Khảo sát tỉ lệ số mol CO2 và H2O trong phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ môn Hóa học năm 2021

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và[r]

Trang 1

KHẢO SÁT TỈ LỆ SỐ MOL CO 2 VÀ H 2 O TRONG PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY HỢP CHẤT HỮU

CƠ MÔN HÓA HỌC NĂM 2021

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I NỘI DUNG

Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ thì bao giờ cũng cho sản phẩm CO2 và H2O Ta dựa vào tỉ lệ số mol

hay

n V trong bài toán đốt cháy để xác định dãy đồng đẳng, công thức phân tử hay tính toán

lượng chất

II ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ PHẢN ỨNG CHÁY

1 Đốt cháy ankan:

CnH2n+2 + 3n+1

2 O2 → nCO2 + (n + 1)H2O

Ta có: nH O2 > nCO2 và

ankan H O CO

2 Đốt anken hay xixloankan

CnH2n + 3n

2 O2 → nCO2 + nH2O

Ta có: nH O2 = nCO2

3 Đốt ankin hay ankađien

CnH2n-2 + 3n - 1

2 O2 → nCO2 + (n-1)H2O

Ta có: nH O2 < nCO2 và nankin =

4 Đốt ankylbenzen

CnH2n-6 + 3n - 3

2 O2 → nCO2 +(n – 3) H2O

Ta có: nH O2 < nCO2 và nankylbenzen = CO2 H O2

1

5 Đốt cháy các hợp chất có nhóm chức: khác ta cũng khảo sát tỷ lệ số mol giữa CO2 và H2O rồi tìm ra

đặc điểm tương tự như ta xét đối với hiđrocacbon

a/ Ancol đơn chức, no mạch hở:

CnH2n+2O + 3n

2 O2 → nCO2 + (n+1)H2O

Ta có: nH O2 > nCO2 và

ancol H O CO

b/ Anđehit no, đơn chức, mạch hở:

CnH2nO + 3n-1

2 O2 → nCO2 + nH2O

Trang 2

c/ Axit no, đơn chức, mạch hở và este no, đơn chức, mạch hở

CnH2nO2 + 3n-2

2 O2 → nCO2 + nH2O

II BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g H2O

m có giá trị là:

A 2g B. 4g C. 6g D 8g

Hướng dẫn giải

Suy luận: Dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố C và H

Mhỗn hợp = mC + mH = 17 10,8

44   18  gam → Đáp án C

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là:

A 37,5g B 52,5g C 15g D 42,5g

Suy luận:

nankan = nH2O - nCO2 → nCO2 = nH2O - nankan

nCO2 = 9, 45

18 = 0,15 = 0,375 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3  + H2O

nCaCO3 = CO2 = 0,375 mol

mCaCO3 = 0,375.100 = 37,5g

→ Đáp án A

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 12,6g H2O Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào?

A Ankan B Anken C Ankin D Aren

Suy luận:

nH2O =

12, 6

18 = 0.7 > 0,5 Vậy đó là ankan → Đáp án A

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liêm tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít

CO2(đktc) và 25,2g H2O Hai hidrocacbon đó là:

A C2H6 và C3H8 B C3H8 và C4H10

C C4H10 và C5H12 D. C5H12 và C6H14

25, 2

18 = 1,4 mol ; nCO2 = 1mol nH2O > nCO2  2 chất thuộc dãy ankan Gọi n là số nguyên tử C trung bình:

Trang 3

2 2

2

n  O2 → n CO2 +  n  1 H2O

Ta có:

1

1 1, 4

n

 → n = 2,5

→ Đáp án A

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken Cho sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1

đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình 1 tăng 4,14g, bình 2 tăng 6,16g Số mol ankan có trong hỗn hợp là:

A 0,06 B 0,09 C 0,03 D 0,045

18 = 0,23 ; nCO2 =

6,16

44 = 0,14

nankan = nH2O – nCO2 = 0,23 – 0,14 = 0,09 mol

→ Đáp án B

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thu được 0,14 mol CO2 và 0,23 mol

H2O Số mol ankan và anken có trong hỗn hợp lần lượt là:

A 0,09 và 0,01 B 0,01 và 0,09

C 0,08 và 0,02 D 0,02 và 0,08

nanken = 0,1 – 0,09 = 0,01 (mol)

→ Đáp án A

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở trong cùng dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít

CO2 (đktc) và 9g H2O Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào?

A Ankan B Anken C Ankin D Aren

0,5

22, 4  mol ; nH2O = 9 0,5

18   nH2O = nCO2

Vậy 2 hidrocacbon thuộc dãy anken → Đáp án B

Bài 8: Một hỗm hợp khí gồm 1 ankan và 1 anken có cùng số nguyên tử C trong phân tử và có cùng số

mol Lấy m gam hỗn hợp này thì làm mất màu vừa đủ 80g dung dịch 20% Br2trong dung môi CCl4 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp đó thu được 0,6 mol CO2 Ankan và anken đó có công thức phân tử là:

A C2H6, C2H4 B. C3H8, C3H6

C C4H10, C4H8 D C5H12, C5H10

80.20

Trang 4

CnH2n +

3 2

n

O2 → n CO2 + n H2O 0,1 0,1n

Ta có: 0,1n = 0, 6

2  0,3  n = 3  C3H6 → Đáp án B

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một ankin thể khí thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 25,2g

Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dd Ca(OH)2 dư thu được 45g kết tủa

a/ V có giá trị là:

A 6,72 lít B 2,24 lít C 4,48 lít D 3,36 lít

b/ Công thức phân tử của ankin là:

A C2H2 B C3H4 C C4H6 D C5H8

45

100 = 0,45 (mol)

a/

nH2O =

25, 2 0, 45.44 18

0,3 mol nankin = nCO2 – nH2O = 0,45 – 0,3 = 0,15 mol

Vankin = 0,15.22,4 = 3,36 lít

→ Đáp án D

b/ nCO2 = 3nankin Vậy ankin có 3 nguyên tử C3H4

→ Đáp án B

Bài 10: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) 1 ankin thu được 10,8g H2O Nếu cho tất cả sản phẩm cháy hấp

thụ hết vào bình đựng nước vôi trong thì khối lượng bình tăng 50,4g V có giá trị là:

A 3,36 lít B 2,24 lít C 6,72 lít D. 4,48 lít

mCO2 + mH2O = 50,4g ; mCO2 = 50,4 – 10,8 = 39,6g

nCO2 =

39, 6

44 0,9 mol

nankin = nCO2 – nH2O = 10,8

0,9 4418

 0,3 mol → V = 0,3.22,4 = 6,72 (lit)

→ Đáp án C

Bài 11 :Chia hỗn hợp gồm C3H6, C2H4, C2H2, thành 2 phần đều nhau:

- Đốt cháy phần 1 thu được 2,24 lít CO2 (đktc)

- Hidro hóa phần 2 rồi đốt cháy hết sản phẩm thì thể tích CO2 thu được là:

A 2,24 lít B 1,12 lít C 3,36 lít D 4,48 lít

Trang 5

hidro hóa hoàn toàn rồi đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no đó sẽ thu được bấy nhiêu mol CO2 Đó là do khi hidro hóa thì số nguyên tử C không thay đổi và số mol hidrocacbon no thu được luôn bằng số mol hidrocacbon không no

→ Đáp án A

Bài 12: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol ankin thu được 0,2 mol H2O Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol ankin

này rồi đốt cháy thì số mol H2O thu được là:

A 0,3 B 0,4 C 0,5 D 0,6

Nhận xét quan trọng: Sau khi hidro hóa hoàn toàn hidrocacbon không no rồi đốt cháy thì thu được số mol

H2O nhiều hơn so với khi đốt lúc chưa hidro hóa Số mol H2O trội hơn chính bằng số mol H2 đã tham gia phản ứng hidro hóa

H2O thu được thêm cũng là 0,2 mol , do đó số mol H2O thu được là 0,4 mol

Bài 13: Chia a gam ancol etylic thành 2 phần đều nhau

giá trị là:

A 1,6g B 1,8g C 1,4g D 1,5g

Dựa trên phản ứng tách nước của rượu no đơn chức thành anken → nanken nrượu và sô nguyên tử C không thay đổi Vì vậy đốt rượu và đốt anken tương ứng cho số mol CO2 như nhau

cho mol CO2 bằng mol H2O

Vậy m = 0,1.18 = 1,8

→ Đáp án B

Bài 14 : Đốt cháy a gam C2H5OH được 0,2 mol CO2 Đốt cháy 6g C2H5COOH được 0,2 mol CO2 Cho a gam C2H5OH tác dụng với 6g CH3COOH (có H2SO4đ xt, t0 Giả sử H = 100%) được m gam este m có giá trị là:

A 4,4g B 8,8g C 13,2g D 17,6g

mang đốt cháy cùng số mol

Suy luận:

1 2

3 2 5  0,1   0,1.88 8,8 

→ Đáp án B

C LUYỆN TẬP

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon mạch hở X bằng O2 vừa đủ dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua

Trang 6

bình đựng H2SO4 đặc dư, thì thấy thể tích sản phẩm giảm đi một nửa X thuộc dãy đồng đẳng nào:

Bài 2: Chia hỗn hợp hai ankin thành 2 phần bằng nhau

- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,76g CO2 và 0,54 gam H2O

- Phần 2: Dẫn qua dung dịch Br2 dư

Khối lượng Br2 đã tham gia phản ứng là:

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lit (đktc) hỗn hợp khí X gồm: CH4, C2H4, C2H6, C3H8 và C4H10 thu được 6,16g CO2 và 4,14 gam H2O Số mol của C2H4 trong hỗn hợp X là:

A 0,09 B 0,01 C 0,08 D 0,02

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam một rượu X thu được 1,344 lit CO2(đktc) và 1,44g H2O X tác dụng với

Na dư cho khí H2 có số mol bằng số mol của X Công thức phân tử của X và giá trị m lần lượt là:

A C 3 H 8 O 2 và 1,52g B C4H10O2 và 7,28g

C C3H8O2 và 7,28g D C3H8O3 và 1,52g

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 1,46g hỗn hợp 2 anđehit mạch hở đồng đẳng kế tiếp thu được 1,568lit CO2

(đktc) và 1,26 gam H2O Công thức phân tử của 2 anđehit lần lượt là:

A HCHO và CH3CHO B CH 3 CHO và C 2 H 5 CHO

C C2H5CHO và C3H7CHO D C2H4CHO và C3H6CHO

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đồng đẳng liên tiếp thu được 3,36 lit

CO2(đktc) và 2,7g H2O Số mol của mỗi axit lần lượt là:

A 0,04 và 0,06 B 0,08 và 0,02 C 0,05 và 0,05 D 0,045 và 0,055

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm các este no, đơn chức, mạch hở Sản phẩm chấy được

dẫn vào bình đựng dung dịch nước vôi trong thấy khối lượng bình tăng 6,2g Số mol CO2 và H2O sinh ra lần lượt là:

A 0,1 và 0,1 B 0,01 và 0,1 C 0,1 và 0,01 D 0,01 và 0,01

Bài 8: Hỗn hợp X gồm các axit hữu cơ no, đơn chức, mạch hở và este no, đơn chức, mạch hở Đốt cháy

hoàn toàn m gam hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ Toàn bộ sản phẩm cháy được dẫn chậm qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thấy khối lượng bình đựng axit tăng m gam và có 13,44 lit khí(đktc) thoát ra Giá trị của m là:

A 5,4g B 7,2g C 10,8g D 14,4g

Bài 9: Chia m gam X gồm: CH3CHO, CH3COOH và CH3COOCH3 thành hai phần bằng nhau:

Phần 1: Để đốt cháy hoàn toàn phần 1 cần tối thiểu 5,04lit O2(đktc) thu được 5,4g H2O

Phần 2: Tác dụng hết với H2 dư(Ni,toC) được hỗn hợp Y Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu được V lit CO2(đktc)

Giá trị của m và V lần lượt là:

A 22,8 và 1,12 B 22,8 và 6,72 C 11,4 và 16,8 D 11,4 và 6,72

Bài 10: Cho hỗn hợp X gồm 2 anđehit là đồng đẳng kế tiếp nhau tác dụng hết với H2 dư (Ni, toC) thu được hỗn hợp hai ancol đơn chức Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai ancol này thu được 11g CO2 và 6,3gam H2O Công thức của hai anđehit là:

A C2H3CHO và C3H5CHO B C2H5CHO và C3H7CHO

C C3H5CHO và C4H7CHO D CH CHO và C H CHO

Trang 7

Bài 11: Hỗn hợp X gồm CH3COOH và C3H7OH với tỉ lệ mol là 1:1 Chia X thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1: Đốt cháy hoàn toàn phần 1 thu được 2,24 lit CO2(đktc)

- Phần 2: Đem este hóa hoàn toàn phần 2 thu được este Y( giả sử H = 100%) Đốt cháy hoàn toàn Y thì

khối lượng nước thu được là:

Bài 12: Đốt cháy hai hiđrocacbon là đồng đẳng liên tiếp nhau ta thu được 7,02 g H2O và 10,56 gam CO2 Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là:

A C2H4 và C3H6 B CH 4 và C 2 H 6 C C2H6 và C3H8 D C2H2 và C3H4

Bài 13: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hiđrocacbon có khối lượng phân tử hơn nhau 28 đvC thu được

4,48 lit CO2(đktc) và 5,4 gam H2O Công thức phân tử của hai hiđrocacbon lần lượt là:

A C2H4 và C4H8 B C2H2 và C4H6 C C3H4 và C5H8 D CH 4 và C 3 H 8

Bài 14: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai rượu đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được CO2 và hơi nước có tỉ lệ thể tích 2

2

CO

H O

V 10 Công thức phân tử của hai rượu lần lượt là:

A CH3OH, C2H5OH B C3H7OH và C4H9OH

C C 2 H 5 OH và C 3 H 7 OH D C3H5OH và C4H7OH

Bài 15: Khi thực hiện phản ứng tách nước đối với ancol X chỉ thu được một anken duy nhất oxi hóa

hoàn toàn một lượng chất X thu được 5,6 lit CO2(đktc) và 5,4g H2O Số công thức cấu tạo phù hợp với X là:

Bài 16: Khi đốt cháy hoàn toàn anđehit no, đơn chức mạch hở bằng oxi thì tỉ lệ sản phẩm cháy thu được

là:

A 2

2

H O

CO

n

=1

2

H O CO

n 1

2

H O CO

n

> 1

2

H O CO

=

Bài 17: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 axit cacboxylic thu được 3,36 lit CO2(đktc) và 2,7 gam H2O Hai axit trên thuộc loại nào trong những loại sau?

A No, đơn chức, mạch hở B Không no, đơn chức

C No, đa chức D Thơm, đơn chức

Bài 18: Đốt cháy hoàn toàn 1,76g một axit hữu cơ X mạch thẳng được 1,792 lit CO2(đktc) và 1,44 gam H2O Công thức cấu tạo của X là:

A CH3CH2CH2COOH B C2H5COOH

Trang 9

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

I Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh

Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II.Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành

cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi

miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	884,49 KB