Bước 4: Xử lí các yêu cầu bài toán Note: + Các bước 1,2,3 chỉ giúp chúng ta hiểu bản chất của bài toán, sau này khi làm bài tốt hơn chúng ta sẽ lồng ghép trong bước 4 thành sơ đồ bài toá[r]
(1)GV Lê Minh Khánh.THPT Hoàng Văn Thụ Hướng dẫn chi tiết bài toán ankin cộng H2 Bài cho: Hỗn hợp A gồm ankin CnH2n-2 ( x mol); H2 ( y mol) Bước 1: Tính tổng mol A = (x + y) mol; tính khối lượng A; tính mol lk pi A Nếu bài cho tỉ khối thì tính MA Bước 2: Viết phương trình: Ankin cộng H2 thường cho ta hai sản phẩm: (đặt mol ankin p/ư p/t là a và b) CnH2n-2 + H2 xtt 0 CnH2n a mol - a mol - a mol CnH2n-2 + 2H2 xtt 0 CnH2n+2 b mol - 2b mol - b mol nCnH2n-2(p/ư) = (a + b) mol; nH2(p/ư) = (a + 2b) mol Nếu phản ứng không hoàn toàn, hỗn hợp sau p/ư (hh B) gồm chất: anken( C nH2n: a mol) , ankan ( CnH2n+2: b mol) , ankin dư [ CnH2n-2: x- (a+b) mol] và hiđro dư: y - (a+2b) mol Bước 3: Tính tổng mol B = (x+y) - (a+2b) mol; cho tỉ khối thì tính MB Bước 4: Xử lí các yêu cầu bài toán Note: + Các bước 1,2,3 giúp chúng ta hiểu chất bài toán, sau này làm bài tốt chúng ta lồng ghép bước thành sơ đồ bài toán và xử lý liệu trên sơ đồ Cn H 2n-2 xt,to Cn H 2n , Cn H 2n d H2 C H ,H d Hỗn hợp A hỗn hợp Y n 2n +2 + ĐLBT khối lượng: mA = mB <=> nA.MA = nB MB ; mà nA > nB nên MA < MB + Từ bước 1; ta có nB = nA - nH2(p/ư) => hệ quả(*) mol lk pi (hhB) = mol lk pi (hhA) - nH2(p/ư) + Đốt cháy hhB tương đương đốt cháy hh A + Nếu cho hh B tác dụng với dd Br2 dư thì Br2 công phá vỡ liên kết pi hhB => nBr2(p/ư) = mol lk pi (hhB); thay vào hệ quả(*) có nBr2(p/ư) = mol lk pi (hhA) - nH2(p/ư) + Các yếu tố bài toán không phụ thuộc vào số mol cụ thể chất vì số mol này bị triệt tiêu quá trình giải Vì để bài toán trở nên đơn giản tính toán, ta có thể chọn số mol hỗn hợp A là mol gồm ankin CnH2n-2 ( x mol) và H2 ( - x) mol (2) II BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Hỗn hợp khí A gồm 0,6 mol H2 và 0,15 mol vinylaxetilen Nung A thời gian với xúc tác Ni thu hỗn hợp B có tỉ khối so với H2 10 Dẫn hỗn hợp B qua dung dịch brom dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là: A 16 B C 24 D Giải: nA = 0,75 mol; mA = mH2 + mC4H4 (vinylaxetilen) = gam; mol lk pi (hhA) = 3.nC4H4 = 0,45 mol ( vì C4H4 có lk pi); theo BTKL mB = mA = gam; MB = 20 => nB = 9/20 = 0,45 mol ta có nB = nA - nH2(p/ư) => nH2(p/ư) = 0,75 - 0,45 = 0,3 mol; nBr2(p/ư) = mol lk pi (hhA) - nH2(p/ư) = 0,45 - 0,3 = 0,15 mol => mBr2 = 0,15 160 = 24 gam Bài 2: Hỗn hợp khí X chứa H2 và ankin Tỉ khối X H là 3,4 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không làm màu nước brom và có tỉ khối H là 34/6 Công thức phân tử ankin là : A C2H2 B C3H4 C C4H6 D C4H8 34 34 M X = 3,4.2 = 6,8; MY = Giải: Chọn số mol hỗn hợp X là mol (nX = mol) mX = 6,8 (g) 6,8 34 BTKL mX = mY = 6,8 (g) => nY = =0,6 mol nH2 p/ư = nX - nY = - 0,6 = 0,4 mol Vì hỗn hợp Y không làm màu nước Br2 nên Y có ankan o t , xt CnH2n+2 (n 2) CnH2n-2 + 2H2 Theo p.t mol ankin = 1/2 mol H2 p/ư = 0,2 mol mX = (14n - 2) × 0,2 + 2× (1- 0,2) = 6,8 n = CTPT: C2H2 Bài : (Đề TSĐH khối A – 2010) Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 bình kín (xúc tác Ni), thu hỗn hợp khí Y Cho Y lội từ từ vào bình nước brom (dư), sau kết thúc các phản ứng, khối lượng bình tăng m gam và có 280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát Tỉ khối Z so với H2 là 10,08 Giá trị m là: A 0,205 B 0,585 C 0,328 D 0,620 Giải: 0, 02 mol C2 H Ni,t o C H , C H d 2 Br2 ,d 0, 03 mol H C H , H d hhX Y Z : H d , C H (0, 28 lit,d Z/ H = 10, 08) C H ; C2 H p / u vs BrΔm = m C+m H 2d C2 H Theo ĐLBT khối lượng: mX = mY = Δm tăng + mZ ( coi hhY chia thành phần: phần Z và Δm ) (3) 0,28 = 0,0125 (mol) 22,4 m Z = 0,0125× 20,16 = 0, 252 (gam) M Z = 10,08× = 20,16; n Z = mX = mC2H2 + mH2 = 0,02.26 + 0,03.2 = 0,58 gam Δm tăng = 0,58 – 0,252= 0,328 gam Bài 4: (Đề TSĐH khối A – 2013) Trong bình kín chứa hh khí X gồm 0.35 mol C2H2; 0.65 mol H2 và ít bột Ni Nung nóng bình thời gian thu hỗn hợp khí Y có tỷ khối so với H2 Sục Y vào dd AgNO3 dư/NH3 đến pư hoàn toàn thu hh khí Z và 24 g kết tủa.Hỗn hợp khí Z pư vừa đủ với bao nhiêu mol Br2 dung dịch ? A 0.15 mol B 0.25mol C 0.1 mol D 0.2mol Giải: C H , C H d AgNO3/ NH3,d 0,35 mol C2 H2 Ni,t o C2 H6 , H d 0, 65 mol H d(Y/H ) 8 X Y Z : H d , C2 H , C2 H Br 2 ,d C H p/ C H d p/ ; mAg C 24g Nx: liên kết pi hh X đã p/ư với H2, sau đó p/ư với AgNO3/NH3 và p/ư vơi dd Br2 =>Bảo toàn mol lk pi: mol lk pi (hhX) = mol H2p/ư + mol lk pi (C2H2 dư p/ư AgNO3) + mol Br2 p/ư (*) Ta có: + mol lk pi (hhX) = 2nC2H2= 0,7 mol + nX = mol; mX = 10,4 g = mY; MY = 16 => nY = 10/16= 0,65 mol => nH2 p/ư = nX - nY = 0,35 mol + C2 H2 dư p/ư vs AgNO3/NH3: nAg2C2 = 0,1 mol Pt: CH CH + 2AgNO3 + 2NH3 Ag2C2 + 2HNO3 => nC2H2 dư = nAg2C2 = 0,1 mol => mol lk pi (C2H2 dư) = 0,2 mol Thay vào pt (*) ta có: 0,7 = 0,35 + 0,2 + nBr2 => nBr2 = 0,15 mol (4)