Một số vấn đề về Hidrocacbon

Mét sè vÊn ®Ò vÒ HIDROCACBON CT chung: CxHy (x1, y2x+2). Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x4. Hoặc: CnH2n+2-2k, với k là số liên kết, k 0. 2.1. DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng. vPP1:Gọi CT chung của các hidrocacbon (cùng dãy đồng đẳng nên k giống nhau) - Viết phương trình phản ứng - Lập hệ PT giải , k. - Gọi CTTQ của các hidrocacbon lần lượt là ... và số mol lần lần lượt là a1,a2. Ta có: + + a1+a2+ = nhh Ta có đk: n1<n2 n1<<n2. Thí dụ : + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liên tiếp và =1,5 Thì n1<1,5<n2=n1+1 0,5<n1<1,5 n1=1, n2=2. + Nếu hh là đđ không liên tiếp, giả sử có M cách nhau 28 đvC (2 nhóm –CH2-) Thì n1<=1,5<n2=n1+2 n1=1, n2=3. vPP2 : - gọi CT chung của hai hidrocacbon là . - Tương tự như trên - Tách ra CTTQ mỗi hidrocacbon Ta có: x1<<x2, tương tự như trên x1,x2. y1 < <y2; ĐK: y1,y2 là số chẳn. nếu là đồng đẳng liên tiếp thì y2=y1+2. thí dụ=3,5 y1<3,5<y2=y1+2 1,5<y1<3,5 ; y1 là số chẳn y1=2, y2=4 nếu là đđ không kế tiếp thì ta thay ĐK : y2=y1+2 bằng đk y2=y1+2k (với k là hiệu số nguyên tử cacbon). 2.2. DẠNG 2: Tìm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phân tử: v Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là CxHy; Đk: x1, y2x+2, y chẳn. + Ta có 12x+ y=M + Do y>0 12x<M x< (chặn trên) (1) + y2x+2 M-12x 2x+2 x(chặn dưới) (2) Kết hợp (1) và (2) x và từ đó y. Thí dụ : KLPT của hydrocacbon CxHy = 58 Ta có 12x+y=58 + Do y>o 12x<58 x<4,8 và do y 2x+2 58-12x 2x+2 x 4 x=4 ; y=10 CTPT hydrocacbon là C4H10. 2.3. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi : - Cách 1 : Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn thời gian. - Cách 2: Gọi chung thành một công thức hoặc (Do các hydrocacbon khác dãy đồng đẳng nên k khác nhau) vPhương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là (nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc (nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H2, Br2, HX) - Gọi số mol hh. - Viết các ptpứ xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình + Nếu là ta tách các hydrocacbon lần lượt là Ta có: a1+a2+ = nhh Nhớ ghi điều kiện của x1,y1 + x1 1 nếu là ankan; x1 2 nếu là anken, ankin; x1 3 nếu là ankadien RChú ý: + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử C=1 nó là CH4 (x1=1; y1=4) + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C2H2 (y2=4) (không học đối với C4H2). 2.4. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT: 2.4.1. 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 RChú 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 2.4.2. 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. 2.4.3.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 2.4.4. Đối với ankin: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 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. 2.4.5. 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 Hi®rocacbon kh«ng no m¹ch hë C©u 1: Sè ®ång ph©n cÊu t¹o øng víi c«ng thøc ph©n tö C4H8 lµ A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. C©u 2 (A-2007): Ba hi®rocacbon X, Y, Z kÕ tiÕp nhau trong d·y ®ång ®¼ng, trong ®ã khèi l­îng ph©n tö Z gÊp ®«i khèi l­îng ph©n tö X. §èt ch¸y 0,1 mol chÊt Y, s¶n phÈm khÝ hÊp thô hoµn toµn vµo dung dÞch Ca(OH)2 d­, thu ®­îc sè gam kÕt tña lµ A. 30. B. 10. C. 20. D. 40. C©u 3: Cho c¸c chÊt sau: CH3CH=CHCH3 (X); CH3CºCCH3 (Y); CH3CH=CHCH2CH3 (Z); Cl2C=CHCH3 (T) vµ (CH3)2C=CHCH3 (U). C¸c chÊt cã ®ång ph©n cis – trans lµ A. X, Y, Z. B. Y, T, U. C. X, Z. D. X, Y. C©u 4: Khi cho 2-metylbut-2-en t¸c dông víi dung dÞch HBr th× thu ®­îc s¶n phÈm chÝnh lµ A. 3-brom-3-metylbutan. B. 2-brom-2-metylbutan. C. 2-brom-3-metylbutan. D. 3-brom-2-metylbutan. C©u 5: §èt ch¸y hoµn toµn hçn hîp A gåm 1 ankan vµ 1 anken thu ®­îc x mol H2O vµ y mol CO2. Quan hÖ gi÷a x vµ y lµ: A. x ³ y. B. x £ y. C. x y. C©u 6: Cho 1,12 gam mét anken t¸c dông võa ®ñ víi dung dÞch Br2 thu ®­îc 4,32 gam s¶n phÈm céng. C«ng thøc ph©n tö cña anken ®ã lµ: A. C3H6. B. C2H4. C. C4H8. D. C5H10. C©u 7: NÕu ®Æt CnH2n + 2– 2a (víi a ³ 0) lµ c«ng thøc ph©n tö tæng qu¸t cña hi®rocacbon th× gi¸ trÞ cña a biÓu diÔn A. tæng sè liªn kÕt ®«i. B. tæng sè liªn kÕt ®«i vµ liªn kÕt ba. C. tæng sè liªn kÕt pi (p). D. tæng sè liªn kÕt pi (p)vµ vßng. C©u 8: Khi ®èt ch¸y hoµn toµn hçn hîp gåm 2 hi®rocacbon m¹ch hë thu ®­îc sè mol CO2 vµ H2O b»ng nhau. Hçn hîp ®ã cã thÓ gåm A. 2 anken (hoÆc 1 ankin vµ 1 anka®ien). B. 2 ankin (hoÆc 1 ankan vµ 1 anken). C. 2 anken (hoÆc 1 ankin vµ 1 ankan). D. 2 ankin (hoÆc 1 ankan vµ 1 anka®ien). C©u 9: §èt ch¸y hoµn toµn hçn hîp 2 anken thu ®­îc 11,2 lÝt khÝ CO2 (®ktc). Sè lÝt O2 (®ktc) ®· tham gia ph¶n øng ch¸y lµ: A. 11,2. B. 16,8. C. 22,4. D. 5,6. C©u 10: Khi céng HBr vµo isopren víi tû lÖ mol 1: 1 th× sè l­îng s¶n phÈm céng t¹o thµnh lµ A. 2. B. 4. C. 6. D. 8. C©u 11: Khi cho 0,2 mol mét ankin t¸c dông víi AgNO3 trong dung dÞch NH3 (d­) thu ®­îc 29,4 gam kÕt tña. C«ng thøc ph©n tö cña ankin lµ: A. C2H2. B. C3H4. C. C4H6. D. C5H8. C©u 12: Trong phßng thÝ nghiÖm, etilen ®­îc ®iÒu chÕ tõ A. ®un nãng r­îu etylic víi H2SO4 ë 170OC. B. cho axetilen t¸c dông víi H2 (Pd, tO). C. craking butan. D. cho etylclorua t¸c dông víi KOH trong r­îu. C©u 13: Cho 12,60 gam hçn hîp 2 anken lµ ®ång ®¼ng kÕ tiÕp t¸c dông võa ®ñ víi dung dÞch Br2 thu ®­îc 44,60 gam hçn hîp s¶n phÈm. C«ng thøc ph©n tö cña 2 anken lµ A. C2H4 vµ C3H6. B. C3H6 vµ C4H8. C. C4H8 vµ C5H10. D. C5H10 vµ C6H12. C©u 14: Chia 16,4 gam hçn hîp gåm C2H4 vµ C3H4 thµnh 2 phÇn b»ng nhau. PhÇn 1 t¸c dông võa ®ñ víi dung dÞch chøa 56,0 gam Br2. PhÇn 2 cho t¸c dông hÕt víi H2 (Ni, tO), råi lÊy 2 ankan t¹o thµnh ®em ®èt ch¸y hoµn toµn th× thu ®­îc x gam CO2. Gi¸ trÞ cña x lµ. A. 52,8. B. 58,2. C. 26,4. D. 29,1. C©u 15: DÉn 4,48 lÝt hçn hîp gåm C2H4 vµ C3H4 (®ktc) qua b×nh ®ùng dung dÞch Br2 d­ thÊy khèi l­îng b×nh t¨ng 6,2 gam. PhÇn tr¨m thÓ tÝch cña C3H4 trong hçn hîp lµ A. 75%. B. 25%. C. 50%. D. 20%. C©u 16: §èt ch¸y hoµn toµn hçn hîp 3 anken råi dÉn s¶n phÈm ch¸y lÇn l­ît qua b×nh 1 ®ùng dung dÞch H2SO4 ®Æc vµ b×nh 2 ®ùng dung dÞch n­íc v«i trong d­, thÊy khèi l­îng b×nh 1 t¨ng m gam vµ khèi l­îng b×nh 2 t¨ng (m + 5,2)gam. Gi¸ trÞ cña m lµ: A. 1,8. B. 5,4. C. 3,6. D. 7,2. C©u 18: Hçn hîp khÝ A gåm H2 vµ mét olefin cã tØ lÖ sè mol lµ 1:1. Cho hçn hîp A qua èng ®ùng Ni nung nãng, thu ®­îc hçn hîp khÝ B cã tû khèi so víi H2 lµ 23,2; hiÖu suÊt b»ng b%. C«ng thøc ph©n tö cña olefin vµ gi¸ trÞ cña b t­¬ng øng lµ A. C3H6; 80%. B. C4H8; 75%. C. C5H10; 44,8%. D. C6H12; 14,7%. Dïng cho c©u c©u 19, 20: §un nãng hçn hîp X gåm 0,04 mol C2H2 vµ 0,06 mol H2 víi bét Ni (xt) 1 thêi gian ®­îc hçn hîp khÝ Y. Chia Y lµm 2 phÇn b»ng nhau. PhÇn 1 cho léi tõ tõ qua b×nh n­íc brom d­ thÊy khèi l­îng b×nh t¨ng m gam vµ cßn l¹i 448 ml hçn hîp khÝ Z (®ktc) cã tû khèi so víi hidro lµ 4,5. PhÇn 2 ®em trén víi 1,68 lÝt O2 (®ktc) råi ®èt ch¸y hoµn toµn thÊy l­îng O2 cßn l¹i lµ V lÝt (®ktc). C©u 19: Gi¸ trÞ cña m lµ: A. 0,8. B. 0,6. C. 0,4. D. 0,2. C©u 20: Gi¸ trÞ cña V lµ: A. 0,448. B. 0,224. C. 1,456. D. 1,344. C©u 21: Trén mét hi®rocacbon khÝ (X) víi l­îng O2 võa ®ñ ®­îc hçn hîp A ë 0oC vµ ¸p suÊt P1. §èt ch¸y hÕt X, tæng thÓ tÝch c¸c s¶n phÈm thu ®­îc ë 218,4oC vµ ¸p suÊt P1 gÊp 2 lÇn thÓ tÝch hçn hîp A ë 0oC, ¸p suÊt P1. C«ng thøc ph©n tö cña X lµ: A. C2H6. B. C3H8. C. C2H4. D. C3H6. C©u 24: §èt ch¸y hoµn toµn 0,2 mol hçn hîp 2 ankin lµ ®ång ®¼ng kÕ tiÕp thu ®­îc 9,0 gam n­íc. C«ng thøc ph©n tö cña 2 ankin lµ A. C2H2 vµ C3H4. B. C3H4 vµ C4H8. C. C4H6 vµ C5H10. D. C3H4 vµ C4H6. C©u 25: §Ó t¸ch C2H2 ra khái hçn hîp gåm C2H2 vµ C2H6, ng­êi ta cã thÓ sö dông dung dÞch A. Br2. B. AgNO3 trong NH3. C. KMnO4. D. HgSO4, ®un nãng. C©u 26: Khi cho C2H2 t¸c dông víi HCl thu ®­îc vinylclorua víi hiÖu suÊt 60%. Thùc hiÖn ph¶n øng trïng hîp l­îng vinylclorua ë trªn thu ®­îc 60,0 kg PVC víi hiÖu suÊt 80%. Khèi l­îng C2H2 ban ®Çu lµ A. 52,0 kg. B. 59,8 kg. C. 65,0 kg. D. 62,4 kg. C©u 27: Khi cho 2,4,4-trimetylpent-2-en t¸c dông víi H2O (H+), thu ®­îc s¶n phÈm chÝnh lµ A. 2,4,4-trimetylpentan-3-ol. B. 2,2,4-trimetylpetan-3-ol. C. 2,4,4-trimetylpentan-2-ol. D. 2,2,4-trimetylpetan-4-ol. C©u 28 (A-2007): Cho 4,48 lÝt hçn hîp X (®ktc) gåm 2 hi®rocacbon m¹ch hë léi tõ tõ qua b×nh chøa 1,4 lÝt dung dÞch Br2 0,5M. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn, sè mol Br2 gi¶m ®i mét nöa vµ khèi l­îng b×nh t¨ng thªm 6,7 gam. C«ng thøc ph©n tö cña 2 hi®rocacbon lµ. A. C2H2 vµ C3H8. B. C3H4 vµ C4H8. C. C2H2 vµ C4H6. D. C2H2 vµ C4H8. C©u 29 (A-2007): Mét hi®rocacbon X céng hîp víi HCl theo tØ lÖ mol 1 : 1 t¹o s¶n phÈm cã thµnh phÇn khèi l­îng clo lµ 45,223%. C«ng thøc ph©n tö cña X lµ A. C3H4. B. C3H6. C. C2H4. D. C4H8. C©u 30 (A-2007): Hi®rat ho¸ 2 anken chØ t¹o thµnh 2 ancol (r­îu). Hai anken ®ã lµ A. propen vµ but-2-en (hoÆc buten-2). B. eten vµ but-1-en (hoÆc buten-1). C. 2-metylpropen vµ but-1-en (hoÆc buten-1). D. eten vµ but-2-en (hoÆc buten-2). C©u 31 (A-2007): Hçn hîp gåm hi®rocacbon X vµ oxi cã tØ lÖ mol t­¬ng øng lµ 1:10. §èt ch¸y hoµn toµn hçn hîp trªn thu ®­îc hçn hîp khÝ Y. Cho Y qua dung dÞch H2SO4 ®Æc, thu ®­îc hçn hîp khÝ Z cã tØ khèi so víi hi®ro b»ng 19. C«ng thøc ph©n tö cña X lµ: A. C3H4. B. C3H8. C. C3H6. D. C4H8. II.Tù luËn hidrocacbon Kh«ngno Bài 1: a. Cho 3,5 anken A phản ứng với 50 gam dung dịch Brom 40% thì vừa đủ. Tìm CTPT của A. Từ A viết phản ứng diều chế etylen glycol. b. 2,8 gam anken B làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam Br2. Xác định CTPT của B. Viết CTCT, gọi tên B. Xác định CTCT đúng của B, biết rằng khi hiđrat B chỉ thu được một ancol duy nhất. ĐS: a. C2H4, b. C4H8. Bài 2: Khi đốt 1V hydrocacbon A cần 6V Oxi sinh ra 4V CO2; A có thể làm mất màu dung dịch Brom và có thể kết hợp với H2 tạo hydrocacbon mạch nhánh. Xác định CTCT của A và viết phương trình phản ứng (ĐS: C4H8) Bài 3: Cho hỗn hợp khí A gồm 2 olefin . Để đốt cháy hoàn toàn 7V khí A cần 31 V CO2, các khí đo cùng điều kiện. Xác định công thức 2 olefin biết olefin nhiều cacbon chiếm tỷ lệ 40% đến 50% V của A. Tìm % khối lượng các olefin trong A. ĐS: C2H4(35,5%) và C4H8(64,5%) Bài 4: Cho hỗn hợp A gồm 2 olefin là đồng đẳng kế tiếp tham gia phản ứng hợp H2O có xúc tác thu được hỗn hợp rượu B. Cho B tác dụng với Na thu được 5,6(l) khí đkc. Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào nước vôi trong thu được 75 muối trung bình và 40,5gam muối axit. a. Xác định CT 2 olefin. b. Tính % khối lượng và V từng olefin trong A. ĐS: C2H4; C3H6(50%) Bài 5: Avà B là 2 đồng đẳng liên tiếp nhau. Cho 13,44(l) hỗn hợp 2 anken A và B(đkc) qua bình đựng dung dịch Br2 thấy bình Br2 tăng thêm 28gam. Xác định CTPT, viết CTCT 2 anken Cho hỗn hợp 2 anken tác dụng với HCl thu được tối đa 3 sản phẩm. xác định CTCT của 2 anken và gọi tên chúng ĐS: C3H6; C4H8 Bài 6: Một hỗn hợp gồm 2 olefin đồng đẳng kế tiếp nhau có thể tích 17,92(l) ở 0oC, 2,5 atm, dẫn qua bình dựng dung dịch KMnO4 dư thấy khối lượng bình tăng 70g. Xác định CTPT, CTCT 2 olefin , tính % khối lượng 2 olefin trong hỗn hợp? Đốt cháy hoàn toàn V trên của hỗn hợp rồi cho sản phẩm vào 5lít dung dịch NaOH 1,8M thu được muối gì? bao nhiêu gam ? ĐS: C3H6(60%); C2H4 (40%); Na2CO3:424g ; NaHCO3:84g