on thi thptqg mon hoa hoc cuc hay

Nguyễn Thanh Phương

GV trường THPT CẦU QUAN

Bài toán về phản ứng tách ankan
Cn H2n+2 d­

+O2 
C H + H2
CO +Ca(OH)2
t0 ,xt
 hçn hîp S  n 2n

  2 

Dạng 1: Ankan T : Cn H2n+2 
Cn H2n-2 + 2H2
H2O
Ca H

2a+2 + Cb H2b

Bài toán có thể yêu cầu tính 1 số yếu tố sau:
-V, n, m ankan ban đầu hoặc hỗn hợp sau phản ứng
-Hiệu suất phản ứng tách ankan, tìm công thức phân tử ankan
-Thể tích O2 cần dùng để đốt cháy T hoặc S
-Tổng khối lượng CO2 và H2O
-Khối lượng kết tủa tạo thành, khối lượng dung dịch Ca(OH)2 tăng hoặc giảm,….
Phương pháp giải: áp dụng ĐLBTKL và phân tích
hệ số của phản ứng để áp dụng.

V
ankan s¶n phÈm
=2
V
ankan pø

*Dạng toán tách (crackinh) ankan thường gặp là
1Vankan pứ →2Vankan sản phẩm

hay

*Nếu chưa biết tỉ lệ thì giả sử:

V
ankan s¶n phÈm
=  ( = 2, 3, 4...)
V
ankan pø

Sau đó áp dụng ĐLBTKL giải bình thường hoặc rút ra biểu thức:
H% =

1
Mt
.(
- 1).100
( - 1) M s

(3)

Ví dụ 1: Crackinh 560 lít butan, xảy ra đồng thời các phản ứng:
C4H10 → C4H8 + H2

(1)

C4H10 → CH4 + C3H6

(2)

C4H10 → C2H6 + C2H4

(3)

Sau phản ứng thu được 896 lít hỗn hợp khí X. Thể tích C4H10 có trong hỗn hợp X là
(các thể tích khí đo ở cùng điều kiện)
A. 336 lít.

B. 168 lít.

C. 280 lít.

D. 224 lít.


Nguyễn Thanh Phương
-V(C4H10 pứ)=Vs – Vt =896 – 560 =336 (l)

GV trường THPT CẦU QUAN

-V(C4H10)=Vankan dư=Vt – Vankan pứ=560 – 336 =224 (l) → D

Ví dụ 2: Cho 40 lít n-butan qua xúc tác nung nóng ở 5000C thu được 56 lít hỗn
hợp X gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần n-butan chưa phản ứng
(các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Giả sử chỉ có các phản
ứng tạo ra các sản phẩm trên.
a.Hiệu suất phản ứng tạo ra hỗn hợp X là
A. 40%.

B. 20%.

C. 80%.

D. 20%.

b. Đốt cháy hoàn hoàn toàn hỗn hợp X cần V(lít) O2 ( trong cùng điều kiện nhiệt
độ và áp suất). Giá trị của V là
A. 250

B. 260

C. 448

D. 672

a. Dựa vào sản phẩm tạo thành ta thấy:
-1Vankan pứ →2Vsản phẩm
-Vankan pứ =Vs – Vt =16
Kết quả: H%= 16 .100  40% → A (hay H%= ( 56  1).100  40% )
40

40

b. Đốt cháy X cũng như đốt cháy hết C4H10 ban đầu
O

 4CO2  5H2O
C4H10 
2

Bảo toàn O: VO  40.4.2  40.5  260(l ) → B
2

2

Ví dụ 3: Crackinh V lít butan thu được hỗn hợp X chỉ gồm các ankan và anken. Tỉ
khối hơi của X so với hiđro bằng 21,75. Hiệu suất phản ứng crackinh butan là
A. 33,33%.

B. 25%.

C. 75%.

D. 66,67%.

-Phân tích bài toán thì 1Vankan pứ→2Vsản phẩm
nt. Mt =ns. Ms 

nt Ms
n 21,75.2

 t 

ns Mt
ns
58



nt 3
 .
ns 4

Ta có tỉ lệ số mol là hằng số nên kết quả không phụ thuộc vào số mol trước và sau
Vậy chọn nt=3 (mol) và ns=4 (mol) →nbutan pứ=4-3=1 mol
Kết quả: H%= 1 .100  33,33% → A ( H%= (
3

58
 1).100  33,33%)
21,75.2


Nguyễn Thanh Phương
GV trường THPT CẦU QUAN
Ví dụ 4: Nhiệt phân mêtan thu được hỗn hợp gồm C2H2, CH4 và H2. Tỷ khối hơi
hỗn hợp khí so với H2 bằng 5. Hiệu suất phản ứng nhiệt phân ?
A. 50%.
-ĐLBTKL:

B. 60%.

C. 70%.

D. 80%.

nt 5.2
n 5

 t  chọn nt=5 mol và ns=8 mol → nmêtan pứ =3 mol
ns 16
ns 8

Kết quả: H%= ( 8  1).100  60% → B ( H%= ( 16  1).100  60%)
5

5.2

Có thể áp dụng (2) do Vmêtan pứ=Vhh sau pứ - V mêtan trước pứ
Ví dụ 5: Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y
(các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng
12. Công thức phân tử của X là
A. C6H14.

B. C3H8.

C. C4H10.

Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên

D. C5H12.

nt V t 1



ns Vs 3

1 12.2
 Mt  72 CTPT ankan là C5H12 → D
3 Mt

Áp dụng ĐLBTKL  

Ví dụ 6: Đun nóng 11,6 gam butan một thời gian, thu được hỗn hợp X gồm H2,
CH4, C2H6, C4H8, C3H6, C2H4, C4H10. Đốt cháy hoàn toàn X rồi cho sản phẩm cháy hấp
thụ hết vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy khối lượng bình tăng thêm m gam.
Giá trị của m là
A. 35,2.

B. 53,2.

C. 80,0.

D. 18,0.

Khi đó đốt cháy hỗn hợp X cũng như đốt cháy 11,6 gam butan ban đầu .
Số mol C4H10= 0,2 mol
Bảo toàn C và H: m=0,2.4.44+ [(0,2.10):2].18=53,2 gam→B
Ví dụ 7: Hỗn hợp khí X etan và propan có tỉ khối so với H2 bằng 20,25 được
nung trong bình với chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hiđro hoá. Sau một
thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 16,2 gồm các ankan,
anken và hiđro. Biết tốc độ phản ứng của etan và propan là như nhau. Hiệu suất
phản ứng đề hiđro hoá là

A. 25%.
B. 30%.
C. 40%.
D. 50%.


Nguyễn Thanh Phương
xt ,t
 C2H4 + H2
C2H6 

GV trường THPT CẦU QUAN

0

xt ,t
xt ,t
 C3H6 + H2 và C3H8 
 C2H4 + CH4
C3H8 
0

0

Bài này cũng thuộc dạng 1Vhh ankan pứ →2Vhh sản phẩm
Do hiệu suất phản ứng tách như nhau nên

nt
n 0,8
16,2


 t 
ns 20,25
ns
1

Chọn nt=0,8 mol và ns=1 mol →nx pứ=0,2 mol
H%=

0,2
.100  25% →A
0,8

(H%= (

20,25
 1).100 =25%)
16,2

Ví dụ 8: Crackinh một ankan thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 bằng
19,565. Biết hiệu suất của phản ứng crackinh là 84% . Ankan đem crackinh là
A. butan.

B. hexan.

Bài này chưa biết tỉ lệ

Vankan s¶n phÈm
Vankan pø

C. pentan.

.Theo đề bài thì

Vankan pø
Vankan tr­íc pø

D. propan.
=0,84

Chọn Vankan trước pứ = 1→Vankan pứ=0,84 →Vankan dư=1 – 0,84 = 0,16 mol
Giả sử Vsản phẩm= α.Vankan pứ (α=2,3,4…)→Vhh sau pứ = α.0,84 + 0,16
Áp dụng (1):

  2  Mt  72  ankan : Pen tan  C
1
19,565.2

với 
 .0,84  0,16
Mt
  3  Mt  105(lo¹i)

Có thể giả sử như α= 2 .Áp dụng (2): (

Mankan
 1).100  84 Mankan≈72
19,565.2

Ví dụ 9: Nhiệt phân 8,8 gam propan thu được hỗn hợp khí A gồm H2, CH4,

C2H4, C3H6 và một phần propan chưa phản ứng. Biết rằng có 90% C3H8 tham gia
phản ứng nhiệt phân. Tỉ khối hơi của hỗn hợp X so với hiđro có giá trị là
A. 11,58.

B. 15,68.

C. 22,00.

D. 24,44.

Phân tích sản phẩm thì 1Vankan pứ→2Vsản phẩm
Cách 1: npropan trước pứ=0,2→npropan pứ=0,2.90%=0,18→npropan dư=0,02 mol
nhh sau pứ=0,2+0,18=2.0,18+0,02=0,38 mol→dX/H2=[(8,8:0,38):2]≈11,58→A
Cách 2:Áp dụng (2) (

44
 1).100  90 → M s  d X / H2
Ms


Nguyễn Thanh Phương

GV trường THPT CẦU QUAN

Dạng 2:
Ankan dư

Ankan

xt, to

Anken sp

Anken

Ankan dư

Ankan sp

Ankin

Ankan sp
H2

Ankin sp
Bình Br2

H2

Đối với bài toán dạng này thì dựa vào sản phẩm (sp), phân tích hệ số để áp dụng
ĐLBTKL, bảo toàn số mol liên kết pi.
Ví dụ 1: (Dựa theo dữ kiện bài 7.24 trang 56, SGK 11 ban cơ bản)
Khi crackinh butan, đã xảy ra các phản ứng sau:
C4H10 → C4H8 + H2

(1)

C4H10 → CH4 + C3H6

(2)

C4H10 → C2H6 + C2H4

(3)

Một phần butan không tham gia phản ứng.
Hỗn hợp khí A thu được có thể tích 47 lít. Dẫn toàn bộ hỗn hợp khí này đi qua
nước brom có dư thì thể tích khí còn lại là 25 lít. Biết rằng các khí đo ở cùng điều
kiện nhiệt và áp suất.
a. Thể tích butan trước phản ứng là
A. 25

B. 22

C. 35

D.92

b. Hiệu suất crackinh là
A. 50%

B. 88%

C.75%

a. Các anken: C2H4, C3H6, C4H8 phản ứng hết với nước Br2 dư
Khí thoát ra là H2, CH4, C2H6 và C4H10 dư
VC4H10 pứ =∑ V(C2H4, C3H6, C4H8) =∑ V(H2, CH4, C2H6)
VC4H10 trước pứ = VC4H10 pứ + VC4H10 dư
=∑V(H2, CH4, C2H6) + VC4H10 dư =25 lít→A

Vbutan pứ=Vs – Vt = 47-25=22 lít →H%=88%

D.80%


Nguyễn Thanh Phương

GV trường THPT CẦU QUAN

Ví dụ 2: (ĐH khối B - 2011): Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn
hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6 và H2. Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Nếu cho
0,6 mol X vào dung dịch brom (dư) thì số mol brom tối đa phản ứng là
A. 0,24 mol.

B. 0,36 mol.

C. 0,60 mol.

D. 0,48 mol.

Phân tích sản phẩm thì butan chỉ bị tách H2 mà không bị gãy liên kết C – C
-ĐLBTKL:

nt
n
MX

 t  0, 4  nt=0,24 và ns=nx=0,6 mol
ns Mbu tan
0,6

Số mol tăng lên là số mol H2 = Số mol π được tạo thành= Số mol Br2 pứ
→ nH2 0,60,240,36

→B

Ví dụ 3: Nhiệt phân 8,96 lít propan thu được hỗn hợp khí X gồm H2, CH4, C2H4,
C3H6 và một phần propan không tham gia phản ứng. Dẫn hỗn hợp khí X đi qua
bình đựng nước brom dư thì thấy khối lượng bình tăng lên m gam và thấy còn hỗn
hợp khí Y thoát ra, tỉ khối so của Y với H2 là 13,25. Biết các khí đo ở đktc.
a. Giá trị của m là
A. 7

B. 8

C.9

D.10

Phương trình phản ứng như sau:
o

xt ,t
 H2 + C3H6
C3H8 
o

xt ,t
 CH4 + C2H4
C3H8 

Các anken: C3H6 và C2H4 phản ứng hết với nước Br2.
Khí Y: H2, CH4 và C3H8 dư
nC3H8 trước pứ = nC3H8 pứ + nC3H8 dư =∑n(H2, CH4) + nC3H8 dư =nY=(8,96:22,4)=0,4 mol
→mY=0,4.13,25.2=10,6 (g)
Khối lượng tăng: m= ∑m(C2H4 và C3H6)=mC3H8 - ∑m(H2, CH4,C3H8 dư)
mC3H8 – mY = 0,4.44 – 10,6= 7 (gam)→A