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.
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:
- CHUONG_5_HIDROCACBON_NO_TL_20150726_100036.pdf