Luận văn Tổng kết lý thuyết - Xây dựng và lựa chọn hệ thống bài tập phần hiđrocacbon- lớp 11 THPT ban nâng cao nhằm củng cố kiến thức, phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

B có công thức: CxH2xÞ B là anken Þ đpcm * Xác định CTPT của A: CnH2n+2 và B: CxH2x Từ (*) Þ chia 2 vế của (*) cho 0,05 Þ n+2x = 8 x 2 3 4 n 4 2 0 Vậy có 2 cặp nghiệm * Tìm công thức đúng. - Qua nước Br2, anken bị giữ lại. Độ tăng khối lượng bình Br2 là khối lượng của anken. Bài sè 61: Đốt cháy hết 11,2 lít hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B thuộc cựng dóy đồng đẳng cần 40,32 lít O2, phản ứng tạo ra 26,88 lít CO2. a. Xác định dãy đồng đẳng của A, B. b. Xác định CTPT của A, B. c. Thêm vào 22,4 lít hỗn hợp X một hiđrocacbon D và đốt cháy 3 hiđrocacbon thu được 60,48 lít CO2 và 50,4 g H2O. D thuộc dãy đồng đẳng gì? Xác định CTPT của D, các thể tích khí đo ở đktc. Giải:a. Xác định dãy đồng đẳng của A, B. Þ CTPTTB (a+b) mol Gọi D: CnH2n+2 : cmol Bài sè 62: Nạp C2H6 vào 1 bỡnh cú V=6,5 lít cho đến khi đạt áp suất P1=1,2atm, sau đó thêm một hỗn hợp 2 hiđrocacbon A, B thuộc cựng dóy đồng đẳng đến khi áp suất P2=2,4atm, và sau cùng nạp O2 thì đạt áp suất P3=12,4 atm. (P1, P2 ,P3 đều đo ở 0oC). Bật tia lửa điện, 3 hiđrocỏcbon cháy hết cho ra 57,2 g CO2 và 28,8 g H2O. a. Chứng minh rằng A, B là anken. b. Xác định CTPT của A, B biết rằng A, B đều ở thể khí ở đktc. c. Tính áp suất P4 (0o C) sau phản ứng đốt cháy khi thêm KOH rắn (thể tích KOH này không đáng kể vào bình). Bài sè 63: (Đề thi tuyển sinh vào ĐH – CĐ - THCN – NXBGD 1994) Hỗn hợp khí A (ở đktc) gồm 2 olờfin. Để đốt cháy 7 thể tích A cần 31 thể tích khí O2 (ở đktc). a. Tính số nguyên tử C trung bình của 2 olefin. b. Xác định CTPT của 2 olefin, biết rằng olefin chứa nhiều C hơn chiếm khoảng 40 ¸ 50% thể tích A. Tính % khối lượng của các olefin trong A. c. Trộn 4,704 lít hỗn hợp A với V lít H2 (ở đktc) rồi đun nóng với bột Ni (xt). Hỗn hợp khí sau phản ứng cho đi từ từ qua bình nuớc Br2 thấy nuớc Br2 nhạt màu và khối luợng bình tăng thêm 2,8933g. Tính khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp ankan thu được. Tính thể tích khí H2, biết rằng hiệu suất phản ứng đạt 100% và tỉ lệ số mol của các ankan bằng tỉ lệ mol của các olefin tương ứng ban đầu. 2. Bài toán về phản ứng cộng Hiđro, cộng Brụm Nếu phản ứng cộng H2 hoàn toàn sẽ hết H2, dư anken hoặc ngược lại, hoặc hết cả hai. * Những kết quả cần nắm Trong phản ứng cộng H2, sè mol giảm nX>nY Khi có số mol đầu nX và số mol cuối nY nờn dùng kết quả này để tính Sè mol giảm nhưng khối lượng không đổi mX = mY Do đó: Hai hỗn hợp X, Y chứa cùng số nguyên tử C, H, nên sự đốt cháy X hay Y cho cùng kết quả (cùng . Do đó thay vì tính toán trên hỗn hợp Y (thường phức tạp hơn X) ta có thể dùng X để tính Nếu hai anken cộng H2 cho cùng 1 hiệu suất (H), ta có thể thay 2 anken A, B bằng 1 anken duy nhất Bài sè64: Cho mét anken A kết hợp với H2 (Ni, xt) thu ankan B a. Xác định CTPT của A, B biết rằng để đốt cháy hết B bằng một lượng O2 vừa đủ thì thể tích CO2 thu được bằng 1/2 tổng thể tích của B và O2. b. Một hỗn hợp X gồm A, B và H2 với VX = 22,4 lít. Cho X đi qua Ni nóng (xt) thu được hỗn hợp Y với . Tính thể tích của Y, sè mol của H2 và sè mol của A đã phản ứng với nhau. c. Biết rằng hỗn hợp Y không làm phai màu dung dịch nước Br2 và tỉ khối . Xác định thành phần % V của hỗn hợp X. Các thể tích khí đều đo ở đktc. Giải a. Xác định CTPT của A, B. Nếu lấy 1 mol B thì Vậy: A: C3H6 và B: C3H8 b. Ta có: *nx=mol goựi nA: amol; nB: bmol; nHbanủaàu: C mol à a+b+c = nx = 1mol dx/y=ny=0,7.nx=0,7.1=0,7mol---.>Vy=0,7.22,4=15,68(lit) Tính nH2 vaứ nA phaỷn ửựng Phaûn öùng CnH2n :amol nCnH2n+2: b+d Ta coự X H2 : C mol Y nH2dử : c-d CnH2n+2:bmol nCnH2ndử: a-d =>nx-nY= a + b + c - b - d- c+ d- a+ d = d (d laứ nH2 phaỷn ửựng Vì hỗn hợp Y sau phản ứng không làm phai màu nước Br2Þ không có C3H6 Þ C3H6 phản ứng hết. Þ 12b - 30c = -12,3 Bài sè 65: (500 BTHH - Đào Hữu Vinh) Một bỡnh kớn cú chứa C2H4 và H2(ở đktc) và một Ýt Ni. Nung nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh đến 0oC áp suất lúc này là P atm. Tỉ khối hơi so với H2 của hỗn hợp khí trước và sau phản ứng là 7,5 và 9. a. Giải thích sự chênh lệch về tỉ khối. b. Tính thành phần % thể tích trong bình trước và sau phản ứng. c. Tính áp suất P. Giải a.Giải thích tại sao tỉ khối đối với Hiđro giảm. Hỗn hợp X: C2H4: a mol H2: b mol Ni,to Phản ứng: C2H4 + H2 C2H6 X X X Sau phản ứng thu được hỗn hợp y C2H4dư: a-x mol C2H6: x H2: b-x mol nX - ny = a + b - x- a - b + x + x = x>0 à nX > ny(*) b. * Thành phần % thể tích của hỗn hợp X trước phản ứng - Do thành phần % X không tuỳ thuộc lượng X Þ để tiện tính toán ta lấy một mol X trong đó có Vậy hỗn hợp X chứa 50% C2H4 ; 50% H2 (tính theo n, hay V) * Thành phần hỗn hợp Y Giả sử có x mol C2H4 phản ứng %C2H4 = %H2 = 40% ; % C2H6=20% c. Tính áp suất P - Hỗn hợp X ở đktc Þ Bài sè 66: a. Một hỗn hợp X gồm 2 anken A, B (B hơn A 1 nguyên tử C) có=16,625. Xác định CTPT của A, B và thành phần % thể tích của hỗn hợp X. b. Lấy 26,6g hỗn hợp X với thành phần % như trờn thờm 2g H2 được hỗn hợp Y. Cho Y vào 1 bỡnh cú dung tích V lớt. Tớnh V biết rằng khi đó hỗn hợp X ở đktc. c. Cho vào bình một Ýt bét Ni. Nung bình một thời gian, sau đó đa hệ về 0o C thì thấy áp suất trong bình và được hỗn hợp Z. Biết rằng mỗi anken tác dụng với H2 là như nhau. Tính % Êy, thành phần hỗn hợp Z và Bài sè 67: Mét hỗn hợp Z gồm 2 anken A, B kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Trộn 1 thể tích Z với 1 thể tích H2được . a. Xác định CTPT của A, B và thành phần % thể tích của hỗn hợp X. b. Cho hỗn hợp X vào 1 bỡnh cú V=28 lớt thỡ P1=4,8 atm (0o C), bỡnh cú chứa một Ýt Ni thể tích không đáng kể. Nung bình một thời gian và trở về 0o C thì áp suất trong bình P2 =2,64 atm. Giả sử tỉ lệ x mỗi anken phản ứng với H2 là nh nhau, tính x và (đktc) đã phản ứng. c. Tính trong hỗn hợp thu được sau phản ứng. Bài sè 68: (Đề thi tuyển sinh vào ĐH – CĐ - THCN – NXBGD –1994) Trong một bỡnh kớn dung tích 2,24 lớt cú chứa một Ýt bét Ni và một hỗn hợp khí H2, C2H4, C3H6 (đktc). Tỉ lệ mol C2H4 và C3H6 là 1:1. Tỉ khối so với H2 của hỗn hợp khí trong bình là 7,6. Nung bình một thời gian, sau đó đa về 0o C, áp suất trong bình lúc đó là P2. Tỉ khối so với H2 của hỗn hợp khí trong bình sau phản ứng là 8,445. a. Tớnh % cỏc khớ trong bình trớc phản ứng. b. Tính P2. c. Tính hiệu suất phản ứng đối với mỗi anken, biết rằng nếu cho khí sau phản ứng từ từ qua bình nước Br2 thì thấy nước bị nhạt màu và khối lượng bình nước Br2 tăng lên 1,05g. Bài sè69: Mét anken A khi cộng H2 tạo ra ankan D có a. Xác định CTPT của A và B. b. Đốt cháy 21,6g hỗn hợp A, B thể tích O2 cần, bằng 4,8 lần thể tích hỗn hợp. Tính khối lượng A, B trong hỗn hợp. c. Lấy 21,6g hỗn hợp trên và thêm V lít H2 (đktc) và cho hỗn hợp qua Ni nóng thu được khí D có bằng 22. Chứng minh rằng D chỉ gồm một chất. Tính V. Bài sè70: ( Đề thi tuyển sinh vào các trừơng ĐH – CĐ - THCN 1994) Trong một bỡnh kớn dung tích V lít (ở to và áp suất P) chứa một Ýt bét Ni (xt) và hỗn hợp khí A gồm 2 olefin và và H2 với thể tích tương ứng là a,b, 2b lít biết b = 0,25V. Nung nóng bình một thời gian, sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu ta được hỗn hợp B, áp suất trong bình lúc này là P1. a. Tính khoảng giá trị của P1 theo P. b. Biết tỉ khối (hơi) của B so với A bằng m. Hái m có giá trị trong khoảng nào? c. Nếu P1= 0,75 P thì thành phần % về thể tích của cỏc khớ trong B bằng bao nhiêu? Biết rằng các hiệu suất phản ứng của olefin với Hiđro đều bằng nhau. Bài sè 71: (500 BTHH - Đào Hữu Vinh) Có 1,792 lít (ở 0oC, 2,5 atm) hỗn hợp 2 olefin khí là đồng đẳng kế tiếp của nhau,gọi là hỗn hợp A. a. Cho hỗn hợp A qua dung dịch nước Br2 dư, thấy khối lượng bình tăng 7g. Xác định CTPT của các olefin. b. Tính % thể tích và % khối lượng của các olefin trong hỗn hợp A c. Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A và cho tất cả sản phẩm đốt cháy hấp thụ vào 500 ml dung dịch NaOH 1,8M thì sẽ thu được những muối gì? Bao nhiêu gam? Bài sè 72: Cho hỗn hợp khí A gồm 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp có tỉ khối so với Hiđro là 19. a. Xác định CTPT và tính % thể tích mỗi olefin trong hỗn hợp A. b.Trộn H2với A theo tỉ lệ thể tích là 1:2 được hỗn hợp khí B (đktc). Đun nóng 47,04 lít hỗn hợp B với bột Ni (xt) tới các phản ứng hoàn toàn được hỗn hợp khí C.Tính % mỗi khí trong hỗn hợp C biết rằng các olefin phản ứng với tốc độ như nhau. c. Cho hỗn hợp C đi qua bình đựng 1,5 lít dung dịch Brom 0,3M. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch Brom tăng thêm 11,9 gam. Hỗn hợp khí D đi ra khỏi bình dung dịch Brụm cú tỉ khối so với Hiđro bằng 19,41. Hãy so sánh tốc độ phản ứng của các olefin với Brom. 2.2.2.3 CHƯƠNG ANKIN 1. Bài toán về phản ứng đốt cháy hợp chất ankin Ankin đốt cháy Có thể dùng kết quả này để chứng minh hiđrocacbon là ankin (ankađien) nếu số liên kết không quá 2 Bài sè73: Đốt cháy một hiđrocacbon A mạch hở có cần 8,96 lít O2, phản ứng tạo ra 6,72 lít CO2. a. Xác định dãy đồng đẳng của A. b. Xác định CTPT, CTCT của A. c. Một hỗn hợp X gồm 2,24 lít A và 4,48 lít một hiđrocacbon mạch hở B. Đốt cháy hết X thu được 20,16 lít CO2 và 14,4 g H2O. Xác định dãy đồng đẳng và CTPT của B. Giải a. * Tính - áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố oxi Vậy Þ vậy A chứa Ýt nhất 2 liên kết Þ CTTQ (có thể là ankin hoặc ankadien) b. Xác định CTPT, CTCT của A. + + Từ MA <43,5 Þ A chứa tối đa số nguyên tử C là: 12n < 43,5 ® n < 3,625 Þ Vậy A chứa tối đa 3 nguyên tử C. + Xác định CT nguyên của A. Gọi A: (Þ x: y = Þ CTN: (do số nguyên tử C của A nhiều nhất bằng 3 Þ p =1 Þ CTPT thuộc Þ chứa 2 liên kết Þ CTCT: ; (ankađien) c. mol; mol 0,1 0,3 0,2 mol Þ mol mol Þmol Nhận thấy: mol Þ B là anken Þ n=3 Þ Þ CTCT: Bài sè 74: Đốt cháy một hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon A, B thuộc cựng dóy đồng đẳng thu được 19,712 lít CO2 (đktc) và 10,08g H2O. A. Xỏc định dãy đồng đẳng của A, B (chỉ có thể là ankan, anken, ankin). B. Xác định CTPT và CTCT có thể có của A, B biết rằng A, B đều ở thể khí ở đktc. C. Chọn CTCT đúng của A, B biết rằng khi cho lượng hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư ta thu được 48g kết tủa. Giải: Â. Xỏc định dãy đồng đẳng của A, B Ta có: Þ A, B thuộc họ ankin B. CTPT của A, B. Þ CTPTTB : (a+b) mol PT: (a+b) ( Ta có: Þ mol Þ Þ Þ n =2 Þ A: B: CTCT của A, B * * * C. Thành phần hỗn hợp X Có 2 cặp nghiệm Xét cặp nghiệm: C2H2 và C3H4 Gọi Þ Þ - Cả 2 ankin này đều là ankin -1 (nối ba ở đầu mạch) nên đều cho kết tủa với AgNO3 trong NH3. 0,08 0,08 0,24 0,24 = 58,8g ¹ 48g Þ loại - Xét cặp nghiệm Þ Với thì: 0,20 mol C2H2 cho 0,2 mol có khối lượng Þ không cho kết tủa Þ CTCT của Bài sè75: Mét hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B thuộc cùng 1 dãy đồng đẳng đều ở thể khí (ở đktc), cần 20,16 lít O2 để đốt cháy hết X và phản ứng tạo7,2g H2O. a. Xác định dãy đồng đẳng của A, B. b. Xác định CTPT, CTCT có thể có của A, B c. Xác định công thức đúng của A, B biết rằng khi cho lượng hỗn hợp X trên tác dụng với dung dịch d thu đửợc 62,7g kết tủa. Giải a. Xác định đồng đẳng của A, B theo ĐLBT nguyờn tố Þ Þ Þ Þ b. Gọi Þ CTTB Ta có: Þ Vậy () Þ * c. Xét Ta có: Þ Þ giải hệ Cả đều cho phản ứng với 0,2 0,2 0,1 0,1 Þ Þ và đúng 2.8.3.2 Xác định CTPT ankin dùa vào các phản ứng đặc trưng (cộng, thế với ion kim loại) 1. Phương pháp chung - Đặt công thức chung của ankin cho phù hợp với đặc điểm bài toán. Ví dụ: Phản ứng cháy đặt là: CnH2n-2: Phản ứng thế với kim loại đặt là: R - C º CH rồi viết phương trình phản ứng - Phản ứng với nước Br2 ® khối lượng bình tăng chính là khối lượng ankin Nếu là phản ứng thế với kim loại chỉ có C2H2 tác dụng với AgNO3 theo tỉ lệ 1: 2 các ankin - 1 khác tác dụng theo tỉ lệ 1 : 1 - NÕu là hỗn hợp ankin (biết các ankin phản ứng với cùng một chất với hiệu suất như nhau) nên chuyển bài toán hỗn hợp nhiều chất sang bài toán 1 chất tương đương để giải theo phương pháp khối lượng phân tử trung bỡnh,nguyờn tử trung bình với hỗn hợp 2, 3 chất cùng loại. 1. Một số bài toán ví dụ Bài sè 76: Mét hỗn hợp X gồm hai ankin đồng đẳng C3H4 và A được trộn theo tỷ lệ mol 1 : 1 biết 0,224 lít hỗn hợp X (đktc) tác dụng vừa đủ với 15ml dung dịch AgNO3 1M trong NH3. Xác định CTPT của A. Hướng dẫn giải - Vì bài cho tỷ lệ mol = 1 : 1 nên nx = nC3H4 = - Khi X + AgNO3/NH3 (n = 0,15mol) Þ nAgNO3 còn lại = nA và C3H4 đã phản ứng hết. - Lập tỷ lệ: nA: nAgNO3 = 1 : 2 Þ A là C2H2 = 1: 1 Þ A là ankin khác Giải: Theo bài ra; nX = nA = nC3H4 = (mol) nAgNO3 = (mol) Khi hỗn hợp X phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3 CH3 - CH º CH + AgNO3 + NH3 ® CH3 - C º CAg ¯ + NH4NO3 (1) nAgNO3dư = 0,015 - 0,005 = 0,01 (mol) tác dụng tiếp với 0,005 mol A Ta có: nA: nAgNO3 = 0,01 : 0,05 = 1:2 Vậy ankin A là axetilen C2H2 hay CH º CH Bài sè 77: Đốt cháy 30cm3 hỗn hợp 2 ankin A, B hơn kém nhau 1 cacbon trong phân tử tạo thành 110cm3 CO2. Biết các thể tích khí đo ở cùng điều kiện MA < MB a. Tìm CTPT A, B và thể tích hỗn hợp đầu b. lấy 3,36 lít hỗn hợp trên (đktc) cho lội qua dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 7,35 gam kết tủa. Xác định CTCT của B Hướng dẫn giải bài toán 2: Vì ankin là đồng đẳng nên: - Gọi công thức và số mol A, B là A: CnH2n-2 (a mol); B : CmH2m-2 (b mol) Þ CTPTTB: CxH2x-2 (m = n + 1) - Dùa vào phương trình phản ứng đốt cháy lập tỷ lệ về thể tích giữa - Þ x = CTPT A, B .Dùa vào n = Þ Þ %V - Khi phản ứng với AgNO3: giả sử A phản ứng với AgNO3 ® mg¯ = 7,35g thì B không tác dụng được còn mg¯ ¹ 7,35g thì B tác dụng được. Giải : Đặt công thức và số mol 2 ankin A, B trong hỗn hợp đầu lần lượt là A: C2H2n-2(amol) B: CmH2m-2 (bmol) Þ CTPTTB của hỗn hợp là: CxH2x-2 (n là số C trung bình > 2) CxH2x-2 + ® xCO2 + 2 (x-1) H2O Þ x = Þ 2 < n < x = 3,67 < m = n + 1 vì n, m nguyên Þ n = 3, m = 42 ankin là: A: C4H4: B:C4H6 Phương trình toán học thiết lập theo x: X = Þ c. Trong 3,36l hỗn hợp trờn cú: 1,12 lít C3H4 và 2,24 lít C4H6 đều đo ở đktc khi cho quan dung dịch AgNO3 trong NH3 có phân tử phản ứng. CH º C - CH3 + AgNO3 + NH3 ® CH3 - C º CAg¯ + NH4NO3(2) Lượng kết tủa sinh ra từ 1,12 lít C3H4 là: m¯ = Đúng bằng lượng kết tủa bài ra Þ ankin B C4H6 không tác dụng được với AgNO3 trong NH3 nên không phải là ankin -1do đó cấu tạo của B là: CH3 - C º - CH3 (But-2-in) Bài sè 78: Một hỗn hợp khí X gồm một ankan, 1 anken, 1ankin có thể tích 1,792 lít (đktc) được chia làm 2 phần bằng nhau. - Phần I: Cho qua dung dịch AgNO3 trong NH3 dư tạo 0,735 gam kết tủa và thể tích hỗn hợp giảm 12,5%. - Phần II: Đốt cháy hoàn toàn rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm vào 9,2lit dd Ca(OH)2 0,125M Thấy có 11g kết tủa. Tìm CTPT của các hiđrocacbon. Hướng dẫn giải Bài toán hỗn hợp nên đặt CTPT và số mol các chất lần lượt CnH2n+2 (amol) CnH2m (bmol); CpH2p-2 (cmol) - Phần I: đi qua dd AgNO3 / NH3 ® ankin phản ứng Þ CTPT ankin - Phần II: ankin và anken bị đốt cháy thu được CO2, H2O + Ca (OH)2 ® 11g¯ và thu được 11g kết tủa nên có thể xảy ra 2 trường hợp + Trường hợp (1): chỉ xảy ra pư: CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O (1) Khi đó: nCa(OH)2 pư = nCO2 = n CaCO3 Þ na +mb = ? a + b = ? Phải biện luận vì chưa biết n > m hay m > n; m = n n > m Þ ma + ab < na + nb Þ suy ra cặp nghiệm + Trường hợp (2): xảy ra 2 pư: pư (1) và: 2CO2 + Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2 (2) khi đó CO2 và Ca(OH)2 đều phản ứng hết, phải biện luận tương tự như trên. Bài sè 79: Đốt cháy hoàn toàn 0,25mol hỗn hợp khí gồm ankin A và anken B sản phẩm lần lượt cho qua bình I đựng P2O5 dư, bình II đựng KOH dư (đậm đặc) thấy khối lượng bình I tăng 11,7g bình II khối lượng tăng 30,8 gam. Xác định CTPT của A và B biết rằng A hơn kém B một nguyên tử C. Bài sè 80. Mét hỗn hợp gồm 1 ankan, 1 ankin đem đốt cháy hoàn toàn cần 36,8 gO2 thu được 12,6g H2O, sè mol CO2 sinh ra bằng 8/3 sè mol hỗn hợp đầu. a. Tính tổng số mol của hỗn hợp b. Xác định CTPT, CTCT có thể có của ankan, ankin c. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp so với H2. Bài sè 81. Đốt cháy hoàn toàn 1 hỗn hợp gồm 20cm3, 1 hidrocacbon A và 160 cm3 oxi trong 1 khớ nhiờn kế.sau khi làm lạnh hỗn hợp còn 130 cm3trong đó có 80cm3 bị KOH hấp thụ còn lại là O2 dư a. Xác định CTPT và CTCT của A biết rằng A tác dụng với AgNO3 trong NH3 tạo kết tủa b. Tính lượng kết tủa ra khi cho 10,8g chất A tác dụng với lượng dư AgNO3 trong NH3. Bài sè 82. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol chất hữu cơ A cần 12,8g oxi. Sau phản ứng thu được 16,8 lít hỗn hợp hơi (ở 136,5oC 1 atm) gồm CO2 và hơi nước. Hỗn hợp này có tỉ khối so với CH4 là 2,1 a. Xác định CTPT của A viết CTCT có thể có của A b. Xác định đúng CTCT của A và gọi tên biết rằng A tạo kết tủa vàng khi tác dụng với dd AgNO3 trong NH3 dư. Tính lượng kết tủa thu được khi dùng 0,1 mol A với hiệu suất phản ứng là 90%. 3: Xác định % thể tích hỗn hợp dùa vào phản ứng hiđrụ hoỏ ankin 1. Phương pháp chung: Đối với sự hidrụ hoỏ ankin + Nếu dùng Pd làm xúc tác, chỉ tạo ra anken + Nếu dùng Ni làm xúc tác, phản ứng xảy ra nối tiếp Ankin anken ankan Để dễ tính toỏn nờn chia lượng ankin và H2 ban đầu thành 3 lượng biến Ankin ban ®Çu Ankin x(mol) Anken x(mol) Ph¶n øng (1) cÇn x (mol) (1) Ankin y(mol) Anken y(mol) Ph¶n øng (2) cÇn 2y (mol) (2) H2(B§) Ankin (cßn d­) Z (mol) H2 cßn d­ t (mol) đổi song song theo sơ đồ chuyển hoá sau. Bài 83:Trong một bình đựng axentilen và H2 cho đi qua Ni nung nóng khí thoát ra dẫn qua bình 1 chứa dd AgNO3 / NH3 thỏng có 0,72g kết tủa, rồi dẫn tiếp qua bình 2 chứa Br2 (dư) thấy khối lượng bình tăng 0,98(g) và còn lại 1200ml khớ. Đút cháy hết khí này thu được 300ml CO2 biết cách thể tích đều đo ở đktc. Tính thể tích axetilen, H2 ban đầu, tính hiệu suất hidrụ hoỏ ankin. Giải: CH º CH + H2 CH2 = CH2 (1) CH2 = CH2 + H2 CH3 - CH3 (2) C2H2 dư hấp thụ ở bình 1: CH º CH + 2AgNO3 + 2NH3 to ® AgC º CAg ¯ + 2NH4NO3 (3) C2H4 còn dư bị hấp thụ ở bình 2: CH2 = CH2 + Br2 ® CH2Br - CH2Br(4) Đặt V1 là thể tích C2H2 còn dư; V2 là thể tích C2H2 chuyển thành C2H4 V3 là thể tích C2H4 chuyển thành C2H6 Theo bài ra ta có: Từ: 0,72g AgC º CAg¯ Þ V1 = Từ độ tăng khối lượng bình (2) Þ V2 = .22400 = 784ml Phân tử phản ứng cháy: C2H6 + 2H2 + O2 2H2O Þ V3 = VC2H6 = Và VH2 (còn dư) = 1200 - 150 = 1050 ml Vậy VC2H2 (ban đầu) = V1 + V2+V3 = 67,2 + 784 + 150 = 1001,2ml VH2(ban đầu = V2+2V3+VH2 còn dư = 784 + 2.150 + 1050 = 2134ml Vì H2 dư quá nhiều so với C2H2 còn dư nên hiệu suất hidrụ hoỏ ankin là: H = Bài sè 84:. Mét hỗn hợp gồm H2, 1 ankan,1 ankin, 2 hidrocacbon này cú cựng số nguyên tử C. Đốt 100cm3 hỗn hợp trên thu được 210cm3 khí CO2. Nếu đun nóng 100cm3 hỗn hợp trên với bột Ni thì chỉ còn 70cm3 1 hidrocacbon duy nhất các thể tích đo ở cùng điều kiện. a. Tìm CTPT của 2 hidrocacbon trên và thành phần % thể tích của hỗn hợp đầu. b. Tính thể tích oxi cần đế đốt chát 100cm3 hỗn hợp. Bài sè 85: Một bỡnh kớn A có chứa H2 và chất xúc tác, đun nóng. Sau phản ứng dẫn vào bình B chứa AgNO3 trong NH4OH, rồi cho tiếp vào bình C chứa dung dịch Br2. Sau đó cho vào khớ nhiờn kế D ta thấy. - ở bình B kết tủa vàng nhạt nặng 12g - ở bình C nặng thêm 1,4g - ở khớ nhiờn kế D chứa 2352 cm3 khí Cho vào D,1 lượng dư O2 rồi đốt cháy thu được 4480cm3 khí CO2. Các thể tích đo ở đktc a. Tính thể tích từng loại sau phản ứng ở bình A b. Tính thể tích C2H2 và H2 trong hỗn hợp ban đầu c. Hiệu suất phản ứng hợp H2 ở bình A (tính theo H2) Bài sè 86: Trong một bỡnh kớn A dung tích 17,92 lít đựng hỗn hợp khí H2 và C2H2 (OoC, 1atm) và Ýt bét Ni. Nung nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh tới OoC. a. NÕu cho 1/2 lượng khí A đi qua dung dịch Ag2O trong NH3 sẽ có 1,2g kết tủa vàng tính số gam C2H2 còn lại trong bình A. b. Nếu cho 1/2 lượng khí trong bình A đi qua dd nước Br2 ta thấy khối lượng dd tăng lên 0,41g. Tính số gam C2H4 trong bình A. c. Tính VC2H6 và VH2 còn lại sau phản ứng biết tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trước phản ứng so với H2 là 4. Biết thể tích A không đổi, thể tích bột Ni không đáng kể. Bài sè 87: Trộn hỗn hợp X gồm hidrocacbon B với H2 có dư được hỗn hợp X1 tỉ khối X1/H2 = 4,8.Cho X1 đi qua Ni nung nóng đến phản ứng hoàn toàn được hỗn hợp X2 có X2/H2 = 8 a. Xác định CTPT, CTCT của B b. Tính % V cỏc khớ X1, X2 2.2.2.4. HIĐRễCACBON THƠM Xác định aren dùa vào phản ứng đặc trưng Bài 88:(sbt hoá học ban nâng cao) Đốt cháy 0,39 gam chất hữu cơ A hoặc B đều thu được 1,32 gam CO2 . Tỉ khối hơi của A so với B bằng 3. A, Xác định công thức phân tử A và B , biết chúng thuộc loại hiđrocacbon đã học. B, Viết công thức cấu tạo của A , B biết tác dụng được với brom khi đun nóng có mặt của bét sắt . Bài giải: a, Đặt công thức phân tử của A và B là CXYY và CpHq . Từ số liệu đầu bài xác định được công thức đơn giản nhất của A hoặc B là CH. Công thức phân tử : ( CH) k Ta có : ==2 Vậy A,B thuộc loại CXH2X- 2 hoặc CX H2X-6 . Nếu A hoặc B thuộc loại CXH2X-2 , ta có : x= k 2x-2 = k -> x=k=2 ->CTPT: C2H2 Nếu A hoặcB thuộc loại CX H2X-6 , ta có : x= k 2x-6 = k -> x=k=6 -> CTPT : C6H6 b, B là C2H2 , CHCH . A là C6H6 , Bài 89: (sbt hoá học líp 11 ban nâng cao) Đốt cháy hoàn toàn a g hiđrocacbon X thu được a g nước . Trong phân tử X có vòng benzen . X không tác dụng được với brom khi có mặt bét sắt, còn khi tác dụng với đun nóng tạo thành dẫn xuất chứa 1 nguyên tử brom duy nhất . Tỉ khối hơi của X so với không khí có giá trị trong khoảng từ 5-6. Tìm công thức phõn tử,cụng thức cấu tạo,gọi tên X Bài giải : X có công thức phân tử ( C2H3)6 và có tên là hexametylbenzen. Gọi X là CXHY Phản ứng cháy của X: CXHY + (x+ ) O2 -> x CO2 + H2O ( 12x + y ) g 9y g a g a g Vậy ta có : 12x+y = 9y 12x = 8y = X có công thức đơn giản nhất là C2H3 và công thức phân tử (C2H3) K CH3 CH3 Từ tính chất của X ta suy nghĩ ra X thuộc loại đồng đẳng của benzen , mặt khác 145< Mx < 174 nên có công thức phân tử C12H18 ,công thức cấu tạo và tên gọi như sau; CH3 CH3 CH3 CH3 hexametylbenzen Bài 90(sbt hoá học líp 11 ban nâng cao) Hiđrụ cacbon A ở thể lỏng có phân tử khối nhỏ hơn 115.Đốt 1,3 g A thu được 4,4g CO2.A phản ứng với H2(xúc tác Ni) theo tỉ lệ mol là 1:4; với brụm trong dung dịch tỉ lệ mol là 1:1. Tìm công thức phõn tử,cụng thức cấu tạo của A b)Nờu ứng dụng quan trong của A trong đời sống. Bài giải: a) A có công thức CxHy CxHy + (x+) O2 xCO2 +H2O mC =4,4.=1,2(g).Vậy mH = 0.1g. nC = 0,1 mol ; nH = 0,1 mol Ta có tỉ lệ x: y = 0,1: 0,1 = 1:1 Do đó công thức đơn giản nhất của A là CH. Công thức của A là(CH)n với M<115 à n < = 8,7 n =8;7;6…. Vì nA: H2 =1: 4 Và nA: nBr2=1:1 -àA Có 4 liên kết Õ , trong đó có1 liên kết Õ thuộc loại anken cũn 3liờn kết Õ thuộc vòng benzen. Vậy n = 8 -> A có công thức cấu tạo là C6H5-CH=CH2(stiren). b> xem ứng dụng sgk. 2.3.3 BÀI TẬP THỰC TIỄN -Bài tập thực tiễn nhằm rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan đến húa học.Thụng qua việc giải các bài tập thực tiễn giúp học sinh thấy được vai trò của hoá học trong thực tiễn và làm cho các em hứng thó học tập hơn. Với nội dung kiến thức phần hiđrocacbon và qua các tài liệu tham khảo, chúng tôi đã xây dựng và chọn lọc một số bài tập hoá học như sau: Bài 1: ( tài liẹu hoá học ứng dụng )Benzen có rất nhiều ứng dụng tronh thực tế , nã là một hoá chất quan trọng trong hoá học , tuy nhiên benzen cũng là một chất rất độc . Khi benzen đi vào trong cơ thể , nhân thơm có thể bị ụxi hoỏ theo những cơ chế phức tạp và có thể gây nên ung thư . Trước đây trong các phòng thí nghiệm hữu cơ ,vẫn hay dùng benzen làm dung môi , nay hạn chế tính độc do dung môi , người ta thay benzen bằng toluen . Vì sao toluen lại Ýt độc hơn . Đáp : Tính độc của benzen gây ra là do nó bị ụxi hoỏ theo những cơ chế khác nhau vào nhân thơm tạo cỏc nhúm chức phenol độc .Khi thay benzen bằng toluen làm dung môi , thì khi toluen xâm nhập vào cơ thể , nú cú nhúm - CH3 dễ bị ụxi hoỏ thành axit benzoic , nên hạn chế khả năng bị ụxi hoỏ vào nhân thơm . Vì vậy toluen Ýt gây độc hơn . Bài2:(tài liệu hoá học ứng dông ) Etylen được dùng để kích thích trái cây mau chớn . Nó đồng thời cũng là một trong các sản phẩm sinh ra khi trái cây chín . Trong thực tế người ta có thể kích thích trái cây chín bằng cách để vào chỗ trái cây một Ýt đất đèn , có thể rót ra kết luận gì ? Điều gì xảy ra khi ta để những trái cây chín bên cạnh những trái cây xanh ? Đáp :Khi để đất đèn ngoài không khí , nã có thể tác dụng với hơi nước trong không khí tạo thành C2H2.Như vậy axetilen cũng có tác dụng kích thích trái cây mau chín . Thực ra người ta sử dụng C2H2 chứ không phải là C2H4 là do axetilen có thể dễ dàng, thuận tiện điều chế từ đất đèn . Mét lÝ do nữa là sử dụng đấtđốn đú phản ứng giữa CaC2với hơi nước là phản ứng toả nhiệt , còng góp phần làm trái cây mau chín . Khi để những trái cây chín bên cạnh những trái cây xanh thì C2H4 sinh ra từ trái cây chín sẽ chín nhanh hơn . Bài 3:(tài liệu hoá học ứngdụng) Tại sao polytetrafloetylen (nhựa teflon) được ứng dụng rộng rãi trong đời sống ? Đáp: Polytetrafloetylen ( CF2-CF2 ) n được ứng dụng rộng rãi trong đời sống vỡ nú có nhiều tính chất tốt như : + Phõn tử có cấu trúc đối