Thiết kế và xây dựng bài tập Hóa hữu cơ phần “Hydrocarbon” theo yêu cầu của Chương trình GDPT năm 2018.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
KHOA HÓA HỌC


PHỤ LỤC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế và xây dựng bài tập Hóa hữu cơ phần
“Hydrocarbon” theo yêu cầu của Chương trình GDPT năm
2018.

Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Đức Mạnh
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận _ Lớp 18SHH
Đà Nẵng, ngày 19 tháng 05 năm 2022

1


HYDROCARBON NO – ALKANE

Hệ thống bài tập: Gồm 4 dạng cơ bản
Dạng 1: Bài tập về đồng phân và danh pháp
Dạng 2: Bài tập về tính chất hóa học
Dạng 3: Bài tập tính tốn
Dạng 4: Bài tập giải thích vấn đề

2


CHƯƠNG 2

1

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP

Dạng 1.1: Đồng phân
Ví dụ: Hãy viết đồng phân cấu tạo
của C5H12

 Bước 1: Số carbon cần viết: 5 nguyên
tử C.
 Bước 2: Viết mạch C dưới dạng thẳng
n nguyên tử C. Được đồng phân thứ nhất
 Bước 3: Vì đây là C5 > C4 nên ta tiến
hành bẻ nhánh cắt 1 C đi dạng (4+1)
(còn 1 nguyên tử C nên đặt nó ở các vị
trí tránh ở đầu mạch và xét ở vị trí đối
xứng như trên)

1.1 Phương pháp giải
 Cách viết đồng phân:
 Bước 1: Xác định số carbon cần viết.
 Bước 2: Ưu tiên viết mạch carbon theo mạch thẳng.
 Bước 3: Từ C4 trở đi bắt đầu bẻ nhánh (chú ý đặt
nhánh không gắn ở đầu mạch và để ý tính đối xứng của
mạch tránh trùng lặp).
 Bước 4: Điền H để đảm bảo hóa trị của các ngun
tố.
 Cách tính số đồng phân:

Sau đó ta tiến hành bẻ nhánh cắt 2 C
dạng (3+1+1) như sau:

CTTQ của Alkane: CnH2n+2 (n ≥ 1).
Alkane chỉ có đồng phân mạch carbon và từ C4 trở đi
mới xuất hiện đồng phân:
3Cơng thức tính nhanh: 2n-4 +1

 Bước 4: Điền H để đảm bảo hóa trị
các nguyên tố.
Vậy C5H12 có 3 đồng phân cấu tạo.

1.2 Bài tập vận dụng
1.2.1 Bài tập tự luận:

 Câu 1: Hãy viết các đồng phân cấu tạo  Câu 2: Hãy viết công thức phân tử của các
mạch hở của các hydrocarbon no có cơng thức
phân tử sau:

alkane dưới đây và cho biết số đồng phân cấu tạo.

a. C4H10

a. Alkane E có chứa 4 nguyên tử C.

b. C6H14

b. Alkane F có chứa 12 nguyên tử H.

c. C8H18

c. Alkane G có tổng số nguyên C và H là

20.

 Câu 3: Hãy cho biết trong bốn công thức cấu tạo, công thức nào là đồng phân của chất (A),
cơng thức nào là chính chất (A).
3


CHƯƠNG 2

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP

(A)

(B)

(D)
(C)
1.2.1

Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Alkane A có cơng thức đơn giản

Câu 4: Alkane B có cơng thức đơn

nhất là C4H10. Số đồng phân cấu tạo của A
là

giản nhất là C6H14. Số đồng phân cấu tạo
của B là

A. 1.
B. 3.

A. 2.

C.3.

B. 4.

D.5.

C. 2.
D. 4.

Câu 2: Trong các công thức cấu tạo sau,

Câu 5: Trong bốn công thức cấu tạo

công thức nào là đồng phân cấu tạo của
C4H10?

sau, hãy cho biết đâu là đồng phân cấu
tạo của C5H12 ở dạng mạch có nhánh?

A.

A.

B.

B.

C.
D.

C.
D.

4


CHƯƠNG 2

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP

Câu 3: Cơng thức phân tử của alkane có

Câu 6: Cho các công thức phân tử

chứa 14 nguyên tử H là

sau: C2H6; C3H8; C4H10; C5H12. Hãy cho
biết công thức phân tử nào có 3 đồng
phân cấu tạo?

A. C3H14.
B. C5H14.

C. C4H14.

D. C6H14.

A. C2H6

C. C4H10

B. C3H8

D. C5H12

2 Dạng 1.2: Danh pháp
2.1 Phương pháp giải
Dạng 1.2.1: Tên thay thế
Theo IUPAC, tên của một số alkane và nhóm ankyl khơng phân nhánh được gọi theo bảng sau:
Bảng 1.1. Danh pháp của một số alkane không nhánh và tên tốc alkyl tương ứng
CTCT

CTPT

Tên

Gốc alkyl

Tên gốc

CH4

CH4

Methane

CH3 ̶

Methyl

CH3CH3

C2H6

Ethane

CH3 ̶ CH2 ̶

Ethyl

CH3CH2CH3

C3H8

Propane

CH3 ̶ CH2 ̶ CH2 ̶

Propyl

CH3[CH2]2CH3

C4H10

Butane

CH3 ̶ [CH2]2 ̶ CH2 ̶

Butyl

CH3[CH2]3CH3

C5H12

Pentane

CH3 ̶ [CH2]3 ̶ CH2 ̶

Pentyl

CH3[CH2]4CH3

C6H14

Hexane

CH3 ̶ [CH2]4 ̶ CH2 ̶

Hexyl

CH3[CH2]5CH3

C7H16

Heptane

CH3 ̶ [CH2]5 ̶ CH2 ̶

Heptyl

CH3[CH2]6CH3

C8H18

Octane

CH3 ̶ [CH2]6 ̶ CH2 ̶

Octyl

CH3[CH2]7CH3

C9H20

Nonane

CH3 ̶ [CH2]7 ̶ CH2 ̶

Nonyl

CH3[CH2]8CH3

C10H22

Decane

CH3 ̶ [CH2]8 ̶ CH2 ̶

Decyl

 Cách gọi tên Alkane:
- Alkane không phân nhánh:

Tên alkane = tên mạch chính + ane.

Lưu ý: + Cần nhớ tên mạch chính của 10 alkane
+ Tên gốc ankyl đổi đuôi an thanh đuôi yl.
- Alkane phân nhánh:
 Bước 1: Chọn mạch C là mạch dài nhất làm mạch chính.

5


CHƯƠNG 2

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP

 Bước 2: Đánh số thứ tự C gần mạch nhánh nhất sao cho tổng vị trí nhánh là nhỏ nhất và số
nhánh là lớn nhất.
 Bước 3: Tên alkane = số thứ tự của nhánh + tên nhánh + tên mạch chính.
Lưu ý: + Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì gọi thêm số đếm: 2- di, 3- tri, 4- tetra, ...
+ Nếu có nhiều nhánh khác nhau thì gọi tên theo thứ tự chữ cái trong bảng chữ cái tiếng việt.
Dạng 1.2.2: Tên thông thường
- Trong trường hợp khơng có nhóm thế, IUPAC vẫn cho dùng các tên khơng hệ thống sau đây:
- Tên gọi của nhóm ankyl phân nhánh được quy định như sau:

+ Sec: gốc ở vị trí C bậc hai.
+ Ter: gốc ở vị trí C bậc ba.
+ Neo: 3 nhóm methyl ở đầu mạch.
+ Iso: 2 nhóm methyl ở đầu mạch.
Tên gọi của một số nhánh hay gặp
Isopropyl

Ter-butyl

Ter-pentyl

Sec-butyl

Bậc của Alkane
Bậc của một nguyên tử C ở phần tử alkane bằng số nguyên tử C liên kết trực tiếp với nó.
Alkane chỉ chứa C bậc I và II là alkane không phân nhánh (mạch thẳng), cịn phân tử có chứa C
bậc III hoặc bậc IV là alkane phân nhánh.

2.2 Bài tập vận dụng
6


CHƯƠNG 2

2.2.1

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP

Bài tập tự luận

 Câu 1: Hãy gọi tên các công thức cấu tạo dưới đây theo tên IUPAC và chỉ rõ bậc của từng
nguyên tử C.
a.
(1)

(2)

(3)

b.

(4)

(5)

c.

(6)

 Câu 2: Viết các công thức cấu tạo của các dãy chất sau:
a. Methane, propane, hexane.
b. 2-methylbutane; 2,2-dimethylpropane.
c. 3-ethyl-2-methylheptane; 3,3-diethylpentane.
2.2.2

Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Tên gọi (theo danh pháp IUPAC)

Câu 6: Tên gọi (theo danh pháp IUPAC)

của alkane sau là

của alkane sau:

A. 2,2-dimethylpentane.

A. 2-methyl-3-butylpentane.

B. 2,3-dimethylhexane.

B. 3-ethyl-2-methylheptane.
7


C. 2,2-methylhexane.

C. 3-isopropylheptane.

D. 2,2-dimethylhexane.

D. 2-methyl-3-ethyl-heptane.

Câu 2: Một đồng phân của C6H14 có cơng

Câu 7: Một đồng phân của C5H12 có công

thức cấu tạo như sau:

thức cấu tạo như sau:

CH3
1

2

C H3 ̶ C

1

2

C H3 ̶ C
3

3

4

̶ C H 2 ̶ C H3

4

̶ C H2 ̶ C H3

CH3

CH3

Nguyên tử carbon trong mạch chính có bậc

cao nhất được đánh số thứ tự là

Bậc của nguyên tử carbon số 2 trong mạch
chính là
A. bậc I.

C. bậc II.

B. bậc III.

D. bậc IV.

Câu 3: Tên gọi của alkane sau:

A. số 1.

C. số 3.

B. số 2.

D. số 4.

Câu 8: Tên gọi của alkane sau:

theo danh pháp IUPAC là

theo

danh

pháp

IUPAC là

A. 2,2-dimethylpropane.
B. 2-dimethylpropane.

A. pentane.

C. 2,2-methylpropane.

B. 2-dimethylbutane.

D. 3-methylpropane.

C. 3-methylbutane.
D. 2-methylbutane.

Câu 4: Cho dãy gồm các alkane: butane,

Câu 9: Trong phân tử hydrocarbon X có

isobutane, isopentane, neopentane. Alkane

tỉ lệ khối lượng 𝑚𝐶 : 𝑚𝐻 = 5 : 1. Đồng phân

nào trong dãy có chứa C bậc IV?

cấu tạo của X có mạch carbon khơng phân

A. Butane.

nhánh có tên gọi là

C. Isobutane.

A. butane.
8

C. hexane.


CHƯƠNG 2

B. Isopentane.

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP

D. Neopentane.

B. pentane.

D. heptane.

Câu 5: 2,2,3,3-tetramethylbutane có bao

Câu 10: Cho alkane có cơng thức cấu tạo

nhiêu ngun tử C và H trong phân tử?

như sau: (CH3)2CHCH2C(CH3)3.

A. 8C; 16H

B. 8C; 14H

Tên gọi của alkane là

C. 8C; 12H

D. 8C, 18H

A. 2,2,4-trimethylpentane.
B. 2,4-trimethylpethane.
C. 2,4,4-trimethylpentane.
D. 2-dimethyl-4-methylpentane

9


CHƯƠNG 2

DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ TÍNH CHẤT HĨA HỌC

1 Phương pháp giải
1.1

Sơ đồ tư tuy về tính chất hóa học của alkane

TÍNH CHẤT

HĨA HỌC
CỦA ANKAN

PHẢN ỨNG THẾ

Tác nhân thế
halogen: Cl2, Br2, ...
𝑎𝑠

 CnH2n+2+aX2 →
CnH2n+2-aXa+ aHX
Nguyên tử H liên
kết với nguyên tử C
bậc cao dễ bị thế hơn
H liên kết với C bậc
thấp.

PHẢN ỨNG
CRACKING

Cracking xúc tác:
450 -5500, xt
alumosilicat hoặc
nhôm chlororua (cơ
chế dị li).

PHẢN ỨNG

PHẢN ỨNG

OXI HĨA

REFORMING

Phản ứng oxi hóa
hồn tồn:
 CnH2n+2 +
𝒕𝒐

𝟑𝒏+𝟏
𝟐

O2 → nCO2 + (n+1)
H2O

𝒕𝒐

 CnH2n+2 →
CxHx+2+ CyH2y

•Số mol H2O> Số
mol CO2

(n= x+y, x≥1, y≥2)

•Số mol alkane = n
H2O - n CO2

Cracking nhiệt:
550- 650OC (cơ chế

gốc).

Phản ứng oxi hóa
khơng hồn tồn:
Các ankan bị oxi hóa
khơng hồn tồn
tạo ra những sản
phẩm khác nhau
(HCHO, C, ...).

10

Phản ứng này nhằm
thay đổi cấu cấu trúc
của hydrocarbon theo
hướng đồng phân hóa
(tăng chỉ số octan) mà
không
gây
ra
những đổi đáng kể về
khối lượng phân tử.
 Điều kiện: p: 35-65
atm, to:450-500oC, xt
Pd, Pt, nhôm oxit hoặc
nhôm slicat.
Phản ứng này bắt
đầu từ sự dehydro hóa
ankan thành anken có
thể tạo ra theo hai

hướng đồng phân hóa
tạo alkene mạch
nhánh hoặc vịng hóa
rồi thơm hóa.


CHƯƠNG 2

1.2

DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ TÍNH CHẤT HĨA HỌC

Cách xác định xác định sản phẩm chính phụ ở phản ứng thế
Cách xác định sản phẩm chính và sản phẩm phụ

Nguyên tắc: Khi phản ứng xảy ra theo tỉ lệ 1:1 (a = 1) thì trong phân tử alkane có bao nhiêu
vị trí carbon khác nhau cịn hydro sẽ cho ta bấy nhiêu dẫn xuất monohalogen. Khi đó sản phẩm
chính tạo ra ưu tiên thế vào nguyên tử C có bậc cao nhất, bởi vì gốc tự do có bậc càng cao càng
bền.
 Nguyên tử hydro liên kết với nguyên tử carbon bậc cao sẽ là sản phẩm chính.
 Nguyên tử hydro liên kết với nguyên tử carbon bậc thấp hơn sẽ là sản phẩm phụ.

1.3

Bài tập vận dụng
1.3.1 Bài tập tự luận

Câu 1: Viết phương trình hóa học của các phản ứng sau:
a. Propane tác dụng với chloro (theo tỉ lệ mol 1:1) khi chiếu sang.
b. Tách một phân tử hydro từ phân tử propane.

c. Đốt cháy hexane.
d. Oxi hóa khơng hồn thồn methane trong khơng khí có xúc.

Câu 2: Hồn thành chuỗi phản ứng sau bằng phương trình hóa học:

11


CHƯƠNG 2

DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ TÍNH CHẤT HĨA HỌC

Câu 3: Alkane X khơng có nhánh có cơng thức đơn giản nhất là C4H10
a. Tìm CTPT. Viết CTCT và gọi tên.
b. Viết phương trình phản ứng X Cl2 có ánh sáng. Xác định sản phẩm chính.
1.3.2 Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Hợp chất Z sau đây có thể tạo được

Câu 6: Cho isopentane tác dụng Cl2 theo

bao nhiêu dẫn xuất monohalogen?

tỉ lệ 1:1 về số mol, có ánh sáng. Sản phẩm
monochloro nào dễ hình thành nhất là

CH3 - CH - CH2 - CH3

A. 3-methylpentane.
CH3

B. 2,3-dimethylbutane.

A.1

C. 2

B.3

D. 4

C. 2- methylpropane.
D. butane.

Câu 2: Sản phẩm của phản ứng thế Chloro

Câu 7: Khi Chloro hoá hỗn hợp 2 alkane

(1:1, ánh sáng) vào 2,2-dimethyl propane là

người ta chỉ thu được 3 sản phẩm thế

(1) CH3C(CH3)2CH2Cl

monochloro. Tên gọi của 2 alkane đó là

(2) CH3C(CH2Cl)2CH3

A. ethane và propanee.

(3) CH3ClC(CH3)3

B. propane và iso butane.

A. (1), (2).

B. (2), (3).

C. (2).

D. (1).

C. iso butane và pentane.
D. neo pentane và ethane.

Câu 3: Alkane nào sau đây chỉ cho 1 sản Câu 8: Cho 4 chất: CH4, C2H6, C3H8,
phẩm thế duy nhất khi tác dụng với Cl2 (as) C4H10. Số lượng chất tạo được một sản phẩm
theo tỉ lệ mol (1:1)

thế monocle duy nhất là

(1) CH3CH2CH3.

A. 1.

B. 2.

(2) CH4.

C. 3.

D.4.

(3) CH3C(CH3)2CH3.
(4) CH3CH3.
(5) CH3CH(CH3)CH3.
12


CHƯƠNG 2

DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ TÍNH CHẤT HĨA HỌC

A. (a), (e), (d).

B. (b), (c), (d).

C. (c), (d), (e).

D. (a), (b), (c), (e), (d)

Câu 4: Cho dãy gồm các alkane: butane, Câu 9: Trong phân tử hydrocarbon X có tỉ
isobutane, isopentanee, neopentane. Alkane lệ khối lượng mC : mH = 5 : 1. Đồng phân cấu
nào trong dãy có chứa C bậc IV?

tạo của X có mạch carbon khơng phân nhánh

A. Butane

C. Isobutane

có tên gọi là

B. Isopentane

D. Neopentane A. butane.

C. hexane.

B. pentane.

D. heptane.

Câu 5: Khi cho 2-methylbutane tác dụng Câu 10: Có bao nhiêu alkane là chất khí ở
với Cl2 theo tỉ lệ 1:1 thì tạo ra sản phẩm chính điều kiện thường khi phản ứng với chloro (có
là

ánh sáng, tỉ lệ mol 1:1) tạo ra 2 dẫn xuất

A. 1-chloro-2-methylbutane.

monochloro?

B. 2-chloro-2-methylbutane.

A. 4.

B. 2.

C. 2-chloro-3-methylbutane.

C. 5.

D. 3.

D. 1-chloro-3-methylbutane.

13


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

1 Dạng 1: Bài tập tính tốn về phản ứng thế của Alkane
1.1

Phương pháp giải:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP PHẢN ỨNG THẾ CỦA ALKANE

* Nhận xét chung:
- Do trong phân tử chỉ có các liên kết đơn là các liên kết bền nên ở điều kiện thường các alkane
tương đối trơ về mặt hóa học. Alkane khơng bị oxi hóa bởi các dung dịch H2SO4 đặc, HNO3,
KMnO4…
- Khi có as, to, xt thì alkane tham gia các phản ứng thế, tách và oxi hóa.
Phương pháp giải bài tập thế halogen
 Bước 1: Viết phương trình phản ứng của alkane với Cl2 hoặc Br2. Nếu đề bài không cho biết
sản phẩm thế là monohalogen, đihalogen, … thì ta phải viết phản ứng ở dạng tổng quát:
𝒂𝒔

CnH2n+2  +   xBr2 →   CnH2n+2-xBrx +  xHBr
𝒂𝒔

hoặc CnH2n+2   +  xCl2  →    CnH2n+2-xClx +  xHCl
 Bước 2: Tính khối lượng mol của sản phẩm thế hoặc khối lượng mol trung bình của hỗn
hợp sản phẩm để tìm số nguyên tử carbon trong alkane hoặc mối liên hệ giữa số carbon và số
nguyên tử chloro, bromo trong sản phẩm thế, từ đó xác định được số nguyên tử carbon và số
nguyên tử chloro, bromo trong sản phẩm thế. Suy ra công thức cấu tạo của alkane ban đầu và
công thức cấu tạo của các sản phẩm thế.

1.2

Bài tập vận dụng

Câu 1: Một trong những thành phần không thể thiếu cho các
động cơ để có thể hoạt động và làm việc là alkane có thành phần
phần trăm C là 83,33%. Tìm CTPT và xác định CTCT đúng của
alkane đó biết rằng khi cho alkane đó tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol
1: 1 ta chỉ thu được 1 sản phẩm thế monochloro.

14


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

Câu 2: Khi thực hiện chloro hóa alkane X

Câu 4: Khi bromo hóa một alkane chỉ thu

theo tỉ lệ mol 1: 1 tạo sản phẩm dẫn xuất

được một dẫn xuất monobromo duy nhất có tỉ

monochloro là khí chính trong cơng nghiệp

khối hơi đối với hydro là 75,5. Xác định tên

hàn cắt có thành phần khối lượng chloro là

của alkane đó. (Sau khi làm ra kết quả hãy thử

45,223%. Tìm cơng thức phân tử của X.

quét mã QR dưới đây)

Câu 3: Đã bao giờ bạn nghe qua: LPG (một

Câu

khí dầu mỏ hóa lỏng hay khí gas). Là một trong

nghiệp, làm môi trường phản ứng polyme hố.

những thành phần khơng thể thiếu ở các khí

Khi refoming, có thể chuyển thành benzene, là

trên và có mặt ở hầu hết trong các nhiên liệu,

một thành phần không mong muốn của xăng vì

khi phản ứng vừa đủ với V lit Cl2(đktc) thu

có chỉ số octan thấp. Khi cho dung môi trên

được hh sản phẩm chỉ gồm 2 dẫn xuất

(trong phân tử có phần trăm khối lượng carbon

monochloro và 1 chất vô cơ X. Mỗi dẫn xuất

bằng 83,72%) tác dụng với Chloro theo tỉ lệ số

monochloro đều chứa 38,38% khối lượng là

mol 1:1(trong điều kiện chiếu sáng) chỉ thu

chloro. Biết tổng khối lượng 2 dẫn xuất chloro

được2 dẫn xuất monochloro đồng phân của

lớn hơn khối lượng của X là 8,4 gam. Hãy tìm

nhau. Tìm tên dung mơi.

CTCT và giá trị của V từ những dữ liệu trên.

15

5: Là một dung môi trong công


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

2 Dạng 2: Bài tập về phản ứng cracking của alkane
2.1

Phương pháp giải:
DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN
Dạng 2.1: Xác định công thức phân tử của alkane trong phản ứng cracking.

 Phương pháp: Áp dụng định luật toàn khối: “Khối lượng của các chất trước phản hồi bằng
tổng kết của các chất sau phản hồi” kết hợp với chất lượng của phương pháp tự chọn.
 Đề mẫu: Khi cracking hồn tồn một thể tích alkane X thu được b thể tích hỗn hợp Y (các
thể tích đo được ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tỷ khối hơi của Y so với H2, bằngM.
Công thức của X là:
 Bước 1: Do các thể tích được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tichsd
cũng chính là tỉ lệ về số mol.
Bước 2: Gọi CTPT của alkane X là CnH2n+2.
(với nX = a mol, nY = b mol)
Bước 3: dy/M từ đây suy ra My và mY.
Bước 4: Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng.
Ta có được mx và Mx từ đó xác định được cơng thức của X.
Dạng 2.2: Tính số mol hoặc thể tích các chất trong phản ứng cracking.
Phương pháp: Đối với bài toán dạng này, không cần quan tâm tới sản phẩm chỉ cần biết sản
phẩm chắc chắn có alkane (có thể là hydro).

CnH2n+2 ---> CmH2m+2 +
x mol --->

CpH2p (n = m + p)

x mol

x mol

 Tổng số mol trước phản ứng: ntrước = x +y (mol)

-

Tổng số mol sau phản ứng:

-

nphản ứng = nsau - ntrước.

nsau = 2x + y (mol)

16


CHƯƠNG 2

-

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

Vphản ứng = Vsau - Vtrước

 Đề mẫu: Craking V lít Alkane thu được V khí X khác nhau, các khí đều đo ở (đktc). Thể
tích alkane X chưa bị craking.
Bước 1: Tìm thể tích phản đã ứng bằng cơng thức sau:
Vphản ứng = Vsau - Vtrước
 Bước 2: Sau khi đãtìm được thể tích phản ứng từ đó dễ dàng tìm được thể tích chưa
cracking bằng cơng thức sau:
Vchưa craking = Vban đầu - Vphản ứng
Dạng 2.3: Bài tập liên quan đến đốt cháy sản phẩm thu được sau khi thực hiện phản ứng
craking alkane
Phương pháp: Ví dụ đề có dữ kiện sau: Craking ankamn A, sau 1 thời gian thu được hỗn
hợp các hydrocarbon gơm n chất. Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp đó thu được bao nhiêu lít CO2
bao nhiêu gam nước, sục vào các bình thấy khối lượng bình tăng bao nhiêu gam? Thì ta coi
như đốt cháy alkane A.

 Đề mẫu: Craking m gam alkane. Sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm n hydrocarbon. Đốt
cháy hoàn toàn hỗn hợp A thu được m gam H2O. Tìm giá trị của m.
 Bước 1: Lập luận vì đây là loại phản ứng cracking mà liên quan đến đốt cháy nên ta coi như
khơng có craking nên quy về bài tốn đốt cháy.
 Bước 2: Tìm số mol của alkane.
 Bước 3: Trình bày phương trình đốt cháy của alkane, từ phương trình đó ta dễ dàng có được
số mol H2O.
Có số mol H2O sau đó suy ra được khối lượng của H2O.
Dạng 2.4: Bài tập liên quan đén phản ứng tách H2 từ alkane
Phương pháp: Áp dụng như dạng 1.

17

CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

Dạng 2.5: Tính hiệu suất trong phản ứng craking alkane
Phương pháp:
- Giả sử ta có phản ứng:
CnH2n+2 ---> CmH2m+2 +
nphản ứng:

x mol --->

nalkane dư:

y mol
Vậy: H=

𝑥
𝑥+𝑦

x mol

CpH2p ( n = m + p)

---> x mol

100%

 Đề mẫu: Cracking alkane X thu được hỗn hợp A gồm n hydrocarbon có khối lượng phân tử
trung bình bằngM. Hiệu suất của quá trình craking là:

 Bước 1: Trình bày phản ứng cracking.
CnH2n+2 ---> CmH2m+2 +

CpH2p (n = m + p)

sau đó giả sử mol của alkane là x mol
nphản ứng:

x mol --->

nalkane dư:

y mol

x mol

---> x mol

 Bước 2: Theo giả thuyết đề bài cho và kết hợp với bước 1 thì ta tìm ra x mol.
 Bước 3: Áp dụng cơng thức tính hiệu suất:
lấy mol phản ứng /( mol phản ứng + mol alkane dư ) .100%

2.2

Bài tập vận dụng

Câu 1: Xăng thì rất giàu hydrocarbon đặc biệt là alkane có chứa
(C, H). Khi cracking hồn tồn một thể tích alkane X thu được ba thể
tích hỗn hợp Y (các thể tích đo được ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp
suất). Tỷ khối hơi của Y so với H2, bằng 12. Công thức của X là.

18


Câu 2: Sự hịa tan C4H10 có thể gây hưng phấn, buồn ngủ, bất tỉnh,
ngạt thở, rối loạn nhịp tim, huyết áp dao động và mất trí nhớ tạm thời,
khi lạm dụng trực tiếp từ bình chứa có áp suất cao và có thể dẫn đến
tử vong do ngạt thở và rung thất. Khi Craking 560 lít C4H10 thu được
1010 lít khí X khác nhau, các khí đều đo ở (đktc). Thể tích C4H10 chưa
bị craking.

Câu 3: Thành phần chính của alkane chứa (C, H). Khi thực hiện phản ứng tách H2 từ 1 alkane
với hiệu suất 75% thu được hỗn hợp X có tỉ khối so với hydro là 16,571. Thêm 0,1 mol C2H4 vào
m gam hỗn hợp Y. Đốt hỗn hợp Y cần 32,928 lít O2 (đktc). Tính giá trị của m.

Câu 4: C4H10 cũng được sử dụng làm nhiên liệu nhẹ hơn cho một chiếc
bật lửa thông thường. Khi Cracking C4H10 thu được hỗn hợp A gồm 5
hydrocarbon có khối lượng phân tử trung bình bằng 36,25. Tính hiệu suất
của q trình craking.

Câu 5: C4H10 thơng thường có thể được sử dụng để pha trộn xăng,
làm nhiên liệu khí đốt chủ yếu đồng thời được sử dụng bởi các nhà máy
lọc dầu để nâng cao (tăng) trị số của xăng động cơ. Khi Craking 29 gam
C4H10. Sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm 5 hydrocarbon. Đốt cháy
hoàn toàn hỗn hợp A thu được m gam H2O. Tính giá trị của m.
2 Dạng 3: Bài tập về phản ứng oxi hóa hồn tồn alkane
2.1 Phương pháp giải:
CÁC LƯU Ý KHI GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐỐT CHÁY ALKANE
Phản ứng đốt cháy có dạng:

CnH2n+2 +

3𝑛+1
2

𝑡𝑜

O2 → nCO2 + (n+1) H2O

nCO2 < nH O
2
nAnkan = nH O - nCO2
2

 BTNT O: 2nO2 pứ =2nCO2 + nH O
{

Số C=

nCO2
nAnkan

19

2


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN
Dạng 3.1: Xác định công thức phân tử của alkane từ giả thuyết CO2 và H2O

 Đề mẫu: Đốt cháy một hydrocarbon A thu được x(g) CO2 và y(g) H2O.
 Bước 1: Cần chứng minh được hydrocarbon cần tìm là alkane.
Nếu

𝑛𝐶𝑂2 < 𝑛𝐻

2𝑂

 A là alkane.

 Bước 2: Để tìm ra n có thể sử dụng một trong hai cách sau:
 Cách 1:

Hệ số cân bằng của H2 O
Số mol H2 O

cân bằng của CO2
= Hệ số Số
mol CO
2

(Với hệ cân bằng của H2O = n+1; hệ số cân bằng của CO2 bằng n)
 Tìm được n  Tìm được CTPT của alkane A.
 Cách 2: Áp dụng một số cơng thức (*) để tìm được n(số C)  Tìm ra CTPT của alkane cần
tìm.
Dạng 3.2: Xác định cơng thức phân tử của alkane khi biết khối lượng của alkane và số

mol của CO2 (hoặc H2O).
Dạng 3.2: Xác định công thức phân tử của alkane khi biết khối lượng của alkane và số
mol của CO2 (hoặc H2O).

 Đề mẫu: Đốt cháy hoàn toàn x(g) alkane X thu được V (l) CO2 (đktc). Tìm CTPT của
alkane X?
 Bước 1: Tính số mol alkane theo n.
 Bước 2: Tính khối lượng mol của alkane theo n.
 Bước 3: Áp dụng công thức m = n.M
 Bước 4: Giải tìm n  Tìm ra công thức phân tử của alkane.
Dạng 3.3: Xác định công thức phân tử của alkane khi biết số mol O2 cháy và số mol CO2
(hoặc H2O).
20


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

 Đề mẫu: Đốt cháy hoàn toàn alkane A cần dùng V(l) O2 (đktc) thu được V1 (l) CO2 (đktc).
Xác định CTPT của A?

 Cách 1:
Hệ số cân bằng của O2

 Bước 1: Lập tỉ lệ:

Số mol O2

cân bằng của CO2

= Hệ số Số
mol CO
2

 Bước 2: Với hệ cân bằng của O2 =

3𝑛+1
2

; hệ số cân bằng của CO2 bằng n

 Tìm được n  Tìm được CTPT của alkane A.

 Cách 2:
 Bước 1: Áp dụng ĐLBT O: 2nO2 pứ =2nCO2 +nH2 O
 Tìm được 𝑛𝐻2 𝑂
 Bước 2: Áp dụng cơng thức số nAnkan = nH2 O -nCO2 và Số C=

nCO2
nAnkan

 Tìm được CTPT của A.

Dạng 3.4: Xác định cơng thức phân tử của hỗn hợp alkane từ CO2 và H2O

 Đề mẫu: Đốt cháy x(g) một hỗn hợp alkane (gồm alkane A và alkane B) ở thể khí thấy sinh
ra V(l) CO2 (đktc)
 Bước 1: Gọi CTPT của alkane A là CnH2n+2 (x mol).
Gọi CTPT của alkane B là CmH2m+2 (y mol).
Gọi cơng thức trung bình của hai alkane là 𝐶𝑛̅ 𝐻2𝑛̅+2 (a mol).

Với 𝑛̅ là số carbon trung bình và a = x + y)  n < 𝑛̅ < 𝑚
 Bước 2: Áp dụng các công thức để tìm ra 𝑛̅.
Có thể tính số mol hỗn hợp (x, y) dựa vào 𝑛̅ và theo phương pháp đường chéo.
n

m - 𝑛̅

x

𝑛̅ – n

y

𝑛̅
m

 Tìm được m và n  Tìm được CTPT của alkane A và alkane B.
21


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

Dạng 3.5: Tính tốn khối lượng, số mol, thể tích các chất trong phản ứng đốt cháy
alkane
(Áp dụng công thức * để giải bài toán.)

2.2 Bài tập vận dụng

Câu 1: Trong một thế giới ngày càng phát triển và lượng năng
lượng sử dụng ngày càng tăng, cùng với áp lực phải cắt giảm khí
thải nhà kính ngày càng cao, khí thiên nhiên sẽ trở thành một trong
những nguồn năng lượng quan trọng nhất để đáp ứng nhu cầu
trong tương lai. Khí thiên nhiên chủ yếu chứa methane và ethane,
với một chút propane và butane. Nếu dùng nhiệt đốt cháy hồn
tồn m (g) khí thiên nhiên gồm các alkane: CH4 (methane), C2H6
(ethane) và C4H10 (butane) thì sẽ thu được 3,3g CO2 và 4,5 g H2O. Hãy tính giá trị của m là?

Câu 2: Đốt cháy hồn tồn một hydrocarbon X thu được 6,72 lít CO2 (đktc) và 7,2 g H2O.
a. Tính thể tích oxi (đktc) dùng để đốt cháy hồn tồn hydrocarbon X?
b. Tìm CTPT hydrocarbon. (Sau khi làm ra kết quả hãy thử quét mã QR dưới đây)

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn một alkane có trong bật lửa gas, thu 22 gam CO2 và 13,44 lit hơi
nước (đktc).
a. Tìm CTPT hydrocarbon.
b. Viết đồng phân và gọi tên biết khi tác dụng Cl2 (1:1) cho một sản phẩm monochloro duy nhất.
22


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

Câu 4: Khí thiên nhiên và khí thiên nhiên hóa lỏng có vai trị quan trọng trong việc sản xuất
nhiệt năng, điện năng năng, cơ năng trong hoạt động sản xuất ngày nay. Khí methane (CH4) là
thành phần chính của khí thiên nhiên. Nếu người ta đem đốt cháy hoàn toàn 6,8g hỗn hợp khí X
gồm: alkane A và methane (CH4), biết alkane A là thành phần chính của khí thiên nhiên lỏng. Sản
phẩm cháy dẫn vào bình 1 đựng P2O5 vvà bình 2 đựng 1200ml Ba(OH)2 20,25M. Sau thí nghiệm
khối lượng bình 1 tăng 12,6g.

a. Tìm cơng thức phân tử của A, biết VA: VCH4 = 2:3.
b. Tính khối lượng các chất trong X.

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ X, biết X là nguyên liệu thô quan trọng cho cơng
nghiệp hóa dầu và là nguồn nhiên liệu quan trọng nhất của kinh tế thế giới, khi đốt cháy cần 7,84
l khí O2 (đktc). Sản phẩm cháy gồm chất hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2, thấy
19,7g kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch giảm 5,5 g. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng nước lọc
lại thu được 9,85 g kết tủa nữa. Tìm CTPT của X?
Câu 6: Một vấn đề lớn mang tính chất tồn cầu đối với mơi trường hiện
nay là hiệu ứng nhà kính, để giảm thải được CO2 thải ra ngồi mơi trường
cần sử dụng các nguồn năng lượng sạch, khí thiên nhiên thường được mơ tả
là loại nhiên liệu hóa thạch sạch nhất, tuy nhiên về mặt tuyệt đối, lượng khí
CO2 do khí tự nhiên gây ra vẫn ở một con số khổng lồ. Trong một thí nghiệm
nhỏ, người ta đốt cháy 8,8 g một hỗn hợp 2 alkane (trong đó 1 alkane là
thành phần của khí thiên nhiên, alkane cịn lại thành phần của khí hóa lỏng) ở
thể khí thấy sinh ra 13,44 lit CO2 ở (đktc)
a. Tính tổng số mol 2 alkane.
b. Tính thể tích khí oxi (đktc) cần để đốt cháy ½ hỗn hợp trên.
c. Tìm CTPT của 2 alkane biết rằng thể tích 2 alkane trong hỗn hợp bằng nhau.
Câu 7: Khí Gas là loại nhiên liệu sạch nhất hiện nay, không gây ô nhiễm cho môi trường
và được sử dụng rộng rãi trong dân dụng, thương mại, vận tải và các ứng dụng cơng nghiệp, Khí
Gas là là hỗn hợp khí hydrocarbon, nhẹ, ở thể khí, khí Gas là " Khí dầu mỏ hóa lỏng " hay được
23


CHƯƠNG 2

DẠNG 3: BÀI TẬP TÍNH TỐN

gọi tên đơn giản là " Khí hóa lỏng ". Dùng nhiệt đốt cháy hỗn

hợp khí X gồm 2 hydrocarbon no (hai hydrocarbon no là thành
phần chủ yếu của khí Gas), mạch hở A và B là đồng đẳng kế tiếp.
Đốt cháy X với 64g O2 (dư) rồi dẫn sản phẩm thu được qua dung
dịch Ca(OH) 2 thu được 100g kết tủa. Khí bay ra khỏi bình có
thể tích 11,2 l ở 0oC và 4 atm. Tìm CTPT của A và B?

24


DẠNG 4: GIẢI THÍCH CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN

CHƯƠNG 2

2 Giải thích các vấn đề thực tiễn
Hình ảnh

Câu hỏi

Câu 1: Hãy giải thích:
a. Tại sao khơng được để các bình chứa
xăng dầu (gồm các alkane) gần lửa, trong khi đó
người ta có thể nấu chảy nhựa đường (trong
thành phần cũng có các alkane) để làm đường
giao thơng.
b. Khơng dùng nước để dập các đám cháy
xăng, mà phải dùng cát hoặc bình chứa khí
carbonic.

Câu 2: a. Vì sao có khí methane thoát ra từ
ruộng lúa hoặc các ao (hồ)?

b. Khi methane gây nguy hiểm như thế nào khí
làm trong hầm mỏ?

Câu 3: a. Vì sao đốt xăng, cồn thì cháy hết
sạch, còn khi đốt gỗ, than đá lại còn tro?
b. Trong các hầm mỏ, than đá nếu không cẩn
thận sẽ xảy ra các vụ nổ, nguyên nhân gây ra các
vụ nổ này là gì? Người ta thường ngăn ngừa các
hiện tượng nổ bằng những biện pháp nào?

Câu 4:

Biết rằng thành phần chủ yếu của

xăng dầu là hydrocarbon. Hãy giải thích:

25