Hdrocacbon

b) Tính thành phần phần trăm theo thể tích và theo khối lượng của mỗi khí trong hỗn hợp.. Nung nóng bình một thời gian sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu. Nếu cho nửa còn lại qua bình đựng [r]

CHUYÊN ĐỀ HIDROCACBON







Có nhiều cách phân loại tập hidrocacbon như: dựa vào độ bất bảo hồ có hiddrocacbon no, khơng no, thơm Thiết lập CTPT,thành phần % hổn hợp… chuyên đề chúng tơi phân loại dực vào tính chất hố học điển hình Hidrocacbon

I Giải tốn phản ứng đốt cháy hiđrocacbon

I.1 Kiến thức cần nắm:

Tìm CTPT khơng cần qua CT đơn giản ( biết M, m, biết số nguyên tố)

12 12

% % 100

C H

x y M

m m m

x y M

C H

= =

= =

⇒x, y

CxHy + (x+

4

y

)O2

→

x CO2 +

2

y

H2O CnH2n+2-2k + O nCO n k H O

k

n to

2

2 ( )

2

3 + − → + + −

Nếu nH2O >nCO2 ⇒ A ankan nH2O −nCO2 =nA

Nếu nH2O =nCO2 ⇒ A anken (hay xicloankan)

Nếu nH2O <nCO2 ⇒ A ankin, ankadien aren Nếu A có C mạch hở

⇒ A ankin hay ankadien, lúc nCO2 −nH2O =nA

Đốt cháy hidrocacbon hay hỗn hợp hidrocacbon bất kì, ta ln có:

2 2 2

2

pu

O CO H O

n =n + n

Lập công thức đơn giản từ lập CTPT, Tính mC, mH, %C, %H

Tính tỉ lệ x:y = : % %

12 12

C H

m m = C = H

⇒Công thức nguyên :(CxHy)n dùng M m biện luận để tìm CTPT

MỘT SỐ LƯU Ý:

• Nếu hợp chất hữu đốt CuO, sau phản ứng, khối lượng bình dựng CuO giảm ag thì khối lượng Oxi phản ứng.

• Nếu hợp chất hữu đốt thu CO2, H2O, Na2CO3 thành phần thiết phải có C, H, Na ngồi có Oxi.

mc(trong hợp chất hữu cơ) = mCO2 +mC Na CO( 3)

• Nếu hợp chất hữu đốt thu CO2, H2O, HCl thành phần thiết phải C, H, Cl, ngồi có Oxi.

mc(trong hợp chất hữu cơ) = mH H O( ) +mH HCl( )

Khi cho hỗn hợp CO2, H2O vào bình Ca(OH)2 Ba(OH)2 : ∆mbình tăng = mCO2 +mH O2

∆mdung dịch tăng = mCO2 +mH O2 − ↓m

Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm ankan X ankin Y, thu số mol CO2 bằng số mol nước Tính thành phần phần trăm số mol X Y hỗn hợp M

giải

C H O nCO n H O n

n +2→2 +( +1)

a

→

na

→

(n+1)a C H O mCO m H O

m

m −2 →2 +( −1)

b

→

mb

→

(m-1)b Theo đề: % 50 % ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 2 = = ⇒ = ⇒ − + + = + ⇔ − + + = + ⇒ = ankin ankan O H CO n n b a b a mb na mb na b m a n mb na n n

Đốt cháy hịan tồn thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan oxi khơng khí ( khơng khí, Oxi chiếm 20% thể tích), thu 7,84 lít khí CO2 (đktc), 9,9g nước.Thể tích khơng khí nhỏ cần dùng để đốt cháy hồn tịan lượng khí thiên nhiên là bao nhiêu?

giải

Khi đốt cháy 1hidrocacbon ta ln có: l V mol n n n kk O H CO pu Ot 70 20 100 ) , 22 625 , ( 625 , 55 , 35 , , 2 = = ⇒ = + = + =

Đốt cháy ankin A thu 5,4g nước vá cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư, dung dịch có khối lượng giảm so với dung dịch nước vôi ban đầu 19,8g Xác định CTPT A.

giải:

Ta có: nHO 0,3mol

18 ,

2 = =

gọi nCO2 =amol ⇒nCaCO3 =nCO2 =amol khối lượng dung dịch giảm:

45 , , 19 ) , 44 ( 100 , 19 ) ( 2 2

3 = ⇒ = + − = + − a a a m m

mCaCO CO H O

C H O nCO n H O n

n −2→2 2+( −1)

0,45 0,3 0,3n = 0,45(n-1)⇒n=3⇒C3H4

Bài tập tự rèn luyện :

Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X oxi có tỉ lệ số mol tương ứng 1:10 Đốt cháy hoàn tồn hỗn hợp thu hỗn hợp khí Y Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc, thu hỗn hợp khí Z có tỉ

khối hiđro 19 Công thức phân tử X (cho H = 1, C = 12, O = 16)

Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5M Sau phản ứng hịan tồn, số mol Br2 giảm nửa khối lượng bình

tăng thêm 6,7 gam Xác định Công thức phân tử hiđrocacbon (cho H = 1, C = 12)

Đốt cháy hồn tồn 1,12 lít anken X (đktc) thu 5,60 lít khí CO2 (đktc) CTPT X là:

A C3H6 B.C4H8 C C4H10 D C5H10

5 Đốt cháy hồn tồn thể tích hỗn hợp gồm anken X hidrocacbon Y thu 5,56 lít khí CO2 ( đktc) 5,40 g nước Y thuộc loại hiđrocacbon có cơng thức phân tử dạng

A.CnH2n B.CnH2n-2 C CnH2n+2 D CnH2n

6 Đốt cháy hoàn toàn 1,3g ankin X thu 2,24 lít khí CO2 (đktc) Công thức phân tử X :

A C2H2 B C3H4 C.C4H6 D C5H8

7 Đốt cháy hoàn toàn 5,4g ankađien X thu 8,96 lít khí CO2 ( đktc) Cơng thức phân tử X

A C4H4 B C4H8 C.C4H6 D C4H10

8 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí gồm ankin X hidrocacbon Y mạch hở có số nguyên tử C, thu sản phẩm cháy tích nước thể tích khí CO2 (các thể tích đo điều kiện) Y thuộc loại:

A.ankin B anken C xicloankan D ankan

9 Đốt cháy số mol hidrôcacbon A, B, C thu lượng CO2 nhau, tỉ lệ số mol CO2 H2O A, B, C 0,5: 1:1,5 CTPT A, B, C

A CH4, C2H6, C3H8 B C2H4, C3H6, C4H8 C C2H2, C2H4, C2H6 D C2H6, C2H4, C2H2

10 Đốt cháy hết 2,24 lít ankan X (đktc), dẫn tồn sản phẩm cháy vào dd nước vôi dư thấy có 40g↓ CTPT X

A C2H6 B C4H10 C C3H6 D C3H8

11 Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp ankan thu 9,45g H2O Cho sản phẩm cháy qua bình đựng Ca(OH)2 dư khối lượng kết tủa thu ?

A.37,5g B 52,5g C 15g D.42,5g

12 Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp ankan thu 9,45g H2O Cho sản phẩm cháy qua bình đựng Ca(OH)2 dư khối lượng kết tủa thu ?

A.37,5g B 52,5g C 15g D.42

II Bài tập phản ứng halogen Hidrocacbon

II.1

Cơ sở lí thuyết:

{

2

2

as n n

C H

X +

 →

2

n n n n

C H

X

C H X

+















 



2

n n

HX

X

C H

+









Xét phương trình phản ứng:

Nhận xét:

Hỗn hợ p A Dẫn xuất Hh khí Y dư

dư

xHCl C Hn

2 n +

+

xCl C Hn 2 n + 2- xCl

+

- Nếu phản ứng xảy theo tỉ lệ 1:1 (x=1) phân tử ankan có vị trí cacbon khác hiđro cho ta nhiêu dẫn xuất monohalogen Khi sản phẩm ưu tiên vào cacbon bậc cao

- Nếu cho khí Y qua dd NaOH dư mà có khí hh Y có ankan cịn dư - Nếu dd NaOH sau phản ứng có tính oxi hóa hh Y có khí clo dư

Vì:

2NaOH + Cl2 NaClO + NaCl + H2O NaClO sinh có tính oxi hóa mạnh

- Sản phẩm (dẫn xuất) thường dạng lỏng đktc Trong trường hợp tạo hai sản phẩm monohalogen đihalogen nên viết hai phương trình độc lập xuất phát từ ankan Cl2 lấy số mol sản phẩm làm ẩn số lập hai phương trình tốn học

- Ngồi ankan, cịn có phương trình phản ứng:

CH2=CH-CH3 + Cl2 CH2=CH-CH2Cl + HCl Ví dụ:

Trộn 6g C2H6 14,2lit (đktc)Cl2 có chiếu sáng thu sản phẩm mono điclo Cho hỗn hợp khí qua dd NaOH dư cịn lại 22,4 lit khí (ở đktc) Dung dịch NaOH có khả oxi hóa 200ml dd FeSO4 0,5M Phần trăm số mol sản bao nhiêu? Biết pư xảy hoàn toàn

Giải:

( )

2

6

0, 2

30

C H bd

n

=

=

mol

Gọi a, b lần lược số mol sp mono điclo:

C

2

H

6

+

Cl

2

C

2

H

5

Cl

+

HCl

a s

a a a a

C

2

H

6

+

2Cl

2

C

2

H

4

Cl

2

+

2HCl

b 2b b 2b Vì sau qua dd NaOH dư thu khí C2H6 (dư)=0,1mol

ddNaOH

2( )

2 6( )

(

2 )

(0,2

2 )

(0,1

)

(0,2

)

du du

HCl a

b

Cl

a

b

C H

mol

C H

a b



+



− −



→





− −



5000C

( )

14, 2

0, 2

22, 4

Cl bd

n

=

=

mol

Hỗn hộp khí sau pư:

HCl NaOH NaCl H2O

Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O

+

+

+

+

+

2

0,2

0,1

0,1

C H

Trong muối có NaClO có tính oxi hóa mạnh, oxi hóa Fe2+ thành Fe3+

từ (1) (2) suy

Phần trăm số mol sản phẩm là: C2H5Cl = C2H4Cl2 = 50% II.2 Một số tập:

Bài 1: HC mạch hở X chứa lk δvà có hai nguyên tử C bậc ba phân tử Đốt chấy hồn tồn thể tích X sinh thể tích CO2 (cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) Khi cho X tác dụng với

Clo (tỉ lệ 1:1), số dẫn xuất monoclo tối đa sinh là: A

B C D

(tuyển sinh ĐH khối B-08)

Hướng dẫn giải:

HC mạch hở X chứa lk δ ⇒ X ankan C H2 2 CO2

O n

n + →

V 6V

14

: X C H n= ⇒

⇒

có hai nguyên tử C bậc ba phân tử ⇒CTCT X là: CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3

dựa vào CTCT X ⇒ X tác dụng với Clo (tỉ lệ 1:1) số dẫn xuất monoclo

⇒ đán án C

Bài 2: Khi brom hóa ankan thu dẫn xuất monobrom có tỉ khối hidro 75,5 Tên ankan là:

A 3,3-đimetylhexan B 2,2-đimetylpropan C Isopentan

D 2,2,,3-trimetylpentan

(tuyển sinh ĐH khối B-07)

Hướng dẫn giải:

CnH2n+2+Br2→CnH2n+1Br +HBr Ta có: 75,5.2 151

1

2 +Br = =

H Cn n

M

12

5

151 81 14

H C n

n

⇒ = ⇔

= + ⇔

→  12

Br

H

C dẫn xuất monobrom

⇒CTCT ankan là: C(CH3)4 :2,2-đimetylpropan

⇒đán án B

FeSO4 NaOH Fe(OH)2 Na2SO4

2Fe(OH)2 NaClO 2Fe(OH)3 NaCl

+

+

+

+

H2O

+

2 ( )2

1

0,05 0, 2

2

2

Cl NaClO Fe OH FeSO

n

=

n

=

n

=

n

=

=

− −

a

b

(2)

{

0,05

0,05

a

mol

b

mol

Bài 3: Một ankan phản ứng với clo theo tỉ lệ 1:2 thu sản phẩm chứa 83,53% clo khối lượng CTPT ankan là:

A mêtan B êtan C propan D butan

Hướng dẫn giải:

C H

n 2 n+ 2

+

2

Cl

2 1:2

 →

C H C l

n 2 n 2

2

+

HCl

Ta có: 100% 83,53%

71 14

5 , 35

% =

+ =

n Cl

1 =

⇔n

⇒ankan X mêtan

⇒ đán án A

Bài 4: Cho 19,5g benzen tác dụng với 48g brom lỏng, có bột Fe làm xúc tác, thu dược 27,475g brombenzen Hiệu suất phản ứng là?

A 40% B 50% C 60% D 70% Hướng dẫn giải:

mol n

mol n

Br H C

3 ,

25 ,

2 6

= =

nCH Br 0,175mol

157 475 , 27

6

6 = =

Dựa vào tỉ lệ số mol ta tính hiệu suất theo benzen C H +Br Fe →t C H Br +HBr

6 , 6

0

0,25 0,3 0,175 (mol) Theo PTPƯ ta có:

100% 70% 25

,

175 ,

%H = =

⇒đáp án D

Bài 5: Chất A có CTPT C7H8 Cho A tác dụng với Ag2O/NH3 thu kết tủa B MB > MA

214đvC Số đồng phân thỏa mãn điều kiện là: A

B C D

Hướng dẫn giải:

Gọi x số H bị thay thể Ag

C H xAg O C H xAgx xH O

NH

2

7

8

7

2 +  →3 ↓+

− +

Ta có: MB - MA = 214

⇔(92-x+108x)-92=214 ⇔ x=2

CTCT có là:

CHC-CH2-CH2-CH2-CCH

CHC-C(CH3)2-CCH

CHC-CH2-CH(CH3)-CCH

Bài tập tham khảo

Bài 1: Nitro hóa benzen thu dược chất X, Y nhóm –NO2 Đốt cháy hồn tồn 19,4g

hh X, Y thu CO2, H2O 2.24l khí N2 (đkc) Tìm CTCT X, Y?

Bài 2: A HC mạch hở Đốt cháy A thu tỉ số mol CO2 gấp đôi số mol nước Mặt khác lấy

0,05mol A phản ứng vừa hết với đ agNO3/NH3 thu 7,5g kết tủa tìm CTCT A

Bài 3: Cho m(g) HC A thuộc dãy đồng đẳng mêtan tác dụng với Clo có chiếu sáng, thu dẫn xuất clo B với khối lượng 8,52g Để trung hòa hết khí HCl sinh ra, cần 80ml đ KOH 1M Tìm CTPT A, B Viết CTCT đồng phân A gọi tên chúng

.

III phản ứng cộng

III.1

Cơ sở lí thuyết:

CnH2n+2−2k +kH2 →CnH2n+2

CnH2n+2−2k +kBr2 →CnH2n+2−2kBr2k

Thơng thường tốn phản ứng cộng thường dẫn hổn hợp anken đồng đẳng phản ứng với Br2, H2

sau phản ứng khối lượng bình tăng lên agam, % brom hợp chất x% xác định cơng thức hidrocacbon

Với dạng ta cần xác định n_ hidrocacbon từ suy CTPT HC III.2 Bài tập áp dụng

Bái 1,792 lít hổn hợp (X) gồm anken liên tiếp (đo 00 C, 2.5atm) cho qua nước brom dư khối

lượng bình nước brom tăng 7gam a xác định CTPT anken

b đốt cháy hoàn toàn hổn hợp X cho sản phẩm cháy vào 500ml dung dịch NaOH 1,8M thu gam muối khan

Giải:

mol RT

PV

nhhX 0,2

273 082 ,

792 , ,

2 =

= =

a Đặt CTPT trung bình anken CnH2n

Ta có phản ứng: CnH2n +Br2 →CnH2nBr2

mhhX = độ tăng khối lượng bình nước brom =7g

( 2 )=14 = =07,2=35⇒n=2,5 n

m n M

hhX hhX H

Cn n

2 anken liên tiếp suy CTPT anken là: C2H4vàC3H6

b phương trình phản ứng cháy: C H n O t nCO nH O n

n 2

0 2 2)

3

( → + +

0,2mol 0,2n mol

n(CO2)=0,2n= 0,2.2,5=0,5 mol

n(NaOH) = 0,5.1,8 = 0,9 mol

nhận thấy tỉ lệ: 1< 00,,59

2

< = CO NaOH n n

nên phản ứng tạo thành muối trung hòa muối axit

O H CO Na NaOH

CO2+2 → +

x 2x x

O H CO Na NaOH

CO2+2 → +

y y y

ta có: n(CO2) = x + y =0,5

n(NaOH) = 2x + y = 0,9 Giải phương trình suy x = 0,4mol ; y = 0,1mol khố lượng muối thu mmuối = mNa2CO3 +mNaHCO3 =106x+84y=50,8g

Lưu ý: xảy phản ứng anken với dung dịch Br2 khối lượng bình chứa dịch Br2 tăng khối lượng

Bài 2: cho 12,6 gam hổn hợp anken đẳng tác dụng vừa đủ với dung dịch Br2 thu

được 44,6 g hỗn hợp sản phẩm xác định công thức phân tử anken Giải :

Đặt CTPT trung bình anken CnH2n

Pt phản ứng: CnH2n +Br2 →CnH2nBr2

x x

Theo ĐLBTKL ta có manken + mbrom = msản phẩm

m m m g n mol

r

Br anken

sp

Br 0,2

160 32 32

6 , 12 , 44

2 = − = − = ⇒ = =

⇒

nanken nBr 0,2mol

2 = =

63 14 63 4,5

,

6 , 12

= ⇒ = ⇒ =

= n n

Manken

Vậy CTPT hai anken là: C4H8 C5H10

Bàiả: Dẫn hỗn hợp X gồm etilen axetilen qua dung dịch brom dư khối lượng bình brom tăng 1,34g Còn cho tác dụng hết với dung dịch AgNO3/NH3 thu 7,2g kết tủa Thành phần phần

trăm thể tích etilen axetilen :

A 50% ; 50% B 35,5% ; 64,5% C 40% ; 60% D 25% ; 75% Giải:

Phương trình phản ứng:

C2H4 +Br2 →C2H4Br2

x x

C2H2 +2Br2+→C2H2Br4

y y

HC ≡CH +2AgNO3 +2NH3 →AgC ≡CAg +2NH4NO3

y y

Gọi x, y (mol) số mol etylen axetylen

khối lượng bình brom tăng 1,34g khối lượng hổn hợp X ⇒ 28x + 26y = 1,34

y 0,03mol

24 108

2 ,

7 =

+ =

⇒ x = 0,02mol

điều kiện hiệt độ áp suất tỉ lệ số mol tỉ lệ thể tích %V(C2H4) =0,05.100 40%

02 ,

=

%V(C2H2) =0,05.100 60%

03 ,

=

Bài A HC mạch hở , chất khí điều kiện thường 4,48 lít khí A đktc tác dụng vừa đủ với 0,4 mol Brom tạo sản phầm B chứa 85,562% brom khối lượng Công thức phân tử A là: a C2H6 b C3H4 c C4H6 d C6H6

Giải:

nA=0,2mol

đặt CTPT trung bình HC CnH2n+2−2k

pt phản ứng: CnH2n+2−2k +kBr2 →CnH2n+2−2kBr2k 0,2 0,2k

⇒k=2

Ta lại có .100 85,562

2 160 2 14

2 160

% = ⇒ =

+ − +

= n

n Br

chọn đáp án C

Bài Cho 10,2g hỗn hợp khí A gồm CH4 và anken đồng đẳng liên tiếp qua dd nước brom dư,

thấy khối lượng bình tăng 7g, đồng thời thể tích hỗn hợp giảm một nửa.Công thức phân tử các anken là:

Giải:

Đặt CTPT trung bình anken là: CnH2n gọi x, y(mol) số mol CH4 anken

Phương trình phản ứng:

CnH2n +Br2 →CnH2nBr2

y y

ta có 16x + 14ny = 10,2 (1)

khi hổn hợp khí qua Br2 thể tích giảm nửa ⇒x=y (2)

khối lượng bình brom tăng 7g khối lượng hổn hợp anken n

y

M =7 =14 (3)

từ (3) (1) ⇒ny=0,5,x=0,2=y⇒n=2.5

Vậy chon đáp án A Bài tập tham khảo

1 Cho 2,24 lít anken X (đktc) tác dụng với dd brom thu sản phẩm có khối lượng lớn khối lượng anken

A 0,8 g B 10,0g C 12,0 g D 16,0g

2 Anken X tác dụng với nước (xúc tác axit) tạo hỗn hợp ancol đồng phân d/N2 = 2,00 Tên X là

A iso-penten B but-1-en C but-2-en D pent-1en

3 Anken Y tác dụng với dd brom tạo thành dẫn suất đibrom % khối lượng C 17,82 % CTPT Y là:

A C3H6 B.C4H8 C C4H10 D C5H10

4, Cho 14g hỗn hợp anken là đồng đẳng liên tiếp qua dung dịch nước Br2 thấy làm mất màu vừa

đủ dd chứa 64g Br2.Công thức phân tử của các anken là:

A C2H4, C3H6 B C3H8, C4H10 C C4H10, C5H12 D C5H10, C6H12

5 Cho 4,48 lít hổn hợp X (đktc) gồm hai hidrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5 M sau phản ứng xảy hoàn toàn, số mol Br2 giảm khối lưọng bình tăng

thêm 6,7gam Xác định cơng thức phân tử hai hidrocacbon

6 Một hiđrocacbon cộng hợp với HCl theo tỉ lệ 1:1 tạo sản phẩm có thành phần khối lượng Clo 45,223% Xác định CTPT X

IV.sử dụng giá trị trung bình để giải nhanh tập Hidrocacbon

IV.1/ sở lý thuyết

:

Nếu có hỗn hợp nhiều chất tác dụng với chất khác (mà PTPƯ loại, hiệu suất, sản phẩm phản ứng tương tụ nhau) ta thay hỗn hợp chất tương đương Giả sử hỗn hợp gồm chấtA, B, C,…( chứa C, H, O), thay bàng chất tương đương

x y z

C H O : M với:

-Khối lượng phân tử (nguyên tử) trung bình: hh A A B B K K

hh A B K

m n M n M n M

M

n n n n

+ + +

= =

+ + +

(nA, nB, … nK số mol, thể tích hay % số mol,…)

Ln có MA < M <MK

- Số nguyên tử C trung bình:

A B K K

A B K

n x n x n x

x

n n n

+ + +

=

+ + + (với x1< x< xK)

(x1, x2, x3,… số nguyên tử C A, B, C,…)

- Số nguyên tử H trung bình :

1

A B K K

A B K

n y n y n y

y

n n n

+ + +

=

(y1, y2, y3,… số nguyên tử H A, B, C,…)

Các giá trị trung bình khác số nguyên tử O trung bình, số lien kết π trung bình, số nhóm chức trung bình,… Cách thiết lập tương tự

 Phạm vi áp dụng :

Dùng để giải nhanh hoá học : xác định công thức phân tử chất hữu (có thể dãy đồng đẳng khơng kế tiếp), tính thể tích hay % thể tích, số mol hay % số mol,… chất hỗn hợp

IV.2 Bài tập áp dụng

Bài : Cho 4,48l hỗn hợp X (đktc) gồm HC mạch hở tác dung vùă đủ với 700 ml dung dịch Br2

0,5M Sau tồn lượng khí hấp thụ hết khối lượng bình tăng thêm 5,3g CTPT hai HC là:

A C2H2 C2H4 B C2H2 C3H8 C C3H4 C4H8 D C2H2 C4H6

Bài giải : nX = 0,2 mol

2

Br

n = 0.35 mol

Gọi CT chung HC C Hn 2n+ −2 2k

C Hn 2n+ −2 2k + kBr2→C Hn 2n+ −2 2kBr2k

1<k =0,350, 2 =1,175<2 Vậy hỗn hợp có anken ankin có số nguyên tử C ≥2 M =0, 25,3= 26,5 ⇒14n+ −2 2.1,175 26,5=

2 n

⇒ =

X C2H2 C2H4 Vậy chon câu A

Bài 2:Hỗn hợp X gồm C2H2 C2H6, C3H6 đốt cháy hoàn toàn 24,8g hỗn hợp X thu 28,8g

H2O Mặt khác 0,5 mol hh tác dụng với 500g dd Br2 20% vừa đủ Phần trăm thể tích khí

trong hh là:

A 50%, 30%,20% B 30%, 50%, 20% C.50%, 25%, 25% D 25%, 25%, 50%

Hướng dẫn giải:

Hh X theo đề hh đồng nhất, tỉ lệ thành phần khí hh khơng đổi Do đó, khối lương PTTB hh M trung bình giá trị khơng đổi

Giả sử có mol hh X

Gọi x, y, z số mol khí mol hh X Từ giả thuyết ta có hệ phương trình :

0,625

2 1, 25

0.5

24,8( 3 ) 26 30 42

1,6

x y z x z

x y z

M x y z



 + + = 

 + = =

 

+ +

 = + + =



0,5 0, 25

x mol

y z mol

= 

 = =



2 2 6

%VC H 50%,%VC H %VC H 25%

⇒ = = =

⇒ Đáp án C

Bài 3: (bài trang 182-SGK 11NC)

HH A gồm hai chất dãy đồng đẳng etilen Cho 3.36l (đkc) hh khí phản ứng hồ tồn với Br2/CCl4 thấy khối lượng bình chứa nước brom tăng them 7,7g

a) Hãy xác định CTPT anken

b) Xác định thành phần % thể tích hh A

a) Đặt A CnH2n (a mol) ; CmH2m (b mol)

CTPT trung bình hh A C Hn 2n(c mol)

2≤ < < = +n n m n 3,36

0,15 22,

c a b= + = = mol

PTPƯ: C Hn 2n +Br2 →C H Brn 2n

Theo đề: 14 0,15 7,7n =

⇒ =⇒ ≤ <2n n3,673, 76< = +m n 1 Chọn n = m =

Vậy CTPT anken C3H6 C4H8

b) ta có hệ:

0,15 0,05

42 56 7,7 0,1

a b a mol

a b b mol

+ = =  ⇔  + =  =   0,05

% 100% 33,33%

0,15 % 66.67% C H C H ⇒ = = ⇒ =

c) C3H6: CH3CH=CH2

C4H8: CH2=CHCH2CH3

CH3CH=CHCH3

CH3C(CH3)=CH2

Bài (bài 4.19 trang 31 SBT HH 11)

HH khí A chứa HC dãy đồng đẳng Lấy 1,12l khí A đem đốt chấy hoàn toàn Sản phẩm cháy dẫn qua bình (1) đựng H2SO4 đặc, sau qua bình (2) đựng NaOH dư Sau thí

nghiệm khối lượng bình (1) tăng 2,16g bình (2) tăng 7,48g Xác định CTPT % thể tích chất hh A Hướng dẫn giải:

Đặt CTPT HC dãy đồng đẳng là: CxHy Cx+1Hy+2

Đặt CTPT chung HC là: CxHy với (x<x <x+1)và(y<y>y+2) O H y CO x O y x H

Cx y 2 2 2

2

4 → +

 

  + +

nH2O + H2SO4

→

H2SO4.nH2O

CO2 + 2NaOH

→

Na2CO3 + H2O

nhh=0,12mol

mol n mol n co O H 17 , 12 , 2 = =

Theo pt: 1mol CxHy tạo x mol CO2

y

mol H2O

Theo đề: 0,05mol CxHytạo 0,17mol CO2 0,12mol H2O

4 , , , , 05 , 17 , < < ⇔ + < < ⇒ = = ⇒ x x x x

⇒x=3 (và x nguyên)

Mặt khác: , , 2 , , 4 , 05 , 12 , < < ⇔ + < < ⇒ = ⇒ = = y y y y y

Vậy CTPT chất C3H4(a mol) C4H6( b mol)

Ta có hệ:







=

+

=

+

1 7

.0

4

3

0 5

,0

b

a

b

a







=

=

⇔

)

(

0 2

,0

)

(03

,0

m o l

b

m o l

a

% thể tích % số mol:

% 40 % % 60 % 100 05 , 03 , % 4 = ⇒ = = ⇒ H C H C V V

Lưu ý: giải theo pp đại số Đặt CxHy (a mol) ; Cx+1Hy+2 (b mol)

a+b= 0,05 mol (1)

O H y xCO O y x H

Cx y 2 2 2

2

4 → +

 

  + +

a mol ax mol ay mol

2 O H y CO x O y x H

Cx 1 y 2 2 2 2

2 ) ( , + + + →       + + + + +

b mol (x+1) mol b y mol

2 ) ( + ) ( 12 , ) ( ) ( 17 , ) ( 2 mol y b ay n mol x b ax n O H CO = + + = = + + =

Từ (2) ta có: (a + b)x + b = 0,17 b = 0,17-0,05x ta có < b < 0,05

⇒0 < 0,17-0,05x < 0,05

⇔2,4 < x < 3,4

3 = ⇒x 03 , 02 , ) 05 , ( 17 , = ⇒ = − = ⇒ a b

Thay giá trị a, b vào (3) ta có y=4 Vậy CTPT chất C3H4 C4H6

Bài (bài 6.11 trang 43SBT HH 11)

HH khí A chứa H2 anken dãy đồng đẳng Tỉ khối A H2 8,26

Đun nhẹ hh A có mặt xúc tác Ni A biến thành hh B khơng làm màu nước Brom có tỉ khối H2 11,8

Xác định CTPT % thể tích chất hh A hh B? Hướng dẫn giải:

Đặt CTC anken là: CnH2n(xmol ) H2 (1-x)mol ( mol A) 52 , 16 26 , ) (

14 + − = =

= nx x

MA (1)

2 2

2n + → n n+

nH H C H C

mol x x MB , , 23 , 11 52 , 16 = ⇒ = = − =

Thay x vào (1) n =3,6

Vậy CTPT anken là: C3H6 (amol) C4H8 (bmol)

Ta có hệ:









=

+

+

=

+

6,

3

4

3

0 3

,0

b

a

b

a

b

a







=

=

⇔

)

(

1 8

,0

)

(

1 2

,0

m o l

b

m o l

a

⇒hh A: C3H6 : 12% ; C4H8 : 18% ; H2 : 70%

hh B: C3H8 : 0,7 100% 17%

12 ,

=

C4H10 : 0,7.100% 26%

18 ,

0 = H2 : 57%

Bài 6(bài 7.27 trang 57 SBT HH 11)

HH M chứa HC dãy đồng đẳng Khi đốt cháy hoàn toàn 13,2g hh M thu 20,72l CO2 (đkc) Xác định CTPT % khối lượng chất hh M

Hướng dẫn giải:

mol nCO 0,925

4 , 22 72 , 20

2 = =

g mC =0,925.12 =11,1

⇒ mol n g m O H H 05 , 18 , , , 11 , 13

2 = =

⇒

= − =

⇒

Vì nH2O >nCO2 nên chất hh M ankan

4 , 05 , 925 , ) ( 2 2 2 = ⇒ = + + + → + + + n n n O H n CO n O n H

Cn n

Vậy CTPT ankan là: C7H16(xmol) C8H18 (ymol)

Giải hệ:







=

+

=

=

+

=

9 5

,0

8

7

2,

1 3

1 4

1 0

2

x

y

n

y

x

m

C O M







=

=

⇔

m o l

y

m o l

x

0 5

,0

0 5

,0

⇒% khối lượng C7H16 : 56,8% ; C8H18 : 43,2%

V

.

Bài tập phản ứng nguyên tử hidro linh động ion kim loại (Ag)

Với hidrocacbon có nối ba đầu mạch ngun tử H gắn với C nối ba trở nên linh động dễ tham gia phản ứng thế:

R-C

≡

CH + AgNO3 + NH3

→

R-C

≡

CAg ↓ + NH4NO3

Dạng tổng quát:

CxHy +

α

AgNO3 +

α

NH3

→

CxH y−αAgα↓ +

α

NH4NO3

Với ankin:

 Nếu

α

=1

→

ank-1-in (R-C

≡

CH)  Nếu

α

=2

→

HC

≡

CH (C2H2)

Kết tủa dễ hoà tan axit mạnh R-C

≡

CAg + HCl

→

R-C

≡

CH + AgCl

V.2 Bài tập áp dụng:

Bài tập 1: Cho 17,92 lít hỗn hợp khí X gồm hidrocacbon ankan, anken ankin lấy theo tỉ lệ thể tích tương ứng 1:1:2 lội qua bình chứa dung dịch AgNO3/NH3 lấy dư thu 96g kết tủa hỗn

hợp khí Y Đốt cháy hồ tồn hỗn hợp khí Y thu 13,44 lít CO2 Thể tích khí đo đktc Tìm

CTPT hidrocacbon? Giải:

nX = 22,4

92 , 17

=0,8 mol

Vì tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol nên số mol tương ứng là: CnH2n+2 : 0,2 mol ; CmH2m: 0,2 mol;

CpH2p-2 : 0,4 mol

CpH2p-2 +

α

AgNO3 +

α

NH3

→

CpH2p−2−αAgα ↓+

α

NH4NO3

0,4 mol

→

0,4 mol

Ta có n↓= nankin = 0,4 mol =14 2 107α

96

+ −

p

→

5,6p + 42,8

α

= 96,8 + Nếu

α

=1

→

p = 9,6 (loại)

+ Nếu

α

=

→

p = (nhận)

→

CTPT ankin C2H2

Khí Y gồm : CnH2n+2: 0,2 mol CmH2m: 0,2 mol

Ta có phản ứng cháy: CnH2n+2 + 

  



 +

2 3n

O2

→

nCO2 + (n+1)CO2

0,2 mol

→

0,2n mol CmH2m + 

    

2 3m

O2

→

mCO2 + mH2O

0,2 mol

→

0,2m mol

→

0,2 (n+m) = 1322,44,4 = 0,6 mol

→

n+m =

→

n=1 m=2

→

CTPT ankan CH4

CTPT anken C2H4

Bài tập 2: Đốt cháy ankin A tạo 11g CO2 Mặt khác, cho 3,4g A tác dụng với lượng dư dung

dịch AgNO3 NH3 thấy tạo thành a gam kết tủa CTPT A a là:

A C2H2 ; 8,5g B C3H4 ; 8,5g C C4H6 ; 8,75g D C5H8 ; 8,7

Giải:

Do A tác dụng với AgNO3 NH3 nên A ank-1-in:

CnH2n-2 +    



 −

2 3n

O2

→

nCO2 + (n-1)H2O

14 ,

−

n mol 0,25 mol

nCO2 =44 11

= 0,25 mol

⇒ CTPT A C5H8

C5H8 + AgNO3 + NH3

→

C5H7Ag + NH4NO3

0,05 mol

→

0,05 mol nC5H8= 6,8

4 ,

=0,05 mol

⇒ a = 0,05.175= 8,75g

⇒ Đáp án D

Bài tập 3: Dẫn 3,36 lít hỗn hợp A gồm propin etilen vào lượng dư dung dịch AgNO3

NH3 thấy 0,84 lít khí có m gam kết tủa Các thể tích khí đo đktc

a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích khí A b) Tính m

Giải:

a) Khi dẫn A vào dd AgNO3/NH3 có propin phản ứng

⇒ VC2H4= 0,84 lít

⇒ Vpropin= 3,36-0,84= 2,52 lít

%Vetilen=3,36

84 ,

.100%= 25%

%Vpropin= 100%-25%=75%

b) npropin= 22,4

52 ,

= 0,1125 mol

CH

≡

C-CH3 + AgNO3 + NH3

→

AgC

≡

C-CH3 ↓+ NH4NO3

0,1125 mol

→

0,1125 mol

⇒ m= 0,1125 147=16,5375 g

Bài tập 4: Dẫn 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm propan, etilen axetilen qua dung dịch brom dư, thấy cịn 1,68 lít khí khộng bị hấp thụ Nếu dẫn 6,72 lít khí X qua dung dịch bạc nitrat amoniac thấy có 24,24 gam kết tủa Các thể tích khí đo đktc

a) Viết phương trình hố học để giải thích phương trình TN

b) Tính thành phần phần trăm theo thể tích theo khối lượng khí hỗn hợp Giải:

a) Dẫn X qua dd Br2 dư có etilen axetilen phản ứng

CH2=CH2 + Br2

→

BrCH2-CH2Br

CH

≡

CH + Br2

→

BrCH=CHBr

BrCH=CHBr + Br2

→

Br2CH-CHBr2

Dẫn X qua dung dịch AgNO3/NH3 có axetilen phản ứng

CH

≡

CH + 2AgNO3 + 2NH3

→

AgC

≡

CAg ↓+ 2NH4NO3

b)

Khi dẫn qua dung dịch brom dư có 1,68 lít khí khơng bị hấp thụ propan

⇒Vpropan= 1,68 lít

⇒ Vetilen+axetilen = 6,72 - 1,68 = 5,04 lít

CH

≡

CH + 2AgNO3 + 2NH3

→

AgC

≡

CAg ↓+ 2NH4NO3

0,101 mol

←

0,101 mol

n↓=24240,24 = 0,101 mol

⇒ Vaxetilen= 0,101 22,4= 2,2624 lít

⇒ Vetilen = 5,04 – 2,2624= 2,7776 lít

%Vpropan=6,72

68 ,

%Vaxetilen= 6,72

2624 ,

.100%= 33,67% %Vetilen= 41,33%

Bài tập 5: Đốt cháy hoàn tồn 2,24 lít hiđrocacbon X thu 6,72 lít CO2 ( đktc) X tác dụng với

dd AgNO3 NH3 sinh kết tủa Y Công thức cấu tạo X là:

a) CH3-CH=CH2

b) CH

≡

CH c) CH3-C

≡

CH

d) CH2=CH-CH

≡

CH

Giải:

X tác dụng với dd AgNO3/NH3 ⇒ X ank-1-in

CnH2n-2 +    



 −

2 3n

O2

→

nCO2 + (n-1)H2O

0,1

→

0,1.n mol

nX=0,1 mol

nCO2 = 0,3 mol

Ta có: 0,1n = 0,3 ⇒ n=3⇒ CTPT X C3H4

⇒ CTCT X là: CH3-C

≡

CH

⇒ Đáp án d

Bài tập 6: Một bình kín đựng hỗn hợp hidro với axetilen bột Niken Nung nóng bình thời gian sau đưa nhiệt độ ban đầu Nếu cho nửa khí bình sau nung nóng qua dd AgNO3/NH3 có 1,2g kết tủa màu vàng nhạt Nếu cho nửa cịn lại qua bình đựng nước brom dư

thấy khối lượng bình tăng 0,41g

a) Viết PTHH giải thích tượng TN

b) Tính khối lượng axetilen chưa phản ứng, khối lượng etilen tạo sau phản ứng Giải:

a) Khi nung nóng hỗn hợp hidro axetilen có xúc tác Niken C2H2 + H2  →

0

,t N i C

2H4

C2H4 + H2 N i →,t0 C2H6

Khi dẫn khí thu sau phản ứng qua dd AgNO3/NH3 tạo kết tủa màu vàng nhạt chứng tỏ hỗn

hợp khí thu có C2H2 cịn dư

CH

≡

CH + 2AgNO3 + 2NH3

→

AgC

≡

CAg ↓+ 2NH4NO3

Khi dẫn qua bình đựng nước brom dư thấy khối lượng bình tăng 0,41g khối lượng C2H2

và C2H4

CH2=CH2 + Br2

→

BrCH2-CH2Br

CH

≡

CH + 2Br2

→

Br2CH-CHBr2

b) Khối lượng axetilen chua phản ứng:

CH

≡

CH + 2AgNO3 + 2NH3

→

AgC

≡

CAg ↓+ 2NH4NO3

0,005 mol

←

0,005 mol

n↓= 240

2 ,

= 0,005 mol

⇒ maxetilen chưa pư= 0,005.26= 0,13 g

⇒ metilen tạo ra= 0,41- 0,13= 0,28 g

Bài tập 7: Khi đốt cháy ankin A thu khối lượng nước khối lượng ankin đem đốt Tìm cơng thức phân tử, viết công thức cấu tạo A Gọi tên A, biết A tạo kết tủa với AgNO3/NH3 Viết PTHH phản ứng

Gọi m khối lượng ankin khối lượng nước tạo thành CnH2n-2 + 

  



 −

2 3n

O2

→

nCO2 + (n-1)H2O

14n−

m

mol

→

(n-1)14nm−2mol nankin=

2 14n−

m

mol nH2O = 18

m

mol Ta có:

(n-1)14nm−2= 18m ⇔ 18n -18 = 14n -2 ⇔4n = 16 ⇒n =

⇒ CTPT A C4H6

Vì A có pư với AgNO3/NH3 nên CTCT A là: