Thông tin tài liệu
CHƯƠNG 14: HIDROCACBON A PHẢN ỨNG THẾ HIDROCACBON Phản ứng halogen X2 (Br2, Cl2) askt,1:1 Tổng quát: R H X (khí) � R X HX (đỏ quỳ tím) Quy luật phản ứng: X ưu tiên cho H Cacbon bậc cao Cơ chế phản ứng: Xảy theo chế gốc - dây chuyền Khả phản ứng: Ví dụ: CH Cl2 CH Br2 F2 Br2 Cl askt � CH 3Cl HCl askt � CH 3Br HBr Bài tập thường gặp: xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo ankan cho phản ứng với Cl2, Br2 Cách giải: Viết phương trình phản ứng ankan halogen (Cl2, Br2 ), đề khơng nói rõ sản phẩm monoclo, monobrom, điclo .thì ta viết dạng tổng quát: askt C n H 2n xCl � C n H 2n 2 x Cl x xHCl askt C n H 2n xBr2 � C n H 2n 2 x Brx xHBr Tính khối lượng mol (M) sản phẩm khối lượng mol trung bình hỗn hợp sản phẩm để tìm số nguyên tử cacbon ankan mối liên hệ số nguyên tử cacbon số nguyên tử clo, brom sản phẩm để từ xác định số nguyên tử cacbon, đo, brom sản phẩm Suy công thức phân tử, công thức cấu tạo ankan ban đầu Chú ý Tuy phản ứng halogen phản ứng đặc trưng hidrocacbon no (ankan) nhiên số hidrocacbon chưa no điều kiện đặc biệt tham gia phản ứng Ví dụ phản ứng điều kiện khắc nghiệt số anken: Khi cho anken phản ứng với halogen nhiệt độ cao halogen ưu tiên vào vị trí nguyên tử C Chẳng hạn CH CH Cl2 500 7000 C � CH CH Cl HCl Vinyl Clorua 5000 C hay CH CH CH Cl � CH CH CH 2Cl HCl Phản ứng H “linh động” hidro cacbon có nối ba đầu mạch ion kim loại (Ag +) Tổng quát: R(C �CH) n AgNO3 / NH3 � R(CH �CAg) n �vàng Hidro nối ba đầu mạch trở nên "linh động" bị Ion kim loại, H "linh động" bị nhiêu ion Ag+ Mỗi nguyên tử H bị Ag, khối lượng tăng lên 108 - = 107 (đvC) Ứng dụng phản ứng: + Nhận biết + Tách + Định lượng số nhóm C �CH STUDY TIP AgNO3 /NH HC �CH ���� � AgC �CAg �vàng axetilen Ag, khối lượng tăng lên 214 (đvC) Phản ứng nguyên tử H vòng benzen Một số ý làm tập dạng Phản ứng clo hóa, brom hóa (Fe; t°) phản ứng nitro hóa (t°, H2SO4 đặc) hidrocacbon thơm phải tuân thủ theo quy tắc vòng benzen: - Nếu vòng benzen có nhóm đẩy electron: (ankyl; amin; -OH, amoni ) phản ứng ưu tiên vào vị trí ortho, para - Nếu vòng benzen có nhóm hút electron: (-NO2; - CHO; - COOH; -CH = CH2 ) phản ứng ưu tiên vào vị trí meta Phản ứng clo hóa, brom hóa xảy phần mạch nhánh no vòng benzen điều kiện phản ứng ánh sáng khuếch tán đun nóng (với brom) Trong tốn liên quan đến phản ứng nitro hóa sản phẩm thu thường hỗn hợp chất, ta nên sử dụng phương pháp trung bình để tính tốn Phương pháp giải tập Trong phản ứng này, có thay nguyên tử H nguyên tử khác dẫn đến có thay đổi khối lượng Quan hệ giải toán thường dùng quan hệ khối lượng, phương pháp giải thường tăng giảm khối lượng A1 BÀI TOÁN, PHƯƠNG PHÁP GIẢI VÀ VÍ DỤ MINH HỌA Bài 1: Khi brom hóa ankan thu dẫn xuất monobrom có tỉ khối với hidro 75,5 Tên ankan là? A 3,3-đimetylhexan B isopentan C 2,2-đimetylpropan D 2,2,3 trimetylpentan Lời giải Đây ví dụ điển hình phản ứng halogen hidrocacbon no Gọi cơng thức phân tử ankan cho CnH2n+2 Vì theo giả thiết có sản phẩm thu chứa dẫn xuất monobrom nên Ta có phản ứng: Cn H 2n Br2 Từ tỉ khối với hidro ta có: � C n H 2n 1Br(X) HBr d X/H2 75,5 � M X 75,5.2 151 � 14n 80 151 � n � ankanlà C5H12 Vì ankan tạo dẫn xuất monobrom nên phân tử ankan phải đối xứng => ankan CH(CH 3)4 hay 2,2-đimetylpropan Đáp án C Bài 2: Khi cho ankan X (trong phân tử có phần trăm khối lượng cacbon 83,72%) tác dụng clo theo tỉ lệ 1:1 (trong điều kiện chiếu sáng) thu dẫn xuất monoclo đồng phân Tên X là? A 2,3-đimetylbutan B butan C 3-metylpentan Lời giải D 2-metylpropan Bài gần tương tự ví dụ trước, nhiên việc xác định công thức phân tử ankan không nhờ dẫn xuất halogen mà xác định từ ban đầu Gọi công thức phân tử ankan CnH2n+2 Ta có %m C 83, 72% � 12n 0,8372 � n � 14n ankan C6H14 Suy loại đáp án B D (phân tử có C) Mặt khác X tạo dẫn xuất monoclo nên có A thỏa mãn Khi hai dẫn xuất monoclo thu (CH3)2CH-CH(CH3)CH2C1 (CH3)2CH-CCl(CH3)2 Đáp án A Bài 3: Cho m gam hidrocacbon X thuộc dãy đồng đẳng metan tác dụng với clo có chiếu sáng, thu dẫn xuất Y với khối lượng 8,52 gam Để trung hòa hết khí HCl sinh cần 80ml dung dịch NaOH 1M Nếu hiệu suất phản ứng clo hóa 80% giá trị m là: A 5,76 B 7,2 C 7,112 D 4,61 Lời giải Đề khơng nói rõ dẫn xuất Y monoclo hay điclo, triclo nên ta viết phương trình dạng tổng quát Vì hidrocacbon X thuộc dãy đồng đẳng metan nên X ankan có cơng thức phân tử CnH2n+2 askt Phản ứng: C n H 2n xCl � C n H 2n 2 x xHCl Ta có trung hòa HC1 NaOH HC1 + NaOH � NaCl + H2O n HCl n NaOH 0, 08 mol n Cl2 0,08 mol Đề cho khối lượng Y 8,52g (dữ kiện khối lượng không đổi thành số mol được, chưa biết MY ) => dấu hiệu phưcmg pháp bảo toàn khối lượng Bảo toàn khối lượng cho phản ứng ta được: m X 0, 08.71 8,52 0, 08.36,5 m X 5, 76 Tuy nhiên đề cho hiệu suất phản ứng 80% � m X thuc te 5, 76 7, 2g 80% Đáp án B Bài 4: Cho 80 gam metan phản ứng với clo có chiếu sáng thu 186,25 gam hỗn hợp X gồm chất hữu Y Z Tỉ khối Y Z so với metan tương ứng 3,15625 5,3125 Để trung hòa hết khí HCl sinh cần vừa đủ 8,2 lít dd NaOH 0,5 M Hiệu suất phản ứng tạo Y Z là: A 50% 26% B 25% 25% C 30% 30% D 30% 26% Lời giải Từ tỉ khối Y Z so với metan dễ dàng suy MY = 50,5;MZ = 85 => Y CH3Cl Z CH2C12 Đề cho số liệu tuyệt đối khối lượng hỗn hợp X số mol NaOH, ta cần tìm số mol CH3C1 CH2C12 Do dùng phương pháp đại số lập phương trình ẩn giải bình thường Gọi số mol CH3C1 a, số mol CH2C12 b Phản ứng: CH Cl2 � CH 3C1 HC1 a a a CH 2C12 � CH 2C12 2HC1 b b 2b Trung hòa HCl NaOH: HCl NaOH � NaCl H O a 1,5 �a 2b 4,1 � n HCl n NaOH 8, 2.0,5 4,1mol � � �� 50,5a 85b 186, 25 �b 1,3 � Ta có n CH4 ban dau 1,5 � H CH3Cl 100% 30% � � � 1,3 80 � H CH2Cl2 � 100% 26% 5mol 16 Vậy hiệu suất tạo Y Z � Đáp án D Bài 5: Hỗn hợp X gồm ankan 2,24 lít Cl2 (đktc) Chiếu ánh sáng qua X hỗn hợp Y gồm dẫn xuất (mono điclo với tỉ lệ mol tương ứng 2:3) lỏng 3,36 lít hỗn hợp khí Z (đktc) Cho Z tác dụng với NaOH vừa đủ thu dung dịch tích V 200ml tổng nồng độ mol muối tan 0,6M Phần trăm thể tích ankan hỗn hợp X là: A 33,33% B 40% C 50% D 60% Lời giải Đây tốn hay khó phản ứng halogen ankan Gọi ankan cho CnH2n+2 Ta có phản ứng: C n H 2n Cl � C n H 2n 1Cl HC1 2a 2a Cn H 2n 2Cl � C n H 2n Cl 2HCl 3a 3a Nhận thấy dù phản ứng với tỉ lệ 1:1 hay 1:2 Suy n Cl2 6a n HCl n Cl2 2, 24 0,1mol n HCl n Cl2 22, (dư có) Mặt khác số mol khí Z sau phản ứng 0,15 mol > 0,1 mol nên phải có ankan dư Ta có: nankan dư = 0,15 - 0,1 = 0,05 mol Ngoài đề cho biết Z tác dụng với dd NaOH vừa đủ tạo hỗn hợp muối suy Z gồm HCl, Cl2 dư ankan dư Phản ứng HCl NaOH � NaCl H O x x Cl 2NaOH � NaCl NaClO H O y y y �x y 0,1 �x 0, 08 �� �n HCl 8a 0, 08 � a 0, 01 � x 2y 0, 6.0, y 0, 02 � � Ta có Suy số mol ankan phản ứng 0,05 Tổng số mol ankan 0,05 + 0,05 = 0,1 (mol) Vậy phần trăm thể tích ankan hỗn hợp X là: %V ankan 0,1 � 100% 50% 0,1 0,1 Đáp án C Bài 6: Một hidrocacbon X mạch thẳng có cơng thức phân tử C6H6 Khi cho X tác dụng với AgNO3/NH3 thu kết tủa Y có MY - MX = 214 Công thức cấu tạo X là: A CH �C CH CH C �CH B CH CH C �C C �CH C CH C �C CH C �CH D CH �C CH CH C �CH Lời giải AgNO3 NH � C6 H n Ag n Ta có phản ứng C6 H ������ Với Ag cho H khối lượng tăng thêm 108 -1 = 107 (đvC) 107n 214 � n Do phân tử X có nguyên tử H Ag Vậy X có liên kết đầu mạch Mặt khác đề cho X mạch thẳng nên có đáp án A thỏa mãn Đáp án A STUDY TIP Khi làm trắc nghiệm, với ta làm nhanh theo lối tư loại trừ đáp án Nhận thấy đề cho X mạch hở, loại đáp án D đáp án B C có điểm chung phân tử mạch thẳng có liên kết đầu mạch, kiện đề cho để định lượng số liên kết đầu mạch khơng suy vị trí liên kết lại, suy B, C sai => B, C sai Vậy lại đáp án A thỏa mãn Bài 7: Chất hữu X có cơng thức phân tử C6H6 mạch hở, không phân nhánh Biết mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 NH3 dư tạo 292 gam kết tủa X có cơng thức phân tử đây? A CH �C C �C CH CH B CH �C CH CH C CH C CH �C CH CH C �CH D CH �C CH C �C CH Lời giải Đây tập tương tự ví dụ trước đơn giản Tương tự cách suy luận toán trước, kiện toán cho phép ta xác định số nối ba đầu mạch Suy loại trừ đáp án A, B, D (đều có liên kết ba đầu mạch nhau) Vậy có đáp án C thỏa mãn Bài 8: Hỗn hợp A gồm propin ankin X có tì lệ mol 1:1 Lấy 0,3 mol A tác dụng với AgNO3 NH3 dư thu 46,2 gam kết tủa Ankin X là? A But-1-in B But-2-in C Axetilen Lời giải Có n X : n propin 1:1 n X 0,15 � � �� � n X n propin 0,3 �n propin 0,15 � AgNO3 NH3 � AgC �C CH � Phản ứng HC �C CH ������ 0,15mol 0,15 mol D Pent-1-in Vì X tham gia phản ứng tạo kết tủa với AgNO3/ NH3 nên ta biện luận cách so sánh khối lượng kết tủa AgC �C CH tổng khối lượng kết tủa thu được: m AgCC CH3 0,15.147 22, 05 m ket tua 46, 2(gam) => X có tham gia phản ứng tạo kết tủa => loại B (khơng có liên kết đầu mạch) mkết tủa lại = 46,2 - 22,05 = 24,15 g Gọi X có cơng thức phân tử C n H 2n � C n H 2n 2 x Ag x Xét trường hợp X axetilen kết tủa lại thu C2Ag2 : CH �CH 2AgNO3 2NH � AgC �CAg �2NH NO3 � mC2Ag 0,15.240 36(gam) �24,15(gam) Do trường hợp khơng thỏa mãn Xét trường hợp x = (X khác axetilen) Khi M Cn H2 n 3Ag 24,15 161 � n 0,15 Mà C4H6 CÓ tham gia phản ứng với dung dịch AgNO3 / NH3 nên công thức cấu tạo cần có liên kết đầu mạch Do cấu tạo X CH �C CH 2CH Đáp án A Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn gam hỗn hợp X gồm ankin (thể khí nhiệt độ thường) thu 26,4 gam CO2 Mặt khác cho gam hỗn hợp X tác dụng với AgNO3 NH3 dư đến phản ứng hoàn toàn thu lượng kết tủa vượt 25 gam Công thức cấu tạo ankin là? A CH �CH CH3 - C �CH B CH �CH CH3 - CH2 -C �CH C CH �CH CH3C �C-CH3 D CH3 -C �CH CH3 -CH2 -C �CH Lời giải Có n CO2 0, 6mol Ta có đề cho kiện gam hỗn hợp X, số liệu dạng khối lượng không đổi thành số mol � dấu hiệu phương pháp bảo toàn khối lượng Bảo toàn khối lượng cho chất X ta có: mX = mC + mH 0, 6.12 m H � m H 0,8 n H 0,8 n C : n H 0, : 0,8 : (tỉ lệ trung bình) Suy X gồm C2H2 (x mol) (HC �CH) C4H6 (y mol) 26x 54y � �x 0,1 �� � m C2 Ag 0,1.240 24g 25g � 2x 4y 0, �y 0,1 Ta có hệ � => ankin lại có nối ba đầu mạch Đáp án B Bài 10: Cho 17,92 lít hỗn hợp X gồm hidrocacbon khí ankan, anken ankin lấy theo tỉ lệ mol 1:1:2 lội qua dung dịch AgNO3 NH3 lấy dư thu 96 gam kết tủa hỗn hợp khí Y lại Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Y thu 13,44 lít CO2 Biết thể tích đo đktc Khối lượng X là? A 19,2 gam B 1,92 gam C 3,84 gam Lời giải D 38,4 gam Tương tự ví dụ trước, kết hợp phản ứng ion kim loại liên kết đầu mạch nX phản ứng đốt cháy Ta có 17,92 0,8mol 22, mol Từ tỉ lệ mol 1:1:2 dễ tính Ta có Mkết tủa 96 240 � 0, kết tủa C2Ag2 � ankin C2H2 Gọi số C ankan, anken a b ta n ankan n anken 0, 2; n ankin 0, � a 1 CH 0, 2a 0, 2b 0, � a b � � b C2 H � (vì ankan có �1C , anken có �2C phân tử) Vậy khối lượng X m m CH4 m C2 H4 m C2 H2 0, 2.16 0, 2.28 0, 4.26 19, gam Đáp án A Bài 11: Hai hidrocacbon Y1 Y2 mạch hở có số nguyên tử cacbon phân tử có phản CH � X � Y1 ứng với AgNO3 NH3 Y1 có quan hệ với CH4 theo sơ đồ sau Khi cho mol X mol Y2 phản ứng với lượng dư AgNO3 NH3 khối lượng kết tủa thu lớn khối lượng X Y2 phản ứng 214 gam Công thức cấu tạo Y2 A CH CH C �CH B C HC �C C �CH CH CH C �CH D HC �CH Lời giải Từ kiện "Khi cho mol X mol Y2 phản ứng với lượng dư AgNO3 NH3 khối lượng kết tủa thu lớn khối lượng X Y2 phản ứng 214 gam" ta có X Y2 phải thuộc trường hợp sau: có liên kết C �CH C2H2 Giả sử Y2 C2H2 Y1 phải có ngun tử cacbon, loại khơng thỏa chuỗi chuyển hóa Do Y2 CĨ liên kết C �CH Lưu ý chuỗi chuyên hóa CH 1500�C, lam lanh nhanh dime hóa C2 H � HC �C C CH Đáp án C Bài 12: TNT (2,4, - trinitrotoluen) điều chế phản ứng toluen với hỗn hợp HNO3 đặc H2SO4 đặc điều kiện đun nóng Biết hiệu suất trình tổng hợp 80% Khối lượng TNT tạo thành từ 230 gam toluen là: A 454 g B 550g C 687,5g D 567,5g Lời giải H 2SO4 dac C6 H5CH 3HNO3 � H 3CC6 H NO 3H 2O Ta có n toluen 230 2,5mol � n TNT 2,5mol � m TNT 2,5.227.0,8 454g 92 Đáp án A A2 KIẾN THỨC CƠ BẢN Câu 1: Một ankan phản ứng với Cl2 (theo tỉ lệ mol 1: 2) thu sản phẩm chứa 83,53% clo khối lượng Công thức phân tử ankan là: A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H10 Câu 2: Khi cho hidrocacbon X tác dụng với Br2 thu dẫn xuất brom, dẫn xuất chứa brom nhiều có tỉ khối so với hidro 101 Số đồng phân chứa dẫn xuất chứa brom là: A B C D Câu 3: Cho m (gam) hidrocacbon A thuộc dãy đồng đẳng metan tác dụng với clo có chiếu sáng, thu dẫn xuất clo B với khối lượng 8,25g Để trung hòa hết khí HCl sinh ra, cần vừa đủ 80 ml dung dịch KOH 1M Công thức phân tử A, B là: A C5H12 C5H11Cl B C5H12 C5H10Cl2 C C4H10 C4H9C1 D C4H10 C4H8Cl2 Câu 4: Cho 2,2g C3H8 tác dụng với 3,55g Cl2 thu sản phẩm monoclo X điclo Y với khối lượng mX = l,3894mY Sau cho hỗn hợp khí lại sau phản ứng (không chứa X, Y) qua dung dịch NaOH dư, lại 0,448 lít khí (đktc) Khối lượng X Y là: A 1,27 gam 1,13 gam B 1,13 gam 1,27 gam C 1,13 gam 1,57 gam D 1,57 gam 1,13 gam Câu 5: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít Br2 0,5 M Sau phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm nửa khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam Công thức phân tử hai hiđrocacbon là: A C2H2 C4H6 B C2H2 C4H8 C C3H4 C4H8 D C2H2 C3H8 Câu 6: Khi cho hiđrocacbon mạch hở X tác dụng với nước brom (dư) sinh hợp chất Y chứa nguyên tử brom phân tử Trong Y, phần trăm khối lượng cacbon 10% khối lượng Y X là: A C4H6 B C3H4 C C5H8 D C6H10 Câu 7: Một ankan A có 12 nguyên tử hiddro phân tử, A tác dụng với clo có chiếu sáng thu dẫn xuất monoclo Tên A là: A Isobutan B Isopentan C Neohexan D Neopentan Câu 8: Cho ankan A phản ứng với Br2 có chiếu sáng người ta thu hỗn hợp khí gồm dẫn xuất monobrom HBr có tỉ khối so với khơng khí Vậy A là: A etan B propan C butan D pentan Câu 9: Cho ankan X tác dụng với Clo (askt) thu 26,5 gam hỗn hợp dẫn xuất clo (mono điclo) Khí HCl bay hấp thụ hoàn toàn vào nước sau trung hòa dung dịch NaOH thấy tốn hết 500ml dung dịch NaOH 1M Công thức X là: A C2H6 B C4H10 C C3H8 D CH4 Câu 10: Đốt cháy hidrocacbon mạch hở X (ở thể khí điều kiện thường) thu số mol CO2 gấp lần số mol H2O Mặt khác 0,1 mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 NH3 (dư) thu 15,9 gam kết tủa vàng Công thức cấu tạo X là: A CH �C C �CH B CH �CH C CH �C CH �CH D CH 3CH 2C �CH Câu 11: Một hỗn hợp X gồm ankan ankin Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cần 36,8 gam oxi VCO2 VX thu 12,6 gam H2O; (đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) Lấy 5,5 gam hỗn hợp X tác dụng với dd AgNO3 NH3 dư thu 14,7 gam kết tủa Công thức hidrocacbon X là: A CH4 C2H2 B C4H10 C2H2 C C2H6 C3H4 D CH4 C3H4 Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C2H2; C3H4 C4H4 ( số mol chất nhau) thu 0,09 mol CO2 Nếu lấy lượng hỗn hợp X tác dụng với lượng dung dịch AgNO3 NH3 khối lượng kết tủa thu lớn gam Công thức cấu tạo C3H4 C4H4 X là: A CH �C CH ;CH C C CH B CH C CH ; CH C C CH C CH �C CH ; CH CH C �CH D CH C CH ;CH CH C �CH Câu 13: Cho 13,8 gam chất hữu X có cơng thức phân tử C7H8 tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 45,9 gam kết tủa X có đồng phân cấu tạo thỏa mãn tính chất trên? A B C D Câu 14: Nitro hóa benzen 14,1 gam hỗn hợp hai chất nitro có khối lượng phân tử 45 đvC Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai chất nitro 0,07 mol nitơ Hai chất nitro hóa là: A C6H5NO2 C6H4(NO2)2 B C6H4 (NO2)2 C6H3 (NO2)3 C C6H3(NO2) C6H2(NO2)4 D C6H2(NO2) C6H(NO2)5 Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn a gam hidrocacbon thu a gam H2O Trong phân tử X có vòng benzen X khơng tác dụng với brom có mặt bột sắt, tác dụng với brom đun nóng tạo thành dẫn xuất chứa nguyên tử brom Tỉ khối X so với khơng khí có giá trị khoảng từ tới X là? A Hexan B Hexametylen benzen C Toluen D Hex-2-en Câu 16: Một hợp chất hữu X có vòng benzen có cơng thức đơn giản C3H2Br M = 236 Gọi tên hợp chất biết sản phẩm phản ứng C6H6 Brom (có mặt bột Fe) A o- p-đibrombenzen B o- p-đibrombenzen C m-đibrombenzen D m-đibrombenzen Câu 17: Hỗn hợp gồm mol benzen 1,5 mol Clo Phản ứng điều kiện có mặt bột Fe, nhiệt độ, hiệu suất 100% Sau phản ứng thu chất gì, mol? A mol C6H5Cl; mol HCl; mol C6H4Cl2 B 1,5 mol C6H5Cl; l,5 mol HCl; 0,5 mol C6H4Cl2 C mol C6H5Cl; l,5 mol HCl; 0,5 mol C6H4Cl2 D 0,5 mol C6H5Cl; l,5 mol HCl; 0,5 mol C6H4Cl2 Câu 18: Thực phản ứng brom hóa aren (ankyl benzen) X (Fe, t°) thu dẫn xuất monobrom brom chiếm 43,243% khối lượng Vậy aren X là: A p-xilen B toluen C o-xilen HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT D benzen 1A 11A 2B 12C 3A 13A 4D 14A 5B 15B 6B 16A 7D 17D 8D 18A Câu 1: Đáp án A Cn H 2n � Cn H 2n Cl2 %n Cl 2.35,5 � 100% 83,53% � n 14n 71 Ta có: � ankanlà CH4 Câu 2: Đáp án B Gọi công thức tổng quát dẫn xuất brom CxHyBrz (dẫn xuất Y) Ta có: M y 12x y 80z 101.2 202 80z 202 z 2,525 Mà z nguyên � z = z = Vậy dẫn xuất chứa nhiều brom phân tử chứa nguyên tố brom Ta có: 12x + y + 80.2 = 202 � 12x + y = 42 Nghiệm phù hợp x = y = Do dẫn xuất nhiều brom C3H6Br2 Và dẫn xuất brom C3H7Br Câu 3: Đáp án A Ta có: nNaOH=0,08(mol) Phương trình phản ứng clo hóa: askt C n H 2n xCl � C n H 2n 2 x Cl x xHCl 1 0, 08 x 0,08 HCl NaOH � NaCl H 2O 0,08 0,08 Theo phương trình phản ứng (1): nB 0,08 n HCl x x � 0, 08 (14n 34,5x 2) 8,5 x � �x 1,12n 0,16 2, 76 8,52 � 7n 36x � � x x �n Do cơng thức A B là: C5H12 C5H11Cl Câu 4: Đáp án D Ta có: n C3H8 ban dau 0, 05; n Cl2 0, 06 as C3H8 Cl �� � C3H Cl HCl a a a a as C3H8 2Cl2 �� � C3H 6Cl HCl 9A 10C Ta có: nPVC = mol 2CH � C H � C H 3Cl � PVC mol � n CH4 4.2.100% 16mol 50% � n kk 20mol � Vkk 448 lít Câu 24: Đáp án C n CH4 3n Al4 C3 0, 45mol; n C2 H2 n CaC2 0,15mol n H2 n Ca 0,15mol m X m CH m C2 H2 m H2 11, 4(gam) mà mY = mX � m Y m C2 H2 m C2 H4 m H2 mCH4 m C2 H6 3,84 m Z 11, � m Z 7,56(gam) � M Z 7,56 14,82(g / mol) 0, 51 � d Z/ H2 7, 41 Câu 25: Đáp án B Lưu ý: Chỉ có etilen làm màu Brom, polietilen khơng làm màu brom Có n Br2 = netilen dư = 0,225 � n etilen phan ung 0, 225 0,775 � m PE m etilen phan ung 21, gam � H 77,5% Câu 26: Đáp án B n X 0,15 0, 0, 75mol; n Y 0,15.52 0, 6.2 0, 45 mol 20 n lien ket bi pha vo 0, 75 0, 45 0,3 mol � n lien ket lai 0,15.3 0,3 0,15 n Br2 � m Br2 0,15.160 24(gam) D PHẢN ỨNG OXI HÓA HIDROCACBON Phản úng oxi hóa hồn tồn (phản ứng đốt cháy) a Phản ứng đốt cháy hidrocacbon tạo thành CO2 H2O: � y � y� t C x H y �x � O � xCO H O � 4� Bảo tồn khối lượng ta có (Bảo tồn khối lượng cho chất) Với phản ứng đốt cháy (hỗn hợp) hidrocacbon ta ln có: mhỗn hợp = �m C �m H (Bảo toàn khối lượng cho phản ứng): Bảo toàn nguyên tố C: n C n CO2 Bảo toàn nguyên tố H: n H 2n H 2O mCx H y mO2 mCO2 m H2O n O2 phan ung n CO2 n H2 O Bảo tồn ngun tố O: b Cơng thức liên hệ số mol phản ứng đốt cháy Nhắc lại độ bất bão hòa k Độ bất bão hòa k đại lượng đặc trưng cho mức độ chưa no hợp chất hữu Nó tính tổng số liên kết pi cộng tổng số vòng cấu tạo hợp chất hữu (k = + vòng) Cơng thức tính k dựa vào công thức phân tử hợp chất hữu cơ: k 2S4 S3 S1 2 Trong Si số nguyên tố hóa trị i k: số ngun khơng âm Ví dụ: Hidrocacbon CxHy có ( k 2x y 2 C có hóa trị 4, hidro hóa trị 1) Công thức liên hệ số mol phản ứng đốt cháy hidrocacbon Với hidrocacbon ta viết cơng thức phân tử dạng CnH2n+2-2k (trong k độ bất bão hòa hidrocacbon đó) Khi ta có phản ứng : t 3n k O2 � nCO2 n k H O Cn H 2n 2k Khi ta có cơng thức liên hệ sau n hidrocacbon (Riêng với anken monoxicloankan n H2O n CO2 1 k n CO2 n H2 O ) Áp dụng trường hợp cụ thể ta có: o Với k = (hidrocacbon ankan): n ankan n H2O n CO2 Từ đốt cháy hidrocacbon mà thu ankan với công thức phân tử n H 2O n CO2 suy hidrocacbon Cn H 2n o Với k = (hidrocacbon anken, xicloankan) tương ứng với cơng thức phân tử có dạng CnH2n: n H2O n CO2 o Với k = (hidrocacbon ankin, ankadien) tương ứng với công thức phân tử có dạng CnH2n-2: n Cn H n 2 n CO2 n H2O o Tương tự cho trường hợp k > Chú ý Đối với ankan ta có cơng thức tính số ngun tử C phân tử ankan dựa vào phản ứng cháy sau: số C ankan n CO2 n H2O n CO2 Ngồi cơng thức dùng để tính số C ancol no Chú ý: Công thức không với hidrocacbon mà với trường hợp đốt cháy hợp chất hữu chứa C, H, O Ngồi mở rộng thêm cơng thức trường hợp đốt cháy hợp chất hữu có dạng Cx H y Oz N sau: n C,H y Oz N n H2O n CO2 n H 2O n CO n N 1 k k c Xử lí số liệu phản ứng đốt cháy Sau phản ứng đốt cháy hidrocacbon nói riêng đốt cháy hợp chất hữu nói chung giả thiết đề thường cho kiện hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch kiềm (Ca(OH)2 ;Ba(OH)2) CO2 H2O bị giữ lại Trường hợp CO2 + dung dịch kiềm dư � muối trung hòa Trường hợp CO2 + dung dịch kiềm (chưa rõ dư hay không) � HCO3 n HCO3 �0 � �� CO2 n CO2 �0 � � Khi cần bảo tồn nguyên tố C: n CO2 n C CO2 n C HCO n C CO2 3 3 Một số cơng thức xử lí khối lượng bình tăng, khối lượng dung dịch tăng (giảm) sau hấp thụ sản phẩm cháy sau phản ứng: m binh tang m CO2 m H2O m dd tang m CO2 m H2O m� m dd giam m� m CO2 m H 2O Một số ý giải tập - Trong toán đốt cháy hidrocacbon (hay hợp chất hữu nói chung) có cho liệu oxi ta thường áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho O - Bài toán hữu cho liệu dạng khối lượng mà không đổi thành số mol cần sử dụng phương pháp bảo tồn tăng giảm khối lượng Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn hidrocacbon Tác nhân oxi hóa khơng hồn tồn thường gặp KMnO4 Với hidrocacbon no: Không xảy phản ứng Với hidrocacbon không no mạch hở: phản ứng xảy nhiệt độ thường: o Phản ứng với dung dịch KMnO4 môi trường nước: 3R1CH CHR 2KMnO 4H O � 3R1CH(OH) CH(OH)R 2MnO 2KOH KMnO t0 RC �CR � R CO CO R1 � RCOOH R1COOH o Phản ứng với dung dịch KMnO4 K2Cr2O7 môi trường H+ : KMnO RC R CH R � RCOR R 2COOH RCH CH KMnO /H 2SO � RC R1 C R R RC �CR RCOOH CO2 KMnO / H 2SO � KMnO /H 2SO � RCOR R 1COR RCOOH R1COOH KMnO RC �CH � RCOOH CO Với hidrocacbon thơm: Benzen: không phản ứng, đun nóng Hidrocacbon thơm có nhánh: o Khi nhánh hidrocacbon thơm gốc hidrocacbon khơng no phản ứng xảy tương tự với trường hợp hidrocacbon không no mạch hở o Khi nhánh hidrocacbon thơm gốc hidrocacbon no có trường hợp tổng quát sau: KMnO ,t � � C6 H 5CH C6 H 5CH CH C6 H 5COOH KMnO ,t � C6 H 5CH CH R C6 H 5COOH CO � KMnO ,t � C6 H 5COOH RCOOH D1 VÍ DỤ MINH HỌA Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X gồm ankan anken, thu 0,35 mol CO2 0,4 mol H2O Phần trăm số mol anken X là: A 40% B 75% C 25% D 50% Lời giải Có phản ứng tổng quát sau: t 3n Cn H 2n O � nCO (n 1)H 2O � Cm H 2m t 3m O � mCO2 m H2O Khi đốt cháy anken ta có n CO2 n H 2O � n H 2O n CO2 Khi đốt cháy ankan ta có n ankan n H2O n CO2 Suy đốt cháy hỗn hợp ankan anken Vậy phần trăm sốmol anken X là: %nailken = —^.100% = 75% 0,2 Đáp án B Bài 2: Cho hỗn hợp A gồm khí: 0,1 mol benzen; 0,2 mol toluen; 0,3 mol stiren; 1,4 mol hidro vào bình kín, có chất xúc tác Ni Đun nóng bình kín thời gian, thu hỗn hợp B gồm chất xiclohexan, metyl xiclohexan, etyl xiclohexan, benzen, toluen, etyl benzen hidro Đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp B cho hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vơi có dư, để hấp thụ hết sản phẩm cháy Độ tăng khối lượng bình đựng nước vơi là? A 240,8 g B 260,2 g C 193,6 g D Không đủ kiện Lời giải Đề cho dài rối mắt cho hàng loạt chất, nhiên trường hợp ta khơng cần q ý đến điều Để ý đốt hỗn hợp khí B đốt hỗn hợp khí A Vì thế, đốt ta có: n co2 = ^nc6H6 + 2nc7H8 + ^nc8Hg = 4,4 mol => mco2 =4,4.44 = 193,6 gam n H2o =3nc6H6 +4nc7H8 +4nc8H8 +nH2 = 3'7 mol^m^o =3,7.18 = 66,6 gam Vậy độ tăng khối lượng bình m = mco +m H O =193,6 + 66,6 = 260,2 gam Đáp án B Bài 3: Tỉ khối hỗn hợp gồm H2, CH4, co so vói H2 7,8 Đốt cháy hồn tồn thể tích hỗn hợp cần 1,4 thể tích oxi Thành phần phân trăm thể tích hỗn hợp là? A 20%, 50%, 30% B 33,33%, 50%, 16,67% c 20%, 60%, 20% D 10%, 80%, 10% Lời giải Gọi X, y, z số mol H2, CH4, co hỗn hợp Vì đề cho số liệu hồn tồn tưong đối nên ta tự chọn lượng chất để giải Chọn cho hỗn hợp ban đầu có mol, ta X + y + z = (1) Các phương trình đốt cháy: H +-0 ->H 0, CH4+202 C02+2H20, CO + - 02 C02 nơ =0,5x + 0,5y + 2z = l,4 mol (2) Khối lượng hỗn hợp 2x + 28y + 16z = 7,8.2.1 = 15,6 gam (3) X = 0,2 y = 0,2 z = 0,6 Vậy phần trăm thể tích khí hỗn hợp 20%; 60%; 20% Đáp án C Bài 4: Hỗn hợp gồm hidrocacbon X oxi có tỉ lệ số mol tương ứng 1:10 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp thu hỗn hợp Y Cho Y qua dung dịch H2S04 đặc, thu hỗn hợp khí z có tỉ khối so với hidro 19 Công thức phân tử X là? Từ (1) (2) (3) ta A C3H8 B C3H6 C C4H8 D C3H4 Lời giải Gọi công thức phân tử hidrocacbon c H Ta có phương trình đốt cháy: CxHy +íx + —ìo2 X C02 +—H20 14/ 10 mol X + — mol Sau phản ứng: Sau dẫn hỗn hợp sản phẩm qua H2S04 đặc suy nước bị giữ lại; hỗn hợp sau có C02 02 dư _ 32 + 44 Nhận thấy M = 38 = Suy nƠ2dư = nco2 (chú ý trường họp đặc biệt hay xảy ra, vận dụng để giải nhanh, dùng sơ đồ đường chéo bình thường) =>10-x-—= 2y = 40-8x J Ban đầu: Phản ứng: mol mol / \ — mol X mol J — mol Giải phương trình nghiệm nguyên ta có X = 4; y = thỏa mãn Do cơng thức phân tử X CếHg Đáp án c Bài 5: Hỗn hợp khí X gồm hidrocacbon đồng đẳng Đốt cháy X 64 gam 02, sau phản ứng xảy hoàn toàn, dẫn hỗn hợp thu sau phản ứng qua bình nước vơi dư tạo thành 100 gam kết tủa Khí bay khỏi bình tích 11,2 lít (đo 0°c 456 mmHg) Công thức phân tử hidrocacbon X là? A C2H6 C3H8 B C2H2 C3H4 CC3H8vàC4H10 p C3H4 C4H6 Lời giải Cho sản phẩm qua nước vơi dư nên tạo muối trung hòa CaCƠ3 với số mol mol Suy số mol C02 mol Khí khỏi bình oxi dư n o2 dư = 261) 082 273 = 0,3 mo1 (chú ý latm tương đương với 760 mmHể) n o2 phản ứng = 2-0,3 = 1,7 mol Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho o, ta có: n o(o2) —no(H20) + no(co2) =>nH2o ~^(no2 — nco2) — 2(1,7— l) = 1,4 mol Nhận thấy nco < n^Q => hidrocacbon ankan (vì đồng đẳng kế tiếp) — Lúcđó n =nHO-nro =1,4-1 = 0,4 mol c = =—— = 2,5 ankan Hp C02 ' ' ll ankan Suy hidrocacbon C2H6 C3H8 Đáp án A n4 Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A gồm ankin X, Y Hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào 4,5 lít dung dịch Ca (OH) 0,02M thu kết tủa khối lượng dung dịch tăng 3,78 gam Cho dung dịch Ba(OH) vừa đủ vào dung dịch thu thêm kết tủa Tổng khối lượng kết tủa lần 18,85 gam Biết số mol X 60% tổng số mol X Y có hỗn hợp A Các phản ứng xảy hồn tồn Cơng thức X, Y là? A C2H2 C4H6 B C2H2 C3H4 c C4H6 C2H2 D C3H4 C4H6 Lời giải Bài cần xử lí liệu sau phản ứng cháy dài phức tạp Đặt ricaco^ =a/nBaC03 = nCaC03 =b Xét phản ứng: Ca (HC03) + Ba (OH) -+ BaCO, + CaCƠ3 + H2Ơ X u-Ịnc(OH)í=a + b=4'5'°'°2=0'09mO' [a=0,04 [mktlân2=100a + (l00 + 197)b = 18,85 [b = 0,05 nco =a + 2b = 0,04 + 0,05.2 = 0,14 mol Khối lượng dung dịch tăng: mtăng = mC02 + mH2Ơ - m; (mCaCŨ3(l) j ^m^Q =3,78 + 0,04.100 - 0,14.44 = 1,62 gam =>n^Q =0,09 mol Vì hỗn hợp ankin nên ta có: tthơnhọp =nco2 =0,14-0,09 = 0,05 nx = 60% nhgnhợp = 0,6.0,05 = 0,03 mol, nY = 0,02 mol Gọi công thức X CnH2n_2;Y CmH2m_2 Khi đốt thu nco = 0,03n + 0,02m = 0,14 3n+2m = 14 Giải phương trình nghiệm nguyên thu n = 2; m = thỏa mãn Suy hidrocacbon C2H2 C4H6 Đáp án A Bài 7: Một loại xăng chứa hỗn hợp isopentan-neohexan có tỉ khối so với hidro 38,8 Cần trộn xăng với khơng khí (20% thể tích oxi lại nito) theo tỉ lệ thể tích để vừa đủ đốt cháy hết xăng? A 1:34 B 1:43 c 2:5 D 1:44 Lời giải Vì số liệu dạng tương đối nên tự chọn lượng chất giải Đặt X, y số mol isopentan neohexan hỗn hợp Chọn cho có mol hỗn hợp, suy X + y = => 72x + 86y = 2.38,8.1 = 77,6 => C5H12+802 5C02 + 6H20 C6H,4+f°2 -4 6C02 + 7H20 Vậy nơ = 8x + ^-y = 8,6mol =»nkhỏ khí = 43 mol => nfn8 = ỵ 2 n không Đáp án B Bài 8: Dan 1,68 lít hỗn họp X gồm hidrocacbon vào bình đựng dung dịch brom (dư) Sau phản ứng xảy hồn tồn có gam brom phản ứng lại 1,12 lít khí Nếu đốt cháy hồn tồn 1,68 lít X sinh 2,8 lít khí CƠ2 Công thức phân tử hidrocacbon (biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn) A CH4 C2H4 B CH4 C3H4 C CH4 C3H6 D C2H6 C3H6 Lời giải Dấn X qua bình đựng brom vừa bị giữ lại phần, vừa thoát phần suy X có hidrocacbon chưa no (A), vừa có hidrocacbon no (B) Dễ tính VA = 1,68-1,12 = 0,56 lít => nA = 0,025 mol VB =1,12 lít => nB =0,05 mol, nBh =0,025 mol Nhận thấy nB = nA => A anken c H2 nx = 0,075 mol;nro = 0,125 mol suy c = —— = 1,67 => ankan B CH4 x co Phản ứng cháy CH4 + 202 —> C02 + 2H20 0,05 0,05 0,1 0,1 * 0,075 CH, +l,5n -> nCO, +nH,0 n 2n ' 22 0,025 0,025n nco = 0,05 + 0,025n = 0,125 n = Vậy Alà C3H6 Đáp án C Chú ý Ngồi có thê dừng phương pháp trung bình để giải Từ tỉ khối suy công thức chung ankan ^-5.4^12,8 Từ viết phương trình đốt cháy chất ta thu tỉ lệ Ịx = 0,6mol |y = 0,4mol Các phản ứng cháy: D2 BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG Câu 1: Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 H2 Cho m gam X vào bình kín chứa bột Ni làm xúc tác Nung nóng bình thu hỗn hợp Y Đốt cháy hồn tồn Y cần vừa đủ V lít O2 (đktc) Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vơi trong, thu dung dịch có khối lượng giảm 2,45 gam Nếu cho Y qua bình đựng lượng dư dung dịch brom CCl4 có 24 gam phản ứng Mặt khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X qua bình đựng dung dịch brom dư CCl4 có 64 gam phản ứng Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị V là: A 21,00 B 14,28 C 10,05 D 28,56 Câu 2: Hỗn hợp X gồm anđehit, mạch hở ankin (phân tử ankin có số hiđro nguyên tử C so với phân tử anđêhit) Đốt cháy hoàn toàn mol hỗn hợp X thu 2,4 gam CO2 mol nước Nếu cho mol X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 khối lượng kết tủa là: A 308 gam B 301,2 gam C 230,4 gam D 144 gam Câu 3: Hỗn hợp A gồm hiđrocacbon X chất hữu Y (C, H, O) có tỉ khối so với H2 13,8 Để đốt cháy hoàn toàn 1,38 g A cần 0,095 mol O2, sản phẩm cháy thu có 0,08 mol CO2 0,05 mol H2O Cho 1,38 g A qua lượng dư AgNO3/NH3 thu m (gam) kết tủa Giá trị m A 11,52 (g) B 12,63 (g) C 15,84 g D 8,31 Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X gồm hidrocacbon mạch hở có số mol thu 0,75 mol CO2 0,9 mol H2O Số cặp chất thỏa mãn X là: A B C D Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm a mol ankan b mol ankin thư CO2 H2O Trong số mol CO2 nhiều số mol nước x mol Vậy mối quan hệ a, b x là: A b - a = x B a - b = x C b - 2a = x D a - b = 2x Câu 6: Chia đơi V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm axetilen hidro Phần đem đốt cháy hoàn toàn thu gam nước Dẫn phần qua ống sứ đựng bột Ni đun nóng, thu khí X Dẫn X qua dung dịch dư AgNO3 NH3 dung dịch dư brom đựng bình A B nối tiếp Ở bình A thu 12 gam kết tủa Đốt cháy hồn tồn lượng khí Y từ bình B 4,5 gam nước Giá trị V số mol brom phản ứng tối đa B A 11,2 lít 0,2 mol B 22,4 lít 0,1 mol C 22,4 lít 0,2 mol D 11,2 lít 1,01 mol Câu 7: Một hỗn hợp X gồm axetilen, andehit fomic, axit fomic hidro Lấy 0,25 mol hỗn họp X cho qua Ni, đốt nóng thu hôn hợp Y gồm chất hữu hidro Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y hấp thụ hết sản phẩm cháy nước vôi dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 15 gam kết tủa dung dịch Z Khối lượng dung dịch Z thay đổi so với khối lượng nước vôi ban đầu là: A giảm 10,5 gam B tăng 11,1 gam C giảm 3,9 gam D tăng 4,5 gam Câu 8: Hỗn hợp X gồm chất hữu Y Z (đều chất khí điều kiện thường) có tỉ khối so với hidro 14 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thu CO2 H2O Khi cho 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) tác dụng vừa đủ 600 ml dung dịch AgNO3 1M NH3 dư thu hỗn hợp kết tủa Phần trăm thể tích Y hỗn hợp X là? A 50% B 40% C 60% D 20% Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn lượng polietilen (nhựa PE), sản phẩm cháy cho qua bình (1) đựng axit sunhiric đặc bình (2) đựng lít dung dịch Ba(OH)2 0,65M, sau phản ứng thấy khối lượng bình (1) tăng m gam, bình (2) thu 197 gam kết tủa Giá trị lớn m là? A 18 B 12 C 28,8 D 23,4 Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hidrocacbon mạch hở, thuộc dãy đồng đẳng thu 16,8 lít khí CO2 (đktc) 8,1 gam nước Hai hidrocacbon hỗn hợp X thuộc dãy đồng đẳng? A ankadien B Ankin C aren D ankadien ankin Câu 11: Đốt cháy hoàn toàn lượng hidrocacbon X Hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư tạo 29,55 gam kết tủa, dung dịch sau phản ứng có khối lượng giảm 19,35 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Công thức phân tử X là? A C3H4 B C2H6 C C3H6 D C3H8 Câu 12: Đốt cháy hồn tồn 0,336 lít (đktc) ankadien liên hợp X Sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 40ml dung dịch Ba(OH)2 1,5M thu 8,865 gam kết tủa Công thức phân tử X là? A C3H4 B.C4H6 C C5H8 D C3H4 C5H8 Câu 13: Hỗn hợp M gồm andehit ankin (có số nguyên tử cacbon) Đốt cháy hoàn toàn X mol hỗn hợp M, thu 3x mol CO2 l,8x mol nước Phần trăm số mol andehit hỗn hợp M là? A 50% B 40% C 30% D 20% Câu 14: Cho phản ứng: KMnO C6 H CH CH H 2SO � MnSO Y CO K 2SO H 2O (Y sản phẩm hữu cơ) Tổng hệ số cân phương trình là: A 25 B 15 C 27 D 17 Câu 15: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin vynylaxetilen có tỉ khối so với hidro 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 (dư) khối lượng bình tăng thêm m gam Giá trị m là? A 6,6 B 7,3 C 0,85 D 3,39 Câu 16: Trộn X mol hỗn hợp X (C2H6 C3H8) y mol hỗn hợp Y (C3H6 C4H8) thu 0,35 mol hỗn hợp Z đem đốt thu hiệu số mol nước CO2 0,2 mol Giá trị x y là? A 0,1 0,25 B 0,15 0,2 C 0,2 0,15 D 0,25 0,1 Câu 17: Trộn thể tích C3H8 O2 bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp Sau phản ứng làm lạnh hỗn hợp (để nước ngưng tụ) đưa điều kiện ban đầu Thế tích hỗn hợp sản phẩm (V2) so với thể tích hỗn hợp ban đầu (V1) là: (V1) là: A V2 = V1 B V2 > V1 C V2 = 0,5V1 D V2 = V1 = 7:10 Câu 18: Để oxi hóa hết 10,6 gam o-xylen (1,2-đimetylbenzen) cần lít dung dịch KMn04 0,5M mơi trường H2SO4 lỗng Giả sử dùng dư 20% so với lượng phản ứng A 0,48 lít B 0,24 lít C 0,12 lít D 0,576 lít Câu 19: Cho 0,5 lít hỗn hợp gồm hidrocacbon khí cacbonic vào 2,5 lít oxi (dư) đốt Thể tích hỗn hợp thu sau đốt 3,4 lít Cho hỗn hợp qua thiết bị làm lạnh, thể tích hỗn hợp khí lại 1,8 lít cho lội qua dung dịch KOH lại 0,5 lít khí Thể tích khí đo điều kiện Tên gọi hidrocacbon là: A propan B xiclobutan C propen D xiclopropan Câu 20: Nạp hỗn hợp khí có 20% thể tích ankan A (CnH2n +2) 80% thể tích Oxi (dư) vào khí nhiên kế Sau cho nổ cho nước ngưng tụ nhiệt độ ban đầu áp suất khí nhiên kế giảm lần Công thức phân tử ankan A là: A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H10 HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT 1A 2A 3C 4C 5A 6B 7C 8A 9C 10B 11 D 12C 13D 14B 15B 16C 17D 18D 19A 20B Câu 1: Đáp án A Gọi x, y, z, t số mol C3H6, C4H10, C2H2 H2 m gam X Do Y có phản ứng với dung dịch brom nên H2 hết, ta có: �n n H2 n Br2 (Y) � x 2z t 0,15 � t x 2z 0,15 � n X x y z t 2x y 3z 0,15 0,5 mol X Br2 ; n Br2 0, mol � x 2z 0, 4 2x y 3z 0,15 0,5 � 3x 4y 2z 0, n CO (X) n CO2 (Y) n CaCO3 � n H2O(X) n H 2O(Y) m CaCO3 m m H 2O 18 � mX = mY = mC +mH = 8,55 gam 0, 675mol Theo định luật bảo tồn ngun tố, ta có: n O2 n CO2 n H2 O 0,9375mol � VO2 21 lít Câu 2: Đáp án A H X 2;CX 2, Vậy hỗn hợp X gồm C2H2 C3H2O (CH �C CHO) n C2 H2 n C3H2O n C2H 0, � � � � �� � 2n 3n C3H2O 2, n C3H 2O 0, � Ta có: � C2H2 m� m Ag m CAg COONH4 m C2 H2 2.0,8.108 0, 4.194 0, 6.240 308(gam) Câu 3: Đáp án C nA = 0,05 � n CO2 0, 08 C 1, � X C2 H � nA 0, 05 �� � Y CH O z � � H2 � Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C được: z 1 � � m 0, 03.240 0, 02.4.108 15,84(gam) � Câu 4: Đáp án C n CO2 0, 75 � CX 2,5 � n 0,3 X � �nC H n m 2m C n H n 2 0,9 0, 75 0,15 mol Ta có � Suy X có cặp chất: C2H6 C3H6 C3H8 C2H4 CH4 CH2 = CH-CH2 -CH3 CH4 CH3 -CH = CH-CH3 cis CH4 CH3CH = CHCH3 trans CH4 CH2 =C(CH3)-CH3 Câu 5: Đáp án A Các phản ứng tổng quát xảy ra: t 3n Cn H 2n O � nCO (n 1)H 2O � t 3m Cm H 2m 2 O2 � mCO (m 1)H 2O � n ankan n H 2O n CO2 � � � n n CO2 n H2O Ta có � ankin � n ankin n ankan �n CO2 �n H2O �ba x Câu 6: Đáp án B Tóm tắt q trình: � CO � O ,t Phan ��� �� � H2O � � � C2 H C2 H � � � �� C2 H � � � H2 C2 H AgNO3 / NH3 C2 H O2 ,t � � � � � Br2 Ni,t Phan ��� � X ����� � � C Ag C H ��� � ���� � � � 2 � C2 H H2 � � � � H2 � � H2 � � � n C2 H a � � � n b Ở phần gọi � H2 Khi đốt cháy hồn tồn phần Khi đốt cháy hồn tồn Y n H 2O a b 0,5 (1) 3n C2H6 n H2 du 0, 25(mol) Mặt khác đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X giống đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp phần Nên n H2O 2n C2 H4 3n C2 H6 n C2H2 (X) n H (X) 0,5 � 2n C2 H n C2 H (X) 0, 25 Mà n C2 H2 n C2Ag2 � n C2 H 12 0, 05 240 0, 25 0,05 0,1 n Br2 phan ung n C2H4 0,1 � � � V 22, 4.2 a b 22, lit Vậy � Câu 7: Đáp án C Ta có: n H 2O 0, 25mol � m H2O 18.0, 25 4,5gam m CO2 44.15 6, 6gam 100 Suy mdd giảm = 15 - (4,5 + 6,6) = 3,9 gam Câu 8: Đáp án A Theo đề ta có: Y : CH �CH : xmol �x y 0, � �x 0,1 �� �� � 2x 4y 0, �Z : HCHO : ymol � �y 0,1 %VY = 50% Câu 9: Đáp án C Khi đốt cháy PE ta thu n H2O n CO2 Suy để giá trị m lớn lượng CO2 tạo thành lớn 197 n BaCO3 => Để 197 1mol n Ba (OH)2 1,3mol 197 n CO2 lớn phản ứng tạo muối (tạo kết tủa kết tủa tan phần) 2CO � Ba HCO CO � BaCO3 1 0,6 (1,3-1) � n CO2 0, 1, 6mol � m m H2O 1, 6.18 28,8gam Câu 10: Đáp án B Hidrocacbon mạch hở nên loại C Do X gồm ankadien ankin Gọi công thức phân tử chung hidrocacbon Xlà CnH2n-2 (n >2) Phản ứng: Cn H 2n t0 � nCO2 (n 1)H 2O n X n CO2 n H2 O 0, 75 0, 45 0,3mol �n n CO nX 0, 75 2,5 0,3 Do ankadien tối thiểu phải có 3C Vậy hai đỉocacbon X ankin Câu 11: Đáp án D n CO2 n BaCO3 29,55 0,15mol 197 mdd giam m BaCO3 m CO2 m H2 O 19,35gam � m H2O 19,35 0,15.44 29,55 3, 6gam � n H2O 0, 2mol n CO2 n H 2O � X ankan n X 0, 0,15 0, 05mol n CO2 Số nguyên tử C X: n X 3 Vậy X C3H8 Câu 12: Đáp án C Có trường hợp TH1: CO2 tác dụng với Ba(OH)2 sinh BaCO3 suy X C3H4 TH2: CO2 tác dụng với Ba(OH)2 sinh hỗn hợp muối suy X C5H8 Do X ankadien liên hợp (tối thiểu 4C) nên X C5H8 Câu 13: Đáp án D n CO2 Số nguyên tử Cacbon chất: n M 3x 3 x 2n H2O Số nguyên tử H trung bình chất: nM 3, 6x 3, x Ankin C3H4: a mol andehit C3H2O b mol a 0,8 �a b 1 � �� � 2a b 1,8 b 0, � Chọn cho x = mol, ta có � Vậy phần trăm số mol anđehit hỗn hợp 20% Câu 14: Đáp án B Ta có: Y 2KMnO C6 H CH CH 3H 2SO � 2MnSO Y 1CO K 2SO 4H 2O C6 H COOH Tổng hệ số 15 Câu 15: Đáp án B Công thức chung chất: Cx H4 Từ M = 17.2 = 34 => x = 2,5 Khi đó, xem đốt chất C2,5H4 C2,5 H � 2,5CO 2H 2O 0,05 0,125 0,1 m m CO2 m H2 O 0,125.44 0,1.18 7,3gam Câu 16: Đáp án C X gồm toàn ankan; Y gồm toàn anken Suy hiệu số mol H2O CO2 số mol ankan hay x = 0,2 mol y = 0,15 mol Câu 17: Đáp án D Phản ứng: C3H 5O � 3CO 4H 2O Trước phản ứng: x Phản ứng: x Sau phản ứng: 4x x x Sau phản ứng C3H8 dư CO2 V1 VC3H8 VO2 2x V2 VC3H8 (du) VCO2 V2 V 10 Suy Câu 18: Đáp án D (lít) 4x 3x 7x 5 3x 3x 4x 4x Phương trình: 5H 3C C6 H CH 12KMnO 18H 2SO � 5HOOC C6 H COOH 6K 2SO 12MnSO 28H O Ta có n KMnO4 0, 24.1, 0, 288mol VddKMnO4 0, 288 0,576 0,5 lít Câu 19: Đáp án A Ta có: VH2O 1,6 Phản ứng: C H x y lít; VCO2 ,13 lít; VO2 (dư) = 0,5 lít CO O � CO H 2O O a b 2,5 1,3 1,6 dư 0,5 Áp dụng bảo toàn nguyên tố với C, H, O ta được: a.x b.1 1,3 x 3 � � � � a.y 1, 6.2 � �y �� � a 0, �b 2,5.2 1,3.2 1, 6.1 0,5.2 � � � a b 0,5 b 0,1 � � Hidrocacbon C3H8 Câu 20: Đáp án B Chọn số mol A mol; số mol oxi mol (vì ankan chiếm 20% oxi chiếm 80% thể tích) Phản ứng cháy: Trước phản ứng: Phản ứng: Sau phản ứng: Cn H 2n 3n ts 3n O � nCO (n 1)H 2O n n+1 � 3n � 4 � � � n � n+1 Sau phản ứng ngưng tụ nước suy O2 (dư) CO2 Số mol khí trước phản ứng: n1 5mol Số mol khí sau phản ứng: n2 3n n (3,5 0,5n)mol n1 p1 n p2 Do nhiệt độ không đổi: � p 2�n 2 3,5 0,5n 0,5p1 Vậy A C2H6 ... mãn Câu 14: Đáp án A Đặt công thức phân tử trung bình hợp chất nitro O ;t C6 H n NO2 n � 6CO C6 H 6n NO n Phản ứng cháy: 6n n H 2O N 2 14, 1 78 45n n 14, 1 � 78 45n n 14, 1 �... C2H 30 Câu 10: Đáp án C Gọi hidrocacbon CxHy Quá trình cháy: n CO2 2n H2O C x H y � xCO y H 2O suy x = y 15, 159 0,1 Mkết tủa = , Mhidrocacbon = 52 Suy hidrocacbon C4H4 Câu 11: Đáp án... y t 1 x y z t Nên 1 d C PHẢN ỨNG CỘNG HIDROCACBON Điếu kiện xảy phản ứng cộng Cộng Hidro: hidrocacbon phải có liên kết C C Cộng Br2, HX: hidrocacbon phải có liên kết vòng cạnh, cạnh
Ngày đăng: 06/04/2020, 12:45
Xem thêm: CHƯƠNG 14 hidrocacbon
