Chuyên đề 5 Ôn tập tổng hợp về hidrocacbon: Lý thuyết và các dạng bài tập về hidrocacbon có đáp án. Chuyên đề 5 Ôn tập tổng hợp về hidrocacbon: Lý thuyết và các dạng bài tập về hidrocacbon có đáp án.
Trang 1CHUYÊN ĐỀ 5 : TỔNG HỢP VỀ HIDROCACBON
I Công thức tổng quát các loại hidrocacbon
CTTQ: CnH2n+2-2k k: số liên kết pi hoặc vòng
2 Xicloankan: đơn vòng CnH2n (n 3))
đa vòng CnH2n+2-2k (k là số vòng) 3) Hidrocacbon không no mạch hở: CnH2n+2-2k (k là số liên kết )
7 Benzen và đồng đẳng (ankylbenzen): CnH2n-6 (n 6)
Chú ý: - Các hidrocacbon có số nguyên tử C n 4 ở thể khí ở điều kiện thường
- Hai hidrocacbon đồng đẳng: hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 => phân tử khối hơn kém nhau một hay nhiều lần 14 đvC
+ hai đồng đẳng liên tiếp: n’ = n + 1 => số nguyên tử H: m’ = m + 2
+ hơn kém nhau a nguyên tử C: n’ = n + a => số nguyên tử H: m’ = m + 2a + cách nhau a chất: n’ = n + a + 1
1 Toán về phản ứng đốt cháy hidrocacbon
Phương trình tổng quát: CxHy + (x +
y
4 )O2 xCO2 +
y
2 H2O
n A
1 =
n O
2
x + y
4
=n CO
2
x =
n H
2O y
2
Ta có: x =
∑n CO
2
∑n X ; y =
2O
∑n X
- Đối với mọi hidrocacbon:
+ BT nguyên tố O: nO2 phản ứng = nCO2 +
1
2 nH2O
+ BT nguyên tố C, H: mhidrocacbon = mC (trong CO2) + mH (trong H2O)
Trang 2+ Nếu nCO2 < nH2O => CxHy có CTTQ: CnH2n+2
CnH2n+2 +
3n+1
2 O2 nCO2 + (n+1)H2O
số mol CnH2n+2 = nH2O – nCO2
n CO
2
n H
2O
n+1
+ Nếu nCO2 = nH2O => CxHy có CTTQ: CnH2n
CnH2n +
3n
2 O2 nCO2 + nH2O + Nếu nCO2 > nH2O => CxHy có thể là ankin, ankadien hoặc aren
Nếu X là ankin hoặc ankadien (CTPT: CnH2n-2)
CnH2n-2 +
3n−1
2 O2 nCO2 + (n-1)H2O
số mol CnH2n-2 = nCO2 – nH2O
n CO
2
n H
2O
n−1
* Phương pháp đại lượng trung bình: CxHy
Ta có: x =
∑n CO
2
∑n X =
nx+n ' y
x + y với 1 n n n’; y =
2O
∑n X =
mx+m' y
x + y với 2 m m m’
2 Toán về phản ứng thế
- Số sản phẩm thế monohalogen (tỉ lệ phản ứng 1:1) bằng số vị trí C có chứa
H nhưng ko tương đương
- Xác định sản phẩm chính phụ: tuân theo quy tắc thế: nguyên tử H ở C bậc cao hơn dễ bị thế hơn
3 Toán về phản ứng cộng vào hidrocabon không no
CnH2n+2-2k + kH2 CnH2n+2
=> Số mol khí giảm sau phản ứng = số mol H2 phản ứng
Trang 3Trong phản ứng, số mol khí giảm nhưng khối lượng hỗn hợp được bảo toàn.
=> M tăng
dX/Y =
1 2
- Số mol các hidrocacbon trong hỗn trước phản ứng và sau phản ứng là bằng nhau
- Đốt cháy hỗn hợp trước và sau phản ứng đều tạo thành số mol CO2, H2O bằng nhau, số mol O2 cần để đốt cháy cũng bằng nhau
CnH2n+2-2k + kBr2 CnH2n+2-2kBr2k
- Dung dịch phai màu => Br2 dư
- dung dịch mất màu => Br2 hết
khối lượng bình nước brom tăng lên là tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng với dung dịch brom (anken, ankadien, ankin )
bảo toàn khối lượng: mA + mBr2 phản ứng = msản phẩm
nBr2 = nX => X là CnH2n
nBr2 = 2nX => X là CnH2n-2
nBr2 = knX => X là CnH2n+2-2k
4 Toán về phản ứng nhiệt phân, phản ứng cracking
Ankan ankan + anken Ankan anken + H2
Ankan ankin + 2H2
Trường hợp đặc biệt: 2CH4 C2H2 +3) H2
sau phản ứng, số mol khí tăng nhưng khối lượng hỗn hợp không đổi => tỉ khối giảm
=> tính được nY => tính được % ankan bị nhiệt phân
Đốt cháy hỗn hợp sản phẩm cũng chính là đốt cháy hỗn hợp ankan ban đầu (cần cùng lượng O2 đốt cháy, thu được cùng lượng CO2 và H2O)
5 Phản ứng thế với ion kim loại của ankin có nối ba đầu mạch
Trang 4CHC-R + AgNO3) + NH3) AgCC-R +NH4NO3)
- Khối lượng bình tăng là tổng khối lượng các ank-1-in
- Kết tủa + HCl ankin ban đầu
AgCC-R + HCl CHC-R + AgCl
Trang 5TỔNG HỢP VỀ HIDROCACBON
bao nhiêu chất có khả năng làm mất màu dung dịch brom?
monoclo Khi tách H2 từ X có thể tạo ra mấy anken đồng phân của nhau? (Tính cả đồng phân hình học)
kết đôi và liên kết đơn trong phân tử Hidro hoá hoàn toàn licopen cho hidrocacbon no (C40H82) Số liên kết đôi trong phân tử licopen là:
Bài 5: CTĐGN của một hidrocacbon là CnH2n+1 Hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng của:
Bài 6: Ba hidrocacbon X, Y, Z là đồng đẳng kế tiếp, trong đó khối lượng phân
tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X Các chất X, Y , Z thuộc dãy đồng đẳng:
A ankan B anken C ankađien D ankin
màu dung dịch brom X tạo được kết tủa màu vàng khi cho phản ứng với dung dịch AgNO3)/NH3) Y không cho phản ứng trên Từ Y có thể điều chế được caosu buta-1,3)-đien X, Y lần lượt là:
A CHC- CH2-CH3) và CH2=C=CH-CH3) B CHC- CH2-CH3) và
CH2=CH-CH=CH2
C CH3)-CC-CH3) và CH2=C=CH-CH3) D CH3)-CC-CH3) và CH2 =CH-CH=CH2
Bài 8: (ĐH-A-09) Hỗn hợp X gồm anken M và ankin N có cùng số nguyên tử C
trong phân tử Hỗn hợp X có khối lượng 12,4 gam và thể tích 6,72 lit (ở đktc)
Số mol, CTPT của M và N lần lượt là:
Trang 6A 0,1 mol C2H4 và 0,2 mol C2H2 B 0,1 mol C3)H6 và 0,2 mol
C3)H4
C 0,2 mol C2H4 và 0,1 mol C2H2 D 0,2 mol C3)H6 và 0,1 mol
C3)H4
Toán về phản ứng cháy
= a + c Y là hidrocacbon thuộc dãy đồng đẳng nào sau đây?
A ankan B anken C ankin D đồng đẳng của benzen
Bài 10: Đốt cháy các hidrocacbon của dãy đồng đẳng nào dưới đây thì tỉ lệ mol
H2O : mol CO2 giảm khí số nguyên tử cacbon tăng?
A ankan B anken C ankin D đồng đẳng của benzen
17,6g CO2 và 10,8g H2O m có giá trị là:
Bài 12: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon là đồng đẳng có khối lượng
phân tử hơn kém nhau 28 đvC, thu được 4,48 lit CO2 (đktc) và 5,4 gam H2O CTPT của 2 hidrocacbon trên là:
A CH4 và C3)H8 B C2H2 và C4H6 C C2H4 và C4H8 D C3)H4 và C5H8
Bài 13: Đốt một thể tích hidrocacbon X cần 6 thể tích oxi và sinh ra 4 thể tích
khí CO2 Biết X có thể làm mất màu dung dịch Br2 và có thể kết hợp hidro tạo thành một hidrocacbon no mạch nhánh Tên gọi của X là:
A but-1-en B but-2-en C 2-metylpropen D 2-metylbut-2-en
Bài 14: Đốt cháy hoàn toàn một hidrocacbon A, tổng thể tích các chất tham gia
phản ứng bằng tổng thể tích các chất tạo thành CTPT của A là:
A C2H6 B C3)H8 C C4H6 D C2H4
Bài 15: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp 20 hiđrocacbon khác nhau thu được
8,8g CO2 và 1,8g H2O Số lit (đktc) khí oxi cần dùng là:
Trang 7A 5,6 B 6,72 C 11,2 D không xác định được
Bài 16: Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan và
propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích) thu được 7,84 lit CO2 và 9,9 gam nước Thể tích không khí (đktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên nhiên trên là:
nhau và tỉ lệ số mol H2O và CO2 đối với K, L, M tương ứng bằng 0,5; 1 và 1,5 CTPT của K, L, M lần lượt là:
A C3)H8, C3)H4, C3)H6 B C2H2, C2H4, C2H6
C C3)H4, C3)H6, C3)H8 D C4H4, C4H8, C4H10
sau khi cho ngưng tụ hơi nước còn 65cm3) trong đó có 25cm3) oxi Các thể tích
đo ở cùng điều kiện Xác định CTPT của hidrocacbon
A C3)H8 B C4H6 C C4H8 D C4H10
Bài 19: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm một ankan X và một ankin Y, thu
được số mol CO2 bằng số mol H2O Thành phần phần trăm về số mol của X
và Y trong hỗn hợp M lần lượt là:
A 3)5% và 65% B 75% và 25% C 20% và 80% D 50% và 50%
Bài 20: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H2, C3)H4, C4H6 thu được
x mol CO2 và 18x gam H2O Phần trăm thể tích của CH4 trong hỗn hợp là:
Bài 21: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon (tỉ lệ mol 1 : 1) có CTĐGN
khác nhau, thu được 2,2 gam CO2 và 0,9 gam nước Các chất trong X là:
A hai anken B hai ankađien C một ankan và một ankin D một anken và một ankin
Bài 22: (ĐH-B-08) Đốt cháy hoàn toàn 1 lit hỗn hợp gồm axetilen và một
hidrocacbon X thu được 2 lit CO2 và 2 lit hơi H2O (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện) CTPT của X là:
Trang 8Bài 23:Ba hidrocacbon X, Y, Z kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, trong đó khối
lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X Đốt cháy 0,1 mol chất Y, sản phẩm khí hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được số gam kết tủa là:
Bài 24: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hidrocacbon X Hấp thụ toàn bộ sản phẩm
cháy vào nước vôi trong được 20 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng
phần nước lọc lại có thêm 10 gam kết tủa nữa X không thể là:
A CH4 B C2H2 C C2H4 D C2H6
Bài 25: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hidrocacbon X Hấp thụ toàn bộ sản phẩm
cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư tạo ra 29,55g kết tủa, dung dịch sau phản ứng
có khối lượng giảm 19,3)5g so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu CTPT của X là:
A C3)H8 B C3)H6 C C3)H4 D C2H6
Bài 26: Đốt cháy hoàn toàn 4,64 gam một hidrocacbon X (chất khí ở điều kiện
thường) rồi đem toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 Sau các phản ứng thu được 3)9,4 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 19,912 gam CTPT của X là:
Bài 27: Đốt cháy hoàn toàn một hidrocacbon A rồi dẫn sản phẩm lần lượt qua
bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc và bình 2 đựng dung dịch Ba(OH)2 thì thấy khối lượng bình 1 tăng 0,9 gam và bình 2 có 3),94 g kết tủa Lọc bỏ kết tủa và thêm Ca(OH)2 dư vào bình 2 thì lại có thêm 2,97 g kết tủa CTPT của A là:
A C3)H6 B C4H8 C C4H10 D C2H6
Bài 28: Đốt cháy 3)00 ml một hỗn hợp khí gồm một hidrocacbon X và nitơ bằng
675 ml khí oxi (lấy dư), thu được 1050 ml khí Nếu cho hơi nước ngưng tụ hết thì còn lại 600 ml khí Nếu cho khí còn lại đó qua dung dịch NaOH dư thì chỉ còn 3)00 ml khí (các thể tích đo ở cùng điều kiện) CTPT của hidrocacbon X là:
A C2H4 B C2H6 C C3)H6 D C3)H8
Trang 9Bài 29: Đốt cháy 3)00 ml một hỗn hợp khí gồm một hidrocacbon X và nitơ bằng
825 ml khí oxi (lấy dư), thu được 1200 ml khí Nếu cho hơi nước ngưng tụ hết thì còn lại 750 ml khí Nếu cho khí còn lại đó qua dung dịch NaOH dư thì chỉ còn 3)00 ml khí (các thể tích đo ở cùng điều kiện) CTPT của hidrocacbon X là:
A C2H4 B C2H6 C C3)H6 D C3)H8
(dư), thu được 5,10 lit khí Nếu cho hơi nước ngưng tụ hết thì còn lại 2,7 lit khí Nếu cho khí còn lại đó qua bình đựng dung dịch KOH dư thì chỉ còn lại 0,75 lit (các thể tích đo ở cùng điều kiện) CTPT của hidrocacbon X là:
A C4H8 B C4H10 C C3)H6 D C3)H8
Bài 31: Hỗn hợp gồm hidrocacbon X và oxi có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:10.
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với hidro bằng 19 CTPT của X là:
A C3)H4 B C3)H6 C C3)H8 D C4H8
Phương pháp trị số trung bình
lit hơi nước Các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ áp suất CTPT và % thể tích
2 hidrocacbon trên là:
A C2H4, CH4: 60%; 40% B C2H4, CH4: 50%; 50%
C C2H4, CH4: 40%; 60% D C2H6, CH4: 40%; 60%
Bài 33: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lit (đktc) hỗn hợp gồm hai hidrocacbon X và Y
(MY > MX), thu được 11,2 lit CO2 (đktc) và 10,8 gam H2O Công thức của X là:
A CH4 B C2H6 C C2H4 D C2H2
bằng 11,25 Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lit X thu được 6,72 lit CO2 (các thể tích khí đo ở đktc) Tìm CTPT của ankan và anken:
A CH4 và C2H4 B CH4 và C3)H6 C C2H6 và C2H4 D C2H6 và C3)H6
Trang 10Bài 35: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là:
A 16,80 gam B 18,60 gam C 18,96 gam
D 20,40 gam
Bài 36: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối so
với H2 là 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng bình tăng thêm m gam Giá trị của m là:
Bài 37: Hỗn hợp khí X gồm C2H6, C3)H6 và C4H6 Tỉ khối của X so với H2 bằng
24 Đốt cháy hoàn toàn 0,96 gam X trong oxi dư rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào 1 lít dung dịch Ba(OH) 2 0,05M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn
toàn, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là
Toán về phản ứng nhiệt phân
Bài 38: Cracking 1 hidrocacbon X thu được hỗn hợp sản phẩm gồm metan, etan,
eten, propan, propen và buten X là:
nước thu được khi đốt cháy hoàn toàn X là:
3)6g
C3)H6, C2H4, C2H6, CH4, H2 và C4H10 dư Đốt cháy hoàn toàn X cần V lit không khí (đktc) Giá trị của V là: (biết O2 chiếm 20% thể tích không khí):
A 13)6 lit B 145,6 lit C 112,6 lit D 224 lit
Bài 41: Cracking butan thu được hỗn hợp khí A gồm C4H8, C3)H6, C2H4, C2H6,
CH4, H2 Đốt cháy hoàn toàn A thu được 17,92 lit CO2 (đktc) và 18 gam H2O
Số mol C4H10 tham gia cracking là:
Trang 11Bài 42: Cracking 0,1 mol pentan được hỗn hợp khí X Đốt cháy hết X rồi hất thụ
sản phẩm cháy bởi nước vôi trong dư Khối lượng dung dịch cuối cùng thu được tăng hay giảm bao nhiêu gam?
Bài 43: Khi cracking hoàn toàn một thể tích ankan thu được 3) thể tích hỗn hợp Y
(các thể tích đo ở cùng điều kiện); tỉ khối hơi của Y so với H2 bằng 12 CTPT của X là:
A C3)H8 B C4H10 C C5H12 D C6H14
khí đo ở cùng điều kiện) Xác định thể tích C4H10 chưa bị cracking
A 110 lit B 90 lit C 80 lit D kết quả khác
Bài 45: Khi điều chế axetilen bằng cách nhiệt phân nhanh metan thu được hỗn
hợp A gồm 3) khí có tỉ khối so với H2 bằng 5 Tính hiệu suất quá trình chuyển hóa metan thành axetilen
C2H4, C3)H6, C4H8, C4H10 Dẫn hỗn hợp khí vào bình đựng dung dịch Br2 dư thì còn lại 20 lit hỗn hợp khí (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện) Hiệu suất quá trình cracking là:
Bài 47: Thực hiện phản ứng cracking hoàn toàn m gam isobutan thu được hỗn
hợp A gồm 2 hidrocacbon Cho hỗn hợp A qua dung dịch nước brom có hoà tan 11,2 gam brom Dung dịch brom bị mất màu hoàn toàn Có 2,912 lit khí (đktc) thoát ra khỏi bình brom, khí này có tỉ khối hơi so với CO2 bằng 0,5 Giá trị của m là:
D 6,96
Toán về phản ứng cộng
Bài 48: Hiđrocacbon nào sau đây khi phản ứng với dung dịch brom thu được
1,2-đibrombutan?
Trang 12Bài 49: Hidrocacbon X tác dụng với Cl2 thu được sản phẩm hữu cơ duy nhất
C2H4Cl2 Hidrocabcon Y tác dụng với HBr dư thu được sản phẩm có công thức C2H4Br2 CTPT của X và Y là:
A C2H6 và C2H4 B C2H4 và C2H6 C C2H6 và C2H2 D C2H4 và C2H2
Bài 50: X là một hidrocacbon khí ở đktc, mạch hở Hidro hóa hoàn toàn X thu
được hidrocacbon no Y có khối lượng phân tử gấp 1,074 lần khối lượng phân
tử X CTPT của X là:
A C2H2 B C3)H4 C C3)H6 D C4H6
Bài 51: Một hidrocacbon X cộng hợp với axit HCl theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản
phẩm có thành phần khối lượng clo là 45,223)% CTPT của X là:
A C3)H6 B C3)H4 C C2H4 D C4H8
Bài 52: X là một hỗn hợp gồm 2 hidrocacbon mạch hở (thuộc dãy đồng đẳng
ankan, anken, ankin) 0,3) mol X làm mất màu vừa đủ 0,5 mol brom Phát biểu nào dưới đây là đúng?
A X có thể gồm 2 ankan B X có thể gồm 2 anken
C X có thể gồm 1 ankan và 1 anken D X có thể gồm 1 anken và 1
ankin
thu được một khí B duy nhất Thể tích B còn bằng 1/3) thể tích hỗn hợp ban đầu Đốt cháy một lượng B thu được 4,4g CO2 và 2,7g H2O CTPT của X là:
A C2H4 B C2H2 C C3)H4 D C4H6
nung nóng thu được 3) lit một chất khí duy nhất Biết các thể tích khí đo ở đktc Tỉ khối hơi của X so với hidro là:
nung nóng thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 là 12,5 Hiệu suất của phản ứng hidro hoá là:
Bài 56: Hỗn hợp X gồm H2, C2H4 và C3)H6 có tỉ khối so với H2 là 9,25 Cho 22,4 lít X (đktc) vào bình kín có sẵn một ít bột Ni Đun nóng bình một thời gian,
Trang 13thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 10 Tổng số mol H2 đã phản ứng là
A 0,070 mol B 0,015 mol C 0,075 mol D 0,050 mol
được 210cm3) khí CO2 Nếu nung nóng 100cm3) X với Ni xúc tác chỉ còn 70cm3) một hiđrocacbon duy nhất Tìm CTPT của A, B và % thể tích các khí trong hỗn hợp X (các khí đo ở cùng đk)
ứng hoàn toàn, thu được 5,6 lit hỗn hợp khí Y (đktc), tỉ khối hơi của Y đối với
H2 là 12,2 Đốt cháy hoàn toàn X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là:
thích hợp thu được hỗn hợp khí B Dẫn B qua bình đựng dung dịch brom dư thấy khối lượng bình tăng 1,2g và còn hỗn hợp khí Y thoát ra Khối lượng của hỗn hợp khí Y là:
A 2,3) gam B 3),5 gam C 4,6 gam D 7,0 gam
Bài 60:Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03) mol H2 trong một bình kín (xt: Ni) thu được hỗn hợp khí Y Cho Y lội từ từ vào bình nước brom (dư), sau khi kết thúc phản ứng, khối lượng bình tăng m gam và có 280ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra Tỉ khối hơi của Z so với H2 là 10,08 Giá trị của m là:
được hỗn hợp khí Y Dẫn toàn bộ hh Y lội từ từ qua bình nước brom (dư), còn lại 0,448 lit hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối hơi so với O2 là 0,5 Khối lượng bình dung dịch brom tăng là:
A 1,04 gam B 1,3)2 gam C 1,64 gam D 1,20 gam
Bài 62: Cho hỗn hợp khí A gồm: 0,1 mol axetilen, 0,2 mol etilen, 0,1 mol etan và
0,3)6 mol H2 điqua ống sứ đựng Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp khí B Dẫn