Bài tập Đại cương hóa học hữu cơ - Trần Ngọc Tây

Tài liệu gồm:Bài tập: hidrocacbon no,không no,thơm; dẫn xuất halogen ancol phenol;114 câu trắc nghiệm anđehit-xeton-axit cacboxylic,100 câu trắc nghiệm dẫn xuất halogen-ancol-phenol;xác định CTPT hóa hữucơ BÀI TẬP ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ Kiến thức cần nhớ: I. THÀNH PHẦN NGUYÊN TỐ: 1. Định lượng C và H: Đốt cháy a(g) HCHC thu được - Tính khối lượng các nguyên tố: mC = 12= 12 mH = 2= 2 - Tính thành phần % khối lượng các nguyên tố: %C = %H = 2. Định lượng N: mN = 28 %N = 3. Định lượng O: mO = a – (mC + mH + mN) %O = 100% - (%C + %H + %N) * Ghi chú: - Nếu chất khí đo ở đkc (00C và 1atm): - Nếu chất khí đo ở điều kiện không chuẩn: P: Áp suất (atm) V: Thể tích (lít) R » 0,082 4. Xác định khối lượng mol: - Dựa trên tỷ khối hơi: Þ Þ MA = MB.dA/B Nếu B là không khí thì MB = 29 Þ M = 29.dA/KK - Dựa trên khối lượng riêng a(g/ml): Gọi V0 (lít) là thể tích mol của chất khí có khối lượng riêng a(g/ml) trong cùng điều kiện thì M = a.V0 - Dựa trên sự bay hơi: Làm hóa hơi m(g) hợp chất hữu cơ thì thể tích nó chiếm V lít. Từ đó tính khối lượng của một thể tích mol (cùng đk) thì đó chính là M. Hóa hơi Cùng điều kiện VA = VB nA = nB II. Xác định % khối lượng mỗi nguyên tố trong HCHC: Dựa vào khối lượng hay (%) các nguyên tố. (x, y, z, t nguyên dương) hoặc = a : b : g : d III. Lập CTPT hợp chất hữu cơ: 1. Dựa vào phần trăm khối lượng các nguyên tố: Hoặc 2. Thông qua CTĐGN: Từ CTĐGN: CaHbOgNd) suy ra CTPT: (CaHbOgNd)n. M = ()n n =Þ CTPT 3. Tính trực tiếp từ khối lượng sản phẩm đốt cháy: M 44x 9y 14t m Do đó: Sau khi biết được x, y, t và M ta suy ra z Dạng 1: Xác định % khối lượng mỗi nguyên tố trong HCHC Bài 1. Đốt cháy hoàn toàn 0,92 g HCHC thu được 1,76 g CO2 và 1,08 g H2O. Xác định % khối lượng mỗi nguyên tố trong HCHC. Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn 7,75 g vitamin C (chứa C, H, O) thu được 11,62 g CO2 và 3,17 g H2O. Xác định % khối lượng mỗi nguyên tố trong phân tử vitamin C. Bài 3. Oxi hoá hoàn toàn 0,6 g HCHC A thu được 0,672 lít khí CO2 (ở đktc) và 0,72 g H2O. Tính thành phần phần trăm của các nguyên tố trong phân tử chất A. Bài 4. Oxi hoá hoàn toàn 0,135 g HCHC A rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình 1 chứa H2SO4 đặc và bình 2 chứa KOH, thì thấy khối lượng bình 1 tăng lên 0,117 g, bình 2 tăng thêm 0,396 g. Ở thí nghiệm khác, khi nung 1,35 g hợp chất A với CuO thì thu được 112 ml (đktc) khí nitơ. Tính thành phần phần trăm của các nguyên tố trong phân tử chất A. Bài 5. Oxi hoá hoàn toàn 0,46 g HCHC A, dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 chứa H2SO4 đặc và bình 2 chứa KOH dư thấy khối lượng bình 1 tăng 0,54 g bình 2 tăng 0,88 g. Tính thành phần phần trăm của các nguyên tố trong phân tử chất A. Bài 6. A là một chất hữu cơ chỉ chứa 2 nguyên tố. Khi oxi hoá hoàn toàn 2,50 g chất A người ta thấy tạo thành 3,60 g H2O. Xác định thành phần định tính và định lượng của chất A. Bài 7. Khi oxi hoá hoàn toàn 5,00 g một chất hữu cơ, người ta thu được 8,40 lít khí CO2 (đktc) và 4,5 g H2O. Xác định phần trăm khối lượng của từng nguyên tố trong hợp chất hữu cơ đó. Bài 8. Để đốt cháy hoàn toàn 2,50 g chất A phải dùng vừa hết 3,36 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO2 và H2O, trong đó khối lượng CO2 hơn khối lượng H2O là 3,70 g. Tính phần trăm khối lượng của từng nguyên tố trong A. Bài 9. Oxi hoá hoàn toàn 6,15 g chất hữu cơ X, người ta thu được 2,25 g H2O; 6,72 lít CO2 và 0,56 lít N2 (các thể tích đo ở đktc). Dạng 2: Lập CTPT hợp chất hữu cơ Bài 1. Nilon – 6, loại tơ nilon phổ biến nhất có 63,68% C; 9,08 % H; 14,14% O; và 12,38% N. Xác định CTĐGN của nilon – 6. Bài 2. Kết quả phân tích các nguyên tố trong nicotin như sau: 74% C; 8,65% H; 17,35% N. Xác định CTĐGN của nicotin, biết nicotin có khối lượng mol phân tử là 162. Bài 3. Đốt cháy hoàn toàn 5,6 g HCHC A thu được 13,2 g CO2 và 3,6 g H2O. Tỉ khối của A so với H2 là 28. Xác định CTPT của A. Bài 4. Đốt cháy hoàn toàn 0,30 g chất A (chứa C, H, O) thu được 0,44 g CO2 và 0,18 g H2O. Thể tích hơi của của 0,30 g chất A bằng thể tích của 0,16g khí oxi (ở cùng đk về nhiệt độ và áp suất). Xác định CTPT của chất A. Bài 5. Từ tinh dầu hồi, người ta tách được anetol – một chất thơm được dùng sản xuất kẹo cao su. Anetol có khối lượng mol phân tử bằng 148 g/mol. Phân tích nguyên tố cho thấy, anetol có %C = 81,08%; %H = 8,10% còn lại là oxi. Lập CTĐGN và CTPT của anetol. Bài 6. Hợp chất X có phần tẳm khối lượng C, H, O lần lượt bằng 54,54%; 9,10% và 36,36%. Khối lượng mol phân tử của X bằng 88. Xác định CTPT của X. Bài 7. Từ tinh dầu chanh người ta tách được chất limonen thuộc loại hiđrocacbon có hàm lượng nguyên tố H là 11,765%. Hãy tìm CTPT của limonen, biết tỉ khối hơi của limonen so với heli bằng 34. Bài 8. Đốt cháy hoàn toàn HCHC A cần vừa đủ 6,72 lít O2 (ở đktc) thu được 13,2 g CO2 và 5,4 g H2O. Biết tỉ khối hơi của A so với không khí gần bằng 1,0345. Xác định CTPT của A. Bài 9. Đốt cháy hoàn toàn 2,20 g chất hữu cơ X người ta thu được 4,40 g CO2 và 1,80 g H2O. Xác định CTĐGN của chất X. Xác định CTPT chất X biết rằng nếu làm bay hơi 1,10 g chất X thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 0,40 g khí oxi ở cùng đk nhiệt độ và áp suất. Bài 10. Để đốt cháy hoàn toàn 2,85 g chất hữu cơ X phải dùng hết 4,20 lít khí oxi (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO2 và H2O theo tỉ lệ khối lượng 44 : 15. Xác định CTĐGN của X. Xác định CTPT của X biết rằng thỉ khối hơi của X đối với C2H6 là 3,80. *Bài 11. Để đốt cháy hoàn toàn 4,45 g chất hữu cơ X phải dùng hết 4,20 lít khí oxi (đktc). Sản phẩm cháy gồm có 3,15 g H2O và 3,92 lít hỗn hợp khí gồm CO2 và N2 (đktc). Xác định CTĐGN của X. Bài 12. HCHC A có thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố như sau: C chiếm 24,24%; H chiếm 4,04%; Cl chiếm 71,72%. Xác định CTĐGN của A. Xác định CTPT của A biết rằng tỉ khối hơi của A đối với CO2 là 2,25. Bài 13. Tìm CTPT chất hữu cơ trong mỗi trường hợp sau: Đốt cháy hoàn toàn 10 g hợp chất, thu được 33,85 g CO2 và 6,94 g H2O. Tỉ khối hơi của hợp chất so với KK là 2,69. Đốt cháy 0,282 g hợp chất và cho các sản phẩm sinh ra đi qua các bình đựng CaCl2 khan và KOH thấy bình đựng CaCl2 khan tăng thêm 0,194 g, bình KOH tăng thêm 0,80 g. Mặt khác đốt cháy 0,186 g chất đó, thu được 22,4 ml nitơ (ở đktc). Phân tử chỉ chứa một nguyên tử nitơ. Bài 14. Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ có chứa C, H, Cl sinh ra 0,22 g CO2 và 0,09 g H2O. Khi xác định clo trong lượng chất đó bằng dd AgNO3 người ta thu được 1,435 g AgCl. Bài 15. Phân tích một HCHC cho thấy: cứ 2,1 phần khối lượng C lại có 2,8 phần khối lượng O và 0,35 phần khối lượng H. Hãy xác định CTPT của chất hữu cơ trên biết 1,00 g hơi chất đó ở đktc chiếm thể tích 373,3 cm3. Bài 16. Đốt cháy hoàn toàn 0,9 g HCHC A thu được 1,32 g CO2 và 0,54 g H2O. Tỉ khối của A so với H2 là 45. Xác định CTPT của A. Bài 17. Đốt cháy hoàn toàn 100 ml hơi chất A cần 250 ml oxi tạo ra 200 ml CO2 và 200 ml hơi H2O. Xác định CTPT của A, biết thể tích các khí đo ở cùng đk về nhiệt độ và áp suất. Bài 18. Khi đốt 1 lít khí A cần 5 lít oxi sau pư thu được 3 lít CO2 và 4 lít hơi H2O. Xác định CTPT của A, biết thể tích các khí đo ở cùng đk về nhiệt độ và áp suất. Bài 19. Từ ơgenol (trong tinh dầu hương nhu) điều chế được metylơgenol (M = 178 g/mol) là chất dẫn dụ côn trùng. Kết quả phân tích nguyên tố của metylơgenol cho thấy: %C = 74,16%; %H = 7,86%, còn lại là oxi. Lập CTĐGN, CTPT của metylơgenol. Bài 20: Xác định CTPT của mỗi chất trong các trường hợp sau: a. Tính phần nguyên tố: 85,8%C; 14,2%H; b. 51,3%C; 9,4%H; 12%N; 27,3%O; dA/KK = 4,035 ĐS: C4H8; C5H11O2N Bài 21: Tìm CTPT của mỗi chất trong từng trường hợp sau: a. Đốt cháy 0,6g chất hữu cơ A thì thu được 0,88g CO2 và 0,36g H2O và b. Đốt cháy 7g chất hữu cơ B thì thu được 11,2 lít CO2 (đkc) và 9g H2O. Khối lượng riêng của B ở đkc là 1,25g/l c. Đốt cháy hoàn toàn 10g chất hữu cơ C thu được 33,85g CO2 và 6,94g H2O. Tỷ khối hơi của C so với không khí là 2,69. ĐS: C2H4O2; C2H4; C6H6 Bài 22: Đốt cháy hoàn toàn m(g) một Hydrocacbon A thì thu được 2,24 lít CO2 (đkc) và 3,6g H2O. a. Tính m và % khối lượng các nguyên tố trong A ? b. Xác định CTN; CTPT của A biết ĐS: 1,6g; 75%; 25%; CH4 Bài 23: Tìm CTN và CTPT của mỗi chất trong từng trường hợp sau: a. Đốt cháy 0,176g hợp chất A sinh ra 0,352g CO2 và 0,144g H2O. Biết dA/KK = 1,52. b. Phân tích 0,31g chất hữu cơ B (C; H; N) thì thu được 0,12g C và 0,05g H. Biết c. Phân tích chất hữu cơ D thì thấy cứ 3 phần khối lượng C thì có 0,5 phần khối lượng H và 4 phần khối lượng O. Biết ĐS: C2H4O; CH5N; C2H4O2 Bài 24: Đốt cháy hoàn toàn 0,9g một chất hữu cơ có thành phần gồm các nguyên tố C, H, O người ta thu được 1,32g CO2 và 0,54g H2O. Khối lượng phân tử chất đó là 180đvC. Hãy xác định CTPT của chất hữu cơ nói trên ? ĐS: C6H12O6 Bài 25: Đốt cháy hoàn toàn 5,2g hợp chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình H2SO4 đđ thì khối lượng bình tăng 1,8g và qua bình đựng nước vôi trong dư thì có 15g kết tủa. Xác định CTPT của A biết ĐS: C3H4O4 Bài 26: Đốt cháy hoàn toàn một lượng Hydrocacbon A rồi cho toàn bộ sản phẩm lần lượt qua bình một đựng H2SO4 đđ rồi qua bình hai đựng nước vôi trong dư. Sau thí nghiệm khối lượng bình một tăng 0,36g và bình hai có 2g kết tủa trắng. a. Tính % khối lượng các nguyên tố trong A ? b. Xác định CTN và CTPT của A biết dA/KK = 0,965 ? c. Nếu ta thay đổi thứ tự hai bình trên thì độ tăng khối lượng mỗi bình ra sao sau thí nghiệm ? ĐS: 85,71%; 14,29%; C2H4; tăng 1,24g và không đổi Bài 27: Đốt cháy hoàn toàn 10,4g hợp chất hữu cơ (A) rồi cho toàn bộ sản phẩm lần lượt qua bình một đựng H2SO4 đđ rồi qua bình hai đựng nước vôi trong dư. Sau thí nghiệm khối lượng bình một tăng 3,6g và bình hai có 30g kết tủa trắng. Khi hóa hơi 5,2g (A) thu được một thể tích đúng bằng thể tích của 1,6g khí O2 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Xác định CTPT của (A) ? ĐS: C3H4O4 Bài 28: Đốt cháy 0,45g chất hữu cơ A rồi cho toàn bộ sản phẩm qua bình đựng nước vôi trong dư thì có 112 cm3 N2 (đkc) thoát ra khỏi bình, khối lượng bình tăng 1,51g và có 2g kết tủa trắng. a. Xác định CTN và CTPT của A biết rằng 0,225g A khi ở thể khí chiếm một thể tích đúng bằng thể tích chiếm bởi 0,16g O2 đo ở cùng điều kiện ? b. Tính khối lượng Oxy cần cho phản ứng cháy nói trên ? ĐS: C2H7N; 1,2g Bài 29: Đốt cháy hoàn toàn 3,2g một chất hữu cơ A rồi dẫn sản phẩm qua bình chứa nước vôi trong dư thấy khối lượng bình tăng 13,44g và có 24g kết tủa. Biết dA/KK = 1,38. Xác định CTPT của A ? ĐS: C3H4 Bài 30: Đốt cháy hoàn toàn 0,6g chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm qua bình đựng nước vôi trong dư thấy có 2g kết tủa và khối lượng bình tăng thêm 1,24g. a. Tìm CTN của A ? b. Tìm CTPT của A biết 3g A có thể tích bằng thể tích của 1,6g O2 trong cùng điều kiện ? ĐS: C2H4O2 Bài 31: Đốt cháy hoàn toàn 2,46g chất hữu cơ A rồi dẫn sản phẩm qua bình một chứa H2SO4 đđ và bình hai chứa Ca(OH)2 dư thấy thoát ra 224ml N2 (đkc) và khối lượng bình một tăng 0,9g và khối lượng bình hai tăng 5,28g. a. Tìm CTN của A ? b. Tìm CTPT của A biết dA/KK = 4,242 ? ĐS: C6H5O2N Bài 32: Đốt cháy hoàn toàn 0,369g hợp chất hữu cơ A sinh ra 0,2706g CO2 và 0,2214g H2O. Đun nóng cùng lượng chất A nói trên với vôi tôi xút để biến tất cả Nitơ trong A thành NH3 rồi dẫn khí NH3 này vào 10ml dung dịch H2SO4 1M. Để trung hòa lượng H2SO4 còn dư ta cần dùng 15,4ml dung dịch NaOH 0,5M. Xác định CTPT của A biết phân tử lượng của nó là 60đvC ? ĐS: CH4ON2 Bài 33: Đốt cháy 0,282g hợp chất hữu cơ và cho các sản phẩm sinh ra đi qua các bình đựng CaCl2 khan và KOH, thấy bình CaCl2 tăng thêm 0,194g, bình KOH tăng thêm 0,8g. Mặt khác đốt 0,186g chất hữu cơ đó thu được 22,4ml N2 (đkc). Tìm CTPT của hợp chất hữu cơ biết rằng trong phân tử chất hữu cơ chỉ chứa một nguyên tử Nitơ ? ĐS: C6H7N Bài 34: Đốt cháy hoàn toàn 0,4524g hợp chất hữu cơ (A) sinh ra 0,3318g CO2 và 0,2714g H2O. Đun nóng 0,3682g chất (A) với vôi tôi xút để biến tất cả Nitơ trong (A) thành NH3 rồi dẫn NH3 vào 20ml dd H2SO4 0,5M. Để trung hòa axit còn dư sau khi tác dụng với NH3 cần dùng 7,7ml dd NaOH 1M. Hãy a. Tính % các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A) ? b. Xác định CTPT của (A) biết rằng (A) có khối lượng phân tử bằng 60 đvC ? ĐS: 20%; 6,67%; 46,77%; 26,56%; CH4ON2 Bài 35: Khi đốt 1 lít khí (A) cần 5 lít Oxy, sau phản ứng thu được 3 lít CO2 và 4 lít hơi nước. Xác định CTPT của (A) biết các thể tích đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất ? ĐS: C3H8 Bài 36: Đốt cháy hoàn toàn 100ml hơi chất (A) cần 250ml Oxy tạo ra 200ml CO2 và 200ml hơi nước. Tìm CTPT của (A) biết rằng các thể tích đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất ? ĐS: C2H4O Bài 37: Trộn 10ml Hydrocacbon A với 60ml O2 (dư) rồi đốt. Sau phản ứng làm lạnh thu được 40ml hỗn hợp khí, tiếp tục cho hỗn hợp khí qua nước vôi trong dư thì còn 10ml khí. Tìm CTPT của A ? Biết rằng tất cả các thể tích đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. ĐS: C8H12 Bài 38: Đốt 200cm3 hơi một chất hữu cơ chứa C; H; O trong 900cm3 O2 (dư). Thể tích sau phản ứng là 1,3 lít sau đó cho nước ngưng tụ còn 700cm3 và sau khi cho qua dung dịch KOH còn 100cm3. Xác định CTPT của chất hữu cơ ? Biết rằng các khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. ĐS: C3H6O Bài 39: Trộn 400ml hỗn hợp khí gồm N2 và một Hydrocacbon A với 900ml O2 (dư) rồi đốt cháy. Thể tích hỗn hợp khí và hơi sau khi đốt cháy là 1,4 lít. Làm ngưng tụ hơi nước thì còn lại 800ml khí. Cho khí này lội qua dung dịch KOH dư thì còn 400ml. Các khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Tìm CTPT của A ? ĐS: C2H6 Bài 40: Trộn 10ml một Hydrocacbon khí với một lượng O2 dư rồi làm nổ hỗn hợp này bằng tia lửa điện. Làm cho hơi nước ngưng tụ thì thể tích của hỗn hợp sau phản ứng thua thể tích ban đầu 30ml. Phần khí còn lại cho qua dung dịch KOH thì thể tích hỗn hợp giảm đi 40ml nữa. Xác định CTPT của Hydrocacbon biết rằng các thể tích đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. ĐS: C4H8 Bài 41: Đốt cháy 5,8g chất hữu cơ A thì thu được 2,65g Na2CO3 và 2,25g H2O và 12,1g CO2. Xác định CTPT của A biết rằng trong phân tử A chỉ chứa một nguyên tử Natri ? ĐS: C6H5ONa Bài 42: Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ chứa C; H; Cl sinh ra 0,44g CO2 và 0,18g H2O. Mặt khác khi phân tích cùng lượng chất đó có mặt của AgNO3 thu được 2,87g AgCl. a. Tính % khối lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ ? b. Xác định CTPT của chất hữu cơ biết ? ĐS: CH2Cl2 Bài 43: Đốt cháy hoàn toàn 1,5g chất hữu cơ A rồi dẫn sản phẩm lần lượt qua bình một đựng CaCl2 và bình hai đựng dung dịch KOH thì khối lượng bình một tăng 0,9g và khối lượng bình hai tăng 1,76g. Mặt khác khi định lượng 3g A bằng phương pháp Đuyma thì thu được 448ml N2 (đkc). Xác định CTN và CTPT của A biết dA/KK = 2,59 ? ĐS: C2H5O2N Bài 44: Tìm CTN và CTPT của mỗi chất trong các trường hợp sau: a. Phân tích A thì thấy: mC : mH : mO = 4,5 : 0,75 : 4 và 10 lít hơi A ở đkc nặng 33g. b. Oxy hóa hoàn toàn một Hydrocacbon B bằng CuO đun nóng. Khi phản ứng xong thu được 1,44g H2O và nhận thấy khối lượng của CuO giảm 3,84g và . ĐS: C3H6O2; C4H8 Bài 45: Xác định CTPT của mỗi chất trong các trường hợp sau: Biết rằng các khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. a. Khi đốt 1 lít khí A thì cần 5 lít O2 và sau phản ứng thu được 3 lít CO2 và 4 lít hơi nước. b. Đốt cháy 100ml hơi chất B cần 250ml O2 tạo ra 200ml CO2 và 200ml hơi nước. ĐS: C3H8; C2H4O Bài 46: Xác định CTPT của mỗi chất trong các trường hợp sau: a. Một chất hữu cơ có khối lượng phân tử bằng 26đvC. Khi đốt cháy chất hữu cơ chỉ thu được CO2 và H2O. b. Đốt cháy một Hydrocacbon thì thu được 0,88g CO2 và 0,45g H2O. ĐS: C2H2; C4H10 Bài 47: Đốt cháy hoàn toàn 0,59g chất hữu cơ A chứa C; H; N thì thu được 1,32g CO2 và 0,81g H2O và 112ml N2 (đkc). Tìm CTPT của A biết ? ĐS: C3H9N Bài 48*: Đốt 0,366g hợp chất hữu cơ (A) thu được 0,792g CO2 và 0,234g H2O. Mặt khác phân hủy 0,549g chất (A) thu được 37,42g cm3 Nitơ (270C và 750mmHg). Tìm CTPT của (A) biết rằng trong phân tử của (A) chỉ chứa một nguyên tử Nitơ ? ĐS: C9H13O3N Bài 49*: Đốt cháy hoàn toàn 0,01mol chất hữu cơ (B) bằng một lượng Oxy vừa đủ là 0,616 lít thì thu được 1,344 lít hỗn hợp CO2, N2 và hơi nước. Sau khi làm ngưng tụ hơi nước, hỗn hợp khí còn lại chiếm thể tích 0,56 lít và có tỷ khối đối với Hydro bằng 20,4. Xác định CTPT của (B) biết rằng các thể tích khí đo trong điều kiện tiêu chuẩn và (B) chỉ chứa một nguyên tử Nitơ ? ĐS: C2H7O2N Bài 50*: Khi đốt 18g một hợp chất hữu cơ phải dùng 16,8 lít oxy (đkc) và thu được khí CO2 và hơi nước với tỷ lệ thể tích là . Tỷ khối hơi của hợp chất hữu cơ đối với Hydro là 36. Hãy xác định CTPT của hợp chất đó ? ĐS: C3H4O2 C¸C BµI TO¸N HI§ROCACBON Ghi nhí: I. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT: 1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là a.Phản ứng với H2 dư (Ni,to) (Hs=100%) +H2 hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H2 dư R Chú ý: Phản ứng với H2 (Hs=100%) không biết H2 dư hay hydrocacbon dư thì có thể dựa vào của hh sau phản ứng. Nếu <26 hh sau phản ứng có H2 dư và hydrocacbon chưa no phản ứng hết b.Phản ứng với Br2 dư: +Br2 c. Phản ứng với HX +HX d.Phản ứng với Cl2 (a's'k't') +Cl2 e.Phản ứng với AgNO3/NH3 2+xAg2O x 2) Đối với ankan: CnH2n+2 + xCl2 CnH2n+2-xClx + xHCl ĐK: 1 x 2n+2 CnH2n+2 CmH2m+2 + CxH2x ĐK: m+x=n; m 2, x 2, n 3. 3) Đối với anken: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1 + Chú ý phản ứng thế với Cl2 ở cacbon CH3-CH=CH2 + Cl2 ClCH2-CH=CH2 + HCl 4) Đối với ankin: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1 hay 1: 2 VD: CnH2n-2 + 2H2 CnH2n+2 + Phản ứng với dd AgNO3/NH3 2CnH2n-2 + xAg2O 2CnH2n-2-xAgx + xH2O ĐK: 0 x 2 * Nếu x=0 hydrocacbon là ankin ankin-1 * Nếu x=1 hydrocacbon là ankin-1 * Nếu x= 2 hydrocacbon là C2H2. 5) Đối với aren và đồng đẳng: + Cách xác định số liên kết ngoài vòng benzen. Phản ứng với dd Br2 là số liên kết ngoài vòng benzen. + Cách xác định số lk trong vòng: Phản ứng với H2 (Ni,to): * với là số lk nằm ngoài vòng benzen * là số lk trong vòng benzen. Ngoài ra còn có 1 lk tạo vòng benzen số lk tổng là ++1. VD: hydrocacbon có 5 trong đó có 1 lk tạo vòng benzen, 1lk ngoài vòng, 3 lk trong vòng. Vậy nó có k=5 CTTQ là CnH2n+2-k với k=5 CTTQ là CnH2n-8 II. MỘT SỐ CHÚ Ý TRONG TOÁN HIĐROCACBON: Khi đốt cháy hidrocacbon thì cacbon tạo ra CO2 và hidro tạo ra H2O. Tổng khối lượng C và H trong CO2 và H2O phải bằng khối lượng của hidrocacbon. Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g H2O. m có giá trị là: A) 2g B) 4g C) 6g D) 8g. Suy luận: mhỗn hợp = mC + mH = . Khi đốt cháy ankan thu được nCO2 < nH2O và số mol ankan cháy = số mol H2O CnH2n+2 + nCO2 + (n + 1) H2O Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O. Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là: A. 37,5g B. 52,5g C. 15g D. 42,5g Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 12,6g H2O.Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào? A. Ankan B. Anken C. Ankin D. Aren Thí du 3:Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình 1 tăng 4,14g, bình 2 tăng 6,16g. Số mol ankan có trong hỗn hợp là: A. 0,06 B. 0,09 C. 0,03 D. 0,045 Thí dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thu được 0,14 mol CO2 và 0,23 mol H2O. Số mol ankan và anken có trong hỗn hợp lần lượt là: A. 0,09 và 0,01 B. 0,01 và 0,09 C. 0,08 và 0,02 D. 0,02 và 0,08 Phản ứng cộng của anken với Br2 có tỉ lệ mol 1: 1. Thí dụ: Cho hỗn hợp 2 anken đi qua bình đựng nước Br2 thấy làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8g Br2. Tổng số mol 2 anken là: A. 0,1 B. 0,05 C. 0,025 D. 0,005 Phản ứng cháy của anken mạch hở cho nCO2 = nH2O Thí dụ : Một hỗm hợp khí gồm 1 ankan và 1 anken có cùng số nguyên tử C trong phân tử và có cùng số mol. Lấy m gam hỗn hợp này thì làm mất màu vừa đủ 80g dung dịch 20% Br2 trong dung môi CCl4. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp đó thu được 0,6 mol CO2. Ankan và anken đó có công thức phân tử là: A. C2H6, C2H4 B. C3H8, C3H6 C. C4H10, C4H8 D. C5H12, C5H10 Đốt cháy ankin: Nco2 > nH2O và nankin (cháy) = nCO2 – nH2O Thí dụ : Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một ankin thể khí thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 25,2g. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dd Ca(OH)2 dư thu được 45g kết tủa. V có giá trị là: A. 6,72 lít B. 2,24 lít C. 4,48 lít B. 3,36 lít 6. Đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no được bao nhiêu mol CO2 thì sau đó hidro hóa hoàn toàn rồi đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon no đó sẽ thu được bấy nhiêu mol CO2. Đó là do khi hidro hóa thì số nguyên tử C không thay đổi và số mol hidrocacbon no thu được luôn bằng số mol hidrocacbon không no. Thí dụ: Chia hỗn hợp gồm C3H6, C2H4, C2H2, thành 2 phần đều nhau:Đốt cháy phần 1 thu được 2,24 lít CO2 (đktc). Hidro hóa phần 2 rồi đốt cháy hết sản phẩm thì thể tích CO2 thu được là: A. 2,24 lít B. 1,12 lít C. 3,36 lít D. 4,48 lít 7. Sau khi hidro hóa hoàn toàn hidrocacbon không no rồi đốt cháy thì thu được số mol H2O nhiều hơn so với khi đốt lúc chưa hidro hóa. Số mol H2O trội hơn bằng số mol H2 đã tham gia phản ứng hidro hóa. Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol ankin thu được 0,2 mol H2O. Nếu hidro hóa hoá toàn 0,1 mol ankin này rồi đốt cháy thì số mol H2O thu được là: A. 0,3 B. 0,4 C. 0,5 D. 0,6 9.Dựa vào cách tính số nguyên tử C và số nguyên tử C trung bình hoặc khối lượng mol trung bình + Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp: + Số nguyên tử C: + Số nguyên tử C trung bình: ; Ví dụ 1: Hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng liên tiếp có khối lượng là 24,8g. Thể tích tương ứng của hỗn hợp là 11,2 lít (đktc). Công thức phân tử ankan là: A. CH4, C2H6 B. C2H6, C3H8 C. C3H8, C4H10 D. C4H10, C5H12. Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở, liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2 (đktc) và 25,2g H2O. Công thức phân tử 2 hidrocacbon là: A. CH4, C2H6 B. C2H6, C3H8 C. C3H8, C4H10 D. C4H10, C5H12 Ví dụ 3: Cho 14g hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng liên tiếp đi qua dung dịch nước Br2 thấy làm mất màu vừa đủ dd chứa 64g Br2.Công thức phân tử của các anken là: A. C2H4, C3H6 B. C3H8, C4H10 C. C4H10, C5H12 D. C5H10, C6H12 Tỷ lệ số mol 2 anken trong hỗn hợp là: A. 1:2 B. 2:1 C. 2:3 PD. 1:1 Thí dụ 4: Cho 10,2g hỗn hợp khí A gồm CH4 và anken đồng đẳng liên tiếp đi qua dd nước brom dư, thấy khối lượng bình tăng 7g, đồng thời thể tích hỗn hợp giảm đi một nửa. Công thức phân tử các anken là: A. C2H4, C3H6 B. C3H6, C4H10 C. C4H8, C5H10 D. C5H10, C6H12 2. Phần trăm thể tích các anken là: A. 15%, 35% B. 20%, 30% C. 25%, 25% D. 40%. 10% III. CÁC DẠNG TOÁN HIĐROCACBON Dạng 1: Xác định CTPT của một Hidrocacbon v Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon ( Tùy vào dữ kiện đề ta gọi CTTQ thích hợp nhất ) + Sử dụng các phương pháp xác định CTPT đã học Bài 1. Hiđrocacbon A có MA > 30. A là chất khí ở điều kiện thường. Đốt cháy A thu được CO2 và nước theo tỷ lệ mol là 2 : 1. A là chất nào trong số các chất sau: A. butin-1 B. axetilen C. vinylaxetilen D. propin Bài 2(CĐ-08). Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO2 và 0,132 mol H2O. Khi X tác dụng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1:1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là A. 2-Metylbutan. B. etan C. 2,2-Đimetylpropan. D. 2-Metylpropan. Bài 3. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol anken X thu được CO2 và hơi nước. Hấp thụ hoàn toàn sản phẩm bằng 100 gam dung dịch NaOH 21,62% thu được dung dịch mới trong đó nồng độ của NaOH chỉ còn 5%. Lựa chọn công thức phân tử đúng của X. A. C2H4 B. C3H6 C. C4H8 D. C5H10. Bài 3. Đốt cháy hoàn toàn một ankin X thu được 10,8 gam H2O. Nếu cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong thì khối lượng bình tăng thêm 50,4 gam. Công thức phân tử của X là C2H2. B. C3H4. C. C4H6. D. C5H8. Bài 4. Khi đốt cháy 1lít khí X cần 5 lít O2 , sau phản ứng thu được 3 lit CO2 và 4 lít hơi nước. Xác định công thức phân tử của X biết thể tích các khí được đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất. A: C3H8 B: C3H8O C: C3H4 D: C3H6O Bài 5. Cho 0,5 lít hỗn hợp hiđrocacbon A và khí CO2 vào 2,5 lít O2 (lấy dư) rồi đốt. Sau phản ứng, thể tích của hỗn hợp sản phẩm là 3,4 lít. Dẫn hỗn hợp sản phẩm qua thiết bị làm lạnh thể tích còn lại 1,8lít và sau khi cho lội qua KOH chỉ còn 0,5lít khí thoát ra (Các thể t]ch đo cùng điều kiện). a) Xác định A. A: C2H6 B: C3H8 C: C4H10 D: Câu B đúng b) % thể tích của A và CO2 trong hỗn hợp đầu lần lượt là: A: 80 và 20 B: 70 và 30 C: 60 và 40 D: 50 và 50 Bài 6. Đốt cháy 400 ml hỗn hợp gồm hiđrocacbon và H2 với 900 ml O2 (còn dư) thể tích khí th