Chuyên đề 18: toán hiđrocacbon

Chuyên đề 18: Toán hiđrocacbon Công thức phân tử tổng quát và công thức phân tử của chất tương đương với hỗn hợp. Công thức một chất Công thức chất tương đương CxHy điều kiện: y 2x + 2 Hay CnH2n + 2 – 2k điều kiện: x, y, n N0 Với k là tổng số liên kết và vòng. Nếu mạch hở --> k = tổng số nối , kN. CH, > 1; > 2 Hay C H2 + 2 - 2 > 1; 0 k = 0: Ankan CnH2n + 2 ; n 1 C H2 + 2 ; > 1 k = 1: Xiclôankan hay anken. Xiclôankan: CnH2n ; n 3 Anken: CnH2n ; n 2 C H2 ; > 2 k = 2 (mạch hở): Ankađien hay ankyn Ankađien: CnH2n – 2 ; n 3 Ankyn: CnH2n – 2 ; n 2 C H2 - 2 ; > 2 k = 4: Aren (3 + 1 vòng) CnH2n – 6 ; n 6 C H2 - 6 ; > 6 1/ Phản ứng cộng: Hiđrocacbon có nối , Xiclopropan, xiclobutan mới có phản ứng cộng. Cộng H2: với chất xúc tác là Ni hoặc Pt nung nóng. CnH2n + 2 – 2k + kH2 ----> CnH2n + 2 C H2 + 2 - 2 + H2 ----> C H2 + 2 1mol mol 1mol Hệ quả: Độ giảm số mol của hỗn hợp luôn luôn bằng số mol H2 tham gia phản ứng. Tổng số mol hiđrocacbon sản phẩm và số mol hiđrocacbon nguyên liệu (dư) luôn luôn bằng số mol hiđrocacbon nguyên liệu ban đầu. 2/ Phản ứng cộng Br2: C H2 + 2 - 2 + Br2 ----> C H2 + 2 - 2Br2 Hệ quả: Số mol hiđrocacbon tham gia phản ứng bằng số mol Br2. 3/ Phản ứng cháy: CH + ( + )O2 ----> CO2 + H2O C H2 + 2 - 2 + (3 + 1 - )/2 O2 ----> CO2 + ( + 1 - ) H2O. Hệ quả: *) = 0, ta có: C H2 + 2 + (3 + 1)/2 O2 ----> CO2 + ( + 1) H2O x mol x mol ( + 1)x mol ----> x = ( + 1)x - x = số mol H2O – số mol CO2 Vậy ta có: C H2 + 2 cháy số mol H2O > số mol CO2 và số mol C H2 + 2 = số mol H2O - số mol CO2 *) = 1, ta có: C H2 + 3/2 O2 ----> CO2 + H2O C H2 cháy số mol H2O = số mol CO2 *) = 2, ta có: C H2 - 2 + (3 - 1)/2 O2 ----> CO2 + ( - 1) H2O x mol x mol ( - 1)x mol ----> x = x - ( + 1)x = số mol CO2 - số mol H2O Vậy ta có: C H2 - 2 cháy số mol H2O < số mol CO2 và số mol C H2 - 2 = số mol CO2 - số mol H2O *) Chú ý: - Hỗn hợp hiđrocacbon ở thể khí thì: n 4 và 4 - Chỉ có những Ankyn – 1 (có nối 3 ở đầu mạch) mới có phản ứng thế AgNO3/NH4OH. - Ngoại trừ CH CH, các ankyn còn lại khi bị hyđrat hoá cho sản phẩm chính là xêtôn. - Nếu hiđrôcacbon bị hyđrat hoá mà tạo ra rượu đơn chức no thì hiđrocacbon này chính là anken (hay olefin) Bài tập áp dụng: Bài 1: 1. Hỗn hợp A gồm mêtan, axêtylen theo tỷ lệ thể tích là 1:1 a/ Tinh chế CH4 từ hỗn hợp b/ Tinh chế C2H2 từ hỗn hợp 2. Hỗn hợp A gồm axêtylen và hidro có tỷ khối so với hidro bằng 4. a/ Tính % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A, b/ Đốt nóng hỗn hợp trong bình kín có ít bột Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp khí B. - Cho 1/2 khối lượng B đi qua dung dịch AgNO3 trong NH3 thấy tạo thành 0,12g kết tủa màu vàng. Tính khối lượng của C2H2 trong hỗn hợp B. - Cho 1/2 lượng khí B qua dung dịch nước Brôm thấy bình nặng thêm 0,041(g). Tính khối lượng của êtylen có trong hỗn hợp B. Hướng dẫn: 1. a/ Cho hỗn hợp đi qua nước Br2 dư: C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 Tinh chế được CH4 b/ Cho hỗn hợp đi qua dung dịch Ag2O (NH2) C2H2 + Ag2O C2Ag2 + H2O - Lọc lấy kết tủa hoàn tan bằng HNO3 C2Ag2 + HNO3 AgNO3 + C2H2 2. a. Gọi một số mol của C2H2 là x -> nH2 = 1 - x Ta có: = 4 -> x = 0, 25 Ta có: C2H2 chiếm 25%; và H2Chiếm 75% b. Đốt nóng hỗn hợp C2H2 + H2 > C2H4 C2H2 + 3H2 > C2H6 Hỗn hợp khí B; C2H2; C2H4; C2H6 Cho 1/2B đi qua dung dịch Ag2O (NH3) C2H2 + Ag2O C2Ag2 + H2O nC2H2 = nC2Ag2 = = 0,0005 (mol) Khối lượng C2H2 có trong hỗn hợp B: 0,0005.2. 26 = 0,026(g) - Cho 1/2 B đi qua dung dịch Br2 Các phản ứng: C2H4 + Br2 C2H4 Br2 C2h2 + 2Br2 C2H2 Br4 - Khối lượng của C2H4 trong hỗn hợp B là: (0,041 - ). 2 = 0,056 (g) Bài 2: Các hiđrocacbon A, B, C đều ở trạng thái khí ở điều kiện thường, xác định công thức của chúng bằng kết quả của từng thí nghiệm sau: a, 1,4g chất A làm mất màu vừa đủ một dung dịch chứa 8g brôm. b, Một thể tích V của B cháy cần 2,5V khí ôxi. c, Tổng thể tích C và thể tích ô xi vừa đủ bằng tổng thể tích của khí CO2 và hơi nước tạo thành, thể tích hơi nước đúng bằng thể tích CO2. a, theo TN ta có : MA= = 28 (g) Xét các trường hợp :- hiđrocacbon CnH2n+2 và CnH2n-2 không có trường hợp nào có M = 28g - hiđrocacbon CnH2n : chỉ có C2H4 là thoả mãn M=28g vậy A là C2H4 (1đ) b, Gọi công thức B là CxHy và đặt VB = V0 Ta có :C2H4 + (x+ ) O2 xCO2 + H2O VO2 (x + )V0 = x + VCxHy V0 x, y phải thoả mãn điều kiện : x, y là những số nguyên dương 2x-2 Ê y Ê 2x+2 Chỉ có nghiệm x=y=2 thoả mãn . Vậy B là C2H2 C, Ta có : CnH2n + (n+ )O2 nCO2 + nH2O -Theo PTHH VCO2= VH2O(hơi ) Nếu lấy VCnH2n =1 thì Vđầu = 1+ n + Vcuối =Vđầu -> 1= -> n=2 Vậy C là C2H4 Bài 3: Hỗn hợp A gồm các khí mêtan, êtylen và axêtylen. a. Dẫn 2,8 lít hỗn hợp A ở đktc qua bình đựng dung dịch nước Brôm thấy bình bị nhạt màu đi một phần và có 20g brôm phản ứng. b. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 5,6 lit A đktc rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng 175,2 gam dung dịch NaOH 20% sau thí nghiệm thu được dung dịch chứa 1,57% NaOH. Tính % theo thể tích của mỗi khí có trong hỗn hợp A. Hướng dẫn: Gọi x, y, z lần lượt là các số mol của CH4 , C2H4 và C2H2 có trong 2,8 lít hỗn hợp: nhh = = 0, 125 mol Khi cho 2,8 lít hỗn hợp đi qua bình đựng nướcBrôm chỉ có C2H4 và C2H2 phản ứng Phương trình phản ứng: C2H4 + Br2 -> C2H4Br2 C2H2 + 2 Br2 -> C2H2Br Ta có: nBr2 = y + 2z = = 0, 125 Đốt cháy 5,6 lít hỗn hợp CH4 + 2O2 -> CO2 + 2h2O 2x 2x C2H4 + 3O2-> 2CO2 + 2H2O 2y 4y 2C2H2 + O2 -> 4 CO2 + 2 H2O 2z 4z Ta có: n CO2 = 2x + 4y + 4z = 0,375 + y n NaOH = 0,876 mol CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O 1mol 2mol n NaOH phản ứng = 2n CO2 = 0,75 + 2y n NaOH dư = 0, 876 - 0,75 - 2y = 0,126 - 2y Ta có hệ phương trình Giải hệ ta được: y = 0,025 x = z = 0, 05 % CH4 = 40% % C2H4 = 20% % C2H2 = 40% Bài 4: Hỗn hợp A gồm CH4, C2H2 và một hiđrocacbon X có công thức CnH2n +2. Cho 0,896 lít hỗn hợp A đi qua dung dịch Brom dư để phản ứng xảy rảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 0,448 lít hỗn hợp hai khí . Biết rằng tỷ lệ số mol CH4 và CnH2n+ 2 trong hỗn hợp là 1:1, khi đốt cháy 0,896 lit A thu được 3,08gam CO2 (ở ĐKTC). a- Xác định công thức phân tử của Hiđrocacbon X b- Tính thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A. Hướng dẫn: a- Khi cho hỗn hợp A qua dung dịch brom dư, có phản ứng: C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và có hai khí thoát ra khỏi dung dịch brom, nên hai khí đó là CH4 và CnH2n+ 2 Theo đề bài, VC2H2 tham gia phản ứng là: 0,896 - 0,448 = 0,448 (lít) Vậy số mol C2H2 là: 0,448 = 0,02 (mol) 22,4 Gọi số mol của CH4 là x. Theo bài => số mol của CnH2n + 2 cũng là x. Vậy ta có: x + x = 0,448 = 0,02 => x = 0,01. 22,4 Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy hỗn hợp: 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O 0,02 mol 0,04 mol CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 0,01 mol 0,01mol 2CnH2n + 2 + (3n + 1) O2 2nCO2 + 2 (n +1)H2O 0,01 mol 0,01,n mol Vậy ta có: nCO2 = 0,04 + 0,01 +0,01n = 3,08 => n = 2 44 Vậy công thức phân tử của hiđrocacbon X là C2H6 b- Tính % thể tích các khí: % VC2H2 = 0,448: 0,896 x 100% = 50% % VCH4 = % VC2H6 = (100% - 50%) : 2 = 25% Bài 5: Người ta đốt cháy một hidrôcacbon no bằng O2 dư rồi dẫn sản phẩm cháy đi lần lượt qua H2SO4 đặc rồi đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Khi thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thấy tác ra 39,4gam kết tủa BaCO3 còn lượng H2SO4 tăng thêm 10,8gam. Hỏi hiđrô các bon trên là chất nào ? Hướng dẫn: - Sản phẩm cháy khi đốt Hiđrô cac bon bằng khí O2 là Co2; H2O; O2 dư. Khi dẫn sản phẩm cháy đi qua H2SO4 đặc thì toàn bộ H2O bị giữ lại (do H2SO4 đặc hút nước mạnh), do vậy lượng H2SO4 tăng 10,8gam, chính bằng lượng nước tạo thành ( = 10,8gam), khí còn lại là CO2, O2 dư tiếp tục qua dung dịch NaOH, xảy ra phản ứng giữa CO2 và NaOH Co2 + 2NaOH đ Na2CO3 + H2O (1) CO2 + NaOH đ NaHCO3 (2) Tuỳ thuộc vào số mol của CO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hoà Na2CO3 lẫn muối axit NaHCO3) * Trường hợp 1: NaOH dư, sản phẩm của phản ứng giữa CO2 và NaOH chỉ là muối trung hoà. Dung dịch A gồm Na2CO3 + H2O Khi phản ứng với dung dịch BaCl2, toàn bộ muối gốc cacbonat bị chuyển thành kết tủa BaCO3. Na2CO3 + BaCl2 đ BaCO3 + 2NaCl (3) Ta có: = Vì: = đ = 0,2 (mol) Trong khi: = Suy ra: Tỷ số không tồn tại hiđrô các bon no nào như vậy vì tỷ số nhỏ nhất là ở CH4 cháy * Trường hợp 2: - Như vậy NaOH không dư. Nghĩa là NaOH phản ứng hết. Đồng thời tạo ra cả muối axít và muối trung hoà (cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra, lượng CO2 phản ứng hoàn toàn, lượng CO2 bị giữ lại hoàn toàn) - Theo phương trình (1) n NaOH ban đầu = 0,35 . 2 = 0.7 (mol) nNaOH = 2. = 2 . = 2 . 0,2 = 0,4 (mol) đ ở (1) = 0,2 (mol) (*) Lượng NaOH còn lại: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol). Tham gia phản ứng (2) - Theo phương trình (2): = n NaOH = 0,3 (mol) (**) - Vậy từ (*), (**) lượng khí CO2 tạo thành trong phản ứng cháy là = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol) Gọi CTHH hiđrô các bon no là CnH2n+2 (n ³ 1) Phản ứng cháy; CnH2n+2 + đ n Co2 + (n + 1)H2O Do đó; Vậy hiđrô các bon cần tìm có công thức hoá học C5H12 Bài 6: Cho biết X chứa 2 hoặc 3 nguyên tố trong số các nguyên tố C; H; O. 1/ Trộn 2,688lít CH4 (đktc) với 5,376lít khí X (đktc) thu được hỗn hợp khí Y có khối lượng 9,12g. Tính khối lượng phân tử X. 2/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợpY. Cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,48 mol Ba(OH)2 thấy tạo ra 70,92g kết tủa. Xác định CTPT và viết CTCT của X. Hướng dẫn: 1/ Số mol các chất = = 0,12 mol nx = = 0,24 mol mx = 9,12 . 0,12 . 16 = 7,2 => Mx = = 30 2/ Các PTHH có thể xảy ra gồm: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O (1) CxHyOz + (x + - )O2 -> xCO2 + H2O (2) CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O (3) CO2dư + H2O + BaCO3 -> Ba(HCO3)2 (4) Xảy ra 2 trường hợp: a, Trường hợp 1: CO2 thiếu -> không có PTHH(4) = = = 0,36 mol lượng CO2 do CH4 tạo ra theo PT (1) = = 0,12 mol. Do đó lượng CO2 do X tạo ra = 0,36 - 0,12 = 0,24 mol. Như vậy số nguyên tử C trong X = = 1 12 . 1 + y + 16z = 30 hay y + 16z = 18. Cặp nghiệm duy nhất z = 1 và y = 2 O => CTPT là CH2O CTCT là H - C H b, Trường hợp 2: CO2 dư có PTHH (4) Lúc đó n CO2 = 0,48 + ( 0,48 - 0,36 ) = 0,6 mol đủ dư do X tạo ra = 0,6 - 0,12 = 0,48 mol -> nguyên tử C trong X = = 2 ta có 12 . 2 + y + 16z = 30 24 + y + 16z = 30 y + 16z = 6 Cặp nghiệm duy nhất z = 0 ; y = 6 H H CTPT là C2H6 CTCT là H - C - C - H H H Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 1 hỗn hợp khí gồm 2 hidrocacbon có công thức tổng quát CnH2n và C mH2m + 2. (4 ³ m ³ 1); (4 ³ n ³ 2) cần dùng 35,2g khí O2. Sau phản ứng thu được 14,4g H2O và lượng khí CO2 có thể tích bằng thể tích của hỗn hợp khí ban đầu. a. Tính % thể tích của hỗn hợp khí ban đầu. b. Xác định CTPT và CTCT cơ thể có của các hidrocacbonat nói trên. n = =1,1 mol n = = 0,8 mol Gọi a, b lần lượt là số mol của 2 hiđrocacbon CnH2n và CmH2m + 2 Ta có PTHH CnH2n +O2 à n CO2 + n H2O a. na na CmH2m + 2 + à m CO2 + (m +1)H2O b (). b mb (m+1)b n = + b = 1,1 (1) n = na + (m+1)b = 0,8 (2) n CO2 = na + mb = (a+b) (3) Giải hệ PT ta được a = 0,2 b = 0,1 à % CnH2n =0,2/0,3 x 100% ằ 66,7% a. % CmH2m + 2 = 100% - 66,7% = 33,3 % b. na + mb = ( a +b) à 0,2n + 0,1m = x 0,3 2n + m = 7 n 2 3 m 3 1 à Các hiđrocacbon có CT: C2H4 và C3H8 C3H6 và CH4 Bài 8: Cho hỗn hợp A gồm C2H4 và C2H2. Lấy 2,96g hỗn hợp A đem đốt cháy hoàn toàn thu được m1g CO2 và m2g H2O. Lấy 0,616 lít A(đktc) cho phản ứng với lượng dư nước Brôm thấy có 6,8g Br2 tham gia phản ứng (phản ứng xảy ra hoàn toàn). a, Viết PTPƯ. b, Tính % theo khối lượng và theo thể tích của mỗi hiđrocacbon trong A. c, Tính m1 và m2. a) (1 điểm) C2H4 + O2 đ 2CO2 + 2H2O (1) C2H2 + O2 đ 2CO2 + H2O (2) C2H4 + Br2 đ C2H4Br2 (3) C2H2 + 2Br2 đ C2H2Br4 (4) b) và Gọi số mol C2H4 là a mol C2H2 là b mol Theo PT (3) và (4) ta có hệ PT: mtrong 0,0275 mol hỗn hợp : 0,0125.28 = 0,35 g. mtrong 0,0275 mol hỗn hợp : 0,015.26 = 0,39g. Tổng khối lượng = 0,35 + 0,39 = 0,74 g Tỷ lệ 2,96g : 0,616 lít = 2,96 : 0,74 = 4:1 đ Số mol C2H4 và C2H2 trong 2,96 g hỗn hợp là: n n % C2H4 theo V bằng: % C2H2 theo V bằng 100%- 45,45% = 54,55% % C2H4 theo m bằng % C2H2 theo m bằng 100%- 47,3%= 52,7% c, Tính m1, m2 Theo PT (1) và (2): n= 2n+ 2n = 0,1 + 0,12 = 0,22 (mol) đ m1 = 0,22.44= 9,68(g) n = 2n+ 2n = 2.0,05 + 0,06 = 0,16 (mol) đ m2 = 0,16.18 = 2,88(g) Bài 9: Cho 3,36 lít hỗn hợp khí A (ĐKTC) gồm hiđro cacbon X có công thức CnH2n + 2 và hiđro cacbon Y (công thức CmH2m) đi qua bình nước Brom dư thấy có 8 gam brom tham gia phản ứng. Biết 6,72 lít hổn hợp A nặng 13 gam, n và m thoả mản điều kiện: 2 Ê n; m Ê 4. Tìm công thức phân tử 2 hiđro cacbon X; Y. Hướng dẫn: Cho hổn hợp khí qua dd nước brom X: CnH2n + 2 + Br2 đ Không phản ứng Y: CmH2m + Br2 đ CmH2mBr2 Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có: a + b = = 0,15 (mol) nY = nBrom = b = = 0,05 (mol ị a = 0,1 mol Theo khối lượng hỗn hợp: (14n + 2)0,1 + 14m . 0,05 = 13 . = 6,5 Rút gọn: 2n + m = 9 Vì cần thoả mản điều kiện 2 Ê n; m Ê 4. ( m, n nguyên dương) Chỉ hợp lí khi n = m = 3 Vậy công thức phân thức phân tử X là C3H8; Y là C3H6. Bài 10: Một hỗn hợp gồm khí Metan, Etilen có thể tích 5 lít được trộn lẫn với 5 lít khí Hiđro rồi nung đến 2500C có bột kền xúc tác cho đến khi phản ứng kết thúc. Sau khi trở lại những điều kiện lúc đầu. Về nhiệt độ và áp suất thể tích tổng cộng chỉ còn lại 8 lít được dẫn qua dung dịch nước Brom. Hỏi 1) Dung dịch Brom có bị mất màu không ? 2) Tính thành phần % theo thể tích của CH4 và C2H4 trong hỗn hợp lúc đầu 3) Nếu thay C2H4 bằng cùng thể tích của C2H2 thì sau phản ứng thể tích tổng cộng bằng bao nhiêu ? Hướng dẫn: Ni t0 a) Khi trộn hỗn hợp khí CH4; C2H4 với khí H2 đến khi phản ứng kết thúc có nghĩa phản ứng đã xảy ra hoàn toàn và chỉ có C2H4 phản ứng với H2. PTHH : C2H4+ H2 C2H6 Theo phản ứng ta có n C2H4 = nH2 Mà theo bài ra : nC2H4 < nH2 nên sau phản ứng có H2 (dư) và CH4 ; C2H6 là những chất không phản ứng với dd Brom. Nên Brom không mất màu. b) Theo phản ứng trên : Vh hợp giảm = VC2H4 đã phản ứng. => VC2H4 = 5 + 5 - 8 = 2 (lít) % C2H4 Ni t0 % CH4 = 100% - 40% = 60% c) Nếu thay C2H4 + 2H2 C2H6 Theo PTHH : VH2 = 2VC2H2 = 2.2 = 4 (l) => VH2 (dư) = 5 - 4 = 1 (lít) Vhh = 3 +2 + 1 = 6 (lít). Bài 11: Hợp chất hữu cơ A chỉ chứa hai nguyên tố X và Y. Đốt cháy hoàn toàn m gam A thu được đúng m gam H2O. A có phân tử khối trong khoảng 150 < M < 170. a. X và Y là nguyên tố gì? b. Xác định công thức đơn giản nhất (công thức trong đó tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố là tối giản) và công thức phân tử của A. Hướng dẫn: - Nêu được vì A là hợp chất hữu cơ nên trong X và Y phải có một nguyên tố là C. Mặt khác khi đốt A thu được H2O. Vậy X và Y là C và H - Viết được phương trình tổng quát: CxHy + (x +)O2 đ xCO2 + H2O a . a - Lập được hệ thức a(mol) CxHy => .a(mol) H2O đ Mà MA = và MHO = = 18 => a.MA = 9.a.y => MA = 9y. Vì 150 < M < 170 nên 16 < y < 19. Ta có: y 16 17 18 19 MA 145 156 162 171 Vì nếu M = 156, y = 17 thì x = 11,5 (loại). Vậy chỉ có y = 18, x = 12 và M = 162 là phù hợp. ị Công thức phân tử của A là: C12H18 Công thức đơn giản nhất là: (C2H3)n Bài 12: Hỗn hợp khí B chứa mêtan và axetilen. 1. Cho biết 44,8 lít hỗn hợp B nặng 47g. Tính % thể tích mỗi khí trong B. 2. Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít hồn hợp B và cho tất cả sản phẩm hấp thụ vào 200ml dung dịch NaOH 20% (D = 1,2 g/ml). Tính nồng độ % của mỗi chất tan trong dung dịch NaOH sau khi hấp thụ sản phẩm cháy. 3. Trộn V lít hỗn hợp B với V' Hiđrôcacbon X (chất khí) ta thu được hỗn hợp khí D nặng 271g, trộn V' lít hỗn hợp khí B với Vlít Hiđrocacbon X ta thu được hỗn hợp khí E nặng 206g. Biết V' - V = 44,8 lít. Hãy xác định công thức phân tử của Hiđrocacbon X. Các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Hướng dẫn: 1. Gọi n là số mol C2H2 trong 1 mol hỗn hợp B ta có phương trình về khối lượng mol: MB = 26n +16 (1 - n) = 47/2 = 23,5 => n = 0,75 tức axetilen= 75%, mêtan = 25% 2. Các phương trình: 2C2H2 + 5O2 4CO2+2H2O (1) CH4+ 2O2 CO2+2H2O (2) Tính nB = 0,4 mol , trong đó có 0,3mol C2H2 và 0,1mol CH4 Theo các phản ứng : 1;2: Tổng mol CO2 = 0,3 x 2 + 0,1 x 1 = 0,7 mol Tổng mol H2O = 0,3 x 1 + 0,1 x 2 = 0,5 mol Số mol NaOH = 200x 1 ,2 x 20 /100x40 = 1,2mol Vì: số mol CO2< số mol NaOH < 2 x số mol CO2. Do đó tạo thành 2 muối : CO2+ 2NaOH Na2CO3 + H2O (3) CO2 +NaOH NaHCO3 (4) Gọi a, b lần lượt là số mol Na2CO3 và NaHCO3 Ta có: a + b = 0,7 => a = 0,5mol Na2CO3 2a +b = 1,2 b = 0,2mol NaHCO3 Khối lượng dung dịch NaOH sau khi hấp thụ CO2 vàH2O là: 200x 1,2+ 0,7 x 44 + 0,5 x 18 = 279,8 g Vậy % N2CO3 =106 x 0,5 x 100/279,8 = 18,94% % NaHCO3 = 84 x 0,2 x 100/279,8 = 6% 3- Ta có các phương trình về hỗn hợp D và E: V . 23,5 + V' .M = 271 (a) 22,4 22,4 V' . 23,5 + V .M = 206 (b) 22,4 22,4 Mặt khác: V' - V = 44,8 lít (c) Trong đó: M là khối lượng phân tử của HiđrocacbonX. Từ (a), (b) và (c) giải ra ta được M = 56 Gọi công thức X là CXHY ta có: 12 x + y = 56 Suy ra công thức của X là C4H8 Bài 13: Hỗn hợp X ở (đktc) gồm một ankan và một anken. Cho 3,36 (l) hỗn hợp X qua bình nước Brom dư thấy có 8(g) Brôm tham gia phản ứng. Biết 6,72 (l) hỗn hợp X nặng 13(g). 1, Tìm công thức phân tử của ankan và anken, biết số nguyên tử cacbon trong mỗi phân tử không quá 4. 2, Đốt cháy hoàn toàn 3,36 (l) hỗn hợp X và cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch NaOH (dư), sau đó thêm BaCl2 dư thì thu được bao nhiêu (g) chất kết tủa? Hướng dẫn: Đặt CTPT của X, Y lần lượt là CnH2n + 2 và CmH2m Điều kiện: 1 Ê n Ê 4 và 2 Ê m Ê 4 ( m, n nguyên dương) Cho hổn hợp khí qua dd nước brom X: CnH2n + 2 + Br2 đ Không phản ứng Y: CmH2m + Br2 đ CmH2mBr2 Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có: a + b = = 0,15 (mol) nY = nBrom = b = = 0,05 (mol ị a = 0,1 mol Theo khối lượng hỗn hợp: (14n + 2)0,1 + 14m . 0,05 = 13 . = 6,5 Rút gọn: 2n + m = 9 Vì cần thoả mãn điều kiện: 1 Ê n Ê 4 và 2 Ê m Ê 4 ( m, n nguyên dương) Chỉ hợp lí khi n = m = 3 Vậy công thức phân thức phân tử X là C3H8; Y là C3H6. 2/ Ta có các PTHH xảy ra: C3H8 + 5O2 ----> 3CO2 + 4H2O 0,1 0,3 mol 2C3H6 + 9O2 -----> 6CO2 + 6H2O 0,05 0,15 mol CO2 + 2NaOH -----> Na2CO3 + H2O 0,45 0,9 0,45 mol BaCl2 + Na2CO3 ----> BaCO3 + 2NaCl 0,45 0,45 -----> 0,45 mol mrắn = 0,45 . 197 = 88,65g