Bài toán cộng H2, Br2 vào Etilen, Axetilen môn Hóa học 9 năm 2019-2020

Bài toán cộng H₂, Br₂ vào Etilen, Axetilen

 

A. Lý thuyết và Phương pháp giải

I. Cơ sở lý thuyết:

- Liên kết π là liên kết kém bền vững, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết với các nguyên tử khác.

- Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd ở nhiệt độ thích hợp, hidrocacbon không no cộng hidro hoặc brom vào liên kết pi.

- PTHH của phản ứng tổng quát:

C_nH_2n+2-2k + kH₂ → C_nH_2n+2    (1)

(k là số liên kết trong phân tử)

C_nH_2n+2-2k + kBr₂ → C_nH_2n+2-2kBr_2k    (2)

II. Phương pháp giải:

-Xác định PTHH tổng quát.

-Dựa vào PTHH tổng quát tính số mol H₂ hoặc Br₂ phản ứng.

(Có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để lập hệ phương trình giải toán)

Chú ý:

- Độ giảm số mol của hỗn hợp luôn luôn bằng số mol H₂ hoặc Br₂ tham gia phản ứng.

- Tổng số mol hidrocacbon sản phẩm và số mol hidrocacbon nguyên liệu (dư) luôn luôn bằng số mol hidrocacbon nguyên liệu ban đầu.

III. Bài tập vận dụng

Bài 1: Cho hiđrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol 1:1, thu được chất hữu cơ Y (chứa 74,08% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được 2 sản phẩm hữu cơ khác nhau . Tên gọi của X là

A. But-1-en        B. But-2-en     

C. Propilen        D. xiclopropan

Hướng dẫn:

X phản ứng với Br₂ theo tỉ lệ 1:1 nên CTTQ của X là C_nH_2n

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

→ Chất hữu cơ Y là C_nH_2nBr₂

Theo giả thiết ta có:

 

\(\frac{{80.2}}{{14n + 80.2}}.100\%  = 74,08\%  \to n = 4\)

 

X là C₄H₈

 

Khi X phản ứng với HBr cho 2 sản phẩm hữu cơ khác nhau →  X là but-1-en

Bài 2: Cho H₂ và 1 anken có thể tích bằng nhau qua niken nung nóng ta thu được hỗn hợp A . Biết tỉ khối hơi của A với H₂ là 23,2. Hiệu suất phản ứng hiđro hóa là 75%. Công thức phân tử của anken là 

A. C₂H₄        B. C₃H₆        C. C₄H₈        D. C₅H₁₀

Hướng dẫn:

Trong cùng 1 điều kiện thì tỉ lệ thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol

Theo giả thiết ta chọn: n_H2 = n_CnH_2n = 1 mol

C_nH₂n + H₂ → C_nH₂n+2

Theo phương trình , số mol khí giảm chính là số mol của H₂

H% = 75% → n_H2(pư) = 0,75 mol

→ Số mol khí sau phản ứng là: n _{khí sau pư} = n_H2(sau pư) + n_CnH₂n(sau pư) + n_CnH_2n+2 = 1 + 1 - 0,75 = 1,25 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m_A = m_H2 + m_CnH_2n = 2+14n

→ M_A = m_A/n_A → 23.2,2 = m_A/1,25 → m_A = 58 → 2 + 14n = 58 → n = 4 → anken là C₄H₈

→ Đáp án C

Bài 3: Dẫn 1,68 lít hỗn hợp khí X gồm 2 hidrocacbon vào bình đựng dung dịch brom (dư). Sau khi pư xảy ra hoàn toàn , có 4 gam brom đã pư và còn lại 1,12lít khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít X thì sinh ra 2,8 lít khí CO₂ .CTPT của 2 hidrocacbon là (biết các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn)

A. CH₄ và C₂H₄        B. CH₄ và C₃H₄         

C. CH₄ và C₃H₆        D. C₂H₆ và C₃H₆

Hướng dẫn:

n_X = 1,68/22,4 = 0,075 mol; n_Br2 = 0,025 mol

n _{Khí còn lại} = 1,12/22,4 = 0,05 mol → n_{khí pư với Br2} = n_X - n _{khí còn lại} = 0,075 - 0,05 = 0,025 mol

→ n_{khí pư với Br2} = n_Br2 = 0,025 mol

→ Khí phản ứng với Br₂ là anken → n_anken = 0,025 mol

Khí còn lại là ankan, n_ankan = 0,05 mol

n_CO2 = 2,8/22,4 = 0,125 mol

→ Đốt cháy hoàn toàn 0,075mol X thì sinh ra 0,125 mol khí CO₂

→ Số C trung bình của X là: 0,125/0,075 = 1,67

→ Trong X phải chứa CH₄ → n_CH4 = 0,05 mol

Bảo toàn nguyên tố C: 0,05.1 + 0,025.n = 0,125 (n là số nguyên tử C trong anken)

→ n = 3 → anken đó là C₃H₆

→ Đáp án C

B. Bài tập có lời giải chi tiết

Bài 1: Cho 8,96l hỗn hợp X gồm C₃H₈, C₂H₂, C₃H₆, CH₄ và H₂ đi qua bột niken xúc tác nung nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau phản ứng ta thu được 6,72l hỗn hợp khí Y không chứa H₂. Tính thể tích hỗn hợp các hidrocacbon có trong X?

A. 6,72 lit        B. 1,12 lit        C. 2,24 lit        D. 12,24 lit

Bài 2: Hỗn hợp khí X chứa H₂ và một hidrocacbon không no có 1 liên kết đôi. Tỉ khối của X đối với H₂ là 9. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H₂ là 15. Công thức phân tử của anken là?

A. CH₄        B. C₂H₄        C. C₃H₆        D. C₃H₈

Bài 3: 0,05 mol hođrocacbon X làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam brom cho ra sản phẩm có hàm lượng brom đạt 69,56%. Công thức phân tử của X là 

A. C₃H₆        B. C₄H₈        C. C₅H₁₀        D. C₅H₈

Bài 4: Hỗn hợp khí X gồm H₂ và C₂H₄ có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Tính hiệu suất của phản ứng hiđro hoá ?

A. 25%        B. 50%        C. 75%        D. 90%

Bài 5: hỗn hợp X gồm 3 khí C₃H₄, C₂H₂ và H₂ cho vào bình kín dung tích 9,7744 l ở 25ºC, áp suất 1atm, chứa bột Ni, nung nóng bình một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Biết tỉ khối của X so với Y là 0,75. Tính khối lượng H₂ tham gia phản ứng?

A. 0,2 g        B. 0,4 g        C. 0,3 g        D. 0,1 g

Bài 6: Cho hỗn hợp X gồm etilen và H₂ có tỉ khối với H₂ là 4,25. Dẫn X qua bột niken nung nóng ( hiệu suất pư là 75%). Tỉ khối của Y so với H₂ là:

A. 5,23        B. 3,25        C.  5,35        D. 10,46

Bài 7: Cho hỗn hợp X gồm C₂H₄ và H₂ có tỉ khối = 4,25. Dẫn X qua Ni nung nóng (H=75%) thu được hỗn hợp Y. Tính thể tích hỗn hợp Y (đktc)?

A. 18,21 lit        B. 18,12 lit        C. 9,06 lit        D. 9,6 lit

Bài 8: Cho 6,72 lít hỗn hợp khí (điều kiện tiêu chuẩn) gồm 2 anken lội qua bình đựng dung dịch brom thấy khối lượng bình tăng 16,8gam. CTPT 2 anken là (Biết số C trong các anken không vượt quá 5)

A. C₂H₄và C₅H₁₀        B. C₃H₆ và C₅H₁₀  

C. C₄H₈ và C₅H₁₀        D. A hoặc B

Đáp án và hướng dẫn giải

1. A	2. C	3. C	4. B
5. A	6. A	7. A	8. D

Bài 1:

Ta thấy thể tích hidrocacbon sau khi tham gia phản ứng cộng H₂ không thay đổi, chỉ có thể tích giảm đi là H₂ vào Hidrocacbon.

Suy ra: V_X = 6,72 lit

⇒ Chọn A.

Bài 2:

Hỗn hợp Y không làm mất màu nước Brom, suy ra Hidrocacbon không no phản ứng hết thành hidrocacbon no, H₂ còn dư.

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_X = m_Y

\(\frac{{{M_X}}}{{{M_Y}}} = \frac{{\frac{{mX}}{{nX}}}}{{\frac{{mY}}{{nY}}}} = \frac{{18}}{{30}} \to \frac{{nY}}{{nX}} = \frac{3}{5}\)

C_nH_2n + H₂ → C_nH_2n+2

Giả sử số mol Y là 3 mol, số mol của X là 5 mol.

Khi đó số mol X giảm sau phản ứng chính là số mol H₂ phản ứng và cũng là số mol của Hidrocacbon.

⇒ n_{X giảm} = 5-3 = 2 mol

⇒ n_H2 (bđ) = 5-2 = 3 mol

Vậy CTPT của anken là C₂H₄.

⇒ Chọn B.

Bài 3:

Giả sử hidrocacbon là anken, suy ra sản phẩm là C_nH_2nBr₂.

Theo đề bài ta có: 

\(\frac{{80.2}}{{14n + 80.2}}.100 = 69,56\)

⇒ n = 5 → C₅H₁₀

⇒ Chọn C.

Bài 4, 5, 6, 7, 8: Tương tự bài 2.

...

Trên đây là trích dẫn 1 phần nội dung Bài toán cộng H2, Br2 vào Etilen, Axetilen môn Hóa học 9 năm 2019-2020;ữu. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng đề thi này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới.