Tổng hợp các bài toán hữu cơ 9 và thi vào THPT Quảng Bình có đáp án

TỔNG HỢP CÁC DẠNG BÀI TOÁN HỮU CƠ THI HSG HÓA 9 VÀ THI VÀO CHUYÊN QUẢNG BÌNH Tổng hợp các bài toán hữu cơ 9 và thi vào THPT Quảng Bình có đáp án Bài 1: (Đề thi HSG Hóa 9 QB 2010) Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một hyđro cac bon A rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm vào dung dịch chứa 1,15 mol Ca(OH)2 thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng 50,8 gam cho dung dịch Ba(OH)¬2 dư vào dung dịch thu được , kết tủa lại tăng thêm,tổng khối lượng 2 lần kết tủa là 243,05 gam. a Xác định công thức phân tử của hyđrocacbon A. b Xác định công thức cấu tạo của A.Biết A không làm mất màu dung dịch Brom nhưng khi đun nóng với brom có mặt bột sắt thì A cho một sản phẩm mono brom duy nhất . Giải Gọi công thức phân tử của A là CxHy CxHy + ( x + )O2 → xCO2 + H2O Cho sản phẩm hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 thì tạo 2 muối ( do khi cho Ba(OH)2 dư vào thì tiếp tục có kêt tủa ): Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O amol amol amol Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3 )2 bmol 2bmol bmol Ba(OH)2 + Ca(HCO3 )2 → BaCO3 ↓ + CaCO3 ↓ + H2O bmol bmol bmol a,b lần lượt là số mol Ca(OH)2 phản ứng ta có : (a + b)100 + 197b = 243,05 a + b = 0,15 => a = 0,5 b = 0,65 => nCO2(1) = a + 2b = 0,5 + 2.0,65 = 1,8 mol => x = Mặt khác khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 khối lượng dung dịch tăng 50,8 gam nên ta có : mCO2 + mH2O mCaCO3 = 50,8 => m H2O = 100.0,5 + 50,8 – 1,8.44 = 21,6 (gam) => nH2O = 1,2 (mol)

TỔNG HỢP CÁC DẠNG BÀI TOÁN HỮU CƠ THI HSG HÓA 9 VÀ THI VÀO CHUYÊN

QUẢNG BÌNH

Bài 1: (Đề thi HSG Hóa 9 QB 2010)

Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một hyđro cac bon A rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm vào dung dịch chứa 1,15 mol Ca(OH)2 thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng 50,8 gam cho dung dịch Ba(OH)2

dư vào dung dịch thu được , kết tủa lại tăng thêm,tổng khối lượng 2 lần kết tủa là 243,05 gam a/ Xác định công thức phân tử của hyđrocacbon A

b/ Xác định công thức cấu tạo của A.Biết A không làm mất màu dung dịch Brom nhưng

khi đun nóng với brom có mặt bột sắt thì A cho một sản phẩm mono brom duy nhất

Giải

Gọi công thức phân tử của A là CxHy

CxHy + ( x +

4

y

)O2 → xCO2 +

2

y

H2O Cho sản phẩm hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 thì tạo 2 muối ( do khi cho Ba(OH)2 dư vào thì tiếp tục có kêt tủa ):

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O

amol amol amol

Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3 )2

bmol 2bmol bmol

Ba(OH)2 + Ca(HCO3 )2 → BaCO3 ↓ + CaCO3 ↓ + H2O

bmol bmol bmol

a,b lần lượt là số mol Ca(OH)2 phản ứng ta có :

(a + b)100 + 197b = 243,05

a + b = 0,15 => a = 0,5 b = 0,65

=> nCO2(1) = a + 2b = 0,5 + 2.0,65 = 1,8 mol => x = 9

2 , 0

8 , 1

 Mặt khác khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 khối lượng dung dịch tăng 50,8 gam nên ta có : mCO2 + mH2O - mCaCO3 = 50,8

=> m H2O = 100.0,5 + 50,8 – 1,8.44 = 21,6 (gam)

=> nH2O = 

18

6 , 21

1,2 (mol) => y = 

2

,

0

2 2

,

1

12 => CT phân tử của A là C9H12 b/ (0,5điểm )

A không làm mất màu dung dịch Brôm nhưng khi đun nóng với brom có mặt bột sắt làm xúc tác thì

A chỉ cho một sản phẩm mono brom duy nhất nên A có công thức cấu tạo

CH3

C

H - C C - H

H3 C - C C- CH3

C

H

CH3

C

H - C C - H + Br2 Fe

t0

H3 C - C C- CH3

C

H

CH3

C

H - C C - Br + HBr

H3 C - C C- CH3

C

H

Bài 2:

Đốt cháy hoàn toàn 4,64 gam một hiđrocacbon X (chất khí ở điều kiện thường) Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 tạo ra 39,4 gam kết tủa, dung dịch sau phản ứng có khối lượng giảm 19,912 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra

b) Tìm công thức phân tử của X

(Đề thi HSG Hóa 9 QB 2013)

Giải

1.

a) Gọi công thức phân tử của X là C x H y

Phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra:

CxHy + (x + y/4)O2

o

t

  xCO2 + y/2H2O

CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O

Nếu dư CO2: CO2 + BaCO3 + H2O  Ba(HCO3)2

b) Gọi a, b lần lượt là số mol của CO 2 và H 2 O trong hỗn hợp sản phẩm cháy.

Áp đụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m + m = 39,4- 19,912 =19,488  44a + 18b = 19,488 (1)

Mặt khác, ta lại có:

m = m + m  12a + 2b = 4,64 (2)

Giải hệ 2 phương trình (1) và (2) ta được: a = 0,348 và b = 0,232

y 2b 2.0, 232 4

 Công thức phân tử của X có dạng: (C3H4)n (với n nguyên dương)

Theo bài ra, X là chất khí ở điều kiện thường nên phân tử X có số nguyên tử C nhỏ hơn hoặc bằng

4  n = 1

Vậy công thức phân tử của X là C3H4

Bài 3:

Cho hỗn hợp X gồm các chất: CH3OH, C2H5OH, C3H7OH, H2O Cho a gam X tác dụng với Na dư, thu được 0,7 mol H2 Nếu cho a gam X tác dụng với O2 dư (đốt nóng) thì thu được b gam CO2 và 2,6 mol H2O Xác định a và b

(Đề thi HSG Hóa 9 QB 2013)

Giải

2

Gọi công thức chung của các chất CH3OH, C2H5OH, C3H7OH là CnH2n+1OH

Gọi x, y lần lượt là số mol của CnH2n+1OH và H2O có trong a gam hỗn hợp X

2H2O + 2Na  2NaOH + H2

y y/2

2CnH2n+1OH + 2Na  2CnH2n+1ONa + H2

x x/2

CnH2n+1OH + 1,5nO2

o

t

  nCO2 + (n+1)H2O

x xn x(n+1)

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

x y

0,7

2 2

x(n 1) y 2,6









 x + y = 1,4

xn = 1,2







a = x.(14n+18) + 18y = 14xn + 18(x + y) = 14.1,2 + 18.1,4 = 42 (gam)

b = 44xn = 44.1,2 = 52,8(gam

Bài 4:

Đốt cháy 4,5 gam hợp chất hữu cơ A (có C, H, O) cần dùng hết 3,36 lít khí oxi (đktc), thu được

CO2 và H2O có tỉ lệ mol 1:1

a) Xác định công thức đơn giản nhất của A

b) Khi cho cùng một lượng A tác dụng với hết với Na và tác dụng hết với NaHCO3, thì số mol

H2 và số mol CO2 thu được là như nhau và bằng số mol của A phản ứng

- Tìm công thức phân tử của A (MA < 100)

- Hãy viết công thức cấu tạo có thể có của A

(Đề thi HSG Hóa 9 QB 2011)

Giải

a) Vì CO2 và H2O có tỉ lệ mol 1:1 nên đặt A có công thức CxH2xOy (x,y 1)

Phương trình:

CxH2xOy +

2

3x  y

O2  xCO2 + xH2O

1 mol

2

3x  y

mol

14x4,516y

 mol 0,15 mol

Ta có phương trình: 14x4,516y

2

3x  y

= 0,15  x : y =1:1

Công thức đơn giản nhất của A: CH2O

a) Công thức thực nghiệm của A : (CH2O)n

Vì M A< 100  30n < 100  n < 3,3

- A tác dụng với NaHCO3 tạo CO2 , n CO n A

2  A có một nhóm –COOH

- A tác dụng với Na tạo H2 , n H2 n A  A có 2 nguyên tử H linh động …… 0,25 đ

Vậy: A có ít nhất 1 nhóm –COOH và ít nhất 1 nhóm –OH, hay A có ít nhất 3 nguyên tử oxi

Suy ra: n = 3; công thức phân tử của A: C3H6O3

Công thức cấu tạo: HO – CH2 – CH2 – COOH và CH3 – CH – COOH

l

OH

Câu 5

Nung nóng 0,2 mol C4H10 trong bình kín (có một ít xúc tác ) một thời gian thu được hỗn hợp khí

A 1/ Tìm khoảng biến thiên khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí A.Biết ,khi nung nóng

C4H10 cóthể xảy ra đồng thời các các phản ứng sau :

C4H10 →C4H8 + H2 ,C4H10 → C3H6 + CH4 , C4H10 → C2H4 + C2H6

2/ Cho hỗn hợp khí A sục vào bình chứa dung dịch nước Brôm thì làm tổng khối lượng bình bôm tăng lên 2,8 gam và hỗn hợp khí B thoát ra khỏi bình Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp B rồi cho toàn

bộ khí tạo thành hấp thụ hết vào bình chứa dung dịch Ca(OH)2 Hỏi

a/ Khối lượng bình dung dịch Ca(OH)2 tăng lên mấy gam ?

b/ Có thể thu được bao nhiêu gam kết tủa

(Đề thi Chuyên QB 2012)

Giải

Theo ĐLBTKL mA = mC4H10 ban đầu

Khi chưa phản ứng M C4H10 = 58

- Khi xảy ra phản ứng nA>C4H10 → ¯MA = m/n <58

Khi C4H10 bị phân tích hoàn toàn nA = 2nC4H10 →MA = m/n = 29

→58 >MA ≥ 29 MA Biến thiên từ 29 => 58

2.

Khối lượng bình Brom tăng lên = khối lượng các khí bị hấp thụ = 2,8gam

- các khí bị hấp thụ là những hyđrocacbon không no có công thức chung CnH2n

- nH= 2nC →14n = 2,8 →n = 0 , 2mol

14

8 , 2

 →nC = 0,2 và nH = 0,4 mol

- Trong 0,2 mol C4H10 cũng như trong hỗn hợp A có nC = 0,8 và nH = 2,0

- -Trong hỗn hợp B có nC = 0,8 - 0,2 = 0,6 mol và nH = 2- 0,4 = 1,6 mol

- Khi đốt cháy hoàn toàn B sẽ tạo thành 0,6 mol CO2 và 0,8 mol H2O

- a/ Khối lượng bình đựng dung dịch tăng lên = mCO2 + mH2O

= 0,6.44 + 0,8.18 = 40,8gam

b/ Kết tủa tối đa khi toàn bộ CO2 tạo thành muối trung hòa

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O

n CO2 = n CaCO3 = 0,6 mol

→ m CaCO3 tối đa có thể tạo thành = 0,6.100 = 60gam

Câu 6:

Đốt cháy hoàn toàn a gam hổn hợp khí X gồm 0,1 mol HC A và 0,05 mol HC B rồi dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, binh 2 đựng dd Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình 1 tăng lên 9 gam, ở bình 2 thấy xuất hiện 108,35 gam kết tủa

1 Tính giá trị của a

2 Tìm CTPT của A và B Biết A, B là ankan, anken hoặc ankin

Câu 8:

1 Dẫn V lít (ở đktc) hỗn hợp X gồm axetilen và hiđro đi qua ống sứ đựng bột niken nung nóng, thu

được khí Y Dẫn Y vào lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3 thu được 12 gam kết tủa Khí đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam brom và còn lại khí Z Đốt cháy hoàn toàn khí Z thu được 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) và 4,5 gam nước Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra

và tính V

2 Đốt cháy hoàn toàn 1,06 gam một hiđrocacbon X rồi đem toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào

bình đựng dung dịch Ca(OH)2 Sau các phản ứng thu được 5 gam kết tủa và khối lượng phần dung dịch giảm bớt 0,58 gam

a) Tìm công thức phân tử của X, biết 60 < MX < 150

b) Viết các công thức cấu tạo có thể có của X, biết X có chứa vòng benzen

(Đề thi HSG Hóa 9 QB 2014)

Giải

1

Gọi số mol của C2H2, C2H4, C2H6, H2 trong hỗn hợp Y lần lượt là a, b, c, d

C2H2 + H2 0

Ni t

  C2H4

b b b

C2H2 + 2H2 0

Ni t

  C2H6

c 2c c

C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3   C2Ag2 + 2NH4NO3

a a

C2H4 + Br2   C2H4Br2

b b

C2H6 + 3,5O2   2CO2 + 3H2O

c 2c 3c

2H2 + O2

0

t

  2H2O

Theo bài ra ta có:

2 2

C Ag

12

n = a = = 0,05 mol

240 ; Br 2

16

n = b = = 0,1 mol

2, 24

n = 2c = = 0,1 mol

 c = 0,05 mol

2

H O

4,5

n = 3c + d = = 0,25 mol

điểm)

n = a + b + c = 0,2 mol

2 2

C H (ban ®Çu) ; n = b + 2c + d = 0,3 mol

2

H (ban ®Çu)

 nX = 0,2 + 0,3 = 0,5 mol  V = 0,5.22,4 = 11,2

2

a) Gọi công thức phân tử của X là CxHy với số mol là a

Phương trình hóa học:

CxHy + (x + y/4)O2

0

t

  xCO2 + y

2H2O

a ax 0,5ay

CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O

Nếu dư CO2: CO2 + CaCO3 + H2O   Ca(HCO3)2

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

4, 42

CO H O dd gi¶m

m + m = m - m  ax + 0,5ay = 4,42 (1)

mX = 12ax + ay = 1,06 (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: ax = 0,08; ay = 0,1

 x : y = 0,08 : 0,1 = 4 : 5  X: (C4H5)n

Theo bài ra ta có:

60 < 53n < 150  1,13 < n < 2,83

Vì n nguyên nên: n = 2  Công thức phân tử của X là: C8H10

b) Các công thức cấu tạo có thể có của X:

C2H5 CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

H3C

Câu 9 (Đề thi HSG Hóa 9 QB 2015)

1 Cho hợp chất hữu cơ Y chứa C, H, O Đốt cháy hết 0,2 mol Y cần vừa đủ 8,96 lít khí O2

(đktc) Cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt đi chậm qua bình 1 đựng 100 gam dung dịch

H2SO4 96,48% (dư), bình 2 đựng dung dịch KOH (dư), thấy sản phẩm cháy bị hấp thụ hoàn toàn Sau thí nghiệm, nồng độ dung dịch H2SO4 ở bình 1 là 90%, ở bình 2 có 55,2 gam muối tạo thành Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của Y Biết rằng khi cho Y tác dụng với dung dịch KHCO3 thì giải phóng khí CO2

2 Đốt cháy hoàn toàn 4,872 gam một hiđrocacbon X, hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào

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 Xác định công thức phân tử của X

Câu 10 (Đề thi chuyên Hóa QB 2016)

1 Hỗn hợp M gồm CaC2 x mol và Al4C3 y mol Cho một lượng nhỏ M vào H2O dư thu được dung dịch E, hỗn hợp khí T và a gam kết tủa H Đốt cháy hết hỗn hợp T rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch E thu được 2a gam kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính tỉ lệ x:y

2 Đốt cháy hoàn toàn 12,0 gam một hợp chất hữu cơ X chỉ thu được CO2 và H2O Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 40 gam kết tủa và dung dịch sau phản ứng

có khối lượng giảm 15,2 gam so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu Biết rằng 3,0 gam A ở thể hơi

có thể tích bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Tìm công thức phân tử của X

Giải 1.

CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2

x x x

Al4C3+12H2O 4Al(OH)3 + 3CH4

y 4y 3y

2Al(OH)3 + Ca(OH)2 Ca(AlO2)2 + 4H2O

2x x x

4y-2x = (1)

Khớ T (C2H2 , CH4 ); Dung dịch E: Ca(AlO2)2; Kết tủa H: Al(OH)3

C2H2 + 5/2 O2 2CO2 + H2O

x 2x

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

3y 3y

nCO2 = 2x+3y;

CO2 + Ca(AlO2)2 + 3H2O 2Al(OH)3 + CaCO3

x x 2x x

CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2

x x

CO2 cũn dư nờn kết tủa CaCO3 bị hũa tan hết

Vọ̃y 2x = 2 → x =

Từ (1) → y = vọ̃y =

2.

=> MA = 3/0,05 = 60

Số mol trong 12 gam A đem đốt cháy là 12/60 = 0,2 mol

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

= 40- (0,4.44 + 15,2) = 7,2 gam =>

Gọi cụng thức phõn tử của X là CxHyOz (z ≥ 0)

CxHyOz + (x + y/4 – z/2)O2 xCO2 + y/2H2O

1 x y/2 (mol)

0,2 0,4 0,4 (mol)

Ta cú: z = (60 – 2.12 – 4.1)/16 = 2

Vậy công thức phân tử của A là C2H4O2

Cõu 11 (Đề thi HSG Húa 9 QB 2016)

1 Một bỡnh kớn chứa hiđrocacbon X cõn nặng 46,5 gam Ở cựng điều kiện trờn, nếu bỡnh

chứa C4H10 thỡ cõn nặng 54,5 gam; nếu bỡnh chứa C2H6 thỡ cõn nặng 47,5 gam Tỡm cụng thức phõn tử của X

2 Cho hỗn hợp X gồm CH4, C2H4 và C2H2 Lấy 8,6 gam X tỏc dụng hết với dung dịch brom (dư) thỡ khối lượng brom phản ứng là 48 gam Mặt khỏc, nếu cho 13,44 lớt (ở đktc) hỗn hợp khớ X tỏc dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 36 gam kết tủa Tớnh phần trăm thể tớch cỏc khớ cú trong X

3 Xà phũng hoỏ hoàn toàn 17,24 gam chất bộo cần vừa đủ 0,06 mol NaOH Tớnh khối

lượng xà phũng thu được khi cụ cạn dung dịch sau phản ứng

Câu 12: Tiến hành lên men m gam glucozơ thành ancol etylic với hiệu suất 75%, rồi hấp

thụ hết lượng CO2 sinh ra vào 2 lít dung dịch NaOH 0,5M (D=1,05g/ml) thu được dung dịch hh 2 muối có tổng nồng độ 3,211% Viết các PTHH xảy ra và tìm giá trị của m ?

Câu 13: Lên men giấm 200ml dung dịch ancoletylic 5,750 thu được 20ml dung dịch Y Lấy 100ml Y cho tác dụng với Na dư thu được 60,648 lít H2 (đktc) Tính hiệu suất phản ứng lên men giấm (Biết Drượu = 0,8g/ml; Dnước = 1g/ml)