Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H2 bằng 13.. Nung nóng bình một thời gian thu được h
Trang 1PP giải bài tập về phản ứng cộng Hidrocacbon - Đề 3
Bài 1 Hỗn hợp khí X gồm H2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất Tỉ khối của X so với H2 bằng 9,1 Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với
H2 bằng 13 Công thức cấu tạo của anken là
A CH2=C(CH3)2
B CH2=CH2
C CH2=CH-CH2-CH3
D CH3-CH=CH-CH3
Bài 2 Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa
1,4 lít dung dịch Br2 0,5M Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam Công thức phân tử của 2 hiđrocacbon là
A C2H2 và C4H6
B C2H2 và C4H8
C C3H4 và C4H8
D C2H2 và C3H8
Bài 3 Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 có cùng số mol Lấy một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng, thu được hỗn hợp Y gồm C2H4, C2H6, C2H2 và H2 Sục Y vào dung dịch brom dư thì khối lượng bình brom tăng 21,6 gam và thoát ra 5,04 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H2 là 8 Thể tích O2 ở đktc cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là
A 22,4 lít
B 44,8 lít
C 60,48 lít
D 33,6 lít
Bài 4 Một bình kín chỉ chứa các chất sau: axetilen (0,05 mol), vinylaxetilen (0,04 mol),
hiđro (0,065 mol) và một ít bột Ni Nung nóng bình một thời gian thu được hỗn hợp khí X
có tỉ khối so với H2 bằng 19,5 Biết m gam hỗn hợp khí X phản ứng tối đa với 14,88 gam brom trong dung dịch Giá trị của m là
A 1,755
B 2,457
C 2,106
D 1,95
Bài 5 Trong một bình kín chứa 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 và một ít bột Ni Nung nóng bình một thời gian thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 8 Sục X vào dung dịch AgNO3 dư trong NH3 đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y và 12 gam kết tủa Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với bao nhiêu mol Br2 trong dung dịch ?
A 0,25
B 0,2
C 0,15
D 0,1
Bài 6 Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol C2H4; 0,15 mol C2H2 và 0,5 mol H2 Đun nóng X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 13,3 Hỗn hợp Y phản ứng tối đa với x mol Br2 trong dung dịch Giá trị của x là
A 0,1
Trang 2B 0,15
C 0,25
D 0,3
Bài 7 Cho V lít hỗn hợp khí X gồm H2, C2H2, C2H4, trong đó số mol của C2H2 bằng số mol của C2H4 đi qua Ni nung nóng (hiệu suất đạt 100%), thu được 11,2 lít hỗn hợp khí Y ở đktc, biết tỉ khối hơi của hỗn hợp Y đối với H2 là 6,6 Nếu cho V lít hỗn hợp khí X đi qua dung dịch brom dư thì khối lượng bình brom tăng
A 2,7 gam
B 6,6 gam
C 4,4 gam
D 5,4 gam
Bài 8 Hỗn hợp X gồm H2 và hai olefin là đồng đẳng kế tiếp nhau Cho 8,96 lít hỗn hợp X đi qua xúc tác Ni nung nóng thu được hỗn hợp Y Dẫn Y qua dung dịch Br2 dư thấy khối lượng bình tăng 1,82 gam và thoát ra 5,6 lít hỗn hợp khí Z Tỉ khối của Z đối với H2 là 7,72 Biết tốc độ phản ứng của hai olefin với hiđro là như nhau Công thức phân tử và % thể tích của anken có ít nguyên tử cacbon hơn trong X là
A C2H4; 20,0%
B C2H4; 17,5%
C C3H6; 17,5%
D C3H6; 20,0%
Bài 9 Trong một bình kín dung tích 2,24 lít chứa một ít bột Ni xúc tác và hỗn hợp khí X
gồm H2, C2H4 và C3H6 (ở đktc) Tỉ lệ số mol C2H4 và C3H6 là 1 : 1 Đốt nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh tới 00C thu được hỗn hợp khí Y Cho hỗn hợp Y qua bình chứa nước brom dư thấy khối lượng bình Br2 tăng 1,015 gam Biết tỉ khối của X và Y so với H2 lần lượt
là 7,6 và 8,445 Hiệu suất phản ứng của C2H4 là
A 25%
B 12,5%
C 37,5%
D 55%
Bài 10 Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2 Cho m gam X vào bình kín có chứa một ít bột Ni làm xúc tác Nung nóng bình thu được hỗn hợp Y Đốt cháy hoàn toàn Y cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc) Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được một dung dịch có khối lượng giảm 21,45 gam Nếu cho Y đi qua bình đựng lượng dư dung dịch brom trong CCl4 thì có 24 gam brom phản ứng Mặt khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X đi qua bình đựng dung dịch brom dư trong CCl4, thấy có 64 gam brom phản ứng Biết
các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của V gần nhất với
A 21,5.
B 14,5.
C 10,5.
D 28,5.
Bài 11 Hỗn hợp X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 vào bình kín có Ni là xúc tác Nung bình một thời gian được hỗn hợp Y Cho Y lội qua dung dịch Br2 dư thấy bình Br2 tăng m gam và có 448 ml khí Z bay ra (đktc) Biết dZ/H2 = 4,5 Giá trị của m là
A 4 gam
B 0,62 gam
Trang 3C 0,58 gam
D 0,4 gam
Bài 12 X và Y là hai anken (MX < MY)
- Hỗn hợp X, Y được trộn theo số mol bằng nhau thì 12,6 gam hỗn hợp tác dụng vừa đủ với
32 gam brom trong dung dịch
- Hỗn hợp X, Y được trộn theo khối lượng bằng nhau thì 16,8 gam hỗn hợp tác dụng vừa đủ 0,6 gam H2
Công thức phân tử của X, Y lần lượt là
A C2H4, C4H8
B C3H6, C6H12
C C2H4, C5H10
D C3H6, C4H8
Bài 13 Hỗn hợp khí X gồm H2, một ankan, 2 anken đồng đẳng liên tiếp Cho 560 ml hỗn hợp X đi qua ống chứa bột Ni nung nóng thu được 448 ml hỗn hợp khí X1 Cho X1 lội qua nước brom thấy nước brom bị nhạt màu một phần và khối lượng bình nước brom tăng thêm 0,345 gam Hỗn hợp khí X2 ra khỏi bình nước brom có thể tích 280 ml và có tỉ khối hơi so với không khí là 1,283 Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, các olefin đều phản ứng với tốc độ như nhau và các khí cùng đo ở đktc Công thức phân tử của ankan, của hai anken và % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X lần lượt là
A C2H6 30%; C3H6 35,71%; C4H8 14,29%
B C2H6 40%; C3H6 25,71%; C4H8 7,29%
C C3H8 25%; C2H4 33,19%; C3H6 21,81%
D C3H8 35%; C2H4 23,19%; C3H6 15,81%
Bài 14 Hỗn hợp X gồm 0,15 mol CH4; 0,09 mol C2H2 và 0,2 mol H2 Nung nóng hỗn hợp X với bột Ni xúc tác thu được hỗn hợp Y Cho Y qua dung dịch brom dư được hỗn hợp Z có
MZ = 16 Độ tăng khối lượng của bình đựng dung dịch brom là 0,82 gam Số mol của C2H6
có trong hỗn hợp Z là
A 0,015
B 0,06
C 0,03
D 0,045
Bài 15 Hỗn hợp khí gồm 1 hiđrocacbon no X và một hiđrocacbon không no vào bình nước
brom chứa 40 gam brom Sau khi brom phản ứng hết thì khối lượng bình tăng lên 10,5 g và thu được dung dịch B, đồng thời khí bay ra khỏi bình có khối lượng 3,7 gam Đốt cháy hoàn toàn lượng khí bay ra khỏi bình thu được 11 g CO2 Hiđrocacbon X là:
A 2 chất
B 1 chất
C 3 chất
D 4 chất
Bài 16 Một bình kín chứa hỗn hợp X gồm 0,06 mol axetilen; 0,09 mol vinylaxetilen; 0,16
mol H2 và một ít bột Ni Nung hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y gồm 7 hiđrocacbon (không chứa etylaxetilen) có tỉ khối hơi đối với H2 là 328/15 Cho toàn bộ hỗn hợp Y đi qua bình đựng dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu được m gam kết tủa vàng nhạt và 1,792 lít hỗn hợp khí
Z thoát ra khỏi bình Để làm no hoàn toàn hỗn hợp Z cần vừa đúng 50 ml dung dịch Br2 1M Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
Trang 4A 28,71
B 14,37
C 13,56
D 15,18
LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: Đáp án D
Có MY = 13.2 = 26 < MC2H6 =>Y chứa H2 dư
Giả sử có 1 mol X, áp dụng bảo toàn khối lượng có mY = mX = 1.9,1.2 = 18,2 gam
18, 2
0, 7 13.2
Y
=>nH2 phản ứng = nX - nY = 1 - 0,7 = 0,3 mol =>nanken = nH2 phản ứng = 0,3 mol, nH2 trong X = 1 - 0,3 = 0,7 mol
18, 2 2.0,7
56 0,3
anken
CTPT anken là C4H8
Mà anken cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất =>CTCT của anken là:CH3
-CH=CH-CH3
Câu 2: Đáp án B
Giả sử chỉ có 1 hidrocacbon tham gia phản ứng với Br2
Ta có Mhidrocacbon = 6,7x : 0,35 = 19,14x ( x là số liên kết pi trong hiđrocacbon đó )
→ Loại đáp án D
Vậy là cả 2 hidrocacbon đều tham gia phản ứng với Br2
Dựa vào các đáp án A B C đều gồm 1 anken và 1 ankin Do đó
Gọi số mol anken A CnH2n là x ; Số mol ạnkin B CmH2m-2 là y
Ta có hệ pt :
0, 2
x y
x y
Giải ra được x = 0,05 ; y = 0,15
Khối lượng của hỗn hợp X : 0,05 × 14n + 0,15 × ( 14m - 2 ) = 6.7
→ n + 3m = 10; → n = 4 ; m = 2
→ C4H8 và C2H2
Câu 3: Đáp án C
Bảo toàn khối lượng: m X m m Z 21, 6 0, 225.16 25, 2( ) g
Trang 53 4 2
25, 2
0, 6
40 2
0,5
C H H
C H O CO H O
Câu 4: Đáp án C
Một bình kín chứa: CH≡CH 0,05 mol; CH≡C-CH2-CH3 0,04 mol; H2 0,065 mol và một ít bột Ni
Nung bình kín → hhX có dX/H2 = 19,5
Theo BTKL: mX = mhh ban đầu = 0,05 x 26 + 0,04 x 52 + 0,065 x 2 = 3,51 gam → nX = 3,51 : (19,5 x 2) = 0,09 mol
→ nH2 phản ứng = nhh ban đầu - nX = (0,05 + 0,04 + 0,065) - 0,09 = 0,065 mol
Ta có: nπ trước phản ứng = 2 x nCH≡CH + 3 x nCH≡C-CH=CH2 = 2 x 0,05 + 3 x 0,04 = 0,22 mol
→ nπ dư = nπ trước phản ứng - nH2 = 0,22 - 0,065 = 0,155 mol
→ nBr2 = 0,155 mol → mBr2 = 0,155 x 160 = 24,8 gam
• 3,51 gam hhX phản ứng vừa đủ với 24,8 gam Br2
m gam hhX phản ứng vừa đủ với 14,88 gam Br2
→
3,51.14,88
2,106 24,8
Câu 5: Đáp án A
Trong một bình kín chứa 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 và một ít bột Ni
Nung bình → hhX có dX/H2 = 8
Theo BTKL: mhhX = mhh ban đầu = 0,35 x 26 + 0,65 x 2 = 10,4 gam → nhhX = 10,4 : 16 = 0,65 mol
→ nH2phản ứng = nhh ban đầu - nX = 0,35 + 0,65 - 0,65 = 0,35 mol
Ta có: nπ trước phản ứng = 2 x nCH≡CH = 2 x 0,35 = 0,7 mol
→ nπ dư = nπ trước phản ứng - nH2 = 0,7 - 0,35 = 0,35 mol
• Ta có nπ dư = 2 x nAgC≡CAg + nBr2 → nBr2 = 0,35 - 2 x (12 : 240) = 0,25 mol
Câu 6: Đáp án B
Trang 6hhX gồm 0,3 mol C2H4; 0,15 mol C2H2 và 0,5 mol H2.
Đun nóng X với Ni → hhY có dY/H2 = 13,3
• Theo BTKL; mX = mhh ban đầu = 0,3 x 28 + 0,15 x 26 + 0,5 x 2 = 13,3 gam → nX = 13,3 : (13,3
x 2) = 0,5 mol
Ta có: nH2phản ứng = nhh ban đầu - nX = (0,3 + 0,15 + 0,5) - 0,5 = 0,45 mol
nπ trước phản ứng = 1 x nC2H4 + 2 x nCH≡CH = 0,3 + 2 x 0,15 = 0,6 mol
→ nπ dư = nπ trước phản ứng - nH2 = 0,6 - 0,45 = 0,15 mol → nBr2 = 0,15 mol
Câu 7: Đáp án D
Vì hỗn hợp X có nC2H2 = nC2H4 → quy hh X về C2H3 và H2
M H Y H C H ( a và b mol )
a b a b b
=> mdung dịch tăng =0,2.27=5,4 gam
Câu 8: Đáp án A
Vì nH2phản ứng = nanken phản ứng = nankan → nZ = nH2dư + nankan = nH2ban đầu = 0,25 mol
→ nanken ban đầu = 0,4 - 0,25 = 0,15 mol
Gọi x = nCnH2n + 2 → nH2dư = 0,25 - x (mol)
→ mZ = (14n + 2)x + 2(0,25 - x) = 0,25 x 7,72 x 2 → 14nx = 3,36 (1)
nCnH2ndư = 0,15 - x → 14n(0,15 - x) = 1,82 (2)
Từ (1), (2) → x = 0,01; n = 2,47 → C2H4 và C3H6
• Đặt nC2H4 = a mol; nC3H6 = b mol
Ta có hpt:
0, 08
0, 4
C H
Câu 9: Đáp án B
nhh = 0,1 mol
Giả sư: nC2H4 = nC3H6 = a mol → nH2 = 1 - 2a mol
Trang 7→ mX = 28a + 42a + 2(0,1 - 2a) = 15,2 x 0,1 → a = 0,02 mol.
Vì mX = mY →
7,6
8, 445
Y X
n
n
→ nY = 0,09 mol
Ta có nH2phản ứng = nX - nY = 0,1 - 0,09 = 0,01 mol
C2H4 + H2
.o
Ni t
C2H6
x -x
C3H6 + H2
.o
Ni t
(0,01 - x) -(0,01 - x)
mbình tăng = (0,02 - x) x 28 + (0,02 - 0,01 + x) x 42 = 1,015 → x = 0,0025 mol
→
0,0025.100%
12,5%
0,02
Câu 10: Đáp án A
Nhận thấy C4H10 =3 H2+ 2C2H2
→ nên coi hỗn hợp X gồm C3H6 : x mol, C2H2: y mol và H2: z mol
Khi đốt cháy Y tương đương đốt cháy X sinh ra 3x+ 2y mol CO2, 3x+ y+ z mol H2O
mdd giảm = mCaCO3 - mH2O - mCO2 → 100 ( 3x+ 2y) - 44 (3x+ 2y) -18 ( 3x+ y +z) = 21,45 → 114x+ 94y -18z = 21,45
Khi cho cho 0,5 mol hỗn hợp X đi qua bình đựng dung dịch brom dư trong CCl4, thấy có 0,4 mol brom phản ứng →
2
C H C H
C H C H H
=
0, 4 0,5 = 0,8
→
2
x y
x y z
= 0,8 → 0,2x + 1,2y - 0,8z= 0
Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn mà hỗn hợp Y sau phản ứng có khả năng làm mất Br2 → chứng
tỏ H2 đã phản ứng hoàn toàn
Bảo toàn liên kết π → z + 0,15 = x + 2y
Trang 8Ta có hệ
→ nO2 = 4,5nC3H6 + 2,5 nC2H2 + 0,5nH2= 4,5 0,15 + 2,5 0,075 + 0,5 0,15 = 0,9375 mol
→ V= 21 lít
Câu 11: Đáp án D
hhX gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 vào bình kín có Ni, xt
Nung bình → hhY Cho Y lội qua bình Br2 dư thì bình tăng m gam + 0,02 mol Z có dZ/H2 = 4,5
• Theo BTKL: mX = mbình tăng + mZ → mbình tăng = 0,02 x 26 + 0,03 x 2 - 0,02x 4,5 x 2
→ m = 0,4 gam
Câu 12: Đáp án B
• Gọi X, Y lần lượt là khối lượng phân tử của hai anken tương ứng
Ta có hpt:
0,6
Y
X Y
→ Hai anken lần lượt là C3H6 và C6H12
Câu 13: Đáp án A
X1 gồm
2 2 2
.
o
n n
Ni t
C H bmol
H amol
C H bmol X C H amol
C H cmol C H du c a mol
Vì X1 làm nhạt màu Br2 → CmH2m dư
nX1 = 0,02 mol → nH2 = 0,025 - 0,02 = 0,005 mol
mbình Br2 tăng = mCmH2m dư = 0,345 gam
A2 gồm CnH2n + 2: b mol; CmH2m + 2: a mol
nX2 = 0,0125 mol; MX2 = 1,283 x 29 = 37,2
Trong X2 có b = 0,0125 - 0,005 = 0,0075 mol
a + b + c = 0,025 → c = 0,0125 mol
Trang 9nCmH2mdu = c - a = 0,0075 →
0,345
0,0075
→ m = 3,3 → C3H6 và C4H8 Theo BTKL: mX = mX1 = mA2 + manken dư = 37,2 x 0,0125 + 0,345 = 0,81 gam
Trong X: mH2 = 2 x 0,005 = 0,01 mol → mCmH2m = 14m x c = 0,575 mol → mCnH2n + 2 = 0,225 gam
→
0, 225
0,0075
→ C2H6 → 2 6
0, 0075
0, 025
C H
Câu 14: Đáp án B
hhZ gồm 0,15 mol CH4; 0,09 mol C2H2 và 0,2 mol H2
Nung nóng hhZ → hhY
hhY + Br2 → hhA có d/H2 = 8; mbình Br2 tăng = 0,82 gam
• Theo BTKL mY = mZ = 0,15 x 16 + 0,09 x 26 + 0,2 x 2 = 5,14 gam
,
o
Ni t
a -a -a
,
b -2b b
Y gồm: C2H4 a mol C2H6 b mol; CH4 0,15 mol; C2H2 dư (0,09 - a - b) mol và H2 dư (0,2 - a - 2b) mol
mC2H4 + mC2H2dư = mbình Br2tăng → 28a + 26 x (0,09 - a - b) = 0,82 → 2a - 26b = -1,52 (*)
A gồm C2H6 b mol; CH4 0,15 mol và H2 dư = (0,2 - a - 2b)
mA = mZ - mbình Br2 tăng = 5,14 - 0,82 = 4,32 gam
dA/H2 = 8 → nA = a + 0,15 + 0,2 - 2a - b = 4,32 : 16 = 0,27 → a + b = 0,08 (**)
Từ (*) và (**) → a = 0,02 và b = 0,06 → nC2H6 = 0,06 mol; nCH4 = 0,15 mol và nH2 dư = 0,2 - 0,02 - 0,06 x 2 = 0,06 mol
Câu 15: Đáp án A
hh khí gồm 1 H-C no X và 1 H-C không no + 0,25 mol Br2
mbình tăng = 10,5 gam + ddB; đồng thời khí thoát ra khỏi bình có khối lượng 3,7 gam Đốt cháy khí bay ra → 0,25 mol CO2
• Hiđrocacbon không no làm bình tăng Giả sử là anken → Hiđrocacbon là C3H6
Trang 10Giả sử khí thoát ra C3H6 dư x mol; CnH2n + 2 y mol.
Ta có hpt
x ny
Biện luận n = 1 hoặc n = 2 hợp lí
→ Vậy Hidrocacbon X là 2 chất
Câu 16: Đáp án C
2
15
31
0,15
:
:
0,07
0,03.240 0,04.159 13,56
X Y
Y X
Y
Y Z
n
H pu het
C H x
Y
C H y
x y n n
m