Home Hóa 9 Hóa Học Lớp 9 Ôn HSG Hóa Học 9 TOÁN HIĐROCACBON

TOÁN HIĐROCACBON

Trang Anh Nam 12:26:00 PM

A+ A- Print Email

CHUYÊN ĐỀ 18: TOÁN HIĐROCACBON

Công thức phân tử tổng quát và công thức phân tử của chất tương đương với hỗn hợp.

Công thức một chất

Công thức chất tương đương

C_xH_y điều kiện: y 2x + 2

Hay C_nH_{2n + 2 – 2k} điều kiện: x, y, n N⁰Với k là tổng số liên kết và vòng.

Nếu mạch hở --> k = tổng số nối , kN.

CH, > 1; > 2

Hay C H₂ _{+ 2 - 2}

> 1; 0

k = 0: Ankan

C_nH_{2n + 2} ; n 1

C H₂ _{+ 2}; > 1

k = 1: Xiclôankan hay anken.

Xiclôankan: C_nH_2n ; n 3

Anken: C_nH_2n ; n 2

C H₂ ; > 2

k = 2 (mạch hở): Ankađien hay ankyn

Ankađien: C_nH_{2n – 2} ; n 3

Ankyn: C_nH_{2n – 2} ; n 2

C H₂ _{- 2} ; > 2

k = 4: Aren (3 + 1 vòng)

C_nH_{2n – 6} ; n 6

C H₂ _{- 6} ; > 6

1/ Phản ứng cộng:

Hiđrocacbon có nối , Xiclopropan, xiclobutan mới có phản ứng cộng.

- Cộng H₂: với chất xúc tác là Ni hoặc Pt nung nóng.

C_nH_{2n + 2 – 2k} + kH₂ ----> C_nH_{2n + 2}

C H₂ _{+ 2 - 2} + H₂ ----> C H₂ _{+ 2}

1mol mol 1mol

Hệ quả:

- Độ giảm số mol của hỗn hợp luôn luôn bằng số mol H₂ tham gia phản ứng.

- Tổng số mol hiđrocacbon sản phẩm và số mol hiđrocacbon nguyên liệu (dư) luôn luôn bằng số mol hiđrocacbon nguyên liệu ban đầu.

2/ Phản ứng cộng Br₂:

C H₂ _{+ 2 - 2}+ Br₂ ----> C H₂ _{+ 2 - 2}Br₂

Hệ quả:

_-Số mol hiđrocacbon tham gia phản ứng bằng số mol Br_2.

3/ Phản ứng cháy:

CH + ( + )O₂ ----> CO₂ + H₂O

C H₂ _{+ 2 - 2} + (3 + 1 - )/2 O₂ ----> CO₂ + ( + 1 - ) H₂O.

Hệ quả:

*) = 0, ta có:

C H₂ _{+ 2} + (3 + 1)/2 O₂ ----> CO₂ + ( + 1) H₂O

x mol x mol ( + 1)x mol

----> x = ( + 1)x - x

= số mol H₂O – số mol CO₂

Vậy ta có: C H₂ _{+ 2} cháy <---> số mol H₂O > số mol CO₂

và số mol C H₂ _{+ 2} = số mol H₂O - số mol CO₂

*) = 1, ta có:

C H₂ + 3/2 O₂ ----> CO₂ + H₂O

C H₂cháy <--> số mol H₂O = số mol CO₂

*) = 2, ta có:

C H₂ _{- 2} + (3 - 1)/2 O₂ ----> CO₂ + ( - 1) H₂O

x mol x mol ( - 1)x mol

----> x = x - ( + 1)x

= số mol CO₂ - số mol H₂O

Vậy ta có: C H₂ _{- 2} cháy <---> số mol H₂O < số mol CO₂

và số mol C H₂ _{- 2} = số mol CO₂ - số mol H₂O

*) Chú ý:

- Hỗn hợp hiđrocacbon ở thể khí thì: n 4 và 4

- Chỉ có những Ankyn – 1 (có nối 3 ở đầu mạch) mới có phản ứng thế AgNO₃/NH₄OH.

- Ngoại trừ CH CH, các ankyn còn lại khi bị hyđrat hoá cho sản phẩm chính là xêtôn.

- Nếu hiđrôcacbon bị hyđrat hoá mà tạo ra rượu đơn chức no thì hiđrocacbon này chính là anken (hay olefin)

Bài tập áp dụng:

Bài 1:

1. Hỗn hợp A gồm mêtan, axêtylen theo tỷ lệ thể tích là 1:1

a/ Tinh chế CH₄ từ hỗn hợp

b/ Tinh chế C₂H₂ từ hỗn hợp

2. Hỗn hợp A gồm axêtylen và hidro có tỷ khối so với hidro bằng 4.

a/ Tính % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A,

b/ Đốt nóng hỗn hợp trong bình kín có ít bột Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp khí B.

- Cho 1/2 khối lượng B đi qua dung dịch AgNO₃ trong NH₃ thấy tạo thành 0,12g kết tủa màu vàng. Tính khối lượng của C₂H₂ trong hỗn hợp B.

- Cho 1/2 lượng khí B qua dung dịch nước Brôm thấy bình nặng thêm 0,041(g). Tính khối lượng của êtylen có trong hỗn hợp B.

Hướng dẫn:

a/ Cho hỗn hợp đi qua nước Br₂ dư:

C₂H₂ + 2Br₂ C₂H₂Br₄

Tinh chế được CH₄

b/ Cho hỗn hợp đi qua dung dịch Ag₂O (NH₂)

C₂H₂ + Ag₂O C₂Ag₂ + H₂O

- Lọc lấy kết tủa hoàn tan bằng HNO₃

C₂Ag₂ + HNO₃ AgNO₃ + C₂H₂

a. Gọi một số mol của C₂H₂ là x -> nH₂ = 1 - x

Ta có: = 4

-> x = 0, 25

Ta có: C₂H₂ chiếm 25%; và H₂Chiếm 75%

b. Đốt nóng hỗn hợp

C₂H₂ + H₂ > C₂H₄

C₂H₂ + 3H₂ > C₂H₆

Hỗn hợp khí B; C₂H₂; C₂H₄; C₂H₆

Cho 1/2B đi qua dung dịch Ag₂O (NH₃)

C₂H₂ + Ag₂O C₂Ag₂ + H₂O

nC₂H₂ = nC₂Ag₂ = = 0,0005 (mol)

Khối lượng C₂H₂ có trong hỗn hợp B: 0,0005.2. 26 = 0,026(g)

- Cho 1/2 B đi qua dung dịch Br₂

Các phản ứng:

C₂H₄ + Br₂ C₂H₄ Br₂

C₂h₂ + 2Br₂ C₂H₂ Br₄

- Khối lượng của C₂H₄ trong hỗn hợp B là:

(0,041 - ). 2 = 0,056 (g)

Bài 2: Các hiđrocacbon A, B, C đều ở trạng thái khí ở điều kiện thường, xác định công thức của chúng bằng kết quả của từng thí nghiệm sau:

a, 1,4g chất A làm mất màu vừa đủ một dung dịch chứa 8g brôm.

b, Một thể tích V của B cháy cần 2,5V khí ôxi.

c, Tổng thể tích C và thể tích ô xi vừa đủ bằng tổng thể tích của khí CO₂ và hơi nước tạo thành, thể tích hơi nước đúng bằng thể tích CO₂.

a, theo TN ta có : M_A= = 28 (g)

Xét các trường hợp :- hiđrocacbon C_nH_2n+2 và C_nH_2n-2 không có trường hợp nào có M = 28g

- hiđrocacbon C_nH_2n : chỉ có C₂H₄ là thoả mãn M=28g vậy A là C₂H₄ (1đ)

b, Gọi công thức B là C_xH_y và đặt V_B = V₀

Ta có :C₂H₄ + (x+ ) O₂ xCO₂ + H₂O

V_O2 (x + )V₀

= x +

V_CxHy V₀

x, y phải thoả mãn điều kiện :

x, y là những số nguyên dương

2x-2 £ y £ 2x+2

Chỉ có nghiệm x=y=2 thoả mãn . Vậy B là C₂H₂

C, Ta có : C_nH_2n + (n+ )O₂ nCO₂ + nH₂O

-Theo PTHH V_CO2= V_H2O(hơi )

Nếu lấy VCnH2n =1 thì V_đầu= 1+ n +

V_cuối=V_đầu -> 1= -> n=2 Vậy C là C₂H₄

Bài 3: Hỗn hợp A gồm các khí mêtan, êtylen và axêtylen.

a. Dẫn 2,8 lít hỗn hợp A ở đktc qua bình đựng dung dịch nước Brôm thấy bình bị nhạt màu đi một phần và có 20g brôm phản ứng.

b. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 5,6 lit A đktc rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng 175,2 gam dung dịch NaOH 20% sau thí nghiệm thu được dung dịch chứa 1,57% NaOH.

Tính % theo thể tích của mỗi khí có trong hỗn hợp A.

Hướng dẫn:

Gọi x, y, z lần lượt là các số mol của CH₄ , C₂H₄ và C₂H₂ có trong 2,8 lít hỗn hợp:

n_hh = = 0, 125 mol

Khi cho 2,8 lít hỗn hợp đi qua bình đựng nướcBrôm chỉ có C₂H₄ và C₂H₂ phản ứng

Phương trình phản ứng:

C₂H₄ + Br₂ -> C₂H₄Br₂

C₂H₂ + 2 Br₂ -> C₂H₂Br

Ta có: nBr₂ = y + 2z = = 0, 125

Đốt cháy 5,6 lít hỗn hợp

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2h₂O

2x 2x

C₂H₄ + 3O₂-> 2CO₂ + 2H₂O

2y 4y

2C₂H₂ + O₂ -> 4 CO₂ + 2 H₂O

2z 4z

Ta có: n CO₂ = 2x + 4y + 4z = 0,375 + y

n NaOH = 0,876 mol

CO₂ + 2NaOH -> Na₂CO₃ + H₂O

1mol 2mol

n NaOH phản ứng = 2n CO₂ = 0,75 + 2y

n NaOH dư = 0, 876 - 0,75 - 2y = 0,126 - 2y

Ta có hệ phương trình

Giải hệ ta được: y = 0,025

x = z = 0, 05

% CH₄ = 40%

% C₂H₄ = 20%

% C₂H₂ = 40%

Bài 4: Hỗn hợp A gồm CH₄, C₂H₂ và một hiđrocacbon X có công thức

C_nH_{2n +2}. Cho 0,896 lít hỗn hợp A đi qua dung dịch Brom dư để phản ứng xảy rảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 0,448 lít hỗn hợp hai khí .

Biết rằng tỷ lệ số mol CH₄ và C_nH_{2n+ 2} trong hỗn hợp là 1:1, khi đốt cháy 0,896 lit A thu được 3,08gam CO₂ (ở ĐKTC).

a- Xác định công thức phân tử của Hiđrocacbon X

b- Tính thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A.

Hướng dẫn:

a- Khi cho hỗn hợp A qua dung dịch brom dư, có phản ứng:

C₂H₂ + 2Br₂ C₂H₂Br₄

Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và có hai khí thoát ra khỏi dung dịch brom, nên hai khí đó là CH₄ và C_nH_{2n+ 2}

Theo đề bài, VC₂H₂ tham gia phản ứng là: 0,896 - 0,448 = 0,448 (lít)

Vậy số mol C₂H₂ là: 0,448 = 0,02 (mol)

22,4

Gọi số mol của CH₄ là x. Theo bài => số mol của C_nH_{2n + 2} cũng là x.

Vậy ta có: x + x = 0,448 = 0,02 => x = 0,01.

22,4

Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy hỗn hợp:

2C₂H₂ + 5O₂ 4CO₂ + 2H₂O

0,02 mol 0,04 mol

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O

0,01 mol 0,01mol

2C_nH_{2n + 2} + (3n + 1) O₂ 2nCO₂ + 2 (n +1)H₂O

0,01 mol 0,01,n mol

Vậy ta có: n_CO2 = 0,04 + 0,01 +0,01n = 3,08 => n = 2

Vậy công thức phân tử của hiđrocacbon X là C₂H₆

b- Tính % thể tích các khí:

% VC₂H₂ = 0,448: 0,896 x 100% = 50%

% VCH₄ = % VC₂H₆ = (100% - 50%) : 2 = 25%

Bài 5: Người ta đốt cháy một hidrôcacbon no bằng O₂ dư rồi dẫn sản phẩm cháy đi lần lượt qua H₂SO₄ đặc rồi đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Khi thêm BaCl₂ dư vào dung dịch A thấy tác ra 39,4gam kết tủa BaCO₃ còn lượng H₂SO₄ tăng thêm 10,8gam. Hỏi hiđrô các bon trên là chất nào ?

Hướng dẫn:

- Sản phẩm cháy khi đốt Hiđrô cac bon bằng khí O₂ là Co₂; H₂O; O₂ dư. Khi dẫn sản phẩm cháy đi qua H₂SO₄ đặc thì toàn bộ H₂O bị giữ lại (do H₂SO₄đặc hút nước mạnh), do vậy lượng H₂SO₄ tăng 10,8gam, chính bằng lượng nước tạo thành ( = 10,8gam), khí còn lại là CO₂, O₂ dư tiếp tục qua dung dịch NaOH, xảy ra phản ứng giữa CO₂ và NaOH

Co₂ + 2NaOH ® Na₂CO₃ + H₂O (1)

CO₂ + NaOH ® NaHCO₃ (2)

Tuỳ thuộc vào số mol của CO₂ và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hoà Na₂CO₃ lẫn muối axit NaHCO₃)

* Trường hợp 1:

NaOH dư, sản phẩm của phản ứng giữa CO₂ và NaOH chỉ là muối trung hoà. Dung dịch A gồm Na₂CO₃ + H₂O

Khi phản ứng với dung dịch BaCl₂, toàn bộ muối gốc cacbonat bị chuyển thành kết tủa BaCO₃.

Na₂CO₃ + BaCl₂ ® BaCO₃ + 2NaCl (3)

Ta có: =

Vì: =

® = 0,2 (mol)

Trong khi: =

Suy ra: Tỷ số không tồn tại hiđrô các bon no nào như vậy vì tỷ số nhỏ nhất là ở CH₄ cháy

* Trường hợp 2:

- Như vậy NaOH không dư. Nghĩa là NaOH phản ứng hết. Đồng thời tạo ra cả muối axít và muối trung hoà (cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra, lượng CO₂ phản ứng hoàn toàn, lượng CO₂ bị giữ lại hoàn toàn)

- Theo phương trình (1) n_NaOHban đầu = 0,35 . 2 = 0.7 (mol)

n_NaOH = 2. = 2 . = 2 . 0,2 = 0,4 (mol)

® ở (1) = 0,2 (mol) (*)

Lượng NaOH còn lại: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol). Tham gia phản ứng (2)

- Theo phương trình (2): = n_NaOH= 0,3 (mol) (**)

- Vậy từ (*), (**) lượng khí CO₂ tạo thành trong phản ứng cháy là

= 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol)

Gọi CTHH hiđrô các bon no là C_nH_2n+2(n ³ 1)

Phản ứng cháy;

CnH_2n+2 + ® n Co₂ + (n + 1)H₂O

Do đó;

Vậy hiđrô các bon cần tìm có công thức hoá học C₅H₁₂

Bài 6: Cho biết X chứa 2 hoặc 3 nguyên tố trong số các nguyên tố C; H; O.

1/ Trộn 2,688lít CH₄ (đktc) với 5,376lít khí X (đktc) thu được hỗn hợp khí Y có khối lượng 9,12g. Tính khối lượng phân tử X.

2/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợpY. Cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,48 mol Ba(OH)₂ thấy tạo ra 70,92g kết tủa. Xác định CTPT và viết CTCT của X.

Hướng dẫn:

1/ Số mol các chất = = 0,12 mol

n_x = = 0,24 mol

m_x = 9,12 . 0,12 . 16 = 7,2

=> M_x = = 30

2/ Các PTHH có thể xảy ra gồm:

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O (1)

C_xH_yO_z + (x + - )O₂ -> xCO₂ + H₂O (2)

CO₂ + Ba(OH)₂ -> BaCO₃ + H₂O (3)

CO_2dư + H₂O + BaCO₃ -> Ba(HCO₃)₂ (4)

Xảy ra 2 trường hợp:

a, Trường hợp 1: CO₂ thiếu -> không có PTHH(4)

= = = 0,36 mol

lượng CO₂ do CH₄ tạo ra theo PT (1) = = 0,12 mol. Do đó lượng CO₂ do X tạo ra = 0,36 - 0,12 = 0,24 mol. Như vậy số nguyên tử C trong X = = 1

12 . 1 + y + 16z = 30 hay y + 16z = 18.

Cặp nghiệm duy nhất z = 1 và y = 2 O

=> CTPT là CH₂O CTCT là H - C

b, Trường hợp 2: CO₂ dư có PTHH (4)

Lúc đó n CO₂ = 0,48 + ( 0,48 - 0,36 ) = 0,6 mol

đủ dư

do X tạo ra = 0,6 - 0,12 = 0,48 mol

-> nguyên tử C trong X = = 2

ta có 12 . 2 + y + 16z = 30

<=> 24 + y + 16z = 30 <=> y + 16z = 6

Cặp nghiệm duy nhất z = 0 ; y = 6 H H

CTPT là C₂H₆ CTCT là H - C - C - H

H H

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 1 hỗn hợp khí gồm 2 hidrocacbon có công thức tổng quát C_nH_2n và C _mH_{2m + 2}. (4 ³ m ³ 1); (4 ³ n ³ 2) cần dùng 35,2g khí O₂.

Sau phản ứng thu được 14,4g H₂O và lượng khí CO₂cóthể tích bằng thể tích của hỗn hợp khí ban đầu.

a. Tính % thể tích của hỗn hợp khí ban đầu.

b. Xác định CTPT và CTCT cơ thể có của các hidrocacbonat nói trên.

n = =1,1 mol

n = = 0,8 mol

Gọi a, b lần lượt là số mol của 2 hiđrocacbon C_nH_2nvà C_mH_{2m + 2}

Ta có PTHH

C_nH_2n +O₂ à n CO₂ + n H₂O

a. na na

C_mH_{2m + 2} + à m CO₂ + (m +1)H₂O

b (). b mb (m+1)b

n = + b = 1,1 (1)

n = na + (m+1)b = 0,8 (2)

n CO₂ = na+ mb = (a+b) (3)

Giải hệ PT ta được a = 0,2

b = 0,1

à % C_nH_2n =0,2/0,3 x 100% » 66,7%

a. % C_mH_{2m + 2} = 100% - 66,7% = 33,3 %

b. na + mb = ( a +b)

à 0,2n + 0,1m = x 0,3

2n + m = 7

n	2	3
m	3	1

à Các hiđrocacbon có CT: C₂H₄ và C₃H₈

C₃H₆và CH₄

Bài 8: Cho hỗn hợp A gồm C₂H₄và C₂H₂. Lấy 2,96g hỗn hợp A đem đốt cháy hoàn toàn thu được m₁g CO₂ và m₂g H₂O. Lấy 0,616 lít A(đktc) cho phản ứng với lượng dư nước Brôm thấy có 6,8g Br₂ tham gia phản ứng (phản ứng xảy ra hoàn toàn).

a, Viết PTPƯ.

b, Tính % theo khối lượng và theo thể tích của mỗi hiđrocacbon trong A.

c, Tính m₁ và m₂.

a) (1 điểm) C₂H₄ + O₂ ® 2CO₂ + 2H₂O (1)

C₂H₂ + O₂ ® 2CO₂ + H₂O (2)

C₂H₄ + Br₂ ® C₂H₄Br₂ (3)

C₂H₂ + 2Br₂ ® C₂H₂Br₄ (4)

b) và

Gọi số mol C₂H₄ là a mol

C₂H₂ là b mol

Theo PT (3) và (4) ta có hệ PT: mtrong 0,0275 mol hỗn hợp : 0,0125.28 = 0,35 g.

mtrong 0,0275 mol hỗn hợp : 0,015.26 = 0,39g.

Tổng khối lượng = 0,35 + 0,39 = 0,74 g

Tỷ lệ 2,96g : 0,616 lít = 2,96 : 0,74 = 4:1

® Số mol C₂H₄ và C₂H₂ trong 2,96 g hỗn hợp là:

% C₂H₄ theo V bằng:

% C₂H₂ theo V bằng 100%- 45,45% = 54,55%

% C₂H₄ theo m bằng

% C₂H₂ theo m bằng 100%- 47,3%= 52,7%

c, Tính m₁, m₂

Theo PT (1) và (2):

n= 2n+ 2n = 0,1 + 0,12 = 0,22 (mol)

® m₁ = 0,22.44= 9,68(g)

n = 2n+ 2n = 2.0,05 + 0,06 = 0,16 (mol)

® m₂ = 0,16.18 = 2,88(g)

Bài 9: Cho 3,36 lít hỗn hợp khí A (ĐKTC) gồm hiđro cacbon X có công thức C_nH_{2n + 2} và hiđro cacbon Y (công thức C_mH_2m) đi qua bình nước Brom dư thấy có 8 gam brom tham gia phản ứng. Biết 6,72 lít hổn hợp A nặng 13 gam, n và m thoả mản điều kiện: 2 £ n; m £ 4.

Tìm công thức phân tử 2 hiđro cacbon X; Y.

Hướng dẫn:

Cho hổn hợp khí qua dd nước brom

X: C_nH_{2n + 2} + Br₂ ® Không phản ứng

Y: C_mH_2m + Br₂ ® C_mH_2mBr₂

Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có:

a + b = = 0,15 (mol)

n_Y= n_Brom = b = = 0,05 (mol Þ a = 0,1 mol

Theo khối lượng hỗn hợp:

(14n + 2)0,1 + 14m . 0,05 = 13 . = 6,5

Rút gọn: 2n + m = 9

Vì cần thoả mản điều kiện 2 £ n; m £ 4. ( m, n nguyên dương)

Chỉ hợp lí khi n = m = 3

Vậy công thức phân thức phân tử X là C₃H₈; Y là C₃H₆.

Bài 10: Một hỗn hợp gồm khí Metan, Etilen có thể tích 5 lít được trộn lẫn với 5 lít khí Hiđro rồi nung đến 250⁰C có bột kền xúc tác cho đến khi phản ứng kết thúc. Sau khi trở lại những điều kiện lúc đầu. Về nhiệt độ và áp suất thể tích tổng cộng chỉ còn lại 8 lít được dẫn qua dung dịch nước Brom. Hỏi

1) Dung dịch Brom có bị mất màu không ?

2) Tính thành phần % theo thể tích của CH₄ và C₂H₄ trong hỗn hợp lúc đầu

3) Nếu thay C₂H₄ bằng cùng thể tích của C₂H₂ thì sau phản ứng thể tích tổng cộng bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn:

a) Khi trộn hỗn hợp khí CH₄; C₂H₄ với khí H₂ đến khi phản ứng kết thúc có nghĩa phản ứng đã xảy ra hoàn toàn và chỉ có C₂H₄ phản ứng với H₂.

PTHH : C₂H₄+ H₂ C₂H₆

Theo phản ứng ta có n _C2H4 = n_H2

Mà theo bài ra : n_C2H4 < n_H2 nên sau phản ứng có H₂ (dư) và CH₄ ; C₂H₆ là những chất không phản ứng với dd Brom. Nên Brom không mất màu.

b) Theo phản ứng trên : Vh hợp giảm = V_C2H4 đã phản ứng.

=> V_C2H4 = 5 + 5 - 8 = 2 (lít)

% C₂H₄

% CH₄ = 100% - 40% = 60%

c) Nếu thay C₂H₄ + 2H₂ C₂H₆

Theo PTHH :

V_H2 = 2V_C2H₂ = 2.2 = 4 (l)

=> V_H2 (dư) = 5 - 4 = 1 (lít)

V_hh = 3 +2 + 1 = 6 (lít).

Bài 11: Hợp chất hữu cơ A chỉ chứa hai nguyên tố X và Y. Đốt cháy hoàn toàn m gam A thu được đúng m gam H₂O. A có phân tử khối trong khoảng 150 < M < 170.

a. X và Y là nguyên tố gì?

b. Xác định công thức đơn giản nhất (công thức trong đó tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố là tối giản) và công thức phân tử của A.

Hướng dẫn:

- Nêu được vì A là hợp chất hữu cơ nên trong X và Y phải có một nguyên tố là C.

Mặt khác khi đốt A thu được H₂O. Vậy X và Y là C và H

- Viết được phương trình tổng quát:

CxHy + (x +)O₂ ® xCO₂ +H₂O

a . a

- Lập được hệ thức a(mol) C_xH_y => .a(mol) H₂O ®

Mà M_A = và M_HO = = 18 => a.M_A = 9.a.y => M_A= 9y.

Vì 150 < M < 170 nên 16 < y < 19.

Ta có:

y	16 17	18	19
M_A	145 156	162	171

Vì nếu M = 156, y = 17 thì x = 11,5 (loại). Vậy chỉ có y = 18, x = 12 và M = 162 là phù hợp.

Þ Công thức phân tử của A là: C₁₂H₁₈

Công thức đơn giản nhất là: (C₂H₃)_n

Bài 12: Hỗn hợp khí B chứa mêtan và axetilen.

1. Cho biết 44,8 lít hỗn hợp B nặng 47g. Tính % thể tích mỗi khí trong B.

2. Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít hồn hợp B và cho tất cả sản phẩm hấp thụ vào 200ml dung dịch NaOH 20% (D = 1,2 g/ml). Tính nồng độ % của mỗi chất tan trong dung dịch NaOH sau khi hấp thụ sản phẩm cháy.

3. Trộn V lít hỗn hợp B với V^' Hiđrôcacbon X (chất khí) ta thu được hỗn hợp khí D nặng 271g, trộn V' lít hỗn hợp khí B với Vlít Hiđrocacbon X ta thu được hỗn hợp khí E nặng 206g. Biết V' - V = 44,8 lít. Hãy xác định công thức phân tử của Hiđrocacbon X. Các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Hướng dẫn:

1. Gọi n là số mol C₂H₂ trong 1 mol hỗn hợp B ta có phương trình về khối

lượng mol: M_B = 26n +16 (1 - n) = 47/2 = 23,5 => n = 0,75 tức axetilen= 75%,

mêtan = 25%

2. Các phương trình:

2C₂H₂ + 5O₂ 4CO₂+2H₂O (1)

CH₄+ 2O₂ CO₂+2H₂O (2)

Tính n_B = 0,4 mol , trong đó có 0,3mol C₂H₂ và 0,1mol CH₄

Theo các phản ứng : 1;2:

Tổng mol CO₂ = 0,3 x 2 + 0,1 x 1 = 0,7 mol

Tổng mol H₂O = 0,3 x 1 + 0,1 x 2 = 0,5 mol

Số mol NaOH = 200x 1 ,2 x 20 /100x40 = 1,2mol

Vì: số mol CO₂< số mol NaOH < 2 x số mol CO₂.

Do đó tạo thành 2 muối :

CO₂+ 2NaOH Na₂CO₃ + H₂O (3)

CO₂ +NaOH NaHCO₃ (4)

Gọi a, b lần lượt là số mol Na₂CO₃ và NaHCO₃ Ta có:

a + b = 0,7

=> a = 0,5mol Na₂CO₃

2a +b = 1,2

b = 0,2mol NaHCO₃

Khối lượng dung dịch NaOH sau khi hấp thụ CO₂ vàH₂O là:

200x 1,2+ 0,7 x 44 + 0,5 x 18 = 279,8 g

Vậy % N₂CO₃=106 x 0,5 x 100/279,8 = 18,94%

% NaHCO₃ = 84 x 0,2 x 100/279,8 = 6%

3- Ta có các phương trình về hỗn hợp D và E:

V . 23,5 + V' .M = 271 (a)

22,4 22,4

V' . 23,5 + V .M = 206 (b)

22,4 22,4

Mặt khác: V' - V = 44,8 lít (c)

Trong đó: M là khối lượng phân tử của HiđrocacbonX.

Từ (a), (b) và (c) giải ra ta được M = 56

Gọi công thức X là C_XH_Y ta có: 12 x + y = 56

Suy ra công thức của X là C₄H₈

Bài 13: Hỗn hợp X ở (đktc) gồm một ankan và một anken. Cho 3,36 (l) hỗn hợp X qua bình nước Brom dư thấy có 8(g) Brôm tham gia phản ứng. Biết 6,72 (l) hỗn hợp X nặng 13(g).

1, Tìm công thức phân tử của ankan và anken, biết số nguyên tử cacbon trong mỗi phân tử không quá 4.

2, Đốt cháy hoàn toàn 3,36 (l) hỗn hợp X và cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch NaOH (dư), sau đó thêm BaCl₂ dư thì thu được bao nhiêu (g) chất kết tủa?

Hướng dẫn:

Đặt CTPT của X, Y lần lượt là C_nH_{2n + 2} và C_mH_2m

Điều kiện: 1 £ n £ 4 và 2 £ m £ 4 ( m, n nguyên dương)

Cho hổn hợp khí qua dd nước brom

X: C_nH_{2n + 2} + Br₂ ® Không phản ứng

Y: C_mH_2m + Br₂ ® C_mH_2mBr₂

Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có:

a + b = = 0,15 (mol)

n_Y= n_Brom = b = = 0,05 (mol Þ a = 0,1 mol

Theo khối lượng hỗn hợp:

(14n + 2)0,1 + 14m . 0,05 = 13 . = 6,5

Rút gọn: 2n + m = 9

Vì cần thoả mãn điều kiện: 1 £ n £ 4 và 2 £ m £ 4 ( m, n nguyên dương)

Chỉ hợp lí khi n = m = 3

Vậy công thức phân thức phân tử X là C₃H₈; Y là C₃H₆.

2/ Ta có các PTHH xảy ra:

C₃H₈ + 5O₂ ----> 3CO₂ + 4H₂O

0,1 0,3 mol

2C₃H₆ + 9O₂ -----> 6CO₂ + 6H₂O

0,05 0,15 mol

CO₂ + 2NaOH -----> Na₂CO₃ + H₂O

0,45 0,9 0,45 mol

BaCl₂ + Na₂CO₃ ----> BaCO₃ + 2NaCl

0,45 0,45 -----> 0,45 mol

m_rắn = 0,45 . 197 = 88,65g

Labels

Technology

Breaking News

TOÁN HIĐROCACBON

H H

Author Name

Biểu mẫu liên hệ