- Viết đầy đủ các phương trình phản ứng của bài tốn (nếu có thể) dựa trên
b. axitaxetic natriaxetat metan metylclorua etan etilen
2.2.2.2. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo các hiđrocacbon Dạng 1 Hỗn hợp hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp
Bài 1 Trộn hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon mạch hở X và Y cùng dãy
đồng đẳng với 44,8 lít O2 (đktc) rồi đốt cháy hồn tồn. Hỗn hợp khí và hơi nước được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư thu được 100 g kết tủa và có 4,48 lít khí (đktc) thốt ra.
a. Xác định CTPT, CTCT của X, Y.
b. Nếu X, Y là đồng đẳng liên tiếp. Trộn X, Y để được hỗn hợp B có tỉ khối so với He là 5,75. Xác định % thể tích của X, Y trong hỗn hợp B.
Bài 2 Hỗn hợp khí X gồm H2 và hai anken đồng đẳng liên tiếp. Cho 19,04 lít
(đktc) hỗn hợp khí X đi qua bột Ni nung nóng thu được hỗn hợp khí Y. Biết hỗn hợp khí Y làm nhạt màu nước brom. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 87 g CO2 và 40,86 g H2O.
a. Xác định CTPT, CTCT của 2 olefin, biết tốc độ phản ứng của 2 olefin là như nhau.
b. Tính % thể tích mỗi khí trong X. c. Tính tỉ khối của Y so với N2.
Bài 3 Hỗn hợp khí A (đktc) gồm 2 anken đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy 8,96
lít A rồi cho sản phẩm cháy đi qua bình (1) đựng P2O5 dư, bình (2) đựng KOH dư thấy khối lượng bình (1) tăng m gam cịn khối lượng bình (2) tăng (m + 39) g. Xác định CTPT và tính % thể tích mỗi olefin trong A.
Bài 4 Hỗn hợp khí X gồm H2 và hai anken đồng đẳng liên tiếp. Cho 19,04 lít
(đktc) hỗn hợp khí X đi qua bột Ni nung nóng thu được hỗn hợp khí Y. Biết hỗn hợp khí Y làm nhạt màu nước brom. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 87 g CO2 và 40,86 g H2O.
a. Xác định CTPT, CTCT của 2 anken, biết tốc độ phản ứng của 2 anken là như nhau.
b. Tính % thể tích mỗi khí trong X. c. Tính tỉ khối của Y so với N2.
Bài 5 Hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon thơm A và B là đồng đẳng liên tiếp
nhau. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp thu được 18,04 g CO2 và 4,68 g H2O. Xác định CTPT và CTCT của A, B.
Bài 6 Hỗn hợp khí X gồm 2 anken liên tiếp nhau A, B có thể tích bằng
8,96lít (đktc). Chia X thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Cho đi qua dung dịch nước brom dư thì khối lượng bình tăng lên 7 gam.
Xác định CTPT của 2 anken và tính % thể tích mỗi anken
Phần 2: Cho cộng hợp với H2O thu được hỗn hợp 2 ancol. Hỗn hợp khí cịn dư sau phản ứng có tỉ khối so với H2 bằng 18,2. Hỗn hợp 2 ancol cho tác dụng hết với Na dư thấy thoát ra 1,68 lít khí H2 (đktc). Tính hiệu suất phản ứng cộng nước của mỗi anken.
Bài 7 Một hỗn hợp khí X gồm một ankin và hai anken đồng đẳng liên tiếp
nhau có thể tích 1,792 lít (đktc) được chia thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Cho qua dung dịch AgNO3 trong NH3 dư thu được 0,735 g kết tủa và thể tích hỗn hợp giảm 12,5%.
- Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 11 g kết tủa.
Xác định CTPT của các hiđrocacbon. Biết số nguyên tử C trong ankan lớn hơn trong anken.
Bài 8 Đốt cháy hoàn toàn 2,36 g hỗn hợp 2 ankan A, B đồng đẳng kế tiếp
thu được 3,96 g H2O.
1. Xác định CTPT, CTCT của A và B.
2. Cho 31,36 lít (đktc) hỗn hợp gồm A, B và etilen đi qua bình chứa dung dịch nước brom dư, thấy khối lượng bình tăng 7,84 g. Hỗn hợp khí thốt ra khỏi bình nước brom được đốt cháy hồn tồn, sản phẩm cháy được hấp thụ vào bình nước vơi trong thu được 120 g muối trung hồ và 140,94 g muối axit.
a. Tính % thể tích của hỗn hợp ban đầu
Dạng 2. Hỗn hợp hai hiđrocacbon đồng đẳng không kế tiếp
Bài 1 Đốt cháy hoàn toàn 2,72 g hỗn hợp 2 ankan A, B hơn kém nhau 2
nguyên tử cacbon thu được 8,36 g khí CO2.
a. Xác định CTPT của A, B và tính % khối lượng mỗi ankan trong hỗn hợp. b. Trong số các đồng phân của A, B đồng phân nào khi tác dụng với Cl2 theo
tỉ lệ mol 1 : 1 chỉ cho một sản phẩm duy nhất ? Gọi tên đồng phân đó.
Bài 2 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A gồm 2 hiđrocacbon X, Y cùng dãy
đồng đẳng thu được 22 g CO2 và 12,6 g H2O.
a. Cho biết X, Y thuộc dãy đồng đẳng nào và thể tích A đem đốt cháy (đktc). b. Xác định X, Y nếu số nguyên tử cacbon trong Y gấp đôi trong X.
Bài 3 Đốt cháy 3,8 g một hỗn hợp 2 hiđrocacbon
mạch hở A và B là đồng đẳng của nhau dùng hết 10,08 lít khí O2 (đktc). Cho biết tỉ lệ KLPT của A và B là 4 : 11.Xác định CTPT và CTCT của A và B.
Bài 4 Đốt cháy 3,8 g một hỗn hợp 2 hiđrocacbon mạch hở A và B là đồng
đẳng của nhau dùng hết 10,08 lít khí O2 (đktc). Cho biết tỉ lệ khối lượng 2 chất trong hỗn hợp là 8 : 11. Xác định CTPT và CTCT của A và B.
Bài 5 A, B là 2 anken có khối lượng phân tử gấp đơi nhau. Khi hiđro hóa A,
B thu được 2 ankan A’, B’. Trộn A’ với B’ theo tỉ lệ số mol là 1 : 1 được hỗn hợp X có tỉ khối so với oxi bằng 3,344. Xác định CTPT của A và B.
Bài 6 Cho 1680 ml (đktc) hỗn hợp khí X gồm 2 hiđrocacbon mạch hở vào
bình nước brom dư. Sau phản ứng hồn tồn thấy có 1120 ml khí thốt ra (đktc) và đã có 4 g brom phản ứng.
Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn lượng X ở trên rồi dẫn tồn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi trong dư thì thu được 12,5 g kết tủa.
a. Xác định CTCT của 2 hiđrocacbon.
b. Lấy chất có số nguyên tử cacbon lớn hơn để điều chế glixerin. - Viết các phương trình phản ứng điều chế.
- Tính khối lượng glixerin thu được khi dùng 30,24 lít X (đktc) để điều chế. Biết hiệu suất chung là 75%.
Bài 7 Hỗn hợp khí A ở đktc gồm 2 olefin. Đốt cháy hồn tồn 7 thể tích A
cần 31 thể tích oxi (đo ở cùng đk).
a. Xác định CTPT của 2 anken, biết rằng anken chứa nhiều nguyên tử cacbon hơn chiếm khoảng 40 – 50% thể tích của A và % khối lượng mỗi olefin trong A..
b. Trộn 4,704 lít hỗn hợp A với V lít H2 (đktc) rồi đun nóng có bột Ni xúc tác. Hỗn hợp khí sau phản ứng cho đi từ từ qua dung dịch Brom thấy nước bom nhạt màu và khối lượng bình tăng thêm 2,8933 g.
Tính khối lượng trung bình của ankan thu được và giá trị của V. Biết rằng các anken tham gia phản ứng với hiệu suất như nhau, và hiệu suất các phản ứng đạt 100%.
Bài 8 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A và B mạch hở,
cùng dãy đồng đẳng. Hấp thụ tồn bộ sản phẩm vào 4,5 lít dung dịch Ca(OH)2
0,02M, thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng 3,78 g. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được, kết tủa lại tăng thêm, tổng kết tủa 2 lần là 18,85 g. Tỉ khối hơi của hỗn hợp đối với heli nhỏ hơn 10. Hãy xác định CTCT của A, B biết số mol A bằng 60% tổng số mol của X. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Dạng 3. Sử dụng một số dữ kiện thực nghiệm khi xác định công thức,
thành phần hiđrocacbon
Bài 1 Khi cracking 35 lít butan ở nhiệt độ và áp suất thích hợp thu được 67
lít hỗn hợp khí A. Cho A từ từ qua nước brom dư, cịn lại hỗn hợp khí B khơng bị tác dụng. Tách hỗn hợp khí B cịn lại được 3 hiđrocacbon B1, B2, B3 theo thứ tự khối lượng phân tử tăng dần. Đốt cháy B1, B2, B3 thu được thể tích CO2 có tỉ lệ tương ứng là 1 : 3 : 1.
a.. Tính % thể tích các chất trong A. b. Tính % butan đã tham gia phản ứng.
Bài 2 Đốt cháy hoàn toàn 5,4 gam một hiđrocacbon A có tỉ khối so với hiđro
đựng dung dịch KOH đặc, dư thấy khối lượng bình (1) tăng thêm 5,4 g và khối lượng bình 2 tăng thêm 17,6 g.
b. Xác định CTPT của A.
b. Xác định CTCT và gọi tên các đồng phân mạch hở của A.
Bài 3 Hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon A1 và A2 có thành phần %H về
khối lượng tương ứng là 25% và 14,29%. Cho A qua dung dịch KMnO4 thu được khí A1 thốt ra, phần khơng tan B1 và chất hữu cơ B2, tách lấy B2 rồi cho tác dụng với HCl thu được chất B3. Từ B3 có thể điều chế được hiđrocacbon A3 có 7,69% H về khối lượng.
Xác định CTPT của các chất và viết các phương trình phản ứng. Biết A2, A3 đều có 2 ngun tử cacbon.
Bài 4 Hỗn hợp X gồm một hiđrocacbon A và H2. Đun nóng hỗn hợp này với
xác tác Ni thu được khí Y duy nhất. Tỉ khối hơi của Y so với H2 gấp 3 lần tỉ khối hơi của X so với H2. Đốt cháy hoàn toàn một lượng khác của Y thu được 22 g CO2 và 13,5 g H2O. Xác định CTPT của A.
Bài 5. Hỗn hợp A gồm 3 ankin X, Y, Z có tổng số mol là 0,05 mol (số
nguyên tử cacbon trong mỗi chất đều lớn hơn 2). Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol A thu được 0,13 mol H2O.
Cho 0,05 mol A vào dung dịch AgNO3/NH3 thì thấy dùng hết 250 ml và thu được 4,55 g kết tủa. Xác định CTCT của X, Y, Z. Biết ankin có khối lượng nguyên tử nhỏ nhất chiếm 40% số mol của A.
Bài 6 Cho 5,52 g hỗn hợp gồm C2H6, C2H4, C3H4 đi qua dung dịch AgNO3
trong NH3 dư thu được 7,35 g kết tủa. Khí thốt ra khỏi bình được dẫn vào bình đựng dung dịch brom dư thấy có 6,4 g brom phản ứng. Tính % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
Bài 7 Hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon A, B có khối lượng a gam.
1. Đốt cháy hoàn toàn X thu được 132a/41 g CO2 và 45a/41 g H2O. Nếu thêm vào X một nửa lượng A có trong X rồi đốt cháy hồn tồn thì thu được 165a/41 g
CO2 và 60,75a/41 g H2O. Tìm CTPT của A, B. Biết X không làm mất nước brom và A, B thuộc các loại hiđrocacbon đã học và tính % số mol của A, B trong hỗn hợp X.
2. Trộn b g hiđrocacbon D với a g X rồi đốt cháy hoàn toàn thu được 143a/41 g CO2 và 49,5a/41 g H2O. Hỏi D thuộc loại hiđrocacbon nào và tính b biết a = 3 gam..
Bài 8 Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ
khối lượng 4,9 : 1.
a. Xác định CTPT của A biết rằng tỉ khối hơi của A so với He là 19,5.
b. Cho A tác dụng với Brom theo tỉ lệ mol 1 : 1 (có bột Fe xúc tác) thu được chất B và khí C. Dùng 2 lít dung dịch NaOH 0,5M để hấp thụ khí C. Lượng NaOH dư được trung hồ bởi 0,5 lít dung dịch HCl 1M. Tính khối lượng A phản ứng và khối lượng B tạo thành.
Dạng 4. Biện luận để xác định công thức phân tử hiđrocacbon
Bài 1 Đốt cháy hoàn toàn 3,24 g hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A và B khác
nhau trong dãy đồng đẳng (A hơn B 1 nguyên tử cacbon) thu được 9,24 g CO2. Biết tỉ khối hơi của X so với H2 là 13,5. Tìm CTPT của A, B và % khối lượng mỗi chất trong X.
Bài 2 Cho 728 ml (đktc) hỗn hợp khí X gồm 2 hiđrocacbon mạch hở vào
bình nước brom dư. Sau phản ứng hồn tồn thấy có 448 ml khí thốt ra (đktc) và đã có 2 g Brom phản ứng.
Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn lượng X ở trên rồi dẫn tồn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi trong thì thu được 3,75 g kết tủa. Lọc bỏ kết tủa đun nóng dung dịch nước lọc lại thu thêm được 2 g kết tủa nữa.
a. Xác định CTCT của 2 hiđrocacbon.
b. Lấy chất có số nguyên tử cacbon lớn hơn để điều chế glixerin. - Viết các phương trình phản ứng điều chế.
- Tính khối lượng glixerol thu được khi dùng 14,56 lít X (đktc) để điều chế.
Bài 3 Cho 5,6 lít hỗn hợp khí X gồm 2 hiđrocacbon A và B đi
cháy hồn tồn 5,6 lít X thu được 16,8 lít khí CO2 . Biết các thể tích khí đo ở đktc.
Xác định CTPT của A, B.
Bài 4 Hỗn hợp khí A ở đktc gồm 2 anken. Đốt cháy hồn tồn 7 thể tích A
cần 31 thể tích oxi (đo ở cùng đk).
a. Xác định CTPT của 2 anken, biết rằng anken chứa nhiều nguyên tử cacbon hơn chiếm khoảng 40 – 50% thể tích của A và tính % khối lượng mỗi chất trong A.
b. Trộn 4,704 lít hỗn hợp A với V lít H2 (đktc) rồi đun nóng có bột Ni xúc tác. Hỗn hợp khí sau phản ứng cho đi từ từ qua dung dịch Brom thấy nước bom nhạt màu và khối lượng bình tăng thêm 2,8933 g.
Tính khối lượng trung bình của ankan thu được và giá trị của V. Biết rằng các anken tham gia phản ứng với hiệu suất như nhau, và hiệu suất các phản ứng đạt 100%.
Bài 5 Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp 3 hiđrocacbon A, B,
D (đktc). Sản phẩm cháy dẫn qua bình (1) đựng H2SO4 đặc, bình (2) đựng KOH. Sau thí ngiệm thấy khối lượng bình (1) tăng 4,05 g và khối lượng bình (2) tăng 6,16 g. Biết B, D có cùng số nguyên tử cacbon và số mol của A bằng 4 lần tổng số mol của B và D. Xác định CTPT của A, B, D.
Bài 6 Đun nóng hỗn hợp khí X gồm C2H2: 0,04 và H2: 0,06 với bột Ni xúc
tác một thời giam thu được hỗn hợp khí Y, chia Y thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1: Cho lội từ từ qua nước brom dư thấy còn lại 448 ml hỗn hợp khí Z (đktc), có tỉ khối so với H2 là 4,5. Hỏi khối lượng bình nước brom tăng bao nhiêu gam ?
- Phần 2: Trộn với 1,68 lít O2 (đktc) trong một bình kín dung tích 4 lít. Sau khi bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn, giữ nhiệt độ bình ở 109,20C. Tính áp suất bình ở nhiệt độ đó.
Bài 7 Cho 0,672 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm hai hiđrocacbon mạch hở.
Chia A thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Cho qua dung dịch Br2 dư, khối lượng dung dịch tăng x g, lượng brom đã phản ứng là 3,2 g. Khơng có khí thốt ra khỏi dung dịch.
- Phần 2: Đốt cháy hoàn tồn và cho sản phẩm cháy qua bình (1) đựng P2O5,
sau đó qua bình (2) đựng dung dịch KOH dư. Sau thí nghiệm khối lượng bình (1) tăng y g, bình (2) tăng 1,76 g.
a. Xác định CTPT của 2 hiđrocacbon tính % thể tích các khí trong A. b. Tính x và y.
Bài 8 Một aren A có số nguyên tử cacbon trong phân tử ít hơn 14. A bị oxi
hóa bởi dung dịch KMnO4 tạo ra axit hữu cơ B. Mặt khác 3,12 g A tác dụng vừa đủ với 96 g Br2 5% trong bóng tối.
1. Xác định CTPT của A và B.
2. Tính thể tích dung dịch KMnO4 0,1M vừa đủ để oxi hóa 3,12 g A thành B trong mơi trường H2SO4 lỗng.
Tiểu kết chương 2
Trong chương 2 chúng tôi đã đưa ra một hệ thống 115 bài tập hóa học phần hiđrocacbon lớp 11– nâng cao trong đó gồm 50 bài có lời giải và 65 bài khơng có lời giải nhằm rèn luyện, nâng cao năng lực nhận thức và tư duy hóa học cho HS bao gồm các phần sau:
1. Hệ thống bài tập có lời giải: Có 50 bài tập với 28 bài tập định tính và 22 bài tập định lượng trong đó có 8 bài tự biên soạn.
Phần bài tập định tính có các nội dung: Hồn thành sơ đồ phản ứng, điều chế các chất; cấu tạo, dãy đồng đẳng, đồng phân của hiđrocacbon; giải thích nguyên nhân hiện tượng; phân biệt, nhận biết tách các chất.
Phần bài tập định lượng có các bài tập theo chủ đề khai thác các khía cạnh của hiđrocacbon: Xác định dãy đồng đẳng, xác định công thức cấu tạo khi