50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC - LƯƠNG NGUYÊN PHƯỚC (CÒN TIẾP...)

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Câu 1. Dựa vào số liệu sau, tính tỉ lệ % các sản phẩm thế thu được khi cho propan lần lượt tác dụng với clo và brom (có ánh sáng, tỉ lệ mol 1:1).

I

II

III

H

Ơ

N

C− H C− H C− H 1 4,3 7 Clo hóa 1 82 1600 Brom hóa HƯỚNG DẪN Tỉ lệ % các sản phẩm thế phụ thuộc vào số lượng ni nguyên tử H cùng một loại và khả năng phản ứng ri 100ri n i của những nguyên tử H đó: % = . Áp dụng cho propan: CH3-CH2-CH3 có 6H bậc I, 2H bậc II: ∑ ri n i 2.4,3 6.1 .100 = 58,9% ; %spp = .100 = 41,1% 2.4,3 + 6.1 2.4,3 + 6.1 2.82 6.1 .100 = 96,47% ; %spp = .100 = 3,53% • Thế brom: %spc = 2.82 + 6.1 2.82 + 6.1 LƯU Ý: Sản phẩm chính là sản phẩm thế nguyên tử H của C có bậc cao hơn.

Câu 2. Cho clo tác dụng với n-butan thu được hai sản phẩm đồng phân có công thức C4H9Cl. a) Viết sơ đồ phản ứng (có điều kiện kèm theo) dạng công thức cấu tạo. b) Tính tỉ lệ phần trăm mỗi sản phẩm biết rằng nguyên tử H ở cacbon bậc hai có khả năng phản ứng cao hơn ở bậc một 4 lần. c) Thay clo bằng brom thì phản ứng sẽ xảy ra nhanh hơn hay chậm hơn, sự chênh lệch về phần trăm của hai sản phẩm sẽ tăng hay giảm?

HƯỚNG DẪN as(1:1) → CH3-CH2-CHCl-CH3 (spc) + CH3-CH2-CH2-CH2Cl (spp) a) CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2  − HCl

N

Thế clo: %spc =

D

IỄ N

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

b) n-butan có 6H bậc I và 4H bậc II. Tỉ lệ phần trăm các sản phẩm thế monoclo 4.4 6.1 %spc = .100 = 72,73% %spp = .100 = 27,27% 6.1 + 4.4 4.4 + 6.1 ; c) Thay clo bằng brom thì phản ứng sẽ xảy ra chậm hơn (do khả năng phản ứng của brom kém hơn so với clo), sự chênh lệch tỉ lệ phần trăm của hai sản phẩm sẽ tăng lên.

Câu 3 (HSG 12 Khánh Hòa bảng B 2009-2010). a) Tính tỉ lệ các sản phẩm monoclo hóa (tại nhiệt độ phòng) và monobrom hóa (tại 1270C) isobutan. Biết tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H trên cacbon bậc nhất, bậc hai và bậc ba trong phản ứng clo hóa là 1,0 : 3,8 : 5,0 và trong phản ứng brom hóa là 1 : 82 : 1600. b) Dựa vào kết quả tính được ở câu (a), cho nhận xét về các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan.

HƯỚNG DẪN a) Phân tử isobutan : CH3-CH(CH3)-CH3 có 9H bậc I và 1H bậc III. Tỉ lệ các sản phẩm thế mono đối với clo và brom lần lượt là : 1.5 9.1 .100 = 35,71% ; %spp = .100 = 64,29% • Thế clo: %spc = 1.5 + 9.1 1.5 + 9.1 1.1600 9.1 .100 = 99,44% ; %spp = .100 = 0,56% • Thế brom: %spc = 1.1600 + 9.1 1.1600 + 9.1 b) Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan là độ bền của gốc tự do các bậc và khả năng phản ứng của halogen.

Câu 4. Khi cho isobutan tác dụng với clo ở 250C có chiếu sáng thu được hỗn hợp gồm 1-clo-2-metylpropan chiếm 64% và 2-clo-2-metylpropan chiếm 36%. Brom hóa trong điều kiện tương tự hầu như chỉ thu được 2-brom-2metylpropan mà không có 1-brom-2-metylpropan được tạo ra. a) Tính khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H bậc I và bậc III trong phản ứng clo hóa nói trên. b) Giải thích sự khác nhau về tỉ lệ các sản phẩm đồng phân trong mỗi trường hợp và sự khác nhau trong hai trường hợp nói trên.

HƯỚNG DẪN as(1:1) → (CH3)2CH-CH2Cl (A) + (CH3)3CCl (B) a) (CH3)3CH + Cl2  − HCl

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

•

Tỉ lệ % các sản phẩm thế phụ thuộc vào số lượng ni nguyên tử H cùng một loại và khả năng phản ứng ri của những 100ri n i nguyên tử H đó: % = . Từ đề bài %A = 64% mà isobutan có có 9H bậc I nên khả năng phản ứng tương đối ∑ ri n i

-1-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

N

của nguyên tử H bậc I là: 64 : 9 = 7,11; %B = 36% mà isobutan có có 1H bậc III nên khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H bậc III là: 36: 1 = 36.

Khả năng phản ứng tương đối giữa H của C bậc I so với H của C bậc III là: 36 : 7,11 = 5,063. b) Do độ bền của gốc tự do các bậc và khả năng phản ứng khác nhau của clo và brom.

Câu 5 (HSG 12 tỉnh Lào Cai 2012-2013). Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6, H2. Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Xác định số mol brom tối đa phản ứng với 0,6 mol X. HƯỚNG DẪN Các phương trình: 0

Ơ

xt, t C4H10  → C4H8 + H2

B

.

.

.

10 00

CH3-CH2- C H-CH3 + Cl2 → CH3-CH2-CHCl-CH3 + Cl Bước đứt dây chuyền: .

A

CH3-CH2- C H-CH3 + Cl → CH3-CH2-CHCl-CH3 .

-H

Ó

2CH3-CH2- C H-CH3 → CH3-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-CH2-CH3 .

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

2 Cl → Cl2 Câu 7 (CASIO Long An 2011-2012). Đốt cháy 5,2 gam hỗn hợp X gồm ba hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng có số mol bằng nhau bằng lượng oxi vừa đủ thu hỗn hợp Y. Dẫn hỗn hợp Y vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M thu được a (gam) kết tủa và dung dịch Z. Cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch Z thì thu thêm b (gam) kết tủa nữa, biết a + b = 49,55. Xác định công thức phân tử của ba hiđrocacbon trên.

HƯỚNG DẪN Gọi mol Ca(OH)2 đã phản ứng với CO2 lần lượt là x, y. Các phản ứng xảy ra: Ca(OH)2 + CO2  → CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + 2CO2  → Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2  → CaCO3 + BaCO3 + 2H2O Từ đề có hệ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

.

Cl + CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH2- C H-CH3 + HCl

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

.

TR ẦN

.

G

Đ ẠO

1-clobutan (spp) b) Cơ chế phản ứng dây chuyền: askt Bước khơi mào: Cl2 → 2 Cl Bước phát triển dây chuyền:

N

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2

2-clobutan (spc) → CH3-CH2-CH2-CH2Cl + HCl askt 1:1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Nhận xét: Trong 2,5 mol X có 1,5 mol π nên trong 0,6 mol X có 0,36 mol π Vậy số mol brom tối đa phản ứng với 0,6 mol X là 0,36 mol.

Câu 6. Cho butan tác dụng với clo có chiếu sáng, thu được hỗn hợp các dẫn xuất monoclo. a) Viết phương trình hóa học và gọi tên các dẫn xuất monoclo tạo thành. b) Trình bày cơ chế của phản ứng tạo thành sản phẩm chính.

HƯỚNG DẪN askt a) CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 → CH -CH -CHCl-CH 3 2 3 + HCl 1:1

.Q

Từ phương trình dễ thấy: n π / X = n H 2 = n X − n C 4 H10 (bd) = 2,5 – 1 = 1,5 (mol) Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

58 = 2,5(mol) 58.0,4

Y

Giả sử ban đầu có 1 mol C4H10 thì bảo toàn khối lượng : m X = m C 4 H10 = 58(gam) ⇒ n X =

H

0

xt, t C4H10  → C4H6 + 2H2

 x + y = 4.0, 05 = 0, 2  x = 0, 05 ⇒ ⇒ n CO2 = 0,35(mol)  100x + 297y = 49,55  y = 0,15

Gọi mol nước sinh ra từ phản ứng cháy là z ta có

m X = m C + m H ⇔ 12.0,35 + 2z = 5, 2 ⇒ z = 0, 5(mol) Vì n H 2O > n CO2 nên X gồm các ankan; n ankan = n H 2O − n CO2 = 0,15(mol) nên số mol mỗi ankan là 0,05 (mol) Đặt công thức 3 ankan là CmH2m+2; CnH2n+2; CtH2t+2 thì bảo toàn C ta có: 0,05m + 0,05n + 0,05t = 0,35 hay m + n + t = 7. Chỉ có nghiệm m = 1; n = 2; t = 4.

Công thức ba hiđrocacbon: CH4; C2H6; C4H10.

-2-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

N Y U .Q TP

0,736 (3n + 1) 0,736 . )+ n. = 0,11 ⇒ n = 1,5 2 14n + 2 14n + 2 1.1 + n.1 ⇒ Một ankan là CH4 và CnH2n+2; n = = 1,5 ⇒ n = 2 (C2H6) 2 Câu 9. X có công thức phân tử C6 H6. X chỉ có các vòng đơn, không có liên kết π,cộng Br2 theo tỉ lệ 1:2, tác dụng với H2 tỉ lệ 1:5. X tác dụng với Cl2 (ánh sáng) theo tỉ lệ 1:1 thu được một sản phẩm monoclo duy nhất. Xác định công thức cấu tạo của X. HƯỚNG DẪN 2 + 6(4 − 2) + 6(1 − 2) • Độ bất bão hòa của X: ∆ = =4 2 • X + Br2 theo tỉ lệ 1: 2 ⇒ X chỉ có 2 vòng 3 cạnh.

• X tác dụng với H2 theo tỉ lệ 1 : 5 ⇒ X có thêm 3 vòng 4 cạnh.

• X tác dụng với Cl2 tỉ lệ 1 : 1, thu được sản phẩm monoclo duy nhất ⇒ X chỉ có các nhóm CH. Công thức cấu tạo X là:

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

⇒ (0,15 -

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

730.2,8.273 P.V = = 0,11 (mol) R.T 760.(273 + 25).22,4

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

http://daykemquynhon.ucoz.com

n O2 (dö) + n CO2 =

68 = 730 mmHg 13,6

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Áp suất khí gây ra bởi (CO2 + O2 dư) = 758,7 – 23,7 –

( n +1)H2O

Đ ẠO

+

G

n O2 (dö) + n CO2

(3n + 1) O2 → n CO2 + 2 0,736 0,736 (3n + 1) 0,736 → . → n.

2 14n + 2 14n + 2 14n + 2 0,736 (3n + 1) 0,736 = (0,15 . )+ n. (mol) 2 14n + 2 14n + 2

C n H 2n + 2

N

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Phương trình:

H

0,736 3,36 (mol) = 0,15(mol) ; n ankan = 22,4 14n + 2

H Ư

n O2 =

Ơ

N

Câu 8 (HSG 12 Đăklăk vòng 2 2009-2010). Cho 0,736 gam hỗn hợp gồm 2 ankan (tỉ lệ mol 1:1) cùng với 3,36 lít O2 (dư, ở đktc) vào một ống úp ngược trên chậu nước. Sau khi bật tia lửa điện để đốt cháy, đưa nhiệt độ ống về 250C ta nhận thấy: • Mực nước trong ống cao hơn mực nước trong chậu là 68 mm.

• Thể tích phần ống chứa khí là 2,8 lít.

Xác định công thức phân tử của 2 ankan. Biết áp suất khí quyển là 758,7 mmHg, áp suất gây ra bởi hơi nước trong ống ở 250C là 23,7 mmHg, khối lượng riêng của Hg là 13,6 g/cm3.

HƯỚNG DẪN Gọi công thức chung của 2 ankan C n H 2n + 2

D

IỄ N

Đ

ÀN

Câu 10 (HSG 12 Đăklăk 2009-2010). Anken (A) có công thức phân tử C6H12 có đồng phân hình học, tác dụng với Br2 cho hợp chất đibrom (B). Cho B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng thu được đien (C) và một ankin (C’).

Chất (C) bị oxi hóa bởi KMnO4 đậm đặc và nóng cho axit axetic và CO2 .

Hãy xác định cấu tạo của (A), viết sơ đồ các chuyển hóa trên.

HƯỚNG DẪN KMnO4 KOH → C6H12Br2  → C6H10 → C6H12 + Br2  CH3COOH + CO2 -HBr t0

(B) (C: đien) Sự oxi hóa đien có 6C cho ra CH3COOH và CO2 vậy phải có 2 mol CH3COOH và 2 mol CO2. Muốn có CH3COOH phải có hợp phần CH3-CH=, còn CO2 là do =CH-CH=.

Vậy đien (C) có cấu tạo: CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexa-2,4-đien) .

B phải có 2 brom ở cacbon cạnh nhau, vậy vị trí Br là C3 và C4: CH3CH2CHBr-CHBrCH2CH3, do đó A phải có nối đôi giữa C3 và C4: CH3 -CH2 -CH=CH-CH2--CH3 (cis và trans) Các phản ứng: -3-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn + Br2 KOH → CH3CH2CHBr-CHBrCH2CH3  → CH3 -CH2 -CH=CH-CH2--CH3  t0

(A) (B) CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + CH3 -CH2 -C≡C-CH2--CH3 (C) (C’) KMnO4

Ơ

N

2CH3COOH + HOOC-COOH

N

H

t0

0

xt,t → CH2=CH-CH2-CH=CH2 CH3-CH2-CH2-CH3  −2H

2O3

Ó

+

O CH2

O CH CH2 CH

O O

O O

HOC CH2 CHO

+

2HCHO

+

2H2O2

ÁN

-L

CH2

+ H2O/Zn

Ý

-H

CH2 CH CH2 CH CH2

A

2

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Câu 13. Hiđrocacbon X có công thức phân tử C8H10, không làm mất màu dung dịch brom. Khi đun nóng X trong dung dịch KMnO4, thu được hợp chất C8H4K2O4 (Y). Cho Y tác dụng với dung dịch HCl, thu được hợp chất C8H6O4. Lập luận để xác định công thức cấu tạo có thể có và gọi tên X. HƯỚNG DẪN 2 + 8(4 − 2) + 10(1 − 2) X có CTPT C8H10 có độ bội liên kết: ∆ = =4 2 X không làm mất màu dung dịch brom

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

B

Câu 12 (HSG 12 Đăklăk 2011-2012). Đề hiđro hóa 1 mol ankan A thu được 1 mol hiđrocacbon B không no, thực hiện phản ứng ozon phân B cho ra 1 mol anđehit maleic và 2 mol anđehit fomic. Xác định công thức cấu tạo của hiđrocacbon A và B. Viết phản ứng xảy ra.

HƯỚNG DẪN

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CH3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

*

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

CO2 Câu 11. Phân tích một terpen A cho kết quả: %C = 88,235% (về khối lượng); MA = 136 (g/mol); A có khả năng làm mất màu dung dịch Br2, tác dụng với brom theo tỉ lệ 1 : 2 nhưng không tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.

Ozon phân hoàn toàn A tạo ra hai sản phẩm hữu cơ là anđehit fomic và 3-axetyl-6-on-heptanal. Xác định công thức cấu tạo của A. HƯỚNG DẪN Đặt A: CxHy %C %H 88, 235 x : y = x:y= : :11,765 = 5 :8 ⇒ CT thực nghiệm (C5H8)n = 12 1 12 MA = 136 ⇒ CTPT A : C10H16 (số lk π + số vòng = 3) • A tác dụng Br2 theo tỉ lệ mol 1:2 ⇒ A có 2 liên kết π và 1 vòng • A không tác dụng với AgNO3/NH3 ⇒ A không có liên kết ba đầu mạch • Ozon phân hoàn toàn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ: anđehit fomic và 3-axetyl-6-on heptanal ⇒ CTCT A:

o

+ dd KMnO4 , t + HCl X  → Y (C 8 H 4 K 2 O 4 )  → C 8H 6O4

⇒ X có vòng benzen ⇒ X có công thức dạng: CH3-C6H4-CH3 Các phản ứng: t0 CH3-C6H4-CH3 + 4KMnO4  → KOOC-C6H4-COOK + 2KOH + 4MnO2 + 2H2O

KOOC-C6H4-COOK + 2HCl  → HOOC-C6H4-COOH + 2KCl Các CTCT có thể có của X:

-4-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn H 3C

CH3

CH3

H3C

CH3

CH3

o-xilen m-xilen Câu 14. Viết các phương trình hóa học trong sơ đồ sau đây:

p-xilen

HNO3 ®Æc/H2SO4®Æc Fe+ HCl Cl2 , ¸nh s¸ng NaOH,t X  → Y   → Z  → T  →M .

1:1 1:1

N

o

Ý

-L

0

t C6H5-CH3 + 2KMnO4  → C6H5COOK + 2MnO2 ↓ + KOH + H2O 0

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

t 3C6H5CH2CH2CH3 + 10KMnO4  → 3C6H5COOK + 3CH3COOK + 4KOH + 4H2O + 10MnO2 ↓ Câu 16 (HSG Hóa 12 Hải Dương 2017-2018). Oxi hóa hoàn toàn hiđrocacbon A hoặc B đều thu được CO2 và H2O có tỉ lệ mol tương ứng là 7 : 4. Hóa hơi hoàn toàn 13,8 gam A hoặc B đều thu được thể tích bằng với thể tích của 4,2 gam khí N2 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Cho 11,04 gam A tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 36,72 gam kết tủa; B không phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3, không làm mất màu dung dịch brom, bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 khi đun nóng. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo phù hợp của A và B. HƯỚNG DẪN Do khối lượng mol của A, B bằng nhau; khi đốt cháy A hoặc B đều thu được tỉ lệ mol CO2 và H2O như nhau ⇒ A và B có cùng công thức phân tử.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

0

t 3C6H5CH=CH2 + 10KMnO4  → 3C6H5COOK + 3K2CO3 + KOH + 10MnO2 ↓ + 4H2O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

-H

Ó

A

Câu 15. Viết các phương trình hoá học của các phản ứng có thể xảy ra khi cho stiren, toluen, propylbenzen lần lượt tác dụng với dung dịch KMnO4 (ở nhiệt độ thích hợp).

HƯỚNG DẪN Ở nhiệt độ thường, dung dịch KMnO4 chỉ phản phản ứng được với stiren. Khi đun nóng, dung dịch KMnO4 phản ứng được với cả ba chất: 3C6H5-CH=CH2 + 2KMnO4+ 4H2O  → 3C6H5-CH(OH)-CH2(OH) +2MnO2 ↓ +2KOH

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Biết rằng X, Z, T, M là các chất hữu cơ; Y có tên gọi là p-nitrotoluen.

HƯỚNG DẪN Các phương trình hóa học:

- Đặt công thức phân tử của A và B là CxHy (x, y > 0); MA = MB = Ta có: 12x + y = 92 (I) và

n CO2

n H2 O

=

13,8 = 92 (g/mol) 0,15

2x 7 = (II). Từ (I) và (II) ⇒ x =7; y = 8. y 4

Vậy công thức phân tử của A, B là C7H8.

-5-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Biện luận tìm công thức cấu tạo của A: •

A phản ứng với AgNO3/NH3 tạo thành kết tủa ⇒ A có liên kết -C≡CH.

nA = 0,12 mol. Giả sử A có a liên kết -C≡CH. Phương trình:

H

Ơ

N

C7H8 + aAgNO3 + aNH3 → C7H8-aAga ↓ + aNH4NO3 0,12 mol 0,12 mol 36,72 M kết tủa = = 306 ⇒ 92 + 107a = 306 ⇒ a = 2 ⇒ A có dạng HC≡C-C3H6-C≡CH. 0,12

N

Công thức cấu tạo phù hợp của A là

Y

HC≡C-CH2-CH2-CH2-C≡CH; HC≡C-C(CH3)2-C≡CH

B

0,012 → 0,012 k

A

10 00

5 ⇒ 1 chất có 1 lk π, 1 chất có a liên kết π, a ≥ 2.

3 8 Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 = 0,012 n = 0,032 ⇒ n = = 2,67 ⇒ chất có ít C hơn là C2, chất nhiều C hơn là Cn, 3 n Br2 = 0,012 k = 0,02 ⇒ k =

Ý

-H

Ó

(3 ≤ n ≤ 4).

Gọi x là số mol của chất Cn có trong 1 mol hỗn hợp ⇒ số mol của chất C2 là (1-x) Trường hợp C2 có 1 liên kết π (C2H4), Cn có a liên kết π

-L

• Nếu n = 3, ta có: n = 3x + 2(1-x) =

8 5 2 ; k = ax + 1(1-x) = ⇒ x = ; a = 2 ⇒ C3H4 3 3 3

Nếu n = 4, ta có: n = 4x + 2(1-x) =

TO

•

ÁN

Vậy hỗn hợp là: C2H4 (33,33%) và C3H4 (66,67%).

8 5 1 ; k = ax + 1(1-x) = ⇒ x = ; a = 3 ⇒ C4H4 3 3 3

ÀN

Vậy hỗn hợp là: C2H4 (66,67%) và C4H4 (33,33%).

Trường hợp C2 có a liên kết π, Cn có 1 liên kết π

8 ; k = 1x + a(1-x) = 3 8 • Nếu n = 4, ta có: n = 4x + 2(1-x) = ; k = 1x + a(1-x) = 3

D

IỄ N

Đ

• Nếu n = 3, ta có: n = 3x + 2(1-x) =

5 ⇒x= 3 5 ⇒x= 3

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

G

N

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Cn H 2n + 2 − 2k + k Br2 → Cn H 2n + 2 − 2k Br2k

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

0

t Phương trình: C6H5-CH3 + 2KMnO4  → C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O Câu 17 (HSG 12 Đăklăk 2009-2010). Hỗn hợp khí A (đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở không phân nhánh X, Y. Lấy 268,8 ml hỗn hợp A cho từ từ qua dung dịch brom, thấy có 3,2 gam brom phản ứng và không có khí thoát ra khỏi bình. Còn nếu đốt cháy 268,8 ml hỗn hợp A thì thu được1,408 gam CO2.

Xác định công thức phân tử của X, Y và tính thành phần phần trăm về số mol của X, Y trong A. HƯỚNG DẪN Số mol A = 0,012; số mol Br2 = 0,02; số mol CO2 = 0,032 (mol) Cho A phản ứng với dung dịch Br2 không thấy khí thoát ra khỏi bình chứng tỏ X, Y không no.

Gọi công thức chung X, Y là C n H 2n + 2 − 2k , k ≥ 1, n ≤ 4, k là số liên kết π trung bình.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

HC≡C-CH(CH3)-CH2-C≡CH; HC≡C-CH(C2H5)-C≡CH Biện luận tìm công thức cấu tạo của B • B không có phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3; không làm mất màu dung dịch brom; bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 ở khi đun nóng ⇒ B là C6H5-CH3 (toluen)

2 ; a = 3 ⇒ loại 3 1 ; a = 2 ⇒ C2H2 3

Vậy hỗn hợp là: C2H2 (66,67%) và C4H8 (33,33%).

Câu 18. Hỗn hợp N gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2. Cho m gam N vào bình kín có chứa một ít bột Ni làm xúc tác, nung nóng, thu được hỗn hợp M. Đốt cháy hoàn toàn M cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được một dung dịch có khối lượng giảm 21,45 gam. Nếu cho M đi qua bình đựng lượng dư dung dịch brom trong CCl4 thì có 24 gam brom phản ứng. Mặt khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp N đi qua bình đựng dung dịch brom dư trong CCl4, thấy có 64 gam brom phản ứng. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tìm giá trị của V. -6-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

H N Y

114x + 94y −18z = 21, 45 x = 0,15 100.(3x + 2y) − [44(3x + 2y) + 18(3x + y + z) = 21, 45    ⇔ x + 2y = z + 0,15 ⇒ y = 0,075  x + 2y = z + 0,15 0, 4(x + y + z) = 0,5(x + 2y)  z = 0,15  0,1x + 0,6y − 0,4z = 0 

Ơ

N

HƯỚNG DẪN Quy C4H10 thành 2C2H2.3H2 ⇒ Hỗn hợp: C3H6: x mol, C2H2: y mol và H2: z mol C3H6 + 9/2O2 → 3CO2 + 3H2O (1) x → 4,5x C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O (2) y → 2,5y H2 + 1/2O2 → H2O (3) z → 0,5z Từ các dữ kiện đề cho ta lập được hệ:

ÁN

TO

Đặt công thức của X là CxHy tính được: x =

D

IỄ N

Đ

ÀN

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

-H

Ý

-L

n CO2 = n BaCO3 = 0,4(mol)  Trường hợp 1: Dung dịch Ba(OH)2 dư ⇒  42,4 − 0,4.44 = 1,378(mol)  n H2 O =  18 2n H2 O 2.1,378 Đặt công thức của X là CxHy dễ thấy: y = = = 27,56 (loại vì y phải nguyên) nX 0,1 • Trường hợp 2: Dung dịch Ba(OH2 phản ứng với CO2 tạo ra hai muối Ba(HCO3)2 và BaCO3 ta tính được: n CO2 = 0,8(mol) ; n H 2O = 0,4(mol)

•

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Ni, t 0

→ CH3-CH2-CH2-CH3 C4H8 + H2  • Sản phẩm từ D, E là cặp đồng phân hình học. Nhiệt độ sôi của E cao hơn → E là cis-but-2-en; D là transbut-2-en.

Suy ra A phải là but-1-en và C phải là 2-metylpropen.

Câu 20. Đốt cháy hoàn toàn 10,4 gam một hiđrocacbon X rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình 1 chứa H2SO4 đặc và bình 2 chứa 600 ml dung dịch Ba(OH)2 1M. Sau phản ứng, khối lượng bình 1 tăng 5,4 gam, bình 2 tăng 37 gam đồng thời xuất hiện 78,8 gam kết tủa. a) Xác định công thức phân tử của X. Biết khi làm bay hơi 10,4 gam X thu được thể tích khí bằng thể tích của 3 gam C2H6 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. b) X có một đồng phân X1 (có trong chương trình THPT), biết rằng khi cho 3,12 gam X1 phản ứng vừa đủ với 96 gam dung dịch Br2 5% trong bóng tối. Nhưng 3,12 gam X tác dụng tối đa với 2,688 lít H2 (đktc) khi đun nóng có xúc tác Ni. Viết công thức cấu tạo và gọi tên X1.

HƯỚNG DẪN a) Từ VX = VC 2 H6 ⇒ n X = n C 2 H6 = 0,1(mol) và m CO2 + m H2 O = 5,4 + 37 = 42,4(gam)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Vậy: V = 22,4(4,5.0,15 + 2,5. 0,075 + 0,15.0,15) = 21 lít.

Câu 19. A, B, C, D, E, F là các đồng phân có công thức phân tử C4H8. A, B, C, D, E đều làm mất màu dung dịch brom còn F thì không. D và E là cặp đồng phân hình học. Hỗn hợp chứa A, D, E phản ứng với H2/Ni, t0 chỉ thu được một sản phẩm. B không làm mất màu dung dịch KMnO4. Nhiệt độ sôi của E cao hơn D. Xác định các chất A, B, C, D, E, F. HƯỚNG DẪN • B làm mất màu dung dịch Br2 nhưng không mất màu dung dịch KMnO4 → B là metylxiclopropan. xiclo-C3H5 -CH3+ Br2 → CH3-CHBr-CH2-CH2Br • F không làm mất màu dung dịch Br2 → F là xiclobutan.

• A, D, E phản ứng với H2 chỉ thu được một sản phẩm → A, D, E có cùng mạch cacbon (anken không nhánh).

n CO2

=

nX

2n H2 O 2.0, 4 0,8 = 8; y = = = 8 . Vậy X là C8H8.

0,1 nX 0,1

b) n X = n Br2 = 0,03(mol) ⇒ X có 1 lên kết pi kém bền (dạng anken).

n H 2 = 4n X ⇒ X có 4 liên kết pi mà X là hợp chất có trong chương trình THPT nên X là stiren: C6H5-CH=CH2

-7-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TR ẦN

⇒ x = 2, 6875 ⇒ k = 1, 6875

N

5,8 − 0, 64 = 0, 43 mol 12

Bảo toàn mol liên kết π: k.0,16 = n H2 pu + n Br2 ⇒ n Br2 = 0,13 ⇒ m Br2 = 20,8 gam.

A

10 00

B

Câu 23. Hiđrocacbon C7H12 (A) bị oxi hóa bằng axit cromic tạo ra axit xiclopentancacboxylic, (A) tác dụng với H2SO4 đặc rồi thủy phân thu được ancol C7H14O, ancol này cho phản ứng iođofom. Viết cấu tạo của hiđrocacbon trên và viết các phương trình phản ứng để giải thích.

HƯỚNG DẪN Ta thấy: (A) có ∆ = 2 , có chứa vòng 5 cạnh, vậy A có 2 nguyên tử C trên nhánh tạo 1 liên kết đôi C=C. Vậy A là

-H Oxi hóa

COOH

-L

Ý

CH=CH2

(vinyl xiclopentan)

Ó

CH=CH2

H2SO4

CH(SO4H)-CH3

CH(OH)-CH3

H2O

3I2+4NaOH

CH(SO4H)-CH3

CH(OH)-CH3

COONa +CHI

3+3NaI+4H2O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

CH=CH2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Trong X: nH = 4nX = 0,64 mol ⇒ nC =

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đặt CTTQ chung của hỗn hợp X là C x H 4 : 0,16 mol

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

Đ ẠO

⇒ mT = mC + mH =2,4 gam ⇒ mF = ∆mbình tăng + mT = 6,08 gam ⇒ nF= 0,16 = nX ⇒ n H2 phản ứng = 0,14

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 21. Ankađien A có công thức phân tử C8H14 tác dụng với dung dịch Br2 theo tỷ lệ mol 1: 1 sinh ra chất B. Khi đun A với dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4 loãng, sinh ra ba sản phẩm hữu cơ là CH3COOH, (CH3)2C=O, HOOC-CH2-COOH. Xác định công thức cấu tạo của A, B và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

HƯỚNG DẪN Đun A với dung dịch KMnO4 trong H2SO4 sinh ra: CH3COOH, (CH3)2C=O, HOOC-CH2-COOH nên công thức cấu tạo của A là (CH3)2C=CH-CH2-CH=CH-CH3; B là (CH3)2CBr-CHBr CH2-CH=CH-CH3 hoặc (CH3)2C = CHCH2-CHBr-CHBr-CH3 Phương trình: 5(CH3)2C=CH-CH2-CH=CH-CH3 + 14KMnO4 + 21H2SO4  → 5(CH3)2CO + 5CH2(COOH)2 + 5CH3COOH + 14MnSO4 + 7K2SO4 + 21H2O Câu 22. Hỗn hợp X gồm các hiđrocacbon mạch hở: CH4, C2H4, C3H4 và C4H4. Nung nóng 6,72 lít hỗn hợp E chứa X và H2 có mặt Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp F có tỉ khối so với hiđro bằng 19. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy lượng Br2 phản ứng là a gam; đồng thời khối lượng bình tăng 3,68 gam. Khí thoát ra khỏi bình (hỗn hợp khí T) có thể tích là 1,792 lít chỉ chứa các hiđrocacbon. Đốt cháy toàn bộ T thu được 4,32 gam nước. Thể tích các khí đều đo ở đktc. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của a.

HƯỚNG DẪN T là hiđrocacbon no ⇒ n CO2 = 0,24 - 0,08 = 0,16

Câu 24. Chất hữu cơ X có công thức phân tử là C9H9Cl. Khi oxi hóa X bằng dung dịch KMnO4 trong H2SO4, đun nóng thì thu được axit benzoic. X tác dụng được với dung dịch NaOH cho hai sản phẩm X1, X2 đều có công thức phân tử là C9H10O. Xác định công thức cấu tạo của X, X1, X2 và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

HƯỚNG DẪN C9H9Cl có số liên kết π + số vòng no là 5 +

KMnO4 /H → C6H5COOH ⇒ A2 có 1 nhánh ở vòng benzen • A2  + NaOH → X2, Y2 có công thức phân tử C9H10O ⇒ A2: C6H5-CH=CH-CH2Cl (có 2 dạng cis và trans) • A2  X2, Y2 lần lượt là: C6H5-CH=CH-CH2OH (có 2 dạng cis và trans) và C6H5-CH(OH)CH=CH2

-8-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Phương trình: 5C6H5–CH=CH-CH2Cl + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5C6H5-COOH + 4K2SO4+ 8MnSO4 + 5ClCH2COOH + 12H2O

G

N

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ TH2: Ba(OH)2 phản ứng dư: thì số mol CO2 bằng số mol kết tủa: n CO2 = 0,025 mol

806, 4.672 672 = 0,02 (mol); n hiđrocacbon không no= - 0,02 = 0,01 (mol) 1209, 6.22400 22400

-H

n ankan=

Ó

A

Cả hai trường hợp đều cho số mol CO2 nhỏ hơn số mol H2O. Do đó hỗn hợp A phải có ankan và hiđrocacbon không no.

Tìm số mol hiđrocacbon trong 672 ml:

-L

Ý

Khối lượng dung dịch tăng sau phản ứng với brom là khối lượng của hiđrocacbon không no. Vậy khối lượng của nó trong 672 ml là:

ÁN

m hiđrocacbon không no =

0, 468.672 = 0,26 gam 1209, 6

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Tìm công thức phân tử hiđrocacbon không no: Đặt CTC hiđrocacbon không no là: CnH2n+ 2-2a (với n ≥ 2 và a ≥ 1) 0, 26 Ta có: 14n + 2 – 2a = = 26 ⇔ 7n – a = 12 ⇒ chỉ có: n = 2 và a = 2 là thỏa mãn.

0,01 Vậy CTPT của hiđrocacbon không no là: C2H2 (X) Tìm công thức phân tử và số mol hiđrocacbon no:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

o

t CH3-CH=CBr-CH3 + NaOH  → CH3-CH2-CO-CH3+ NaBr Câu 26 (HSG Thái Nguyên 2010). Hỗn hợp A gồm 3 hiđrocacbon X, Y, Z (Y và Z là đồng đẳng kế tiếp). Đốt cháy hoàn toàn 672 ml A rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình I chứa 52,91 gam dung dịch H2SO4 98%, bình II chứa 437,5 ml dung dịch Ba(OH)2 0,08M. Kết thúc thí nghiệm nồng độ H2SO4 ở bình I còn 96,2%. Bình II xuất hiện 4,925 gam kết tủa. Mặt khác, khi dẫn 1209,6 ml A đi qua bình chứa dung dịch brom, nhận thấy sau phản ứng dung dịch này bị nhạt màu, khối lượng dung dịch tăng thêm 0,468 gam và có 806,4 ml khí thoát ra khỏi bình. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z và phần trăm thể tích các khí trong A, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn và các khí đều đo ở đktc.

HƯỚNG DẪN 4,925 n H2O = 0,055 (mol); n Ba (OH)2 = 0,08 . 0,4375 = 0,035 (mol); n BaCO3 = = 0,025(mol) 197 + TH1: Ba(OH)2 phản ứng hết: n CO2 = 0,045 mol

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

o

t CH3-CH2-CH=CHBr + NaOH  → CH3-CH2-CH2-CH=O + NaBr

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Các phương trình phản ứng :

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 25. X, Y, Z, T là các đồng phân có công thức chung C4H7Br. Đun nóng X hoặc Y với dung dịch NaOH đều thu được anđehit butiric, đun nóng Z hoặc T với dung dịch NaOH đều thu được etylmetylxeton. X bền hơn Y, Z bền hơn T. Viết công thức cấu trúc X, Y, Z, T và các phản ứng xảy ra.

HƯỚNG DẪN Công thức cấu trúc X, Y, Z, T:

Theo bài ra thì hiđrocacbon no đó là Y và Z, có CTC là: Cm H 2m + 2 (với m > 1)

0, 02m = 0, 045 − 0, 01.2

 m = 1, 25 ⇒ 0, 02m = 0, 025 − 0, 01.2  m = 0, 25 ( loaïi)

Số mol CO2 của nó khi đốt cháy là: 

Vậy CTPT 2 ankan Y và Z là: CH4 và C2H6 có số mol lần lượt là x và y mol . Ta có hệ:

 x + 2 y = 0, 045 − 0, 01.2  x = 0, 015 ⇒   4 x + 6 y = 0, 055.2 − 0, 01.2  y = 0, 005 -9-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

0

 → B (C9H12) ⇒ A có một liên kết đôi ở nhánh.

B (C9H12) + O2 (H2SO4)  → axeton ⇒ B là cumen A (C9H10) + H2 (Ni, t0 )

CH3

-H

Ó

CH2

Ý

C

A

B là Isopropyl benzen H3C

H 3C

C

+

-L ÁN

H3C

TO

C

CH2

CH2

Fe, t0

CH2

C

A là isopropenyl benzen

+ Br2

H3C

H3C

B

CH

10 00

H3C

CH

HBr

Br CH3

Ni, t0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Câu 28. Hiđrocacbon (A) có công thức phân tử là C9H10. (A) có khả năng tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe, t0.

Hiđro hóa (A) với xúc tác Ni, t0 thu được (B) có công thức phân tử là C9H12. Oxi hoá (B) bằng O2 trong H2SO4 thu được axeton. Xác định công thức cấu tạo, gọi tên (A), (B) và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

HƯỚNG DẪN A (C9H10) + Br2 khan (bột Fe, t0) ⇒ A có vòng benzen.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

 → C6H5-CH2-CBr2-CHBr2 t0 → 3C6H5COOK + 5K2CO3 + KHCO3 +14MnO2 + 4H2O 3C6H5-CH2-C ≡ CH +14KMnO4  0 t MnO2 + 4HCl  → MnCl2 + Cl2 + 2H2O C6H5COOK + HCl  → C6H5COOH ↓ + KCl K2CO3 + 2HCl  → 2KCl + H2O + CO2 KHCO3 + HCl  → KCl + H2O + CO2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C6H5-CH2-C ≡ CH + 2Br2

Y

N

H

t → C6H5-CH2-C ≡ CAg ↓ + NH4NO3

U

C6H5-CH2-C ≡ CH + AgNO3 + NH3

Ơ

N

Vậy ta tính được phần trăm thể tích mỗi khí như sau: C2H2 (33,33%); CH4 (50,0%); C2H6 (16,67%).

Câu 27. Hợp chất A có công thức C9H8 có khả năng kết tủa với dung dịch AgNO3 trong NH3 và phản ứng với brom trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1 : 2. Đun nóng A với dung dịch KMnO4 tới khi hết màu tím, rồi thêm lượng dư dung dịch HCl đặc vào hỗn hợp sau phản ứng thấy có kết tủa trắng là axit benzoic đồng thời giải phóng khí CO2 và Cl2. Xác định công thức cấu tạo của A và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

HƯỚNG DẪN A tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 suy ra A có liên kết ba đầu mạch. A tác dụng với Br2/CCl4 theo tỷ lệ mol 1:2. Vậy A có hai liên kết π ở gốc hidrocacbon mạch hở.

Công thức cấu tạo của A là : C6H5−CH2−C ≡ CH Các phương trình phản ứng :

D

IỄ N

Đ

ÀN

+ H2

H3 C

CH

CH3

OH

+ O2

H2SO4, t0

+

CH3COCH3

Câu 29. Cho hiđrocacbon X tác dụng với dung dịch brom dư được dẫn xuất tetrabrom chứa 75,8% brom (theo khối lượng). Khi cộng brom (1:1) thu được cặp đồng phân cis-trans.

1. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và gọi tên của X. - 10 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 2. Viết phương trình của X với: a) Dung dịch KMnO4 (trong môi trường H2SO4). b) Dung dịch AgNO3/NH3. c) H2O (xúc tác Hg 2 + / H + ). d) HBr theo tỉ lệ 1:2.

HƯỚNG DẪN 1. Hiđrocacbon X: CxHy

N

80.4 .100 = 75,8 ⇒ 12x + y = 102 12 x + y + 320

Ơ

CxHy + 2Br2 → CxHyBr4 ; theo giả thiết: %Br =

Y

N

H

Giá trị thỏa mãn: x = 8 , y = 6. CTPT của X: C8H6 (∆= 6).

Vì X có khả năng phản ứng với brom thoe tỉ lệ 1 : 1 và 1 : 2 chứng tỏ phân tử X có 2 liên kết π kém bền và 1 nhân thơm. Vậy X là phenylaxetilen:

+ NH4NO3

C CH 2+

N

O C CH3

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ AgNO3 + NH3 → +

Br C CH3 Br

C CH

TR ẦN

Hg / H → + H2O 

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

+ 2HBr → Câu 30. Hiđrocacbon A là một chất rắn có tính dẻo, đàn hồi (11,76% H theo khối lượng) có trong mủ cây cao su.

Ozon phân A cho C16H16O6, khi cho một mol chất này vào nước nóng thu được 2 mol anđehit levulinic HOC[CH2]2COCH3. Hiđrocacbon B (11,11% H theo khối lượng) là chất tổng hợp đầu tiên có thành phân giống A nhưng không có tính dẻo và tính đàn hồi giống như A. B được tạo thành khi đun nóng hiđrocacbon C có mặt natri; C có thành phần định tính giống B. a) Cho biết CTCT của A, B, C b) Sự vắng mặt của axetylaxeton trong sản phẩm của chúng chứng tỏ A có đặc trưng gì?

HƯỚNG DẪN a) Công thức thực nghiệm của A là (C5H8)x, nó là cao su tự nhiên. Các công thức thực nghiệm của B và C lần lượt là (C2H3)y. B là cao su tổng hợp polibutađien còn C là buta-1,3-đien. b) Sự vắng mặt của axetylaxeton trong sản phẩm ozon phân chứng tỏ cao su thiên nhiên có cấu trúc “đầu - đầu”

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

+ 4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O CAg

G

C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

+ 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5 C CH

Đ ẠO

COOH

C CH

5

TP

2. Phương trình phản ứng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C CH

Câu 31 (HSG 12 Đăklăk 2011-2012). Hiđrocacbon A có d A

O2

= 2,5. Xác định công thức cấu tạo của A biết 1 mol

+ ddKMnO 4 A  → 2 mol CO2 + 2 mol axit oxalic. A có đồng phân hình học không? Nếu có hãy viết các đồng phân H SO 2

4

hình học của A và gọi tên A.

HƯỚNG DẪN

- 11 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn x = 6 ⇒ C6 H 8 y = 8

CxHy: 12x + y = 80 ⇒ 

1 mol A + dd KMnO4/H2SO4 → 2 mol CO2 + 2mol HOOC – COOH A phải có nhóm CH2= và 2 nhóm =CH-CH=

2.6 + 2 − 8 =3 2

CH2

Ơ

C

CH CH2

H CH trans-hexa-1,3,5-trien

H

CH CH2 CH cis-hexa-1,3,5-trien

C

N

H

U

CH2

H

C C

Y

H

N

A có CTCT: CH=CH-CH=CH-CH=CH2. (hexa-1,3,5-trien) A có đồng phân hình học:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

CH3 C CH C CH CH3

CH3 CH CH C C CH3

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Câu 32 (HSG Lý Thái Tổ-Bắc Ninh 2014-2015). Anken A có công thức phân tử là C6H12 có đồng phân hình học, khi tác dụng với dung dịch Brom cho hợp chất đibrom B. Cho B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng, thu được ankađien C và một ankin D. Khi C bị oxi hoá bởi dung dịch KMnO4/H2SO4 và đun nóng thu được axit axetic và CO2. a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A, C, D. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. b) Viết các đồng phân hình học của C. HƯỚNG DẪN a) C6H12 có đồng phân hình học nên có thể có các CTCT sau: (1) CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3.

(2) CH3-CH2-C(CH3)=CH-CH3.

(3) CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3.

(4) CH3-CH(CH3)-CH=CH-CH3.

Do B tác dụng với KOH/ancol tạo ankin D nên A không thể là (2) Do C oxi hoá tạo axit axetic và CO2 nên C phải là: CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexa-2,4-đien) Ankin D là: CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 (hex-3-in) Vậy A phải là (3): CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 (hex-3-en) Các phương trình: CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 + Br2 → CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3. ancol CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3 + KOH  → CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr + 2H2O 5CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 18KMnO4 +27H2SO4 → 10CH3COOH + 10CO2 + 9K2SO4 + 18MnSO4 +3H2O b) Viết các đồng phân hình học của C: 3 đồng phân hình học là: cis-cis; cis-trans; trans-trans Câu 33. Oxi hóa hoàn toàn 1,64 lít một hiđrocacbon A ở 1270C và 2,0 atm. Sản phẩm cháy thu được dẫn qua bình chứa nước vôi trong dư thu được 80 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 47,8 gam. Ozon phân khử A thu được hỗn hợp các chất CH3-CHO, (CH3)2C=O, OHC-COCH3 theo tỉ lệ mol 1:1:1. a) Xác định CTCT và gọi tên A. b) Viết công thức các đồng phân lập thể ứng với CTCT của A vừa tìm được ở trên. Xác định cấu hình của chúng.

HƯỚNG DẪN 80 47,8 − 0,8.44 P.V 2.1,64 a) n A = = 0,8(mol) ; n H 2O = = 0,7 (mol) = = 0,1(mol) ; n CO 2 = n CaCO3 = 100 18 R.T 0,082.(127 + 273) Vậy A là C8H14 (2,3-đimetylhexa-2,4-đien hoặc 2,4-đimetylhexa-2,4-đien):

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Công thức phân tử của A là C6H8 ⇒ ∆ =

CH3

CH3CH3

CH3

D

IỄ N

Đ

b) Với mỗi đồng phân cấu tạo ta có hai đồng phân hình học cis (Z) và trans (E)

H3 C H

H C C C C H3C

H

H CH3 CH3

H3C

C C C C H3C

H3C CH3

H3C

H C C C C H3 C

CH3

H3 C CH3 H

H3 C

H C C

H C C

H3C

CH3

Câu 34. Hai hiđrocacbon A, B đều có cùng công thức phân tử C7H14. Xác định công thức cấu tạo của A, B biết: • Oxi hóa A bằng dung dịch KMnO4/H2SO4 tạo ra hai chất là CH3CH2COCH3 và CH3CH2COOH. • B có cấu tạo mạch thẳng và khi oxi hóa B bằng dung dịch K2Cr2O7/HCl tạo CO2.

Xác định cấu tạo và gọi tên A, B. Viết các phản ứng xảy ra.

- 12 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Y

N

H

Ơ

N

HƯỚNG DẪN A là 3-metylhex-3-en; B là hept-1-en; các phương trình phản ứng: 5CH3-CH2-CH=C(CH3)-CH2-CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5CH3-CH2-COOH + 5CH3-CH2-CO-CH3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 9H2O 3CH2=CH-[CH2]4-CH3 + 5K2Cr2O7 + 40HCl → 3CH3-[CH2]4-COOH + 10CrCl3 + 3CO2 + 10KCl + 23H2O Câu 35. Hỗn hợp khí A ở điều kiện tiêu chuẩn gồm hai olefin. Để đốt cháy hết 7 thể tích A cần 31 thể tích O2 (các thể tích đo ở cùng điều kiện). Biết olefin chứa nhiều cacbon hơn chiếm khoảng 40%-50% thể tích hỗn hợp A. Xác định công thức phân tử của hai olefin.

HƯỚNG DẪN 62 Đặt công thức chung hai anken: Cn H 2n ; bảo toàn oxi cho phản ứng cháy: 7n.2 + 7n = 31.2 ⇒ n = = 2,95 21 Vậy hỗn hợp gồm C2H4 và anken còn lại là CmH2m.

Trong 7 thể tích A thì 2,8 < VCm H 2 m < 3,5 nên bảo toàn nguyên tố C ta tìm được: 3,9 < m < 4,375. Vậy anken còn

G

TR ẦN

Gọi x, y lần lượt là số mol của CnH2n+2-2a và CmH2m+2-2b trong hỗn hợp.

• TH1: a = 0; b = 2. ta có hệ

Hai hiđrocacbon là: C5H12 và C5H8.

• TH2: a =1; b = 2. Ta có hệ.

10 00

B

  x + y = 0, 05 ⇒ 3n + 7m = 50 ⇒ n = m = 5 là nghiệm duy nhất thỏa mãn. 2 y = 0, 07  nx + my = 0, 25

-H

Ó

A

   x + y = 0, 05  x = 0, 03  x + 2 y = 0, 07 ⇒  y = 0, 02 ⇒ n = 7; m = 2 hoặc n = m = 5 (giống trường hợp 1)   nx + my = 0, 25 3n + 2m = 25

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Vậy: Hiđrocacbon là C5H12 và C5H8 hoặc C2H2 và C7H14.

Câu 37 (CASIO Bạc Liêu 2009-2010). Đốt cháy một hiđrocacbon A (khí) với oxi trong một bình kín. Nếu giữ nguyên nồng độ của A và tăng nồng độ oxi gấp đôi thì tốc độ phản ứng cháy tăng gấp 32 lần. Tìm công thức phân tử có thể có của A. HƯỚNG DẪN Đặt A: CxHy (y chẵn và y ≤ 2x + 2)  y y t0 → xCO2 + H2O CxHy +  x +  O2   4 2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

nA

N

n CO2

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Từ (1) ⇒ n =

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

3n + 1− a t0 → nCO 2 + (n + 1− a)H 2 O O2  (1) 2 0, 25 0, 23 = = 5 ; a = 5 + 1− = 1, 4 ⇒ Có một hiđrocacbon có hai liên kết π 0, 05 0, 05

Cn H 2n + 2 − 2a +

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

lại là C4H8.

Câu 36 (CASIO Vĩnh Phúc 2008-2009). Một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử mỗi chất chứa không quá một liên kết ba hay hai liên kết đôi, số nguyên tử cacbon mỗi chất tối đa là 7. Đốt cháy 0,05 mol hỗn hợp thu được 0,25 mol CO2 và 0.23 mol H2O. Xác định công thức cấu tạo của hai hiđrocacbon.

HƯỚNG DẪN Gọi công thức của hai hiđrôcacbon lần lượt là: CnH2n+2-2a và CmH2m+2-2b với n, m ≤ 7; a, b ≤ 2.

Công thức chung của hai hiđrocacbon là: Cn H 2n + 2 − 2a . Phương trình phản ứng:

D

IỄ N

Đ

y x+  y TH1:  x +  nguyên thì: v = k.C A .CO2 4  4 x+

y

Giả sử nồng độ oxi lúc đầu là a(M) thì v = k.C A .CO2 4 = k.C A .a x+

x+

y

Sau khi tăng nồng độ oxi gấp đôi thì v ' = k.C A .CO2 4 = k.C A .(2a)

y 4

x+

y 4

y

x+ v' y = 2 4 = 32 ⇒ x + = 5 ⇒ 3 ≤ x < 5 v 4 Trường hợp này nhận được nghiệm C3H8 hoặc C4H4.

tốc độ phản ứng cháy tăng gấp 32 lần nên:

- 13 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn y 2(x + )  y TH2:  x +  bán nguyên thì: v = k.C 2A .CO2 4  4 x = 2 y Lập luận tương tự ở trên ta có: 2(x + ) = 5 ⇒  ⇒ C2 H 2  y = 2 4

c) M Z = 44 ⇒ Z chỉ có chứa C3H8 ⇒ n H2 = 0,6(mol) ⇒ VH2 = 13,44 (lít).

10 00

B

Câu 39. Hỗn hợp hơi X gồm hiđro, một anken, một ankin có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử, có tỉ khối so với hiđro bằng 7,8. Sau khi dẫn hỗn hợp qua Ni nung nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với hỗn hợp X là 20 . Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của anken, ankin và phần trăm theo

A

9

thể tích mỗi chất trong hỗn hợp X.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

HƯỚNG DẪN Đặt công thức anken và ankin lần lượt là CnH2n và CnH2n-2 (n ≥ 2) 20 104 M X = 7,8.2 = 15,6(g / mol) ; M Y = .15,6 = (g / mol) 9 3 15,6 Giả sử có 1 mol X thì mX = mY = 15,6 (gam) ⇒ n Y = = 0,45(mol) ⇒ n H2 ( p/u ) = n X − n Y = 0,55(mol) 104 3 C n H 2n : x (mol)  Vậy đặt trong 1 mol hỗn hợp đầu có C n H 2n−2 : y (mol)  H 2 : 1 − x − y (mol) Trường hợp 1: H2 phản ứng hết; ta lập được hệ: 14,5 + 2y x + y = 0,45 mà 0 < y < 0,45 nên 2,3 < n < 2, 44 ⇒ n = 2 ⇒n= 14n(x + y) − 2y = 14,5 6,3 104 Loại trường hợp này vì C2H2; C2H4 đều có M < .

3 x + 2y = 0,55 Trường hợp 1: H2 dư; anken và ankin phản ứng hết; ta lập được hệ:  14nx + (14n − 2)y + 2(1 − x − y) = 15,6 (*) 14,7 Thay x = 0,55 – 2y vào (*) rút ra: n = mà 0 < y < 0,275 nên 1,91 < n < 3,82 7,7 −14y Chọn n = 3; thay vào có hai chất cần tìm là C3H6 (15%) và C3H4 (20%); %VH2 = 65% .

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

G

N

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Trong Y có % VC3H4 = %VC3H6 = 40%; % VC3H8 = 20% .

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1,7.2 −1,0 = 1,2(mol) . So sánh thấy n CO2 > n H2O nên A và B phải là anken với 2 ankin hoặc ankan với ankin; mặt khác A và B cùng số C và hơn kém nhau 1 liên kết π nên A, B là C3H4 (a mol) và C3H6 (b mol). Giải hệ  a + b = 0, 4 ⇒ a = b = 0,2(mol) ⇒ % VC3H4 = %VC3H6 = 50% 2a + 3b = n H2O = 1  b) Dễ dàng tính được mol CO2 và mol H2O do riêng D cháy tạo ra thêm là 0,3 và 0,4 mol. Vậy D là ankan CnH2n+2 n CO2 0,3 n= = = 3 nên D là C3H8: 0,1 mol n ankan D 0, 4 − 0,3

Bảo toàn oxi tính được: n CO2 =

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 38 (CASIO Tây Ninh 2013-2014). X là hỗn hợp chứa hai hiđrocacbon A, B có cùng số nguyên tử cacbon và hơn kém nhau 1 liên kết π. Đốt cháy 8,96 lít hỗn hợp X cần vừa đủ 38,08 lít O2 và sản phẩm cháy khi dẫn qua bình P2O5 thì làm khối lượng chất này tăng thêm 18,0 gam. a) Xác định công thức phân tử của A, B và phần trăm theo thể tích của chúng trong hỗn hợp X. b) Thêm hiđrocacbon D vào 8,96 lít hỗn hợp X được hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 66 gam CO2 và 25,2 gam H2O. Xác định công thức của D và phần trăm theo thể tích các chất trong hỗn hợp Y. c) Cho V lít H2 vào hỗn hợp Y rồi cho qua bột Ni nung nóng thu được khí Z có tỉ khối so với CO2 bằng 1.

Tính V. (Cho biết thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn) HƯỚNG DẪN a) nX = 0,4 (mol); n H2O = 1(mol) ; n O2 = 1,7 (mol)

- 14 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Câu 40 (HSG 12 Nghệ An bảng A 2011-2012).

1. Viết các phương trình phản ứng (dưới dạng công thức cấu tạo) theo sơ đồ sau: 0

0

0

0

N Y

CH CH CH2 + CH CH2

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

HS tự tính phần trăm khối lượng và thể tích.

Câu 42. Trong một bình kín dung tích không đổi chứa hỗn hợp X gồm 0,07 mol CH≡CH; 0,05 mol CH≡C– CH=CH2; 0,1 mol H2 và một ít bột Ni. Nung nóng bình để thực hiện phản ứng thu được hỗn hợp Y gồm 7 hiđrocacbon có tỉ khối hơi đối với H2 là 19,25. Bằng phương pháp thích hợp tách lượng hỗn hợp Y thu được m gam hỗn hợp Y1 (gồm CH≡CH và CH≡C–CH=CH2) và 1,568 lít hỗn hợp khí Y2 (đktc) gồm 5 hiđrocacbon. Biết toàn bộ lượng hỗn hợp Y2 tách được có khả năng phản ứng với tối đa 600 ml dung dịch Br2 0,1M. Tính m.

HƯỚNG DẪN Bảo toàn khối lượng: mY = mX = 0,07.26 + 0,05.52 + 0,1.2 = 4,62 gam 4,62 M Y = 19, 25.2 = 38,5 ⇒ n Y = = 0,12(mol) 38,5 n H2 (p/ u) = n X − n Y = (0,07 + 0,05 + 0,1) − 0,12 = 0,1(mol)

⇒ n π /Y = n π / X − n H 2 ( p/u ) = 0,07.2 + 0, 05.3 − 0,1 = 0,19(mol)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

 CH 4 :0, 2 (mol) 16x + 28y + 26z = 8, 6   ⇒ C2 H 4 :0,1(mol)  y + 2z = n Br2 = 0,3 C H :0,1(mol)   2 2  n ↓= 1 4 n X ⇒ x + y + z = 4z

10 00

CH 4 :x (mol)  Đặt hỗn hợp X C2 H 4 : y (mol) từ đề có hệ C H :z (mol)  2 2

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Câu 41. Cho hỗn hợp X gồm CH4, C2H4 và C2H2. Lấy 8,6 gam X tác dụng hết với dung dịch brom (dư) thì khối lượng brom phản ứng là 48 gam. Mặt khác, nếu cho 13,44 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 36 gam kết tủa. Tính phần trăm theo khối lượng và theo thể tích của mỗi chất trong X.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

G

+ 4H2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

CH2

H

t , xt nCH2=CH-CH=CH2 + nC6H5-CH=CH2  → -[CH2-CH=CH-CH-CH(C6H5)-CH2]- (cao su buna-S)

U

2.

Ơ

N

+ Br2 O2 ,Cu ,t + ddAgNO3 / NH3 CH 3OH , xt ,t + ddNaOH,t ddHCl C3H6  E + → A  → B + → D → → F +  → G (đa chức) 2. Khi đồng trùng hợp buta–1,3–đien với stiren, ngoài cao su Buna–S còn có một số sản phẩm phụ, trong đó có chất A mà khi hiđro hóa hoàn toàn chất A thu được chất B (đixiclohexyl). Viết phương trình hóa học của các phản ứng tạo thành cao su Buna–S, A và B dưới dạng công thức cấu tạo.

HƯỚNG DẪN 1. C3H6 là xiclopropan; A là Br-[CH2]3-Br; B là HO-[CH2]3-OH; D là OHC-CH2-CHO; E là CH2(COONH4)2; F là CH2(COOH)2; G là CH2(COOCH3)2.

D

IỄ N

Đ

ÀN

HC ≡ CH :x (mol) Đặt hỗn hợp Y1  ta có hệ HC ≡ C − CH = CH 2 :y (mol) x + y = n Y − n Y = 0,12 − 0,07 = 0,05 x = 0,02 2  ⇒ m = 26.0,02 + 52.0,03 = 2,08 (gam). ⇒   n π /Y1 = n π / Y − n π /Y2 ⇒ 2x + 3y = 0,19 − 0,06 = 0,13  y = 0,03 Câu 43. Một bình kín chỉ chứa các chất sau: axetilen (0,5 mol), vinylaxetilen (0,4 mol), hiđro (0,65 mol) và một ít bột niken. Nung nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 19,5. Khí X phản ứng vừa đủ với 0,7 mol AgNO3 trong dung dịch NH3, thu được m gam kết tủa và 10,08 lít hỗn hợp khí Y (đktc). Khí Y phản ứng tối đa với 0,55 mol Br2 trong dung dịch. Tính m.

HƯỚNG DẪN Bảo toàn khối lượng: mX = 0,5.26 + 0,4.52 + 0,65.2 = 35,1 (gam)

- 15 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 35,1 = 0,9 (mol) 39 n H 2 (p/ u) = n bd − n X = (0,5 + 0, 4 + 0,65) − 0,9 = 0,65(mol) . Vậy H2 đã phản ứng hết, X chỉ chứa các hiđrocacbon.

M X = 19,5.2 = 39 ⇒ n X =

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

∑

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Vì tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ số mol nên chọn nA = 1,5 (mol) và nB = 3,2 (mol). Xét hỗn hợp B: 10 O2 (32)  n O2 = 2(mol) ⇒ ⇒ n O = 7,6(mol) Trong 3,2 mol B có  38 n O = 1, 2(mol) 3  O3 (48) 6 2.1,5x + 0,75y = 7,6   n CO = 1,5x x = 26 ≈ 1,73 2   15 Đốt cháy A bằng hỗn hợp B thu được  (mol) ⇒ Ta có hệ  VCO2 1,5x 1,3 ⇒  n  = =   H2O = 0,75y = y 3, 2   VH2O 0,75y 1, 2 Vậy dễ thấy trong A phải có chứa CH4 và C2H2. Vì 1,5 lít A được đo ở điều kiện tiêu chuẩn: 6, 4286 6, 4286 Tính được: n HC≡CH = n AgC≡CAg = .22, 4 = 0,6 (lít) ⇒ VHC≡CH = 240 240 Khí thoát ra cuối cùng là CH4 (0,4 lít) nên thể tích hiđrocacbon còn lại là 0,5 lít.

26 Gọi công thức của hiđrocacbon còn lại là CxHy, BTNT cacbon: 0,4.1 + 0,6.2 + 0,5.x = 1,5. = 2,6 ⇒ x = 2 16 Bảo toàn nguyên tố hiđro: 0,4.4 + 0,6.2 + 0,5.y = 0,75.3,2.2 ⇒ y = 4. Vậy hiđrocacbon còn lại là C2H4.

Câu 45. Khi tiến hành trùng hợp buta-1,3-đien ngoài các sản phẩm polime người ta còn thu được một sản phẩm A. Xác định công thức cấu tạo của A biết: • A có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp.

• A tác dụng với H2 tạo ra đồng đẳng của xiclohexan.

• Khi bị oxi hóa bởi KMnO4/H2SO4 thu được sản phẩm HOOC-CH2-CH(COOH)-[CH2]2-COOH Viết các phản ứng xảy ra.

HƯỚNG DẪN Từ các dữ kiện đề cho ta xác định được A là vinyl xiclohexen. Các phương trình:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

dịch Br2 dư. Sau thí nghiệm thấy có 0,4 lít khí thoát ra, bình 1 xuất hiện 6,4286 gam bạc axetilenua (AgC≡CAg), bình 2 dung dịch bị nhạt màu. Biết tỉ khối của B so với H2 là 19. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z (Các thể tích khí đo ở đktc).

HƯỚNG DẪN Đặt công thức chung của X, Y, Z là C x H y

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Hỗn hợp Y phản ứng với tối đa 0,55 mol Br2 nên mol π trong Y cũng là 0,55.  AgC ≡ CAg :x (mol)  Đặt m gam kết tủa gồm: AgC ≡ C − CH = CH 2 :y (mol)  AgC ≡ C − CH 2 CH 3 :z (mol)  + + = = x = 0, 25 2x y z n AgNO3 0,7   ta có hệ 2x + 3y + 2z = 0,5.2 + 0, 4.3 − 0,65 − 0,55 = 1 (BT mol lk pi) ⇒  y = 0,1   x + y + z = 0,9 − 0, 45 = 0, 45 z = 0,1    mkết tủa = 0,25.240 + 0,1.159 + 0,1.161 = 92 (gam).

Câu 44. Hỗn hợp khí A gồm ba hiđrocacbon X, Y, Z. Hỗn hợp khí B gồm O2 và O3. Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích VA : VB = 1,5 : 3,2 rồi đốt cháy hoàn toàn thì chỉ thu được khí CO2 và hơi nước có tỉ lệ thể tích VCO2 : VH2O = 1,3 :1, 2 . Cho 1,5 lít A đi qua bình 1 đựng lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, bình 2 đựng dung

CH CH2 n

CH CH2 0

p, t , xt

n

- 16 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn CH CH2

CH2 CH3 + H2 0 Ni, t

CH CH2

CH2 CH CH2 CH2 COOH COOH

Ơ

5

5 HOOC

N

→ + 18KMnO4 + 27H2SO4 

C 2 H 6 : 0,11(mol) n = 2 ⇒ hỗn hợp A  ⇒ d A = 14,59 C 2 H 4 :0,075(mol) H2 b) Dung dịch X có C2H4Br2: 0,0625 mol C2H4Br2 + Ca(OH)2  → C2H4(OH)2 + CaBr2 → Ca(NO3)2 + 2AgBr CaBr2 + 2AgNO3  Vậy: mAgBr = 0,0625.2.188 = 23,5 gam.

Câu 47 (CASIO Long An 2012-2013). Hỗn hợp A gồm C2H2, C3H6 và C3H8. Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp A bằng lượng oxi vừa đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, dư và bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy bình 2 có 15,0 gam kết tủa và khối lượng tăng của bình 2 nhiều hơn so với khối lượng tăng của bình 1 là 4,26 gam. Nếu cho 2,016 lít hỗn hợp A phản ứng với 100,0 gam dung dịch brom 24% mới nhạt màu brom, sau đó phải sục thêm 0,896 lít khí SO2 nữa thì mới mất màu hoàn toàn, lượng SO2 dư phản ứng vừa đủ với 40,0 ml dung dịch KMnO4 0,1M. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn; tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A (các thể tích khí đều đo ở đktc).

HƯỚNG DẪN Theo đề: n CO2 = n CaCO3 = 0,15(mol) ⇒ m CO2 = 6,6(gam) ⇒ m H 2O = 6,6 − 4, 26 = 2,34(gam) ⇒ n H 2O = 0,13(mol)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

•

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

A

10 00

B

n CO = na + 2b − 0,0625.2 = 0, 245 na + 2b = 0,37 Xét phản ứng cháy ta có:  2 ⇔  ⇒ a = 0,11 (14n + 2).a + 28(b − 0,0625) = 3,65 14na + 2a + 28b = 5,4  Thay a = 0,11 vào lại tính được:0,11n + 2b = 0,37 ⇒ b = 0,185 – 0,055n > 0,0625 ⇒ n < 2,23 CH : 0,11(mol) • n = 1 ⇒ hỗn hợp A  4 ⇒ d A = 11, 25 C 2 H 4 :0,13(mol) H2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

→ CmH2m+2-2kBr2k CmH2m+2-2k + kBr2  Gọi c là số mol hiđrocacbon đã phản ứng với Br2 ta có hệ m = 2 10  kc = n = = 0,0625  Br  2 ⇒ Hiđrocacbon không no là CH2=CH2 ⇒ 14m = 30k − 2 ⇒ k = 1 160    (14m 2 2k).c 1,75 + − = = c 0,0625  

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

+ 9K2SO4 + 5CO2 + 18MnSO4 + 32H2O Câu 46 (HSG 12 Quảng Ninh bảng A 2012-2013). Dẫn hỗn hợp khí A gồm một hiđrocacbon no và một hiđrocacbon không no vào bình đựng nước brom chứa 10 gam brom. Sau phản ứng thấy khối lượng bình tăng lên 1,75 gam và dung dịch X. Đồng thời khí bay ra khỏi bình có khối lượng 3,65 gam. a) Đốt cháy hoàn toàn lượng khí bay ra khỏi bình thu được 10,78 gam CO2. Xác định công thức phân tử của các hiđrocacbon trên, và tính tỉ khối của hỗn hợp A so với H2. b) Cho một lượng vừa đủ nước vôi trong vào dung dịch X, đun nóng, sau đó thêm tiếp một lượng dư dung dịch AgNO3. Tính số gam kết tủa tạo thành.

HƯỚNG DẪN Cn H 2n +2 :a (mol) a) Đặt hỗn hợp A  Cm H 2m+2−2k :b (mol)

 C 2 H 2 :x (mol)  Đặt hỗn hợp A C3 H 6 :y (mol) ; bảo toàn nguyên tố C và H ta có: 2x + 3y + 3z = 0,15 (I) và x + 3y + 4z = 0,13 (II)  C3 H8 :z (mol)

Cho A tác dụng với dung dịch Br2 thì C3H8 không phản ứng: → C2H2Br4 C2H2 + 2Br2 

- 17 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn → C3H6Br2 C3H6 + Br2  → H2SO4 + 2HBr SO2 + Br2 + 2H2O  5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  → 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 Từ phương trình kết hợp với dữ kiện đề cho ta có: 0,12.(x + y + z) = 0,09.(2x + y) hay 2x – y – 4z = 0 (III) Giải hệ (I), (II), (III) tính được: x = 0,03 (mol); y = 0,02 (mol); z = 0,01 (mol) ⇒ %VC2H2 = 50% ; %VC3H6 = 33, 3333% ; %VC3H8 = 16, 6667% .

H Ư

TR ẦN

=

1 = 4 ; X là C4H10 và Y, Z là chất khí nên công thức chung của Y và Z là C 4 H y 0, 25

B

n CO2

10 00

Vì C(A) =

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

nA 27 M (Y, Z) = = 54 ⇒ y = 6 ⇒ phải có một chất là C4H8 (giả sử là Y); khi đó Z có thể là C4H2 hoặc C4H4 hoặc cả Y 0,5 và Z đều có cùng CTPT C4 H6 (Y, Z là đồng phân của nhau).  x = 1 C4 H8 :x (mol) x + y = 0,5  3 Trường hợp 1: Z là C4H2 ⇒ Hỗn hợp Y và Z  ta có hệ  ⇒ 8x + 2y = 6.0,5(BTNT H)  C4 H 2 :y (mol) 1  y = 6  Tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3: → AgC≡C-C≡CAg + 2NH4NO3 HC≡C-C≡CH + 2AgNO3 + 2NH3  1 m AgC≡C−C≡CAg = .264 = 44(gam) ≠ 32, 2(gam) ⇒ trường hợp này loại.

6 C H :z (mol) z + t = 0,5 z = 0,25 Trường hợp 2: Z là C4H4 ⇒ Hỗn hợp Y và Z  4 8 ta có hệ  ⇒  C 4 H 4 :t (mol) 8z + 4t = 6.0,5(BTNT H) t = 0, 25 Tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3: HC≡C-CH=CH2 + AgNO3 + NH3  → AgC≡C-CH=CH2 + NH4NO3 m AgC≡C−CH=CH2 = 0, 25.159 = 39,75(gam) ≠ 32, 2(gam) ⇒ trường hợp này cũng loại.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

14 56 = 56 ⇒ d A = = 28 H2 0, 25 2 b) Khí bay ra khỏi bình brom là ankan (giả sử là X). Ta có:  n X = 11, 2 = 0,5(mol) 29 22, 4 ⇒ M X (Cn H2 n+2 ) = = 58 ⇒ X là C4H10   0,5 = − = m 56 27 29(gam)  X

MA =

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

Bảo toàn khối lượng: m A + m B = m CO2 + m H 2O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

48 = 1, 25(mol) ⇒ n A = 0, 25(mol) 19, 2.2 ⇒ m A = m CO2 + m H 2O − m B = 44 + 18 − 48 = 14(gam)

nO/B = 1.2 + 1 = 3 (mol) ⇒ mB = 48 (gam) ⇒ n B =

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 48. A là một hỗn hợp khí (ở đktc) gồm 3 hiđrocacbon X, Y, Z mạch hở, thuộc 3 dãy đồng đẳng. B là hỗn hợp gồm oxi và ozon có tỉ khối hơi so với H2 bằng 19,2. Để đốt cháy hoàn toàn 1 mol A cần 5 mol hỗn hợp B và thu được số mol CO2 bằng số mol H2O. Cho 22,4 lít hỗn hợp A đi qua bình brom dư thấy có 11,2 lít khí bay ra và khối lượng bình brom tăng thêm 27,0 gam. Nếu cho 22,4 lít hỗn hợp A qua dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư) thấy tạo thành 32,2 gam kết tủa vàng (các thể tích khí đều đo ở đktc). a) Tính tỉ khối của A so với H2. b) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của X, Y, Z. c) Tính phần trăm theo thể tích mỗi khí trong A. HƯỚNG DẪN a) Đốt cháy hoàn toàn 1 mol A cần 5 mol hỗn hợp B và thu được số mol CO2 bằng số mol H2O nên ta giả sử đốt a mol A cần 5a mol B và thu được: n CO2 = n H 2O = 1(mol) . Bảo toàn nguyên tố oxi:

Vậy Y và Z đều có cùng CTPT C4H6 (giả sử Y là but-1-in: HC≡C-CH2-CH3); Z là CH3-C≡C-CH3 hoặc CH2=CHCH=CH2 hoặc CH3-CH=C=CH2 Tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3: → AgC≡C-CH2-CH3 + NH4NO3 HC≡C-CH2-CH3 + AgNO3 + NH3  32, 2 n Y = n ↓= = 0, 2(mol) ⇒ n Z = 0,3(mol) ⇒ phần trăm thể tích: %X = 50%; %Y = 20%; %Z = 30%.

161

- 18 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

N

H

Ơ

N

Câu 49. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A rồi dẫn sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong thấy khối lượng bình tăng thêm 2,624 gam. Lọc thu được 2,0 gam kết tủa và dung dịch B, đun sôi dung dịch B lại thu được thêm 1,0 gam kết tủa nữa. Cũng lượng A trên tác dụng với clo ở 3000C thu được hỗn hợp C gồm bốn dẫn xuất chứa clo của A là đồng phân của nhau với hiệu suất 100%. Tỉ khối hơi của C so với He nhỏ hơn 46,5. a) Xác định công thức cấu tạo của A. b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp C? Biết tỉ số tốc độ phản ứng thế hiđro ở cacbon bậc 1, 2, 3 lần lượt là 1 : 3,3 : 4.4. Đáp số: a) A là isopentan; b) %(1) = 15%; %(2) = 33%; %(3) = 22%; %(4) = 30%.

HƯỚNG DẪN → CaCO3 + H2O a) Ca(OH)2 + CO2  (1) → Ca(HCO3)2 Ca(OH)2 + 2CO2  (2)

(2)

CH3

CH3 CH CH2 CH3

0

10 00

300 C → + Cl2  −HCl

B

CH3 CH CH CH3

CH3

CH3 Cl Cl

CH3 C CH2 CH3 CH3

A Ó -H

(3)

CH2 CH CH2 CH3 Cl

CH3

(4)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Isopentan có 9H bậc I; 2H bậc II; 1H bậc III. Ta có tỉ lệ phần trăm mỗi sản phẩm trong C lần lượt là: 3.1 2.3,3 %(1) = .100 = 15% ; %(2) = .100 = 33% 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 1.4, 4 6.1 %(3) = .100 = 22% %(4) = .100 = 30% 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 Câu 50 (Chuyên Lê Hồng Phong-TPHCM 2008). Hỗn hợp khí X gồm ankin A và hiđrocacbon B. Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít X thu được 2,912 lít CO2 và 2,52 gam H2O. a) Xác định công thức phân tử của A, B biết thể tích các khí đo ở đktc. b) Khi tam hợp A, ngoài sản phẩm thơm X’ còn có sản phẩm phụ Y. Viết công thức cấu tạo của Y thực

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

N

(1)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

CH3 CH CH2 CH2Cl

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

0

300 C C5H12 + aCl2  → C5H12-aCla + aHCl Từ đề: MC < 46,5.4 = 186 ⇒ 72 + 34,5a < 186 ⇒ a < 3,3.

Vậy C chỉ chứa dẫn xuất monoclo nên A là isopentan: (CH3)2CH-CH2-CH3 (hay 2-metylbutan) b) Phản ứng tạo ra hỗn hợp C:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Y

0

t Ca(HCO3)2  (3) → CaCO3 + CO2 + H2O 2 1 Từ (1), (2), (3) tính được: n CO2 = + 2. = 0,04(mol) 100 100 2,624 − 0,04.44 mbình tăng = m CO2 + m H2O ⇒ n H2O = = 0,048(mol) 18 n CO2 0,04 Vì n CO2 < n H2O nên A là ankan: CnH2n+2 ⇒ n = = = 5 ⇒ A là C5H12 n ankan 0,048 − 0,04 A tác dụng với clo thu được hỗn hợp C gồm 4 dẫn xuất chứa clo đồng phân của nhau:

0

+ H 2 / Pd, t + Br2 → 3 sản phẩm đồng phân. hiện dãy chuyển hóa sau: Y → Z  1:1

HƯỚNG DẪN 2,912 2,52 = 0,13(mol) ; n H2O = = 0,14(mol) . Vì n CO2 < n H2O nên B phải là ankan.

18 22, 4   na + mb = 0,13(BTNT C) na + mb = 0,13 C n H 2n−2 :a (mol) a = 0,02 Đặt hỗn hợp X:  ⇒ (na + mb) − a + b = 0,14(BTNT H) ⇒ 0,13 − a + b = 0,14 ⇒  C m H 2m+2 :b (mol)   b = 0,03 a + b = 0,05 a + b = 0,05 Thay vào có 0,02n + 0,03m = 0,13 hay 2n + 3m = 0,13 (n ≥ 2) ta có: n = 2; m = 3 là nghiệm duy nhất.

a) n CO2 =

- 19 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 50 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓAhttps://daykemquynhon.blogspot.com HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Vậy công thức hai chất cần tìm là C2H2 (A) và C3H8 (B). b) X; là benzen (C6H6); sản phẩm phụ Y là CH2=CH-C≡C-CH=CH2 0

Pd, t CH2=CH-C≡C-CH=CH2 + H2  → CH2=CH-CH=CH-CH=CH2

CH Br − CHBr − CH = CH − CH = CH 2  2 CH = CH − CHBr − CHBr − CH = CH 2  2 CH 2 Br − CH = CH − CH = CH − CH 2 Br CÒN TIẾP...

1:1  →

N

Br2

Ơ

+

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

CH2=CH-CH=CH-CH=CH2

- 20 -

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial