KỸ THUẬT GIẢI BÀI TOÁN HIDROCACBON – PHẦN Bài toán RH nói đơn giản nhất.Để làm ngon lành ta cần ý điểm sau : – Chú ý số liên kết π (số mol nước , CO2) – Bảo toàn khối lượng mX = mC + mH – Phương pháp Trung Bình – Tăng giảm thể tích phản ứng – Suy luận từ đáp án đánh giá * Với toán sử dụng độ bất bão hòa ta cần ý đặc điểm nhỏ sau : Từ công thức ankan C n H 2n + → C n X 2n + chữ X tổng (H,Br,Cl) BÀI TẬP ÁP DỤNG Câu 1: Hỗn hợp khí X gồm H2 hiđrocacbon mạch hở ,tỷ khối X so với hiđro 4,8 Đun nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni đến phản ứng hoàn toàn ,thu hỗn hợp Y có tỷ khối so với H2 Công thức phân tử hiđrocacbon là: A.C4H6 B.C3H6 Giả sử ta lấy n X = → m X = m Y = 9,6(gam) → C C2H2 D C3H4 n X M Y 16 = = → n Y = 0,6 → ∆n ↓= 0,4 n Y M X 9,6 H : 0,6 9,6 − 0,6.2 → M anken = = 21 (loại) TH1: Nếu X anken n X = →  0, anken : 0,4 H : 0,8 9,6 − 0,8.2 → M anken = = 40 → C 3H → D TH2: Nếu X ankin n X = →  0,2 anken : 0,2 Câu 2: Thực phản ứng cracking hoàn toàn ankan thu 6,72 lít hỗn hợp X(đktc) gồm ankan anken Cho hỗn hợp X qua dung dịch brom thấy brom màu khối lượng bình brom tăng thêm 4,2gam Khí Y thoát khỏi bình đựng dung dịch brom tích 4,48 lít(đktc) Đốt cháy hoàn toàn Y thu 26,4 gam CO2 Tên gọi ankan ban đầu là: A.Pentan B propan C Hepxan D butan Khi cracking mà thu ankan anken n ankan = n anken = 0,15(mol) anken : 0,05 4,2 = 42 → C 3H Khi : n Y = 0,2  → X qua Brom : M anken = 0,1 ankan : 0,15 chay  n C3 H6 = 0, 05  → n CO2 = 0,15 → Y : C 3H → C H14 → C Ta có :  n = 0,6  CO2 Câu 3: Cho 2,24 gam anken tác dụng với dung dịch Br2 dư, thu 8,64 gam sản phẩm cộng Công thức phân tử anken A C3H6 B C4H8 C C2H4 ung ∆m ↑= m phan = 6, → n Brom = n anken = 0, 04 → M anken = Br2 D C5H10 2,24 = 56 → C H 0,04 Câu 4: Nung nóng hỗn hợp X gồm 0,1 mol vinyl axetilen 0,3 mol H2 với xúc tác Ni thu hỗn hợp Y có tỉ khối so với không khí Hỗn hợp Y làm màu tối đa m gam brom CCl4 Giá trị m A 32 B 3.2 C C H : 0,1 → m X = 5,8 Ta có : X  H : 0,3 → nY = D 16 5,8 ung = 0,2 → ∆n ↓= n Hphan = 0,2 29 BTLK π ung ung ung → n phan + n phan = 0,1.3 → n phan = 0,1 → m = 16 H2 Br2 Br2 →Chọn D Câu : Thực phản ứng crackinh m gam isobutan, thu hỗn hợp X gồm hiđrocacbon Dẫn hỗn hợp X qua qua bình nước brom có hòa tan 6,4 gam brom Nước brom màu hết, có 4,704 lít hỗn hợp khí Y (ở đktc) gồm hiđrocacbon thoát Tỉ khối Y so với hiđro 117/7 Trị số m A 8,7  n Y = 0,21   2.117 234  M Y = = B 6,96 → m Y = 0,21 C 10,44 234 = 7, 02 (Loại B D) D 5,8 Brom tác dụng với anken.Khối lượng anken lớn ứng với (C4H8) → m max = anken 6, 56 = 2,24 160 → m < 2,24 + 7, 02 = 9,26 →Chọn A Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn Hiđrocacbon X thu 0,11 mol CO2 0,132 mol H2O Khi X tác dụng với khí Clo (theo tỉ lệ số mol 1:1) thu sản phẩm hữu Tên gọi X là: A 2-Metylpropan B 2,2-Đimetylpropan C 2-Metylbutan D Etan  n H2 O = 0,132 0,132 → n ankan = 0,132 − 0,11 = 0,022 → C = = → C 6H14 Vì  0,022  n CO2 = 0,11 Khi X tác dụng với khí Clo (theo tỉ lệ số mol 1:1) thu sản phẩm hữu → X phải có cấu tạo đối xứng →Chọn B Câu 7: Hỗn hợp X gồm 0,02 mol C2H2 0,03 mol H2 vào bình kín có Ni xúc tác Nung bình thời gian hỗn hợp Y Cho Y lội qua dung dịch Br2 dư thấy bình Br2 tăng m gam có 448 ml khí Z bay (đktc) Biết dZ/H2 = 4,5 Giá trị m là: A gam C H : 0,02 Ta có : X  H : 0,03 BTKL  → mX = m + mZ B 0,62g → m X = 0,58 C 0,58g D 0,4g m Z = 9.0,02 = 0,18 → m = 0,58 − 0,18 = 0,4 →Chọn D Câu 8: Crackinh V (lít) Butan với hiệu suất 75% hỗn hợp X Hiđrocacbon Đốt cháy hoàn toàn X, cần vừa đủ 2,6 mol O2 V (lít) Butan đktc có giá trị là: A 11,2 B 8,96 C 5,6 D 6,72 CO : 4a BTNT.Oxi O2 BTNT → C H10  →  → 4a + 2,5a = 2,6 → a = 0, Ta có :   H 2O : 5a → V = 0,4.22, = 8,96 →Chọn B Câu 9: Trong bình kín chứa 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 bột Ni Nung nóng bình thời gian, thu hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 Sục X vào lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 đến phản ứng hoàn toàn, thu hỗn hợp khí Y 12 gam kết tủa Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với mol Br2 dung dịch? A 0,20 mol C2 H : 0,35 Ta có :   H : 0,65 B 0,15 mol m hh = 10,4 → nX = C 0,25 mol 10,4 = 0,65 2.8 D 0,10 mol ung → ∆n ↓= n Hphan = 0,35 AgNO3 / NH3 X  → n ↓ = n C2 H = 0,05 BTLK.π ung ung ung → (0,35 − 0,05).2 = n phan + n phan → n phan = 0,6 − 0,35 = 0,25 H2 Br2 Br2 Câu 10: Cho X gồm CH4, C2H4 C2H2 Lấy 8,6 gam X tác dụng hết với dd brom (dư) khối lượng brom phản ứng 48 gam Mặt khác, cho 13,44 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X tác dụng với lượng dư dd AgNO3 NH3, thu 36 gam kết tủa Phần trăm thể tích CH4 có X A 20% B 50% C 25% D 40% Chú ý : Với toán chia hỗn hợp thành phần khác tỷ lệ số mol chất không thay đổi CH : a  Ta có : 8,6 gam X C H : b C H : c  2 Với TN : 0,6 mol X 16a + 28b + 26c = 8,6 →  b + 2c = n Br2 = 0,3 a = 0,2  k(a + b + c) = 0,6  → → a + b − 3c = → b = 0,1  kc = n ↓ = 0,15 c = 0,1  →Chọn B Câu 11 Nung 3,48 gam Butan xảy phản ứng crackinh với hiệu suất 60% 2,4 lít hỗn hợp khí X đo t0C, atm Phải trộn X với V lít Oxi đo t0C, atm để thu hỗn hợp có sức nổ mạnh Giá trị V : A 9,25 B 9,5 C 9,75 D 10,25 Hỗn hợp có sức nổ mạnh O2 phản ứng vừa đủ Ta có : n Bu tan = 0,06 CO : 0, 24 BTNT.(C + H) ung  → → n Ophan = 0,39 H O : 0,3  n X = 0,06.0,6.2 + 0,06.0, = 0,096 → T = 304,878 → VO2 = 304,878.0,39.0,082 = 9,75 →Chọn C Câu 12: Cho 1,792 lít hỗn hợp X gồm: propin, H2 (ở đktc, tỉ khối X so với H2 65/8) qua xúc tác nung nóng bình kín thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối Y so với He a Y làm màu vừa đủ 160 gam nước brom 2% Giá trị gần a A 8,12 B 10,8 C 21,6 D.32,58 a + b = 0,08  C3 H : a  a = 0,03 → Ta có : n X = 0,08  65 →  H : b 40a + 2b = 0,08  b = 0,05 BTLK.π ung ung ung → 0,03.2 = n phan + n phan → n phan = 0,03.2 − 0,02 = 0,04 H2 Br2 H2 → n Y = 0,08 − 0,04 = 0,04 → M Y = 0,65.2 = 32,5 0,04 → MY = 8,125 →Chọn A Câu 13: Hỗn hợp Y gồm metan, etylen,và propin có tỷ khối so với H2 13,2 Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp Y sau dẫn sản phẩm cháy vào dung dịch NaOH dư khốilượng bình tăng thêm m gam Giá trị m là: A.16,88gam B.17,56gam C.18,64 gam D.17,72 gam Nhận xét : Các chất Y có nguyên tử H nên ta đặt chung công thức : C n H 28  CO : 0,15 = 0,28 M X = 13,2.2 = 26, → C 28 H  → → m = 17,72 15 15 H O : 2.0,15 = 0,3 BTNT(C + H) Câu 14: Thực phản ứng cracking m gam iso-butan,thu hỗn hợp X gồm hiđrocacbon Dẫn hỗn hợp X qua bình đựng nước brom có hòa tan 6,4 gam brom thấy nước brom màu hết có 4,704 lít hỗn hợp khí Y(đktc) gồm hiđrocacbon thoát Tỷ khối y so với hidro 117/7 Trị số m là: A.6,96gam B.8,7gam C.5,8gam D.10,44gam  n Y = 0,21   234 → m Y = 7,02 loại đáp án A C.Ta biện luận với B D  M Y = max Vì n Br2 = 0,04 → m anken = m C4 H8 = 0, 04.56 = 2,24 → m = 2,24 + 7, 02 = 9,26 < 10, 44 Do có B phù hợp Câu 15.Chia đôi V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm axetilen hidro Phần đem đốt cháy hoàn toàn thu gam nước Dẫn phần qua ống sứ đựng bột Ni đun nóng, thu khí X Dẫn X qua dung dịch dư AgNO3trong NH3 dung dịch dư brom đựng bình A B nối tiếp Ở bình A thu 12 gam kết tủa Đốt cháy hoàn toàn lượng khí Y từ bình B 4,5 gam nước Giá trị V số mol brom phản ứng tối đa B A.11,2 lít 0,2 mol B.22,4 lit 0,1 mol C.22,4 lit 0,2 mol D.11,2 lit 1,01 mol Phần 1: Gọi V CH ≡ CH : a BTNT.hidro n H2 O = 0,5  → 2a + 2b =  H : b CH ≡ CH : 0,05 = n CAgCAg  V CH ≡ CH : a CH = CH : c → Phần 2:  H : b CH 3CH : a − c − 0, 05 H : b − c − 2(a − c − 0, 05) = c + b − 2a + 0,1  BTNT.hidro n H2 O = 0,25  → 6(a − c − 0, 05) + ( c + b − 2a + 0,1) = 0,5 →Chọn B → 2a + 2b − 4c = 0,6 → c = 0,1 Câu 16: Hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H2 có khối lượng mol trung bình 23,5 Trộn V (lít) X với V1 (lít) hiđrocacbon Y 271 gam hỗn hợp khí Z Trộn V1 (lít) X với V (lít) hiđrocacbon Y 206 gam hỗn hợp khí F Biết V1 – V = 44,8 (lít); khí đo đktc Số đồng phân cấu tạo mạch hở Y A B C  M X = 23,5 b − a =   Có : a = V / 22,4 → 23,5a + Yb = 271  b = V / 22, 23,5b + Ya = 206   D → 23,5(a − b) + Y(b − a) = 65 → Y = 56 Chú ý : Y (C4H8) mạch hở nên chất Y thỏa mãn : CH = CH − CH − CH CH − CH = CH − CH (2 đồng phân cis - trans) CH = C ( CH ) − CH →Chọn A Câu 17: Hỗn hợp A gồm hiđrocacbon X chất hữu Y (C, H, O) có tỉ khối so với H2 13,8 Đốt cháy hoàn toàn 1,38 gam A thu 0,08 mol CO2 0,05 mol H2O Cho 1,38 gam A qua lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu m gam kết tủa Giá trị m A 12,63 B 8,31 Có : M = 13,8.2 = 27,6 CO2 : 0, 08   H O : 0, 05 → nX = C 15,84 D 11,52 1,38 = 0,05 →Phải có chất có 1C 2.13,8 BTKL  →1,38 = ∑ m(C, H,O)trong A → n OX = 1,38 − 0, 08.12 − 0, 05.2 = 0, 02 16  HCHO : 0,02 BTKL  → 0, 02.30 + 0, 03.A = 1,38 → A = 26 CH ≡ CH TH1   A : 0, 03 CAg ≡ CAg : 0, 03 m = 15,84   Ag : 0,08 →Chọn C Chú ý : Có đáp án không cần thử trường hợp khác Câu 18: Hỗn hợp X gồm etilen, axetilen hiđro Đốt cháy hoàn toàn X thu số mol CO2 số mol H2O Mặt khác dẫn V lít X qua Ni nung nóng thu 0,8V lít hỗn hợp Y Cho hỗn hợp Y vào dung dịch brom dư có 32 gam brom phản ứng (các thể tích khí đo đktc) Giá trị V A 6,72 B 8,96 C 5,6 D 11,2 X đốt cháy cho n CO2 = n H2 O nên ta có n CH ≡ CH = n H2 X qua Ni số mol thể tích giảm số mol H2 phản ứng.Nên ta có : H : 0,2V  BTLK π VX CH ≡ CH : 0,2V n Br2 = 0,2 → 0,6V + 0,2.2.V = 0,2V + 0,2.22,4 CH = CH : 0,6V  → V = 5,6 →Chọn C Câu 19: Tiến hành crăckinh 17,4 (g) C 4H10 thời gian bình kín với xúc tác thích hợp thu hỗn hợp khí A gồm: CH 4, C3H6, C2H6, C2H4, C4H8, H2 phần C4H10 chưa bị nhiệt phân Cho toàn A vào dung dịch Br thấy dung dịch Br bị nhạt màu đồng thời khối lượng bình tăng 8,4(g) có V (lít) hh khí B thoát Đốt cháy hoàn toàn B thu m(g) hỗn hợp gồm CO H2O Giá trị m là: A 46,4 n C4 H10 = 17,4 = 0,3 58 B 54,4 C 42,6 D 26,2  n = 1,2 BTNT  → C n H = C : a → 12a + 2a = 8, Bình Brom hút anken m anken = 8,4 →   H : 2a CO : 0,6 C : 1,2 − 0,6 = 0,6 BTNT  → m = 42,6  Vậy B có :   H : − 1,2 = 1,8 H 2O : 0,9 C : 0,6 → H : 1,2 →Chọn C Câu 20: Hỗn hợp X gồm H2 C2H4 có tỉ khối so với H2 8,8 Dẫn X qua Ni nung nóng, thu hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 11 Hiệu suất phản ứng hiđro hoá A 60% B 50% C 33,33% D 66,67% H : n M 22 duong cheo M X = 17,6  →X  m = const → X = Y = n Y M X 17,6 CH = CH : → nY = 17,6.5 = → ∆n ↓= − = 22 → H% = = 0,5 = 50% →Chọn B Câu 21 Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol etilen , 0,1 mol metylaxetilen, 0,1 mol isopren 0,7 mol H2 vào bình kín có xúc tác Ni nung nóng Sau thời gian thu hỗn hợp Y có tỷ khối so với He d Khi cho Y lội qua dung dịch Br2 dư thấy có 48 gam Brom tham gia phản ứng giá trị d là: A 5,7857 B 6,215 CH = CH : 0,1  CH − C ≡ CH : 0,1 X m X = 15 C = C − C(C) = C : 0,1  H : 0,7 C 4,6875 D 5,7840 BTLK π ung → n Hphan + 0,3 = 0,1 + 0,1.2 + 0,1.2 = 0,5 ung n phan = 0,2 → n Y = − 0,2 = 0,8 → d = H2 MY 15 = = 4,6875 4.0,8 →Chọn C Câu 22 Tiến hành phản ứng tách H2 từ Butan (C4H10) , sau thời gian thu hỗn hợp X gồm: CH2=CH-CH2-CH3, CH2=CH-CH=CH2 , H2 C4H10 dư , tỉ khối X so với không khí Nếu cho mol X vào dung dịch brom (dư) số mol brom tham gia phản ứng là: A 0,4 mol B 0,35 mol C 0,5 mol D 0,60 mol Dễ thấy số mol Brom phản ứng số mol H2 tách  M C H10 = 58   M X = 29 → n X = 2n C H10 Với n X = → n H2 = n Br2 = 0,5 → n Htach = n X 2 →Chọn C Câu 23: Trong bình kín dung tích 2,24 lít chứa bột Ni xúc tác hỗn hợp khí X gồm H2, C2H4 C3H6 (ở đktc).Tỉ lệ số mol C2H4 C3H6 1:1 Đốt nóng bình thời gian sau làm lạnh tới 00C thu 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 X Y so với H2 7,6 8,445 Hiệu suất phản ứng C2H4 là: A 27,5% B 25%  n X = 0,1 → m X = 1,52 Ta có :   M X = 15,2 C 55% → nY = D 12,5% 1,52 ung = 0, 09 → ∆n ↓= n phan = 0, 01 H2 16,89 H : a H : 0,06 a + 2b = 0,1   → C H : 0,02 Trong X gồm : X C H : b →  C H : b 2a + 28b + 42b = 1,52 C H : 0, 02   C H : x phan ung = 0,01 → ∑ n ankan = 0,01 →  Vì n H2 C H : y x + y = 0,01  x = 0, 0025 →  BTKL → → 30x + 44y = 1,52 − 1,015 − 0,05.2  y = 0, 0075   →H= 0,0025 = 12,5% 0,02 →Chọn D Câu 24: Hỗn hợp X khí gồm etilen, axetilen hiđro Đốt cháy hoàn toàn X thu CO H2O có số mol Mặt khác dẫn V lít khí X qua Ni nung nóng, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 0,8V lít hỗn hợp Y Cho toàn Y tác dụng hết với dung dịch brom (dư) có 32 gam brom tham gia phản ứng Biết thể tích khí đo đktc Giá trị V A 8,96 B 11,20 C 6,72 D 5,60 Chú ý : Khi cho X qua Ni số mol khí giảm số mol H2 phản ứng.Đốt cháy X cho CO2 H2O có số mol nên n H2 = n C2 H2 H : 0,2V  BTLKπ Do có V C H : 0,6V → 0,6V + 0,2V.2 = 0,2V + n Br2 C H : 0,2V  2 → 0,8V = 0,2 → V = 0,25.22,4 = 5,6(lit) →Chọn D Câu 25: Hỗn hợp X gồm etilen, axetilen hiđro Đốt cháy hoàn toàn X thu số mol CO2 số mol H2O Mặt khác dẫn V lít X qua Ni nung nóng thu 0,8V lít hỗn hợp Y Cho toàn Y tác dụng với dung dịch brom dư có 32 gam brom phản ứng Biết thể tích khí đo đktc Giá trị V A 8,96 B 11,20 C 6,72 D 5,60 Vì đốt cháy hoàn toàn X thu số mol CO2 số mol H2O nên n H2 = n C H2 Ta có : V a= 22, →  H : 0,2a  BTLK π X CH ≡ CH : 0,2a → 0,6a + 0,2a.2 = 0,2a + 0,2 → a = 0,25 CH = CH : 0,6a  → V = 0,25.22, = 5,6 →Chọn D [...]... hiđro Đốt cháy hoàn toàn X thu được số mol CO2 bằng số mol H2O Mặt khác dẫn V lít X qua Ni nung nóng thu được 0,8V lít hỗn hợp Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch brom dư thì có 32 gam brom đã phản ứng Biết các thể tích khí đều đo ở đktc Giá trị của V là A 8,96 B 11,20 C 6,72 D 5,60 Vì đốt cháy hoàn toàn X thu được số mol CO2 bằng số mol H2O nên n H2 = n C 2 H2 Ta có ngay : V a= 22, 4 →  H 2 : 0,2a ... khối so với H2 13, 8 Đốt cháy hoàn toàn 1 ,38 gam A thu 0,08 mol CO2 0,05 mol H2O Cho 1 ,38 gam A qua lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu m gam kết tủa Giá trị m A 12, 63 B 8 ,31 Có : M = 13, 8.2 = 27,6... 15,84 D 11,52 1 ,38 = 0,05 →Phải có chất có 1C 2. 13, 8 BTKL  →1 ,38 = ∑ m(C, H,O)trong A → n OX = 1 ,38 − 0, 08.12 − 0, 05.2 = 0, 02 16  HCHO : 0,02 BTKL  → 0, 02 .30 + 0, 03. A = 1 ,38 → A = 26... 0,06 CO : 0, 24 BTNT.(C + H) ung  → → n Ophan = 0 ,39 H O : 0 ,3  n X = 0,06.0,6.2 + 0,06.0, = 0,096 → T = 30 4,878 → VO2 = 30 4,878.0 ,39 .0,082 = 9,75 →Chọn C Câu 12: Cho 1,792 lít hỗn hợp X