PP giải bài tập phản ứng cộng hiđro (lời giải chi tiết)

Bài 1: Một hỗn hợp gồm khí Metan, Etilen có thể tích 5 lít được trộn lẫn với 5 lít khí Hiđro rồi nung đến 250 0 C có bột kền xúc tác cho đến khi phản ứng kết thúc.. Sau khi trở lại nhữn[r]

(1)

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! BÀI TẬP PHẢN ỨNG CỘNG HIĐRO

I LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1 Công thức phân tử tổng quát công thức phân tử chất tương đương với hỗn hợp

Công thức chất Công thức chất tương đương

CxHy điều kiện: y  2x +

Hay CnH2n + – 2k điều kiện: x, y, n  N0 Với k tổng số liên kết  vòng

Nếu mạch hở > k = tổng số nối , kN

Cx Hy, x > 1; y >

Hay C n H2n + - 2k

n > 1; k 

k = 0: Ankan CnH2n + ; n 

C n H2n + ; n > k = 1: Xiclôankan hay anken

Xiclôankan: CnH2n ; n  Anken: CnH2n ; n 

C n H2n ; n >

k = (mạch hở): Ankađien hay ankyn Ankađien: CnH2n – ; n 

Ankyn: CnH2n – ; n 

C n H2n - ; n > k = 4: Aren (3 + vòng)

CnH2n – ; n 

C n H2n - ; n > Phản ứng cộng:

Hiđrocacbon có nối , Xiclopropan, xiclobutan có phản ứng cộng Cộng H2: với chất xúc tác Ni Pt nung nóng

CnH2n + – 2k + kH2 > CnH2n +

C n H2n + - 2k + k H2 > C n H2n + 1mol k mol 1mol

Hệ quả:

Độ giảm số mol hỗn hợp luôn số mol H2 tham gia phản ứng

(2)

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! II BÀI TẬP MẪU

Bài Hỗn hợp A gồm mêtan, axêtylen theo tỷ lệ thể tích 1:1 a/ Tinh chế CH4 từ hỗn hợp

b/ Tinh chế C2H2 từ hỗn hợp

Bài Hỗn hợp A gồm axêtylen hidro có tỷ khối so với hidro a/ Tính % thể tích khí hỗn hợp A,

b/ Đốt nóng hỗn hợp bình kín có bột Ni làm xúc tác thu hỗn hợp khí B

- Cho 1/2 khối lượng B qua dung dịch AgNO3 NH3 thấy tạo thành 0,12g kết tủa màu vàng Tính khối lượng C2H2 hỗn hợp B

- Cho 1/2 lượng khí B qua dung dịch nước Brơm thấy bình nặng thêm 0,041(g) Tính khối lượng êtylen có hỗn hợp B

Hướng dẫn:

a/ Cho hỗn hợp qua nước Br2 dư:

C2H2 + 2Br2  C2H2Br4 Tinh chế CH4

b/ Cho hỗn hợp qua dung dịch Ag2O (NH2) C2H2 + Ag2O  C2Ag2  + H2O - Lọc lấy kết tủa hoàn tan HNO3 C2Ag2 + HNO3  AgNO3 + C2H2  2

a Gọi số mol C2H2 x -> nH2 = - x

Ta có:

2 ) ( 26x x

=

-> x = 0, 25

Ta có: C2H2 chiếm 25%; H2Chiếm 75%

b Đốt nóng hỗn hợp

C2H2 + H2 o

t Ni

> C2H4

C2H2 + 3H2 0

t Ni

> C2H6

Hỗn hợp khí B; C2H2; C2H4; C2H6 Cho 1/2B qua dung dịch Ag2O (NH3) C2H2 + Ag2O  NH3 C2Ag2  + H2O

nC2H2 = nC2Ag2 = 240

12 ,

(3)

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Khối lượng C2H2 có hỗn hợp B: 0,0005.2 26 = 0,026(g)

- Cho 1/2 B qua dung dịch Br2 Các phản ứng:

C2H4 + Br2  C2H4 Br2 C2h2 + 2Br2  C2H2 Br4

- Khối lượng C2H4 hỗn hợp B là:

(0,041 - 026 ,

) = 0,056 (g)

III BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Một hỗn hợp gồm khí Metan, Etilen tích lít trộn lẫn với lít khí Hiđro nung đến 2500C có bột kền xúc tác phản ứng kết thúc Sau trở lại điều kiện lúc đầu Về nhiệt độ áp suất thể tích tổng cộng cịn lại lít dẫn qua dung dịch nước Brom Hỏi

1) Dung dịch Brom có bị màu khơng ?

2) Tính thành phần % theo thể tích CH4 C2H4 hỗn hợp lúc đầu

3) Nếu thay C2H4 thể tích C2H2 sau phản ứng thể tích tổng cộng ?

Bài 2: Hợp chất hữu A chứa hai nguyên tố X Y Đốt cháy hoàn toàn m gam A thu m gam H2O A có phân tử khối khoảng 150 < M < 170

a X Y nguyên tố gì?

b Xác định công thức đơn giản (công thức tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố tối giản) công thức phân tử A

Bài 3: Trong bình kín chứa hỗn hợp khí gồm hidrocacbon A hidro có Ni làm xúc tác ( thể tích khơng đáng kể ).Nung nóng bình thời gian ,thu khí B nhất.Ở nhiệt độ ,áp suất bình trước nung nóng gấp lần áp suất sau nung nóng Đốt cháy lượng B thu 8,8 gam CO2 5,4 gam H2O.Công thức phân tử X :

A.C2H4 B.C2H2 C.C3H4 D.C4H4 LỜI GIẢI VÀ ĐÁP ÁN

Bài Hướng dẫn:

a) Khi trộn hỗn hợp khí CH4; C2H4 với khí H2 đến phản ứng kết thúc có nghĩa phản ứng xảy hồn tồn có C2H4 phản ứng với H2

PTHH : C2H4+ H2

,

⎯⎯⎯⎯⎯ C2H6

Theo phản ứng ta có n C2H4 = nH2

Mà theo : nC2H4 < nH2 nên sau phản ứng có H2 (dư) CH4 ; C2H6 chất không phản ứng với dd Brom Nên Brom không màu

(4)

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! % C2H4 100% 40%

5

 

% CH4 = 100% - 40% = 60% c) Nếu thay C2H4 + 2H2 C2H6 Theo PTHH :

VH2 = 2VC2H2 = 2.2 = (l) => VH2 (dư) = - = (lít) Vhh = +2 + = (lít) Bài Hướng dẫn:

- Nêu A hợp chất hữu nên X Y phải có nguyên tố C Mặt khác đốt A thu H2O Vậy X Y C H

- Viết phương trình tổng quát:

CxHy + (x +

y

)O2  xCO2 +

y

H2O

a

2

y

a

- Lập hệ thức a(mol) CxHy =>

y

.a(mol) H2O 

Mà MA =

a m

MH

2O =

2

y a

m

= 18 => a.MA = 9.a.y => MA = 9y

Vì 150 < M < 170 nên 16 < y < 19

Ta có:

y 16 17 18 19

MA 145 156 162 171

Vì M = 156, y = 17 x = 11,5 (loại) Vậy có y = 18, x = 12 M = 162 phù hợp

 Công thức phân tử A là: C12H18 Công thức đơn giản là: (C2H3)n

Bài Đáp án B