Bài tập tự luận Hóa 11 kèm đáp án - Chương 5: Hidrocacbon no

Câu 17 ( câu tự luận)

Đốt cháy 3 lit hỗn hợp 2 hiđrocacbon no kế tiếp trong dãy đồng đẳng dẫn sản phẩm lần lượt qua

bình (1) đựng CaCl2 khan rồi bình (2) đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm khối lượng bình (1)

tăng 6,43g, bình (2) tăng 9,82g.

Lập công thức 2 hiđrocacbon và tính hàm lượng % (theo thể tích) của hiđrocacbon trong hỗn hợp,

các thể tích khí được đo ở đktc.

pdf19 trang | Chia sẻ: dung89st | Lượt xem: 13589 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài tập tự luận Hóa 11 kèm đáp án - Chương 5: Hidrocacbon no, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
2 – CH2 – CH2 – CH3 
d) 2,3 – đimetylbutan : CH3 – CH(CH3) – CH(CH3) – CH3 
e) 3 – etyl – 2 – metylheptan : CH3 – CH(CH3) – CH(C2H5) – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 
g) 3,3 – đimetylpentan CH3 – CH2 – C(CH3)2 – CH2 – CH3 
 Câu 2 ( câu tự luận) 
 Đốt cháy hoàn toàn m gam một hiđrocacbon A thu được 3,52 gam cacbon đioxit và 2,16 gam nước. 
Lượng oxi cần cho phản ứng là 4,48 gam. Cho biết m gam chất A chiếm thể tích 0,896 lít (đktc) 
a)Cho biết công thức phân tử của A. 
b)Viết công thức cấu tạo, dự đoán tính chất hóa học đặc trưng của A và minh họa bằng phương 
trình hóa học. 
*a) Gọi công thức phân tử của hiđrocacbon A là CxHy. 
Phương trình hóa học của phản ứng cháy là 
 CxHy + (x + )O2  xCO2 + H2O 
m = (3,52 + 2,16) – 4,48 = 1,2 (gam) 
 2 
CxHy có khối lượng mol là: M = = 30 (gam) 
Vậy x < 3, cacbon có hóa trị IV, hiđro có hóa trị I nên công thức của hiđrocacbon phù hợp là C2H6 
( x = 2 ; y = 6) 
b) Công thức cấu tạo là CH3 – CH3 
Phân tử chỉ có một liên kết đơn nên C2H6 có phản ứng thế tương tự CH4 
 C2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl 
 Câu 3 ( câu tự luận) 
 Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp X gồm 2 chất khí CH4 và C3H6 sinh ra 1,12 lít khí CO2 . 
(Các thể tích đo ở đktc) 
a)Tính % thể tích mỗi khí trong R. 
b) Nếu cho toàn bộ hỗn hợp X tác dụng với nước brom dư thì lượng brom tham gia phản ứng là bao 
nhiêu gam ? 
*Các phương trình hóa học là 
 CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O (1) 
 2C3H6 + 9O2  6CO2 + 6H2O (2) 
Số mol CH4 là a mol theo (1) số mol CO2 là a mol 
Số mol C3H6 là b mol theo (2) số mol CO2 là 3b mol. 
Ta có hệ phương trình: 
Vậy = 0,2 (mol)  = 4,48 (lít) ; = 0,1 (mol)  = 2,24 (lít) 
a)Trong hỗn hợp có % thể tích là 66,67% CH4 và 33,33% C3H6 
b) CH4 không có phản ứng với Br2 
 C3H6 + Br2  C3H6Br2 
 1 mol 1 mol 
 3 
 0,1 mol 0,1 mol (16 gam) 
Lượng brom phản ứng là 16 gam. 
 Câu 4 ( câu tự luận) 
 Đốt cháy hoàn toàn 0,72 gam một hợp chất hữu cơ X trong oxi thu được 1,12 lít CO2 (đktc) và 
0,06 mol H2O. Lập công thức phân tử, công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ trên. 
*Đốt cháy X thu được CO2 và H2O nên X chứa C, H và có thể có O. Gọi A là CxHyOz có a mol 
trong 0,72 gam. 
 CxHyOz + (x + – )O2  xCO2 + H2O 
Ta có (12x _ y + 16z)a = 0,72 ; xa = = 0,05 ; a = 0,06 za = 0 
x : y = 5 : 12. Công thức đơn giản C5H12  C5nH12n trong đó 12n ≤ 2,5n + 2  n = 1. Công 
thức phân tử C5H12 
Các công thức cấu tạo có thể có 
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 pentan 
CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH3 2 – metylbutan 
CH3 – CH(CH3) – CH3 2,2 - đimetylpropan 
 Câu 5 ( câu tự luận) 
 Viết công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp quốc tế các chất có công thức phân tử sau: 
C6H14, C3H7Cl, C3H6Cl2. 
*C6H14 có các đồng phân 
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 hexan 
CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH2 – CH3 2 – metylpentan 
CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2 – CH3 3 – metylpentan 
CH3 – CH(CH3) – CH(CH3) – CH3 2,3 – đimetylbutan 
CH3 – C(CH3)2 – CH2 – CH3 2,2 – đimetylbutan 
 4 
C3H7 có các đồng phân: 
CH3 – CH2 – CH2 – Cl 1 – clopropan 
CH3 – CHCl – CH3 2 – clopropan 
C3H6Cl2 có các đồng phân: 
CH3 – CH2 – CHCl 1,1 – điclopropan 
CH3 – CCl2 – CH3 2,2 – điclopropan 
CH2Cl – CH2 – CH2 – Cl 1,3 – điclopropan 
CH3 – CHCl – CH2 – Cl 1,2 – điclopropan 
 Câu 6 ( câu tự luận) 
 Cho a gam hiđrocacbon A phản ứng với Cl2 có chiếu sáng chỉ thu được một sản phẩm thế monoclo 
duy nhất B với khối lượng 8,52 gam. Để trung hòa hết dung dịch thu được khi hấp thụ hết lượng khí 
HCl trong nước cần 80,0 ml dung dịch NaOH 1,0 mol/l. 
a)Xác định công thức cấu tạo của A, B. 
b) Tính a, biết hiệu suất phản ứng thế là 80%. 
*a) Thực hiện phản ứng thế: 
 CxHy + Cl2 CxHy-1Cl + HCl 
 NaOH + HCl  NaOH + H2O 
Ta có : t = 0,080.1,0 – 0,08  MB = = 106,5. 
MB = 12x + y + 34,5 = 106,5  0 < y = 72 – 12x ≤ 2x + 2  5 ≤ x < 6 
 x = 5 , y = 12. A là C5H12. Thực hiện phản ứng thế với Cl2 thu được một dẫn xuất monoclo duy 
nhất nên C5H12 có tính đối xứng cao nhất, 12 nguyên tử H có vị trí hoàn toàn giống nhau. X là 
CH3 – C(CH3)2 – CH3. 
b) t = 0,08 (mol) đã phản ứng  số mol ban đầu là t’ = t = 0,10 (mol) 
 5 
 a = 72.0,10 = 7,20 (gam) 
 Câu 7 ( câu tự luận) 
 Đốt cháy hoàn toàn 29,2 gam hỗn hợp 2 ankan. Hấp thụ hoàn toàn sản phẩm vào dung dịch 
Ba(OH)2 thấy khối lượng bình tăng 134,8 gam. Tính khối lượng CO2 và khối lượng H2O tạo thành. 
Nếu hai ankan là đồng đẳng kế tiếp, hãy xác định công thức phân tử của 2 ankan. 
*Gọi công thức chung của hai ankan: có a mol 
 + O2  CO2 + ( + 1)H2O 
 Ba(OH)2 + CO2  BaCO3 + H2O 
Ta có (14 + 2)a = 29,2 ; m = 44 a + 18( + 1)a = 134,8 
 a = 2,0 ; a = 0,6. = 44.2,0 = 88,0 (gam) ; = 46,8 (gam). 
 = 3,33 hai ankan đồng đẳng kế tiếp là C3H8 và C4H10. 
 Câu 8 ( câu tự luận) 
 Đốt cháy hoàn toàn 33,6 lít hỗn hợp khí X gồm butan và đồng đẳng A của nó rồi dẫn sản phẩm 
cháy vòa bình chứa dung dịch NaOH thu được 265 gam muối trung hòa và 252 gam muối axit. Mặt 
khác nếu đốt cháy hoàn toàn 17920 ml hỗn hợp Y bằng nhau. Xác định công thức phân tử của A. 
Tính % thể tích hỗn hợp X và hỗn hợp Y. 
*Hỗn hợp X : C4H10 có a mol và CnH2n+2 có b mol. 
 C4H10 + O2  4CO2 + 5H2O (1) 
 CnH2n+2 + O2  nCO2 + (n+1)H2O (2) 
 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O (3) 
 Na2CO3 + H2O + CO2  2NaHCO3 (4) 
Ta có: a + b = = 1,5 ; 
 = 4a + nb = 5,5 
 6 
Khi đốt cháy hỗn hợp Y: 
 CnH2n+2 + O2  nCO2 + (n+1)H2O (5) 
 CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O (2) 
 2CO + O2  2CO2 (7) 
Theo (5) – (7) ta có : x + y + b = = 0,8 ; x + y + nb = = 1,8 
 nb – b = 1,0 ; nb = 1,5. 
n = 3 . A là C3H8. Phần trăm thể tích hỗn hợp bằng % số mol 
.100% = 33,33% ; .100% = 66,67% 
 Câu 9 ( câu tự luận) 
 Hãy viết các đồng phân cấu tạo của C7H16, gọi tên chúng. 
*Hiđrocacbon no, mạch hở (ankan) CnH2n+2 ; tính số mạch chính : mạch có số nguyên tử (m) 
cacbon thỏa mãn < m ≤ n 
Với C7H16 có các mạch cacbon có độ dài : 7, 6, 5, 4. 
Mạch có 7 nguyên tử cacbon: 
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 heptan 
Mạch 6 nguyên tử cacbon: còn 1 nguyên tử cacbon tạo 1 nhánh, 6 nguyên tử trong mạch chính có 
đối xứng nên có 2 vị trí tạo nhánh (2 và 3). 
CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 2 – metylhexan 
CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2 – CH2 – CH3 3 – metylhexan 
Mạch 5 nguyên tử cacbon: còn 2 nguyên tử cacbon tạo 2 nhánh 1 nguyên tử cacbon, 1 nhánh 2 
nguyên tử cacbon, 5 nguyên tử trong mạch chính có đối xứng nên có 4 cặp tạo 2 nhánh (2,3 : 2,4, 
2,2 và 3,3). 1 vị trí tạo nhánh 2 nguyên tử cacbon. 
CH3 – CH(CH3) – CH(CH3) – CH2 – CH3 2,3 – đimetylpentan 
 7 
CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH(CH3) – CH3 2,4 – đmetylpentan 
CH3 – C(CH3)2 – CH2 – CH2 – CH3 2,2 – đimetylpentan 
CH3 – CH2 – C(CH3)2 – CH2 – CH3 3,3 – đimetylpentan 
CH3 – CH2 – CH(CH2CH3) – CH2 – CH3 3 – etylpentan. 
Mạch 4 nguyên tử cacbon: còn 3 nguyên tử cacbon tạo 3 nhánh 1 nguyên tử cacbon, không tạo hai 
nhánh 2 hoặc 3 nguyên tử cacbon vì mạch chính chỉ có 2 nguyên tử cacbon, 4 nguyên tử trong 
mạch chính có đối xứng nên có 1 cách bố trí 3 nhánh (2,2,3). 
CH3 – CH(CH3) – C(CH3)2 – CH3 2,2,3 – trimetylbutan. 
 Câu 10 ( câu tự luận) 
 Hãy viết các đồng phân cấu tạo của monoxicloankan C6H12 , gọi tên chúng. 
*Hiđrocacbon no , mạch vòng (xicloankan) CnH2n : tính số mạch chính (trong vòng) : mạch có số 
nguyên tử (m) cacbon thỏa mãn 3 ≤ m ≤ n 
Với C6H14 có mạch cacbon có độ dài : 6, 5, 4, 3 
Mạch 6: xiclohexan 
Mạch 5: có 1 nguyên tử cacbon tạo 1 nhánh, vòng 5 nguyên tử cacbon đối xứng tâm nên chỉ có 1 vị 
trí tạo nhánh. 
CH3
 metylxiclopentan. 
Mạch 4: có 2 nguyên tử cacbon tạo 2 nhánh 1 nguyên tử cacbon hoặc 1 nhánh 2 nguyên tử cacbon, 
vòng 4 nguyên tử cacbon đối xứng tâm nên chỉ có 1 vị trí tạo nhánh. 
CH3
 CH3 1,1 – đimetylxiclobutan 
CH3CH3
 2,3 – đimetylxiclobutan 
 8 
CH3
CH3 1,2 – đimetylxiclobutan. 
CH2 - CH3
 etylxiclobutan. 
Mạch 3: 
CH2 - CH2 - CH3
 propylxiclopropan 
CH3
CH2 - CH3 1 – etyl – 1 – metylxiclopropan 
CH3
 CH3
 CH3 1,1,2 – trimetylxiclopropan 
CH3
 CH3
 CH3 1,2,3 – trimetylpropan 
CH2
 CH3
 - CH3
 2 – etyl – 1 metylxiclopropan 
CH2
 CH3
 - CH3
 isopropylxiclopropan. 
 Câu 11 ( câu tự luận) 
 Cho m gam monoxicloankan A phản ứng với Cl2 có chiếu sáng thu được a gam một đồng phân 
duy nhất , chất B chứa 29,96% Cl theo khối lượng. Để trung hòa khí thoát ra cần 300,0 ml dung 
dịch NaOH 0,80 mol/l. 
 9 
a)Gọi tên A và B, biết khối lượng phân tử của B không vượt quá 120. 
b) Tính m và a, biết hiệu suất phản ứng thế đạt 80%. 
*Monocloxicloankan A là CnH2n có x mol trong m gam. 
 CnH2n + kCl2 CnH2n - kClk + kHCl 
 HCl + NaOH  NaCl + H2O 
Ta có: MB = 14n + 34,5k < 120 ; %mCl = .100% = 29,96% 
35,5k = 0,2996(14n + 34,5k) < 0,2996.120  k < 1,04 , vậy k = 1  n = 6. A là C6H12 , B là 
C6H11Cl 
B là đồng phân duy nhất nên A là xiclohexan, B là cloxiclohexan. 
b) Ta có x = 0,300.0,80 = 0,24 mol.a = MB.x = 118,5.0,24 = 28,44 (gam) 
Khối lượng A đã dùng: m = 84.0,24 . = 25,20 (gam) 
 Câu 12 ( câu tự luận) 
 Hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon có cùng số nguyên tử C (ở đktc). 
a)Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp A đối với nitơ, biết 560,0 ml hỗn hợp đó nặng 0,725 gam. 
b) Đốt cháy V ml hỗn hợp A cho các sản phẩm lần lượt qua bình (1) chứa P2O5, bình (2) chứa 
Ba(OH)2, thấy khối lượng bình (1) tăng 2,7 gam, bình 2 tăng 5,28 gam. Tính V. 
c) Xác định công thức phân tử các hiđrocacbon biết rằng một trong hai chất là anken. 
*a) Khối lượng mol hỗn hợp A là: = 29 (gam) 
Tỉ khối hơi của A đối với nitơ là = 1,0357 
b) Khối lượng nguyên tố C có trong V ml hỗn hợp A là : mC = = 1,44 (gam) 
Khối lượng nguyên tố C có trong V ml hỗn hợp A là mH = = 0,3 (gam) 
Tổng khối lượng của hai hiđrocacbon là: 1,44 + 0,3 = 1,74 (gam) 
 10 
V = = 1,344 (ml) 
c) Theo câu (a) Mhỗn hợp = 29 (gam), mà hai hiđrocacbon có cùng số nguyên tử cacbon. Suy ra số 
nguyên tử cacbon trong mỗi hiđrocacbon là 2. Một trong hai chất là anken (M < 29 gam) thì chất 
còn lại phải là ankan (M > 29 gam). Vậy công thức phân tử của hai hiđrocacbon là : C2H4 và 
C2H6. 
 Câu 13 ( câu tự luận) 
 Đốt 300,0 ml hỗn hợp khí gồm N2 và hiđrocacon X trong 675,0 ml oxi (dư) thu được 1125,0 ml 
hỗn hợp khí. Sau khi dẫn hỗn hợp sản phẩm qua dung dịch H2SO4 đậm đặc thì còn 675,0 ml, tiếp 
tục dẫn qua dung dịch NaOH còn 300,0 ml (các khí đo trong cùng điều kiện). 
a)Xác định công thức phân tử của X. 
b)Thực hiện phản ứng thế với Cl2 thu được một dẫn xuất monoclo duy nhất, xác định công thức cấu 
tạo của X. 
*a) Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X : CxHy có VX = a ; N2 có b.a + b = 300,0 (I) 
 CxHy + (x + )O2 xCO2 + H2O 
 CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O 
Vhỗn hợp khí = b + 675,0 – (x + )a + xa + a = 1125,0  b + a = 375,0 (II) 
Sau khi qua dung dịch H2SO4 đặc, H2O bị ngưng tụ: 
a = 1125,0 – 675,0 = 450,0  ya = 900,0 , b = 225,0 , a = 75,0  y = 12 
Sau khi đi qua dung dịch NaOH chỉ có CO2 bị hấp thụ: 
xa = 675,0 – 300,0 = 375,0  x = 5  Hiđrocacbon X là C5H12. 
b) thực hiện phản ứng thế với Cl2 thu được một dẫn xuất monoclo duy nhất, nên C5H12 có tính 
chất đối xứng cao nhất, 12 nguyên tử H có vị trí hoàn toàn giống nhau. X là CH3 – C(CH3) – CH3. 
 Câu 14 ( câu tự luận) 
 11 
 Đốt cháy hoàn toàn 0,80 lít hỗn hợp gồm hiđrocacbon A và CO2 trong 3,50 lít oxi (dư) thu được 
4,90 lít hỗn hợp khí. Sau khi ngưng tụ hơi nước còn lại 2,50 lít, tiếp tục dẫn qua bình chứa photpho 
trắng đun nóng chỉ còn lại 2,00 lít khí (các thể tích đo trong cùng điều kiện). 
a)Xác định công thức phân tử của A. 
b) Tính % thể tích hỗn hợp đầu. 
c) Cho clo hóa A thu được 57% sản phẩm chính thế monoclo. Viết phương trình hóa học và cơ chế 
phản ứng thế clo. 
*a) Hỗn hợp gồm hiđrocacbon A: 
CxHy có V1 lít. CO2 có V2 lít. V1 + V2 = 0,80 (I) 
 CxHy + (x + )O2 xCO2 + H2O 
Vsau phản ứng = V2 + 3,5 – (x + )V1 + xV1 + V1 = 4,90 (II) 
Sau khi ngưng tụ hơi nước: V2 + 3,5 – (x + )V1 + xV1 = 2,5 (III) 
Từ (II) và (III)  V1 = 2,4  yV1 = 4,80 
Sau khi hấp thụ qua photpho trắng, chỉ còn CO2 : V2 + xV1 = 2,00 (IV) 
Thể tích O2 dư: V2 + 3,5 – (x + )V1 = 0,50 (V) 
Thay yV1 = 4,6, kết hợp (IV) và (V)  V2 = 0,2 ; V1 = 0,6 , xV1 = 1,8 , x = 3, y = 8 
Công thức phân tử của X là C3H8  công thức cấu tạo của X : CH3 – CH2 – CH3. 
b) = 25% ; = 75% 
c) CH3 – CH2 – CH3 + Cl2 CH3 – CHCl – CH3 + HCl 
Cơ chế phản ứng: 
-Bước khơi mào: Phân tử Cl2 hấp thụ năng lượng ánh sáng bị phân cắt đồng li thành 2 nguyên tử 
clo. Cl – Cl Cl + Cl (I) 
 12 
-Bước phát triển dây truyền: hai phản ứng (2) và (3) lặp đi lặp lại hàng chục ngàn lần như một dây 
chuyền. 
CH3 – CH2 – CH3 + Cl  CH3 – CH – CH3 + HCl (2) 
CH3 - CH – CH3  Cl + CH3 – CHCl – CH3 (3) 
-Bước đứt dây chuyền: Các gốc tự do kết hợp với nhau thành các phân tử bền hơn. 
 Cl + Cl  Cl2 (4) 
CH3 - CH – CH3 + Cl  + CH3 – CHCl – CH3 (5) 
CH3 - CH – CH3 + CH3 - CH – CH3  CH3 – CH(CH(CH3)2) – CH3 (6) 
 Câu 15 ( câu tự luận) 
 Đốt cháy hỗn hợp khí (ở đktc) có V = 4,48 ml gồm hai hiđrocacbon CnH2n+2 và CmH2m ( n = m) 
rồi dẫn hỗn hợp sản phẩm vào nước vôi trong dư tạo ra 4,0 gam kết tủa. Xác định công thức phân 
tử, công thức cấu tạo và thể tích mỗi hiđrocacbon trong hỗn hợp đầu nếu khối lượng bình nước vôi 
trong tăng là 2,57 gam. 
*Khối lượng nguyên tố cacbon có trong 448 ml hai hiđrocacbon là: 
MC = = 0,48 (gam). Khối lượng sản phẩm CO2 là = 1,76 (gam) 
 Khối lượng sản phẩm H2O là: 2,57 – 1,76 = 0,81 (gam) 
Khối lượng hiđro có trong 448 ml hai hiđrocacbon mH = = 0,09 (gam) 
Khối lượng của 448 ml hai hiđrocacbon là: 0,48 + 0,09 = 0,57 (gam) 
Khối lượng mol của hỗn hợp là : M = = 28,5 (gam) 
Do n = m ta suy ra n = 2, m = 2 hay công thức phân tử của các hiđrocacbon đó là C2H6 
và C2H4 
 Câu 16 ( câu tự luận) 
Tỉ khối của một hỗn hợp khí gồm metan và etan so với không khí bằng 0,6. Hỏi phải dùng bao 
nhiêu lít khí oxi để đốt cháy hoàn toàn 3 lít hỗn hợp đó. Tính khối lượng mỗi sản phẩm sinh ra. Thể 
tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn 
 13 
*Giải theo phương pháp phân tử lượng trung bình (M ) và số nguyên tử cacbon trung bình ( n ) 
Ta có: hhM = 29.d = 29.0,6 = 17,4 (g) 
Đặt CTPT tương đương (C2H4 và C2H6) là 2 2n nC H  1 < n < 2 
Ta có: 14n + 2 = 17,4  n = 1,1 
Theo phương trình phản ứng cháy 
2 2n n
C H

 + 
3 1
2
n 
O2  nCO2 + (n +1)H2O 
Thể tích O2 cần dùng: 
3.1,1 1
2

.3 = 6,45 (lit) 
Khối lượng CO2 sinh ra: 
3
22, 4
.1,1.44 = 6,48g 
Khối lượng H2O sinh ra: 
3
22, 4
(1,1 +1).18 = 5,062g 
 Câu 17 ( câu tự luận) 
Đốt cháy 3 lit hỗn hợp 2 hiđrocacbon no kế tiếp trong dãy đồng đẳng dẫn sản phẩm lần lượt qua 
bình (1) đựng CaCl2 khan rồi bình (2) đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm khối lượng bình (1) 
tăng 6,43g, bình (2) tăng 9,82g. 
Lập công thức 2 hiđrocacbon và tính hàm lượng % (theo thể tích) của hiđrocacbon trong hỗn hợp, 
các thể tích khí được đo ở đktc. 
*Đặt CTPT tương đương: 
2 2n n
C H

 1 < n < 4 ( vì chúng là chất khí) 
Phương trình phản ứng cháy: 
2 2n n
C H

 + 
3 1
2
n 
O2  nCO2 + ( n +1)H2O 
3
22, 4
mol 
3
22, 4
. n mol 
 14 
Ta có n = 1,666 
Vì 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp nên: n < n < n + 1 
 n < 1,666 < n +1. Rút ra n = 1 và n + 1 = 2 
Vậy công thức 2 ankan là CH4 và C2H6 
Tính % thể tích các khí theo hai cách: 
Cách 1: Đặt x, y lần lượt là số mol CH4 và C2H6 trong 3 lít hỗn hợp, ta có: 
x + y = 
3
22, 4
 (1) 
Theo phương trình phản ứng: 
CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O 
x mol x mol 
C2H6 + 3,5O2  2CO2 + 3H2O 
y mol 2y mol 
Ta có: x + 2y = 
9,82
44
Giải hệ phương trình ta được: x = 0,446 mol y = 0,0893 mol 
Thành phần % thể tích cũng chính là thành phần % số mol 
%CH4 = 
0,0466
0,0466 0,0893
.100 = 33,3% 
%C2H6 = 100 – 33,3 = 66,7 (%) 
Cách 2: Gọi x là thành phần phần trăm theo mol hay theo thể tích của khí CH4 thì (1-x) là % theo 
mol hay theo thể tích của C2H6, ta có: 
n = 1,666 = x.1 + (1-x).2  x = 33,3% 
Vậy C%CH4 = 33,3%; %C2H6 = 66,7% 
 15 
 Câu 18 ( câu tự luận) 
Đốt cháy 13,7 ml hỗn hợp A gồm metan, propan và cacbon (II) oxit, ta thu được 25,7 mol khí CO2 
ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. 
a) Tính % thể tích propan trong hỗn hợp A 
b) Hỗn hợp A nhẹ hơn hay nặng hơn nito? 
*a) Gọi x, y, z là số ml CH4, C3H8, CO trong hỗn hợp, theo các ptpư: 
CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O 
ml: x 2x x 
C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O 
ml: y 5y 3y 
 2CO + O2  2CO2 
ml: z 0,5z z 
Ta có:  
x y z 13,7
3 25,7x y z
  

  
2y = 12  y =6 ml 
Propan trong hỗn hợp chiếm 
6
13,7
.100=43,8% 
b) Nếu % C3H8 cố định thì ta luôn luôn có: 
1hhM (C3H8 + CH4 + CO) > 2hhM (C3H8 + CH4 ) 
Giả sử: % CH4 = 100 – 43,8 = 56,2% 
Thì 2hhM = 44.0,438 + 16.0,562 = 28,26 
Vậy 1hhM > 2hhM > 2NM = 28. Hỗn hợp trên nặng hơn nito 
 Câu 19 ( câu tự luận) 
 16 
Khí cacbonic sinh ra khi đốt 33,6l hỗn hợp propan và butan được dẫn vào dung dịch NaOH, tạo ra 
286,2g Na2CO3 và 252g NaHCO3 
Hãy xác định thành phần theo thể tích của hỗn hợp hai hiđrocacbon trên. Các thể tích khí được đo ở 
đktc. 
*Số mol hỗn hợp propan và butan = 
33,6
22, 4
= 1,5 mol 
2 3Na CO
n = 
286, 2
106
= 2,7 mol 
3NaHCO
n = 
252
84
= 3 mol 
Đặt công thức phân tử tương đương (C3H8 và C4H10) là: 2 2n nC H  (3 < n < 4) 
Phương trình phản ứng cháy: 
2 2n n
C H

3 1
2
n 
O2 + nCO2 + (n +1)H2O 
CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O 
CO2 + NaOH  NaHCO3 
Ta có: 
2CO
n = 
2 3Na CO
n = 
3NaHCO
n = 2,7 + 3 = 5,7 
Gọi x là thành phần theo mol (hay theo thể tích) của khí C3H8, thì (1,5 – x) là thành phần theo mol 
(hay thể tích) của C4H10 
Ta có: 3.x + (1,5 –x).4 = 
2CO
n = 5,7. Giải ra x = 0,3 mol 
Ta có: %C3H8 = 
0,3
1,5
.100 = 20% 
%C4H10 = 80% 
 Câu 20 ( câu tự luận) 
 17 
a. Hỗn hợp khí A gồm propan và hiđro. Cho thêm vào hỗn hợp A một lượng O2 lấy dư rồi đưa vào 
khí nhiên kế. Sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh giảm thể tích khí trong khí nhiên kế trước và sau 
thí nghiệm bằng 2,55 lần thể tích hỗn hợp khí A. Tính % thể tích các khí trong hỗn hợp A. 
b. Trộn hai thể tích bằng nhau propan và oxi. Bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp, sau đó làm lạnh hỗn 
hợp các sản phẩm thu được rồi đưa về điều kiện ban dầu. Hỏi thể tích hỗn hợp ban đầu thay đổi như 
thế nào: 
*a. Tính % thể tích các khí trong hỗn hợp A. 
Giả sử hỗn hợp A là 100cm3 trong đó 
3 8
3( )C HV x cm 
2
3100 ( )HV x cm  ; 2OV ban đầu : y cm
3 
Thể tích hỗn hợp trước thí nghiệm: 100 + y (cm3) 
Phản ứng cháy: 
C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O 
x  5x  3x 
H2 + 
1
2
O2  H2O 
100 - x  50 - 0,5x 
Thể tích hỗn hợp sau thí nghiệm: 3x + (y – 5x – 50 + 0,5x) = y – 50 – 1,5x. 
Theo đề bài (y + 100) – (y – 50 – 1,5x) = 2,55x100  x = 70 
%
3 8
70%C HV  ; % 2 30%HV  
b. Gọi 
3 8C H
V 
2O
V = x (l)  Vban đầu = 2x 
C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O 
5
x
  x  
3
5
x
Vhỗn hợp sau = 2COV + 3 8C HV dư = 
3
5
x
 + (x - 
5
x
) = 
7
5
x
 18 
Thể tích hỗn hợp giảm: 2x - 
7
5
x
 = 
3
5
x
%V hỗn hợp giảm so với ban đầu : 
3
.100% 30%
5.2
x
x

 Câu 21 ( câu tự luận) 
10,2g hỗn hợp hai ankan ở 27,30C, 2atm chiếm thể tích 2,464 lít. Tìm thể tích oxi (đktc) dùng để 
đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp này. 
* Số mol hỗn hợp: n = 
2,464 2
22,4
(273 27,3)
273
x

= 0,2 mol 
Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp M = 
10, 2
0, 2
= 51đvC 
Đặt công thức tương đương của hai ankan là: 
2 2n n
C H

Phương trình đốt cháy: 
2 2n n
C H

 + 
3 1
2
n 
O2  nCO2 + ( n +1)H2O 
1mol 
3 1
2
n 
0,2mol ? 
Số mol O2 tham gia phản ứng: 
3 1
2
n 
x0,2 = 0,1(3 n +1) 
Từ 
2 2n n
C H

 có M = 51  14 n + 2 = 51  n = 3,5 
Nên: 
2O
n = 0,1(3x3,5+1) = 1,15 mol 
Thể tích O2 ở đktc = 1,15x 22,4 = 25,76 lit 
 Câu 22 ( câu tự luận) 
Trình bày phương pháp hóa học phân biệt hai khí không màu propan và xiclopropan đựng trong các 
bình riêng biệt. 
 19 
*Trích các mẫu thử lần lượt cho tác dụng với dung dịch brom, mẫu thử nào làm phai màu dung dịch 
Br đó là xiclopropa. 
 + Br2  BrCH2 – CH2 – CH2Br 
Mẫu thử còn lại là propan 
 Câu 23 ( câu tự luận) 
Xicloankan đơn vòng X có tỉ khối so với nitơ bằng 2,0. Lập công thức phân tử của X. Viết phươ

File đính kèm:

  • pdfCHUONG_5_HIDROCACBON_NO_TL_20150726_100036.pdf
Giáo án liên quan