Bản in của bài viết

 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HIDROCACBON
 
A- LÝ THUYẾT
 
I-                   ANKAN
Dạng 1: Tìm công thức phân tử của dẫn xuất halogen
-          Phản ứng tổng quát của ankan tác dụng với hidro
                             C_nH_2n+2     + zCl₂          àC_nH_2n+2-_zCl_z
Dạng 2: Phản ứng cracking:
- Tổng quát:
Ankan àAnkan + anken
Ankan  àAnken + H2
Ví dụ: C4H10  à       C4H8  + H2
                                    CH4    + C3H6             có thể có C4H10 dư
                                    C2H4  + C2H6
-          Tổng khối lượng các chất sau phản ứng bằng khối lượng chất bị cracking, số mol O2 đốt cháy hh sản phẩm bằng số mol O2 đốt cháy chất bị cracking do bảo toàn nguyên tố C và H
      Dạng 3: Đốt cháy ankan
- PTPU:                                  CnH2n+2    +   (3n+1)/2      à   nCO2     + n+1   H2O
+) Nếu     nCO2   <   nH2O     àđó là ankan
+) n_ankan  = n_H2O   -n_CO2     
Lưu ý: Khi đốt cháy các hidrocacbon no hoặc hợp chất có C,H,O no thì ta luôn có
n_ankan  = n_H2O   -n_CO2
II-                ANKEN
Dạng 1: Cộng H2
- Sơ đồ phản ứng          A  ( CnH2n    + H2)   à    B  ( CnH2n+2, CnH2n dư, H2 dư)
+) Nếu hiệu suất phản ứng là 100%( pư xảy ra hoàn toàn) thì hỗn hợp B chỉ chứa ankan hoặc ankan và anken dư hoặc ankan và H2 dư
+) Nếu hiệu suất nhỏ hơn 100%( pư xảy ra k hoàn toàn) thì B gồm ankan, anken dư và H2 dư
-          Ta có số mol hỗn hợp giảm chính là số mol của H2 đã phản ứng ( hay thể tích)
n_H2       = n_A  - n_B
-          mA=mB bảo toàn khối lượng
-          Đốt cháy A cũng là đốt cháy Bàsố mol O2 đốt cháy A cũng là số mol O2 đốt chaý B
-          Số mol CO2 sinh ra do đốt cháy A hoặc B là như nhau, tương tự cho số mol nước
-          Nếu 1 hidrocacbon tác dụng với hidro theo tỉ lệ 1:1 thì nó là anken
Dạng 2: Phản ứng cộng brom
-          Phản ứng dùng nhận biết anken
-          Khối lượng bình brom tăng là khối lượng anken
-          Số mol anken pư = số mol Brom
Dạng 4: Phản ứng cháy
-                 CnH2n   + 3n/2   O2   ànCO2   +nH2O
-Nếu đốt cháy hidrocacbon mà nCO2=nH2O àanken
-Bảo toàn khối lượng mA + m_O2    àm_CO2   + m_H2O
-Bảo toàn nguyên tố Oxi:   n_O2    = n_CO2   + 1/2n_H2O
Lưu ý:Đối với các hợp chất có C,H,O nếu nCO2 =nH2O  àtrong phân tử có 1 nối đôi
Công thức phân tử có dạng C_nH_2nO_z
III-             Ankin
Dạng 1: Phản ứng thế bằng kim loại( dd AgNO3/NH3)
-          Chỉ có axetilen và ankin có dạng R-C=CH ( ankin đầu mạch) mới có phản ứng, ankin giữa mạch không có phản ứng này( Dùng AgNO3/NH3 để phân biệt ankin đầu mạch và giữa mạch)
-          Sơ đồ phản ứng 
+)   CH=CH    à    CAg= CAg  (2 nguyên tử Ag)
+)   R-C=CH   à    R-C=CAg    (1 nguyên tử Ag)
- Luôn có số mol kết tủa bằng số mol ankin phản ứng
Dạng 2: Phản ứng đốt cháy ankin
- Khi đốt cháy 1 hidrocacbon có nCO2> nH2O   à  đó có thể là ankin or ankadien or aren
- Ta luôn có: n _Ankin  = n_CO2   -n_H2O
Dạng 3 : Phản ứng cộng H2
A  (CnH2n-2 +H2)   à   hh B   ( CnH2n  + CnH2n+2, CnH2n-2 dư,  H2 dư )
- CnH2n-2    + H2         Pd/PbCO3       CnH2n ( không có sản phẩm ankan)
- CnH2n-2    + H2 dư         Ni,t⁰            CnH2n+2. Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn thì sp có thể có ankan, anken, ankin dư và có thể có H2 dư. Như vậy trường hợp xúc tác Ni cần chú ý. Lâu nay đề thi đh chỉ nói tới xúc tác này
- n H2 pư  = nA  -nB
- mA =mB
- Đốt A cũng là đốt B nên số mol O2 đốt A cũng bằng số mol O2 đốt B   
IV- Tìm công thức phân tử của hidrocacbon mạch hở
-          Khi không thể xác định được hidrocacbon là dãy đồng đẳng nào thì sao ?
-          Gọi ctpt của hidrocacbon là   CnH2n+2-2k ( k là số liên kết Pi, nếu k =0 ta có ankan, nếu k=1 ta có anken...........)
-          Công thức tính số liên kết Pi khi biết công thức phân tử như sau :
           Số Pi   = ∑[ 2 + (Số nguyên tử mỗi nguyên tố )  *  (hoá trị nguyên tố -2)]
                                                                   2
Ví dụ : C3H8O  Có số lk Pi = 2  +  3 * ( 4-2) + 8 *( 1-2)  + 1 * ( 2-2)    = 0   Hợp chất no ( TH này có thể bỏ qua  Oxi, nhưng khi có nito thì cần chú ý)
-          Nếu cho hh A trong đó có các hidrocacbon chưa  no thì ta cũng có  : n H2  = nA  - nB
-          mA  =mB
V-                AREN HAY ANKYLBENZEN
-          Công thức tổng quát : CnH2n-6
-          Ta có nCO2 > nH2O
-          Độ bất bão hoà k >= 4 vì trong vòng benzen có 3 nối đôi và 1 vòng . Nếu k < 4 àkhông có vòng benzen
Ví dụ : C8H8 có k= 5 như vậy C8H8 có thể có vòng benzen, nhánh phải có 5-4 =1 liên kết Pi, nó là sttiren        
B- BÀI TẬP
 Câu 1 ( KB-2011) : Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin, vinylaxetilen có tỉ khối so với H2 là 17. Đốt chaý hoàn toàn 0,05 mol hh khí X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị của mlaf
A. 5,85                         B. 3,39                               C. 6,6                                 D. 7,3
Câu 2 ( KB-2010) : Hỗn hợp M gồm andehit X ( no, đơn chức mạch hở) và hidrocacbon Y, có tổng số mol là 0,2 ( số mol của X nhỏ hơn Y) . Đốt cháy hoàn toàn M, thu được 8,96 lít CO2(đktc) và 7,2 gam H2O.Hidrocacbon X là
A. CH4                            B. C2H2                            C. C3H6                                 D. C2H4
Câu 3( KB-2010) : Hỗn hợp khí X gồm 1 ankan và một anken. Tỉ khối của X so với H2 bằng 11,25. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít X thu được 6,72 lít CO2( đktc). Công thức của ankan, anken lần lượt là
A. CH4, C2H4             B. C2H6, C2H4                      C. CH4, C3H6          D. CH4, C4H8
Câu 4( KA-2008) : Hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen, propin. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là
A. 20,4 g                   B. 18,6 g                                 C. 18,96g                                D. 16,8g
Câu 5( KB-2008): Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C2H2 và hidrocacbon X sinh ra 2 lít khí CO2 và 2 lít hơi H2O ( các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) . Công thức phân tử của X là
A. C2H6                         B. C4H10                            C. CH4                            D. C3H8
Câu 6( KA-2007) : Hỗn hợp gồm hidrocacbon X và Oxi 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 H2SO4 đặc thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với H2 là 19. Công thức phân tử của khí X là
A. C3H8             B. C3H6                              C. C4H8                            D. C3H4
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 0,5 mol hỗn hợp hai hidrocacbon thu được 0,9 mol CO2 và 0,6 mol H2O> CTPT của hai hidrocacbon là
A. CH4, C2H6            B. CH4, C3H6                     C. CH4, C2H6                D. C2H6, C3H8
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít (đktc) một hỗn hợp 2 anken kế  tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được m g H2O và (m + 39) g CO2. CTPT của hai anken là
A. 5,6                 B. 6,72                                C. 11,2                                  D. k xác định
Câu 9( KA-2011) : Hỗn hợp X gồm C2H2 và Hidro có cùng số mol. Lấy lượng  hh X cho qua chất xúc tác nung nóng, thu được hh Y gồm C2H4, C2H6, C2H2, H2 dư. Sục Y vào dung dịch brom dư thì khối lượng bình Brom tăng 10,8 g và thoát ra 4,48 lít hh khí ( đktc) có tỉ khối so với H2 là 8. Thể tích O2( đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là
A. 22,4                        B. 44,8                                     C. 26,88                          D. 33,6
Câu 10( KA-2010) : Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 trong một bình kín( xúc tác Ni) , thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ vào bình nước Brom dư, sau khi kết thúc phản ứng, khối lượng bình Brom tăng m gam và có 280ml hh khí Z ( đktc) thoát ra. Tỉ khối của Z so với H2 là 10,08. Giá trị của m là
A. 0,328                             B. 0,205                              C. 0,585                                   D. 0,620
Câu 11( KB-2009) : Hỗn hợp khí X gồm H2 và 1 anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H2 bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước Brom, tỉ khối của Y so với H2 bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là
A. CH3-CH=CH-CH3        B. CH2=CH-CH2-CH3        C. CH2=C(CH3)2     D. CH2=CH2
Câu 12( KB-2009) : Cho hỗn hợp X gồm CH4, C2H4, C2H2. Lấy 8,6 gam X tác dụng hết với dung dịch Brom dư thì khối lượng brom phản ứng là 48g. Mặt khác , nếu cho 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí X tác dụng với lượng dư dd AgNO3/NH3, thu được 36 g kết tủa. Phần trăm CH4 có trong X là
A. 40                                      B. 20                                 C. 25                                  D. 50
Câu 13: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch Brom dư thì có m gam Brom phản ứng. Giá trị của m là
A. 32                        B. 8                                          C. 3,2                                       D. 16
Câu 14( KB-2008) : Dẫn 1,68 lít hỗn hợp khí X gồm hai hidrocacbon vào bình đựng dung dịch Brom ( dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, có 4g Brom đã phản ứng và còn lại 1,12 lít khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít X thì sinh ra 2,8 lít khí CO2. Công thức phân tử của 2 hidrocacbon là
A. CH4, C2H4         B. C2H6, C3H4          C. CH4, C3H6                        D. C2H6, C3H6
Câu 15( KA-2008) : Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2 với xúc tác Ni sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ khí Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch Brom dư thì còn lại 0,448lit hỗn hợp khí Z( đktc) có tỉ khối so với O2 là 0,5. Khối lượng bình Brom tăng là
A. 1,04 g                    B. 1,32 g                            C. 1,64 g                          D. 1,20 g
Câu 16: Cho hỗn hợp khí A gồm : 0,1 mol C2H2, 0,2 mol C2H4, 0,1mol etan và 0,36 mol H2 qua ống sứ đựng Ni làm xúc tác , đun nóng, thu được hỗn hợp khí B. Dẫn hh khí B qua bình đựng dd nước Brom dư, khối lượng bình tăng 1,64 g và có hh khí C thoát ra khỏi bình. Khối lượng của hh C là bao nhiêu?
A. 13,26 g                        B. 10,28 g                 C. 9,58 g                          D. 8,2 g
Câu 17: Nung 0,04 mol C2H2 và 0,05 mol H2 Với Ni nung nóng ( H=100%) được hh khí X gồm 3 chất, dẫn X qua dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được 2,4 g kết tủa. Số mol chất có phân tử khối lớn nhất trong X là
A. 0,02              B. 0,01 mol                            C. 0,03                             D. 0,015
Câu 18: Hỗn hợp khí A gồm 0,3 mol C2H4 và 0,2 mol H2. Đun nóng hh khí A có Ni làm xúc tác, thu được hh khí B. HH khí B làm mất màu vừa đủ 2 lít dung dịch Brom 0,075M. Hiệu suất phản ứng giữa etilen và H2 là
A. 75 %                      B. 50%                               C. 60%                              D. 80%
Câu 19: Đun nóng V lít ( đktc) hh gồm C2H4 và H2 có Ni làm xúc tác đến khi pư kết thúc. HH sau pư qua dd Brom dư thấy bình tăng 2,8 g và có 2,24 lít khí ( đktc) thoát ra khỏi bình Brom. Giá trị của V là
A. 11,2                            B. 2,24                         C. 6,72                             D. 4,48
Câu 20: Trong 1 bình kín chứa hh gồm hidrocacbon A và H2 có Ni xúc tác. Nung nóng bình 1 thời gian, thu được 1  khí B duy nhất ở cùng nhiệt độ , áp suất trong bình trước khi nung gấp 3 lần áp suất trong bình sau khi nung. Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng B thu được 8,8 g CO2 và 5,4 g H2O. CTPT của A là
A. C2H4                 B. C2H2                                C. C3H4                            D. C4H4
Câu 21:Một bnhf kín đựng hh H2  với C2H2 và một ít bột Ni. Nung nóng bình 1 thời gian sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu, Nếu cho một nửa khí trong bình sau pư đi qua dd AgNO3/NH3 dư thì có 1,2 g kết tủa vàng nhạt. Nếu cho 1 nửa còn lại qua dd Brom dư thấy khối ượng bình Brom tăng 0,41g . Lượng etilen tạo ra sau phản ứng cộng H2 là
A. 0,56                       B. 0,13                            C. 0,28 g                                   D. 0,26
Câu 22: Cho 0,6 mol hh khí A gồm C2H2, C2H6, H2 qua Ni nung nóng thu được 0,3 mol 1 khí duy nhất. Tỉ khối hơi của A so với H2 và % C2H2 trong A là
A. 7,5 và 75%                   B. 7,5 và 25%            C. 6,5 và 75%                   D. 6,5 và 25%
Câu 23 : Hỗn hợp X gồm etin, propen và metan. Đốt 11 g X thu được 12,6 g H2O. Còn 11,2 dm³ ( đktc) X thì phản ứng vừa đủ với dd Brom chứa 100 g Brom. Thành phần % thể tích etin trong X là
A. 50%                     B. 40 %                                            C. 30 %                         D. 25 %
Câu 24 : Cho 12 lít hh X gồm H2, C2H6, C2H2 qua bột Ni, t⁰, thu được 6 lít một chất khí duy nhất . Tỉ khối hơi của X so với heli là
A. 3,75                     B. 4                                            C. 4,5                           D. 4,75
Câu 25 : Một bình kín chứa hh khí X gồm hidrocacbon và H2 với Ni làm xúc tác. Nung nóng bình một thời gian ta thu được 1 khí Y duy nhất. Đốt cháy hoàn toàn Y ta thu được nCO2 : nH2O =3 :4. Biết V_X =3 V_Y. CTPT của X là
A. C2H4                            B. C3H4                           C. C3H6                           D. C6H10
Câu 26: Hỗn hợp khí X gồm C2H2, C2H6, C3H6. Đốt cháy hoàn toàn 24,8 g hh X thu được 28,8g nước. Mặt khác 0,5 mol hh này tác dụng vừa đủ với 500g dd Brom 20%. Phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp là
A.  50%, 30%, 20%   B. 30,50,20                     C. 50,25,25                   D. 25,50,25       
Câu 27: Cho 13,8 gam chất hữu cơ X có công thức phân tử C7H8 tác dụng với một lượng dư dd AgNO3/NH3 thu được 45,9 g kết tủa.  X có bao nhiêu đồng phân cấu tạo thoả mản tính chất trên
A. 5              B. 4                                                                C. 6                                 D. 2
Câu 28: Dẫn V lít ( đktc) hh X gồm axetilen và hidro đi qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng, thu được khí Y. Dẫn khí Y vào lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3 thu được 12 g kết tủa. Khí đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 g dd Brom còn lại khí Z. Đốt cháy hoàn toàn khí Z thu được 2,24 lít CO2( đktc) và 4,5 gam H2O. Giá trị của V bằng
A. 11,2                                     B. 13,44                              C. 5,6                               D. 8,96
Câu 29: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hidrocacbon A thu được 0,6 mol CO2  và 0,3 mol H2O. Cũng 0,1 mol A cho tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thì thu được 29,2 g kết tủa màu vàng nhạt. A là
A. 3-metylpenta-1,4-dien        B. Hexa-1,5-diin       C. Hexa-1,3-dien-5-in          D. Cả A và B
Câu 30(KA-2012) : Hidrat hoá 5,2 g axetilen với xúc tác HgSO4 trong môi trường axit đun nóng. Cho toàn bộ chất hữu cơ sau phản ứng tác dụng với lượng dư dd AgNO3/NH3 thu đc 44,16 g kết tủa. Hiệu suất hidrat hoá axetilen là
A. 92                                 B. 80                                             C. 70                           D. 60
Câu 31( KA-2012) : Đốt cháy hoàn toàn 3 lít hh khí  X gồm 2 anken kế tiếp nhau càn vừa đủ 10,5 lít khí O2 ( các thể tích khí đo ở cùng đk nhiệt độ và áp suất) . Hidrat hoàn toàn hh X thu được hh ancol Y, trong đó khối lượng ancol bậc hai bằng 6/13 lần tổng khối lượng các ancol bậc 1. Phần trăm khối lượng của ancol bậc 1( Có số nguyên tử C lớn hơn) trong Y là
A. 31,58                                  B. 10,88                              C. 46,43                        D. 7,89
Câu 32 ( KA-2012) : Hỗn hợp X gồm C2H4 và H2 có tỉ khối so với H2 là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng thu được  hh Y có tỉ khối so với H2 là 12,5. Hiệu suất của phản ứng hidro hoá là
A. 50                         B. 70                                                  C. 60                                       D. 80
Câu 33( KA-2013) : Trong một bình kín chứa 0,35 mol C2H2, 0,65 mol H2 và một ít bột Ni, nung nóng bình một thời gian thu được hh khí X có tỉ khối so vơi H2 bằng 8. Sục khí X vào lượng dư dd AgNO3/NH3 đến phản ứng hoàn toàn thu được  hh  khí Y và 24 g kết tủa. Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với bao nhiêu mol Brom
A. 0,2                                  B. 0,1                                 C. 0,15                                  D. 0,25
Câu 34( KA-2013) : Hỗn hợp X gồm H2, C2H4, C3H6 có tỉ khối so với H2 là 9,25. Cho 22,4 lít khí X ( đktc) vào bình kín có sẵn ít bột Ni. Đun nóng một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 10. Tổng số mol H2 đã phản ứng là
A. 0,07                              B. 0,05                             C. 0,015                                 D. 0,075