Phương pháp giải bài tập về Hidrocacbon môn Hóa học 11 năm 2020

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1 MB, 9 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ HIĐROCACBON MƠN HĨA HỌC 11 NĂM 2020 
Bài 1. Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hydrocacbon A, B (có M hơn kém nhau 28g) thì thu được 0,3mol
CO2 và 0,5 mol H2O. Tìm CTPT & tên A, B

GIẢI :

Hydrocacbon A, B có M hơn kém nhau 28g  A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng.
Cách 1 :

A, B + O2 CO2 + H2O
67

,
1
3
,
0

5
,
0
n

n
2
2

CO
O
H



 >1  A, B thuộc dãy đồng đẳng ankan.

Đặt CTTB A, B : CnH2n2: a mol

O
1)H
n
(
CO
n
O
2

1
n
3
H

C 2 2 2

2
n
2

n   






a  an  a(n+1) (mol)
Ta có

n
1
n
3
,
0

5
,
0
n

n
2
2

CO
O

H    

n= 1,5
Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 và CmH2m+2

Giả sử n< m  n< 1,5  n = 1  CTPT A : CH4 (M = 16)

 MB = 16 + 28 = 44  CTPT B : C3H8.

Cách 2 : Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 : a mol và CmH2m+2 : b mol
Các ptpứ cháy :

O
k)H

-1
(n
nCO
O

2
k

-1
3n
H

Cn 2n 2-2k 2  2   2





a an a(n+1-k) (mol)
O
k)H

-1
(m
mCO
O

2
k

-1
3m
H

Cm 2m2-2k  2  2   2
b bm b(m+1-k) (mol)
Ta có :














0,5
k)b

-1
(m
k)a

-1
(n

0,3
bm
an

 (a+b)(1-k) = 0,2  k = 0 vì chỉ có k = 0 thì phương trình mới có nghĩa.

 a + b = 0,2 và an + bm = 0,3
Giả sử n < m

 n(a+b) < m (a+b)

 n <

b
a

bm
na



< m  n < 1,5
0,2
0,3

 < m

Biện luận tương tự cách trên suy ra CTPT A : CH4 và B : C3H8.

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

55,52%.

a) Tìm CTPT của A và các chất trong B.
b) Tính % thể tích các chất khí trong B.

GIẢI

Ở bài này dựa vào tính chất phản ứng cracking và áp dụng định luật bảo tồn khối lượng để tìm MA kết
hợp với phương pháp ghép ẩn số để giải.

hhB

M =14,5.2 = 29 Theo ĐLBT khối lượng : khối lượng A đem cracking = khối lượng hỗn hợp B

 mAtham gia pứ = mB (1) Phản ứng cracking làm tăng gấp đôi số mol hydrocacbon nên
nB = 2nA tham gia pứ (2)(1) chia (2)  MhhB = ½ MA

 MA = 29.2 = 58  MA = 14n + 2 = 58  n= 4
CTPT A là C4H10 Các ptpư cracking A :

C4H10 CH4 + C3H6
a  a a (mol)
C4H10 C2H6 + C2H4
b  b b (mol)

Gọi A, B lần lượt là số mol A đã bị cracking theo 2 phản ứng trên.
hh B gồm : CH4 : a (mol)

C2H6 : b (mol)
C3H6 : a (mol)
C2H4 : b (mol)

Khi dẫn hh qua dd Br2 thì 2 anken bị hấp thụ.

 m2anken = 55,52%mB = 55,52%mA  mC3H6 + mC2H4 = 55,52%.58 (a+b)

 42a + 28b = 32,2016 (a+b)  9,7984a = 4,2016b  b  2,3a (mol)
nB = 2(a + b) = 2 (a + 2,3a) = 6,6a (mol)

Ở cùng điều kiện, tỉ lệ số mol cũng chính là tỉ lệ về thể tích

 %CH4 = %C3H6 = *100%
6

,
6 a

a

= 15% %C2H6 = %C2H4 = *100% 35%

,
6

3
,
2
%
100
*
6
,

6  a 

a
a

b

Bài 3 : Đốt cháy 19,2 g hỗn hợp 2 ankan kế tiếp thì thu được V lít CO2 (0oC, 2 atm). Cho V lít CO2 trên
qua dd Ca(OH)2 thì thu được 30g kết tủa. Nếu tiếp tục cho dd Ca(OH)2 vào đến dư thì thu được thêm
100g kết tủa nữa.

a) Xác định CTPT 2 ankan.

b) Tính thành phần % theo khối lượng 2 hydrocacbon.
GIẢI

Ở bài này, đốt cháy hỗn hợp gồm 2 ankan liên tiếp nên dùng phương pháp trung bình để giải.
a) Xác định CTPT 2 ankan :

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
Khi cho thêm dd Ca(OH)2 vào đến dư :

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O

Áp dụng ĐLBT khối lượng thì mCO2 = mCO2 (trong



CaCO3 )
 nCO2 = nCaCO3 = 1,3

100
100
30




(mol)  mCO2 = 1,3 x 44 = 57,2 (g)

O
H
n
CO
n
O

n
H

Cn 2n 2 2 2 ( 1) 2

2
1
3











M 44n

19,2 57,2
Ta có tỉ lệ :

2
,
57

44
2

2
14
2
,
57

44
2
,
19

n
n

n

M     

n = 2,6
Ta có n < n = 2,6 < m = n+1  n = 2 và m =3

 Vậy CTPT 2 ankan là C2H6 và C3H8
b) Tính % các hydrocacbon trên :

C2H6 + 7/2O2 2CO2 + 3H2O

a  2a (mol)
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O

b  3b (mol)
nCO2 = 2a + 3b = 1,3 (1)

mhh = 30a + 44b = 19,2 (2) (1) , (2)  a = 0,2 ;b = 0,3 (mol)
%C2H6 = *100% 31,25%

2
,
19

2
,
0
.
30
%
100
*
2
,
19

30a  

% C3H8 = *100% 68,75%
2

,
19

3
,
0
.
44
%
100
*
2
,
19

44b  

Bài 4 : Đốt cháy hoàn tồn V lít hỗn hợp 2 hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp thu được 1,12 lít khí CO2 (
đktc) và 1,26g H2O. Giá trị của V là :

A . 0,112 lít B . 0,224 lít C . 0,448 lít D. 0,336 lít
Giải:

2 2

1,12 1, 26

0,5( ); 0, 07( )

22, 4 18

CO H O

n   mol n   mol 

2 2 0, 07 0, 05 0, 02( )
ankan H O CO

n n n    mol

0, 02.22, 4 0, 448
ankan

V   (lít)

Bài 5 : Đốt cháy 560cm3 hỗn hợp khí (đktc) gồm 2 hydrocacbon có cùng số ngun tử cacbon ta thu 
được 4,4g CO2 và 1,9125g hơi nước.

a) Xác định CTPT các chất hữu cơ.
b) Tính %khối lượng các chất.

c) Nếu cho lượng CO2 trên vào 100 ml dd KOH 1,3M; Tính CM muối tạo thành.
GIẢI

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

a) Xác định CTPT các hydrocacbon :
Đặt CTPT 2 hydrocacbon trên :





y'

x
y
x
H
C
:
B
H
C
:
A

CTPT trung bình 2 hydrocacbon trên :

y
xH

C
Giả sử y < y’  y < y < y’

Số mol hỗn hợp khí nhh = 0,025
4
,
22
56
,
0 
mol
nCO2 = 4,4/44 = 0,1 (mol)

nH2O = 1,9125/18 = 0,10625 (mol)
O
H
2
y
CO
x
O
4
y
x
H

Cx y  2t0 2 2








0,025  0,025x  0,025y/2


















8,5
y
4
x
0,10625
2
y
0,025
n
0,1
x
0,025
n
H2O
CO2

CTPT A, B có dạng : A : C4Hy và B : C4Hy’
Ta có y < y < y’ hay y < 8,5 <y’ (1)

Biện luận tìm CTPT B :

8,5 < y’ chẵn

y’  2x + 2 = 2.4 + 2 = 10  y’ =10  CTPT B : C4H10
Tương tự biện luận tìm CTPT A :

y < 8,5
y chẵn

y 2 4 6 8
A C4H2 C4H4 C4H6 C4H8
Vậy có 4 cặp nghiệm :




10'
4
2
4
H
C
:
B
H
C
:
A
và




10'
4
4
4
H
C
:
B
H
C
:
A
và



10'
4
6
4
H
C
:
B
H
C
:
A
và




10'
4
8
4
H
C
:
B
H
C
:
A

c) Tính CM các muối tạo thành :
nKOH = V.CM = 0,1.1,3 = 0,13 (mol)
Ta có :

CO
KOH

n
n

= 1,3
1

,
0
13
,
0 

 Tạo thành 2 muối.

CO2 + 2KOH  K2CO3 + H2O
a 2a a (mol)
CO2 + KOH  KHCO3

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Ta có : 















13
,

0
n

b
2a

1
,
0
n

b
a

KOH
CO2








0,07
b

0,03
a

(mol)

CM(K2CO3 ) = 0,3
0,1
0,03

 (M) CM(KHCO3) = 0,7
0,1
0,07

 (M)

Bài 6. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm ankin (A) và ankan (B) có V = 5,6 lít (đkc) được 30,8g CO2 và
11,7g H2O . Xác định CTPT A,B. Tính % A,B. Biết B nhiều hơn A một cacbon

GIẢI

Ở bài này, đốt cháy hỗn hợp 2 hydrocacbon không phải là đồng đẳng của nhau nên không dùng phương
pháp trung bình được mà sử dụng phương pháp ghép ẩn số và biện luận để giải.

Gọi 5,6 l hh :




 b
a
:
H
C

:
B

:
H
C
:
A

2
2m
m

2

-2n
n

(mol) (n  2; m  1)

O
1)H
(n
nCO
O

2
3n
H

Cn 2n-2  2  2   2

a an a(n-1) (mol)
O
1)H
m
(
mCO
O

2
1
3m
H

Cm 2m 2 2  2   2





b bm b(m + 1) (mol)
n hỗn hợp = a+ b = 0,25

4
,
22

6
,

 (mol) (1)

nCO2 = an + bm = 0,7
44

8
,
30

 (mol) (2)

nH2O = a(n-1) + b(m + 1) = 0,65
18

7
,
11

 (mol) (3)
(2), (3)  an - a + b(m + 1) = 0,65

<=> 0,7 + b - a = 0,65 → a – b = 0,05 mol
→ 0,15n + 0,1m = 0,7 → m = 7 + 1,5n
Biện luận :

n 1 2 3 4
m Lẻ 4 Lẻ 1

Vậy m = 3 n =2 → Vậy CTPT A, B:




10
4

2
2

:
:

H
C
B

H
C
A

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn m (g) hỗn hợp X gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 4,4g CO2 và 2,52g H2O,
m có giá trị nào trong số các phương án sau ?

A. 1,48g B. 2,48 g C. 14,8g D. 24,7 g
Hướng dẫn:

Cách giải nhanh:

Bài 8: Đốt cháy m gam hiđrocabon A thu được 2,688 lít CO2 ( đktc) và 4,32g H2O. Cơng thức phân tử

      

X C H

4,4 2,52

m m m .12 .2 1,2 0,28 1,48(g)

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

của A là:

A / C2H6 B / C2H4 C / C2H2 D / CH4
Giải :

2 2

2, 688 4,32

0,12( ); 0, 24( )

22, 4 15

CO H O

n   mol n   mol ;

2 2
CO H O

n n  Dãy đồng đẳng của ankan C Hn 2n2

2 2 2 2 ( 1) 2

o
t C
n n

C H  O nCO  n H O

Theo p/ư ta có 1 mol → n ( n+ 1) mol
Theo đầu bài 0,12 0,24 mol

1
0,12 0, 24

n n

n


   → công thức phân tử của ankan là CH4

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hiđrocacbon mạch hở, liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4
lít CO2 (đktc) và 25,2g H2O. CTPT 2 hiđrocacbon là:

A. CH4, C2H6 *B. C2H6, C3H8 C. C3H8, C4H10 D. C4H10, C5H12
Giải :

2 2 2 2

22, 4 25, 2

1( ); 1, 4( )

22, 4 18

CO H O CO H O

n   mol n   mol n n  Dãy đồng đẳng của ankan. Hai ankan kế

tiếp nhau trong dãy đồng đẳng → công thức chung của 2 ankan là C Hn 2n2

2 2 2

2 2 ( 1)

o
t C
n n

C H  O nCO  n H O

Theo p/ư ta có 1 mol → n (n+ 1) mol
Theo đầu bài 1 1,4 mol

2, 5
1 1, 4

n n

n


   → n1 = 2 <n=2,5< n2 = 3 → công thức của 2 ankan là C2H6 và C3H8

Bài 10. Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí C3H8 và C4H10 đối với hiđro là 25,5. Thành phần % thể tích của hỗn
hợp đó là:

A - 50%;50% * B - 25%; 75%
C - 45% ; 55% D - 20% ; 80%
Áp dụng qui tắc đường chéo ta có :

Bài 11: Đốt cháy một số mol như nhau của 3 hydrocacbon L, L, M ta thu được lượng CO2 như nhau và tỉ
lệ số mol H2O và CO2 đối với K, L, M tương ứng bằng 0,5; 1; 1,5.

a) Xác định CTPT K, L, M

b) Nêu cách nhận biết 3 khí trên đựng trong 3 lọ mất nhãn
c) Hãy tách riêng 3 chất trong hỗn hợp trên.

GIẢI

a, Đặt công thức chung cho 3 hydrocacbon là CnH2n +2-2k với k là số liên kết  trong phân tử các
hydrocacbon trên.

58
51

V C3H8

VC4H10

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

O
k)H

-1
(n
nCO
O

2
k

-1
3n
H

Cn 2n2-2k   2  2   2

a an  a(n+1-k) (mol)

Ba hydrocacbon đốt với số mol như nhau thu được lượng CO2 như nhau nên K, L, M có cùng số C trong
phân tử.

T =

n
k
n
n

n
CO

O

H  1

2
2

 K thì T = 0,5  0,5n = n + 1 – k  n = 2(k – 1)
0  n  4 và k  0

 n = 2, k = 2  K : C2H2

 L thì T = 1  n = 2 và k = 1

 CTPT L : C2H4

 M thì T = 1,5  n = 2 và k = 0

 CTPT M : C2H6

Bài 12: Đốt cháy hiđrocacbon A tạo ra 11g CO2. Mặt khác, khi cho 3,4g A tác dụng với lượng dư dung
dịch AgNO3 trong NH3 thấy tạo thành a gam kết tủa. CTPT của A và a là:

A. C2H2 ; 8,5g B. C3H4 ; 8,5g C. C4H6 ; 8,75g *D.
C5H8 ; 8,7

Giải: Do A tác dụng được với AgNO3 trong NH3 nên A là ank-1-in:
CnH2n-2 + 







 

2
1
3n

O2  nCO2 + (n-1)H2O
3,4 0,25

14n - 2 n

2
CO =

44
11

= 0,25 mol Ta có:

2
14

4
,
3



n = n

25
,

0 

n = 5  CTPT A là C5H8
C5H8 + AgNO3 + NH3  C5H7Ag + NH4NO3

0,05 mol  0,05 mol

5H
C =

8
,
6

4
,
3

=0,05 mol  a = 0,05.175= 8,75g  Đáp án D

Bài 13: Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít hiđrocacbon X thu được 6,72 lít CO2 ( đktc). X tác dụng với dd
AgNO3 trong NH3 sinh ra kết tủa Y. Công thức cấu tạo của X là:

A. CH3-CH=CH2 B. CHCH C. CH3-CCH D. CH2
=CH-CHCH

Giải:

X tác dụng được với dd AgNO3/NH3  X là ank-1-in
CnH2n-2 + 








 

2
1
3n

O2  nCO2 + (n-1)H2O

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

nX = 0,1 mol ; nCO2 0,3(mol)

3
0,1 0,3

n

n CTPT

    của X là C3H4

 CTCT X là: CH3-CCH  Đáp án D

Bài 14. Để đốt cháy 1mol ankan X cần 5 mol oxi, cơng thức của ankan đó là

A. C4H10 B. C3H8. C. tất cả đều sai. D. C2H6

Giải: Công thức chung của ankan là: C Hn 2n2

2 2 2 2 2

3 1

( 1)
2

o
t C
n n

n

C H    O nCO  n H O

Theo p/ư 1 3 1
2

n



3 1

1 2

1 5

n

n


    công thức phân tử của X là: C3H8
Theo đầu bài 1 5

Câu 15. Đốt cháy hoàn toàn 2 hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Sản phẩm cháy cho lần
lượt qua

bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng KOH rắn thấy khối lượng bình 1 tăng 5,6 g và bình 2 tăng 8,8g.
Hai hiđrocacbon đó là:

A. C2H4, C3H6 B. C2H6, C3H8 C. C3H6, C4H8 D. C3H8, C4H10
Giải:

Theo đầu bài khối lượng bình 1 tăng chính là khối lượng của H2O
Khối lượng bình 2 tăng chính là khối lượng của CO2

2 2

8,8 5, 6

0, 2( ); 0, 31( )

44 18

CO H O

n   mol n   mol 

2 2
CO H O

n n  Dãy đồng đẳng của ankan. Hai
ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng  công thức chung của 2 ankan là C Hn 2n2

2 2 2

2 2 ( 1)

o
t C
n n

C H  O nCO  n H O

Theo p/ư ta có 1 mol → n (n+ 1) mol
Theo đầu bài 0,2 0,31 mol

1,8
0, 2 0, 31

n n

n


</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, 
giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.

I.Luyện Thi Online

-Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng

xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh
Học.

-Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường
Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức 
Tấn.

II.Khoá Học Nâng Cao và HSG

-Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS

THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.

-Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành

cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. 
Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng
đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia.

III.Kênh học tập miễn phí

-HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu
tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

-HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi

miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng
Anh.