Thực hiện p/ư dehidro hóa một hidrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng của metan thu được một hỗn hợp gồm H2 và 3 hidrocacbon N, P, QA. Hãy xác định cấu tạo của M.[r]
(1)LÝ THUYẾT VỀ HIĐROCACBON NO I Đồng đẳng ,đồng phân, danh pháp a/Dãy đồng đẳng Mạch C hở, có thể phân nhánh không phân nhánh Trong phân tử có liên kết đơn (liên kết δ) tạo thành từ obitan lai hoá sp3 nguyên tử C, định hướng kiểu tứ diện Do đó mạch C có dạng gấp khúc Các nguyên tử có thể quay tương đối tự xung quanh các liên kết đơn Công thức chung CnH2n+2 n ≥ b/Đồng phân Hiện tượng đồng phân các mạch C khác (có nhánh khác không có nhánh) Từ C4H10 trở c/Danh pháp + Tên gọi gồm: Tên mạch C có đuôi an CH4 Metan C6H14 Hexan C11H24 Unđekan C2H6 Etan C7H16 Heptan C12H26 Đơđekan C3H8 Popan C8H18 Octan C13H28 Triđekan C4H10 Butan C9H20 Nonan C20H42 Eicozan C5H12 Pentan C10H22 Đekan C30H62 Tricontan -Phân tử có mạch nhánh thì chọn mạch C dài làm mạch chính, đánh số các nguyên tử C từ phía gần mạch nhánh nhất.(Hay tổng chí số nhánh là nhỏ nhất) (Chú ý: Mạch dài chọn mạch có nhiều nhánh làm mạch chính Tên nhánh gọi theo thứ tự A,B,C) Ví dụ: CH3 +Tên thông thường: CH3 -CH -CH2 -CH3 iso pentan CH3 -C -CH2 -CH3 neo hexan CH3 CH3 +Tên gốc số Hiđrocacbon đơn giản CH3- Metyl CH3-CH2- Etyl , CH3-CH2-CH2- Propyl CH3-CH- iso propyl , CH3-CH2-CH2-CH2- Butyl , CH3-CH-CH2- iso Butyl CH3 CH3-CH2-CH- Sec Butyl CH3 CH2=CH- Vinyl , CH3 CH3 CH3 – C - Tert Butyl , CH3-CH-CH2-CH2iso amyl CH3 CH3 CH2=CH-CH2- Anlyl , C6H5- Phenyl ,C6H5-CH2- Benzyl II.Tính chất vật lý - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng dần tăng số nguyên tử C phân tử - chất đầu là khí, các chất có n từ → 17 là chất lỏng, n > 17 là chất rắn - Đều không tan nước dễ tan các dung môi hữu (Các ankan đồng phân ,mạch càng nhiều nhánh nhiệt độ sôi càng giảm) III.Tính chất hoá học Phản ứng Halogen a/ Thế clo: Xảy tác dụng askt tạo thành hỗn hợp sản phẩm CH3-CH2-CH2 + 2Cl2 → CH3-CHCl-CH3 + CH3-CH2-CH2Cl + 2HCl 57% 43% b/ Thế Brom: Phản ứng có chọn lọc ưu tiên sản phẩm C bậc cao (2) CH3-CH2-CH2 + 2Br2 → CH3-CHBr-CH3 + CH3-CH2-CH2Br + 2HBr 97% 3% (Iot không có phản ứng với ankan Flo phân huỷ ankan kèm theo nổ.) 2.Phản ứng đề Hidro hoá, Crackinh a/ Phản ứng tách H2, crăckinh: 400 - 900oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3 CnH2n+2 → CxH2x + CyH2y+2 a/ Phản ứng nhiệt phân Ví dụ nhiệt phân metan: (x+y = n) (Chú ý:Trong các phản ứng nhiệt phân, crăckinh, tách hiđro : ●Theo đlbtnt <mC+mH > không đổi đó khối lượng trước p/ư = khối lượng sau p/ư -Vídụ1 : Tách hiđro từ propan CH3CH2CH3 → CH2=CHCH3 + H2 m n M = < > m n, M ● Đốt cháy hh sau p/ư nhiệt phân, crăckinh, tách hiđro quy đốt cháy chất ban đầu: -Ví dụ2: Tiến hành crackinh nhiệt độ cao 5,8g Butan sau thời gian thu hh khí X gồm : CH4,C2H6, C2H4, C3H6, H2, C4H10 Đốt cháy hoàn toàn X oxi dư dẫn toàn sản phấm sinh qua bình đựng dd nước vôi dư , thấy khối lượng bình tăng m(g) Xác định m? giải 5,8 - Số mol C4H10 = 58 = 0,1 mol (mC,mH không thay đổi quy đốt cháy C4H10) 13 O2 C4H10 + → 4CO2 + 5H2O 0,1 0,4 0,5 m = 0,4 44 + 0,5 18 = 26,6(g) Phản ứng oxi hoá a/ Cháy hoàn toàn: sản phẩm cháy là CO2 và H2O 3n 1 O2 → nCO2 + ( n+1)H2O CnH2n+2 + nO2 - Khi đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon bất kì thấy thu được: nH O >nCO nCO2 > 1,5 thì chất đem đốt 2 là ankan ; Số mol ankan = nH2O – nCO2 b/ Oxi hoá không hoàn toàn: CH4 + O2 → HCHO + H2O (không làm màu dd Brôm, dd KMnO4) IV.Điều chế Điều chế metan a/ Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng than đá b/ Tổng hợp (3) Điều chế các ankan khác a/ Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, sản phẩm crackinh b/ Tổng hợp từ các dẫn xuất halogen: R - Cl + 2Na + Cl - R' → R - R' + 2NaCl c/ Từ các muối axit hữu d/ Từ hidrocacbon không no ( pư cộng hidro) V.Ứng dụng Dùng làm nhiên liệu (CH4 dùng đèn xì để hàn, cắt kim loại) Dùng làm dầu bôi trơn Dùng làm dung môi Để tổng hợp nhiều chất hữu khác: CH3Cl, CH2Cl2, CCl4, CF2Cl2,… Đặc biệt từ CH4 điều chế nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H2, amoniac, CH ≡ CH, rượu metylic, anđehit fomic Bµi tËp Hidrocacbon no NhiÖt ph©n 8,8g C3H8 gi¶ sö x¶y ph¶n øng : C3H8 CH4 + C2H4 C3H8 C3H6 + H2 Thu đợc hỗn hợp khí X (biết có 90% C3H8 bị nhiệt phân) Xác định tỷ khối X với H2 : A 11,58 B 23,16 C 21,25 D 15,25 NhiÖt ph©n 5,8g C4H10 gi¶ sö x¶y ph¶n øng : C4H10 CH4 +C3H6 C4H10 C4H8 + H2 C4H10 C2H4 +C2H6 Thu đợc hỗn hợp khí X (biết có 80% C4H10 bị nhiệt phân) tỷ khối X với H2 là 16,5 Tính thể tích O2 (đktc) dùng để đốt cháy hoàn toàn X: A 12,24lÝt B.14,56 lÝt C.11,2 lÝt D 28,56 lÝt NhiÖt ph©n 35 lÝt C4H10 gi¶ sö x¶y ph¶n øng : C4H10 CH4 +C3H6 C4H10 C4H8 + H2 C4H10 C2H4 +C2H6 Thu đợc 67 lít hỗn hợp khí X tính % butan đã tham gia phản ứng: A.81,43 % B.67,45% C.96,45% D.91,43% Khi thực phản ứng chuyển hoá metan thành axetilen thu đợc hỗn hợp khớ A gồm metan, axetilen và hiđro Đốt phần hỗn hợp A thu đợc 17,6 gam CO2 Khối lợng A đem đốt là: A 7,75g B 8,75g C.9,45g D.6,40g Khi thực phản ứng chuyển hoá metan thành axetilen thu đợc hỗn hợp khớ A gồm metan, axetilen và hiđro Đốt phần hỗn hợp A thu đợc 17,6 gam CO2 Mặt khác lấy lợng hỗn hợp A nh trên cho từ từ qua dung dÞch AgNO3 NH3 d thÊy cã 36 g kÕt tña HiÖu suÊt qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ metan thµnh axetilen lµ: A.85% B 75% C.65% D.95% Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Etilen và Hiđrocacbon X thu đợc 8,96 lít CO2 (đktc) và gam H2O ë cïng ®iÒu kiÖn , m gam hçn hîp cã thÓ tÝch b»ng thể tÝch cña 6,4 gam khÝ O2 C«ng thøc ph©n tö cña X lµ: A.C2H6 B C3H8 C.C2H4 D.C4H10 Đốt hỗn hợp khí Hiđrocacbon A,B,C đó B,C có cùng số nguyên tử cacbon phân tử Số mol A gấp lần số mol B và C hỗn hợp Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít hỗn hợp khí trên (đktc) thu đợc 3,08 gam CO2 vµ 2,025gam H2O T×m c«ng thøc ph©n tö cña A,B,C: A.CH4,C3H4,C3H8 B CH4,C3H6,C3H8 C CH4,C2H4,C2H6 D C¶ A vµ B Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp A gồm Etilen và hiđrocacbon X thu đợc 2,80 lít CO2 và 2,70g H2O Công thøc ph©n tö cña X vµ % thÓ tÝch Etilen hçn hîp lµ:(thể tích khí đo đktc) A C3H8,50% C4H8,60% C.C3H8,52% D.C3H6, 50% Cho hçn hîp X gåm etan vµ propilen §èt ch¸y hoµn toµn V lÝt hçn hîp X ( ë 27,30C, 1atm) cho toµn bé s¶n phẩm cháy vào 100 ml dung dịch Ca(OH)2 0.6M thấy khối lợng bình tăng 4,7g và thu đợc gam kết tủa.Giá trÞ cña V lµ: A.0,2456lÝt B 0,1,344lÝt C.0,7387lÝt D.Không xác định đợc 10 Một hỗn hợp khí X gồm hiđrocacbon có tỉ khối so với CH4 là 1,5 Hỗn hợp X có thể là hỗn hợp nào số các hỗn hợp sau? A.CH4, C4H10 B C2H4, C3H6 C C2H2, C3H4 D C2H6, C3H8 (4) 11 Hỗn hợp X có tỷ khối so với H2 21 gồm propan, propen, propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , Tổng khối lượng CO2 và H2O thu là: A.16,8g B.20,4g C.18,96g D.18,6g 12 Hỗn hợp X có tỷ khối so với H2 21,2 gồm propan, propen, propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , Tổng khối lượng CO2 và H2O thu là: A.16,8g B.20,4g C.18,96g D.18,6g 13 Ankan Y có công thức phân tử là C6H14 Số đồng phân dẫn xuất monoclo lớn có thể thu thực p/ư halogen vào Y là bao nhiêu? A B C D 14 Thực p/ư dehidro hóa hidrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng metan thu hỗn hợp gồm H2 và hidrocacbon N, P, Q Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lit khí N P Q thu 17,92 lit CO2 và 14,4 g H2O ( thể tích các khí đo đktc) Hãy xác định cấu tạo M? A CH3CH2CH2CH2CH3 B CH3CH(CH3)2 C CH3CH2CH(CH3)2 D CH3CH2CH2CH3 15 Một hỗn hợp ankan là đồng đẳng có khối lượng 10,2 g Đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp nói trên cần 36,8 gam oxi Xác định % thể tích ankan hỗn hợp đầu? A 50% vaø 50% B 25% vaø 75% C 40% vaø 60% D 70% vaø 30% 16 Ankan Y có công thức phân tử là C6H14 Số đồng phân dẫn xuất monoclo thu thực p/ư halogen vào Y là2 Vậy công thức cấu tạo Y là? CH3 CH3 A C CH2 CH3 CH3 CH3 B CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH3 CH CH CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 C D 17 Đốt cháy hết 1,152 g hidrocacbon mạch hở cho sản phẩm vào dung dịch Ba(OH) thu 3,94 g keát tuûa vaø dung dòch B Ñun noùng dd B laïi thaáy keát tuûa xuaát hieän, loïc laáy keát tuûa laàn ñem nung đến khối lượng không đổi thu 4,59 g chất rắn Xác định công thức hidrocacbon? A C3H8 C C5H10 D C5H12 B C4H10 18 Tỉ khối hỗn hợp metan và oxi so với hidro là 40/3 Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên, sau p/ư thu sản phẩm và chất dư là? A CO2, H2O B O2, CO2, H2O C H2, CO2, H2O D CH4, CO2, H2O 19 Khi cracking ankan thu hỗn hợp khÝ gồm Hi®rocacbon X,Y vµ H2 (ë 250C, 1atm) đó có hai chât X và Y có tỉ khối so với là 1,5 Tìm công thức X và Y? A C2H6 vaø C3H8 B C2H4 vaø C3H6 C C4H8 vaø C6H12 D C3H8 vaø C5H6 20 Một hỗn hợp ankan là đồng đẳng có khối lượng 10,2 g Đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp nói trên cần 36,8 gam oxi Xác định công thức phân tử ankan? A C3H8 vaø C4H10 B C3H8 vaø C2H6 C CH4 vaø C2H6 D C5H12 vaø C4H10 21 Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp khí gồm RH thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử kém 28 u thu CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 24:31 Khối lượng CO2 và khối lượng nước là? A 158,4 g vaø 83,7 g B 132 g vaø 69,75 g C 52,8 g vaø 27,9 g D 105,6 g vaø 55,8 g 22 Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp khí gồm RH thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử kém 28 u thu CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 24:31 Đó là các RH nào? A CH4 vaø C3H8 B C3H6 vaø C5H10 C C2H6 vaø C4H10 D C3H8 vaø C5H12 23 Cho phản ứng: X + Cl2 -> 2-clo-2-metylbutan X có thể là hidrocacbon nào sau đây? A CH3CH2CH2CH(CH3)2 C CH3CH(CH3)CH(CH3)2 B CH3CH2CH(CH3)2 D CH3CH2CH2CH3 (5) 24 Ankan Y có hàm lượng cacbon là 84,21% Y phản ứng với Cl2 ( 1:1) ánh sáng cho dẫn xuất monoclo Vậy công thức cấu tạo Y là? CH3 A CH3 CH3 C C CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 C CH3 CH3 B CH3 CH CH CH2 CH CH3 CH CH CH CH CH CH CH3 CH3 3 3 C D 25 Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp khí gồm RH thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử kém 28 u thu CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 24:31 Phần trăm thể tích các RH hỗn hợp đầu là? A 32,13% vaø 67,87% B 30% vaø 70% C 18,55% vaø 81,45% D 28,57% vaø 71,43% 26 Hỗn hợp khí gồm etan và propan có tỉ khối so với hidro là 20,25 nung bình với chất xúc tác để thực p/ư dehidro hóa Sau thời gian thu hỗn hợp khí có tỉ khối so với hidro là 16,2 gồm có các ankan, anken và hidro Tính hiệu suất p/ư dehidro hóa biết tốc độ p/ư etan và propan laø nhö nhau? A 30% B 50% C 25% D 40% 27 Thực p/ư dehidro hóa hỗn hợp M gồm etan và propan thu hỗn hợp N gồm bốn hiddrocacbon và hidro Gọi d là tỉ khối M so với N Nhận xét nào sau đây là đúng? A.0 < d < B d > C d = D d khoâng theå xaùc ñònh 28 Cho m g RH A thuộc dãy đồng đẳng metan tác dụng với clo có chiếu sáng, thu dẫn xuất clo B với khối lượng 8,52 g Để trung hòa hết khí HCl sinh cần 80ml dd NaOH 1M Xác định công thức cấu tạo A và B? A (CH3)2CH vaø (CH3)2CCl B (CH3)4C vaø (CH3)3CCH2Cl C (CH3)3CC(CH3)3 vaø (CH3)3CC(CH3)2(CH2Cl) D (CH3)2CHCH(CH3)2 vaø (CH3)2CHCCl(CH3)2 29 Cho 80 g metan p/ư với clo có chiếu sáng thu 186,25 g hỗn hợp A gồm hai chất hữu B và C Tỉ khối B và C so với metan tương ứng là 3,15625 và 5,3125 Để trung hòa hết khí HCl sinh cần vừa đúng 8,2 lit dd NaOH 0,5M Tính hiệu suất p/ư tạo B và C? A 50% vaø 26% B 25% vaø 25% C 30% vaø 30% D 30% vaø 26% 30 Tiến hành p/ư dehidro hóa n-butan ta có thể thu bao nhiêu anken là đồng phân nhau? A B C D 32 Tỉ khối hỗn hợp khí gồm metan và etan so với không khí 0,6 Hỏi phải dùng bao nhiêu lit khí oxi để đốt cháy hoàn toàn lít hỗn hợp khí trên? ( thể tích khí đo cùng điều kiện) A 6,45 lit B 10,05 lit C 8,25 lit D 6,3 lit 33 Tiến hành p/ư clo hóa 3-metylpentan tỉ lệ 1:1, ta co thể thu bao nhiêu dẫn xuất monoclo là đồng phaân cuûa nhau? A B C D 34 Cho 80 g metan p/ư với clo có chiếu sáng thu 186,25 g hỗn hợp A gồm hai chất hữu B và C Tỉ khối B và C so với metan tương ứng là 3,15625 và 5,3125 Để trung hòa hết khí HCl sinh cần vừa đúng 8,2 lit dd NaOH 0,5M Xác định công thức cấu tạo B và C? A CCl4 vaø CH2Cl2 B CH3Cl vaø CH2Cl2 C CH3Cl vaø CHCl3 D CHCl3 vaø CH2Cl2 35 Tính thể tích khí metan sinh cho 59,6 g nhôm cacbua có lẫn 2% tạp chất tác dụng với nước dư 270C và 755 mmHg P/ư hoàn toàn A 30,151 lit B 29,254 lit C 31,146 lit D 27,257 lit 37 Trong bình kín dung tích 20 lit nạp đầy Mêtan, Etilen và oxi (136,5oC, 1atm) với tỷ lệ mol : : 2.Bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp (H = 80%) đưa bình nhiệt độ ban đầu Áp suất bình là: A.0,9875 atm B.1,246atm C.1,00 atm C 0,7823atm (6) 38 Tính thể tích khí metan sinh đun nóng 76,875 g natri axetat khan với lượng dư vôi tôi xút, (p/ư hoàn toàn) 270C và 755 mmHg? A 23,23 lit B 21 lit C 20,68 lit D 24,5 lit 39 Cho c¸c chÊt sau : CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 (I) , CH3-C-CH3 (II) , CH3-CH-CH2-CH3 (III) , CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 (IV) CH3 CH3 Thứ tự nhiệt độ sôi tăng dần là: A.(I),(II),(III),(IV) B (I),(IV),(III),(II) C.(III),(IV),(I),(II) D.(II),(III),(I),(IV) Lêi gi¶i bµi tËp Hidrocacbon no NhiÖt ph©n 8,8g C3H8 gi¶ sö x¶y ph¶n øng : C3H8 CH4 +C2H4 C3H8 C3H6 + H2 Thu đợc hỗn hợp khí X (biết có 90% C3H8 bị nhiệt phân) Xác định tỷ khối X với H2 : A 11,58 B 23,16 C 21,25 D 15,25 giải C3H8 CH4 +C2H4 x x x C3H8 C3H6 + H2 y y y 8,8 -Số mol C3H8 ban đầu : 44 = 0,2 mol 0, 2.90 -Số mol C3H8 tham gia p/ư : 100 = 0,18 mol Theo phương trình số mol khí tạo thành là: 0,18 = 0,36 mol Vậy tổng số mol khí sau p/ư là: 0,36 + (0,2 – 0,18) = 0,38 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng m( trước p/ư ) = m (sau p/ư) 8,8 Mx = 0,38 = 23,15 dx/H2 = 11,575 2.NhiÖt ph©n 5,8g C4H10 gi¶ sö x¶y ph¶n øng : C4H10 CH4 +C3H6 C4H10 C4H8 + H2 C4H10 C2H4 +C2H6 Thu đợc hỗn hợp khí X (biết có 80% C3H8 bị nhiệt phân) tỷ khối X với H2 là 16,5 Tính thể tích O2 (đktc) dùng để đốt cháy hoàn toàn X: A 12,24lÝt B.14,56 lÝt C.11,2 lÝt D 28,56 lÝt giải -Theo định luật bảo toàn nguyên tố: C4H10 → CH4, C3H6 , C4H8 , H2 , C2H4, C2H6, C4H10 m = mC +mH m = mC + mH Đốt cháy hỗn hợp sau p/ư ta quy đốt cháy hh ban đầu: C4H10 + 6,5O2 → 4CO2 + 5H2O 0,1 0,65 VO2 = 0,65 22,4 = 14,56 lit 3.NhiÖt ph©n 35 lÝt C4H10 gi¶ sö x¶y ph¶n øng : C4H10 CH4 +C3H6 C4H10 C4H8 + H2 C4H10 C2H4 +C2H6 Thu đợc 67 lít hỗn hợp khí X tính % butan đã tham gia phản ứng: A.81,43 % B.67,45% C.96,45% D.91,43% giải C4H10 CH4 +C3H6 x x x C4H10 C4H8 + H2 y y y C4H10 C2H4 +C2H6 z z z gọi thể tích C4H10 chưa p/ư là t: (7) x + y + z + t = 35 35 % C4H10 p/ư = 35 100 = 91,43% 2(x + y + z )+ t = 67 t = Khi thực phản ứng chuyển hoá metan thành axetilen thu đợc hỗn hợp khớ A gồm metan, axetilen và hiđro Đốt phần hỗn hợp A thu đợc 17,6 gam CO2 Khối lợng A đem đốt là: A 7,75g B 8,75g C.9,45g D.6,40g giải Đốt cháy hh sau p/ư qui đốt cháy hh ban đầu: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 0,4 0,4 mA = mCH4 = 0,4 16 = 6,4g 5.Khi thực phản ứng chuyển hoá metan thành axetilen thu đợc hỗn hợp khớ A gồm metan, axetilen và hiđro Đốt phần hỗn hợp A thu đợc 17,6 gam CO2 Mặt khác lấy lợng hỗn hợp A nh trên cho từ từ qua dung dÞch AgNO3 NH3 d thÊy cã 36 g kÕt tña HiÖu suÊt qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ metan thµnh axetilen lµ: A.85% B 75% C.65% D.95% giải -Theo bài số mol metan = 0,4 mol -Theo phương trình: C2H2 + AgNO3 + NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3 0,15 ← 0,15 2CH4 → C2H2 + H2 0,3 ← 0,15 0,3 H = 0, 100 = 75% 6.Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Etilen và Hiđrocacbon X thu đợc 8,96 lít CO2 (đktc) và gam H2O ë cïng ®iÒu kiÖn , m gam hçn hîp cã thÓ tÝch b»ng thể tÝch cña 6,4 gam khÝ O2 C«ng thøc ph©n tö cña X lµ: A.C2H6 B C3H8 C.C2H4 D.C4H10 giải 6, -số mol hh = số mol O2 = 32 = 0,2 mol ; số mol H2O = 0,5 mol ; số mol CO2 = 0,4 mol X là ankan và số mol X = 0,5 – 0,4 = 0,1 mol ; số mol etilen = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol gọi ctpt X là: CnH2n +2 CnH2n +2 → nCO2 + (n + 1)H2O 0,1 0,2 0,3 n = ctpt là : C2H6 Đốt hỗn hợp khí Hiđrocacbon A,B,C đó B,C có cùng số nguyên tử cacbon phân tử Số mol A gấp lần số mol B và C hỗn hợp Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít hỗn hợp khí trên (đktc) thu đợc 3,08 gam CO2 vµ 2,025gam H2O T×m c«ng thøc ph©n tö cña A,B,C: A.CH4,C3H4,C3H8 B CH4,C3H6,C3H8 C CH4,C2H4,C2H6 D C¶ A vµ B giải -Số mol CO2 = 0,07 mol ; số mol H2O = 0,1125 mol ; Số mol hh = 0,05 mol -gọi ct chung A,B,C là CxHy → xCO2 + y/2 H2O x x = 1,4 A là CH4 0,05 0,07 (vì B,C cùng số nguyên tử C) -Theo kiện đề bài gọi số mol A,B,C là : x,y,z x+y+z = 0,05 x = 4(y+z) x=0,04 mol ; số mol B,C = 0,1 mol CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 0,04 0,04 0,08 , , -gọi ct chung B,C là Cx Hy → x,CO2 + y,/2 H2O 0,01 0,03 0,0325 x, = ; y, = 6,5 có cặp nghiệm ( C3H4 và C3H8 ) ; ( C3H6 và C3H8) 8.Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp A gồm Etilen và hiđrocacbon X thu đợc 2,80 lít CO2 và 2,70g H2O Công thøc ph©n tö cña X vµ % thÓ tÝch Etilen hçn hîp lµ:(thể tích khí đo đktc) A C3H8,50% C4H8,60% C.C3H8,52% D.C3H6, 50% giải (8) -Số mol CO2 = 0,125 mol ; số mol H2O = 0,15 mol nCO2 < nH2O X là ankan có ct C3H8 -Số mol C3H8 = 0,15 – 0,125 = 0,025mol ; số mol C2H4 = ( 0,125 – 0,025 )/2 = 0,025 mol Vậy % VC3H8 = 50% 9.Cho hçn hîp X gåm etan vµ propilen §èt ch¸y hoµn toµn V lÝt hçn hîp X ( ë 27,30C, 1atm) cho toµn bé s¶n phẩm cháy vào 100 ml dung dịch Ca(OH)2 0.6M thấy khối lợng bình tăng 4,7g và thu đợc gam kết tủa.Giá trÞ cña V lµ: A.0,2456lÝt B 0,1,344lÝt C.0,7387lÝt D.Không xác định đợc giải Số mol Ca(OH)2 > số mol CaCO3 có TH xảy ra: TH1 Số mol CO2 < Số mol Ca(OH)2 : nCO2 = nCaCO3 = 0,05 mol (loại) TH2 Số mol CO2 > Số mol Ca(OH)2 : nCO2 = 0,07 mol V = 0,7387 lit 10.Một hỗn hợp khí X gồm hiđrocacbon có tỉ khối so với CH4 là 1,5 Hỗn hợp X có thể là hỗn hợp nào số các hỗn hợp sau? A.CH4, C4H10 B C2H4, C3H6 C C2H2, C3H4 D C2H6, C3H8 giải M = 16 1,5 = 24 có chất có M < 24 M = 16 lá CH4 11.Hỗn hợp X có tỷ khối so với H2 21 gồm propan, propen, propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , Tổng khối lượng CO2 và H2O thu là: A.16,8g B.20,4g C.18,96g D.18,6g giải M = 42 = MC3H6 nC3H4 = nC3H8 Qui đốt cháy C3H6 → 3CO2 + 3H2O 0,1 0,3 0,3 m = 0,3 44 + 0,3 18 = 18,6 g 12.Hỗn hợp X có tỷ khối so với H2 21,2 gồm propan, propen, propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , Tổng khối lượng CO2 và H2O thu là: A.16,8g B.20,4g C.18,96g D.18,6g giải Theo bài 11 M hh = 42,4 nC3H4 <nC3H8 Vậy m > 18,6g Mặt khác giả sử hh chứa C3H8 đốt cháy C3H8 → 3CO2 + 4H2O 0,1 0,3 0,4 Khối lượng CO2 và H2O thu = 0,3 44 + 0,4 18 = 20,4g Vậy m < 20,4g m = 18,96g (Hoặc 42,4 – 42 = 0,4 là số gam H đốt cháy 0,1 mol hh thì mH = 0,04g mH2O sinh là: 0,02 18 = 0,36g m = 18,6 + 0,36 = 18,96g) 13 Ankan Y có công thức phân tử là C6H14 Số đồng phân dẫn xuất monoclo lớn có thể thu thực p/ư halogen vào Y là bao nhiêu? A B C D 14 Thực p/ư dehidro hóa hidrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng metan thu hỗn hợp gồm H2 và hidrocacbon N, P, Q Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lit khí N P Q thu 17,92 lit CO2 và 14,4 g H2O ( thể tích các khí đo đktc) Hãy xác định cấu tạo M? A CH3CH2CH2CH2CH3 C CH3CH2CH(CH3)2 B CH3CH(CH3)2 D CH3CH2CH2CH3 giải Ctpt N,P,Q CxHy : CxHy → xCO2 + y/2 H2O 0,2 0,8 0,8 ctpt là: C4H8 M là C4H10 mạch không phân nhánh 15 Một hỗn hợp ankan là đồng đẳng có khối lượng 10,2 g Đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp nói trên cần 36,8 gam oxi Xác định % thể tích ankan hỗn hợp đầu? A 50% vaø 50% B 25% vaø 75% C 40% vaø 60% D 70% vaø 30% giải gọi công thức ankan là : CnH2n +2 (9) 3n CnH2n +2 + O2 → nCO2 + (n + 1)H2O 3n 14n + 10,2 1,15 n = 3,5 ctpt : C3H8 và C4H10 gọi %V C3H8 là x ( x <1) ; gọi %V C4H10 là (1 -x ) 44x + 58(1-x) = 14 3,5 + x = 0,5 %V = 50 % Chú ý :Khi tính theo số nguyên tử cacbon trung bình n = a,5 thì số mol (%V =50%) 16 Ankan Y có công thức phân tử là C6H14 Số đồng phân dẫn xuất monoclo thu thực p/ư halogen vào Y là2 Vậy công thức cấu tạo Y là? CH3 CH3 A C CH3 CH2 CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH3 B CH3 CH CH CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 C D 17 Đốt cháy hết 1,152 g hidrocacbon mạch hở cho sản phẩm vào dung dịch Ba(OH) thu 3,94 g keát tuûa vaø dung dòch B Ñun noùng dd B laïi thaáy keát tuûa xuaát hieän, loïc laáy keát tuûa laàn ñem nung đến khối lượng không đổi thu 4,59 g chất rắn Xác định công thức hidrocacbon? A C3H8 C C5H10 D C5H12 B C4H10 giải Theo đè bài CO2 dư dd có HCO3Tìm nCO2 = 0,08 mol CxHy → xCO2 + y/2 H2O 12x+y x 1,152 0,08 y = 2,4x ctpt: C5H12 18 Tỉ khối hỗn hợp metan và oxi so với hidro là 40/3 Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên, sau p/ư thu sản phẩm và chất dư là? A CO2, H2O B O2, CO2, H2O C H2, CO2, H2O D CH4, CO2, H2O giải -gọi % số mol CH4 là x ( x < 1) ; % số mol O2 là (1 – x) 16x + 32(1-x) = 80/3 x = 1/3 nCH4 = 1/3 mol ; nO2 = 2/3 mol CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 1/3 2/3 phản ứng vừa đủ (A) 19 Khi cracking ankan thu hỗn hợp khÝ gồm Hi®rocacbon X,Y vµ H2 (ë 250C, 1atm) đó có hai chât X và Y có tỉ khối so với là 1,5 Tìm công thức X và Y? A C2H6 vaø C3H8 B C2H4 vaø C3H6 C C4H8 vaø C6H12 D C3H8 vaø C5H6 giải Chất X : MX Chất Y : MY = 1,5 MX (B) (C) và loại (C) vì chất khí C ≤ 20 Một hỗn hợp ankan là đồng đẳng có khối lượng 10,2 g Đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp nói trên cần 36,8 gam oxi Xác định công thức phân tử ankan? A C3H8 vaø C4H10 B C3H8 vaø C2H6 C CH4 vaø C2H6 D C5H12 vaø C4H10 giải Theo câu 15 có đáp án A 21 Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp khí gồm RH thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử kém 28 u thu CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 24:31 Khối lượng CO2 và khối lượng nước là? A 158,4 g vaø 83,7 g B 132 g vaø 69,75 g -Số mol H2O > số mol CO2 → hh là ankan C 52,8 g vaø 27,9 g D 105,6 g vaø 55,8 g giải (10) gọi công thức ankan là : CnH2n +2 CnH2n +2 3n + O2 → nCO2 + (n + 1)H2O n 24 n = 31 n = 24/7 mCO2 = 24/7 0,7 44 = 105,6g ; mH2O = (24/7 + 1) 0,7 18 = 55,8g 22 Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp khí gồm RH thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử kém 28 u thu CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 24:31 Đó là các RH naøo? A CH4 vaø C3H8 B C3H6 vaø C5H10 C C2H6 vaø C4H10 D C3H8 vaø C5H12 giải Theo bài 21 n = 24/7 = 3,4 mà hh khí n <5 Vậy có đáp án (C) 23 Cho phản ứng: X + Cl2 -> 2-clo-2-metylbutan X có thể là hidrocacbon nào sau đây? A CH3CH2CH2CH(CH3)2 B CH3CH2CH(CH3)2 C CH3CH(CH3)CH(CH3)2 D CH3CH2CH2CH3 24 Ankan Y có hàm lượng cacbon là 84,21% Y phản ứng với Cl2 ( 1:1) ánh sáng cho dẫn xuất monoclo Vậy công thức cấu tạo Y là? CH3 A CH3 C C CH3 CH3 CH3 CH2 C CH3 CH3 CH CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 D giải C CH3 CH3 B CH3 CH CH3 CH CH CH CH CH3 CH3 CH3 12n 14n = 0,8421 %C = 84,21% n=8 ct(A) 25 Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp khí gồm RH thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử kém 28 u thu CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 24:31 Phần trăm thể tích các RH hỗn hợp đầu là? A 32,13% vaø 67,87% B 30% vaø 70% C 18,55% vaø 81,45% D 28,57% vaø 71,43% giải Theo bài 21 M = 14n + = 14 24/7 + = 50 %VC2H6 là x ( x<1); %VC4H10 là (1-x) 30x + 58(1-x) = 50 x = 28,57% 26 Hỗn hợp khí gồm etan và propan có tỉ khối so với hidro là 20,25 nung bình với chất xúc tác để thực p/ư dehidro hóa Sau thời gian thu hỗn hợp khí có tỉ khối so với hidro là 16,2 gồm có các ankan, anken và hidro Tính hiệu suất p/ư dehidro hóa biết tốc độ p/ư etan và propan laø nhö nhau? A 30% B 50% C 25% D 40% giải p/ư đề hidro hoá thu anken, hidro,ankan: hh ankan hh anken, hidro,ankan CnH2n+2 → CnH2n + H2 theo phương trình số mol khí tăng sau p/ư = số mol H2 = số mol ankan phản ứng -Khối lượng hh ban đầu là: m = n 40,5 -Khối lượng hh sau là: m = n, 32,4 Theo đlbtkl : n 40,5 = n, 32,4 n, = 1,25n (11) Vậy số mol ankan p/ư = số mol H2 = số mol khí tăng = 1,25n – n = 0,25n 0, 25n H = n 100 = 25% 27 Thực p/ư dehidro hóa hỗn hợp M gồm etan và propan thu hỗn hợp N gồm bốn hiddrocacbon và hidro Gọi d là tỉ khối M so với N Nhận xét nào sau đây là đúng? A.0 < d < B d > C d = D d khoâng theå xaùc ñònh giải M < M ban đầu Sau phản ứng tách,p/ư crăckinh số mol khí tăng khối lượng không đổi d MM/MN > 28 Cho m g RH A thuộc dãy đồng đẳng metan tác dụng với clo có chiếu sáng, thu dẫn xuất clo B với khối lượng 8,52 g Để trung hòa hết khí HCl sinh cần 80ml dd NaOH 1M Xác định công thức cấu tạo A và B? A (CH3)2CH vaø (CH3)2CCl B (CH3)4C vaø (CH3)3CCH2Cl C (CH3)3CC(CH3)3 vaø (CH3)3CC(CH3)2(CH2Cl) D (CH3)2CHCH(CH3)2 vaø (CH3)2CHCCl(CH3)2 giải R-H + Cl2 → R-Cl + HCl 0,08 0,08 HCl + NaOH → NaCl + H2O 0,08 0,08 8,52 MB = 0, 08 R là C5H11 29 Cho 80 g metan p/ư với clo có chiếu sáng thu 186,25 g hỗn hợp A gồm hai chất hữu B và C Tỉ khối B và C so với metan tương ứng là 3,15625 và 5,3125 Để trung hòa hết khí HCl sinh cần vừa đúng 8,2 lit dd NaOH 0,5M Tính hiệu suất p/ư tạo B và C? A 50% vaø 26% B 25% vaø 25% C 30% vaø 30% D 30% vaø 26% giải MB = 3,15625.16= 50,5 ctpt B là : CH3Cl MC = 5,3125 16 = 85 ctpt C là : CH2Cl2 CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl x x x CH4 + 2Cl2 → CH2Cl2 + 2HCl y y 2y 50,5x + 85y = 186,25 x + 2y = 4,1 x= 1,5 ; y = 1,3 mà theo đề bài ta có số mol metan = mol 1,5 Htạo B = 100 = 30% ; Htạo C là : 26% 30 Tiến hành p/ư dehidro hóa n-butan ta có thể thu bao nhiêu anken là đồng phân nhau? A B C D 31 Cho m g RH A thuộc dãy đồng đẳng metan tác dụng với clo có chiếu sáng, thu dẫn xuất clo B với khối lượng 8,52 g Để trung hòa hết khí HCl sinh cần 80ml dd NaOH 1M Tính m bieát hieäu suaát cuûa p/ö clo hoùa laø 80%? A 3,6 g B 7,2 g C 7,112 g D 11,4 g giải theo bài 28 ctpt A là: C5H12 : C5H12 + Cl2 → C5H11Cl + HCl 0,08 0,08 5, 76.100 80 mC5H12 p/ư = 0,08 72 = 5,76g với H = 80% mC5H12 càn dùng = = 7,2g 32 Tỉ khối hỗn hợp khí gồm metan và etan so với không khí 0,6 Hỏi phải dùng bao nhiêu lit khí oxi để đốt cháy hoàn toàn lít hỗn hợp khí trên? ( thể tích khí đo cùng điều kiện) A 6,45 lit B 10,05 lit C 8,25 lit D 6,3 lit (12) giải tính theo n 14n + 2=17,4 n = 1,1 3n CnH2n +2 + O2 → nCO2 + (n + 1)H2O 2,15 (vì n=1,1) x x= 6,54 lit 33 Tiến hành p/ư clo hóa 3-metylpentan tỉ lệ 1:1, ta co thể thu bao nhiêu dẫn xuất monoclo là đồng phaân cuûa nhau? A B C D 34 Cho 80 g metan p/ư với clo có chiếu sáng thu 186,25 g hỗn hợp A gồm hai chất hữu B và C Tỉ khối B và C so với metan tương ứng là 3,15625 và 5,3125 Để trung hòa hết khí HCl sinh cần vừa đúng 8,2 lit dd NaOH 0,5M Xác định công thức cấu tạo B và C? A CCl4 vaø CH2Cl2 B CH3Cl vaø CH2Cl2 C CH3Cl vaø CHCl3 D CHCl3 vaø CH2Cl2 giải Theo câu 29 dáp án (B) 35 Tính thể tích khí metan sinh cho 59,6 g nhôm cacbua có lẫn 2% tạp chất tác dụng với nước dư 270C và 755 mmHg P/ư hoàn toàn A 30,151 lit B 29,254 lit C 31,146 lit giải Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 Po.22, P 0.n.22, PV Po.22, PV = n To T = nRT (Với R = T0 To ) T P n.22, 4.T 760.1, 2168.22, 4.300 T P 273.755 V= = = 30,151 lit D 27,257 lit 36 Xicloankan ( có vòng) A có tỉ khối so với nitơ A tác dụng với clo có chiếu sáng cho dẫn xuất monoclo nhất, xác định công thức cấu tạo cuả A? CH3 A B CH3 CH3 HC CH3 HC C D 37 Trong bình kín dung tích 20 lit nạp đầy Mêtan, Etilen và oxi (136,5oC, 1atm) với tỷ lệ mol : : 2.Bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp (H = 80%) đưa bình nhiệt độ ban đầu Áp suất bình là: A.0,9875 atm B.1,246atm C.1,00 atm C 0,7823atm giải Khi p/ư số mol khí không thay đổi P không thay đổi (không phụ htuộc vào p/ư hay hiệu suất) 38 Tính thể tích khí metan sinh đun nóng 76,875 g natri axetat khan với lượng dư vôi tôi xút, (p/ư hoàn toàn) 270C và 755 mmHg? A 23,23 lit B 21 lit C 20,68 lit D 24,5 lit giải 760.0,9375.22, 4.300 273.755 V= = 23,23 lit 39 Cho c¸c chÊt sau : CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 (I) , CH3-C-CH3 (II) , CH3-CH-CH2-CH3 (III) , CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 (IV) CH3 CH3 Thứ tự nhiệt độ sôi tăng dần là: A.(I),(II),(III),(IV) B (I),(IV),(III),(II) C.(III),(IV),(I),(II) D.(II),(III),(I),(IV) giải 40 Công thức đơn giản hidrocacbon M là CxH2x+1 M thuộc dãy đồng đẳng nào? (13) A ankan C ankan xicloankan B không đủ kiện để xác định D xicloankan giải n ∆= ∆ = n =2 ankan ∆ =1 (loại) 41 Các chất nào cho sau có thể tham gia p/ư với Cl2 (as)? A etin, butan, isopentan B propan, toluen, xiclopentan C xiclopropan, stiren, isobutan D metan, benzen, xiclohexan 42 Ankan Z có công thức phân tử là C5H12 Tiến hành p/ư dehidro hóa Z thu hỗn hợp gồm anken là đồng phân đó có hai chất là đồng phân hình học Công thức cấu tạo Z là? A CH3CH2CH2CH2CH3 B CH3CH2CH(CH3 )2 C C(CH3)4 D Không có cấu tạo nào phù hợp 43 Hỗn hợp khí A gồm ankan, anken, ankin và Hiđro Chia A thành phần có thể tích tiến hành thí nghiệm sau: Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc ,bình đựng nước vôi dư Sau phản ứng thấy khối lượng bình 1tăng 9,9 gam ,bình tăng 13,2 gam Phần 2: Dẫn từ từ qua ống đựng bột Ni nung nóng thu hỗn hợp khí B Đốt cháy hoàn toàn B cho sản phẩm cháy qua bình đựng nước vôi dư thấy khối lượng bình tăng m gam giá trị m là: A.13,2 B.23,1 C.30 21,3 (14)