Cho hỗn hợp Y đi qua Ni nung nóng cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Z co tỉ khối so với hiđro là 31/3... Dẫn hết hỗn hợp A vào bình đựng dd Brom dư thì thấy khối lượ
Trang 1KỸ THUẬT GIẢI BÀI TOÁN HIDROCACBON – PHẦN 1
Bài toán về RH có thể nói là cơ bản và đơn giản nhất.Để làm ngon lành ta chỉ cần chú ý những điểm sau :
1 – Chú ý về số liên kết π (số mol nước , CO2)
2 – Bảo toàn khối lượng m X =m C+m H
3 – Phương pháp Trung Bình
4 – Tăng giảm thể tích của các phản ứng cơ bản
5 – Suy luận từ đáp án và đánh giá
* Với bài toán sử dụng độ bất bão hòa ta chỉ cần chú ý đặc điểm nhỏ sau :
Từ công thức của ankan C Hn 2n 2+ →C Xn 2n 2+ chữ X ở đây là tổng của (H,Br,Cl)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1 Thực hiện phản ứng crackinh butan thu được một hỗn hợp X gồm các ankan và các anken Cho
toàn bộ hỗn hợp X vào dung dịch Br2 dư thấy có khí thoát ra bằng 60% thể tích X và khối lượng dung dịch Br2 tăng 5,6 gam và có 25,6 gam brom đã tham gia phản ứng Đốt cháy hoàn toàn khí bay ra thu
được a mol CO2 và b mol H2O Vậy a và b có giá trị là:
A a = 0,9 mol và b = 1,5 mol B a = 0,56 mol và b = 0,8 mol
C a = 1,2 mol và b = 1,6 mol D a = 1,2 mol và b = 2,0 mol
Có ngay
4
3 6
2 6
2 4
4 10
0,08
0, 08
1, 6
0,32 0,08
CH
C H
a
a
C H
−
Bài 2 Hỗn hợp X gồm C2H7N và hai hidrocacsbon đồng dẳn liên tiếp Đốt chấy hoàn toàn 100ml hỗn
hợp X bằng 1 lượng O2 vừa đủ thu được 550ml Y gồm khí và hơi nước nếu cho Y đi qua đ axitsufuric đạc dư thì còn lại 250ml khí ctpt của 2 hidrocacbon:
Ta có VN2 < 50 mà VH2O = 300 ; VCO2 > 200
Ta có C >2 loại A
Ta lại có H = 6 Loại C, D
Trang 2Bài 3 hỗn hợp X gồm hiđrô ,propen, propanal,ancolanlylic Đốt 1mol hh X thu được 40,32 lit CO2
(đktc) Đun hh X với bột Ni một thời gian thu được hh Y có dY/X=1,25 Nếu lấy 0,1 mol hh Y thì tác dụng vùa đủ với V lít dd Br2 0,2M.Giá trị của V là:
2 2
3 6
3 6
0, 2
0, 4
0,6
0, 4
x x
x
H
C H O
n
n
=
=
Bài 4 Cracking 6,72 lít C4H10 (đktc) một thời gian thì thu được hh X gồm 5 H-C Cho X đi qua dd Br2
du thi khối lượng bình Br2 tăng lên 9,4 gam đồng thời thấy khối lượng Br2 pu là 40 gam và có khí y bay ra khỏi bình Đốt cháy Y thí cần V lít khí O2 đktc Giá trị của V là
2
4 10
14, 4 0,3
3
C H
O
m
C H
m
=
∑
∑
Bài 5 HH X có 2 hidrocacbon là đồng đẳng liên tiếp co M trung bình của X là 31,6 Lấy 6,32 gam X lội
vào 200 gam dd xúc tac thi thu được dd Z và thấy thoát ra 2,688 lít khí khô y o đktc có M trung bình của Y =33 biết rằng dd Z chứa anđêhít x% Giá trị của X là
3
Bài 6 Đốt cháy hoàn toàn 1 hidrocacbon A ở thể khí bằng oxi trong bình kín Nếu giữ nguyên nồng độ
của A và tăng nồng độ của oxi lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng cháy tăng gấp 32 lần Tìm số công thức phân tử có thể có của A
A.1 B.2 C.3 D.4
4 4
5
2
k k
x y
x y
Bài 7 HH X gồm 1 hidrocacbon ở thể khí và H2 có tỉ khối so với H2 là4,8 Cho X đi qua Ni nung nóng
đến khi pư sảy ra hoàn toàn thu được hh Y có tỉ khối so vứi CH4=1.Công thức phân tử của hidrocacbon
có trong X là
Trang 3Y X
Bài 8 Trong một bình kín dung tích V lít không đổi có chứa 1,3a mol O2 và 2,5a mol SO2 ở 100độ C
2atm(có nxuc tac V2O5) nung nong bình một thòi gian sau đó làm nguội tới 100độ C áp suất trong bình lúc đó là p hiệu suất pư tương ứng là h Môí liên hệ giữa p va h đươc biểu thị bằng biểu thức nào dưới đây:
1
2
3,8 1, 25
pu
n
p B
−
Bài 9: Hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H2 có Mtb X = 23,5 Trộn V (lít) X với V1 (lít) hiđrocacbon Y được
107,5g hh khí Z Trộn V1 (lít) X với V (lít) hiđrocacbon Y được 91,25g hh khí F Biết V1 – V = 11,2 (lít) (các khí đo ở đktc) Công thức của Y là:
( )
( )
( )
4
1
2 2
4 0,5( ) 3
0,125
X
CH a
C H a
+
Bài 10 : X là hiđrocacbon mạch hở co khong qua 3 lien kết π trong phan tử Hỗn hợp Y gồm X và
lượng H2 gấp đôi lượng cần dung để hiđro hoa hoàn toàn X Cho hỗn hợp Y đi qua Ni nung nóng cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Z co tỉ khối so với hiđro là 31/3 Đốt m gam hỗn hợp Z cần 13,44 lit O2 (đktc), hấp thụ sản phẩm chay vào 400ml dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,5M và KOH 0,25M thu được p gam kết tủa Gia trị của p là
A 33,49 B 35,46 C 37,43 D 39,40
Làm phép thử rất nhanh Mò ra C4H6 (Các TH khác kiểm tra tương tự và Loại)
2 2
2
62 4
3
n n
n
H mol
−
2 2
4 10 2
0,32 (0,08)
0, 2 (0,16)
CO
H O
n
C H Z
n H
=
⇒
2
2
0,18.197 35, 46
0, 2
Ba
n
− +
Trang 4Bài 11 Cho hỗn hợp X gồm hidro, propen, propanal, ancol anlyllic Đốt cháy hoàn toàn 1 mol X thu
được 40,32 lít CO2 (đktc) Đun X với bột Ni một thời gian thu được hỗn hợp Y có dY/X = 1,25 Nếu lấy 0,1 mol Y tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch Br2 0,2M Giá trị của V là
A 0,1 lít B 0,3 lít C 0,2 lít D 0,25 lít
( )
( )
2
2
3 6
3 6
1
0, 4
10 1
1, 25
Br
Bài 12 Hh X gồm vinylaxetilen eten va propin có tỉ khối vs hidro bằng 17 đốt cháy hoàn toàn x thu
được C02 và 3,6g H20 dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua dd ca(oH)2 dư thì thu được m gam kêt tủa tinh m
2,5 4 2,5 2 2 20
X →C H → CO + H
m = 25gam
Bài 13 Hỗn hợp X gồm ankin Y va H2 có tỉ lệ mol la 1:2 Dẫn 13,44 lit hh X (dktc) qua Ni nung nóng
thu được hh Z co ti khối so vói H2 là 11.Dẫn hh Z qua dd Br2 dư sau pu hoàn toàn thấy có 32 gam Br2
đã pu Công thức của ankin là
2
2
22
: 0, 2
Z
H
ankin
Br
M
n
n
n
=
−
Bài 14: Hỗn hợp 2,24 hai ankin khí (đktc) là đồng phân sục vào dd HgSO4 ở 80 độ C thu được hai
chất hữu cơ X ,Y Chất X pư với AgNO3/NH3 du thu được 0,02mol Ag Khối lượng chất Y là:
: 0,01 : 0, 09
C C C C
D
Câu 16 Tiến hành nhiệt phân hỗn hợp X gồm butan và heptan (tỉ lệ 1:2 về số mol) thì thu được hỗn
hợp Y (Giả sử chỉ xẩy ra phản ứng cracking ankan với hiệu suất 100%) Xác định lượng phân tử trung bình của Y
Trang 5nY ≥ 2nX→MY ≤ 1/2MX = (58 + 100.2)/6 = 43
nY max khi: cracking heptan theo so do: C7H16 → C5H12 → C3H8 → CH4 Khi đó: nYmax = 2 nC4H10 + 4n C7H16 = 10 → MY ≥ (58 + 100.2)/10 = 25,8
Câu 17 Thực hiện phản ứng cracking 11,2 lít hơi isopentan (dktc), thu được hh A chỉ gôm các ankan
và anken Trong hh A có chứa 7,2 gam 1 chất X mà khi đốt cháy thì thu được 11,2 lít CO2 (dktc) và 10,8 gam H2O H% phản ứng cracking isopentan là
X: C5H12 = 0,1 mol, n isopentan = 0,5 mol → H = 0,4/0,5 = 80%
Câu 18 Cracking 4,48 lít butan (đktc) thu được hỗn hợp A gồm 6 chất H2, CH4, C2H6, C2H4 ,C3H6 , C4H8 Dẫn hết hỗn hợp A vào bình đựng dd Brom dư thì thấy khối lượng bình tăng 8,4g và bay ra khỏi bình brom là hh khí B Thể tích oxi (đktc) cần đốt hết hh B là:
nButan = 0,2 mol
Mtb (C2H4 ,C3H6 , C4H8) = 8,4/0,2 =42 → C3H6 → nO2 (C3H6) = (3.0,2 + ½ 3.0,2) =0,9 mol
nO2 (C4H10) = (4.0,2 + ½ 5.0,2) = 1,3 mol
nO2 (B) = nO2 (C4H10) - nO2 (C3H6) = 0,4 mol → VO2 (B) = 8,96 lit
Câu 19 Thực hiện phản ứng tách H2 từ 6,72 lit (đktc) hỗn hợp X gồm C2H6 và C3H8 thu được 11,2 lit
(đktc) hỗn hợp Y gồm các anken, ankan và H2 Tính thể tích dung dịch Brom 1M cần dùng để tác dụng hết với Y
n anken = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol= nBr2 → VBr2 = 0,2 lit
Câu 20 Cracking 18 gam ankan A rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được lội qua bình đựng dung dich
Brom dư thấy còn lại 5,6 lit (đktc) hỗn hợp khí B gồm các ankan, d B/H 2 =13,6 Tìm CTPT của A
nA = nB = 0,025 mol → MA= 72 → C5H12
Câu 21: Một hỗn hợp gồm Al4C3, CaC2 và Ca với số mol bằng nhau Cho 37,2 gam hỗn hợp này vào
nước đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí X Cho hỗn hợp khí X qua Ni, đun nóng thu được hỗn hợp khí Y gồm C2H2, C2H4, C2H6, H2, CH4 Cho Y qua nước brom một thời gian thấy khối lượng bình đựng nước brom tăng 3,84 gam và có 11,424 lít hỗn hợp khí Z thoát ra (đktc) Tỉ khối của Z so với H2 là
Trang 6( )
4
2 2
2 2
0, 45
0,15
Z Z
CH
M
H
∑
Bài 2.2 Oxi hóa hoàn toàn 100ml hỗn hợp X gồm H2, 1 an ken và 1 an kan thu được 210ml CO2 Nung
100ml hỗn hợp X trên với xúc tác Ni thu được 1 hidro cacbon duy nhất Tính % số mol của anken(các thể tích đo ở cùng điều kiện)
A 30% B 40% C 50% D 20%
Bài 23 Cho 0,5 mol hỗn hợp A gồm: HCHO, HCOOH, CH2=CH-CHO tác dụng vừa đủ với dung dịch
chứa 0,7 mol Br2 Nếu cho 67,2 gam hỗn hợp A tác dụng với Na dư thì thu được 10,08 lít H2 (đktc) Phần trăm số mol của CH2=CH-CHO trong A là
30 46 56 67, 2
0,9
b
k a b c
=
Câu 24: Đem cracking 1 lượng butan thu được hỗn hợp gồm 7 chất Cho hỗn hợp khì này sục qua dung dịch Br2 dư thì khối lượng Br2 tham gia phản ứng là 25,6 gam và sau thí nghiệm khối lượng bình Br2 tăng thêm 5,32 gam Hỗn hợp khí còn lại sau khi đi qua dung dịch Br2 có tỷ khối hơi so với metan là 1,9625 Tính hiệu suất phản ứng cracking
A.40% B.60% C.80% D.75%
Trang 710 4 2
10
10
10
2
4 10
4
4
2
: 0,16
:
pu
pu
ankan H
C H
du
du
anken
ankan H
C H
a ankan H
+
+
+
Câu 25 HH M gồm C4H4 và hidrocacbon X mach hở Khi đốt cháy hoàn toàn một lượng M thu đơưc số
mol H2O gấp đôi số mol của M Mặt khác dẫn 8,96 lít M lội từ từ qua nước Brom dư đến pư hoàn toàn thấy có 2,24 lít khí thoát ra Phần trăm khối lượng của X trong M là
Htb = 4 → X là CH4 = 0,1 mol và C4H4 = 0,3 mol → 93%
Câu 26: Hỗn hợp khí X gồm 0,5 mol H2; 0,1 mol vinylaxetilen và 0,2 mol axetilen Nung X một thời
gian với xúc tác Ni, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 là 28,5 Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có m gam brom tham gia phản ứng Giá trị của m là
X
2
4 4
2 2
: 0,5
11, 4 : 0,1
14, 25 : 0, 2
X X
H
m
C H
M
C H
14, 25
X Y
Y
Y X
n
→
pu
Câu 27: Hỗn hợp M gồm hai ancol no, đơn chức, mạch hở X, Y và một hiđrocacbon Z Đốt cháy hoàn
toàn một lượng M cần dùng vừa đủ 0,07 mol O2, thu được 0,04 mol CO2 Công thức phân tử của Z là
TH1 : Nếu là anken : nH2O – nCO2 = nrượu = noxi trong rượu
Trang 8Bảo toàn Oxi : (nH2O – nco2) + 0,14 = 0,08 + nH2O → nCO2 = 0,06 → Vô lí
TH2 : Nếu là ankan : C H n 2n+2O x
→ n + 2x = 2 → 1 < n < 2
Vì 2 rượu có thể ≥ 2C → Chỉ có CH4 thỏa mãn →Chọn B
Câu 28: Cho 10,2 gam hiđrocacbon X có công thức phân tử C8H6 tác dụng với lượng dư dung dịch
AgNO3 trong NH3, sau phản ứng thu được 42,3 gam kết tủa Số nguyên tử hiđro trong X tham gia phản ứng thế là
Với bài này để làm nhanh ta sẽ dùng tăng giảm khối lượng áp dụng với suy luận từ đáp án:
X
m 42,3 10,2 32,1 , n n↓ 0,1
Nếu đáp án là C : X 107 42,3 423 X 316
0,1
Nếu đáp án là A: X 108.2 2 42,3 423 X 209
0,1
Nếu đáp án là D : X 108.3 3 42,3 423 X 102
0,1
Câu 29: Hỗn hợp khí gồm 1 hidrocacbon no X và 1 hidrocacbon 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 Hidrocacbon X là
A 2 chất B 1 chất C 3 chất D 4 chất
Thu được dung dịch B chứng tỏ Brom đã phản ứng hết
Trang 9=
=
2
2
2 4 Br
n 2n 2
2 4
RH khong no
CO
C H : a
C H : b
C H
2a nb 0,25
n
→ Chọn A
Câu 30: Cho hỗn hợp X gồm 0,5 mol C2H2;0,8mol C3H6;0,2 mol C2H4 và 1,4 mol H2 vào một bình kín
chứa Ni(xúc tác) Nung bình đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí
Z cóa tỷ khối so với H2 bằng 14,474 Hỏi 1/10 hỗn hợp Z làm mất màu vừa đủ bao nhiêu lít dd B2 0,1M?
2 2
2
2
2 2
1
Br 2
pu
C H : 0,5
C H : 0,8
C H : 0,2
H : 1,4
55
14, 474.2
+
∑
Câu 31: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbon X rồi dẫn sản phẩm qua 2 bình kín: bình 1 đựng
dung dịch H2SO4 đặc thấy khối lượng tăng 6,3 gam; bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 tạo ra 10 gam kết tủa, lọc bỏ kết tủa và đun nóng dung dịch lại thu thêm được 10 gam kết tủa nữa Công thức phân tử của
X là
2
H O
n 0,35
n 0,35
C : H 3 : 7 D
C 0,3 Ca(HCO ) CaCO CO H O
=
=
Câu 32: Hỗn hợp X gồm một anđehit và một ankin có cùng số nguyên tử cacbon Đốt cháy hết a mol
hỗn hợp X thu được 3a mol CO2 và 1,8a mol H2O Hỗn hợp X có số mol 0,1 phản ứng được với tối đa 0,14 mol AgNO3 trong NH3 (điều kiện thích hợp) Số mol của anđehit trong 0,1 mol hỗn hợp X là
Trang 102
X
CO
3 X
H O
co 3C
CH C CH
H 3,6
≡ −
=
=
→Chọn C
Câu 33 Cho hỗn hợp chất rắn gồm CaC2, Al4C3, Ca vào nước thu được hỗn hợp X gồm 3 khí, trong đó
có 2 khí có cùng số mol Lấy 8,96 lít hỗn hợp X (đktc) chia làm 2 phần bằng nhau Phần 1 : cho vào dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư) , sau phản ứng hoàn toàn, thấy tách ra 24g kết tủa Phần 2 : Cho qua
Ni đun nóng thu được hỗn hợp khí Y Thể tích O2 vừa đủ (đktc) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn Y là :
+)Ý tưởng bảo toàn nguyên tố:
OX
2 áy
2
2 2
2 2
: 0, 25
: 0, 25 : 0,1
0,1
I BTNT ch
CO
H O
C H
→ Chọn B
Câu 34 Hỗn hợp A gồm hai anken đồng đẳng kế tiếp có tỉ khối hơi đối với H2 là 17,5 Hiđrat hóa hoàn
toàn hỗn hợp A thu được 8,48 gam hỗn hợp ancol B, trong đó tỉ lệ khối lượng giữa acol bậc nhất và bậc hai tương ứng là 29:24 Oxi hóa toàn bộ hỗn hợp B bằng CuO rồi cho toàn bộ sản phẩm tạo thành tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được a gam Ag Giá trị của a là:
A 20,736 g B 108,288 g C 30,240 g D 34,560 g
2 4
3 6
2 5
3 2 2
:1 17,5.2 35
:1
46 60( ) 8, 48
0,064
A
C H M
C H
c
c
+
→ Chọn A
Trang 11Câu 35 Cho 1,5 gam khí hidrocacbon X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được 7,92
gamkết tủa vàng nhạt Mặt khác 1,68 lít khí X (ở đktc) có thể làm mất màu tối đa V lít dung dịch Br2 1M Giá trị V là
X chỉ có một hoặc 2 nối ba đầu mạch
TH1: Có 2 nối 3 :
2
7,92 1,5
2.(108 1)
X
−
Có đáp án rồi không cần thử TH2 nữa → Chọn C
Câu 36: Đun nóng 5,8 gam hỗn hợp A gồm C2H2 và H2 trong bình kín với xúc tác thích hợp sau phản
ứng được hỗn hợp khí X Dẫn hỗn hợp X qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy bình tăng lên 1,4 gam
và còn lại hỗn hợp khí Y Tính khối lượng của hỗn hợp Y
Y
Câu 37: Hỗn hợp X gồm hai anken có tỉ khối so với H2 bằng 16,625 Lấy hỗn hợp Y chứa 26,6 gam X
và 2 gam H2 Cho Y vào bình kín có dung tích V lít (ở đktc) có chứa Ni xúc tác Nung bình một thời gian sau đó đưa về 0 0C thấy áp suất trong bình bằng 7/9 at Biết hiệu suất phản ứng hiđro hoá của các anken bằng nhau và thể tích của bình không đổi Hiệu suất phản ứng hiđro hoá là
2
X
H
phan.ung
anken
7
9
0,082.273
0,4
0,8
→Chọn B
Trang 12Câu 38: Hỗn hợp A gồm Al4C3,CaC2 và Ca đều có số mol là 0,15 mol Cho hỗn hợp A vào nước đều
phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí X Cho hỗn hợp khí X qua Ni,đun nóng thu được hỗn hợp khí Y gồm C2H2;C2H6;H2;CH4 Cho Y qua nước brom một thời gian thấy khối lượng bình đựng brom tăng 3,84 gam và có 11,424 lít hỗn hợp khí Z thoát ra(đktc) Tỷ khối của Z so với H2 là:
+
2 BTNT BTE
4
H : 0,15
7,56
0,51
CH : 0,45
→ Chọn C
Câu 39 Đốt cháy hoàn toàn 4,872 gam một Hidrocacbon X, dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung
dịch nước vôi trong Sau phản ứng thu được 27,93 gam kết tủa và thấy khối lượng dung dịch giảm 5,586 gam Công thức phân tử của X là:
2
2
→ ChọnB
Câu 40 Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối so với là 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình dung dịch (dư) thì khối lượng bình tăng thêm m gam Giá trị của m là:
Chú ý là X đều có 4H.Có ngay:
4 34 2,5 4 2,5 2 2 2 0,05(2,5.44 2.18) 7,3
X
m
Câu 41: Một hỗn hợp khí X gồm Hiđro, Propen, propin Đốt cháy hoàn toàn V lít hõn hợp thì thể tích
khí CO2 thu được bằng thể tích hơi nước( Các thể tích đo cùng điều kiện) Dẫn V lít hỗn hợp trên qua