Bài tập tổng hợp: ANKAN I Phần tập Câu Xác định CTPT ankan trường hợp sau: a) Ankan chứa 16% hydro Đáp số: C7H16 b) Ankan chứa 83,33% cacbon Đáp số: C5H12 c) Đốt cháy hồn tồn lít ankan A lít H2O (các khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) Đáp số: C3H8 d) Đốt cháy hồn tồn 8,7 gam ankan A 26,4 gam CO2 Đáp số: C4H10 Câu Hỗn hợp A gồm ankan xicloankan, sau phản ứng thu 11,2 lit CO2 (đktc) 9,9 gam H2O Thành phần % thể tích xicloankan A là: Câu Một ankan tạo dẫn xuất monoclo clo chiếm 33,33% khối lượng Xác định CTPT ankan Đáp số: C5H12 Câu Một ankan tạo dẫn xuất monobrom brom chiếm 73,39% khối lượng Xác định CTPT ankan Đáp số: C2H6 Câu Ankan X có cacbon chiếm 83,33% khối lượng phân tử X tác dụng với brom đun nóng có chiếu sáng tạo dẫn xuất đồng phân chứa ngun tử brom phân tử Xác định CTCT tên X Đáp số: C5H12 Câu Cho ankan A tác dụng brom thu dẫn xuất chứa brom có tỉ khối khơng khí 5,207 Xác định CTCT gọi tên ankan A Đáp số: C5H12 Câu Một ankan phản ứng với clo theo tỉ lệ mol : thu sản phẩm chứa 83,53% clo khối lượng CTPT ankan gì? Đáp số: CH4 Câu Cho 5,6 lít ankan khí (27,3 oC 2,2 atm) tác dụng với clo ngồi ánh sáng tạo dẫn xuất clo có khối lượng 49,5 gam A) Xác định CTCT có ankan Đáp số: C2H6 B) Xác định % thể tích ankan clo hỗn hợp đầu Biết tỉ khối hỗn hợp so với H2 30,375 Dạng tốn: DỰA VÀO PHẢN ỨNG CHÁY ANKAN Phương pháp cần nhớ Phàn ứng đốt cháy có dạng: 3n + CnH2n+2 + O2  → nCO2 + n+1H2O Suy ra: ankan cháy cho nCO2 < nH 2O nankan = nH 2O − nCO mtan g = mCO2 + mH 2O − mkt nO2(pu)= nCO2 + 1/ 2nH 2O mgiam = mkt − mCO2 + mH 2O Câu Oxi hóa hồn tồn hydrocacbon X 11,2 lít CO2 (đkc) 10,8 gam H2O Xác định CTCT tên X biết clo hóa X thu dẫn xuất monoclo Đáp số: C5H12 Câu Oxi hóa hồn tồn hydrocacbon X 2,24 lít CO2 (đkc) 2,16 gam H2O Xác định CTCT tên X biết clo hóa X theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm Đáp số: C5H12 Câu Đốt cháy hồn tồn Hidrocacbon A thu 2,24 lit CO2 (đktc) 3,6g H2O xác định CTPT A Đáp số: CH4 Câu Đốt cháy hồn tồn Hidrocacbon X phải cần 11,2 lit Oxi (đktc), sau phản ứng dẫn sản phẩm qua bình nước vơi dư thu 30 gam kết tủa Cơng thức phân tử X Đáp số C3H8 Câu Đốt cháy hồn tồn Hidrocacbon X phải cần 1,456 lit Oxi (đktc), sau phản ứng dẫn sản phẩm qua bình đựng H2SO4 đặc dư khối lượng bình tăng 0,9 gam Cơng thức phân tử X Đáp số C4H10 Câu Đốt cháy hồn tồn Hidrocacbon X phải cần 1,792 lit Oxi (đktc), sau phản ứng dẫn sản phẩm qua bình nước vơi dư khối lượng bình tăng 3,28 gam Cơng thức phân tử X Đáp số C5H12 Câu Đốt cháy Hidrocacbon A thu lit CO2 lit nước, đo điều kiện nhiệt độ áp suất Xác định CTPT A Đáp số C3H8 Câu Đốt chày hồn tồn 0,05 mol ankan A dẫn sản phẩm cháy qua bình chứa nước vơi dư thu 20 gam kết tủa sau thí nghiệm khối lượng bình tăng Đáp số 13,3g Câu Đốt cháy hết V lít (đktc) hidrocacbon X dẫn sản phẩm qua bình chứa dung dịch Ba(OH)2 dư Sau thí nghiệm thu 7,88g kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 5,22g Giá trị V.Đáp số: 0,224 lit Câu 10.Đốt cháy hết V lít (đktc) hidrocacbon X dẫn sản phẩm qua bình chứa nước vơi dư Sau thí nghiệm thu 15 g kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch tăng 10,2 g Giá trị V.Đáp số: 1,12 lit Dạng tốn: DỰA VÀO CACBBON TRUNG BÌNH 1/ Xét hỗn hợp gồm gồm hai ankan: CnH2n + : x mol CmH2m + : y mol Gọi cơng thức trung bình hai ankan là: CnH2n + : a mol (với n số cacbon trung bình a = x + y) ⇒ n < n < m Tìm n ⇒ n,m - Có thể tính số mol hỗn hợp (x, y) dựa vào n phương pháp đường chéo: CnH2n + : x mol CmH2m + : y mol o n m –
m –
n Nếu hỗn hợp: nA = nB n = x mol = y mol m –
–
n x = y n+m Câu Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp A gồm hai ankan thu 3,36 lít CO2 (đktc) 3,96 gam H2O Tính thể tích oxi tham gia phản ứng (ơ đktc) Câu Cho hỗn hợp X gồm ankan đồng đẳng liên tiếp có khối lượng 20,6 gam tích thể tích 14 gam khí nitơ (ở điều kiện nhiệt độ, áp suất) Tìm CTPT % thể tích ankan Câu Đốt cháy hồn tồn V lít (đkc) hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng liên tiếp nhau, sản phẩm cháy từ từ cho qua bình đựng CaCl2 khan bình đựng KOH dư thấy khối lượng bình tăng 14,4 gam, bình tăng 22 gam Tìm CTPT % thể tích hydrocacbon Câu Cho hỗn hợp X gồm ankan đồng đẳng liên tiếp Đốt cháy hồn tồn 4,12 gam hỗn hợp X tạo 12,32 gam CO2 Tìm CTPT % thể tích ankan Câu Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng liên tiếp cần 1,35 mol O2 tạo thành 0,8 mol CO2 CTPT hydrocacbon? Đáp số: C2H6 ; C3H8 Câu Đốt cháy hồn tồn V lít (đkc) hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng liên tiếp nhau, sản phẩm cháy thu có tỉ lệ thể tích CO2 H2O 12 : 23 Tìm CTPT % thể tích hydrocacbon Câu Hỗn hợp A gồm etan propan Đốt cháy m gam A thu 8,96 lit CO2 (đktc) 9,9 gam nước Thành phần % khối lượng etan hỗn hợp là: Câu Hỗn hợp X gồm ankan, phân tử khối 28 đvC Đốt cháy hồn tồn 1,76 gam hỗn hợp X cần 2,24 lít O2 ( 0oC ; atm) Tìm CTPT % thể tích ankan Câu Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng tạo thành 22 gam CO2 12,6 gam H2O Xác định CTPT hydrocacbon biết số ngun tử Cacbon hai phân tử gấp đơi Câu 10 Hỗn hợp B gồm hai ankan trộn theo tỉ lệ mol 1:2 Đốt cháy hết hổn hợp B thu 8,96 lit CO2 (đktc) 9,9 gam H2O Cơng thức phân tử hai Hidrocacbon là: Dạng tốn: PHẢN ỨNG CRACKINH 1/ Dưới tác dụng nhiệt độ, xúc tác, ankan phản ứng theo nhiều hướng: to , xt Phản ứng crackinh: ANKAN  → ANKAN KHÁC + ANKEN (làm màu dd brom) to , xt Phản ứng đề hydro hóa: ANKAN  → ANKEN + H2 to , xt Ví dụ: C3H8  → CH4 + C2H4 (CH2=CH2) to , xt C3H8  → C3H6 (CH2=CH–CH3) + H2 to , xt Ví dụ: C4H10  → CH4 + C3H6 to , xt C4H10  → C2H6 + C2H4 to , xt C4H10  → C4H8 + H2 ; C4H8 sinh có nhiều đồng phân o t , xt Ví dụ: C5H12  → CH4 + C4H8 to , xt C5H12  → C2H6 + C3H6 to , xt C5H12  → C3H8 + C2H4 ; C3H8 sinh tiếp tục bị crackinh to , xt C5H12  → C5H10 + H2 ; C5H10 sinh có nhiều đồng phân Đặc biệt, điều kiện thích hợp phản ứng có thể: 1500o C → CH ≡ CH + 3H2 + Tạo ankin: Ví dụ: 2CH4  làm lạnh nhanh o t , xt + Tạo cabon hydro: Ví dụ: CH4  → C (rắn) + 2H2 2/ Dù phản ứng xảy theo hướng thì: Phản ứng khơng làm thay đổi khối lượng hỗn hợp: mtrước phản ứng = msau phản ứng ⇒ n Msau = trước nsau M trước 3/ Vì phản ứng khơng làm thay đổi khối lượng hỗn hợp nên hàm lượng C H trước sau phản ứng ⇒ đốt cháy hỗn hợp sau phản ứng qui đốt cháy hỗn hợp trước phản ứng 4/ Phản ứng ln làm tăng số mol khí: nsau > ntrước ⇒ Psau > Ptrước ⇒ M sau < M trước (vì mtrước = msau) to , xt Ví dụ: C3H8  → CH4 + C2H4 ⇒ nsau = ntrước   ⇒ nsau = ntrước xt, t o C3H8 sinh tiếp tục bò crackinh: C3H8  → CH4 + C2H4  o Ví dụ: xt, t C5H12  → C3H8 + C2H4 Câu Crakinh hồn tồn ankan khơng phân nhánh X thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối H2 18 Xác định CTCT X Đáp số: C5H12 Câu (TSDH A 2008) Khi crackinh tồn thể tích ankan X thu ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất); tỉ khối Y so với H2 12 Cơng thức phân tử cuả X? Đáp số: C5H12 Câu Crackinh 560 lít C4H10 thu 1010 lít hỗn hợp khí X khác Biết thể tích khí đo (đkc) Tìm thể tích C4H10 chưa bị cracking hiệu suất phản ứng cracking Đáp số: 110 lít ; 80,36% Câu Crackinh C4H10 thu hỗn hợp gồm hydrocacbon có tỉ khối khí hydro 16,325 Tính hiệu suất phản ứng cracking Đáp số: 77,64% Câu Crackinh 5,8 gam C4H10 hỗn hợp khí X Tìm khối lượng nước thu đốt cháy hồn tồn hỗn hợp X Đáp số: gam Câu Nhiệt phân metan thu hỗn hợp X gồm C2H2 ; CH4 ; H2 Tỉ khối X so với H2 Tìm hiệu suất qúa trình nhiệt phân Đáp số: 60% Bài tập tổng hợp: XICLOANKAN Câu Viết CTCT gọi tên monoxicloankan có CTPT C4H8 ; C5H10 ; C6H12 Câu Đốt cháy hồn tồn mol hydrocacbon X cho mol CO2 mol H2O X khơng có khả làm màu nước brom Xác định CTCT X Câu Oxi hóa hồn tồn 0,224 lít (đkc) xicloankan A, cho sản phẩm cháy vào dd Ca(OH)2 dư gam kết tủa Xác định CTCT A gọi tên biết A khơng làm màu dd brom Câu Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít (đkc) xicloankan 7,2 gam H2O Biết X khơng làm màu dd brom Xác định CTCT X Câu Đốt cháy hết 0,2 mol hỗn hợp A gồm ankan xicloankan, sau phản ứng thu 11,2 lit CO2 (đktc) 9,9 gam H2O Thành phần % thể tích xicloankan A là: Câu Hỗn hợp B gồm ankan xicloankan Dẫn m g B qua bình chứa nước brom dư khối lượng bình tăng 4,2 gam Đốt cháy hồn tồn m gam B thu 11,2 lit CO2 (đktc) 10,8 gam H2O Thành phần % khối lượng ankan B Câu Hỗn hợp A gồm ankan xicloankan, Đốt cháy 0,15 mol hỗn hợp X thu 0,35mol CO2 0,45 mol H2O Cơng thức phân tử hai hidrocacbon là: