Phuong Phap Giai Bai Tap Ve Hidrocacbon No

5/11/2018 Phuong Phap Giai Bai Tap Ve Hidrocacbon No - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/phuong-phap-giai-bai-tap-ve-hidrocacbon-no 1/16

Biên so n và gi ng d y : Giáo viên Nguy n Minh Tu n – T Hóa – Tr ư ng THPT Chuyên Hùng Vư ơ ng – Phú Th

Phư ơ ng pháp đ h c t t môn hóa h c là : Chăm chú nghe gi ng, chăm h c lí thuy t, chăm làm bài t p, chăm ôn bài cũ 1

CHUY N Đ 2 : PHƯ Ơ NG PHÁP GI I BÀI T P V HIĐROCACBON NO

I. Ph n ng th Cl2, Br 2 (ph n ng clo hóa, brom hóa)

Phư ơ ng pháp gi i

- Bư c 1 : Vi t phư ơ ng tr ình ph n ng c a ankan v i Cl2 ho c Br 2. N u đ bài không cho bi t

s n ph m th là monohalogen, đihalogen,… thì ta ph i vi t ph n ng d ng t ng quát :oas, t

n 2n 2 2 n 2n 2 x xC H xBr C H Br xHBr+ + −+ → +

ho c asn 2n 2 2 n 2n 2 x xC H xCl C H Cl xHCl+ + −+ → +

- Bư c 2 : Tính kh i lư ng mol c a s n ph m th ho c kh i lư ng mol trung bình c a h n h ps n ph m đ t ìm s nguyên t cacbon trong ankan ho c m i liên h gi a s cacbon và s nguyên t

clo, brom trong s n ph m th , t đó xác đ nh đ ư c s nguyên t cacbon và s nguyên t clo, brom

trong s n ph m th . Suy ra công th c c u t o c a ankan ban đ u và công th c c u t o c a các s n

ph m th .

Trên đây là hai bư c gi i đ t ìm CTPT, CTCT c a ankan trong ph n ng th v i Cl2 , Br 2. Trên

th c t còn có th có nh ng d ng bài khác liên quan đ n lo i ph n ng này (ít g p hơ n).

Các ví d minh h a

Ví d 1: Ankan Y ph n ng v i clo t o ra 2 d n xu t monoclo có t kh i hơ i so v i H2 b ng 39,25.Tên c a Y là :

A. butan. B. propan. C. iso-butan. D. 2-metylbutan.

Hư ng d n gi i

Đ t CTPT c a ankan là CnH2n+2.

Ph n ng c a CnH2n+2 v i clo t o ra d n xu t monoclo :as

n 2n 2 2 n 2n 1C H Cl C H Cl HCl+ ++ → + (1)

Theo gi thi t ta th y CnH2n+1Cl g m hai đ ng phân vàn 2 n 1C H ClM 39,25.2 78,5 gam / mol

+= =

nên ta có : 14n + 36,5 = 78,5 ⇒ n = 3 ⇒ CTPT c a ankan là C3H8.

V y Y là propan, phư ơ ng tr ình ph n ng :

→ CH3CH2CH2Cl + HClCH3CH2CH3 + Cl2

→ CH3CHClCH3 + HCl

Đáp án B.

Ví d 2: Khi clo hóa m t ankan X ch thu đư c m t d n xu t monoclo duy nh t có t kh i hơ i đ iv i hiđro là 53,25. Tên c a ankan X là :

A. 3,3-đimetylhecxan. C. isopentan.B. 2,2-đimetylpropan. D. 2,2,3-trimetylpentan

Hư ng d n gi i


Ph n ng c a CnH2n+2 v i clo t o ra d n xu t monoclo :as

n 2n 2 2 n 2n 1C H Cl C H Cl HCl+ ++ → + (1)

Theo gi thi tn 2 n 1C H ClM 53, 25.2 106,5 gam / mol

+= = nên ta có :

as



Biên so n và gi ng d y : Giáo viên Nguy n Minh Tu n – T Hóa – Trư ng THPT Chuyên Hùng Vư ơ ng – Phú Th


14n + 36,5 = 106,5 ⇒ n = 5 ⇒ CTPT c a ankan là C5H12.

V ì ph n ng ch t o ra m t s n ph m duy nh t nên ankan X là 2,2-đimetylpropan.

Phư ơ ng tr ình ph n ng :CH3 CH3

CH3 –C –CH3 + Cl2 as → CH3 –C –CH2Cl + HCl

CH3 CH3 Đáp án B.

Ví d 3: Khi cho ankan X (trong phân t có ph n trăm kh i lư ng cacbon b ng 83,72%) tác d ngv i clo theo t l s mol 1:1 (trong đi u ki n chi u sáng) ch thu đư c 2 d n xu t monoclo đ ngphân c a nhau. Tên c a X là :

A. 3-metylpentan. B. 2,3-đimetylbutan.C. 2-metylpropan. D. butan.

Hư ng d n gi i

Đ t CTPT c a ankan X là CnH2n+2. Theo gi thi t ta có :

12n 83,72n 6

2n 2 16, 28

= ⇒ =

+

⇒ CTPT c a ankan X là C6H14.

V ì X ph n ng v i Cl2 theo t l mol 1:1 ch thu đư c hai s n ph m th monoclo nên X có tên là2,3-đimetylbutan.

Phư ơ ng tr ình ph n ng :

→ CH3 – CH – CH – CH2Cl + HCl

CH3 – CH – CH – CH3 + Cl2 CH3 CH3

CH3 CH3 → CH3 – CH – CCl – CH3 + HCl

CH3 CH3

Đáp án B.

Ví d 4: Khi clo hóa metan thu đư c m t s n ph m th ch a 89,12% clo v kh i lư ng. Công th c

c a s n ph m là :A. CH3Cl. B. CH2Cl2. C. CHCl3. D. CCl4.

Hư ng d n gi i

Ph n ng c a CH4 v i clo :as

4 2 4 x xCH xCl CH Cl xHCl−+ → + (1)

Theo gi thi t ta có :35, 5x 89,12

x 316 x 10,88

= ⇒ =−

V y công th c c a s n ph m th là : CHCl3.

Đáp án C.

Ví d 5: Khi ti n hành ph n ng th gi a ankan X v i hơ i brom có chi u sáng ngư i ta thu đư ch n h p Y ch ch a hai ch t s n ph m. T kh i hơ i c a Y so v i không khí b ng 4. Tên c a X là :

A. 2,2-đimetylpropan. B. 2-metylbutan.C. pentan. D. etan.

Hư ng d n gi i


Ph n ng c a CnH2n+2 v i clo t o ra hai ch t s n ph m :

as





asn 2n 2 2 n 2n 2 x xC H xBr C H Br xHBr+ + −+ → + (1)

mol: 1 → 1 → x

H n h p Y g m hai ch t là : CnH2n+2-xBrx và HBrTheo gi thi t và (1) ta có :

n 51.(14n 2 79x) 81x4.29 14n 44x 114

x 11 x

=+ + += ⇒ + = ⇒

=+

V ì ph n ng ch t o ra 2 s m ph m nên suy ra ch có m t s n ph m th duy nh t. Do đó ankanX là 2,2-đimetylpropan.

Phư ơ ng tr ình ph n ng :CH3 CH3

CH3 –C –CH3 + Br2 as → CH3 –C –CH2Br + HBr

CH3 CH3

Đáp án A.

II. Ph n ng tách (ph n ng crackinh, tách hiđro)

Phư ơ ng pháp gi iKhi làm các bài t p liên quan đ n ph n ng crackinh, ph n ng tách hiđro thì c n chú ý nh ng

đi u sau :

+ Trong ph n ng kh i lư ng đư c b o toàn, t đó suy ra :

hoãn hôïp sau phaûn öùngAnkan Ankan hoãn hôïp sau phaûn öùngn .M n .M=

+ Khi crackinh ankan C 3 H 8 , C 4 H 10 (có th kèm theo ph n ng tách hiđro t o ra anken) thì :

S mol h n h p s n ph m luôn g p 2 l n s mol ankan ph n ng. Vì v y ta suy ra, n u có x

mol ankan tham gia ph n ng thì sau ph n ng s mol khí t ăng lên x mol.

+ Đ i v i các ankan có t 5C tr lên do các ankan sinh ra l i có th ti p t c tham gia ph n ng crackinh lên s mol h n h p s n ph m luôn ≥ 2 l n s mol ankan ph n ng.

+ Đ i v i ph n ng tách hiđro t ankan thì : S mol H 2 t o thành = S mol khí t ăng lên sau

ph n ng = S mol h n h p sau ph n ng – s mol ankan ban đ u.

Các ví d minh h a

Ví d 1: Khi crackinh hoàn toàn m t th tích ankan X thu đư c ba th tích h n h p Y (các th tíchkhí đo cùng đi u ki n nhi t đ và áp su t); t kh i c a Y so v i H2 b ng 12. Công th c phân t c a X là :

A. C6H14. B. C3H8. C. C4H10. D. C5H12.

Hư ng d n gi i

Áp d ng đnh lu t b o toàn kh i lư ng ta có :

mX = mY ⇔ nXMX = nY YM ⇔ MX = YY

X

n Mn

= YX

X

3n Mn

= 3. YM = 3.12.2 = 72 gam/mol

⇒ X là C5H12.

Đáp án D.





Ví d 2: Crackinh 1 ankan A thu đư c h n h p s n ph m B g m 5 hiđrocacbon có kh i lư ng moltrung b ình là 36,25 gam/mol, hi u su t ph n ng là 60%. Công th c phân t c a A là :

A. C4H10. B. C5H12. C. C3H8. D. C2H6.

Hư ng d n gi i

Ch n s mol c a ankan là 1 mol thì s mol ankan ph n ng là 0,6 mol, suy ra sau ph n ng s mol khí tăng 0,6 mol. T ng s mol h n h p B là 1,6 mol.


mA = mB ⇔ nAMA = nB BM ⇔ MA =BB

A

n M

n=

1,6.36,2558 gam / mol

1=

V y CTPT c a ankan A là C4H10.Đáp án A.

Ví d 3: Craking 40 lít n-butan thu đư c 56 lít h n h p A g m H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 vàm t ph n n-butan chư a b craking (các th tích khí đo cùng đi u ki n nhi t đ và áp su t). Gi s ch có các ph n ng t o ra các s n ph m trên. Hi u su t ph n ng t o ra h n h p A là :

A. 40%. B. 20%. C. 80%. D. 20%.

Hư

ng d

n gi

iG i x là th tích C4H10 tham gia ph n ng, sau ph n ng th tích tăng là x lít. V y ta có :

40 + x = 56 ⇒ x = 16.

Hi u su t ph n ng t o ra h n h p A là :16

H .100 40%40

= =

Đáp án A.

Ví d 4: Cracking 8,8 gam propan thu đư c h n h p A g m H2, CH4, C2H4, C3H6 và m t ph npropan chư a b crakinh. Bi t hi u su t ph n ng là 90%. Kh i lư ng phân t trung b ình c a A là :

A. 39,6. B. 23,16. C. 2,315. D. 3,96.

Hư ng d n gi i

Theo đnh lu t b o toàn kh i lư ng ta có : mA = mpropan = 8,8 gam.

= = ⇒ = =3 8 ban ñaàu 3 8 phaûn öùngC H C H

8,8n 0,2 mol n 0,2.90% 0,18 mol.

44

V y sau ph n ng t ng s mol khí trong A là 0,2 + 0,18 = 0,38 mol.

AA

A

m 8,8M 23,16 gam / mol.

n 0,38⇒ = = =

Đáp án B.Ví d 5: Crackinh hoàn toàn 6,6 gam propan đư c h n h p X g m hai hiđrocacbon. D n toàn b Xqua b ình đ ng 400 ml dung dch brom a mol/l th y khí thoát ra kh i b ình có t kh i so metan là1,1875. Giá tr a là :

A. 0,5M. B. 0,25M. C. 0,175M. D. 0,1M. Hư ng d n gi i

Các ph n ng x y ra :C3H8 → CH4 + C2H4 (1)

C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (2)

Theo (1) và gi thi t ta có :3 8 4 2 4C H CH C H

6,6n n n 0,15 mol

44= = = =





Sau khi qua bình đ ng brom khí thoát ra kh i b ình có M 1,1875.16 19 gam / mol= = nên ngoàiCH4 còn có C2H4 dư .

Áp d ng sơ đ đư ng chéo cho h n h p CH4 và C2H4 dư ta có :

CHn 16 28 – 19 = 9

19

2 4C Hn 28 19 – 16= 3Suy ra s mol C2H4

dư là 0,05 mol, s mol C2H4 ph n ng v i Br2 = s mol Br2 ph n ng = 0,1

mol.

V y n ng đ mol c a dung dch Br2 là0,1

0,25M.0,4

=

Đáp án B.Ví d 6: Crackinh 4,4 gam propan đư c h n h p X (g m 3 hiđrocacbon). D n X qua nư c brom dưth y khí thoát ra có t kh i so v i H2 là 10,8. Hi u su t crackinh là :

A. 90%. B. 80%. C. 75%. D. 60%.

Hư ng d n gi i

Các ph n ng x y ra :C3H8 → CH4 + C2H4 (1)

C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (2)Theo (1) ta đ t :

3 8 4 2 4 3 8C H pö CH C H C H dön n n a mol; n b mol= = = =

Sau khi qua b ình đ ng brom dư , khí thoát ra kh i b ình ngoài CH4 còn có C3H8 dư , kh i lư ngmol trung b ình c a h n h p này là 21,6.

Áp d ng sơ đ đư ng chéo cho h n h p CH4 và C3H8 dư ta có :

CHn 16 44 – 21,6 = 22,4

21,6

3 8C Hn 44 21,6 – 16= 5,6

V y hi u su t ph n ng crackinh là : H =a

.100 80%.a b

=+

Đáp án B.

Ví d 7: Crackinh C4H10 (A) thu đư c h n h p s n ph m B g m 5 hiđrocacbon có kh i lư ng moltrung b ình là 32,65 gam/mol. Hi u su t ph n ng crackinh là :

A. 77,64%. B. 38,82%. C. 17,76%. D. 16,325%.

Hư ng d n gi i

Ch n s mol c a ankan là 1 mol.

Áp d ng đnh lu t b o toàn kh i lư ng ta có :mA = mB ⇔ nAMA = nB BM ⇔ B A

BBA

n M 58n 1,7764 mol

n 32,65M= = ⇒ =

S mol C4H10 ph n ng = s mol khí tăng lên = 1,7764 – 1 = 0,7764 mol.

V y hi u su t ph n ng : H =0,7764

.100 77,64%.1

=

Đáp án A.

4

2 4

CH

C H

n 9 3

n 3 1⇒ = =

4

3 8

CH

C H

n 22,4 4 a 4(2)

n 5,6 1 b 1⇒ = = ⇒ =





Ví d 8: Craking n-butan thu đư c 35 mol h n h p A g m H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 vàm t ph n butan chư a b crakinh. Gi s ch có các ph n ng t o ra các s n ph m trên. Cho A quab ình nư c brom dư th y còn l i 20 mol khí. N u đ t cháy hoàn toàn A thì thu đư c x mol CO2.a. Hi u su t ph n ng t o h n h p A là :

A. 57,14%. B. 75,00%. C. 42,86%. D. 25,00%.b. Giá tr c a x là :

A. 140. B. 70. C. 80. D. 40. Hư ng d n gi i

a. Tính hi u su t ph n ng


→ CH4 + C3H6 (1)

C4H10 → C2H6 + C2H4 (2)

→ H2 + C4H8 (3)

Theo các ph n ng và gi thi t ta đ t :

4 10 4 2 6 2 3 6 2 4 4 8 4 10C H pö (CH , C H , H ) (C H , C H , C H ) C H dö An n n a mol ; n b mol n 2a b 35 (* )= = = = ⇒ = + =

Khi cho h n h p A qua b ình d ng brom dư th ì ch có C3H6, C2H4, C4H8 ph n ng và b gi l itrong bình ch a brom. Khí thoát ra kh i bình ch a brom là H2, CH4, C2H6, C4H10 dư nên suy ra :

a + b = 20 (**)

T (*) và (**) ta có :a 15

b 5

=

=

V y hi u su t ph n ng crackinh là : H =15

.100 75%15 5

=+

Đáp án B.b. Tính giá tr c a x :

Theo đnh lu t b o toàn nguyên t ta th y thành ph n nguyên t trong A gi ng như thành ph nnguyên t trong C4H10 đem ph n ng. Suy ra, đ t cháy A cũ ng như đ t cháy lư ng C4H10 ban đ us thu đư c lư ng CO2 như nhau.

C4H10o

2O , t+ → 4CO2

mol: 20 → 80

Đáp án C.

Ví d 9: Cho etan qua xúc tác ( nhi t đ cao) thu đư c m t h n h p X g m etan, etilen, axetilenvà H2. T kh i c a h n h p X đ i v i etan là 0,4. Hãy cho bi t n u cho 0,4 mol h n h p X qua dungdch Br2 dư th ì s mol Br2 đã ph n ng là bao nhiêu ?

A. 0,24 mol. B. 0,16 mol. C. 0,40 mol. D. 0,32 mol.

Hư ng d n gi i

Phư ơ ng tr ình ph n ng :o

o

t , xt

2 6 2 4 2

t , xt

2 6 2 2 2

C H C H H (1)

C H C H 2H (2)

→ +

→ +

Crackinh





2 4 2 2 4 2

2 2 2 2 2 4

C H Br C H Br (3)

C H 2Br C H Br (4)

+ →

+ →

Theo các phư ơ ng tr ình ta th y :+ S mol khí tăng sau ph n ng b ng s mol H2 sinh ra.+ S mol Br2 ph n ng (3) và (4) b ng s mol H2 sinh ra (1) và (2).


metan = mX ⇔ netan .Metan = nX. XM ⇔ XX

e tan e tan

n M 0,4n M

= =

V i nX = 0,4 mol ⇒ netan =0,16 mol2 2Br pö H sinh ra X etan

n n n n 0,24 mol.⇒ = = − =

Đáp án A.

III. Ph n ng oxi hóa ankan

Phư ơ ng pháp gi i

Khi làm bài t p liên quan đ n ph n ng đ t cháy ankan c n lư u ý nh ng đi u sau :

1. Đ t cháy m t ankan hay h n h p các ankan thì s mol H 2O thu đ ư c luôn l n hơ n s mol CO2;

s

mol ankan ph

n

ng bng s

mol H 2O – s

mol CO2; S

c

a C trong ankan hay s

C trung bình

c a h n h p các ankan = 2

2 2

CO

H O CO

n

n n−; s mol O2 tham gia ph n ng đ t cháy = 2 2

CO H O2.n n

2

+;

kh i lư ng ankan ph n ng + kh i lư ng O2 ph n ng = kh i lư ng CO2 t o thành + kh i lư ng

H 2O t o thành; kh i lư ng ankan ph n ng = kh i lư ng C + kh i lư ng H =2 2CO H O

12.n 2.n .+

● Các đi u suy ra : Khi đ t cháy m t hiđrocacbon b t k ì mà s mol nư c thu đư c l n hơ n s mol

CO2 thì ch ng t hiđrocacbon đó là ankan; Đ t cháy m t h n h p g m các lo i hiđrocacbon

C n H 2n+2 và C m H 2m thì s mol C n H 2n+2 trong h n h p đó b ng s mol H 2O – s mol CO2 (do s mol

nư c và CO2 sinh ra khi đ t cháy C m H 2m luôn b ng nhau).

2. Khi g p bài t p liên quan đ n h n h p các ankan thì nên s d ng phư ơ ng pháp trung bình: Thay

h n h p các ankan b ng m t ankan n 2n 2C H + d a vào gi thi t đ tính toán s C trung bình (tính giá

tr n ) r i căn c vào tính ch t c a giá tr trung bình đ suy ra k t qu c n t ìm. Gi s có h n h phai ankan có s cacbon t ư ơ ng ng là n và m (n<m), s cacbon trung bình là n thì ta luôn có

n< n<m. N u đ bài yêu c u tính thành ph n % v s mol, th tích ho c kh i lư ng c a các ankan

trong thì ta s d ng phư ơ ng pháp đư ng chéo đ tính t l mol c a các ankan trong h n h p r i t

đó suy ra thành ph n % v s mol, th tích ho c kh i lư ng c a các ankan.

Các ví d minh h a

Ví d 1: Khi đ t cháy hoàn toàn 7,84 lít h n h p khí g m CH4, C2H6, C3H8 (đktc) thu đư c 16,8 lítkhí CO2 (đktc) và x gam H2O. Giá tr c a x là :

A. 6,3. B. 13,5. C. 18,0. D. 19,8. Hư ng d n gi i

Khi đ t cháy ankan ta có :2 2 2 2

Ankan H O CO H O Ankan CO

7,84 16,8n n n n n n 1,1 mol

22,4 22,4= − ⇒ = + = + =

V y2H O

x m 18.1,1 19,8 gam.= = =

Đáp án D.





Ví d 2: Đ t cháy hoàn toàn 6,72 lít h n h p A (đktc) g m CH4, C2H6, C3H8, C2H4 và C3H6, thuđư c 11,2 lít khí CO2 (đktc) và 12,6 gam H2O. T ng th tích c a C2H4 và C3H6 (đktc) trong h nh p A là :

A. 5,60. B. 3,36. C. 4,48. D. 2,24.

Hư ng d n gi i

Trong h n h p A, thay các ch t CH4, C2H6, C3H8 b ng m t ch t CnH2n+2 (x mol); thay các ch t

C2H4, C3H6 b ng m t ch t CmH2m (y mol). Suy ra x + y = 0,3 (*).Các phư ơ ng tr ình ph n ng :

o

o

t

n 2n 2 2 2 2

t

m 2m 2 2 2

3n 1C H O nCO (n 1)H O (1)

2

mol : x nx (n 1)x

3mC H O mCO mH O (2)

2

mol : y my my

+

++ → + +

→ → +

+ → +

→ →

T (1) và (2) ta th y :2 2H O CO

x n n 0,2 mol y 0,1 mol.= − = ⇒ =

V y t ng th tích c a C2H4 và C3H6 (đktc) trong h n h p A là : 0,1.22,4 = 2,24 lít.Đáp án D.● Nh n xét : Khi đ t cháy h n h p g m ankan và các ch t có công th c phân t là C n H 2n (có th là

anken ho c xicloankan) thì s mol ankan = s mol H 2O – s mol CO2.

Ví d 3: Đ t cháy hoàn toàn h n h p A g m CH4, C2H6, C3H8, C2H2, C3H4, C4H6 thu đư c a molCO2 và 18a gam H2O. T ng ph n trăm v th tích c a các ankan trong A là :

A. 30%. B. 40%. C. 50%. D. 60%.

Hư ng d n gi i

Theo gi thi t ta th y : Khi đ t cháy h n h p A th ì thu đư c s mol CO2 b ng s mol H2O b nga mol.

Trong h n h p A, thay các ch t C2H2, C3H4, C4H6 b ng 1 ch t C2H2n-2 (x mol) ; thay các ch tCH4, C2H6, C3H8 b ng m t ch t CmH2m+2 (y mol).


o

o

t

n 2n 2 2 2 2

t

m 2m 2 2 2 2

3n 1C H O nCO (n 1)H O (1)

2

mol : x nx (n 1)x

3m 1C H O mCO (m 1)H O (2)

2

mol : y my (m 1)y

−

+

−+ → + −

→ → −

++ → + +

→ → +

Theo gi thi t ta th y : Khi đ t cháy h n h p A th ì thu đư c s mol CO2 b ng s mol H2O b ng

a mol. V y t (1) và (2) suy ra :

m 2m 2 n 2n 2C H C Hnx my (n 1)x (m 1)y x y %V %V 50%.

+ −+ = − + + ⇒ = ⇒ = =

Đáp án C.● Nh n xét : Khi đ t cháy hoàn toàn h n h p g m ankan (C m H 2m+2) và các ch t có công th c phân

t là C n H 2n-2 mà thu đ ư c s mol H 2O b ng s mol CO2 thì ch ng t % v th tích c a C m H 2m+2

b ng % v th tích c a C n H 2n-2.





Ví d 4: Đ t cháy hoàn toàn m t th tích khí thiên nhiên g m metan, etan, propan b ng oxi khôngkhí (trong không khí, oxi chi m 20% th tích), thu đư c 7,84 lít khí CO2 ( đktc) và 9,9 gam nư c.Th tích không khí ( đktc) nh nh t c n dùng đ đ t cháy hoàn toàn lư ng khí thiên nhiên trên là :

A. 70,0 lít. B. 78,4 lít. C. 84,0 lít. D. 56,0 lít.

Hư ng d n gi i

Đ t công th c chung c a metan, etan, propan là CmH2m+2.

Theo gi thi t ta có :2 2CO H O

7,84 9,9n 0,35 mol; n 0,55 mol.

22,4 18= = = =

Sơ đ ph n ng :ot

m 2m 2 2 2 2C H O CO H O (1)

mol : x 0,35 0,55

++ → +

→ →

Áp d ng đnh lu t b o toàn nguyên t đ i v i nguyên t oxi ta có :2x = 0,35.2 + 0,55 ⇒ x = 0,625

⇒2O (ñktc) khoâng khí (ñktc)

V 0,625.22,4 14 lít V 5.14 70 lít.= = ⇒ = =

Đáp án A.Ví d 5: Cho 224,00 lít metan (đktc) qua h quang đư c V lít h n h p A (đktc) ch a 12% C2H2 ;10% CH4 ; 78% H2 (v th tích). Gi s ch x y ra 2 ph n ng :

2CH4 → C2H2 + 3H2 (1)

CH4 → C + 2H2 (2)

Giá tr c a V là :A. 407,27. B. 448,00. C. 520,18. D. 472,64.

Hư ng d n gi i

Sơ đ ph n ng :

2 2

hoàquang ñieän 24

4

C H : 12%

H : 78%CH

CH dö: 10%

C

↑

↑ →

↑

Đ t s mol c a C2H2 ; CH4 ; H2 trong h n h p A l n lư t là 12x ; 10x ; 78x (v ì đ i v i các ch tkhí t l % v th tích b ng t l % v s mol)

Áp d ng đnh lu t b o toàn nguyên t đ i v i H ta có :

4 4 2 2 2H( trongCH ban ñaàu) H(trongCH dö,C H vaøH t rongA )

A

224n n .4 4.10x 2.12x 2.78x

22,4

x 0,1818 mol V 100x.22,4 407,27 lít.

= ⇒ = + +

⇒ = ⇒ = =

Đáp án A.

Ví d 6: Tr n 2 th tích b ng nhau c a C3H8 và O2 r i b t tia l a đi n đ t cháy h n h p. Sau ph n ng làm l nh h n h p (đ hơ i nư c ngư ng t ) r i đư a v đi u ki n ban đ u. Th tích h n h p s nph m khi y (V2) so v i th tích h n h p ban đ u (V1) là :

A. V2 = V1. B. V2 > V1. C. V2 = 0,5V1. D. V2 : V1 = 7 : 10.

Hư ng d n gi i






ot

3 8 2 2 2C H 5O 3CO 4H O (1)

bñ(lít) : x x

x 3x 4xpö(lít) : x

5 5 5

4x 3x 4xspö (lít) : 0

5 5 5

+ → +

→

→ → →

→ → →

Sau ph n ng hơ i nư c b ngư ng t nên h n h p khí còn l i g m C3H8 và O2 dư . Ta có :

3 8 2 3 8 2

21 C H O 2 C H dö CO

1

V4x 3x 7x 7V V V 2x lít; V V V lít .

5 5 5 V 10= + = = + = + = ⇒ =

Đáp án D.

Ví d 7: H n h p khí A g m etan và propan. Đ t cháy h n h p A thu đư c khí CO2 và hơ i H2Otheo t l th tích 11:15.a. Thành ph n % theo th tích c a h n h p là :

A. 18,52% ; 81,48%. B. 45% ; 55%. C. 28,13% ; 71,87%. D. 25% ; 75%.

b. Thành ph n % theo kh i lư ng c a h n h p là :

A. 18,52% ; 81,48%. B. 45% ; 55%. C. 28,13% ; 71,87%. D. 25% ; 75%.

Hư ng d n gi i

a. Đ t CTPT trung b ình c a etan và propan là :n 2n 2

C H+

Ph n ng cháy :n 2n 2

C H+

+3n 1

2

+O2 → n CO2 + (n +1)H2O

Theo gi thi t ta có :n 1 15

n 2,7511n

+= ⇒ =

Áp d ng sơ đ đư ng chéo cho s nguyên t cacbon trung b ình c a hai ch t ta có :

2 62 6 3 8

3 8

C H C H C HC H

V3 2,75 0,25 %V 25%; %V 75%.V 2,75 2 0,75

−= = ⇒ = =−

Đáp án D. b. Thành ph n ph n trăm v kh i lư ng c a các ch t là :

%C2H6 =0,25.30

.100%0,25.30 0,75.44

=+

18,52% ⇒ %C3H8 = 81,48%.

Đáp án A.

Ví d 8: Đ t cháy 13,7 ml h n h p A g m metan, propan và cacbon (II) oxit, ta thu đư c 25,7 mlkhí CO2 cùng đi u ki n nhi t đ và áp su t. Thành ph n % th tích propan trong h n h p A vàkh i lư ng phân t trung b ình c a h n h p A so v i nitơ là :

A. 43,8% ; b ng 1. B. 43,8 % ; nh hơ n 1.C. 43,8 % ; l n hơ n 1. D. 87,6 % ; nh hơ n 1.

Hư ng d n gi i

Đ t s mol c a metan, propan và cacbon (II) oxit l n lư t là x, y, z.

Sơ đ ph n ng :

CH4 → CO2 (1) ; C3H8 → 3CO2 (2) ; CO → CO2 (3)

mol: x x y 3y z z





T (1), (2), (3) và gi thi t ta có h :

3 8C H

x y z 13,7 x z 7,7 6%V .100 43,8%.

13,7x 3y z 25,7 y 6

+ + = + =⇒ ⇒ = =

+ + = =

Kh i lư ng mol trung b ình c a h n h p A là :

A16x 44y 28z 16(x z) 44y 16.7,7 44.6

M 28,3 gam / mol.

x y z x y z 13,7

+ + + + += > = =

+ + + +

M t khác2N

M 28 gam/ mol= nên suy ra kh i lư ng phân t trung b ình c a A l n hơ n so v i

N2 hay2

A

N

M1.

M>

Đáp án C.

Ví d 9: Đ t cháy hoàn toàn m gam hiđrocacbon A. S n ph m thu đư c h p th vào nư c vôi trongdư th ì t o ra 4 gam k t t a. L c k t t a cân l i bình th y kh i lư ng b ình nư c vôi trong gi m 1,376gam. A có công th c phân t là :

A. CH4. B. C5H12. C. C3H8 . D. C4H10.

Hư ng d n gi i

Do Ca(OH)2 dư nên CO2 đã chuy n h t vào k t t a CaCO3.

Ta có :2 3C CO CaCO

n n n 0,04 mol.= = =

Cho s n ph m cháy g m CO2 và H2O vào bình nư c vôi trong dư . L c k t t a cân l i b ình th ykh i lư ng b ình nư c vôi trong gi m 1,376 gam đi u đó có nghĩa là kh i lư ng k t t a b tách rakh i dung dch l n hơ n kh i lư ng H2O và CO2 h p th vào b ình. Suy ra :

3 2 2 2 2CaCO H O CO H O H O

H C H

m m m 1,376 gam m 0,864 gam n 0,048 mol

n 0,096 mol n : n 0,04: 0,096 5:12

− − = ⇒ = ⇒ =

⇒ = ⇒ = =

V y A có công th c phân t là C5H12.

Đáp án B.Ví d 10: Đ t cháy hoàn toàn m t h p ch t h u cơ X c n 7,84 lít O2 (đktc). S n ph m cháy g mcháy h p th h t vào b ình đ ng dung dch Ba(OH)2 th y có 19,7 gam k t t a xu t hi n và kh ilư ng dung dch gi m 5,5 gam. L c b k t t a đun nóng nư c l c l i thu đư c 9,85 gam k t t an a. CTPT c a X là :

A. C2H6. B. C2H6O. C. C2H6O2. D. C3H8.

Hư ng d n gi i

Các ph n ng x y ra khi cho s n ph m cháy vào b ình đ ng dung dch Ba(OH)2 :

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1)

2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (2)

Ba(HCO3)2 → BaCO3 + CO2 + H2O (3)Theo (1) : = =

2 3CO (pö ) BaCOn n 0,1 mol

Theo (2), (3):2 3 2 3CO (pö) Ba(HCO ) BaCO

n 2.n 2.n 0,1 mol= = =

T ng s mol CO2 sinh ra t ph n ng đ t cháy h p ch t h u cơ là 0,2 mol.Theo gi thi t kh i lư ng dung dnh gi m 5,5 gam nên ta có :

2 2 2H O H O H H O19,7 0,2.44 m 5,5 m 5,4 gam n 2.n 0,6 mol.− − = ⇒ = ⇒ = =





Áp d ng đinh lu t b o toàn nguyên t đ i v i oxi ta có :

2 2 2O(hchc) CO H O O (bñ)n 2.n n 2.n 2.0,2 0,3 0,35.2 0= + − = + − = . Như v y trong X không có oxi.

⇒ C Hn : n 0,2 : 0,6 2 : 6= =

V y CTPT c a X là C2H6.

Đáp án A.

Ví d 11: Đ t cháy hoàn toàn m t hiđrocacbon A. S n ph m thu đư c h p th hoàn toàn vào 200ml dung dch Ca(OH)2 0,2M th y thu đư c 3 gam k t t a. L c b k t t a, cân l i ph n dung dchth y kh i lư ng tăng lên so v i ban đ u là 0,28 gam. Hiđrocacbon trên có CTPT là :

A. C5H12. B. C2H6. C. C3H8 . D. C4H10.

Hư ng d n gi i

Theo gi thi t ta có :2 3Ca(OH) CaCO

n 0,04 mol; n 0,03 mol.= = Do đó có hai trư ng h p x y ra :

● Trư ng h p 1 : Ca(OH)2 dư , ch x y ra ph n ng t o k t t a :

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1)

mol: 0,03 ← 0,03 ← 0,03

2COn 0,03 mol.⇒ = L c b k t t a, cân l i ph n dung dch th y kh i lư ng tăng lên so v i ban đ u là 0,28 gam có

nghĩa là kh i lư ng CO2 và H2O h p th vào dung dch Ca(OH)2 l n hơ n kh i lư ng k t t a CaCO3 b tách ra. Suy ra :

2 2 3 2

2

H O CO CaCO H O

H O H C H

m m m 0,28 gam m 0,28 3 0,03.44 1,96 gam

n 0,1088 mol n 0,217 mol n : n 0,03: 0,217 1: 7,3 (loaïi).

+ − = ⇒ = + − =

⇒ = ⇒ = ⇒ = =

● Trư ng h p 2 : Ca(OH)2 ph n ng h t :CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1)

mol: 0,03 ← 0,03 ← 0,03

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)mol: 0,02 ← 0,01

2COn 0,05 mol.⇒ =

L p lu n tư ơ ng t như trên ta có :

2 2 3 2

2

H O CO CaCO H O

H O H C H

m m m 0,28 gam m 0,28 3 0,05.44 1,08 gam

n 0,06 mol n 0,12 mol n :n 0,05 :0,12 5 :12.

+ − = ⇒ = + − =

⇒ = ⇒ = ⇒ = =

V y CTPT c a ankan là C5H12.

Đáp án A.

Ví d 12: Đ t cháy 1 lít hơ i hiđrocacbon v i m t th tích không khí (lư ng dư ). H n h p khí thuđư c sau khi hơ i H2O ngư ng t có th tích là 18,5 lít, cho qua dung dch KOH dư còn 16,5 lít, choh n h p khí đi qua ng đ ng photpho dư th ì còn l i 16 lít. Xác đnh CTPT c a h p ch t trên bi tcác th tích khí đo cùng đi u ki n nhi t đ , áp su t và O2 chi m 1/5 không khí, còn l i là N2.

A. C2H6. B. C2H4. C. C3H8. D. C2H2.

Hư ng d n gi i

Theo gi thi t, ta có :2COV 2= lít ;

2OV (dư ) = 0,5 lít ;2NV 16= lít ⇒

2OV (ban đ u) = 4 lít.

Sơ đ ph n ng :





CxHy + O2 → CO2 + H2O + O2 dư

lít: 1 4 2 a 0,5

Áp d ng đnh lu t b o toàn nguyên t đ i v i các nguyên t C, H, O ta có :

1.x 2.1 x 2

1.y a.2 y 6

4.2 2.2 a 0.5.2 a 3

= =

= ⇔ = = + + =

⇒ Công th c c a hiđrocacbon là C2H6.

Đáp án A.

Ví d 13: Cho 0,5 lít h n h p g m hiđrocacbon và khí cacbonic vào 2,5 lít oxi (l y dư ) r i đ t. Th tích c a h n h p thu đư c sau khi đ t là 3,4 lít. Cho h n h p qua thi t b làm l nh, th tích h n h pkhí còn l i 1,8 lít và cho l i qua dung dch KOH ch còn 0,5 lít khí. Th tích các khí đư c đo trongcùng đi u ki n. Tên g i c a hiđrocacbon là :

A. propan. B. xiclobutan. C. propen. D. xiclopropan.

Hư ng d n gi i

Theo gi thi t, ta có :2H OV 1,6= lít ;

2COV 1,3= lít ;2OV (dư ) = 0,5 lít.

Sơ đ ph n ng :(CxHy + CO2) + O2 → CO2 + H2O + O2 dư

lít: a b 2,5 1,3 1,6 0,5

Áp d ng đnh lu t b o toàn nguyên t đ i v i các nguyên t C, H, O ta có :

a.x b.1 1,3 x 3

a.y 1,6.2 y 8

b.2 2,5.2 1,3.2 1,6.1 0,5.2 a 0,4

a b 0,5 b 0,1

+ = = = =

⇔ + = + + =

+ = =

⇒ Công th c c a hiđrocacbon là C3H8.

Đáp án A.Ví d 14: N p m t h n h p khí có 20% th tích ankan A (CnH2n+2) và 80% th tích O2 (dư ) vào khí nhiên k . Sau khi cho n r i cho hơ i nư c ngư ng t nhi t đ ban đ u th ì áp su t trong khí nhiênk gi m đi 2 l n. Công th c phân t c a ankan A là :

A. CH4. B. C2H6. C. C3H8 . D. C4H10.

Hư ng d n gi i

Đ đơ n gi n cho vi c tính toán ta ch n s mol c a A là 1 mol và c a O2 là 4 mol (V ì ankanchi m 20% và O2 chi m 80% v th tích).


ot

n 2n 2 2 2 2

3n 1

C H ( )O nCO (n 1)H O2+

+

+ → + + (1)bđ: 1 4 : mol

pư : 13n 1

( )2

+n (n+1) : mol

spư : 0 4 -3n 1

( )2

+n (n+1) : mol

V ì sau ph n ng hơ i nư c đã ngư ng t nên ch có O2 dư và CO2 gây áp su t nên b ình ch a.





T ng s mol khí trư c ph n ng : n1 = 1 + 4 = 5 mol

T ng s mol khí sau ph n ng : n2 = 4 -3n 1

( )2

++ n = (3,5 – 0,5n) mol

Do nhi t đ trư c và sau ph n ng không đ i nên :

1 1 1

2 2 1

n p p52 n 2

n p 3,5 0,5n 0,5p

= ⇒ = = ⇒ =−

V y A là C2H6.

Đáp án B.

Ví d 15: H n h p khí X g m 2 hiđrocacbon no, m ch h A và B là đ ng đ ng k ti p. Đ t cháy Xv i 64 gam O2 (dư ) r i d n s n ph m thu đư c qua b ình đ ng Ca(OH)2 dư thu đư c 100 gam k tt a. Khí ra kh i b ình có th tích 11,2 lít 0oC và 0,4 atm. Công th c phân t c a A và B là :

A. CH4 và C2H6. B. C2H6 và C3H8. C. C3H8 và C4H10. D. C4H10 và C5H12.

Hư ng d n gi i

T gi thi t suy ra :

2 3 2 2 2CO CaCO O pö O bñ O dö

100 64 11,2.0,4n n 1 mol; n n n 0,18 mol.

100 32 0,082.273= = = = − = − =

Đ t công th c phân t trung b ình c a A và B là :n 2n 2

C H+

Phư ơ ng tr ình ph n ng cháy :

n 2n 2C H

++

3n 1

2

+O2 → n CO2 + (n +1) H2O (1)

mol: x → 3n 1

.x2

+ → n x

Theo gi

thit ta có :

nx 1n 1,667

3n 1 x 0,6.x 1,82

= = ⇔

+ ==

Vì hai ankan là đ ng đ ng k ti p và có s C trung bình b ng 1,667 nên công th c c a hai ankanlà CH4 và C2H6.

Đáp án A.

Ví d 16: X là h n h p 2 ankan A và B. Đ đ t cháy h t 10,2 gam X c n 25,76 lít O2 (đktc). H pth toàn b s n ph m cháy vào nư c vôi trong dư đư c m gam k t t a.a. Giá tr m là :

A. 30,8 gam. B. 70 gam. C. 55 gam. D. 15 gam

b. Công th c phân t c a A và B là :

A. CH4 và C4H10. B. C2H6 và C4H10. C. C3H8 và C4H10. D. C A, B và C. Hư ng d n gi i

Đ t công th c phân t trung b ình c a hai ankan A và B là :n 2n 2

C H+






n 2n 2C H

++

3n 1

2

+O2 → n CO2 + (n +1) H2O (1)

mol: x → 3n 1

.x2

+ → n x

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2)

mol: n x → 0,03 → n x

Theo gi thi t ta có :

nx 0,7(14n 2)x 10,2

x 0,23n 1.x 1,15

n 3,52

= + =

⇔ = +=

=

V y :3 2 3CaCO CO CaCO

n n 0,7 mol m 0,7.100 70 gam.= = ⇒ = =

V i s C trung bình b ng 3,5 nên phư ơ ng án A ho c B ho c C đ u th a mãn.

Đáp án BD.

Ví d 17: Đ t cháy hoàn toàn h n h p X g m hai hiđrocacbon thu c cùng dãy đ ng đ ng r i h p

th

ht s

n ph

m cháy vào bình đ

ng nư

c vôi trong dư thu đư

c 25 gam k

t t

a và kh

i lư

ngnư c vôi trong gi m 7,7 gam. CTPT c a hai hiđrocacon trong X là :

A. CH4 và C2H6. B. C2H6 và C3H8. C. C3H8 và C4H10. D. C4H10 và C5H12.

Hư ng d n gi i

Theo gi thi t ta có : 2 3CO CaCO

n n 0,25 mol.= =

Kh i lư ng dung dch gi m 7,7 gam nên suy ra :

2 2 2H O H O H O25 0,25.44 m 7,7 m 6,3 gam n 0,35 mol.− − = ⇒ = ⇒ =

H n h p X g m hai ch t đ ng đ ng, đ t cháy X cho s mol CO2 l n hơ n s mol nư c ch ng t X g m hai ankan.

Đ t công th c phân t trung b ình c a hai ankan trong X là : n 2n 2C H +


n 2n 2C H

++

3n 1

2

+O2 → n CO2 + (n +1) H2O (1)

T ph n ng ta suy ra :

2

2

H O

CO

n n 1 0,35n 2,5

n 0,25n

+= = ⇒ =

V i s C trung bình b ng 2,5 và căn c vào các phư ơ ng án ta th y hai ankan là : C2H6 và C3H8.Đáp án B.





Ví d 18: Nung m gam h n h p X g m 3 mu i natri c a 3 axit h u cơ no, đơ n ch c v i NaOH dư ,thu đư c ch t r n D và h n h p Y g m 3 ankan. T kh i c a Y so v i H2 là 11,5. Cho D tác d ngv i H2SO4 dư thu đư c 17,92 lít CO2 (đktc). a. Giá tr c a m là :

A. 42,0. B. 84,8. C. 42,4. D. 71,2.b. Tên g i c a 1 trong 3 ankan thu đư c là :

A. metan. B. etan. C. propan. D. butan. Hư ng d n gi i

Đ t CTPT trung b ình c a 3 mu i natri c a 3 axit h u cơ no, đơ n ch c là :n 2n 1

C H COONa+

Phư ơ ng tr ình ph n ng :oCaO, t

2 3n 2n 1 n 2n 2

2 3 2 4 2 4 2 2

C H COONa NaOH C H Na CO (1)

Na CO H SO Na SO H O CO (2)

+ ++ → +

+ → + +

Theo (1), (2) và gi thi t ta có :

2 3 2n 2 n 2Na CO C H NaOH CO

17,92n n n n 0,8 mol.

22,4+

= = = = =


2 3n 2 n 2X NaOH C H Na CO X

m m m m m 0,8.106 11,5.2.0,8 0,8.40 71,2 gam.+

+ = + ⇒ = + − =

YM 14n 2 23 n 1,5= + = ⇒ = . V y trong Y ch c ch n ph i có m t ankan là CH4.Đáp án DA.

Hi n nay tôi đã biên so n xong 7 quy n tài li u hóa h c ôn thi đ i h c,các quy n 1 đ n 5 đ u có ph n t ng h p lý thuy t.

Quy n 1 : Gi i thi u 7 chuyên đ hóa h c 10

Quy n 2 : Gi i thi u 3 chuyên đ hóa h c đ i cư ơ ng và vô cơ 11

Quy n 3 : Gi i thi u 6 chuyên đ hóa h c h u cơ 11

Quy n 4 : Gi i thi u 4 chuyên đ hóa h c h u cơ 12

Quy n 5 : Gi i thi u 4 chuyên đ hóa h c đ i cư ơ ng và vô cơ 12

Quy n 6 : Gi i thi u các chuyên đ phư ơ ng pháp gi i nhanh

bài t p hóa h c

Quyn 7 : Gi

i thi

u 40 đ

luy

n thi tr

c nghi

m môn hóa h

c

Các th y cô giáo, các ph huynh h c sinh và các em h c sinh quan tâmđ n b tài li u này hãy liên h v i hi u photo Thanh Bình theo s đi ntho i 02103 842 295 ho c đa ch email [email protected]. Ho c liênh v i tác gi theo s đi n tho i 01689 186 513 ho c đa ch [email protected]

Documents

Phuong Phap Giai Bai Tap Ve Hidrocacbon No