PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập về HIĐROCACBON KHÔNG NO 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.54 MB, 21 trang )
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ HIĐROCACBON KHÔNG NO
I. Phản ứng cộng HBr, HCl, Br2
1. Bản chất phản ứng cộng HBr, Br2
Cn H 2n 2 2k kBr2
Cn H 2n 2 2k Br2k
Cn H 2n 2 2k kHBr
Cn H 2n 2 k Brk
Cn H 2n 2 2k kHCl
Cn H 2n 2 k Cl k
2. Phương pháp giải
a. Tính lượng chất trong phản ứng
Phương pháp giải
Đây là dạng bài tập khá đơn giản! Phương pháp giải là tính toán theo phương trình phản ứng hoặc áp dụng
các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố.
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol C2H4 và 0,1 mol CH4 qua 100 gam dung dịch Br2 thấy thoát ra hỗn hợp khí Y
có tỉ khối so với H2 là 9,2. Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch Br2 là
A. 12%.
B. 14%.
C. 10%.
D. 8%.
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Đoàn Thượng – Hải Dương, năm 2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
CH : 0,1 mol
0,1.16 28x
Y goàm 4
MY
9,2.2 x 0,025
0,1 x
C2 H 4 dö : x mol
0,075.160
n Br n C H pö 0,1 0,025 0,075 mol C%dd Br
12%
2
2 4
2
100
Ví dụ 2: Dung dịch chứa 0,15 mol brom tác dụng hết với axetilen chỉ thu được 2 chất M, N là đồng phân của nhau,
trong đó M có khối lượng là 13,392 gam. Khối lượng của N là
A. 14,508 gam.
B. 18,6 gam.
C. 13,392 gam.
D. 26,988 gam.
Phân tích và hướng dẫn giải
M : CHBr CHBr (cis) : x mol
Br2 : 0,15 mol
C2 H 2
N : CHBr CHBr (trans) : y mol
BT Br : x y 0,15
y 0,078
13,392
0,072 m N 0,078.186 14,508 gam
GT : x
186
Ví dụ 3: Hấp thụ hết 4,48 lít buta-1,3-đien (đktc) vào 250 ml dung dịch brom 1M, ở điều kiện thích hợp đến khi
brom mất màu hoàn toàn, thu được hỗn hợp lỏng X (chỉ chứa dẫn xuất brom), trong đó khối lượng sản phẩm cộng
1,4 gấp 4 lần khối lượng sản phẩm cộng 1,2. Khối lượng sản phẩm cộng 1,2 trong X là:
A. 6,42 gam. B. 12,84 gam.
C. 1,605 gam. D. 16,05 gam.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Quảng Trị, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
1
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Phương trình hóa học :
cộng 1,2
CH 2 CH CH CH 2 Br2
CH 2 Br CHBr CH CH 2
cộng 1,4
CH 2 CH CH CH 2 Br2
CH 2 Br CH CH CH 2 Br
CH 2 CH CH CH 2 2Br2
CH 2 Br CHBr CHBr CH 2 Br
n CH BrCHBrCHBrCH Br y
2
2
Đặt n
4 n CH BrCHBrCH CH
CH2 BrCH CHCH2 Br
2
2
4x
x
y 0,05; x 0,03
BT C : 5x y 0,2
BT Br : 5x 2y 0,25 n CH2 BrCHBrCH CH2 214.0,03 6,42 gam
Ví dụ 4: Dẫn 2,24 lít hỗn hợp khí X gồm C2H2 và H2 (có tỉ lệ thể tích tương ứng là 2 : 3) đi qua Ni nung nóng thu
được hỗn hợp Y, cho Y đi qua dung dịch Br2 dư thu được 896 ml hỗn hợp khí Z bay ra khỏi bình dung dịch Br2. Tỉ
khối của Z đối với H2 bằng 4,5. Biết các khí đều đo ở đktc. Khối lượng bình Br2 tăng thêm là :
A. 1,6 gam.
B. 0,8 gam.
C. 0,4 gam.
D. 0,6 gam.
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Tĩnh Gia 2 – Thanh Hóa, năm 2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
C2 H 4 Br2
C2 H 2 Br4
C2 H 2 Ni C2 H 6 , C2 H 4
o
H 2 t
C2 H 2 , H 2
hỗ n hợp X
Br2
hỗn hợp Y
C2 H 6
H 2
hỗn hợp Z
n C H 2x; n H 3x x 0,02 mol
2
Hỗn hợp X gồm 2 2
n
5x
0,1
m X 1,16 gam
X
m X m Y m bình Br tăng m Z 1,16 m bình Br tăng 0,8 gam
2
2
?
0,04.9
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 (có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2). Lấy 10,08 lít (đktc) hỗn hợp X nung nóng
có xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn hỗn hợp Y qua nước brom dư thấy bình brom tăng 3
gam và còn lại V lít (đktc) hỗn hợp khí Z khơng bị hấp thụ. Tỉ khối của Z so với hiđro bằng 20/6. Giá trị của V là:
A. 2,80 lít.
B. 5,04 lít.
C. 8,96 lít.
D. 6,72 lít.
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT Phan Bội Châu, năm 2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
n C H x; n H 2x
x 0,15
2
X có 2 2
n(C2 H2 , H2 ) 3x 0,45 m X 26.0,15 0,3.2 4,5
m Z 4,5 3 1,5 gam
m X m Y m Z m bình Br tăng
VZ (đktc) 5,04 lít
40
2
0,225 mol
n Z 1,5 :
6
2
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 6: Hồ tan hết hỗn hợp rắn gồm CaC2, Al4C3 và Ca vào H2O thu được 3,36 lít hỗn hợp khí X có tỉ khối so với
hiđro bằng 10. Dẫn X qua Ni đun nóng thu được hỗn hợp khí Y. Tiếp tục cho Y qua bình đựng nước brom dư thì
thấy có 0,784 lít hỗn hợp khí Z bay ra, tỉ khối hơi so với He bằng 6,5. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Khối
lượng bình brom tăng là
A. 3,91 gam.
B. 3,45gam.
C. 2,09 gam.
D. 1,35 gam.
(Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Nam Định, năm 2012)
Phân tích và hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
C2 H 4 Br2
C2 H 2 Br4
CaC2
C 2 H 2
C 2 H 2 , C 2 H 4
H2 O
Ni, t o
CH 4
C2 H 6 , CH 4 ,
Al 4 C3
Ca
H
2
2
H
hỗn hợp X
Br2
hỗn hợp Y
CH 4 , H 2
C2 H 6
hỗ n hợp Z
BTKL : m X m Y m bình Br tăng m Z
2
m bình Br tăng 2,09 gam
2
0,91
m
10.2.0,15
3;
m
0,035.6,5.4
X
Z
b. Tìm cơng thức của hiđrocacbon khơng no CnH2n+2-2k
Phương pháp giải
● Đối với một hiđrocacbon
Đối với dạng bài tập đơn giản, ta tính k
nX
nHX
2
hoặc k
để xác định cơng thức phân tử tổng qt
nC H
nC H
x
y
x
y
của hiđrocacbon, sau đó dựa vào giả thiết để tìm giá trị n.
Đối với dạng bài khó hơn, ta sẽ đi tìm mối liên hệ giữa k và n bằng một biểu thức tốn học, rồi biện luận để tìm
các giá trị này.
● Đối với hỗn hợp các hiđrocacbon
Nếu là hỗn hợp cùng dãy đồng đẳng : Ta tính các giá trị k , C là tìm được kết quả.
Nếu là hỗn hợp khơng cùng dãy đồng đẳng : Ta tính k để dự đốn cơng thức tổng qt của chúng. Kết hợp với
các giá trị C , H , M và các định luật bảo tồn ngun tố, khối lượng để biện luận và tìm ra kết quả.
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 7: Hiđrocacbon mạch hở X tác dụng với HCl theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được dẫn xuất Y duy nhất. Trong phân
tử Y, clo chiếm 38,38% về khối lượng. Tên gọi của X là:
A. etilen.
B. but-1-en.
C. but-2-en.
D. 2,3-đimetylbut-2-en.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Bắc Đơng Quan – Thái Bình, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
Cn H 2n HCl
Cn H 2n 1Cl (sp duy nhất ) n 4
Y
X
X là CH CH CH CH
3
35,5
3
%Cl
38,38%
but 2 en
trong Y
14n 36,5
3
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 8: Cho 2,24 gam một anken X tác dụng với dung dịch Br2 dư, thu được 8,64 gam sản phẩm cộng. Cơng thức
phân tử của anken là
A. C3H6.
B. C4H8.
C. C2H4.
D. C5H10.
Phân tích và hướng dẫn giải
6,4
0,04 n 3
n Cn H2 n n Br2
Cn H 2n Br2
Cn H 2n Br
160
X : C4 H 8
2,24
BTKL : m Br2 8,64 2,24 6,4 M
14n
56
C n H2 n
0,04
Ví dụ 9: Cho hiđrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được chất hữu cơ Y
(chứa 74,08% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau. Tên gọi
của X là
A. but-1-en.
B. but-2-en.
C. propilen.
D. propan.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009)
Phân tích và hướng dẫn giải
Cn H 2n Br2
Cn H 2n Br2
n 4
X
Y
X là C4 H 8
%Br 160 74,08
%(C, H) 14n 25,92
X HBr
2 sản phẩm hữu cơ, suy ra X là but 1 en
CH 3 CHBr CH 2 CH3
CH 2 CH CH 2 CH 3 HBr
CH 2 Br CH 2 CH 2 CH3
Ví dụ 10: X là một hiđrocacbon mạch hở. Cho 0,1 mol X làm mất màu vừa đủ 300 ml dung dịch Br2 1M, tạo dẫn
xuất Y có chứa 90,22% Br về khối lượng. X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 tạo kết tủa. Cơng thức cấu tạo phù
hợp của X là :
A. CH3–CH=CH–CCH.
B. CH2=CH–CH2–CCH.
C. CH2=CH–CCH.
D. CH2=CH–CH2–CH2–CCH.
(Đề thi thử THPT Quốc Gia – THPT Chun Hùng Vương – Phú Thọ, năm 2016 )
Phân tích và hướng dẫn giải
Cn H 2n 2 2a aBr2
Cn H 2n 2 2a Br2a
X
Y
n 4
n Br
6.80
X là C4 H 4
2
a
3; %Brtrong Y
90,22%
nC H
14n 476
n 2 n 2 2 a
AgNO / NH
3
3
C4 H 4
kết tủa X là CH C CH CH 2
to
Ví dụ 11: Cho hỗn hợp khí X gồm hai anken có cùng thể tích, lội chậm qua bình đựng dung dịch Br2 dư, thấy khối
lượng bình tăng 12,6 gam và có 48 gam Br2 phản ứng. Số cặp chất thỏa mãn các điều kiện trên của X là
A. 2.
B. 1.
C. 3.
D. 4.
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 3 – THPT Chun Đại học Vinh – Nghệ An, năm 2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
4
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
n 2 anken (C H ) n Br 0,3
24
2
n 2n
(do hai anken có số mol bằng nhau)
n 3
2
12,6
42 Hai anken là C H và C H
M2 anken (C H )
n 2n
2 4
4 8
0,3
Có 4 cặp anken thỏa mãn là
eten
eten
eten
eten
;
;
;
but 1 en cis but 2 en trans but 2 en 2 metylpropen
Ví dụ 12*: Cho 0,42 lít hỗn hợp khí B gồm hai hiđrocacbon mạch hở đi chậm qua bình đựng nước brom dư. Sau
phản ứng hồn tồn thấy có 0,28 lít khí thốt ra khỏi bình và có 2 gam Br2 đã tham gia phản ứng. Biết tỉ khối hơi
của B so với H2 bằng 19. Các thể tích khí đo ở đktc. Số hỗn hợp B thỏa mãn điều kiện trên là:
A. 5.
B. 2.
C. 4.
D. 1.
Phân tích và hướng dẫn giải
1 hiđrocacbon no X : Cm H 2m 2 (0,0125 mol)
B gồm
; n, m 4
3
1 hiđrocacbon không no Y : Cn H 2n 2 2a (6,25.10 mol)
n Br
2
2 a 2; Y là Cn H 2n 2 .
nC H
n
2 n 2 2 a
MB
0,0125M X 6,25.10 3 M Y
0,01875
38.
TH1: M X 38
X là CH 4 (M 16) M Y 82 n 6 (loại)
Suy ra
X là C2 H 6 (M 30) M Y 54 n 4 (thỏa mãn)
CH C CH 2 CH3 ;CH 3 C C CH 3 ;
Y có 4 đồng phân :
CH 2 CH CH CH 2 ; CH 2 C CH CH 3
TH2 : M Y 38
Suy ra Y là C2 H 2 (M 26) M X 44 m 3 (thỏa mãn).
Vậy có 5 hỗn hợp B thỏa mãn điều kiện trên là :
C2 H 2 C2 H 6
C H
;
; 2 6
;
C3 H 8 CH C CH 2 CH 3 CH 3 C C CH3
C2 H 6
C H
; 2 6
CH 2 CH CH CH 2 CH 2 CH CH CH 2
II. Phản ứng cộng H2
1. Bản chất phản ứng :
o
Ni, t
C C H 2
CH C H
|
|
|
|
Ni, t o
C C 2H 2
CH 2 CH 2
o
t , xt
Cn H 2n 2 2k kH 2
Cn H 2n 2
có k liên kết
Suy ra :
nH
nC H
n
2
pư
k k.n C H
n
2 n 2 2 k
nH
2
pư
2 n 2 2 k
5
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
PS :
+ Trong phản ứng cộng H2, số mol khí giảm bằng số mol H2 đã tham gia phản ứng.
+ Nếu hợp chất có liên kết C C phản ứng với H2 (to, Pd/PbCO3) thì chỉ có 1 liên kết bị phá vỡ :
Pd/PbCO
3
C C H 2
CH CH
to
2. Phương pháp giải
Đối với dạng bài tập này ta thường sử dụng một số sự thật hiển nhiên sau :
+ Trong phản ứng, khối lượng được bảo tồn nên :
mhh trước pư ( X ) mhh sau pư (Y ) M X .nX M Y .nY
+ Mối quan hệ giữa số mol khí trước và sau phản ứng cộng H2 :
nH
2
pư
nkhí giảm nX nY
+ Cơng thức : kn C H
n
2 n 22 k
nH
2
pư
+ Sau phản ứng cộng hiđro vào hiđrocacbon khơng no mà khối lượng mol trung bình của hỗn hợp thu được nhỏ
hơn 28 thì trong hỗn hợp sau phản ứng có hiđro dư.
► Các ví dụ minh họa ◄
2.1. Phản ứng xảy ra hồn tồn
a. Tính lượng chất trong phản ứng
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2, có tỉ khối so với H2 bằng 5,8. Dẫn X (đktc) qua bột Ni nung nóng cho đến
khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp Y. Tỉ khối của Y so với H2 là:
A. 13,5.
B. 11,5.
C. 29.
D. 14,5.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chun Nguyễn Trãi – Hải Dương, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
n H n C H 1 (chọn)
n H 0,6
nH
2 2
2
2
2
1,5 2.
n
2n
26n
5,8.2
11,6
n
0,4
C2 H 2
H2
C2H 2
C2 H 2
H : 0,6 mol Ni, t o
2
C2 H y : 0,4 mol
100%
C2 H 2 : 0,4 mol
hỗn hợp Y
hỗn hợp X
MY
m Y m X 11,6
MY
14,5
29 d Y
MH
nY
nY
0,4
H2
2
Ví dụ 2: Cho 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm C2H2 và H2 đi qua ống chứa xúc tác Ni, nung nóng thu được hỗn
hợp Y chỉ chứa 3 hiđrocacbon. Tỉ khối của Y so với He là 7,125. Tính phần trăm thể tích của C2H2 trong hỗn hợp
X:
A. 36,73%.
B. 44,44%.
C. 62,25%.
D. 45,55%.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Chun Lê Q Đơn – Quảng Trị, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
nC H
1
Ni, t o
2 2
C H kH
C
H
k
1,25;
2 2
2
2 2 2k
nH
1,25
2
hỗn hợp X
hỗn hợp Y
1
.100% 44,44%
M C2 H22 k 26 2k 7,125.4 28,5 %VC2 H2
2,25
6
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
b. Tìm cơng thức của hiđrocacbon
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm hiđro và một hiđrocacbon. Nung nóng 14,56 lít hỗn hợp X (đktc) (có Ni xúc tác) đến khi
phản ứng hồn tồn, thu được hỗn hợp Y có khối lượng 10,8 gam. Biết tỉ khối của Y so với metan là 2,7 và Y có
khả năng làm mất màu dung dịch brom. Cơng thức phân tử của hiđrocacbon là :
A. C3H6.
B. C4H6.
C. C3H4.
D. C4H8.
Phân tích và hướng dẫn giải
Ni, t o
X : (C H H )
hỗn hợp Y
x y
2
H đã phản ứng hết
2
0,65 mol
Y có hiđrocacbon không no
Y làm mất màu dd Br
2
n H 0,4
n .M Y m Y 10,8 n Y 0,25
Y
X có 2
n Cn H 2 n 22 k 0,25
M Y 2,7.16 43,2 n H2 / X n X n Y 0,4
m X 0,4.2 0,25.M C H 10,8 M C H 40 Cx H y là C3 H 4
x
y
x
y
Ví dụ 4: Cho 3,12 gam ankin X phản ứng với 0,1 mol H2 (xúc tác Pd/PbCO3, to), thu được hỗn hợp Y chỉ có hai
hiđrocacbon. Cơng thức phân tử của X là :
A. C2H2.
B. C5H8.
C. C4H6.
D. C3H4.
(Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2010)
Phân tích và hướng dẫn giải
to
BCPƯ : Ankin H
Anken
2
Pd/ PbCO3
dư
C H
to
H 2
Y : n 2n 2
H
C
n 2n 2
Pd/
PbCO
3
Cn H 2n
X
0,1 mol
n C H n H 0,1
2
n 2 n 2
Cn H 2n 2 là C2 H 2
3,12
31,2
M Cn H 2 n 2
0,1
Ví dụ 5*: Hỗn hợp X gồm ankin Y và H2 có tỉ khối so với H2 là 6,7. Dẫn X đi qua bột Ni nung nóng cho đến khi
các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp Z có tỉ khối so với H2 là 16,75. Cơng thức phân tử của Y là:
A. C4H6.
B. C5H8.
C. C3H4.
D. C2H2.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Quảng Xương 4 – Thanh Hóa, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
MZ 33,5 Z có thể có H2 hoặc không.
n X .MX n Z .M Z
nX
nZ
MZ
MX
16,75
n X 2,5; n Z 1
2,5 Chọn
6,7
n H2 pư 1,5
Nếu trong Z không còn H2 thì
nH trong X 1,5
1.(14n 2) 1,5.2
2
MX
6,7.2 n 2,32 (loại).
2,5
nCn H2 n2 (Y) 1
Nếu trong Z còn H2 thì
nC H (Y) 0,5n H pư 0,75
0,75.(14n 2) 1,75.2
2
n 2 n2
MX
6,7.2
2,5
n H2 trong X 1,75
n 3, Y là C3 H4
7
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 6*: Hỗn hợp X là chất khí ở điều kiện thường gồm một hiđrocacbon Y mạch hở và H2; X có tỉ khối so với H2
bằng 4,8. Cho X qua ống chứa bột Ni rồi đun nóng để phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ
khối hơi so với H2 bằng 8. Cơng thức phân tử của Y là :
A. C4H6.
B. C3H6.
C. C3H4.
D. C4H8.
(Đề thi thử Đại học lần 5 – THPT Chun KHTN Hà Nội, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
MZ 16 Trong Z có H2 ; Y đã phản ứng hết.
BTKL : n X .M X n Y .MY
nX
nY
MY
MX
8 5
4,8 3
n 5
Chọn X
n H pư n X n Y 2.
2
nY 3
Nếu X là Cn H2n thì :
2.14n 3.2
nCn H2 n n H2 pư 2
MX
4,8.2 n 1,5 (loại)
5
nH2 bđ 5 2 3
Nếu X là Cn H2 n2 thì :
nC H 0,5n H pư 1
1.(14n 2) 4.2
n 2 n2
2
MX
4,8.2
5
nH2 bđ 5 1 4
n 3; Y là C3H4
2.2. Phản ứng xảy ra khơng hồn tồn
a. Tính lượng chất trong phản ứng
Ví dụ 7: Hỗn hợp X gồm H2, C2H4 và C3H6 có tỉ khối so với H2 là 9,25. Cho 22,4 lít X (đktc) vào bình kín có sẵn
một ít bột Ni. Đun nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 10. Tổng số mol H2
đã phản ứng là
A. 0,070 mol. B. 0,015 mol. C. 0,075 mol. D. 0,050 mol.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
n M Y m m 1.9,25.2 18,5
Y
X
Y
n Y 0,925
BTKL
n H2 pư 1 0,925 0,075
M Y 10.2 20
Ví dụ 8: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH4, C2H4, C2H2 và H2 có tỉ khối đối với H2 là 7,3 đi chậm qua ống
sứ đựng bột Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối đối với H2 là 73/6. Số mol H2 đã tham gia phản ứng
là :
A. 0,5 mol.
B. 0,4 mol.
C. 0,2 mol.
D. 0,6 mol.
Phân tích và hướng dẫn giải
73.2 n 0,6
n 1 mol (chọn); M Y
Y
X
6
n
n X n Y 0,4
m m 7,3.2 14,6
H2 phản ứng
X
Y
Ví dụ 9: Trong một bình kín có thể tích khơng đổi là 2 lít, chứa hỗn hợp khí gồm 0,02 mol CH4, 0,01 mol C2H4,
0,015 mol C3H6 và 0,02 mol H2. Đun nóng bình với xúc tác Ni, các anken đều cộng hiđro với hiệu suất 60%. Sau
phản ứng giữ bình ở 27,3oC, áp suất trong bình là:
A. 0,702 atm. B. 0,6776 atm. C. 0,616 atm. D. 0,653 atm.
Phân tích và hướng dẫn giải
8
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
n (C H , C H ) 0,025 HSPƯ tính theo H 2
2 4 3 6
n H2 pư 0,02.60% 0,012
n H 2 0,02
n hỗn hợp spư n hỗn hợp tpư n H pư 0,053
2
nRT 0,053.0,082.(27,3 273)
0,6525 0,653 atm
p
V
2
Ví dụ 10: Trộn một thể tích anken X với một thể tích H2, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 là 7,5. Cho Y
vào bình kín có chứa sẵn một ít bột Ni (thể tích khơng đáng kể). Nung nóng bình một thời gian rồi đưa nhiệt độ ban
đầu thì thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 12,5. Phần trăm theo thể tích của H2 trong Z là
A. 83,33%.
B. 66,67%.
C. 33,33%.
D. 16,67%.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Trần Phú – Thanh Hóa, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
BTKL
nY
nZ
MZ
MY
12,5.2 5
Chọn
7,5.2 3
n Y 5
n Z 3
trong Y có: n X 2,5; n H 2,5
2,5 2
2
%VH trong Z
.100% 16,67%
2
3
n H2 pư n Y n Z 2
Ví dụ 11: Một hỗn hợp gồm 2 ankin có thể tích 15,68 lít. Thêm H2 vào để được hỗn hợp có thể tích 54,88 lít. Nung
X với xúc tác Ni, thu được hỗn hợp Y có thể tích giảm đi 4/7 lần so với thể tích của X. Hiệu suất phản ứng hiđro
hóa là:
A. 60%.
B. 75%.
C. 100%.
D. 80%.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Đức Thọ – Hà Tĩnh, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
VH
VC H 15,68
2
n 2 n2
2,5 HSPƯ tính theo ankin.
V
V
39,2
H2
Cn H 2 n 2
VH pư
54,88.4
2
VH pư Vkhí giảm
31,36
2 H 100%
2
7
VC H
n
2 n 2
Ví dụ 12: Trộn một thể tích H2 với một thể tích anken, thu được hỗn hợp X có tỉ khối so với He là 3,75. Đun nóng
X với xúc tác Ni, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với He là 4,6875. Biết các thể tích đo trong cùng một điều kiện.
Thành phần phần trăm về khối lượng của ankan trong Y là:
A. 25%.
B. 40%.
C. 60%.
D. 20%.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Thuận Thành – Bắc Ninh, năm 2012)
Phân tích và hướng dẫn giải
n C H n H2 x
n 2
Trong X 2 2 n
m X 14nx 2x 3,75.4.2x Cn H 2n là C2 H 4
n
M Y 4,6875.4
n 1,25
BTKL X
1,25 Chọn X
n H pư 0,25.
2
nY M X
3,75.4
n Y 1
n C H n H pư 0,25
2
2 6
Trong Y có:
mC H
mC H
0,25.30
2 6
2 6
40%
%m C2 H6
mY
mX
1,25.3,75.4
9
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 13: Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp
khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hố là
A. 40%.
B. 25%.
C. 20%.
D. 50%.
Phân tích và hướng dẫn giải
n X n H n C H 1 (chọn)
n H 0,5
2
2 4
2
2n H2 28nC2H 4 1.3,75.4 15 n C2H 4 0,5
n 0,75; n H pư n X n Y 0,25
2
n .M Y m m 15 Y
Y
Y
X
0,25
.100% 50%
H
M Y 5.4 20
0,5
Ví dụ 14: Trong một bình kín dung tích 2,24 lít chứa một ít bột Ni xúc tác và hỗn hợp khí X gồm H2, C2H4 và C3H6
(ở đktc); tỉ lệ số mol của C2H4 và C3H6 là 1 : 1. Nung nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh tới 0oC, thu được
hỗn hợp khí Y. Cho hỗn hợp Y qua bình chứa nước Br2 dư thấy khối lượng bình Br2 tăng 1,015 gam. Biết tỉ khối
của X và Y so với H2 lần lượt là 7,6 và 8,445. Hiệu suất phản ứng của C2H4 là:
A. 20%.
B. 25%.
C. 12,5%.
D. 40%.
Phân tích và hướng dẫn giải
n H n C H nC H 0,1
2 4
3 6
2
x 0,06
x
y
y
Trong X :
2x 28y 42y 7,6.2 15,2 y 0,02
0,1
nY
nX M X
MY
nC H
pư
0,1.7,6.2
0,09 n(C H , C H ) pư n H pư n X n Y 0,01 mol.
2 4
3 6
2
8,445.2
n C H pư 2,5.10 3
n C H
0,01
2 4
3 6 pư
2 4
3
28nC2H 4 pư 42n C3H6 pư 0,02(28 42) 1, 015 n C3H6 pư 7,5.10
H pư của C2H 4
2,5.10 3
.100% 12,5%
0,02
b. Tìm cơng thức của hiđrocacbon
Ví dụ 15*: Hỗn hợp khí X gồm 1 anken và H2 có tỉ lệ số mol là 1 : 1, (đo ở 90oC và 1 atm). Nung nóng X với bột
Ni một thời gian rồi đưa về điều kiện ban đầu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối hơi so với H2 là 23,2. Xác định cơng
thức phân tử của anken và hiệu suất phản ứng hiđro hóa:
A. C4H8, H = 54,45%. B. C3H6, H = 75%.
C. C5H10, H = 44,83%. D. C6H12, H = 45%.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
o
Ni, t
X : (Cn H 2n H 2 )
Y : (Cn H 2n Cn H 2n 2 H 2 )
1 mol
1 mol
M Y 23,2.2 46,4
BTKL : m X m Y 14n 2 46,4n Y n Y
14n 2
46,4
14n 2
1 3,17 n 6,48
2
46,4
Nếu n 4 n H pư 0,75 H 75% : không thỏa mãn.
nH
pư
02
2
Nếu n 5 n H
Nếu n 6 n H
10
2
2
pư
pư
0,4483 H 44,83% : thỏa mãn.
0,1466 H 14,66% : không thỏa mãn.
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
III. Phản ứng thế Ag
1. Bản chất phản ứng
o
t
CH C ... AgNO3 NH3
CAg C ... NH 4 NO3
o
t
Cn H 2n 2 2k xAgNO3 xNH3
Cn H 2n 2 2k x Ag x xNH 4 NO3
2. Phương pháp giải
● Hướng 1 : Tính theo phương trình phản ứng.
● Hướng 2 : Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.
n H bò thay thế n Ag phản ứng
m kết tủa m hiđrocacbon
108 1
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Nhiệt phân nhanh 3,36 lít khí CH4 (đo ở đktc) ở 1500oC, thu được hỗn hợp khí T. Dẫn tồn bộ T qua dung
dịch AgNO3 dư trong NH3 đến phản ứng hồn tồn, thấy thể tích khí thu được giảm 20% so với T. Hiệu suất phản
ứng nung CH4 là:
A. 40,00%.
B. 20,00%.
C. 66,67%.
D. 50,00%.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Chun KHTN Huế, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
o
1500 C
2CH 4
CH CH 3H2
mol :
2x
n T n CH
4
bđ
x
(1)
3x
n khí tăng (0,15 2x) mol.
Phản ứng của T với dung dòch AgNO3 / NH3
o
t
CAg CAg 2NH 4 NO3
CH CH 2AgNO3 2NH3
mol :
Suy ra :
(2)
x
0,05.2
x
20% x 0,05 H pư (1)
66,67%
0,15
0,15 2x
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm propin và ankin A có tỉ lệ mol 1 : 1. Lấy 0,3 mol X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3
dư, thu được 46,2 gam kết tủa. Tên của A là
A. Axetilen. B. But-2-in.
C. Pent-1-in. D. But-1-in.
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT Cẩm Khê – Phú Thọ, năm 2016)
Phân tích và hướng dẫn giải
A là Cn H 2n 2
n C H Ag n C3H 4 0,15
3 3
n
n C H 0,15 n C H Ag n C H 0,15
n 2 n 2
C3H4
n 2 n 2
n 2 n 3
m kết tủa 0,15.147
105) 46,2 n 4, A là CH C C2 H 5
0,15.(14n
mC
3H3Ag
mC
nH 2 n 3Ag
but 1 in
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 2 ankin có số mol bằng nhau. Đốt cháy hồn tồn 0,2 mol hỗn hợp X thu được 0,6 mol
CO2. Mặt khác, cho 0,2 mol hỗn hợp X vào dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, thu được 24,0 gam kết tủa. Vậy 2
ankin trong hỗn hợp X là :
A. Propin và but-1-in.
B. axetilen và propin.
C. axetilen và but-2-in.
D. axetilen và but-1-in.
(Đề thi thử Đại học lần 5 – THPT Chun KHTN Hà Nội, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
11
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
2 ankin có số mol bằng nhau
C H : 0,1 mol
n CO
2 ankin là 2 2
24
2
C2 ankin n 3 2
C4 H 6 : 0,1 mol
X
C H : 0,1 mol AgNO3 / NH3
2 2
24 gam 0,1 mol C2 Ag2 .
to
C4 H 6 : 0,1 mol
Vậy 2 ankin là CH CH (axetilen); CH 3 C C CH3 (but 2 en)
Ví dụ 4: Cho 1,12 lít khí hiđrocacbon X (đktc) phản ứng hồn tồn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu
được 8,05 gam kết tủa. Cơng thức của X là
A. CH3-CH2-C CH.
B. CH3-C CH.
C. CH CH.
D. CH2=CH-C CH.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Minh Khai – Hà Tĩnh, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
AgNO3 /NH3
C H
Cx Hy z Agz
x y
to
z 1; x 4; y 6
0,05 mol
0,05 mol
X là CH C CH2 CH3
8,05
M
12x
y
107z
161
C
H
Ag
x yz z
0,05
Phương trình phản ứng :
o
t
CH C CH2 CH3 AgNO3 NH3
CAg C CH2 CH3 NH4 NO3
Ví dụ 5: Đốt cháy hiđrocacbon A, thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ mol 2 : 1. Lấy 1,95 gam A tác dụng với
AgNO3/NH3 dư thấy xuất hiện 7,3 gam kết tủa. CTPT của A là
A. C2H2.
B. C8H8.
C. C6H6.
D. C4H4.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
n CO2
nH O
2
n
2
1
C A là Cn H n .
1
nH 1
Phương trình phản ứng :
o
t
Cn H n xAgNO3 xNH3
Cn H n x Ag x xNH 4 NO3
n H bò thay thế bằng Ag
7,3 1,95
0,05.
108 1
7,3
n 3 (loại).
0,05
7,3
n 6 (thỏa mãn ).
0,025 13n 214
0,025
x 1 n Cn H n1Ag 0,05 13n 107
x 2 n Cn H n2 Ag2
Vậy A là C6 H 6
Ví dụ 6*: Đốt hồn tồn 0,5 mol hỗn hợp 2 ankin đồng đẳng kế tiếp, sản phẩm cháy đem hấp thụ hồn tồn vào
bình đựng dung dịch chứa 0,846 mol Ca(OH)2 thì thu được kết tủa và thấy khối lượng dung dịch khơng thay đổi.
Mặt khác, cho 0,5 mol hỗn hợp vào dung dịch AgNO3 dư/ NH3 thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 110,7 gam.
B. 96,75 gam.
C. 67,9 gam.
D. 92,1 gam.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Chun Nguyễn Trãi – Hải Dương, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
12
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Sơ đồ phản ứng :
CO
O2 , t o
2
dd Ca(OH)2
CaCO3 ...
Cn H 2n 2
H 2 O
y mol
n C H 0,5 n x 0,5
H O
n 2 n 2
2
n CO2 x
100y 44x 18(x 0,5)
Nếu x 0,846 y x x 0 (loại).
1,1
2,2.
0,5
CH CH : 0,4 mol
CAg CAg : 0,4 mol
AgNO3 / NH3
2 ankin là
to
CH C CH 3 : 0,1 mol
CAg C CH3 : 0,1 mol
Nếu x 0,846 y 2.0,846 x x 1,1 C
m kết tủa 110,7 gam
IV. Phản đốt cháy
1. Bản chất phản ứng :
Cn H 2n 2 2k
mol :
x
3n 1 k
to
O2
nCO2 (n 1 k)H 2 O
2
nx
(n 1 k)x
Suy ra : (k 1)n C H
n
2 n 22 k
n CO n H O ; 0,5(k 1)nC H
2
2
n
2 n22 k
1,5nCO n O
2
2
2. Phương pháp giải
2.1. Sử dụng bảo tồn khối lượng, bảo tồn ngun tố
a. Tính lượng chất trong phản ứng
Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn m gam hỗn hợp gồm C2H4, C3H6, C4H8, thu được 1,68 lít khí CO2 (đktc). Giá trị của m
là:
A. 1,15.
B. 1,05.
C. 0,95.
D. 1,25.
Phân tích và hướng dẫn giải
O ,t
o
2
(C2 H 4 , C3 H 6 , C4 H8 )
n H O n CO 0,075 m (C. H ) 1,05 gam
2
2
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm metan, axetilen, propen có tỉ khối so với H2 là 13,1. Đốt cháy hồn tồn 0,2 mol hỗn hợp
X sau đó dẫn sản phẩm cháy vào bình đựng chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 38 gam kết tủa trắng. Khối
lượng dung dịch sau phản ứng thay đổi bao nhiêu gam so với dung dịch Ca(OH)2 là
A. 22,84 gam.
B. 16,68 gam. C. 21,72 gam. D. 15,16 gam.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Chu Văn An – Thái Ngun, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
X gồm CH 4 , C2 H 2 , C3 H 6 n C n CO2 n CaCO3 0,38 mol
;
m X 13,1.2.0,2 5,24
n H 5,24 0,38.12 0,68 mol
CO : 0,38 mol
O2 , t o
X
2
m dd giảm m CaCO m (CO , H O) 15,16 gam
3
2
2
H 2 O : 0,34 mol
Ví dụ 3: Hỗn hợp khí X gồm một ankan và một anken, hỗn hợp Y gồm O2 và O3. Tỉ khối của X và Y so với H2
tương ứng bằng 11,25 và 18. Đốt cháy hồn tồn 4,48 lít hỗn hợp X cần dùng vừa đủ V lít hỗn hợp Y, thu được
6,72 lít CO2 (các thể tích đo ở đktc). Giá trị của V là
A. 12,32.
B. 10,45.
C. 16,8.
D. 11,76.
Phân tích và hướng dẫn giải
13
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
n C n CO 0,3
2
CO2 : 0,3 mol
O2 , O3
X có n 0,2.11,25.2 0,3.12 0,9 X
o
t
H 2 O : 0,45 mol
H
mX
mC
m (O , O ) m O 1,05.16 16,8
quy đổi
2
3
O
Y : O2 , O3
22,4.16,8
10,45 lít
BT O : n O 2n CO2 n H2O 1,05 V(O2 , O3 )
18.2
Ví dụ 4: Dẫn hỗn hợp X gồm 0,05 mol C2H2, 0,1 mol C3H4 và 0,1 mol H2 qua ống chứa Ni nung nóng một thời
gian, thu được hỗn hợp Y gồm 7 chất. Đốt cháy hồn tồn Y rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào 700 ml dung
dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Z. Tổng khối lượng chất tan trong Z là:
A. 38,2.
B. 45,6.
C. 40,2.
D. 35,8.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Chun Lào Cai, năm 2012)
Phân tích và hướng dẫn giải
Đốt cháy Y cũng chính là đốt cháy X
dd chứa
O2 , t o
Y n CO2 2n C2H 2 3nC3H4 0,4 mol
0,7 mol NaOH
NaHCO3 : x mol x y 0,4
x 0,1, y 0,3
dd Z có
x 2y 0,7 m chất tan trong Z 40,2 gam
Na2 CO3 : y mol
b. Tìm cơng thức của hiđrocacbon
Ví dụ 5: Đốt cháy hồn tồn 0,336 lít một ankađien liên hợp X, sau đó tiếp tục dẫn sản phẩm cháy qua 400 ml dung
dịch Ba(OH)2 0,15M, thu được 8,865 gam kết tủa. Cơng thức của X là:
A. C3H4.
B. C4H6.
C. C5H8.
D. C3H4 hoặc C5H8.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chun KHTN Huế, năm 2012)
Phân tích và hướng dẫn giải
Nếu Ba(OH)2 dư thì
n CO n BaCO 0,045 C X
2
3
n CO
nX
2
0,045
3 (loại).
0,015
Nếu Ba(OH)2 hết thì
n CO
0,075
2
n CO n BaCO 2 n Ba(HCO ) 0,075 CX
5 (thỏa mãn)
2
3
3 2
nX
0,015
0,045
0,06 0,045
Vậy X là CH 2 CH CH CH CH 3
Ví dụ 6: Đốt cháy hồn tồn 3,48 gam một hiđrocacbon X (chất khí ở điều kiện thường), đem tồn bộ sản phẩm
cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2. Sau các phản ứng thu được 29,55 gam kết tủa và khối lượng
dung dịch giảm bớt 13,59 gam. Cơng thức phân tử của X là:
A. CH4.
B. C2H4 .
C. C3H4.
D. C4H10.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Chun Lê Q Đơn – Quảng Trị, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
n x O2 , t o n CO2 x
X là chất khí nên CX 4; X có C
n H2O 0,5y
n H y
m X 12x y 3,48
x 0,24 x 2
m dd giảm m BaCO m CO m H O
X là C4 H10
2
y 5
3 2
y 0,6
44x
9y
29,55
13,59
14
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 7: Một hợp chất hữu cơ X chứa 2 ngun tố. Đốt cháy hồn tồn m gam X, thu được 9m/7 gam H2O. Tỉ khối
của X so với khơng khí nằm trong khoảng 2,1 đến 2,5. CTPT của X là
A. C4H8.
B. C5H10.
C. C6H12.
D. C6H6.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Chun Nguyễn Trãi – Hải Dương, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
m
X là Cx H y ; n Cx H y
12x y x 1 CTĐGN của X là CH
y 2 CTPT của X là (CH)n
BT H : my 2.9m
12x y 18.7
2,1.29 M (CH )n 13n 2,5.29 4,6 n 5,5 n 5; X là C5 H10
Ví dụ 8*: Trong một bình kín dung tích khơng đổi chứa hỗn hợp A gồm etan và một ankin X (thể khí ở điều kiện
thường) có tỉ lệ số mol là 1 : 1. Thêm oxi vào bình thì được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với hidro là 18. Đốt cháy
hồn tồn hỗn hợp B sau đó đưa bình về 0oC thấy hỗn hợp khí Z trong bình có tỉ khối so với hiđro là 21,4665. X là:
A. C2H2.
B. C3H4 .
C. C4H6.
D. C5H8.
(Đề thi thử Đại học lần 4 – THPT Chun ĐHSP Hà Nội, năm 2012)
Phân tích và hướng dẫn giải
B gồm C2 H 6 , Cn H 2n 2 , O 2 , trong đó n C2 H6 : n Cn H2 n2 1:1 và M B 18.2 36.
Suy ra : M (C2H 6 , Cn H2 n2 ) 36 M (C2H6 , Cn H2 n2 )
MC H
n
2 n 2
30 M Cn H2 n2
2
36
42 n 3,14 (*)
Mặt khác, Cn H 2n 2 là ankin ở thể khí (đkt) nên n 4 (**).
Từ (*) và (**) suy ra n 4, ankin là C4 H 6
2.2. Sử dụng phương pháp trung bình
a. Tính lượng chất trong phản ứng
Khi gặp bài tập chứa hỗn hợp các hiđrocacbon có cùng số C hoặc cùng số H, ta nên sử dụng cơng thức trung
bình cho cả hỗn hợp để tiện cho việc tính tốn.
Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm propen, etan, buta-1,3-đien, but-1-in có tỉ khối hơi so với SO2 là 0,75. Đốt cháy hồn
tồn 0,02 mol hỗn hợp X, cho hấp thụ tồn bộ sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 dư thì thu được m gam
kết tủa. Giá trị của m là
A. 8,3.
B. 7.
C. 7,3.
D. 10,4.
Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT Hàn Thun – Bắc Ninh, năm 2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
quy đổi
Cn H 6
X gồm C3 H 6 , C2 H 6 , C4 H 6
n 3,5.
M X 12n 6 0,75.64 48
O2 , t o
Ca(OH)2 dư
C H
CO 2
CaCO3
3,5 6
0,07
mol
0,07 mol
0,02 mol
m
CaCO3 100.0,07 7 gam
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm: C2H6, C2H2, C2H4 có tỉ khối so với H2 là 14,25. Đốt cháy hồn tồn 11,4 gam X, cho sản
phẩm vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng m gam. Giá trị của m là:
A. 62,4.
B. 73,12.
C. 68,50.
D. 51,4.
Phân tích và hướng dẫn giải
15
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
quy đổi
X là C H , C H , C H
C2 H n
2 6
2 4
2 2
n 4,5
M
12.2
n
14,25.2
28,5
X
4,5n C H
2 4,5
n CO 2n C H 0,8; n H O
0,9
2 n
2
11,4
2
O2 , t o
2
nC H
0,4
2 4 ,5
28,5
0,8.44
m bình Ca(OH)2 tăng
0,9.18
51,4 gam
m CO
mH O
2
2
Ví dụ 3: Hỗn hợp Y gồm metan, etilen và propin có tỉ khối so với H2 là 13,2. Đốt cháy hồn tồn 0,15 mol hỗn hợp
Y, sau đó dẫn sản phẩm cháy vào dung dịch NaOH dư thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị của m là:
A. 16,88.
B. 17,56.
C. 18,64.
D. 17,72.
Phân tích và hướng dẫn giải
quy đổi
X gồm CH , C H , C H
Cn H 4
11,2
4
2 4
3 4
n
6
M X 12n 4 13,2.2 26,4
11,2
n CO
.0,15 0,28
bình chứa
2
O2
6
X
m bình tăng 17,72 gam
to
dd NaOH
n 4.0,15 0,3
H2O
2
● Tìm cơng thức của hiđrocacbon
Đối với dạng bài tập tìm cơng thức của hiđrocacbon, nếu tính được số mol hỗn hợp, số mol CO2, H2O thì việc
tiếp theo là tính số C , H để đánh giá và tìm kết quả.
Ví dụ 4: Đốt cháy hồn tồn 1 lít hỗn hợp khí gồm ankin X và hiđrocacbon Y cần dùng 2,25 lít khí O2, thu được
1,5 lít khí CO2 (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Cơng thức phân tử của X và Y lần lượt là:
A. C2H2 và C2H4.
B. C3H4 và CH4.
C. C2H2 và CH4.
D. C3H4 và C2H6.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chun KHTN Huế, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
BT O : 2 VO 2 VCO VH O VH O 1,5
2
2
2
2
2,25
1,5
VCO
2
1,5
C
V
(X, Y)
2VH O
2
3
H V
(X,
Y
)
?
Y là CH 4
ankin X có số H nhỏ hơn 3, X là C2 H 2
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ A và B khác dãy đồng đẳng, trong đó A hơn B 1 ngun tử cacbon. Đốt
cháy hồn tồn 2,76 gam X, chỉ thu được nước và 9,24 gam CO2. Tỉ khối hơi của X đối với hiđro là 13,8. A, B đều
làm mất màu dung dịch brom. Cơng thức của A, B là
A. C2H4 và C3H6.
B. C2H2 và C3H8.
C. C3H6 và C2H2.
D. CH4 và C2H4.
Phân tích và hướng dẫn giải
X không thể là CH , C H vì 1 C 2
MX 13,8.2 27,6
4
2 4
X không thể là C2 H4 , C3H6 vì 28 M 42
nCO 0,21
2
2,1
CX
X không thể là C2 H2 , C3 H8 vì C3H8 không pư với Br2
nX
0,1
Hỗn hợp X gồm C3 H6 , C2 H2 (26 M 42; 2 C 3)
16
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 6*: Đốt cháy hồn tồn 6,9 gam hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon thể tích gồm 1 anken và 1 ankin có tỉ khối
hơi so với H2 là 17,25. Tồn bộ sản phẩm cháy thu được dẫn qua bình đựng dung dịch nước vơi trong dư. Sau phản
ứng thấy khối lượng bình tăng 30,1 gam. Cơng thức của 2 hiđrocacbon là:
A. C2H4 và C3H4.
B.C3H6 và C3H4.
C. C2H4 và C4H6.
D.C4H8 và C2H2.
Đề thi thử chọn HSG tỉnh Nam Định, năm 2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
n x mol O2 , t o n CO2 x
6,9
0,2 mol; X có C
17,25.2
n 0,5y
n H y mol
H2 O
x 0,5 CX 2,5
m X 12x y 6,9
Loại A, B.
m
44x 9y 30,1 y 0,9 H 4,5
bình Ca(OH)2 tăng
nX
C H : a mol
2a 4b 2,5.0,2 a 0,15
thì
(thỏa mãn)
Nếu X gồm 2 4
C4 H 6 : b mol
4a 6b 4,5.0,2 b 0,05
C H : a mol
2a 4b 2,5.0,2 a 0,05
thì
(loại)
Nếu X gồm 2 2
2a 8b 4,5.0,2 b 0,1
C4 H8 : b mol
Vậy X gồm C2 H 4 và C4 H 6
2.3 Sử dụng bảo tồn electron
a. Tính lượng chất trong phản ứng
Đối với bài tập tính lượng O2 tham gia phản ứng đốt cháy, cách thơng thường là tính theo phương trình phản
ứng. Tuy nhiên, cách hữu hiệu hơn là dùng bảo tồn electron.
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 có cùng số mol. Lấy một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng,
thu được hỗn hợp Y gồm C2H4, C2H6, C2H2 và H2. Sục Y vào dung dịch brom (dư) thì khối lượng bình brom tăng
19 gam và thốt ra 4,48 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với H2 là 8,5. Thể tích O2 (đktc) cần để đốt cháy hồn
tồn hỗn hợp Y là:
A. 22,4 lít.
B. 26,88 lít.
C. 58,24 lít.
D. 53,76 lít.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm 2012)
Phân tích và hướng dẫn giải
BTKL : m X m Y m bình Br tăng m hỗn hợp Z 22,4 gam
2
0,2.8,5.2
19
x 0,8
m X 26 n C2 H2 2 n H2 22,4
x
x
BT E : 4n O 10n C H 2n H n O 2,4 mol, VO
2
2
2
2
2
2
(đktc)
53,76 lít
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm C4H4, C4H2, C4H6, C4H8 và C4H10. Tỉ khối của X so với H2 là 27. Đốt cháy hồn tồn X
cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc), thu được CO2 và 0,03 mol H2O. Giá trị của V là
A. 3,696.
B. 1,232.
C. 7,392.
D. 2,464.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Chun Đại học Vinh, năm 2014)
Phân tích và hướng dẫn giải
2n H O
quy đổi
n O 0,055
2
0,01
n 6; n C H
C4 H n
X
2
4 n
6
M X 12.4 n 27.2 BT E : (4.4 6)n
VO2 1,232 lít
4n O
nC H
2
4 n
17
Phỏt trin t duy sỏng to gii nhanh bi tp trc nghim Húa hc hu c 11 - Nguyn Minh Tun
b. Tỡm cụng thc ca hirocacbon
Vớ d 3: Mt hn hp gm ankaien X v O2 ly d (O2 chim 90% th tớch) c np y vo mt bỡnh kớn ỏp
sut 2 atm. Bt tia la in t chỏy ht X ri a bỡnh v nhit ban u cho hi nc ngng t ht thỡ ỏp
sut gim 0,5 atm. Cụng thc phõn t ca X l:
A. C3H4.
B. C4H6 .
C. C5H8.
D. C6H10.
( thi th i hc ln 2 THPT Chuyờn Hựng Vng Phỳ Th, nm 2012)
Cỏch 1 : Tớnh theo phng trỡnh phn ng
Choùn n O 0,9 mol; n C H
2
n
2 n 2
0,1 moln tpử 1 mol.
Phửụng trỡnh hoựa hoùc :
Cn H 2n 2
bủ :
0,1
pử :
0,1
spử :
3n 1
to
O2
nCO2 (n 1)H 2 O
2
0,9
3n 1
.0,1 0,1n
2
3n 1
0,9
.0,1 0,1n
2
n O 1 mol
0,1.(n 1)
0,1.(n 1)
n tpử n C H
n 2 n 2
2
n
n
n
(0,95 0,05n) mol
spử
O2 dử
CO2
n
p
1
2
V, T const neõn tpử tpử
n 4, X laứ C4 H 6
n spử pspử
0,95 0,05n 1,5
Cỏch 2 : Dựng bo ton electron
Choùn n O 0,9 mol; n C H
2
n
2 n 2
0,1 mol n tpử 1 mol.
BT electron : (6n 2)n C H 4n O pử n O (0,15n 0,05) mol.
n 2 n 2
2
2
0,1
n spử n CO n O
2
2
dử
V, T const neõn
0,1n 0,9 (0,15n 0,05) (0,95 0,05n) mol.
n tpử
n spử
p tpử
pspử
1
2
n 4, X laứ C4 H 6
0,95 0,05n 1,5
2.3. S dng cụng thc (k 1)n C H
n
2 n 2 2 k
n CO n H O
2
2
a. Tớnh lng cht trong phn ng
Ta s dng cụng thc (k 1)nC H
n
2 n 2 2 k
nCO nH O khi bit c im cu ca hirocacbon (k) v tớnh c
2
2
mol CO2, H2O trong phn ng t chỏy. Hoc bit nCO nH O thỡ d dng suy ra k 1.
2
2
Vớ d 1: t chỏy hon ton 0,2 mol hn hp X gm mt ankan v mt anken, thu c 0,35 mol CO2 v 0,4
mol H2O. Phn trm s mol ca anken trong X l
A. 40%.
B. 50%.C. 25%.
D. 75%.
( thi tuyn sinh i hc khi B nm 2014)
Phõn tớch v hng dn gii
n C H 0,05
n C H n C H 0,1
n 2 n 2
m 2m
n 2 n 2
(0 1)n C H (1 1)n C H n CO n H O 0,05 n C H 0,15 (75%)
n 2 n 2
m 2m
2
2
m 2m
18
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 2: Đốt cháy hết hỗn hơp A gồm CH4, C2H2, C3H4, C4H6, thu được 3,36 lít CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O. Phần
trăm thể tích CH4 trong A là
A. 30%.
B. 40%.
C. 50%.
D. 60%.
(Đề thi chọn HSG tỉnh Thái Bình năm 2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
quy ñoåi
n nC H
CH 4 (k1 0), Cn H 2n 2 (k1 2)
n 2 n 2
A
CH4
(k1 1)n CH4 (k 2 1)n Cn H2 n2 n CO2 n H2 O 0 %VCH4 50%
Ví dụ 3: Hỗn hợp A gồm C2H2, C3H6 và C4H10 (số mol C2H2 bằng số mol C4H10). Sản phẩm thu được do đốt cháy
hoàn toàn m gam A được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư, sau phản ứng khối lượng dung dịch giảm 27 gam.
Giá trị của m là:
A. 1,92.
B. 2,48.
C. 2,28.
D. 2,80.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Trần Phú – Thanh Hóa, năm 2011)
Phân tích và hướng dẫn giải
A goàm C4 H10 , C3 H 6 , C2 H 2
quy ñoåi
k 1
k 2 X
Cn H 2n (k 1).
k 0
trong ñoù n C H n C H
4 10
2 2
o
O
,
t
2
C H
n CO2 n H 2O
dd Ba(OH)2 dö
BaCO3
n 2n
x mol
x mol
x mol
m dd spö giaûm 197 n BaCO3 44 n CO2 18n H 2O
x
x
x
27
x 0,2; m m C m H 0,2.12 0,2.2 2,8 gam
Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm rất nhiều các ankan, anken, ankin trong X tổng số mol các ankan bằng tổng số mol các
ankin. Đốt cháy hoàn toàn m gam X, sau đó hấp thụ hết sản phẩm vào bình chứa dung dịch Ca(OH)2, thu được có
30 gam kết tủa. Lọc kết tủa, đun sôi dung dịch lại thấy xuất hiện thêm tối đa 10 gam kết tủa nữa. Giá trị của m là
A. 5,6.
B. 4,2.
C. 7.
D. 4,7.
Phân tích và hướng dẫn giải
X goàm ankan,
anken,
ankin
quy ñoåi
k 2 X C H
k 0
k 1
n 2n (k 1).
trong ñoù n ankan n ankin
CaCO3
Ca(OH)2
O2 , t o
0,3 mol
Cn H 2n n CO n H O
2
2
o
t
Ca(HCO3 )2
CaCO3
0,1
0,1 mol
n H O n CO n CaCO 2n Ca(HCO ) 0,5 mol
2
3
3 2
2
m 0,5.12 0,5.2 7 gam
X
mH
mC
b. Tìm công thức của hiđrocacbon
Ta cũng có thể sử dụng công thức (k 1)nC H
n
2 n 2 2 k
nCO nH O trong bài tập tìm công thức của hiđrocacbon
2
2
khi biết đặc điểm cấu tạo của chúng và tính được số mol CO2, H2O trong phản ứng đốt cháy.
19
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 5: Đốt cháy 2,14 gam hỗn hợp M gồm ankan X và anken Y (tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3), thu được 3,36 lít
CO2 (đktc). Số ngun tử cacbon có trong phân tử của X và Y tương ứng là :
A. 3 và 4.
B. 3 và 3.
C. 2 và 4.
D. 4 và 3.
Phân tích và hướng dẫn giải
CO : 0,15 mol
X là Cn H 2n 2 O2 , t o 2
2,14 gam M
2,14 0,15.12
0,17
H2 O :
Y Cm H 2m
2
(1 0)n C H (1 1)n C H n CO n H O 0,02
n 2 n 2
m 2m
2
2
n C H 0,2
n Cn H 2 n 2 2
n 2 n 2
n Cm H2 m 0,03
n Cm H2 m 3
BT C : 0,02n 0,03m 0,15 n m 3
Ví dụ 6*: Trong bình kín chứa hỗn hợp X gồm hiđrocacbon A (thể khí ở điều kiện thường), mạch hở và 0,06 mol
O2. Bật tia lửa điện để đốt X, thu được hỗn hợp Y. Cho Y đi qua bình đựng 3,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M, thu
được 3 gam kết tủa. Khí duy nhất thốt ra khỏi bình có thể tích 0,224 lít (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn,
nước bị ngưng tụ khi cho qua dung dịch. A có bao nhiêu CTPT thỏa mãn ?
A. 3.
B. 5.
C. 4.
D. 7.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm 2013)
Phân tích và hướng dẫn giải
TH1: O2 hết , Cx H y dư (x 4).
Nếu Ca(OH)2 dư thì
0,03
n CO n CaCO 0,03
1
x
2
3
0,06 0,03
n 2n O2 2n CO2 0,06
H2O
Cx H y là CH 4
Nếu Ca(OH)2 hết thì
n CO n CaCO 2 n Ca(HCO ) 0,04 x 1
3 2
2 3
0,03
y 2
0,035
0,03
n 2n 2n 0,04
O2
CO 2
Cx H y là C2 H 4 hoặc C3 H 6 hoặc C4 H8
H2 O
TH1: O2 dư 0,01 mol, Cx H y hết .
Nếu Ca(OH)2 dư thì
0,03
3
n CO2 n CaCO3 0,03
x
0,03
0,04
n 2n O pư 2n CO 0,04
2
2
H2O
Cx H y là C3 H 8
Nếu Ca(OH)2 hết thì
n CO n CaCO 2 n Ca(HCO ) 0,04 x 1
3 2
2 3
0,03
y 1
0,035
0,03
n 2n 2n 0,02
C H là C H hoặc C H
O2
CO2
2 2
4 4
x y
H2 O
Vậy có 7 công thức phân tử của A thỏa mãn.
20
Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học hữu cơ 11 - Nguyễn Minh Tuấn
Ví dụ 7*: Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Q gồm 2 ankin X, Y. Hấp thụ tồn bộ sản phẩm cháy vào 4,5 lít dung dịch
Ca(OH)2 0,02M, thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng 3,78 gam so với ban đầu. Tiếp tục thêm dung dịch
Ba(OH)2 vừa đủ vào dung dịch lại thu được kết tủa. Tổng kết tủa 2 lần là 18,85 gam. Biết rằng số mol của X bằng
60% tổng số mol của X và Y có trong hỗn hợp Q. Các phản ứng xảy ra hồn tồn. Cơng thức của X, Y lần lượt là:
A. C2H2 và C4H6.
B. C4H6 và C2H2.
C. C2H2 và C3H4.
D. C3H4 và C2H6.
(Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm 2012)
Phân tích và hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
CaCO3
CO2
O2 , t o
Cn H2n2
(1)
H 2O
(2) Ca(OH)2
x mol
0,09 mol
Ba(OH)
2
BaCO3 CaCO3
Ca(HCO3 )2
(3)
y mol
y mol
n CaCO (2), (3) nCa(OH)
3
2
y 0,05
x y
0,09
m CaCO (2), (3) m BaCO
x 0,04
m
kết tủa
3
3
100(x y)
197y
18,85
m dd tăng 44nCO 18n H O m CaCO (2) n
0,14; n H O 0,09
2
2
3
2
CO2
3,78
100.0,04
0,14
2,8
n
Cankin
nCaCO (2), (3) n BaCO 0,14
0,14 0,09
CO2
3
3
C H : 60%.0,05 0,03 mol
C H : 0,02 mol
Q gồm 2 2
hoặc 2 2
Cn H2n 2 : 0,02 mol
Cn H2n2 : 60%.0,05 0,03 mol
TH1
TH2
0,02n 0,03.2
n 4 (thỏa mãn).
0,05
0,03n 0,02.2
Nếu xảy ra TH2 thì 2,8
n 3,33 (loại).
0,05
Nếu xảy ra TH1 thì 2,8
Vậy Q gồm C2 H2 và C4 H 6
21
