CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN HIDROCACBON LỚP 9

Trờng THCS Yên Lạc Chuyên đề hoá
Chuyên đề
Giải toán phản ứng đốt cháy hiđrOcacbon
A. Kiến thức cần nhớ về phản ứng đốt cháy
HiđrOcacbon
I. Ankan: C
n
H
2n+2
(n 1)
C
n
H
2n+2
+






+
2
13n
O
2


0
t
nCO

2
+ (n+1) H
2
O
OH
CO
n
n
2
2
< 1 => n
An kan
= n
H2O
- n
CO2
II. Anken (hay xicloankan): C
n
H
2n
(n 2 hoặc n 3)
C
n
H
2n
+

2
3n
O
2


0
t
nCO
2
+ nH
2
O
OH
CO
n
n
2
2
= 1
III. Ankin: C
n
H
2n-2
(n 2) ; Ankađien (n 3)
C
n
H

2n-2
+







2
13n
O
2


0
t
nCO
2
+ (n-1)H
2
O
OH
CO
n
n
2
2
> 1 => n
A

= n
CO2
n
H2O
IV. Hỗn hợp hiđrocacbon
*Hai hiđrocacbon mạch hở bất kỳ có số liên kết là : k 2
Ta có các tỷ lệ sau:
STT Tỷ lệ Các trờng hợp Điều kiện
1
OH
CO
n
n
2
2
< 1
- 2 ankan
- 1 ankan; 1 anken
- 1 ankan; 1 ankin (ankađien)
( x mol) (y mol)
- Số mol bất kỳ
- Số mol bất kỳ
- x > y
2
OH
CO
n
n
2
2

= 1
- 2 anken
- 1 ankan; 1 ankin
( x mol) (y mol)
- Số mol bất kỳ
- x = y
3
OH
CO
n
n
2
2
> 1
-2 ankin (ankađien)
-1 anken; 1 ankin (ankađien)
-1 ankan; 1 ankin (ankađien)
( x mol) (y mol)
- Số mol bất kỳ
- Số mol bất kỳ
- x < y
- 1 -
Trờng THCS Yên Lạc Chuyên đề hoá
*L u ý :
-Bài toán phải sử dụng định loạt bảo toàn khối lợng:
m
A
+ m
O2

PƯ
= m
CO2
+ m
H2O
Và m
A
= m
C
(trong CO
2
) + m
H
(trong H
2
O)
-Đốt 1 hiođrocacbon hoặc hỗn hợp hiđrocacbon bất kỳ ta đều có:
n
O2PƯ
= n
CO2
+ 1/2 n
H2O
-Đốt cháy các hiđrocacbon, nếu tỉ lệ : a=
OH
CO
n
n
2
2

+Tăng khi số nguyên tử C tăng => dãy đồng đẳng là ankan
+Không đổi khi số nguyên tử C tăng => dãy đồng đẳng là anken
(xicloankan)
+Giảm khi số nguyên tử C tăng => hiđrocacbon cha no có K 2 có liên
kết

(hay vòng).
B. áp dụng
I. Đốt cháy 1 hiđrocacbon ( tìm công thức phân tử và công thức cấu tạo)
*Bớc 1: Đặt CTTQ: Nếu biết dãy đồng đẳng đặt CT chung của dãy đồng đẳng.
VD: ankan C
n
H
2n+2
-Nếu cha biết dãy đồng đẳng có thể đặt CT là : C
x
H
y
Hoặc C
n
H
2n+2-2k
(k 0 . K là số liên kết )
*Bớc 2: Viết phơng trình phản ứng
C
n
H
2n+2
+

+
2
13n
O
2


0
t
nCO
2
+ (n+1) H
2
O
Hoặc C
x
H
y
+
4
4 yx +
O
2

0
t
xCO
2
+ yH
2
O
Hoặc C
n
H
2n+2-2k
+






+
2
13 Kn
O
2


0
t
nCO
2
+ (n+1- k) H

2
O
*Bớc 3:
Lập phơng trình đại số thiết lập đợc bấy nhiêu ẩn số cần tìm -> Bài toàn
giải đợc bình thờng.
-Nếu số PT đại số thiết lập đợc ít hơn ẩn số cần tìm có thể biện luận bằng
cách dựa vào các giới hạn.
- 2 -
Trờng THCS Yên Lạc Chuyên đề hoá
Ví dụ:
+Hiđrocacbon C
x
H
y
-> y 2x+2; y nguyên, chẵn.
+Nếu trong điều kiện thờng ở thể khí x 4 nguyên.
+Nếu biện luận khó khăn có thể dùng bảng trị số để tìm kết quả.
*L u ý:
-Đối với bài tập lập CT hợp chất hữu cơ sản phẩm là CO
2
và H
2
O nếu dữ
liệu đầu bài cho khối lợng CO
2
, H
2
O; V
CO2
; V

H2O
hoặc phần trăm về khối lợng
CO
2
và H
2
O ta đều chuyển về số tỷ lệ số mol hoặc m
C
và m
H
trong hợp chất
hiđrocacbon.
VD 1: ( tuyn sinh lp 10 HQGTPHCM nm 1999-2000)
t chỏy hon ton 2,24 lớt ( ktc) mt hidrocacbon. Ly ton b khớ CO
2
sinh
ra cho vo 150 ml dd Ca(OH)
2
1M thi thu c 10 gam kt ta. Xỏc nh cụng
thc phõn t cú th cú ca hidrocacbon
Hng dn
2
( )Ca OH
n
= 0,15 mol,
3
CaCO
n
= 0,1 mol
Cỏc phng trỡnh phn ng

CO
2
+ Ca(OH)
2


CaCO
3

+ H
2
O (1)
CO
2
+ CaCO
3

+ H
2
O

Ca(HCO
3
)
2
(2)
2
( )Ca OH
n
>

3
CaCO
n
Trng hp 1:
2
CO
n
<
2
( )Ca OH
n



2
CO
n
=
3
CaCO
n
= 0,1 mol
t CTPT ca hirocacbon l: C
x
H
y
C
x
H
y

+ (x +
4
y
)O
2


0t
xCO
2
+
2
y
H
2
O
1 mol x mol
0,1 mol 0,1 mol
Lp t l ta cú:
1,0
1
=
1,0
x


x = 1

CTPT: CH
4

Trng hp 2:
2
CO
n
>
2
( )Ca OH
n
thỡ xy ra c phn ng (1) v (2)
Ta cú:
2
CO
n

= 0,15 + 0,05 = 0,2 mol
C
x
H
y
+ (x +
4
y
)O
2


0t
xCO
2
+

2
y
H
2
O
0,1 mol 0,1x mol

0,1x = 0,2

x = 2
Vy CTPT ca hirocacbon: C
2
H
2
hoc C
2
H
4
hoc C
2
H
6
- 3 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
VD 2: (Tuyển sinh lớp 10 chuyên Lê Hồng Phong năm 2004-2005)
Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một anken A, toàn bộ sản phẩm cháy được hấp thụ
vào 295,2 gam dung dịch NaOH 20%. Sau thí nghiệm nồng độ NaOH dư 8,45%.
Biết rằng các phản ứng xẩy ra hoàn toàn.
1. Xác định CTPT của A
2. Hỗn hợp X gồm A và H

2
có tỉ khối hơi đối với H
2
là 6,2. Đun nóng X với
Ni xúc tác đến khi phản ứng xẩy ra hoàn toàn được hỗn hợp Y
a. CMR Y không làm mất màu nước Brom.
b. Đốt cháy hoàn toàn Y được 25,2 gam H
2
O. Tính thể tích mỗi khí trong
hỗn hợp X ở đktc.
Hướng dẫn
1. CTPT của anken A là: C
n
H
2n
(n
≥
2)
PTPỨ:
C
n
H
2n
+
2
3n
O
2

→

0t
nCO
2
+ nH
2
O (1)
0,2 mol 0,2n 0,2n
2NaOH + CO
2

→
Na
2
CO
3
+ H
2
O (2)
Theo bài ra ta có:
m
NaOH
=
100
2,29520x
= 59,04 (g)
⇒

n
NaOH
=

40
04,59
= 1,476 mol
Từ (2)
⇒
Số mol CO
2
tham gia phản ứng với NaOH là 0,2n
⇒

n
NaOH
= 0,4n (mol)
⇒

m
NaOH
= 0,4n x 40 = 16n (g)
Theo đề ra ta có phương trình:
8,45 =
100
18.2,044.2,02,295
1604,59
x
nn
n
++
−

⇒

n =
78,1704
56,3409
= 2
Vậy CTPT của A: C
2
H
4
2. a, Chứng minh Y không làm mất màu dd Brom
Xét 1 mol hỗn hợp khí X ( C
2
H
4
và H
2
)
Ta có:
M
=
1
)1(228 xx −+
= 12,4
⇒
x = 0,4
⇒

2
2
C
H

n
= 0,4 mol và
2
H
n
= 0,6 mol
C
2
H
4
+ H
2

 →
0,tNi
C
2
H
6
(1)
Sau phản ứng (1) H
2
còn dư
⇒
hỗn hợp Y gồm C
2
H
6
và H
2

dư nên không làm
mất màu dd brom
b. Tính
4
2
C
H
V
và
2
H
V
Đặt a là số mol của C
2
H
4
, b là số mol của H
2
C
2
H
4
+ H
2

 →
0,tNi
C
2
H

6
(1)
a mol a mol
C
2
H
6
+
2
7
O
2
→
0t
2CO
2
+ 3H
2
O (2)
- 4 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
a mol 3a mol
2H
2
+ O
2

→
0t
2H

2
O (3)
(b-a) mol (b-a) mol
Ta có hệ phương trình:
M
X
=
ba
ba
+
+ 228
= 12,4
3a + b - a =
18
2,25
= 1,4
⇒
a = 0,4
⇒

4
2
C
H
V
= 0,4 x 22,4 = 8,96 lít
b = 0,6
2
H
V

= 0,6 x 22,4 = 13,44 lít
VD 3: (Đề tuyển sinh lớp 10 ĐHQGTPHCM năm 2005-2006)
Đốt cháy một hiđrocacbon X trong lượng dư khí oxi thu được 11 gam CO
2
và
5,4 gam H
2
O.
1.Xác định CTPT của X.
2. Cho X phản ứng với clo có ánh sáng khuếch tán thu được hỗn hợp sản
phẩm hữu cơ Y chỉ chứa duy nhất 3 chất A, B
1
và B
2
, trong đó B
1
và B
2
có
cùng công thức phân tử và khác với A.Khối lượng phân tử của A, B
1
và B
2

đều nhỏ hơn 170 gam.
Trong một thí nghiệm khác tất cả clo trong 12,03 gam hỗn hợp sản phẩm hữu cơ
Y được chuyển hoá thành 20,1 gam kết tủa trong dd AgNO
3
dư.
Xác định CTPT của A, B (B1 và B2) và thành phần % về số mol của A, B trong

hỗn hợp
3. Xác định CTCT của X, A, B
1
và B
2.
Hướng dẫn
1.Lập công thức phân tử của X:
Gọi CTPT của X là C
x
H
y
n
CO2
=
44
11
= 0,25 mol
⇒
m
C
= 0,25 x 12 = 3 (g)
n
OH 2
=
18
4,5
= 0,3 mol
⇒
m
H

= 0,3 x 2 = 0,6 (g)
12:56,0:25,0
1
6,0
:
12
3
===
y
x
⇒
CTĐGN : (C
5
H
12
)
n
Vì 12n
≤
10n + 2
⇒
n
≤
1
⇒
n = 1
Vậy CTPT của X: C
5
H
12

2. Xác định CTPT của A, B và % về số mol của A và B
PTPƯ: C
5
H
12
+ mCl
2

 →
ASKT
C
5
H
12 -m
Cl
m
+ mHCl
Theo bài ra ta có:
12
5
170
m
m
C Cl
H
M
−
<

⇒

72 + 34,5m < 170
⇒
m < 2,84
⇒
m = 1 và m = 2
- 5 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
CTCT của X Dẫn xuất 1 clo Dẫn xuất 2 clo
CH
3
- CH
2
- CH
2
- CH
2
- CH
3
3 9
CH
3
- CH

- CH
2
- CH
3
4 10

CH

3
CH
3
CH
3
- C - CH
3
1 2
CH
3
Vì B
1
và B
2
là đồng phân của nhau và khác A
⇒
Y có B
1
và B
2
là dẫn xuất chứa
2 nguyên tử clo, còn A là dẫn xuất chứa 1 nguyên tử clo
Vậy CTPT của A: C
5
H
11
Cl
CTPT của B: C
5
H

10
Cl
2
(B
1
, B
2
)
mol
n
AgCl
14,0
5,143
1,20
==
Gọi a, b lần lượt là số mol của A và B
C
5
H
11
Cl + AgNO
3

→
C
5
H
11
NO
3

+ AgCl
↓
(1)
a mol a mol
C
5
H
10
Cl
2
+ 2AgNO
3

→
C
5
H
10
(NO
3
)
2
+ 2AgCl
↓
(2)
b mol 2b mol
⇒
a + 2b = 0,14
⇒
a = 0,06

106,5a + 141b = 12,03 b = 0,04
3. CTCT của A, B
1
và B
2
VD 4: (Bài 46- Sách 300 bài tập hoá học hữu cơ - Lê Đăng Khoa)
Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A là chất khí ở điều kiện thường, hỗn hợp sản
phẩm thu được chiếm 76,52% CO
2
về khối lượng.
1. Xác định công thức phân tử của A
2. Xác định CTCT của A và hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ sau:
A
2
1:1
Cl
+
→
B
 →
+ddNaOH
C
2
0
,Ni
H
t
→
D
0

2 4
180
H SO
→
A
→
Cao su
Hướng dẫn:
1. Theo bài ra ta có:
2 2
2 2
44.
76,52 76,52
18. 100 76,52 23,46
CO CO
O O
H H
m n
m n
= = =
−
2
2
4
1,33
3
CO
O
H
n

n
= =
Vậy A không phải là anken, ankan hay xicloankan
Đặe CTPT của A: C
n
H
2n + 2 - 2k
với k > 1 và
2 4n≤ ≤
C
n
H
2n + 2 - 2k
+ (
3 1
2
n k+ −
)O
2

0
t
→
nCO
2
+ (n + 1 - k)H
2
O
4
4( 1) 4

1 3
1 1 1 2 2 4
n
n k
n k
k k k n
= ⇒ = − ≤
+ −
⇒ − ≤ ⇒ < ≤ ⇒ = ⇒ =
- 6 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
Vậy CTPT của A: C
4
H
6
2. CTCT của A và hoàn thành các PTPƯ:
CH
2
= CH - CH = CH
2
+ Cl
2

→
Cl- CH
2
- CH = CH - CH
2
- Cl
Cl- CH

2
- CH = CH - CH
2
- Cl + 2NaOH
0
,P
t
→
HO- CH
2
- CH = CH - CH
2
- OH + NaCl
HO- CH
2
- CH = CH - CH
2
- OH + H
2

0
Ni
t
→
HO- CH
2
- CH
2
- CH
2

- CH
2
- OH
HO- CH
2
- CH
2
- CH
2
- CH
2
- OH
0
2 4
180
H SO
C
→
CH
2
= CH - CH = CH
2
+ 2H
2
O
nCH
2
= CH - CH = CH
2

0
,xt p
t
→
(- CH
2
- CH = CH - CH
2
-)
n
LUYỆN TẬP 1
Bài 1: (Bài 61 - Sách 300 bài tập hoá hữu cơ)
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A gồm một hiđrocacbon X thể khí ở đk thường và
oxi dư, thu được hỗn hợp khí B có thành phần thể tích 30% CO
2
; 20% H
2
O;
50% O
2
.
1.Xác định CTPT và CTCT của các đồng phân có thể có của X.
2. Tính % thể tích các khí trong A.
Hướng dẫn
1. Đặt CTPT của X là C
x
H
y
(
4, 2 2x y x≤ ≤ +

) và số mol là a
C
x
H
y
+ (
4
y
x +
)O
2

0
t
→
xCO
2
+
2
y
H
2
O
a mol ax mol a
2
y
mol
ax 30 3
20 4
2

x
ay
y
⇒ = ⇒ =
⇒
CTĐGN của X: (C
3
H
4
)
n
Vì X là chất khí ở đk thường nên số nguyên tử C
≤
4
Vậy CTPT của X: C
3
H
4
CTCT của X:
CH
3
C
≡
CH Propin
CH
2
= C = CH
2
Propađien
CH

2
Xiclopropen
CH = CH
3. Tính % thể tích trong hỗn hợp A
C
3
H
4
+ 4O
2

0
t
→
3CO
2
+ 2H
2
O
Nếu hỗn hợp có 1 mol C
3
H
4
thí số mol O
2
là
2 2 2
4 (3 2) 9
pu du
mol

O O O
n n n
= + = + + =
- 7 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
Vậy % C
3
H
4
=
1
100 10%
10
x =
; % O
2
= 90%
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,72 gam một ankan rồi dẫn toàn bộ khí CO
2
thu được
đi qua bình đựng dd Ba(OH)
2
thì thu được 1,97 gam muối trung hoà và 5,18 gam
muối axit. Xác định CTPT và CTCT của ankan
Hướng dẫn
2
3
5,18
0,02
( 3)

259
1,97
0,01
197
mol
Ba HCO
mol
BaCO
n
n
= =
= =
PTPƯ:
CO
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCO
3
↓ + H
2
O (1)
0,01 0,01 0,01
2CO
2
+ Ba(OH)
2
→ Ba(HCO
3
)

2
(2)
0,04 0,02 0,02
2
0,01 0,04 0,05mol
CO
n
= + =
∑
C
n
H
2n+2
+ (
3 1
2
n +
)O
2

0
t
→
nCO
2
+ (n+1)H
2
O (3)
0,72 0,05
5

14 2
n
n n
⇒ = ⇒ =
+
CTPT: C
5
H
12
CTCT:
Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A (ở thể lỏng ở đk thường) thu
được khí CO
2
và H
2
O theo tỉ lệ khối lượng:
4,9
1
. Xác định CTPT của A, biết
tỉ khối hơi của A đối với He là 19,5
Hướng dẫn
2 2
2 2
4,9 4,9.18 88,2 2 1
1 44.1 44 1 1
C
H
CO CO
O O
H H

m n
n
m n n
= ⇒ = = = ⇒ =
⇒
Công thức dơn giản nhất là: (CH)
n
M
A
= 4 . 19,5 = 78
⇒
13n = 78
⇒
n = 6
Vậy CTPT của A: C
6
H
6
Bài 4: (Đề thi HSG Phú Thọ năm 2004 - 2005)
Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ A (là chất khí ở đk thường, mạch
hở) được tạo bởi 2 nguyên tố thu được m gam nước. Xác định CTPT và viết
các CTCT có thể có của A.
Hướng dẫn
Hợp chất hữu cơ A là hiđrocacbon. Đặt CTPT của A: C
x
H
y
và có số mol là a
(x, y nguyên và 1 ≤ x ≤ 4)
Phương trình phản ứng

C
x
H
y
+ (
4
4
x y+
)O
2

0
t
→
xCO
2
+
2
y
H
2
O
- 8 -
Trờng THCS Yên Lạc Chuyên đề hoá
Theo bi ra ta cú:
a(12x + y) = a.18.0,5y

y = 1,5x
Nghim thớch hp: x = 4 v y = 6

CTPT C
4
H
6
CTCT:
(1) CHCCH
2
CH
3
(2) CH
2
=C=CHCH
3
(3) CH
3
CCCH
3
(4) CH
2
=CHCH=CH
2
Bi 4: ( thi lp 10 Vnh Phỳc nm 2006 - 2007)
Hp cht hu c A ch cha 2 nguyờn t C v H. A cú phõn t khi 150 < M
A
<
170. t chỏy hon ton m gam A sinh ra m gam nc. A khụng lm mt mu
nc Brom, cng khụng tỏc dng vi Brom khi cú mt ca bt Fe, nhng li
phn ng vi Brom khi chiu sỏng to thnh mt dn xut mono Brom (mt
nguyờn t brom) duy nht.
a. Xỏc nh cụng thc n gin nht v CTPT ca A

b. Xỏc nh CTCT ca A.
Hng dn
t CTPT ca A: C
x
H
y
v a l s mol (x, y nguyờn dng)
Phng trỡnh phn ng
C
x
H
y
+ (
4
4
x y+
)O
2

0
t

xCO
2
+
2
y
H
2
O

a mol 0,5ay mol
Ta cú: a(12x + y) = 9ay

12x + y = 9y

12x = 8y


2
3
x
y
=
Cụng thc n gin nht: C
2
H
3


CTPT: (C
2
H
3
)
n


150 < 27n < 170

5,5 < n < 6,3

n = 6
Vy CTPT ca A: C
12
H
18

CTCT: CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
II. Đốt cháy hỗn hợp nhiều hiđrocacbon.
1. Cùng dãy đồng đẳng
*Cách 1 : Theo phơng pháp ghép ẩn số :
-Bớc 1: Đặt số mol các chất trong hỗn hợp là ẩn số.
-Bớc 2: ứng với mỗi dữ liệu của bài toán lập 1 phơng trình hoá học.
Trờng hợp có các dữ liệu sau:
- 9 -
Trờng THCS Yên Lạc Chuyên đề hoá
+Số mol hỗn hợp (khối lợng hỗn hợp)
+Số mol CO
2

(hay khối lợng CO
2
) sinh ra khi hỗn hợp cháy.
+Số mol H
2
O (hay khối lợng H
2
O) sinh ra khi hỗn hợp cháy
+Số mil oxi khí (hay hỗn hợp oxi khí).
-Bớc 3: Sau đó ghép các ẩn số lại để rút ra hệ phơng trình toán học.
-Bớc 4: Để xác định n, m rồi suy ra CTPT các chất hữu cơ thành phần, có
thể áp dụng tính chất bất đẳng thức.
Giả sử: n<m thì n(x+y) < n
x
+ m
y
< m(x+y)
=> n <
yx
mn
yx
+
+
< m
*Cách 2: Phơng pháp công thức phân tử trung bình
-Bớc 1: Đặt CT của 2 hiđrocacbon cần tìm rồi suy ra CT PTTB của chúng
VD: A: C
n
H
2n+2

B: C
m
H
2m+2

CT PTTB:
C
n
H
2n+2
(nếu số nguyên tử C trung bình, H trung bình)
-Bớc 2: Viết PTPƯ dạng tổng quát với CT PTTB (tuỳ theo dữ liệu)
-Bớc 3: Từ PTPƯ tổng quát và dữ liệu bài cho thiết lập tỷ lệ để tính giá trị
trung bình.
-Bớc 4: Dựa vào dữ liệu mà tìm các chỉ số.
*L u ý :
Đầu bài không cho tên dãy đồng đẳng mà cho hơn kém nhau khối lợng
mol là 14 hay 28 hoặc xác định tỷ lệ
0
2
2
H
CO
C
n
ta xác định đợc dãy đồng đẳng.
2. Nếu cha biết dãy đồng đẳng
Sử dụng phơng pháp CT PTTB
C
n

H
m
: a
mol
C
n
H
m
: b
mol
CTTB:
yx
HC
: C
mol
C = a +b
Trong đó :
x
=
y
CO
n
n


2
=
ba
bnna
+

+ '
với 1 n
n
n

y
=
y
n
oH


2
2
=
ba
mm
ba
+
+ '
với 2 m
m
m
Xác định
n
,
m
và => CTPT và các đại lợng cần thiết.
- 10 -
Trờng THCS Yên Lạc Chuyên đề hoá

3. Hai hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng khác nhau đã biết.
VD: xét hỗn hợp x gồm 1 an kan C
n
H
2n+2
: x
mol
Và 1 an kan C
m
H
2m
: y
mol
-Lập hệ thức liên hệ giữa n và m (đa số trờng hợp có thể đi từ biểu thức
tính số mol CO
2
)
-Dựa vào điều kiện của n và m biện luận suy ra giá trị n và m.
4. Hỗn hợp hiđrocacbon bất kỳ không biết đồng đẳng hay không.
-Đặt CTTB:
yx
HC
-Viết PTPƯ
-Tìm giá trị:
x
,
y
biện luận tìm ra hiđrô cacbon.
VD 1: ( thi HSG Phỳ Th nm 2004 - 2005)
a. t chỏy 6,72 lớt hn hp X (ktc) gm 2 hirocacbon A, B thu c 8,96

lớt CO
2
(ktc) v 9 gam nc. Xỏc nh CTPT ca A, B v tớnh thnh
phn % khi lng ca cỏc cht trong hn hp.
b. Hai hirocacbon X v Y cú CTPT l C
m
H
4
v C
n
H
4
, cho n + m = 5 v n <
m. Hóy xỏc nh CTPT v vit CTCT ca X, Y.
Hng dn
a.
2
2
0,3 ; 0,4 ; 0,5
hh
mol mol mol
CO O
H
n n n
= = =
Cụng thc chung ca 2 hirocacbon l: C
x
H
y
trong ú x, y l s nguyờn t C,

H trung bỡnh ca A v B
C
x
H
y
+ (
4
4
x y+
)O
2

0
t

xCO
2
+
2
y
H
2
O
Theo bi ra ta cú:
2
CO
n
l: 0,3x = 0,4

x = 1,33

2
O
H
n
l: 0,15y = 0,5

y = 3,33
Trong 2 hirocacbon phi cú CH
4
vỡ cú s nguyờn t C < s nguyờn t C
trung bỡnh. Nh vy B phi cú s nguyờn t C > 1,33 v cú s nguyờn t H
nh hn 3,33 nờn ch cú C
2
H
2
l tho món k bi cho
- Thnh phn % khi lng ca cỏc cht trong hn hp:
+ Tớnh c
2
4 2
0,2 ; 0,1mol mol
CH C
H
n n
= =
+ Khi lng ca hn hp: 0,2 .16 + 0,1 . 26 = 5,8 gam
4
2
2

3, 2
.100 55,17%
5,8
44,83%
%
%
CH
C
H
m
m
= =
=
4. X cú n = 1 (CH
4
)

Y cú m = 4 (C
4
H
4
)
X

cú n = 2 (C
2
H
4
)

Y cú m = 3 (C
3
H
4
)
VD 2: ( thi HSG Vnh Phỳc nm 05 - 06 )
- 11 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
Đốt cháy hoàn toàn một thể tích V lít hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon ở thể khí
ở điều kiện thường và có khối lượng mol phân tử hơn kém nhau 28 đvC. San
phẩm tạo thành cho đi qua lần lượt các bình đựng P
2
O
5
dư và CaO dư. Bình
đựng P
2
O
5
nặng thêm 9 gam, còn bình đựng CaO nặng thêm 13,2 gam. Xác định
CTPT của hai hiđrocacbon và phần trăm V hỗn hợp trong A.
Hướng dẫn:
Hai hiđrocacbon hơn kém nhau 28 → 2 nhóm - CH
2
- →là dồng dẳngcủa nhau.
Bình P
2
O
5
hấp thụ H

2
O
2 2
9
9 0,5
18
gam mol
O O
H H
m n
⇒ = ⇒ = =
Bình CaO:
2 2
13,2
13, 2 0,3
44
mol
CO CO
m n
= ⇒ = =
2
CO
n
2
2
0,3
0,5
CO
O
H

n
n
=
< 1
⇒
hia hiđrocacbon thuộc dãy đòng đăng của ankan.
Gọi CTPT của 2 hiđrocacbon là:
C
n
H
2n+2
và C
m
H
2m+2
C
n
H
2n + 2
+ (
3 1
2
n +
)O
2

0
t
→
nCO

2
+ (n + 1)H
2
O
x mol nx (n+1)x
C
m
H
2m + 2
+ (
3 1
2
m +
)O
2

0
t
→
mCO
2
+ (m + 1)H
2
O
y mol my (m+1)y
2
2
,3( )
( 1) ( 1) 0,5( )
nx my o a

CO
n x m y b
O
H
n
n
= + =
= + + + =
⇒
x + y = 0,5 - (nx + my) = 0,2
nx + my = nx + (n +2)y = 0,3. (m = n + 2)
hay n(x+y) +2y = 0,3
⇒
n =
0,3 2
0,2
y−
y > 0; 1< n < 1,5
⇒
n = 1; m = 3
⇒
x = 0,15; y = 0,05
CTPT: CH
4
và C
3
H
8
Ví dụ 3: (Lớp ĐHQG HN năm 2001)
Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm những lượng bằng nhau về số mol của 2

hiđrocacbon có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử thu được 3,52 gam CO
2

và 1,62 gam H
2
O. Xác định CTPT và viết CTCT.
Hướng dẫn
- 12 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
2
2
2
2
3,52
0,08
44
1,62
0,09
18
0,09
1,125 1
0,08
mol
CO
mol
O
H
O
H
CO

n
n
n
n
= =
= =
⇒ = = >
⇒
hỗn hợp ban đầu có ít nhất 1 ankan
CT của ankan: C
n
H
2n+2
(b mol)
Hiđrocacbon còn lại: C
n
H
2a
(b mol)
Phản ứng cháy:
C
n
H
2n + 2
+ (
3 1
2
n +
)O
2

0
t
→
nCO
2
+ (n + 1)H
2
O
b mol nb (n+1)b
C
n
H
2a
+ (
2
2
n a+
)O
2

0
t
→
nCO
2
+ aH
2
O
b mol nb ba

2
CO
n
=
bn + bn = 0,08
⇒
bn = 0,04
2
O
H
n
= bn + b +ab = 0,09 b + ab = 0,05
Lập tỉ lệ số:
4 4
(1 )
1 5 5
( , )
n
n a
a
n a
Z
+
= ⇒ = +
+
∈
nghiệm hợp lý
⇒
n = 4
a = 4

Vậy CTPT của ankan: C
4
H
10
( có 2 CTCT)
và C
4
H
4
(có 4 CTCT)
LUYỆN TẬP 2
Bài 1: (Đề thi HSG Phú Thọ năm 2006 - 2007 )
Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam hỗn hợp A gồm H
2
và một hiđrocacbon X mạch hở,
trong phân tử chỉ chứa 1 liên kết 3. Dẫn toàn bộ sản phẩm vào bình đựng
2000 ml dung dịch Ca(OH)
2
0,1M. kết thúc thí nghiệm thấy trong bình có 10
gam kết tủa. Mặt khác 4,8 gam A phản ứng vừa đủ với 200 ml dd Br
2
1M. Xác
định CTPT và CTCT của X và tính tỉ khối của A so với mêtan.
Hướng dẫn
Gọi CTPT của X là: C
x
H
y
(x
≥

2) và số mol là a trong hỗn hợp A.
PTPƯ:
C
x
H
y
+ 2Br
2

→
C
x
H
y
Br
4
(1)
a 2a
C
x
H
y
+ (
4
4
x y+
)O
2

0

t
→
xCO
2
+
2
y
H
2
O (2)
a ax
- 13 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
2H
2
+ O
2
→ 2H
2
O (3)
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O (4)
2CO

2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO
3
)
2
(5)
Trường hợp 1: Xảy ra phản ứng (4)
2 3
0,1mol
CO CaCO
n n
⇒ = =
Từ (1) và (2) ta có: 2a = 0,2
⇒
a = 0,1 mol
⇒
ax = 0,1
⇒
x = 1 (loại)
Trường hợp 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (4) và (5):
Tính được số mol của CO
2
: 0,3 mol
⇒
x = 3, y = 4
Vậy CTPT của X là: C
3
H

4
CTCT: CH ≡ C - CH
3
Tính tỉ khối của A đối với metan
4 2 2
3
4
4( ) 0,8( ) 0,4
0,6
A
g g mol
C
H H H
CH
m m n
d
= ⇒ = ⇒ =
=
Bài 2: (300 bài tập hoá hữu cơ )
Đốt cháy một số mol như nhau 3 hiđrocacbon K, L, M thì thu được lượng
CO
2
như nhau và tỉ lệ số mol H
2
O và CO
2
đối với K, L, M tương ứng bằng
0,5; 1 và 1,5. Xác định công thức của K, L, M.
Hướng dẫn:
Đặt CTTQ của hiđrocacbon là: C

n
H
2n+2-2k
(k
≥
0)
C
n
H
2n + 2 -2k
+ (
3 1
2
n k+ −
)O
2

0
t
→
nCO
2
+ (n + 1-k)H
2
O
x mol nx (n+1-k)x
Gọi x là số mol của mỗi hiđrocacbon K, L, M thì số mol CO
2
là nx
⇒

nếu x như
nhau nx như nhau thì n cũng như nhau, nghĩa à cả 3 hiđrocacbon K, L, M đều có
cùng số nguyên tử C.
Theo phản ứng ta có tỉ lệ số mol H
2
O:
2
2
1n k
OH
n
CO
n
n
+ −
=
Nếu:
-
1
1,5
n k
n
+ −
=
với n = 2
⇒
k = 0
⇒
K: C
2

H
6
-
1
1
n k
n
+ −
=
với n = 2
⇒
k = 1
⇒
L: C
2
H
4
1
0,5
n k
n
+ −
=
với n = 2
⇒
k = 2
⇒
M: C
2
H

2
Bài 3: (300 bài tập hoá hữu cơ )
Đốt cháy 8,8 gam một hỗn hợp 2 ankan ở thể khí thấy sinh ra 13,44 lít khí CO
2

(ở đktc).
- 14 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
1. Tính tổng số mol 2 ankan.
2. Tính thể tích của O
2
(ở đktc) cần để đốt cháy
1
2
hỗn hợp trên.
3. Tìm CTPT của 2 ankan, biết thể tích của 2 ankan trong hỗn hợp bằng
nhau.

Hướng dẫn:
1. Đặt CTPT của 2 ankan là:
C
n
H
2n+2
(x mol) và C
m
H
2m+2
(y mol)
C

n
H
2n + 2
+ (
3 1
2
n +
)O
2

0
t
→
nCO
2
+ (n + 1)H
2
O
x mol (
3 1
2
n +
)x nx
C
m
H
2m + 2
+ (
3 1
2

m +
)O
2

0
t
→
mCO
2
+ (m + 1)H
2
O
y mol (
3 1
2
m +
)y my
m
hỗn hợp
= (14n + 2)x + (14m + 2)y = 8,8
⇒
14(nx + my) + 2(x + y) = 8,8
Mà nx + my =
2
13, 44
0,6
22,4
CO
n
= =

⇒
14. 0,6 + 2(x + y) = 8,8
⇒
Tổng số mol 2 ankan: x + y = 0,2 mol.
2. Tổng số mol O
2
cần đốt cháy 8,8 gam hỗn hợp trên là:
(
3 1
2
n +
)x + (
3 1
2
m +
)y =
3 1
( ) ( )
2 2
nx ny x y+ + +

2
1,5.0,6 0,5.0,2 1mol
O
n
= + =
⇒
2
O
V⇒

đốt cháy
1
2
hỗn hợp 2 ankan trên là: 0,5 mol
2
O
V⇒
= 11,2 lít
3. Từ nx + my = 0,6 và x + y = 0,2
Mà thể tích của 2 ankan bằng nhau nên n
ankan
bằng nhau
⇒
x = y = 0,1 mol
⇒
0,1n + 0,1m = 0,6
⇒
n + m = 0,6
n ≥ 1 và m ≤ 4
Vậy n = 2 và m = 4
Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 8 gam hỗn hợp 2 ankin ở điều kiện thường thu được
26,4 gam CO
2
1. Tìm CTPT của 2 ankin.
2. Cho 8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dd AgNO
3
trong NH
3
, sau một thời
gian lượng kết tủa đã vượt quá 25 gam. Tìm CTCT của 2 ankin

- 15 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸

Hướng dẫn:
1. Gọi công thức chung của 2 ankin là:
2 2n
n
C
H
−
(a mol)
( )
0
2 2 2
2 2
3 1
1
2
n
n
n
t
n n
C O CO O
H H
−
 
−
+ → + +
 ÷

 
a mol
( )na mol
Ta có
(14 2) 8
26,4
0,6
4
a n
an
− =
= =

⇒

0,2
3
a
n
=
=
Gọi m, n là số mol của cacbon của mỗi ankin
n <
n
< m ≤ 4
⇒
n < 3 < m = 4
⇒
n = 2 và m = 4
CTPT 2 ankin: C

2
H
2
và C
4
H
6
2. Gọi b, c lần lượt là số mol của 2 ankin trên
Ta có hệ phương trình:
b + c = 0,2
⇒
b = c = 0,1 mol
26b + 54c = 8
hỗn hợp trên tác dụng với dd AgNO
3
chắc chắn xảy ra phản ứng của C
2
H
2
C
2
H
2
+ 2AgNO
3
+ 2NH
3
→ C
2
Ag

2
↓ + 2NH
4
NO
3
0,1 0,1
⇒

2
2
0,1.240 24( )g
Ag
C
m
= =
Theo bài ra có 25 gam kết tủa chứng tỏ C
4
H
6
cũng phản ứng với AgNO
3
/NH
3

tức là ank -1-in
Vậy CTCT: CH ≡ CH và CH ≡ C − CH
3
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI
Bài 1: Xác định CTPT và thành phần % theo thể tích của hỗn hợp 2
hiđrocacbon A, B. Biết khi đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp (đktc)

thì thu được 8,96 lít CO
2
(đktc) và 9 gam H
2
O.
Đáp số:
4
2
2
( )
( )
% 66,67%
% 33,33%
A
B
CH
C
H
V
V
=
=
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 2 hiđrocacbon A, B cùng dãy đồng đẳng thu
được 4,4 gam CO
2
và 2,52 gam H
2
O.
a. Xác định dãy đồng đẳng của A, B.
b. Xác định CTPT biết chúng ở thể khí ở đk thường.

Đáp số: a. A, B thuộc ankan
b. CH
4
và C
3
H
8
hoặc CH
4
và C
4
H
10
hoặc C
2
H
6
và C
3
H
8
- 16 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
hoặc C
2
H
6
và C
4
H

10
Bài 3: Một số hiđrocacbon mạch hở liên tiếp trong dãy đồng đẳng có
tổng khối lượng phân tử là 648. Cho biết tỉ số khối lượng phân tư giữa
chất nặng nhất và nhẹ nhất là 8.
a. Xác định dãy đồng đẳng.
b. Tìm CTCT các hiđrocacbon.
Đáp số: a. ankan
b. CH
4
, C
2
H
6
,…C
9
H
20
Bài 4: Hỗn hợp A gồm C
3
H
4
và C
3
H
6
có tỷ khối hơi so với H
2
bằng 21.
Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít hh A (đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy
vào bình chứa dd Ca(OH)

2
dư. Tính độ tăng khối lượng của bình.
Đáp số:
9,3m gam=V
Bài 5: Một hh A gồm 2 hiđrocacbon có công thức là C
n
H
x
và C
n
H
y

mạch hở. Tỉ khối hơi của hh so với nitơ là 1,5. Khi đốt cháy hoàn toàn
hh A thì thu được 10,8 gam nước.
a. Xác định CTPT và viết CTCT của các hiđrocacbon
b. Tính thành phần % theo khối lượng của các hiđrocacbon trong 8,4 g
hỗn hợp A.
Đáp số: C
3
H
8
và C
3
H
4
Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp M gồm 1 ankan X và ankin Y
thu dược số mol CO
2
bằng số mol H

2
O. Thành phần % về số mol của X
và Y trong hỗn hợp là bao nhiêu?
Đáp số: % n
ankan
= %n
ankin
=50%
Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO
2

và 0,132 mol H
2
O. Khi X tác dụng với khí Cl
2
(theo tỉ lệ 1:1) thu được
một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Gọi tên X.
Đáp số: C
5
H
12
Bài 8: Ba hiđrocacbon 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 sảp phẩm hấp thụ vào dd Ca(OH)
2
dư. Tính số gam kết tủa.
Đáp số: m = 30 gam
Bài 9: Hỗn hợp hiđrocacbon 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
dd H

2
SO
4
đặc thu được hỗn hợp Z có tỉ khối đối với H
2
bằng 19. Xác
định CTPT của X.
Đáp số: C
4
H
8
Bài 10: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A thì tông thể tích các chất
tham gia phản ứng bằng tổng thể tích các sản phẩm tạo thành. Tìm công
thức phân tử của A.
Đáp số: C
2
H
4
- 17 -
Trêng THCS Yªn L¹c Chuyªn ®Ò ho¸
- 18 -