C 4H6 + 5,5O2 4O 2+ 3H 2O b mol 4b mol 3b mol
m kết tủ a= uối bạc của ankin
- Nếu đầu bài cho biết hiđrocacbon là ankin thì có phƣơng trình CnH2n-2 + x[Ag(NH3)2]OH CnH2n-2-xAgx + 2xNH3 + xH2O
Bài 42 Một hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbon mạch hở. Cho 1680 ml hỗn hợp này đi qua nƣớc brom dƣ, sau khi phản ứng hoàn toàn còn lại 1120 ml và lƣợng brom tham gia phản ứng là 4 g. Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn 1680 ml hỗn hợp trên rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ vào nƣớc vôi trong dƣ thì thu đƣợc 12,5 g kết tủa.
a. Xác định CTPT của 2 hiđrocacbon.
b. Gọi hiđrocacbon có số nguyên tử cacbon lớn hơn là A.
Hãy viết các phƣơng trình phản ứng điều chế glixerol từ A và tính khối lƣợng glixerol thu đƣợc từ 30,24 lít A. Biết hiệu suất chung của cả quá trình là 75%. Các thể tích đều đo ở đktc.
Hướng dẫn giải
* Thao tác khi giải bài tập
+ HS quan sát các dữ liệu của kết quả thực nghiệm. + HS phân tích để tính số mol các chất dựa vào dữ liệu.
+ HS biện luận để tìm đƣợc công thức tổng quát rồi tìm CTPT của hiđrocác bon no và không no,
- Số mol hỗn hợp = 0,075 (mol).
Số mol hiđrocacbon no (không phản ứng với nƣớc brom) = 0,05 (mol). Số mol hiđrocacbon không no ( đã phản ứng với nƣớc brom) = 0,025 (mol). Đặt công thức của hiđrocacbon không no là C Hn 2n+2-2k(k là số liên kết đôi hay liên kết 3).
C Hn 2n+2-2k + k Br2 CnH2n+2-2kBr2k
0,025 0,025k
- Số mol hiđrocacbon không no là: 4 : 160 = 0,025k k = 1 Vậy hiđrocacbon không no là CnH2n.
Viết phƣơng trình phản ứng cháy của CmH2m+2 và CnH2n
CmH2m+2 + 3m + 1
0,05 mol 0,05m mol
CnH2n + 3n
2 O2 nCO2 + n H2O 0,025 mol 0,025n mol CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓ + H2O
Số mol CaCO3 = 0,125 (mol) Tổng số mol CO2 = 0,125 (mol) 0,05m + 0,025n = 0,125 2m + n = 5
Với m, n nguyên dƣơng và n ≥ 2.Lập bảng ta đƣợc m = 1 và n = 3 Vậy 2 hiđrocacbon là CH4 và C3H6
b. (Học sinh tự giải). * Tác dụng của bài tập
- Rèn cho HS khả năng quan sát và phân tích dữ kiện đầu bài. - Rèn khả năng khái quát để kết luận vấn đề.
- Rèn khả năng tƣ duy độc lập và suy luận.
Bài 43 Hỗn hợp khí A gồm hiđro, một ankan và 2 anken là đồng đẳng liên tiếp. Cho 560 ml A đi qua ống chứa bột niken nung nóng đƣợc 448 ml hỗn hợp khi A1lội qua bình brom thấy brom nhạt màu một phần và khối lƣợng bình nƣớc brom tăng thêm 0,343 g. Hỗn hợp khí A2 đi ra khỏi bình nƣớc brom chiếm thể tích 291,2 ml và có tỉ khối so với không khí bằng 1,313. Xác định CTPT của các hiđrocacbon và tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A.
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các olefin phản ứng với tốc độ bằng nhau (nghĩa là tỉ lệ với thành phần % thể tích của chúng) và các thể tích đo ở đktc.
Hướng dẫn giải
Coi 2 anken CmH2m và Cm+1H2m+2 tƣơng đƣơng 1 anken trung bình. Vậy hỗn hợp A gồm : CnH2n+2 (a mol)
2m m m m
C H (b mol) H2 (c mol) Số mol A = 0,025 (mol) a + b + c = 0,025 (1)
Vì phản ứng hoàn toàn, hỗn hợp A1 còn tác dụng với dung dịch brom còn anken H2 bị tác dụng hết.
CnH2n+2 CnH2n+2 a mol a mol 2 m m C H + H2 2 +2 m m C H
c mol c mol c mol
Theo đầu bài phản ứng xảy ra hoàn toàn mà anken còn dƣ trong A1. Vậy H2 đã hết nên có phƣơng trình sau:
Số mol A1: 0,02 mol a + b + c – c = 0,02 a + b = 0,02 c = 0,05 (2) 2 m m C H + Br2 2 2 m m C H Br b – c mdd Br2 tăng = (3) Hỗn hợp A2: CnH2n+2 ( a mol) 2 +2 m m C H (c mol) Số mol A2 = 0,013 (mol) a + c = 0,013 (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có b = 0,025 – 0,013 = 0,012 a = 0,013 – 0,05 = 0,08 * Tính tỉ lệ số mol 2 anken trong hỗn hợp 2 olefin Số mol anken phản ứng với dung dịch brom 1 2 A A n - n = 0,02 – 0,013 = 0,007 (mol) 2 anken 0,043 M = = 49 0,07 14m = 49 C3H6 và C4H8 x : y = 1 : 1
Theo đầu bài tỉ lệ mol tham gia phản ứng bằng tỉ lệ mol có trong hỗn hợp. Vậy số mol mỗi anken trong hỗn hợp đầu là 0,006 (mol).
* Tìm công thức anken đầu: CnH2n+2
Ankan mới sinh do 2 anken phản ứng cộng H2:
2 +2m m m m
C H
Số mol A2 = 0,013 (mol) khối lƣợng A2 = 0,013 (1,31329) = 0,495 (g) Số mol CnH2n+2 = 0,495 – (0,00551) = 0,24 (mol)
2anken td
n 2n +2 C H 20, 4 M = = 30 0,008 14n + 2 = 30 n = 2 C2H6 HS tự tính % của các chất trong hỗn hợp
Bài 44 Dẫn hỗn hợp khí A gồm 1 hiđrocacbon no và một hiđrocacbon không no vào bình nƣớc brom chứa 10 g brom. Sau khi brom phản ứng hết thì khối lƣợng bình tăng lên 1,75 g và thu đƣợc dung dịch X, đồng thời khí bay ra khỏi bình có khối lƣợng 3,65 g.
a. Đốt cháy hoàn toàn lƣợng khí bay ra khỏi bình thu đƣợc 10,78 g CO2. Xác định công CTPT của hiđrocacbon và tỉ khối của A so với H2.
b. Cho thêm một lƣợng vừa đủ nƣớc vôi trong vào dung dịch X, đun nóng sau đó thêm tiếp một lƣợng dƣ dung dịch AgNO3. Tính số g kết tủa tạo thành.
Hướng dẫn giải
Số mol Br2 = 0,0625 (mol). a. Hiđrocacbon không no:
C Hn 2n+2-2k + k Br2 CnH2n+2-2kBr2k 1 mol k mol 0, 0625 k 0,0625 mol Khối lƣợng bình tăng = 0, 0625 k (14n +2 – 2k) = 1,75 15k – 7n = 1 k 1 2 n 2 29/7 Giải phƣơng trình ta đƣợc k = 1 và n = 2 là hợp lí. Vậy hiđrocacbon không no công thức C2H4. C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O 0,0625 0,125
Đốt cháy 3,65 gam cho 10,78 gam CO2 = 0,245 (mol) Tổng khối lƣợng 2 hiđrocacbon: 1,75 + 3,65 = 5,4 (g)
Tổng số CO2 thu đƣợc: 0,125 + 0,245 = 0,37 (mol)
- Viết phƣơng trình phản ứng đốt cháy C2H4 (x mol) và CmH2m+2 (y mol)
Ta có: 28x + 14m + 2 y = 5, 4 2x + my = 3,7 y = 0,11 2x + 0,11m = 3,7 m 1 2 3 x 0,13 0,075 0,02
Loại nghiệm x = 0,02 vì riêng khi phản ứng với brom đã có 0,0625 mol thì lƣợng toàn thể phải lớn hơn.
Vậy có 2 nghiệm: CH4: 0,11 (mol) C2H4: 0,13 (mol) C2H6: 0,11 (mol) C2H4: 0,075 (mol) 2 MA (0,11×30) + (0,075× 28) d = = 4,59 H 2(0,11+ 0,075) b. Dung dịch X: C2H4Br2
CaBr2 + 2AgNO3 2AgNO3 + CaNO3 Theo phƣơng trình phản ứng:
Số mol AgBr = 2 0,0625 = 0,125 (mol) Khối lƣợng AgBr = 1,125 188 = 23,5 (g).
Bài 45 Cho 0,896 lít (ở đktc) hỗn hợp khí A gồm 2 hiđro cacbon mạch hở. Chia A thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Cho qua dung dịch brom dƣ, lƣợng brom nguyên chất phản ứng 5,6 g. Phần 2: đốt cháy hoàn toàn tạo ra 2,2 g CO2
a. Tìm CTPT của 2 hiđrocacbon. Suy ra % thể tích ứng với mỗi hiđrocacbon.
2MA (0,11×16) + (0,13× 28) MA (0,11×16) + (0,13× 28) d = = 11, 25 H 2(0,11 + 0,13) CH2 CH2 CH2 CH2 Br Br OH OH Ca(OH)2 CaBr2 + +
b. Nếu cho hỗn hợp A ban đầu đi qua dung dịch AgNO3 trong NH3 có dƣ thì thu đƣợc bao nhiêu gam kết tủa.
Hướng dẫn giải
a. Đặt công thức của 2 hiđrocacbon: CnH2n+2-2k (a mol)và CmH2m+2-2k’ (b mol) CnH2n+2-2k + k Br CnH2n+2-2kBrk