12 gam T với dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu m gam kết tủa Biết có chất T có số mol Giá trị m là: A.7,98 B 11,68 C 13,82 D 15,96 HD: C Gäi CT §GN cđa X, Y, Z l¯ C x Hy  %mC  12x 100%  92,31%  x  y 12x  y  CT §GN cđa X, Y, Z l¯ CH  Sè nguyên tử C trung bình = Vì số nguyên tử H chản nên số nguyên tử C l số ch¶n THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 n CO2 nT  2,75  6,25 44.0,01 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 3,12  C H ,C H ,C H : n X  n Y  n Z  52.3  0,02 mol  3,12  hidrocacbon cã thÓ l¯ C H ,C H ,C H8 : n X  n Y  n Z   mol  78.3 75  C H ,C H6 ,C10 H10 : n X  n Y  n Z  3,12  mol 78.3 75 Để lượng kết tủa thu l lớn số nối ba đầu mch T l¯ lín nhÊt   m max(1)  3,12  (108  1).(2.0,02  0,02  2.0,02)  13,82 g  1   m  max(2)  3,12  (108  1).(   )  10,25g  KÕt tđa lín nhÊt: 13,82g  75 75 75  1  m max (3)  3,12  (108  1).(2   )  11,68g 75 75 75  Bài 28: Hỗn hợp A gồm Hiđrocacbon CxH2x+2, CyH2y, CzH2z-2 mạch thẳng cho điều kiện thích hợp để tồn dạng khí (x  y  z) Đốt cháy A thu thể tích CO2 H2O Cho A tác dụng với lượng vừa đủ 72 gam brom dung dịch thấy 3,36 lít khí Đốt cháy khí thu n1, n2, n3 lít khí CO2 (đktc) Biết 0,0225(n1 + n2 + n3) = n1n2n3 Đốt cháy hỗn hợp B khác chứa hidrocacbon thu n mol CO2 gam nước Biết khối lượng B 8,25 gam Giá trị n là: A.0,625 B 0,604 C 0,9 D Đáp án khỏc HD: A Gọi a,b, c l số mol cña c²c hidrocacbon Tõ VCO2  VH2O  ax  by  cz  a(x  1)  by  c(z  1)  a  c 72  n Br2  b  2c  160  0,45mol Tõ ph°n øng víi brom ta cã   a  b  c  0,15mol 3,36 n  a   0,15 mol   22,4 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 Do 0,0225(n1  n  n )  n1 n n  0,15(x  y  z).0,0225  0,153.xyz  x  y  z  xyz Do x  y  z  xyz  3z  xy  CH   x=1;y  2;z   C H  CTTB : C x H C H   M C x H4  8,25  34  x  2,5  n CO2  2,5.0,25  0,625 mol 0,25 Bài 29: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Q gồm ankin X, Y Hấp thụ tồn sản phẩm cháy vào 4,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thu kết tủa khối lượng dung dịch tăng 3,78 gam so với ban đầu Cho dung dịch Ba(OH)2 vừa đủ vào dung dịch thu thêm kết tủa Tống khối lượng kết tủa lần 18,85 gam Biết số mol X 60% tổng số mol X Y có hỗn hợp Q Các phản ứng xảy hoàn toàn Công thức X, Y là: A C2H2 C4H6 B C4H6 C2H2 C C2H2 C3H4 D C3H4 C2H6 HD: A  m CaCO3  m BaCO3  100.(n CaCO3  n Ca(HCO3 )2 )  197n Ca(HCO3 )2  18,85 Ta cã hƯ ph­¬ng tr×nh   n CaCO3  n Ca(HCO3 )2  4,5.0,02  0,09mol  n CaCO3  0,04 mol   n CO2  n CaCO3  2n Ca(HCO3 )2  0,14 mol n  0,05mol Ca(HCO )  m ddt ă ng m CO2  m H2O  m CaCO3  44.0,14  18n H2O  100.0,04  3,78gam  n H2O  0,09mol  nankin  n CO2  n H2O  0,14  0,09  0,05mol  C Q  0,14  2,8  cãC H 0,05 0,05.2,8  0,05.2.60%   C H6 0,05.40% 0,05.2,8  40%.0,05.2 NÕu Y l¯ C H  C X   1,467  lo³i 0,05.60% NÕu X l¯ C H  C Y  Bài 30: Hỗn hợp X gồm anken, ankin, amin no, đơn chức (trong số mol ankin lớn anken) Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp O2 vừa đủ thu 0,86 mol CO2, H2O, N2 Ngưng tụ thấy hỗn hợp khí cịn lại 0,4 mol Công thức anken, ankin là: THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : ĐT :09.789.95.825 THẦY NGUYỄN VĂN THÁI : 09.789.95.825 ĐT :09.789.95.825 A C2H4 C3H4 B C2H4 C4H6 C CH4 C3H4 D C3H6 C4H6 HD: A  CO  N : 0,4 mol C n H m : x mol  O2 0,2 mol X    0,86 mol  C p H 2p 3 N : y mol H2 O : 0,46 mol  n CO2 0,4     A : CH3 NH C  nX 0,2  Ta thÊy  H  n H2O  2.0,46  4,6   anken hc ankin X cã sè nguyªn tư H