Chuyen de hidocacbonBDHSG 9

Bài 10 : Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A thì tông thể tích các chất tham gia phản ứng bằng tổng thể tích các sản phẩm tạo thành..[r]

Chuyên đề

Giải toán phản ứng đốt cháy hiđrOcacbon

A Kiến thức cần nhớ phản ứng đốt cháy HiđrOcacbon

I Ankan: CnH2n+2 (n ≥ 1)

CnH2n+2 + 

  

  

2 3n

O2 t0 nCO2 + (n+1) H2O

O H CO

n n

2

< => nAn kan = nH2O- nCO2

II Anken (hay xicloankan): CnH2n (n ≥ hc n ≥ 3)

CnH2n + 

    

2 3n

O2 t0 nCO2 + nH2O

O H CO

n n

2

=

III Ankin: CnH2n-2 (n ≥ 2) ; Anka®ien (n ≥ 3)

CnH2n-2 + 

  

  

2 3n

O2 t0 nCO2 + (n-1)H2O

O H CO

n n

2

> => nA = nCO2 nH2O

IV Hỗn hợp hiđrocacbon

*Hai hiđrocacbon mạch hở có số liên kết : k Ta có tỷ lệ sau:

STT Tỷ lệ Các trờng hợp §iỊu kiƯn

1

O H CO

n n

2

< - ankan- ankan; anken

- ankan; ankin (anka®ien) ( x mol) (y mol)

- Sè mol bÊt kú - Sè mol bÊt kú - x > y

2

O H CO

n n

2

= - anken- ankan; ankin ( x mol) (y mol)

- Sè mol bÊt kú - x = y

3

O H CO

n n

2

> -2 ankin (anka®ien)-1 anken; ankin (anka®ien) -1 ankan; ankin (anka®ien) ( x mol) (y mol)

- Sè mol bÊt kú - Sè mol bÊt kú - x < y

*L u ý :

-Bài toán phải sử dụng định loạt bảo toàn khối lợng: mA+ mO2PƯ = mCO2 + mH2O

Vµ mA = mC (trong CO2) + mH (trong H2O)

nO2P¦ = nCO2 + 1/2 nH2O

-Đốt cháy hiđrocacbon, tỉ lÖ : a=

O H CO

n n

2

+Tăng số nguyên tử C tăng => dãy đồng đẳng ankan

+Không đổi số nguyên tử C tăng => dãy đồng đẳng l anken (xicloankan)

+Giảm số nguyên tử C tăng => hiđrocacbon cha no có K có liên kết (hay vòng)

B áp dụng

I Đốt cháy hiđrocacbon ( tìm công thức phân tử công thức cấu tạo)

*Bc 1: t CTTQ: Nếu biết dãy đồng đẳng đặt CT chung dãy đồng đẳng VD: ankan CnH2n+2

-Nếu cha biết dãy đồng đẳng đặt CT : CxHy

Hoặc CnH2n+2-2k (k K số liên kết )

*Bớc 2: Viết phơng trình phản øng CnH2n+2 + 

  

  

2 3n

O2 t0 nCO2 + (n+1) H2O

Hc CxHy +

4 4x y

O2 t0 xCO2 + yH2O

Hc CnH2n+2-2k + 

  



   3n K

O2 t0 nCO2 + (n+1- k) H2O

*Bíc 3:

Lập phơng trình đại số thiết lập đợc nhiêu ẩn số cần tìm -> Bài tồn giải đợc bình thờng

-Nếu số PT đại số thiết lập đợc ẩn số cần tìm biện luận cách dựa vào giới hạn

VÝ dơ:

+Hi®rocacbon CxHy -> y  2x+2; y nguyên, chẵn

+Nếu điều kiện thờng thể khÝ x  nguyªn

+Nếu biện luận khó khăn dùng bảng trị số để tìm kết qu *L u ý:

-Đối với tập lập CT hợp chất hữu sản phẩm CO2 H2O

liệu đầu cho khối lợng CO2, H2O; VCO2; VH2O phần trăm khối lỵng

CO2 H2O ta chuyển số tỷ lệ số mol mC mH hợp chất

hi®rocacbon

Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít (ở đktc) hidrocacbon Lấy tồn khí CO2 sinh

ra cho vào 150 ml dd Ca(OH)2 1M thi thu 10 gam kết tủa Xác định cơng

thức phân tử có hidrocacbon

Hướng dẫn

2

( )

Ca OH

n = 0,15 mol, nCaCO3 = 0,1 mol Các phương trình phản ứng

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1)

CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (2)

2 ( ) Ca OH

n > nCaCO3

Trường hợp 1: nCO2 <nCa OH( )2  nCO2 = nCaCO3 = 0,1 mol

Đặt CTPT hiđrocacbon là: CxHy

CxHy + (x + 4

y

)O2 t0 xCO2 + 2

y

H2O

1 mol x mol

0,1 mol 0,1 mol

Lập tỉ lệ ta có: 01,1 = 0x,1  x =  CTPT: CH4

Trường hợp 2: nCO2 >

2

( )

Ca OH

n xẩy phản ứng (1) (2) Ta có: nCO2 = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol

CxHy + (x + 4

y

)O2 t0 xCO2 + 2

y

H2O

0,1 mol 0,1x mol

 0,1x = 0,2  x =

Vậy CTPT hiđrocacbon: C2H2 C2H4 C2H6

VD 2: (Tuyển sinh lớp 10 chuyên Lê Hồng Phong năm 2004-2005)

Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol anken A, toàn sản phẩm cháy hấp thụ vào 295,2 gam dung dịch NaOH 20% Sau thí nghiệm nồng độ NaOH dư 8,45% Biết phản ứng xẩy hoàn toàn

1 Xác định CTPT A

2 Hỗn hợp X gồm A H2 có tỉ khối H2 6,2 Đun nóng X với

Ni xúc tác đến phản ứng xẩy hoàn toàn hỗn hợp Y a CMR Y không làm màu nước Brom

b Đốt cháy hoàn toàn Y 25,2 gam H2O Tính thể tích khí

hỗn hợp X đktc

Hướng dẫn CTPT anken A là: CnH2n (n2)

PTPỨ: CnH2n + 2

3n

0,2 mol 0,2n 0,2n

2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O (2)

Theo ta có: mNaOH =

100 , 295 20x

= 59,04 (g)

 n

NaOH = 40

04 , 59

= 1,476 mol

Từ (2)  Số mol CO2 tham gia phản ứng với NaOH 0,2n

 nNaOH = 0,4n (mol)

 m

NaOH= 0,4n x 40 = 16n (g)

Theo đề ta có phương trình:

8,45 = 100

18 , 44 , , 295

16 04 , 59

x n n

n

 



 n = 17043409,,7856 =

Vậy CTPT A: C2H4

2 a, Chứng minh Y không làm màu dd Brom Xét mol hỗn hợp khí X ( C2H4 H2)

Ta có: M =

1 ) ( 28x  x

= 12,4  x = 0,4 

2

C H

n = 0,4 mol nH2 = 0,6 mol C2H4 + H2 Ni ,t0 C2H6 (1)

Sau phản ứng (1) H2 dư  hỗn hợp Y gồm C2H6 H2 dư nên khơng

làm màu dd brom

b Tính VC H2 4 V H2

Đặt a số mol C2H4, b số mol H2

C2H4 + H2 Ni ,t0 C2H6 (1)

a mol a mol C2H6 +

2

O2 t0 2CO2 + 3H2O (2)

a mol 3a mol 2H2 + O2 t0 2H2O (3)

(b-a) mol (b-a) mol Ta có hệ phương trình:

M X =

b a

b a

 2 28

= 12,4 3a + b - a = 2518,2 = 1,4

 a = 0,4 

4

C H

V = 0,4 x 22,4 = 8,96 lít b = 0,6 V H2 = 0,6 x 22,4 = 13,44 lít VD 3: (Đề tuyển sinh lớp 10 ĐHQGTPHCM năm 2005-2006)

Đốt cháy hiđrocacbon X lượng dư khí oxi thu 11 gam CO2

5,4 gam H2O

2 Cho X phản ứng với clo có ánh sáng khuếch tán thu hỗn hợp sản phẩm hữu Y chứa chất A, B1và B2, B1 B2 có

cùng công thức phân tử khác với A.Khối lượng phân tử A, B1 B2

đều nhỏ 170 gam

Trong thí nghiệm khác tất clo 12,03 gam hỗn hợp sản phẩm hữu Y chuyển hoá thành 20,1 gam kết tủa dd AgNO3 dư

Xác định CTPT A, B (B1 B2) thành phần % số mol A, B hỗn hợp

3 Xác định CTCT X, A, B1 B2

Hướng dẫn 1.Lập công thức phân tử X:

Gọi CTPT X CxHy

nCO2 = 44 11

= 0,25 mol  mC = 0,25 x 12 = (g) nH2O = 18

4 ,

= 0,3 mol  mH = 0,3 x = 0,6 (g)

12 : , : 25 ,

6 , : 12

3

 



y x

 CTĐGN : (C5H12)n

Vì 12n10n +  n   n =

Vậy CTPT X: C5H12

2 Xác định CTPT A, B % số mol A B PTPƯ: C5H12 + mCl2  ASKT C5H12 -mClm + mHCl

Theo ta có:

12

170

m m

C H Cl

M 



 72 + 34,5m < 170  m < 2,84  m = m = 2

CTCT X Dẫn xuất clo Dẫn xuất clo CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

CH3 - CH- CH2 - CH3 10

CH3

CH3

CH3- C - CH3

CH3

Vì B1 B2 đồng phân khác A  Y có B1 B2 dẫn xuất chứa

2 nguyên tử clo, A dẫn xuất chứa nguyên tử clo Vậy CTPT A: C5H11Cl

CTPT B: C5H10Cl2 (B1, B2)

mol

nAgCl 143,5 0,14

1 , 20

 

Gọi a, b số mol A B

C5H11Cl + AgNO3  C5H11NO3 + AgCl (1)

a mol a mol

b mol 2b mol

 a + 2b = 0,14  a = 0,06

106,5a + 141b = 12,03 b = 0,04 CTCT A, B1 B2

VD 4: (Bài 46- Sách 300 tập hoá học hữu - Lê Đăng Khoa)

Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A chất khí điều kiện thường, hỗn hợp sản phẩm thu chiếm 76,52% CO2 khối lượng

1 Xác định công thức phân tử A

2 Xác định CTCT A hoàn thành phản ứng theo sơ đồ sau: A

1:1

Cl



   B ddNaOHC 20

,

Ni

H t

   D

2 180

H SO

   A  Cao su

Hướng dẫn: Theo ta có:

2

2

44 76,52 76,52 18 100 76,52 23, 46

CO CO

O O

H H

m n

m  n   

2

4 1,33

3 CO

O H n

n  

Vậy A anken, ankan hay xicloankan Đặe CTPT A: CnH2n + - 2k với k > 2 n

CnH2n + - 2k + (

3 n  k

)O2

0

t

  nCO2 + (n + - k)H2O

4

4( 1)

1 1 2 n

n k

n k

k k k n

      

         

Vậy CTPT A: C4H6

2 CTCT A hoàn thành PTPƯ:

CH2 = CH - CH = CH2 + Cl2  Cl- CH2 - CH = CH - CH2 - Cl

Cl- CH2 - CH = CH - CH2 - Cl + 2NaOH

0

,

Pt

   HO- CH2 - CH = CH - CH2 - OH + NaCl

HO- CH2 - CH = CH - CH2 - OH + H2

0

Ni

t

  HO- CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - OH

HO- CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - OH

2 180

H SO C

    CH2 = CH - CH = CH2 + 2H2O nCH2 = CH - CH = CH2

,

xt p

t

  (- CH2 - CH = CH - CH2 -)n LUYỆN TẬP 1

Bài 1: (Bài 61 - Sách 300 tập hoá hữu cơ)

Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A gồm hiđrocacbon X thể khí đk thường oxi dư, thu hỗn hợp khí B có thành phần thể tích 30% CO2; 20% H2O;

1.Xác định CTPT CTCT đồng phân có X 2.Tính % thể tích khí A

Hướng dẫn

1 Đặt CTPT X CxHy (x4,y2x2) số mol a

CxHy + (

4 y

x )O2  t0 xCO2 +

2 y

H2O

a mol ax mol a y

mol ax 30

20

x

ay y

   

 CTĐGN X: (C3H4)n

Vì X chất khí đk thường nên số nguyên tử C  Vậy CTPT X: C3H4

CTCT X:

CH3 C CH Propin

CH2 = C = CH2 Propađien

CH2

Xiclopropen CH = CH

3 Tính % thể tích hỗn hợp A C3H4 + 4O2

0

t

  3CO2 + 2H2O

Nếu hỗn hợp có mol C3H4 thí số mol O2

2 2

4 (3 2)

pu du

mol

O O O

n n n     Vậy % C3H4 =

1

100 10%

10x  ; % O2 = 90%

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,72 gam ankan dẫn tồn khí CO2 thu

đi qua bình đựng dd Ba(OH)2 thu 1,97 gam muối trung hoà 5,18 gam

muối axit Xác định CTPT CTCT ankan Hướng dẫn

2

5,18

0,02 ( 3) 259

1,97

0,01 197

mol Ba HCO

mol BaCO

n n

   

PTPƯ:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (1)

0,01 0,01 0,01

2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (2)

0,04 0,02 0,02

2

0,01 0,04 0,05mol CO

n   



CnH2n+2 + (

3 n

)O2

0

t

0,72 0,05

5 14n n n

    

CTPT: C5H12

CTCT:

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A (ở thể lỏng đk thường) thu khí CO2 H2O theo tỉ lệ khối lượng:

4,9

1 Xác định CTPT A, biết tỉ khối A He 19,5

Hướng dẫn

2

2

4,9 4,9.18 88, 2 1 44.1 44 1

C H

CO CO

O O

H H

m n n

m   n     n 

 Công thức dơn giản là: (CH)n MA = 19,5 = 78  13n = 78  n =

Vậy CTPT A: C6H6

Bài 4: (Đề thi HSG Phú Thọ năm 2004 - 2005)

Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu A (là chất khí đk thường, mạch hở) tạo nguyên tố thu m gam nước Xác định CTPT viết CTCT có A

Hướng dẫn

Hợp chất hữu A hiđrocacbon Đặt CTPT A: CxHy có số mol a

(x, y nguyên ≤ x ≤ 4) Phương trình phản ứng CxHy + (

4 x y

)O2

0

t

  xCO2 +

2 y

H2O

Theo ta có:

a(12x + y) = a.18.0,5y  y = 1,5x Nghiệm thích hợp: x = y =

 CTPT C4H6 CTCT:

(1) CH≡C−CH2−CH3 (2) CH2=C=CH−CH3

(3) CH3−C≡C−CH3 (4) CH2=CH−CH=CH2

Bài 4: (Đề thi lớp 10 Vĩnh Phúc năm 2006 - 2007)

Hợp chất hữu A chứa nguyên tố C H A có phân tử khối 150 < MA <

170 Đốt cháy hoàn toàn m gam A sinh m gam nước A không làm màu nước Brom, khơng tác dụng với Brom có mặt bột Fe, lại phản ứng với Brom chiếu sáng tạo thành dẫn xuất mono Brom (một nguyên tử brom)

a Xác định công thức đơn giản CTPT A b Xác định CTCT A

Hướng dẫn

Đặt CTPT A: CxHy a số mol (x, y nguyên dương)

CxHy + (

4 x y

)O2

0

t

  xCO2 +

2 y

H2O

a mol 0,5ay mol

Ta có: a(12x + y) = 9ay 12x + y = 9y  12x = 8y 

3 x y 

Công thức đơn giản nhất: C2H3

 CTPT: (C2H3)n  150 < 27n < 170  5,5 < n < 6,3  n =

Vậy CTPT A: C12H18

 CTCT: CH3 CH3 CH3 CH3

CH3 CH3

II Đốt cháy hỗn hợp nhiều hiđrocacbon

1 Cùng dãy đồng đẳng

*C¸ch 1 : Theo phơng pháp ghép ẩn số :

-Bớc 1: Đặt số mol chất hỗn hợp ẩn số

-Bớc 2: ứng với liệu toán lập phơng trình hoá học Trờng hợp có liệu sau:

+Số mol hỗn hợp (khối lợng hỗn hợp)

+Số mol CO2 (hay khối lợng CO2) sinh hỗn hợp cháy

+Số mol H2O (hay khối lợng H2O) sinh hỗn hợp cháy

+Số mil oxi khí (hay hỗn hợp oxi khÝ)

-Bớc 3: Sau ghép ẩn số lại để rút hệ phơng trình tốn học

-Bớc 4: Để xác định n, m suy CTPT chất hữu thành phần, áp dụng tính chất bất đẳng thức

Gi¶ sư: n<m th× n(x+y) < nx + my < m(x+y)

=> n < y x

m nx y

< m

*Cách 2: Phơng pháp công thức phân tử trung bình

-Bớc 1: Đặt CT hiđrocacbon cần tìm suy CT PTTB cđa chóng VD: A: CnH2n+2 B: CmH2m+2

CT PTTB:

CnH2n+2 (nÕu sè nguyªn tư C trung bình, H trung bình)

-Bớc 2: Viết PTPƯ dạng tổng quát với CT PTTB (tuỳ theo liệu)

-Bớc 3: Từ PTPƯ tổng quát liệu cho thiết lập tỷ lệ để tính giá trị trung bình

*L u ý :

Đầu không cho tên dãy đồng đẳng mà cho khối lợng mol 14 hay 28… xác định tỷ lệ

0

2

H CO

C n

ta xác định đợc dãy đồng đẳng

2 Nếu cha biết dóy ng ng

Sử dụng phơng pháp CT PTTB CnHm: amol Cn’Hm’: bmol

CTTB: CxHy : Cmol C = a +b

Trong : x= y CO

n n   2

=

b a

b n na

  '

víi  n  n  n’

y =

y

n o H

  2

=

b a

m ma b

  '

víi  m  m  m’

Xác định n, mvà  => CTPT đại lợng cần thiết

3. Hai hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng khác biết

VD: xÐt hỗn hợp x gồm an kan CnH2n+2 : xmol

Vµ an kan CmH2m: ymol

-LËp hƯ thức liên hệ n m (đa số trờng hợp từ biểu thức tính số mol CO2)

-Dựa vào điều kiện n m biện luận suy giá trị n m

4 Hỗn hợp hiđrocacbon đồng đẳng hay khụng.

-Đặt CTTB: CxHy

-Viết PTPƯ

-Tìm giá trị: x, y biện luận tìm hiđrô cacbon

VD 1: (Đề thi HSG Phú Thọ năm 2004 - 2005)

a Đốt cháy 6,72 lít hỗn hợp X (đktc) gồm hiđrocacbon A, B thu 8,96 lít CO2 (đktc) gam nước Xác định CTPT A, B tính thành

phần % khối lượng chất hỗn hợp

b Hai hiđrocacbon X Y có CTPT CmH4 CnH4, cho n + m = n <

m Hãy xác định CTPT viết CTCT X, Y Hướng dẫn

a nhh0,3mol;nCO20, 4mol;nH2O 0,5mol

Cơng thức chung hiđrocacbon là: CxHy x, y số nguyên tử C,

H trung bình A B CxHy + (

4 x y

)O2

0

t

  xCO2 +

2 y

H2O

Trong hiđrocacbon phải có CH4 có số nguyên tử C < số nguyên tử C

trung bình Như B phải có số ngun tử C > 1,33 có số nguyên tử H nhỏ 3,33 nên có C2H2 thoả mãn đk cho

- Thành phần % khối lượng chất hỗn hợp: + Tính 2

0, 2mol; 0,1mol

CH C H

n  n 

+ Khối lượng hỗn hợp: 0,2 16 + 0,1 26 = 5,8 gam

4 2

3,

.100 55,17% 5,8

44,83%

% %

CH C H m m

  

4. X có n = (CH4)  Y có m = (C4H4)

X’ có n = (C

2H4)  Y có m = (C3H4)

VD 2: (Đề thi HSG Vĩnh Phúc năm 05 - 06 )

Đốt cháy hoàn toàn thể tích V lít hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon thể khí điều kiện thường có khối lượng mol phân tử 28 đvC San phẩm tạo thành cho qua bình đựng P2O5 dư CaO dư Bình

đựng P2O5 nặng thêm gam, cịn bình đựng CaO nặng thêm 13,2 gam Xác định

CTPT hai hiđrocacbon phần trăm V hỗn hợp A Hướng dẫn:

Hai hiđrocacbon 28 → nhóm - CH2 - →là dồng dẳngcủa

Bình P2O5 hấp thụ H2O

2

9

9 0,5

18

gam mol

O O

H H

m n

    

Bình CaO:

2

13, 13, 0,3

44 mol

CO CO

m   n  

2

CO

n 2

2

0,3 0,5 CO

O H n

n  <  hia hiđrocacbon thuộc dãy đòng đăng ankan Gọi CTPT hiđrocacbon là:

CnH2n+2 CmH2m+2

CnH2n + + (3

2 n

)O2

0

t

  nCO2 + (n + 1)H2O

x mol nx (n+1)x

CmH2m + + (

3 m

)O2

0

t

  mCO2 + (m + 1)H2O

y mol my (m+1)y

2

,3( )

( 1) ( 1) 0,5( ) nx my o a

CO

n x m y b

O H n n

  

    

 x + y = 0,5 - (nx + my) = 0,2

nx + my = nx + (n +2)y = 0,3 (m = n + 2) hay n(x+y) +2y = 0,3  n =0,3

0, y



y > 0; 1< n < 1,5 n = 1; m =  x = 0,15; y = 0,05

Ví dụ 3: (Lớp ĐHQG HN năm 2001)

Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm lượng số mol hiđrocacbon có số nguyên tử cacbon phân tử thu 3,52 gam CO2

và 1,62 gam H2O Xác định CTPT viết CTCT

Hướng dẫn

2

2 3,52

0,08 44

1,62

0,09 18

0,09

1,125 0,08

mol CO

mol O

H O H

CO n

n n

n

   

   

 hỗn hợp ban đầu có ankan CT ankan: CnH2n+2 (b mol)

Hiđrocacbon lại: CnH2a (b mol)

Phản ứng cháy: CnH2n + + (

3 n

)O2

0

t

  nCO2 + (n + 1)H2O

b mol nb (n+1)b

CnH2a + (

2 n a

)O2

0

t

  nCO2 + aH2O

b mol nb ba

2

CO

n bn + bn = 0,08  bn = 0,04

2O

H

n = bn + b +ab = 0,09 b + ab = 0,05

Lập tỉ lệ số:

4 (1 ) 5 ( , )

n

n a

a n a Z

    



nghiệm hợp lý  n = a =

Vậy CTPT ankan: C4H10 ( có CTCT)

và C4H4 (có CTCT)

LUYỆN TẬP 2

Bài 1: (Đề thi HSG Phú Thọ năm 2006 - 2007 )

Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam hỗn hợp A gồm H2 hiđrocacbon X mạch hở,

trong phân tử chứa liên kết Dẫn tồn sản phẩm vào bình đựng 2000 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1M kết thúc thí nghiệm thấy bình có 10

gam kết tủa Mặt khác 4,8 gam A phản ứng vừa đủ với 200 ml dd Br2 1M Xác

định CTPT CTCT X tính tỉ khối A so với mêtan Hướng dẫn

PTPƯ:

CxHy + 2Br2  CxHyBr4 (1)

a 2a CxHy + (

4 x y

)O2

0

t

  xCO2 +

2 y

H2O (2)

a ax

2H2 + O2 → 2H2O (3)

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (4)

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (5)

Trường hợp 1: Xảy phản ứng (4)

2

0,1mol

CO CaCO

n n

  

Từ (1) (2) ta có: 2a = 0,2  a = 0,1 mol  ax = 0,1  x = (loại)

Trường hợp 2: Xảy phản ứng (4) (5): Tính số mol CO2: 0,3 mol

 x = 3, y =

Vậy CTPT X là: C3H4

CTCT: CH ≡ C - CH3

Tính tỉ khối A metan

4 2

3

4( ) 0,8( ) 0, 0,6

A

g g mol

C H H H

CH

m m n

d

     

Bài 2: (300 tập hoá hữu )

Đốt cháy số mol hiđrocacbon K, L, M thu lượng CO2 tỉ lệ số mol H2O CO2 K, L, M tương ứng

0,5; 1,5 Xác định công thức K, L, M Hướng dẫn: Đặt CTTQ hiđrocacbon là: CnH2n+2-2k (k 0)

CnH2n + -2k + (

3 n  k

)O2

0

t

  nCO2 + (n + 1-k)H2O

x mol nx (n+1-k)x

Gọi x số mol hiđrocacbon K, L, M số mol CO2 nx  x

nhau nx n nhau, nghĩa hiđrocacbon K, L, M có số nguyên tử C

Theo phản ứng ta có tỉ lệ số mol H2O:

2

1

n k

O H

n CO

n n

  

Nếu:

- n k 1,5 n

 

 với n =  k =  K: C2H6

- n k n

 

1

0,5

n k

n

 

 với n =  k =  M: C2H2 Bài 3: (300 tập hoá hữu )

Đốt cháy 8,8 gam hỗn hợp ankan thể khí thấy sinh 13,44 lít khí CO2

(ở đktc)

1 Tính tổng số mol ankan

2 Tính thể tích O2 (ở đktc) cần để đốt cháy

1

2 hỗn hợp

3 Tìm CTPT ankan, biết thể tích ankan hỗn hợp

Hướng dẫn: Đặt CTPT ankan là:

CnH2n+2 (x mol) CmH2m+2 (y mol)

CnH2n + + (3

2 n

)O2

0

t

  nCO2 + (n + 1)H2O

x mol (3 n

)x nx

CmH2m + + (3

2 m

)O2

0

t

  mCO2 + (m + 1)H2O

y mol (3 m

)y my mhỗn hợp = (14n + 2)x + (14m + 2)y = 8,8

 14(nx + my) + 2(x + y) = 8,8 Mà nx + my =

2

13, 44 0,6 22, CO

n  

 14 0,6 + 2(x + y) = 8,8

 Tổng số mol ankan: x + y = 0,2 mol

2 Tổng số mol O2 cần đốt cháy 8,8 gam hỗn hợp là:

(3 n

)x + (3 m

)y = 3( ) 1( ) nx ny 2 x y

2

1,5.0,6 0,5.0, 1mol O

n   



2

O

V

 đốt cháy

2 hỗn hợp ankan là: 0,5 mol

O

V

 = 11,2 lít

3 Từ nx + my = 0,6 x + y = 0,2

Mà thể tích ankan nên nankan

 x = y = 0,1 mol

 0,1n + 0,1m = 0,6  n + m = 0,6 n ≥ m ≤

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn gam hỗn hợp ankin điều kiện thường thu 26,4 gam CO2

1 Tìm CTPT ankin

2 Cho gam hỗn hợp tác dụng với dd AgNO3 NH3, sau thời

gian lượng kết tủa vượt 25 gam Tìm CTCT ankin Hướng dẫn:

1 Gọi công thức chung ankin là:C Hn 2n2(a mol)

 

2 2 2

3

1

n n

n t

n n

C H  O CO H O

  

       

a mol na mol( )

Ta có (14 2)

26, 0,6

a n an

 

  

0, a n

 

Gọi m, n số mol cacbon ankin n < n < m ≤

 n < < m =  n = m = CTPT ankin: C2H2 C4H6

2 Gọi b, c số mol ankin Ta có hệ phương trình:

b + c = 0,2  b = c = 0,1 mol 26b + 54c =

hỗn hợp tác dụng với dd AgNO3 chắn xảy phản ứng C2H2

C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3

0,1 0,1



2

0,1.240 24( )g Ag

C

m  

Theo có 25 gam kết tủa chứng tỏ C4H6 phản ứng với AgNO3/NH3

tức ank -1-in

Vậy CTCT: CH ≡ CH CH ≡ C − CH3

C BÀI TẬP TỰ GIẢI

Bài 1: Xác định CTPT thành phần % theo thể tích hỗn hợp hiđrocacbon A, B Biết đốt cháy hồn tồn 6,72 lít hỗn hợp (đktc)

thì thu 8,96 lít CO2 (đktc) gam H2O

Đáp số: 2

( ) ( )

% 66,67% % 33,33%

A B

CH C H V V

 

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A, B dãy đồng đẳng thu

a Xác định dãy đồng đẳng A, B

b Xác định CTPT biết chúng thể khí đk thường

Đáp số: a A, B thuộc ankan

b CH4 C3H8

CH4 C4H10

C2H6 C3H8

C2H6 C4H10

Bài 3: Một số hiđrocacbon mạch hở liên tiếp dãy đồng đẳng có tổng khối lượng phân tử 648 Cho biết tỉ số khối lượng phân tư chất nặng nhẹ

a Xác định dãy đồng đẳng b Tìm CTCT hiđrocacbon

Đáp số: a ankan

b CH4, C2H6,…C9H20

Bài 4: Hỗn hợp A gồm C3H4 C3H6 có tỷ khối so với H2 21

Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít hh A (đktc) cho tồn sản phẩm cháy

vào bình chứa dd Ca(OH)2 dư Tính độ tăng khối lượng bình

Đáp số: m9,3gam

Bài 5: Một hh A gồm hiđrocacbon có cơng thức CnHx CnHy

mạch hở Tỉ khối hh so với nitơ 1,5 Khi đốt cháy hồn tồn hh A thu 10,8 gam nước

a Xác định CTPT viết CTCT hiđrocacbon

b Tính thành phần % theo khối lượng hiđrocacbon 8,4 g hỗn hợp A

Đáp số: C3H8 C3H4

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm ankan X ankin Y

thu dược số mol CO2 số mol H2O Thành phần % số mol X

và Y hỗn hợp bao nhiêu?

Đáp số: % nankan= %nankin=50% Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X thu 0,11 mol CO2

và 0,132 mol H2O Khi X tác dụng với khí Cl2 (theo tỉ lệ 1:1) thu

một sản phẩm hữu Gọi tên X

Đáp số: C5H12

Bài 8: Ba hiđrocacbon X, Y, Z dãy đồng đẳng, khối lượng phân tử Z gấp đơi khối lượng phân tử X Đốt cháy 0,1

mol chất Y sảp phẩm hấp thụ vào dd Ca(OH)2 dư Tính số gam kết tủa

Đáp số: m = 30 gam

Bài 9: Hỗn hợp hiđrocacbon X oxi có tỉ lệ số mol tương ứng 1:10 Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp thu hỗn hợp khí Y Cho Y qua

dd H2SO4 đặc thu hỗn hợp Z có tỉ khối H2 19 Xác

định CTPT X

Bài 10: Đốt cháy hồn tồn hiđrocacbon A tơng thể tích chất tham gia phản ứng tổng thể tích sản phẩm tạo thành Tìm cơng thức phân tử A