Công phá hóa thpt CHƯƠNG 14 Hidrocacbon

R H X khí  � R X HX  đỏ quỳ tímQuy luật phản ứng: X ưu tiên thế cho H của Cacbon bậc cao Cơ chế phản ứng: Xảy ra theo cơ chế gốc - dây chuyền Tính khối lượng mol M của sản phẩm th

R H X (khí)  � R X HX  (đỏ quỳ tím)

Quy luật phản ứng: X ưu tiên thế cho H của Cacbon bậc cao

Cơ chế phản ứng: Xảy ra theo cơ chế gốc - dây chuyền

Tính khối lượng mol (M) của sản phẩm thế hoặc khối lượng mol trung bình của hỗn hợp sản phẩm để tìm

số nguyên tử cacbon trong ankan hoặc mối liên hệ giữa số nguyên tử cacbon và số nguyên tử clo, brom trong sản phẩm thế để từ đó xác định số nguyên tử cacbon, đo, brom trong sản phẩm Suy ra công thức phân tử, công thức cấu tạo của ankan ban đầu

+ Định lượng số nhóm C CH �

STUDY TIP

AgNO /NH 33

1 axetilen thế 2 Ag, khối lượng tăng lên 214 (đvC)

3 Phản ứng thế của nguyên tử H trên vòng benzen

Một số chú ý khi làm các bài tập dạng này

1 Phản ứng clo hóa, brom hóa (Fe; t°) hoặc phản ứng nitro hóa (t°, H2SO4 đặc) đối với hidrocacbon thơmphải tuân thủ theo quy tắc thế trên vòng benzen:

- Nếu trên vòng benzen đã có nhóm thế đẩy electron: (ankyl; amin; -OH, amoni ) thì phản ứng thế ưu

tiên thế vào vị trí ortho, para

- Nếu trên vòng benzen đã có nhóm thế hút electron:

(-NO2; - CHO; - COOH; -CH = CH2 ) thì phản ứng thế ưu tiên thế vào vị trí meta

2 Phản ứng clo hóa, brom hóa có thể xảy ra ở phần mạch nhánh no của vòng benzen khi điều kiện phản

ứng là ánh sáng khuếch tán và đun nóng (với brom)

3 Trong bài toán liên quan đến phản ứng nitro hóa thì sản phẩm thu được thường là hỗn hợp các chất, vì

vậy ta nên sử dụng phương pháp trung bình để tính toán

Phương pháp giải bài tập

Trong các phản ứng này, có sự thay thế nguyên tử H bằng nguyên tử khác dẫn đến có sự thay đổi về khối lượng Quan hệ giải toán thường dùng là quan hệ về khối lượng, phương pháp giải thường là tăng giảm khối lượng

A1 BÀI TOÁN, PHƯƠNG PHÁP GIẢI VÀ VÍ DỤ MINH HỌA

Bài 1: Khi brom hóa một ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất có tỉ khối hơi với hidro là

75,5 Tên của ankan đó là?

A 3,3-đimetylhexan B isopentan C 2,2-đimetylpropan D 2,2,3 trimetylpentan

Lời giải

Đây là một ví dụ điển hình về phản ứng thế halogen của hidrocacbon no

Gọi công thức phân tử ankan đã cho là CnH2n+2

Vì theo giả thiết có sản phẩm thu được chứa dẫn xuất monobrom nên

lệ 1:1 (trong điều kiện chiếu sáng) chỉ thu được 2 dẫn xuất monoclo là đồng phân của nhau Tên của X là?

A 2,3-đimetylbutan B butan C 3-metylpentan D 2-metylpropan

Lời giải

Bài này cũng gần tương tự ví dụ trước, tuy nhiên việc xác định công thức phân tử của ankan không nhờ dẫn xuất halogen mà có thể xác định ngay từ ban đầu Gọi công thức phân tử của ankan là CnH2n+2.

Suy ra loại đáp án B và D (phân tử chỉ có 4 C)

Mặt khác X có thể tạo 2 dẫn xuất monoclo nên chỉ có A thỏa mãn.

Khi đó hai dẫn xuất monoclo thu được là (CH3)2CH-CH(CH3)CH2C1 và (CH3)2CH-CCl(CH3)2

Đáp án A Bài 3: Cho m gam hidrocacbon X thuộc dãy đồng đẳng của metan tác dụng với clo có chiếu sáng, chỉ thu

được một dẫn xuất duy nhất Y với khối lượng 8,52 gam Để trung hòa hết khí HCl sinh ra cần 80ml dung dịch NaOH 1M Nếu hiệu suất phản ứng clo hóa là 80% thì giá trị của m là:

Đề bài cho khối lượng Y là 8,52g (dữ kiện khối lượng không đổi thành số mol được, vì chưa biết MY )

=> dấu hiệu của phưcmg pháp bảo toàn khối lượng

Bảo toàn khối lượng cho phản ứng ta được: mX 0,08.71 8,52 0,08.36,5    mX  5, 76

Tuy nhiên đề bài còn cho hiệu suất phản ứng là 80% X thuc te

hữu cơ Y và Z Tỉ khối hơi của Y và Z so với metan tương ứng là 3,15625 và 5,3125 Để trung hòa hết khíHCl sinh ra cần vừa đủ 8,2 lít dd NaOH 0,5 M Hiệu suất phản ứng tạo Y và Z lần lượt là:

A 50% và 26% B 25% và 25% C 30% và 30% D 30% và 26%

Lời giải

Từ tỉ khối hơi của Y và Z so với metan dễ dàng suy ra MY = 50,5;MZ = 85 => Y là CH3Cl và Z là CH2C12

Đề bài cho 2 số liệu tuyệt đối là khối lượng hỗn hợp X và số mol NaOH, ta cần tìm số mol của CH3C1 và

CH2C12 Do đó có thể dùng phương pháp đại số lập 2 phương trình 2 ẩn giải bình thường Gọi số mol

Trung hòa HCl bằng NaOH: HCl NaOH �NaCl  H2O

là 0,6M Phần trăm thể tích của ankan trong hỗn hợp X là:

Lời giải

Đây là một bài toán khá hay và khó về phản ứng thế halogen của ankan

Gọi ankan đã cho là CnH2n+2

Mặt khác số mol khí Z thoát ra sau phản ứng bằng 0,15 mol > 0,1 mol nên phải có ankan dư

Ta có: nankan dư = 0,15 - 0,1 = 0,05 mol

Ngoài ra đề bài cho biết khi Z tác dụng với dd NaOH vừa đủ thì tạo hỗn hợp muối suy ra trong Z gồm HCl, Cl2 dư và ankan dư

Suy ra số mol ankan phản ứng là 0,05

Tổng số mol ankan là 0,05 + 0,05 = 0,1 (mol)

Vậy phần trăm thể tích của ankan trong hỗn hợp X là: ankan

Đáp án C Bài 6: Một hidrocacbon X mạch thẳng có công thức phân tử là C6H6 Khi cho X tác dụng với AgNO3/NH3

thì thu được kết tủa Y có MY - MX = 214 Công thức cấu tạo của X là:

Do đó phân tử X có 2 nguyên tử H được thế bởi Ag

Vậy X có 2 liên kết 3 đầu mạch

Mặt khác đề bài cho X mạch thẳng nên chỉ có đáp án A thỏa mãn

Đáp án A STUDY TIP

Khi làm trắc nghiệm, với bài này ta có thể làm nhanh hơn theo lối tư duy loại trừ đáp án

Nhận thấy đề bài cho X mạch hở, loại ngay đáp án D.

2 đáp án B và C đều có điểm chung là phân tử đều mạch thẳng và có 1 liên kết 3 đầu mạch, trong khi dữ

kiện đề bài cho chỉ để định lượng số liên kết 3 đầu mạch đó chứ không suy ra được vị trí liên kết còn lại,

suy ra B, C cùng đúng hoặc cùng sai => B, C cùng sai Vậy chỉ còn lại đáp án A thỏa mãn.

Bài 7: Chất hữu cơ X có công thức phân tử C6H6 mạch hở, không phân nhánh Biết 1 mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư tạo ra 292 gam kết tủa X có công thức phân tử nào dưới đây?

Lời giải

Đây là một bài tập tương tự như ví dụ trước và cũng khá đơn giản

Tương tự như cách suy luận ở bài toán trước, dữ kiện bài toán chỉ cho phép ta xác định số nối ba đầu

mạch Suy ra có thể loại trừ ngay 3 đáp án A, B, D (đều chỉ có 1 liên kết ba đầu mạch như nhau)

Vậy chỉ có đáp án C thỏa mãn.

Bài 8: Hỗn hợp A gồm propin và một ankin X có tì lệ mol 1:1 Lấy 0,3 mol A tác dụng với AgNO3 trong

NH3 dư thu được 46,2 gam kết tủa Ankin X là?

Vì X có thể tham gia phản ứng tạo kết tủa với AgNO3/ NH3 nên ta sẽ đi biện luận bằng cách so sánh khối lượng kết tủa AgC C CH�  3 và tổng khối lượng kết tủa thu được:

Gọi X có công thức phân tử C Hn 2n 2 �C Hn 2n 2 x  Agx

Xét trường hợp X là axetilen khi đó kết tủa còn lại thu được là C2Ag2 :

Do đó trường hợp này không thỏa mãn

Xét trường hợp x = 1 (X khác axetilen) Khi đó C Hn 2 n 3Ag

CO2 Mặt khác cho 8 gam hỗn hợp X tác dụng với AgNO3 trong NH3 dư đến khi phản ứng hoàn toàn thu được lượng kết tủa vượt quá 25 gam Công thức cấu tạo của 2 ankin trên là?

1:1:2 lội qua dung dịch AgNO3 trong NH3 lấy dư thu được 96 gam kết tủa và hỗn hợp khí Y còn lại Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu được 13,44 lít CO2 Biết thể tích đo ở đktc Khối lượng của X là?

Lời giải

Tương tự ví dụ trước, bài này cũng là sự kết hợp giữa phản ứng thế ion kim loại của liên kết 3 đầu mạch

Vậy khối lượng X là

1 mol Y2 phản ứng với lượng dư AgNO3 trong NH3 thì khối lượng kết tủa thu được đều lớn hơn khối lượng của X hoặc Y2 đã phản ứng là 214 gam Công thức cấu tạo của Y2 là

Giả sử nếu Y2 là C2H2 thì Y1 cũng phải có 2 nguyên tử cacbon, loại vì không thỏa chuỗi chuyển hóa

H2SO4 đặc trong điều kiện đun nóng Biết hiệu suất của quá trình tổng hợp là 80% Khối lượng TNT tạo thành từ 230 gam toluen là:

Câu 1: Một ankan phản ứng với Cl2 (theo tỉ lệ mol 1: 2) thu được sản phẩm chứa 83,53% clo về khối lượng Công thức phân tử của ankan là:

Câu 2: Khi cho hidrocacbon X tác dụng với Br2 thu được 1 dẫn xuất brom, trong đó dẫn xuất chứa brom nhiều nhất có tỉ khối hơi so với hidro bằng 101 Số đồng phân chứa dẫn xuất chứa brom là:

Câu 3: Cho m (gam) hidrocacbon A thuộc dãy đồng đẳng của metan tác dụng với clo có chiếu sáng, chỉ

thu được một dẫn xuất clo duy nhất B với khối lượng 8,25g Để trung hòa hết khí HCl sinh ra, cần vừa đủ

80 ml dung dịch KOH 1M Công thức phân tử của A, B lần lượt là:

Câu 4: Cho 2,2g C3H8 tác dụng với 3,55g Cl2 thu được 1 sản phẩm thế monoclo X và điclo Y với khối lượng mX = l,3894mY Sau khi cho hỗn hợp khí còn lại sau phản ứng (không chứa X, Y) đi qua dung dịch NaOH dư, còn lại 0,448 lít khí thoát ra (đktc) Khối lượng của X và Y lần lượt là:

A 1,27 gam và 1,13 gam B 1,13 gam và 1,27 gam

C 1,13 gam và 1,57 gam D 1,57 gam và 1,13 gam

Câu 5: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít Br2 0,5 M 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 hai hiđrocacbon là:

Câu 6: Khi cho một hiđrocacbon mạch hở X tác dụng với nước brom (dư) sinh ra một hợp chất Y chứa 4

nguyên tử brom trong phân tử Trong Y, phần trăm khối lượng của cacbon bằng 10% khối lượng của Y X là:

Câu 7: Một ankan A có 12 nguyên tử hiddro trong phân tử, khi A tác dụng với clo có chiếu sáng chỉ thu

được một dẫn xuất monoclo Tên của A là:

Câu 8: Cho ankan A phản ứng thế với Br2 có chiếu sáng người ta thu được hỗn hợp khí gồm 1 dẫn xuất monobrom và HBr có tỉ khối hơi so với không khí bằng 4 Vậy A là:

Câu 9: Cho ankan X tác dụng với Clo (askt) thu được 26,5 gam hỗn hợp các dẫn xuất clo (mono và

điclo) Khí HCl bay ra được hấp thụ hoàn toàn vào nước sau đó trung hòa bằng dung dịch NaOH thấy tốn hết 500ml dung dịch NaOH 1M Công thức của X là:

Câu 10: Đốt cháy hidrocacbon mạch hở X (ở thể khí trong điều kiện thường) thu được số mol CO2 gấp 2 lần số mol H2O Mặt khác 0,1 mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư) thu được 15,9 gam kết tủa vàng Công thức cấu tạo của X là:

A CH C C CH�  � B CH CH� C.CH C CH CH�  � 2 D CH CH C CH3 2 �

Câu 11: Một hỗn hợp X gồm một ankan và một ankin Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cần 36,8 gam oxi

thu được 12,6 gam H2O; CO 2 X

8

3

 (đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) Lấy 5,5 gam hỗn hợp X tác dụng với dd AgNO3 trong NH3 dư thu được 14,7 gam kết tủa Công thức của 2 hidrocacbon trong X là:

A CH4 và C2H2 B C4H10 và C2H2 C C2H6 và C3H4 D CH4 và C3H4

Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C2H2; C3H4 và C4H4 ( số mol mỗi chất bằng nhau) thu được

0,09 mol CO2 Nếu lấy cùng một lượng hỗn hợp X như trên tác dụng với một lượng dung dịch AgNO3

trong NH3 thì khối lượng kết tủa thu được lớn hơn 4 gam Công thức cấu tạo của C3H4 và C4H4 trong X lần lượt là:

Câu 14: Nitro hóa benzen được 14,1 gam hỗn hợp hai chất nitro có khối lượng phân tử hơn kém nhau 45

đvC Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai chất nitro này được 0,07 mol nitơ Hai chất nitro hóa đó là:

A C6H5NO2 và C6H4(NO2)2 B C6H4 (NO2)2 và C6H3 (NO2)3

C C6H3(NO2) và C6H2(NO2)4 D C6H2(NO2) và C6H(NO2)5

Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn a gam hidrocacbon thu được a gam H2O Trong phân tử X có vòng benzen

X không tác dụng với brom khi có mặt bột sắt, còn khi tác dụng với brom đun nóng tạo thành dẫn xuất chứa một nguyên tử brom duy nhất Tỉ khối hơi của X so với không khí có giá trị trong khoảng từ 5 tới 6

X là?

Câu 16: Một hợp chất hữu cơ X có vòng benzen có công thức đơn giản nhất là C3H2Br và M = 236 Gọi tên hợp chất này biết nó là sản phẩm chính trong phản ứng giữa C6H6 và Brom (có mặt bột Fe)

A o- hoặc p-đibrombenzen B o- hoặc p-đibrombenzen

Câu 17: Hỗn hợp gồm 1 mol benzen và 1,5 mol Clo Phản ứng trong điều kiện có mặt bột Fe, nhiệt độ,

hiệu suất 100% Sau phản ứng thu được chất gì, bao nhiêu mol?

A 1 mol C6H5Cl; 1 mol HCl; 1 mol C6H4Cl2

B 1,5 mol C6H5Cl; l,5 mol HCl; 0,5 mol C6H4Cl2

C 1 mol C6H5Cl; l,5 mol HCl; 0,5 mol C6H4Cl2

D 0,5 mol C6H5Cl; l,5 mol HCl; 0,5 mol C6H4Cl2

Câu 18: Thực hiện phản ứng brom hóa aren (ankyl benzen) X trong (Fe, t°) thu được một dẫn xuất

monobrom duy nhất trong đó brom chiếm 43,243% về khối lượng Vậy aren X là:

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

Gọi công thức của X là C Hn 2n 2

Khi cho X tác dụng với dung dịch brom thì thu được Y

Câu 7: Đáp án D

Gọi công thức phân tử của ankan làC Hn 2n 2 .

Ta có 2n 2 12  � n 5

Do đó công thức phân tử của ankan là C5H12

Vậy công thức cấu tạo phù hợp là neopentan

 hon hop ban dau

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mankan = 26,5 + 0,5.36,5-0,5.71 = 9,25 (gam)

Gọi số mol của hai dẫn xuất mono và điclo lần lượt là x và y

Tính được số mol mỗi chất là 0,01

Từ dữ kiện kết tủa thu được lớn hơn 4 gam suy ra được C3H4 và C4H4 đều có liên kết ba đầu mạch

Vì tỉ khối hơi X so với không khí trong khoảng 5 đến 6 nên ta có: 9.5 27n 29.6  �n 6

Do đó công thức phân từ thỏa mãn là C12H18

Trong phân tử X có vòng benzen X không tác dụng với brom khi có mặt bột sắt, còn khi tác dụng với brom đun nóng tạo thành dẫn xuất chứa một nguyên tử brom duy nhất suy ra X là Hexametylen benzen

Câu 16: Đáp án A

Công thức thực nghiệm của X: (C3H2Br)n

Có: (12.3 2 80)n 236   � n 2

Do đó công thức phân tử của X là C6H4Br2

Vì X là sản phẩm chính trong phản ứng giữa C6H6 và Brom (có mặt bột Fe) nên X có thể là o- hoặc đibrombenzen

Tổng quát: C Hn 2n 2 ankan�C Hm 2mankenC Hp 2p 2 (ankanm�i)

Trong đó n = m + p (bảo toàn nguyên tố C)

Trong bài toán về crakinh ankan ta thường xét 2 mối quan hệ: quan hệ về số mol và quan hệ về khối lượng.

Quan hệ về số mol: nankan ph�n�ngnankan m�it�oth�nhnankenmsaumtr��c

Thường xét phản ứng crakinh ankan C3H8 và C4H10 (có thể kèm theo phản ứng tách H2) do chỉ xảy ra quá trình crakinh ankan ban đầu nên ta có số mol hỗn hợp sản phẩm bằng 2 lần số mol ankan phản ứng cộng với số mol ankan dư

STUDY TIP

Trường hợp crakinh ankan có từ 5C trở lên ngoài quá trình crakinh ankan ban đầu thì các ankan mới sinh

ra có thể bị crakinh tiếp nên số mol hỗn hợp sản phẩm � 2 lần số mol ankan phản ứng

Quan hệ về khối lượng: Thường áp dụng bảo toàn khối lượng

sau tr��c sau tr��c tr��c sau

sau tr��c

nM

Trong quá trình crackinh ankan, đốt cháy hỗn hợp ban đầu hay hỗn hợp sau phản ứng đều thu được lượng

CO2 và lượng H2O như nhau

Một số công thức giải nhanh

Công thức tính phần trăm ankan tham gia phản ứng tách (chỉ chung cho phản ứng crakinh và đề hidro hóa)

Nếu tiến hành phản ứng tách ankan A (công thức phân tử là CnH2+2 ) được hỗn hợp X gồm H2 (có thể có hoặc không) và các hidrocacbon mới thì ta có:

Công thức xác định công thức phân tử ankan A dựa vào phản ứng tách của A

Nếu tiến hành phản ứng tách V lít (n mol) hơi ankan A (công thức phân tử CnH2n+2) được V’ (n’ mol) lít hơi hỗn hợp X gồm H2 và các hidrocacbon (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện) thì ta có:

- Các phản ứng tách của hidrocacbon thường không xảy ra hoàn toàn, chú ý hiệu suất của phản ứng

B1 BÀI TOÁN, PHƯƠNG PHÁP GIẢI VÀ VÍ DỤ MINH HỌA

Bài 1: Nhiệt phân metan thu được hỗn hợp X gồm C2H2, CH4 và H2 Tỉ khối hơi của X so với H2 bằng 5 Hiệu suất quá trình nhiệt phân là?

Lời giải

Nhìn vào đề bài nhận thấy tất cả các số liệu đề cho cũng như đáp án đều ở dạng số liệu tương đối Do đó nhận thấy dấu hiệu của phương pháp tự chọn lượng chất Ta có thể chọn cho số mol metan có ban đầu là 1mol

Cách 1: Khi đó, bảo toàn khối lượng cho phản ứng ta được:

Mặt khác ta nmetan ph�n �ngnsauntr��c1,6 1 0,6 mol    0 6

Vậy hiệu suất phản ứng là

chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hidro hóa Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi sovới hidro là 16,2 gồm ankan, anken và hidro Biết rằng tốc độ phản ứng của etan và propan như nhau, hiệu suất phản ứng đề hidro hóa là?

Bài 3: Khi crakinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích đo ở cùng

điều kiện nhiệt độ và áp suất) Tỉ khối của Y so với H2 bằng 12 X là?

Lời giải Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có

truoc sau truoc truoc sau sau

Cách giải 1 có thể xem như cách chứng minh cho công thức sử dụng ở cách 2

Bài 4: Nung một lượng butan trong bình kín (có xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp khí X gồm ankan và

anken Tỉ khối của X so với khí hidro là 21,75 Phần trăm thể tích của butan trong X là

Lời giải

Chọn 1 mol butan ban đầu Có: 1C4H10 � 1 ankan +1 anken

Do đó số mol khí tăng lên chính là số mol C4H10 phản ứng

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng ta có:

truoc sau truoc truoc sau sau

X sau truoc butan

butan phan ung X butan dau

etilen và propilen Khối lượng phân tử trung bình của Y bằng 93,45% của X Thành phần phần trăm thể tích của propan trong X là?

Lời giải

Nhận thấy tất cả số liệu đề cho cũng như đáp án đều ở dạng tương đối, do đó có thể tự chọn lượng chất đểgiải Vì đề bài cho dữ kiện dạng phần trăm nên có thể chọn cho tổng số mol hỗn hợp X bằng 100 mol.Lúc này ta có hệ 2 phương trình 2 ẩn hoàn toàn có thể giải được

Gọi số mol của C2H6 và C3H8 trong hỗn hợp X lần lượt là a và b

bộ hỗn hợp X vào dd brom dư thấy có khí thoát ra bằng 60% thể tích X và khối lượng dd brom tăng thêm 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, b có giá trị là:

Khi đi qua nước brom dư có 60% thể tích X thoát ra, suy ra có 40% X là anken đã phản ứng với brom

=> Có 40% ankan mới tạo thành và 20% butan dư

Đáp án B Bài 7: Crakinh V lít butan thu được hỗn hợp X gồm 5 hidrocacbon Trộn hỗn hợp X với H2 với tỉ lệ thể tích 3:1 thu được hỗn hợp khí Y, dẫn Y qua xúc tác Ni nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Z gồm các hidrocacbon có thể tích giảm 25% so với Y Z không có khả năng làm nhạt màu dung dịch brom Hiệu suất phản ứng crakinh là?

Vì hỗn hợp Z có thể tích giảm 25% so với Y nên tổng thể tích khí trong Z là 3

Có nanken = nH phan ung 2 = n

khí giảm = nY - nZ = 1(mol)

Do đó trong hỗn hợp X có 1 mol anken và 2 mol ankan

Mà khi crakinh thì nankan mới = nanken

Nên nC H du 4 10   2 1 1 mol  �nC H ban dau 4 10 nC H du 4 10 nanken 2

Vậy H = 1/ 2.100% = 50%

Đáp án A Bài 8: Thực hiện phản ứng crakinh m gam isobutan, thu được hỗn hợp X gồm các hidrocacbon Dẫn X

qua bình nước brom có hòa tan 6,4 gam brom Nước brom mất màu hết, có 4,704 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm các hidrocacbon thoát ra, tỉ khối hơi của Y so với hidro bằng 117/7 Giá trị của m có thể là:

Lời giải

Khối lượng hidrocacbon thoát ra khỏi bình là:

(Giá trị m nhỏ nhất khi phản ứng tạo ra toàn bộ C2H4; giá trị m lớn nhất khi phản ứng tạo ra toàn bộ C3H6)Quan sát 4 đáp án nhận thấy chỉ có giá trị 8,7 gam là thỏa mãn.

Phân tích: Chú ý chi tiết "Dẫn X qua bình nước brom có hòa tan 6,4 gam brom Nước brom mất màu

hết" Điều này tức là brom phản ứng hết chứ chưa chắc đã vừa đủ Khi đó có thể còn có anken dư thoát ra

B2

BÀI TẬP RÈ N LU YỆN KĨ NĂN G

Câu 1: Crakinh 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan chưa

bị craking Biết hiệu suất phản ứng là 90% Khối lượng phân tử trung bình của A là:

Câu 2: Khi tiến hành crakinh 22,4 lít khí C4H10 (đktc) thu được hỗn hợp A gồm CH4, C2H4, C2H6, C3H6,

C4H8, H2, và lượng C4H10 dư Đốt cháy hoàn toàn A, thu được x gam CO2 và y gam H2O Giá trị của x và

y tương ứng là:

Câu 3: Crakinh 40 lít n-butan thu được 56 lít hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị craking (các thể tích khí đo ở điều kiện nhiệt độ và áp suất) Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là:

Câu 4: Thực hiện phản ứng crakinh hoàn toàn m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm hai

hiđrocacbon Cho hỗn hợp A qua dung dịch nước brom có hòa tan 11,2 gam Br2 Brom bị mất màu hoàn toàn Có 2,912 lít khí (đktc) thoát ra khỏi bình brom, khí này có tỉ khối so với CO2 bằng 0,5 Giá trị của mlà:

Câu 5: Crakinh V lít butan thu được 35 lít hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và 1 phần butan chưa bị crakinh Cho hỗn hợp A lội rất từ từ qua bình đựng brom dư thấy thế tích còn lại 20 lít Phần trăm butan đã phản ứng là

Câu 6: Nhiệt phân 8,8 (g) C3H8 ta thu được hỗn hợp khí A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và C3H8 chưa bị nhiệt phân Biết có 90% C3H8 bị nhiệt phân Tỉ khối hơi của hỗn hợp A so với H2 là:

Câu 7: Thực hiện crakinh 11,2 lít hơi isopentan (đktc), thu được hỗn hợp A chỉ gồm các ankan và anken

Trong hỗn hợp A có chứa 7,2 gam một chất X mà khi đốt cháy thì thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 10,8 gam H2O Hiệu suất phản ứng crakinh isopentan là:

Câu 8: Crakinh 0,1 mol n-pentan được hỗn hợp X Đốt cháy hết X rồi hấp thụ sản phẩm cháy bởi nước

vôi trong dư Hỏi khối lượng dung dịch cuối cùng thu được tăng hay giảm bao nhiêu gam?

A giảm 17,2 g B tăng 32,8 g C tăng 10,8 g D tăng 22 g

Câu 9: Crakinh C4H10 (A) thu được hỗn hợp B gồm 5 hiđrocacbon có khối lượng mol trung bình là 32,65 gam/mol Hiệu suất của quá trình crakinh là:

Câu 10: Crakinh V lít khí butan ta thu được 1,5V lít hỗn hợp khí Trong cùng điều kiện phản ứng, nếu

crakinh 4 lít khí butan thì chỉ thu được một số lít sản phẩm các khí là

Câu 11: Crakinh V lít n-butan được 36 lít hỗn hợp khí X gồm 7 chất C4H8, H2, CH4, C3H6, C2H4, C2H6,

C4H10 Biết hiệu suất phản ứng là 80% Dẫn hỗn hợp X vào bình đựng dung dịch Br2 dư thì còn lại hỗn hợp khí Y (thể tích đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) Thể tích của hỗn hợp khí Y là:

Câu 13: Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa một hiđrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng của metan thu được

một hỗn hợp gồm H2 và 3 hiđrocacbon N, P, Q Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí N hoặc P hoặc Q nếu thu được 17,92 lít CO2 và 14,4g H2O (thể tích các khí ở đktc) Hãy xác định cấu tạo của M?

A CH3CH2CH2CH2CH3

B CH3 CH CH( 3 2)

C CH3CH2CH CH 32

D CH3CH2CH2CH3

Câu 14: Đề hiđro hóa hoàn toàn hỗn hợp X gồm etan và propan có tỉ khối hơi so với hiđro là 19,2 ta thu

được hỗn hợp Y gồm eten và propen Thành phần phần trăm theo thể tích của eten và propen:

Câu 15: Khi crakinh một ankan khí ở điều kiện thường thu được một hỗn hợp gồm ankan và anken trong

đó có hai chất X và Y có tỉ khối so với nhau là 1,5 Công thức của X và Y là:

A C2H6 và C3H6 B C2H4 và C2H6 C C4H8 và C6H12 D C3H8 và C5H10

Câu 16: Thực hiện phản ứng tách (bẻ gãy liên kết C-C và C-H) butan thu được hỗn hợp A gồm các

hiđrocacbon và hiđro, hiệu suất phản ứng là 70% Khối lượng trung bình của hỗn hợp A là:

Câu 17: Sau khi tách hiđro hoàn toàn khỏi hỗn hợp X gồm etan và propan ta thu được hỗn hợp Y gồm

etilen và propilen Khối lượng phân tử trung bình của Y bằng 93,45% của X Thành phần phần trăm về thể tích của propan trong X là:

Câu 18: Khi nung butan với xúc tác thích hợp đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp T gồm CH4,

C2H6, C2H4, C3H6, C4H8, C4H6 và H2 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp T thu được 8,96 lít CO2 (đo ở đktc) và 9,0 gam H2O Mặt khác hỗn hợp T làm mất màu vừa hết 19,2 gam Br2 trong dung dịch nước brom Phần trăm về số mol của C4H6 trong T là

Câu 19: Nung nóng 7,84 lít butan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và C4H10 dư.Dẩn hỗn hợp A từ từ qua dung dịch brom (dư) thì có V lít khí thoát ra V lít khí có giá trị là:

Câu 20: Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa hỗn hợp M gồm etan và propan thu được hỗn hợp N gồm bốn

hiđrocacbon và hiđro Gọi d là tí khối của M so với N Nhận xét nào sau đây là đúng?

phản ứng crakinh xảy ra theo hướng (1)

Ta có: nC H phan umg 3 6 nBr 2 0,07(mol)

Khối lượng hỗn hợp khí thoát ra khỏi bình brom là: mkhí thoát ra = 0,13.44.0,5 = 2,86 (g)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

Khi dẫn hỗn hợp A qua dung dịch brom dư thì các anken bị giữ lại, khí ra khỏi bình dung dịch brom dư gồm H2, CH4, C2H6 và C4H10 dư.

Chọn 1 mol ankan ban đầú.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

n

4

N là C4H8

Khi đốt cháy N, hoặc P, hay Q đều cho số mol CO2 và H2O như nhau

Suy ra N, P, Q đều là đồng phân của nhau và có cùng công thức phân tử là C4H8

Ta thấy đáp án A là phù hợp nhất khi tách hiđro tạo thành 3 sản phẩm là đồng phân của nhau

Ankan ở thể khí là những ankan có nguyên tử C nhỏ hơn hoặc bằng 4

Mà CH4 và C2H6 không có phản ứng crackinh, chỉ có C3H8 và C4H10 CÓ khả năng bị crackinh.Với

1 Điếu kiện xảy ra phản ứng cộng

Cộng Hidro: hidrocacbon phải có liên kết C C  hoặc vòng 3 cạnh, 4 cạnh

Cộng Br2, HX: hidrocacbon phải có liên kết C C  (ngoài vòng benzen) hoặc có vòng 3 cạnh

Bài 1: Hỗn hợp khí X gồm hidro và một hidrocacbon Nung nóng 24,64 lít hỗn hợp X (đktc), có Ni xúc

tác, để phản ứng xảy ra hoàn toàn, biết rằng có hidrocacbon dư Sau phản ứng thu được 20,4 gam hỗn hợpkhí Y Tỉ khối hỗn hợp so với hidro bằng 17 Khối lượng hidro có trong hỗn hợp X là?

Đáp án C Bài 2: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) gồm 2 hidrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch

Brom 0,5M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol brom giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam Công thức phân tử của 2 hidrocacbon đó là?

+) Chất có M < 33,5 là anken � chỉ có thể là C2H4 � không có đáp án thỏa mãn

+) Chất có M < 33,5 là hidrocacbon chưa no có k 2� � chất đó là axetilen, chất còn lại phải là anken

Đáp án B Chú ý

Trên đây là một cách giải chi tiết và khá chuẩn mực, tuy nhiên vì đặc thù hình thức thi trắc nghiệm nên ta

có thể loại trừ bớt đáp án nhanh như sau:

Lượng Br2 chỉ giảm một nửa suy ra hidrocacbon phản ứng hết brom dư

Lời giải

nX = 0,1 mol

Từ tỉ lệ thể tích tính được nC H 2 2 0,04mol;nH 2 0,6mol

Khối lượng hỗn hợp đầu m m C H 2 2mH 2 0,04.26 0,06.2 1,16gam 

Khối lượng khí thoát ra 2

0,896

22,4

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:m m m 1,16 0,36 0,8gam1  2  

Khối lượng bình brom tăng thêm m1 =m~ m2 = 1,16 - 0,36 = 0,8 gam

Đáp án B Bài 4: Hỗn hợp ban đầu gồm 1 ankin, 1 anken, 1 ankan và H2 với áp suất 4 atm Đun nóng bình bới Ni xúc tác để thực hiện phản ứng cộng sau đó đưa bình về nhiệt độ ban đầu được hỗn hợp Y, áp suất hỗn hợp

Y là 3atm Tỉ khối hỗn hợp X và Y so với hidro lần lượt là 24 và x Giá trị của x là?

Y

X

X

mP

gam hidro Cho Y vào bình kín có dung tích V lít (đktc) có chứa Ni xúc tác Nung bình một thời gian sau

đó đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình bằng 7/9 atm Biết hiệu suất phản ứng hidro hóa của các anken bằng nhau và thể tích của bình không đổi Hiệu suất phản ứng hidro hóa là?

Vậy hiệu suất

thấy có khí thoát ra khỏi bình Lượng brom đã phản ứng là 20 gam Đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp X trên thu được 7,7 gam CO2 Hỗn hợp X gồm:

khăn của bài toán này Vì thế điều đầu tiên là phải biết cấu tạo các chất đề cho: axeton: CH3COCH3

acrolein: CH2 =CH-CHO; isopren: CH2=C(CH3)-CH = CH2

Bài 7: Đun nóng hỗn hợp A gồm 0,1 mol axeton; 0,08 mol acrolein; 0,06 mol isopren và 0,32 mol hidro

có Ni làm xúc tác, thu được hỗn hợp B gồm các khí và hơi Tỉ khối hơi của B so với không khí là

375/203 Hiệu suất H2 đã tham gia phản ứng cộng là:

Lời giải

Theo lí thuyết số mol hidro cần để phản ứng là

0,1.1+0,08.2+0,06.2=0,38>0,32Suy ra hidro thiếu, hiệu suất tính theo hidro

Khối lượng các chất trước phản ứng (cũng như sau phản ứng theo bảo toàn khối lượng):