Baøi taäp toång hôïp: ANKAN 1. Xaùc ñònh CTPT cuûa ankan trong caùc tröôøng hôïp sau: 1) Ankan chöùa 16% hydro. Bieát tæ khoái cuûa hoãn hôïp B ñoái vôùi khí heli laø 5,5. Moät ankan t[r]
(1)Bài tập tổng hợp: ANKAN 1 Chứng minh CTTQ ankan CnH2n+2
2 Viết gọi tên đồng phân hợp chất hữu có CTPT: C4H10 ; C5H12 ; C6H14 ; C7H16
3 Bổ túc chuỗi phản ứng: A)
etylen etan B) butan C3H6 C3H8
C3H7Br
C) A Cl , as2
isobutan crackinh B Br2
D
HCHO D) butan metan
metyl clorua metylen clorua clorofom cacbon tetraclorua F) cacbon metan C2H2 C2H6 C2H4 C2H6 C2H5Br
4 Xác định CTPT ankan trường hợp sau: 1) Ankan chứa 16% hydro Đáp số: C7H16
2) Ankan chứa 83,33% cacbon Đáp số: C5H12
3) Đốt cháy hoàn toàn lít ankan A lít CO2 (các khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất)
Đáp số: C4H10
4) Đốt cháy hồn tồn lít ankan A lít H2O (các khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất)
Đáp số: C3H8
5) Đốt cháy hồn tồn lít ankan A cần dùng lít O2 (các khí đo điều kiện nhiệt độ, áp
suất) Đáp số: C2H6
6) Đốt cháy hoàn toàn 8,7 gam ankan A 26,4 gam CO2 Đáp số: C4H10
7) Đốt cháy hoàn toàn 3,268 gam ankan A cần dùng 11,552 gam O2 Đáp số: C6H14
8) Đề hydro hóa ankan A tạo thành hỗn hợp B gồm chất khí Biết tỉ khối hỗn hợp B khí heli 5,5 Đáp số: C3H8
5 Một ankan tạo dẫn xuất monoclo clo chiếm 33,33% khối lượng Xác định CTPT ankan Đáp số: C5H12
6 Một ankan tạo dẫn xuất monobrom brom chiếm 73,39% khối lượng xác định CTPT ankan Đáp số: C2H6
7 Ankan X có cacbon chiếm 83,33% khối lượng phân tử X tác dụng với brom đun nóng có chiếu sáng tạo dẫn xuất đồng phân chứa nguyên tử brom phân tử Xác định CTCT tên X Đáp số: C5H12
8 Một ankan tác dụng với brom đun nóng tạo dẫn xuất monobrom brom chiếm 49,08% khối lượng Xác định CTCT gọi tên ankan Đáp số: C5H12
9 C6H14 tác dụng với clo tạo hai dẫn xuất monoclo Xác định CTCT tên C6H14
10 C5H12 tác dụng với clo tạo ba dẫn xuất monoclo Xác định CTCT tên C5H12
11 Cho m gam ankan A tác dụng Cl2 chiếu sáng thu dẫn xuất monoclo B có khối
lượng 8,52 gam Để trung hịa hết khí HCl cần 80 ml dd NaOH 1M Xác định CTCT A,B Đáp số: C5H12
12 Cho ankan A tác dụng brom thu dẫn xuất chứa brom có tỉ khối khơng khí 5,207 Xác định CTCT gọi tên ankan A Đáp số: C5H12
13 Một ankan phản ứng với clo theo tỉ lệ mol : thu sản phẩm chứa 83,53% clo khối lượng CTPT ankan gì? Đáp số: CH4
natri axetat
(2)14 Khi cho X tác dụng với brom thu dẫn xuất brom, dẫn xuất chứa brom nhiều có tỉ khối so với hydro 101 Số đồng phân dẫn xuất chứa brom bao nhiêu? Đáp số: (DXH trang 111)
15 Khi clo hóa (có chiếu sáng) 6,27 lít ankan A (đkc) tạo dẫn xuất chứa 1,2,3 nguyên tử clo với tỉ lệ thể tích : : Sản phẩm chứa clo có tỉ khối khơng khí 2,932
A) Xác định CTCT ankan tính khối lượng dẫn xuất. B) Phản ứng A với Cl2 có chiếu sáng xảy theo chế gì?
16 Một ankan A thể khí điều kiện thường nặng khơng khí A) Xác định CTCT A biết A cho sản phẩm monoclo.
B) Trộn gam A với Cl2 đưa ánh sáng hai sản phẩm monoclo diclo (thể
lỏng) Cho hỗn hợp khí cịn lại phản ứng vừa đủ với 150ml dd NaOH 1M dd B, lại khí khỏi bình tích 2,24 lít (đkc) Xác định khối lượng sản phẩm Đáp số: C2H6 ; 3,225 gam ; 4,95 gam (TTN trang 117)
17 Cho 5,6 lít ankan khí (27,3 oC 2,2 atm) tác dụng với clo ánh sáng tạo dẫn xuất clo
duy có khối lượng 49,5 gam
A) Xác định CTCT có ankan Đáp số: C2H6
B) Xác định % thể tích ankan clo hỗn hợp đầu Biết tỉ khối hỗn hợp so với H2
baèng 30,375
18 Khi tiến hành phản ứng ankan X với brom có chiếu sáng thu hỗn hợp Y chứa hai sản phẩm Tỉ khối Y so với khơng khí Xác định CTCT X
Dạng tốn: DỰA VÀO PHẢN ỨNG CHÁY ANKAN
PTTQ:
Nhận xét
19 Oxi hóa hồn tồn hydrocacbon X 11,2 lít CO2 (đkc) 10,8 gam H2O Xác định CTCT tên
của X biết clo hóa X thu dẫn xuất monoclo Đáp số: C5H12
20 Oxi hóa hồn tồn hydrocacbon X 2,24 lít CO2 (đkc) 2,16 gam H2O Xác định CTCT tên
của X biết clo hóa X theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm Đáp số: C5H12
21 Oxi hóa hồn tồn hydrocacbon X thu 90 cm3 CO
2 vaø 105 cm3 H2O Xác định CTCT X biết
clo hóa X thu hai dẫn xuất monoclo Đáp số: C6H14
22 Đốt cháy hoàn toàn mẫu hydrocacbon thấy thể tích nước sinh gấp 1,2 lần thể tích khí cacbonic điều kiện nhiệt độ, áp suất Biết hydrocacbon tạo dẫn xuất monoclo Xác định CTCT gọi tên hydrocacbon Đáp số: C5H12
23 Đốt cháy hoàn toàn thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan oxi khơng khí thu 7,84 lít CO2 (đkc) 9,9 gam H2O Tính thể tích khơng khí tối thiểu cần để đốt hỗn hợp khí
Đáp số: 70 lít
24 Đốt cháy hồn tồn hydrocacbon cho sản phẩm qua bình đựng P2O5, sau qua bình
dựng KOH đặc Tỉ lệ độ tăng khối lượng lượng bình so với bình hai 5,4 : 11 Tìm CTPT hydrocacbon Đáp số: C5H12
25 Đốt cháy hoàn toàn 0,435 gam ankan A, sản phẩm cháy cho vào dd KOH dư thu 300ml dd muối có nồng độ 0,1M Tìm CTCT A biết A khơng phân nhánh Đáp số: C4H10
26 Đốt cháy hoàn toàn 1,08 gam ankan A, sản phẩm cháy cho vào dd Ba(OH)2 thu 2,955 gam
(3)27 Đốt cháy hoàn toàn 1,152 gam hydrocacbon mạch hở cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào dd Ba(OH)2 thu 3,94 gam kết tủa dd B Đun nóng dd B lại xuất kết tủa, lọc lấy khối
lượng kết tủa lần hai đem đun nóng đến khối lượng khơng đổi thu 4,59 gam chất rắn Xác định CTPT hydrocacbon
28 Đốt cháy hydrocacbon A hấp thụ toàn sản phẩm phản ứng vào bình đựng dd chứa 0,15 mol Ca(OH)2 tan nước Kết thúc thí nghiệm, lọc tách 10 gam kết tủa trắng dd sau phản ứng
tăng thêm gam Xác định CTPT A Dạng tốn: DỰA VÀO CACBBON TRUNG BÌNH 1/ Xét hỗn hợp gồm gồm hai ankan: CnH2n + : x mol
CmH2m + : y mol
- Gọi cơng thức trung bình hai ankan là:
n 2n 2
C H : a mol (với n số cacbon trung bình a = x + y) n < n < m Tìm n n,m
- Có thể tính số mol hỗn hợp (x, y) dựa vào n phương pháp đường chéo: CnH2n + : x mol
CmH2m + : y mol
o Nếu hỗn hợp: nA = nB n =n m2
2/ Các đại lượng trung bình:
Xét hỗn hợp gồm x y z t x' y' z' t' A :C H O N : a mol B : C H O N : b mol
A B M a M b M a b x.a x'.b C a b y.a y'.b H a b z.a z'.b O a b t.a t'.b N a b
29 Cho hỗn hợp X gồm ankan đồng đẳng liên tiếp Tìm CTPT % thể tích ankan biết tỉ khối hỗn hợp không khí 1,155 Đáp số: C2H6: 75%
30 Cho hỗn hợp X gồm ankan đồng đẳng liên tiếp có khối lượng 20,6 gam tích thể tích 14 gam khí nitơ (ở điều kiện nhiệt độ, áp suất) Tìm CTPT % thể tích ankan
31 Đốt cháy hồn tồn V lít (đkc) hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng liên tiếp nhau, sản phẩm cháy từ từ cho qua bình đựng CaCl2 khan bình đựng KOH dư thấy khối lượng bình tăng 14,4
gam, bình tăng 22 gam Tìm CTPT % thể tích hydrocacbon
32 Cho hỗn hợp X gồm ankan đồng đẳng liên tiếp Đốt cháy hoàn toàn 4,12 gam hỗn hợp X tạo 12,32 gam CO2 Tìm CTPT % thể tích ankan
33 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng liên tiếp cần 1,35 mol O2 tạo thành 0,8
mol CO2 CTPT hydrocacbon? Đáp số: C2H6 ; C3H8
n m – x mol m – x
= =
(4)34 Đốt cháy hồn tồn V lít (đkc) hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng liên tiếp nhau, sản phẩm cháy thu có tỉ lệ thể tích CO2 H2O 12 : 23 Tìm CTPT % thể tích hydrocacbon
35 Đốt cháy hoàn toàn 29,2 gam hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng metan Toàn sản phẩm cho qua bình đựng Ba(OH)2 thấy khối lượng bình tăng thêm 134,8 gam Tìm CTPT % thể tích
moãi hydrocacbon
36 Hỗn hợp X gồm ankan, phân tử khối 28 đvC đốt cháy hoàn toàn 1,76 gam hỗn hợp X cần 2,24 lít O2 ( 0oC ; atm) Tìm CTPT % thể tích ankan
37 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng tạo thành 22 gam CO2 12,6 gam
H2O Xác định CTPT hydrocacbon biết số nguyên tử Cacbon hai phân tử gấp đôi
38 Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp khí gồm hydrocacbon thuộc dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử 28u, thu CO2 H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng 24 : 31
Xác định CTPT hydrocacbon tính khối lượng CO2 H2O thu
39 Một hỗn hợp gồm C2H6 hydrocacbon có tỉ khối khơng khí Xác định thành
phần định tính định lượng hỗn hợp biết đốt lít hỗn hợp sinh lít CO2 (các
thể tích đo điều kiện) (Phương pháp hữu NXT trang 286) Đáp số: M = C2H6 > 29 M <
29 C2H4 (50%) C2H2(25%)
40 Đốt cháy hoàn toàn 1,1 gam hỗn hợp khí X gồm ankan A, B thu 1,68 lít CO2 (đkc)
A) Tính tổng số mol ankan.
B) Tính thể tích khí O2 (27,3oC ; atm) cần để đốt cháy hết 0,55 gam hỗn hợp X
C) Xác định CTPT hai ankan biết thể tích A thể tích B (QHT trang 70)
41 Hỗn hợp hai ankan có khối lượng 10,2 gam Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp cần dùng 25,76 lít O2
(đkc)
A) Tính tổng số mol ankan.
B) Tìm khối lượng CO2 H2O tạo thành
C) Tìm CTPT hai ankan biết khối lượng phân tử ankan < 60u.
42 Đốt cháy hồn tồn 29,2 gam hỗn hợp khí ankan, hấp thụ sản phẩm vào dd Ba(OH)2 dư thấy khối
lượng bình tăng lên 134,8 gam
A) Xác định CTPT ankan biết số nguyên tử Cacbon hai phân tử gấp đôi nhau.
B) Cho ankan vào bình thép chân khơng thực phản ứng phân hủy hồn tồn ankan áp suất bình P2 Tính P2 theo P1 (P1 là áp suất trước phản ứng)
43 Đốt cháy hồn tồn 3,36 lít (54,6oC ; 1,2 atm) hỗn hợp hai hydrocacbon thuộc dãy đồng
đẳng có tỉ lệ số mol : Sau phản ứng cho toàn sản phẩm qua dd nước vôi dư thu 25 gam kết tủa Tìm CTPT hai hydrocacbon Đáp số: CH4 ; C3H8 (TTN trang 98) Sau
khi tìm CH4 áp dụng phương pháp đường chéo để tính M cịn lại
Dạng tốn: PHẢN ỨNG CRACKINH
1/ Dưới tác dụng nhiệt độ, xúc tác, ankan phản ứng theo nhiều hướng:
- Phản ứng crackinh: ANKAN t , xto
ANKAN KHÁC + ANKEN (làm màu dd brom)
- Phản ứng đề hydro hóa: ANKAN t , xto
ANKEN + H2
Ví dụ: C3H8 t , xto CH4 + C2H4 (CH2=CH2)
C3H8 t , xto C3H6 (CH2=CH–CH3) + H2
Ví duï: C4H10 t , xto CH4 + C3H6
C4H10 t , xto C2H6 + C2H4
C4H10 t , xto C4H8 + H2 ; C4H8 sinh có nhiều đồng phân
Ví dụ: C5H12 t , xto CH4 + C4H8
C5H12 t , xto C2H6 + C3H6
C5H12 t , xto C3H8 + C2H4 ; C3H8 sinh tiếp tục bị crackinh
(5)Đặc biệt, điều kiện thích hợp phản ứng cịn có thể: + Tạo ankin: Ví dụ: 2CH4
o
1500 C làm laïnh nhanh
CHCH + 3H2
+ Tạo cabon hydro: Ví dụ: CH4 t , xto C (rắn) + 2H2
2/ Dù phản ứng xảy theo hướng thì: Phản ứng khơng làm thay đổi khối lượng hỗn hợp: mtrước phản ứng = msau phản ứng
sau trước trước sau
n M =
n M
3/ Vì phản ứng không làm thay đổi khối lượng hỗn hợp nên hàm lượng C H trước sau phản ứng như đốt cháy hỗn hợp sau phản ứng qui đốt cháy hỗn hợp trước phản ứng.
4/ Phản ứng làm tăng số mol khí: nsau > ntrước Psau > Ptrước Msau < Mtrước (vì mtrước = msau)
Ví dụ: C3H8 t , xto CH4 + C2H4 nsau = ntrước
Ví duï:
o
o
xt, t
5 12
xt, t
3 8 4
C H C H + C H
C H sinh tiếp tục bị crackinh: C H CH + C H
nsau = ntrước
44 Crakinh hoàn toàn ankan khơng phân nhánh X thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối H2
là 18 Xác định CTCT X Đáp số: C5H12
45 (TSDH A 2008) Khi crackinh toàn thể tích ankan X thu ba thể tích hỗn hợp Y (các thể
tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất); tỉ khối Y so với H2 12 Công thức phân tử
cuả X? Đáp số: C5H12
46 Crackinh 560 lít C4H10 thu 1010 lít hỗn hợp khí X khác Biết thể tích khí đo
(đkc) Tìm thể tích C4H10 chưa bị cracking hiệu suất phản ứng cracking Đáp số: 110 lít ;
80,36%
47 Crackinh C4H10 thu hỗn hợp gồm hydrocacbon có tỉ khối khí hydro 16,325
Tính hiệu suất phản ứng cracking Đáp số: 77,64%
48 Crackinh 5,8 gam C4H10 hỗn hợp khí X Tìm khối lượng nước thu đốt cháy hồn toàn
hỗn hợp X Đáp số: gam
49 Nhiệt phân 13,2 gam propan thu hỗn hợp khí X Đáp số: 23,16 A) Biết có 90% propan bị nhiệt phân Tính M X
B) Tính thể tích khí oxi (đkc) cần dùng để đốt cháy hết hỗn hợp X Tính khối lượng H2O CO2 thu
được Đáp số: 33,6 lít ; CO2 = 39,6 ; H2O = 21,6 (TTN trang 100)
50 Crackinh 0,1 mol pentan hỗn hợp X Đốt cháy hoàn toàn X, sản phẩm dẫn vào dd Ca(OH)2 dư Hỏi khối lượng dd cuối thu tăng hay giảm gam? Đáp số: giảm 17,2
gam
51 Crackinh ankan A thu hỗn hợp khí B gồm ankan anken có tỉ khối H2 14,5
Dẫn hỗn hợp B qua dd brom khối lượng hỗn hợp khí giảm 55,82% (DTO trang 230) A) Xác định CTPT A B.
B) Tính % thể tích khí B.
52 Thực phản ứng tách hydro từ ankan A thu hỗn hợp gồm H2 ba hydrocacbon B ; C ; D
Đốt cháy hồn tồn 4,48 lít B C D thu 17,92 lít CO2 14,4 gam H2O Xác định
CTPT A ; B ; C ; D Biết thể tích khí đo (đkc) (DTO trang 230)
53 Nhiệt phân metan thu hỗn hợp X gồm C2H2 ; CH4 ; H2 Tỉ khối X so với H2 Tìm
(6)Bài tập tổng hợp: XICLOANKAN 54 Viết CTCT gọi tên monoxicloankan có CTPT C4H8 ; C5H10 ; C6H12
55 Hai monoxicloankan X Y có tỉ khối nitơ Khi cho tác dụng với clo có chiếu sáng: X cho dẫn xuất momo ; Y cho dẫn xuất monoclo Y không làm màu dd brom Xác định CTCT X ; Y
56 Đốt cháy hoàn toàn mol hydrocacbon X cho mol CO2 mol H2O X khơng có khả làm
mất màu nước brom Xác định CTCT X
57 Cho X có CTCT sau: X tạo dẫn xuất monoclo
58 Oxi hóa hồn tồn 0,224 lít (đkc) xicloankan A, cho sản phẩm cháy vào dd Ca(OH)2 dư
gam kết tủa Xác định CTCT A gọi tên biết A không làm màu dd brom
59 Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít (đkc) xicloankan 7,2 gam H2O Biết X không làm màu dd