Tiêu đề CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ HYDROCARBON - FILE ĐỀ.docx ✅

BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ HYDROCARBON (Nội dung về Alkane và alkene) I. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT * Gọi CT chung của các hydrocacbon là xyCH ( x1;y2x2 ) - Phản ứng đốt cháy: o t xy222 yy CH(x)OxCOHO 42 + Nếu: 22COHOnn  hydrocarbon no → CTTQ: n2n2CH  (Alkane) + Nếu: 22COHOnn  hydrocarbon không no chứa 1 liên kết π → CTTQ: n2nCH (Alkene) - Đối với dãy đồng đẳng có n hydrocarbon kế tiếp: Có phân tử khối lần lượt M 1 , M 2 , …M n → n1MM14(n1) → Hỗn hợp n hydrocarbon đồng đẳng tạo thành 1 cấp số cộng 1n daõyñoàngñaúng (MM).n M 2    Khi dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng Ba(OH) 2 hoặc Ca(OH) 2 . + Khối lượng bình tăng: 22BìnhtaêngCOHOmmm + Khối lượng dung dịch giảm: 22dungdòchgiaûmkeáttuûaCOHOmm(mm) - Phản ứng cộng của alkene với H 2 và Br 2 n2n2n2n2CHXCHX + Nếu phản ứng hoàn toàn: 2Alkene(pö)X(pö)nn + Nếu hiệu suất phản ứng < 100% → 2X(pö)HoãnhôïpñaàuHoãnhôïpsaunnn
II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol C 2 H 4 và 0,1 mol CH 4 qua 100 gam dung dịch Br 2 thấy thoát ra hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H 2 là 9,2. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch Br 2 . Bài 2: Hỗn hợp X gồm hai alkene có tỉ khối so với H 2 bằng 16,625. Lấy hỗn hợp Y chứa 26,6 gam X và 2 gam H 2 . Cho Y vào bình kín có dung tích V lít (ở đkc) có chứa Ni xúc tác. Nung bình một thời gian thu được hỗn hợp Z có tỉ khối so với H 2 bằng 143/14. Biết hiệu suất phản ứng hydro hoá của các alkene bằng nhau. Tính hiệu suất phản ứng. Bài 3. Cho hỗn hợp A gồm 3 hydrocarbon mạch hở A 1 , A 2 , A 3 có công thức phân tử lần lượt là C x H y ; C 3x H y+2 ; C 2x H y+2 . Khi đốt cháy hoàn toàn A 1 , thu được thể tích hơi H 2 O gấp đôi thể tích khí CO 2 ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A 1 , A 2 và A 3 . Cho biết phản ứng hóa học đặc trưng của A 2 và giải thích. Bài 4. Đốt cháy hoàn toàn một hydrocarbon (X), dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào 250 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,2M sau phản ứng thu được 7,88 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm đi 5,4 gam so với dung dịch ban đầu. Cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức phân tử của X, biết M X < 30 (g/mol). Bài 5. Dẫn 7,437 lít một hỗn hợp khí gồm hai hydrocarbon mạch hở (không phải mạch vòng) qua dung dịch bromine dư (phản ứng xảy ra hoàn toàn). Sau phản ứng, thấy khối lượng bình đựng dung dịch bromine tăng thêm 5,6 gam, đồng thời thoát ra 2,479 lít một chất khí. Mặt khác, nếu đốt cháy toàn bộ 7,437 lít hỗn hợp trên thấy tạo ra 12,395 lít khí CO 2 và 10,8 gam H 2 O. (Các thể tích khí đo ở đkc). a. Xác định công thức phân tử của hai hydrocarbon. b. Tính thành phần % về thể tích mỗi chất trong hỗn hợp. Bài 6. Cho 3 hydrocarbon X, Y, Z đều ở thể khí ở nhiệt độ phòng. Khi phân hủy mỗi chất X, Y, Z đều tạo ra C và H 2 với thể tích khí H 2 luôn gấp 3 lần thể tích hydrocarbon bị phân hủy. Biết: - Hỗn hợp khí X và Cl 2 (tỉ lệ mol 1:1) khi đưa ra ngoài ánh sáng thì mất màu vàng lục của khí Cl 2 . - Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp với tỉ lệ mol bất kỳ của Z và Y luôn thu được 7,437 lít khí CO 2 (đkc). Dẫn khí Y qua dung dịch Br 2 thấy dung dịch Br 2 bị nhạt màu. Lập luận và xác định công thức cấu tạo của X, Y, Z. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Biết X, Y có cấu tạo mạch hở; Z có cấu tạo mạch vòng. Bài 7. Hỗn hợp khí E gồm H 2 , C n H 2n+2 , C m H 2m (n = m +1). Cho 0,5 mol E vào bình kín có xúc tác Ni, đun nóng, sau một thời gian thu được 0,48 mol hỗn hợp khí T gồm 4 chất. Đốt cháy hoàn toàn 0,48 mol hỗn hợp T cần 1,475 mol khí O 2 (đkc) thu được khí CO 2 và 18,9 gam H 2 O. a. Tính phần trăm khối lượng của C n H 2n+2 trong hỗn hợp E. b. Tính hiệu suất của phản ứng cộng H 2 . Bài 8. Hỗn hợp khí X (ở điều kiện thường) gồm 5 hydrocarbon, mạch hở, không phân nhánh. Sục a mol X vào dung dịch bromine dư, thấy có 12 gam bromine phản ứng và thoát ra hỗn hợp khí Y gồm 3 chất. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 8,6765 lít CO 2 (đkc) và 9,45 gam nước. Nếu đốt cháy hoàn toàn a mol X rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thu được 108,35 gam kết tủa và khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 71,1 gam so với dung dịch Ba(OH) 2 ban đầu. a) Xác định công thức phân tử của các hydrocarbon có trong Y. b) Xác định công thức cấu tạo của 2 hydrocarbon đã phản ứng với dung dịch bromine (biết tỉ lệ số mol của 2 hydrocarbon đó bằng 1: 2).
Bài 9. Đốt cháy hoàn toàn 7,437 lít khí (đkc) hỗn hợp M gồm 2 hydrocarbon có các công thức tổng quát là C n H 2n+2 ; C m H 2m (đều là chất khí ở điều kiện thường), thu được 22 gam khí CO 2 và 10,8 gam H 2 O. a. Tính khối lượng hỗn hợp M đã bị đốt cháy và phần trăm về thể tích của mỗi hydrocarbon trong hỗn hợp M. b. Xác định công thức phân tử của 2 hydrocarbon. c. Thêm 4,958 lít khí H 2 vào 7,437 lít hỗn hợp khí M, ta thu được hỗn hợp khí X. Nung X một thời gian (có nikel xúc tác) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với khí H 2 là 9,5. Nếu dẫn từ từ toàn bộ Y vào dung dịch Br 2 (trong dung môi CCl 4 , dư) thấy có m gam Br 2 tham gia phản ứng (các khí đo ở đkc). Tính giá trị m. Bài 10. Các hydrocarbon A, B đều có phân tử khối bằng 56 (g/mol) và biết rằng: - A phản ứng hoàn toàn với H 2 (Ni, t o ) hoặc Br 2 (trong dung dịch) hoặc HCl đều chỉ tạo 1 sản phẩm hữu cơ - B phản ứng hoàn toàn với H 2 (Ni, t o ) chỉ tạo 1 sản phẩm hữu cơ với mạch cacbon có phân nhánh. Hãy xác định công thức cấu tạo đúng của các hydrocarbon A, B và viết phương trình hóa học minh họa Bài 11: Đốt cháy hoàn toàn 4,0 g một hỗn hợp hai hydrocarbon X liên tiếp, cùng dãy đồng đẳng. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng H 2 SO 4 đặc và bình đựng dung dịch KOH dư. Thấy khối lượng các bình tăng lần lượt là 5,4 g và 8,8 g. Xác định công thức phân tử của hai hydrocarbon trong X? Tính số mol từng khí trong hỗn hợp? Bài 12: Đốt cháy hoàn toàn 3,48 gam một hydrocarbon X (chất khí ở điều kiện thường), đem toàn 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. Công thức phân tử của X là: Bài 13. Đốt cháy hoàn toàn 4,958 lít (đkc) một hydrocarbon A, sau đó dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua 200 ml dung dịch Ca(OH) 2 2,5 M thì thu được 40 gam kết tủa, đồng thời thấy khối lượng dung dịch Ca(OH) 2 giảm 2,8 gam. Xác định công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo của A. Bài 14. Dẫn 7,437 lít một hỗn hợp khí gồm hai hydrocarbon mạch hở qua dung dịch bromine dư sao cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau thí nghiệm, thấy khối lượng bình đựng dung dịch bromine tăng thêm 5,6 gam, đồng thời thoát ra 2,479 lít một chất khí. Mặt khác, nếu đốt cháy toàn bộ 7,437 lít hỗn hợp trên thấy tạo ra 22 gam khí CO 2 và 10,8 gam H 2 O. Biết các thể tích khí đo ở đkc. a. Xác định công thức phân tử của hai hydrocarbon. b. Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi chất trong hỗn hợp. c. Dẫn toàn bộ hai hydrocarbon trên tác dụng với nước có axit sunfuric làm xúc tác, thu được 2,76 gam ethylic alcohol. Hãy tính hiệu suất phản ứng cộng nước. Bài 15. Hydrocarbon M là chất khí ở điều kiện thường, có tỷ khối đối với metan bằng 3,625. M tham gia các phản ứng hóa học theo sơ đồ sau: (1) M + O 2 oxt,t  N + H 2 O (2) M oxt,t  P + Q (3) N + NaOH (đặc, dư) oCaO,t  P + … + … Xác định M, N, P và hoàn thành sơ đồ chuyển đổi hóa học trên. Bài 16. Cho 7,437 lít hỗn hợp khí gồm một hydrocarbon X (trong phân tử chỉ chứa liên kết đơn, mạch hở) và một hydrocarbon Y (trong phân tử ngoài các liên kết đơn chỉ có một liên
kết đôi) đi qua dung dịch Bromine dư thấy khối lượng bình bromine tăng 4,2 gam và thoát ra 4,958 lít khí. Đốt cháy khí thoát ra thu được 9,916 lít khí CO 2 . Xác định công thức phân tử của các hydrocarbon, biết thể tích các khí đo ở đkc. Bài 17. Hỗn hợp gồm hydrocarbon X và oxygen có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:10. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H 2 SO 4 đặc, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hydrogen bằng 19. Công thức phân tử của X là ? Bài 18. Chia 9,84 gam hỗn hợp khí X gồm Ethylene và 1 hydrocarbon mạch hở A thành hai phần bằng nhau. Dẫn phần I qua dung dịch bromine dư, sau khi phản ứng kết thúc có V lít khí A thoát ra (đkc), khối lượng bromine đã tham gia phản ứng là 8 gam. Đốt cháy hoàn toàn phần II rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình có chứa 500 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,66M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 63,04 gam kết tủa. Dung dịch sau khi lọc bỏ kết tủa bị giảm đi m gam so với khối lượng của dung dịch Ba(OH) 2 ban đầu. Xác định công thức phân tử của A và tính giá trị của m và V. Bài 19. Chia m gam hỗn hợp khí A gồm 4 hydrocarbon mạch hở thành 2 phần bằng nhau: - Phần I tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch Br 2 0,5M; hỗn hợp khí B thoát ra khỏi dung dịch Br 2 gồm 2 hydrocarbon được đốt cháy hết thu được 6,1975 lít CO 2 (đkc) và 8,1 gam nước. - Để đốt cháy hết phần II cần dùng vừa đủ 15,8656 lít khí O 2 (đkc) thu được 15,84 gam CO 2 . a) Tính giá trị của m. b) Tính tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với khí H 2 và xác định công thức phân tử của 2 hydrocarbon trong B, biết rằng hai chất này có phân tử khối hơn kém nhau 28 amu. c) Xác định công thức phân tử của 2 hydrocarbon đã phản ứng với dung dịch Br 2 , biết chất có phân tử khối lớn hơn chiếm trên 10% về thể tích hỗn hợp. Bài 20. Một hỗn hợp A gồm bốn hydrocarbon mạch hở. Khi cho m gam hỗn hợp A tác dụng với 175 ml dung dịch Br 2 0,2 M thì vừa đủ và còn lại hỗn hợp B gồm hai hydrocarbon có phân tử hơn kém nhau một nguyên tử cacbon. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp B thu được 3,4706 lít khí CO 2 và 4,572 g nước. Nếu đốt cháy m gam hỗn hợp A thu được 5,4538 lít CO 2 và 6,012 gam nước. Biết rằng trong hỗn hợp hai chất phản ứng với dung dịch bromine thì hydrocarbon có khối lượng mol nhỏ hơn chiếm trên 90% về số mol. Tìm công thức phân tử, viết các công thức cấu tạo của các chất có trong hỗn hợp A. Bài 21. Cho hỗn hợp X gồm 3 hydrocarbon A, B, C mạch hở, thể khí (ở điều kiện thường). Trong phân tử mỗi chất có thể chứa không quá một liên kết đôi, trong đó có 2 chất với thành phần phần trăm thể tích bằng nhau. Trộn m gam hỗn hợp X với 2,9748 lít O 2 thu được 3,4706 lít hỗn hợp khí Y (các thể tích khí đều đo ở đkc). Đốt cháy hoàn toàm hỗn hợp Y, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy sục từ từ vào dung dịch Ca(OH) 2 0,02M, thu được 2,0 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm đi 0,188 gam. Đun nóng dung dịch này lại thu thêm 0,2 gam kết tủa nữa (Cho biết các phản ứng hoá học đều xảy ra hoàn toàn). 1) Tính m và thể tích dung dịch Ca(OH) 2 đã dùng. 2) Tìm công thức phân tử của 3 hydrocarbon. 3) Tính thành phần % thể tích của mỗi hydrocarbon trong hỗn hợp X. Bài 22. Hỗn hợp X gồm một số hydrocarbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và có tổng phân tử khối bằng 252 amu. Xác định công thức phân tử của các hydrocarbon trên. Biết phân tử khối của chất lớn nhất gấp đôi phân tử khối của chất nhỏ nhất.