Phương pháp giải dạng bài tập về hiđrocacbon tham gia phản ứng cháy, cộng môn Hóa học 11 năm 2021

1. Phản ứng đốt cháy:

Hiđrocacbon CxHy hoặc \({C_n}{H_{2n + 2 - 2k}}\left( {n \geqslant 1;k \geqslant 0} \right)\)

- Phương trình đốt cháy tổng quát:

\({C_x}{H_y} + \left( {x + \frac{y}{4}} \right){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\)

\({n_{{H_2}O}} > {n_{C{O_2}}} \to \) Hiđrocacbon ban đầu là ankan \(\left( {{C_n}{H_{2n + 2}}} \right)\) và \({n_{ank{\text{a}}n}} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}\)

\({n_{{H_2}O}} = {n_{C{O_2}}} \to \) Hiđrocacbon ban đầu là anken \(\left( {{C_n}{H_{2n}}} \right)\) 

\({n_{{H_2}O}} < {n_{C{O_2}}} \to {n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}} = {n_{\left( {Hi{\text{dr}}oc{\text{a}}cbon} \right)}}\)

 Hiđrocacbon ban đầu là ankin hoặc ankađien \(\left( {{C_n}{H_{2n - 2}}} \right)\) và \({n_{ankin}} = {n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}}\)

- Nếu cho toàn bộ sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)₂, Ba(OH)₂ thì khối lượng bình tăng bằng tổng khối lượng CO₂ cộng khối lượng nước và :

+ Khối lượng dung dịch tăng: \(\Delta {m_{dd}} \uparrow  = \left( {{m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}} \right) - m \downarrow \)

+ Khối lượng dung dịch giảm: \(\Delta {m_{dd}} \downarrow  = m \downarrow  - \left( {{m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}} \right)\) 

- Áp dụng các phương pháp/định luật: bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng,…để giải bài tập.

2. Phản ứng cộng:

Phương trình tổng quát: (áp dụng cho Hidrocacbon mạch hở)

\({C_n}{H_{2n + 2 - 2k}} + k{H_2} \to {C_n}{H_{2n + 2}}\)

- m(hỗn hợp trước phản ứng) = m (hỗn hợp sau phản ứng)

- Số mol hỗn hợp khí sau phản ứng luôn nhỏ hơn số mol khí của hỗn hợp trước phản ứng

n(khí giảm) = n(trước) – n(sau) = nH₂ (tham gia phản ứng)

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam hỗn hợp chất hữu cơ X rồi cho sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư thấy có 2 gam kết tủa và khối lượng bình tăng thêm 1,24 gam. Tỉ khối của X so với H­₂ bằng 15. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₆O.                       

B. CH₂O.                         

C. C₂H₄O.                       

D. CH₂O₂.

Hướng dẫn giải

Khối lượng bình tăng \( = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\) 

Khối lượng \({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = 1,24\left( {gam} \right)\) 

Khối lượng \({m_{{H_2}O}} = 1,24 - 0,02.44 = 0,36\left( {gam} \right)\) 

Áp dụng bảo toàn khối lượng: \({m_O} = m - {m_C} - {m_H} = 0,6 - 0,02.12 - 0,02.2 = 0,32\left( {gam} \right)\)

Gọi công thức hợp chất hữu cơ X là: \({C_x}{H_y}{O_z}\)  

\( \to x :z = 1:2:1 \to {\left( {C{H_2}O} \right)_n} = 15.2 \to n = 1 \to C{H_2}O.\)

Đáp án B.

Ví dụ 2. Hỗn hợp khí X gồm Propilen và H₂. Cho 6,5 gam hỗn hợp X vào một bình kín, có chứa một ít bột niken là xúc tác. Đun nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn hỗn hợp Y qua bình đựng dung dịch brom dư thấy có 2,24 lít hỗn hợp khí Z thoát ra (đktc). Biết tỷ khối hơi của Z so với metan là 2,225. Hiệu suất phản ứng cộng giữa propilen với hiđro là

A. 53,3%.                         

B. 60%.                            

C. 75%.                            

D. 80%.

Hướng dẫn giải

\({m_X} = {m_Y} = {m_{\left( {binh\,\,brom\,\,tang} \right)}} + {m_Z} \to 6,5 = {m_{\left( {binh\,\,brom\,\,tang} \right)}} + 0,1.35,6\)

\(Z:0,1\left\{ \begin{gathered}
  {n_{{H_2}}}:a\,\,mol \hfill \\
  {n_{{C_3}{H_8}}}:b\,\,mol \hfill \\ 
\end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}
  2a + 44b = 0,1.35,6 \hfill \\
  a + b = 0,1 \hfill \\ 
\end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}
  a = 0,02mol \hfill \\
  b = 0,08mol \hfill \\ 
\end{gathered}  \right.\)

\( \to {m_{\left( {binh\,\,brom\,\,tang} \right)}} = 2,94\left( {gam} \right) \to {n_{{C_3}{H_6}}} = 0,07\left( {mol} \right)\)

\( \to 6,5\left( {gam} \right)X\left\{ \begin{gathered}
  {n_{{C_3}{H_6}}} = 0,07 + 0,08 = 0,15mol \hfill \\
  {n_{{H_2}}} = 0,1 \hfill \\ 
\end{gathered}  \right. \to H = \frac{{0,08}}{{0,1}} = 80\% .\)

Đáp án D.

Ví dụ 3. Hỗn hợp A gồm C₃H­₄ và H₂. Cho A đi qua ống đựng bột Ni nung nóng thu được hỗn hợp B gồm 3 hiđrocacbon có tỷ khối với H₂ là 21,5. Tỷ khối của A so với H₂ là

A. 10,4.                            

B. 9,2.                              

C. 7,2.                              

D. 8,6.

Hướng dẫn giải

Ta có:  

\(A\left\{ \begin{gathered}
  {C_3}{H_4}:1mol \hfill \\
  {H_2}:a\,\,mol \hfill \\ 
\end{gathered}  \right. \to B:{C_3}{H_x}\)     

\({M_B} = 43 \to x = 7\)

\( \to A\left\{ \begin{gathered}
  {C_3}{H_4}:1mol \hfill \\
  {H_2}:1,5mol \hfill \\ 
\end{gathered}  \right. \to \frac{{{M_A}}}{2} = \frac{{40.1 + 1,5.2}}{{2,5.2}} = 8,6.\)

Đáp án D.

Ví dụ 4: Cho hh HCHO và H₂ đi qua ống đựng bột Ni nung nóng. Dẫn toàn bộ hh thu được sau phản ứng vào bình nước lạnh để ngưng tụ hơi chất lỏng và hòa tan các chất có thể tan được, thấy khối lượng bình tăng 11,8g. Lấy dd trong bình cho tác dụng với dd AgNO₃ trong NH₃ thu được 21,6g Ag. Khối lượng CH₃OH tạo ra trong phản ứng hợp hidro của HCHO là

Hướng dẫn giải

Gọi số mol ban đầu của andehit focmic là: a mol

Phương trình phản ứng:

HCHO + H₂ ^to→ CH₃OH

Hỗn hợp sau phản ứng ngưng tụ gồm: CH₃OH, HCHO hòa tan vào nước.

Khối lượng bình tăng: m↑ = 11,8 = (a-x).30 + 32.x = 30a + 2x

Andehit tác dụng với AgNO₃/NH₃: n_HCHO = n_Ag/4 = 0,05 mol = a – x (2)

Từ 1, 2 → x = 0,32 và a = 0,37; → mCH₃OH = 0,32.32 = 10,24 g

Ví dụ 5: Cho 0,1 mol andehit A có mạch cacbon không phân nhánh tác dụng hoàn toàn với hidro, thấy cần dùng 6,72 lit H₂ (đkc) và thu được chất hữu cơ B. Cho lượng B này tác dụng với Na dư thì thu được 2,24 lit khí (đkc). Mặt khác, nếu lấy 8,4 gam A tác dụng dung dịch AgNO₃/NH₃ dư thì thu được hỗn hợp X gồm 2 muối và 43,2 gam Ag.

a. Xác định CTCT A, B.

b. Tính khối lượng hỗn hợp muối.

Hướng dẫn giải

Số mol H₂ phản ứng: n_H2 = 6,72/22,4 = 0,3 mol → trong A có 3 liên kết pi

Số mol H₂ sinh ra khi cho B tác dụng Na: n_H2 sinh ra = 0,1 mol → trong A có 2 nhóm CHO

Vậy A là anđehit không no 2 chức → CTPT là C_nH_2n-2(CHO)₂

Phương trình phản ứng

C_nH_2n-2(CHO)₂ + 4AgNO₃ + 4NH₃ + H₂O → C_nH_2n-2(COONH₄)₂ + 2NH₄NO₃ + 4Ag

Phân tử khối của A: M_A = 8,4/0,1 = 84 → n = 2

Vậy CTCT của A và B lần lượt là: OHC-CH=CH-CHO và HO-2HC-CH=CH-CH₂OH

b. Khối lượng hỗn hợp muối thu được là (muối gồm C₂H₃(COONH₄)₂ và NH₄NO₃

m = 151.0,1 + 0,2.80 = 31,1 g

Câu 1: Áp dụng quy tắc Maccopnhicop vào trường hợp nào sau đây ?

A. Phản ứng cộng của Br₂ với anken đối xứng.    

B. Phản ứng cộng của HX vào anken đối xứng.              

C. Phản ứng trùng hợp của anken.

D. Phản ứng cộng của HX vào anken bất đối xứng.

Câu 2: Khi cho but-1-en tác dụng với dung dịch HBr, theo qui tắc Maccopnhicop sản phẩm nào sau đây là sản phẩm chính ?

A. CH₃-CH₂-CHBr-CH₂Br.        

B. CH₂Br-CH₂-CH₂-CH₂Br .     

C. CH₃-CH₂-CHBr-CH₃.

D. CH₃-CH₂-CH₂-CH₂Br.

Câu 3: Cho phản ứng giữa buta-1,3-đien và HBr ở 40^oC (tỉ lệ mol 1:1), sản phẩm chính của phản ứng là

A. CH₃CHBrCH=CH₂.              

B. CH₃CH=CHCH₂Br.               

C. CH2BrCH2CH=CH2.

D. CH₃CH=CBrCH₃.         

Câu 4: Anken C₄H₈ có bao nhiêu đồng phân khi tác dụng với dung dịch HCl chỉ cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất ?

A. 2        

B. 1        

C. 3        

D. 4

Câu 5: Cho các chất: xiclobutan, 2-metylpropen, but-1-en, cis-but-2-en, 2-metylbut-2-en. Dãy gồm các chất sau khi phản ứng với H₂ (dư, xúc tác Ni, t^o), cho cùng một sản phẩm là:

A. xiclobutan, cis-but-2-en và but-1-en.

B. but-1-en, 2-metylpropen và cis-but-2-en.

C. xiclobutan, 2-metylbut-2-en và but-1-en.      

D. 2-metylpropen, cis -but-2-en và xiclobutan.

Câu 6: Ankin C₆H₁₀ có bao nhiêu đồng phân phản ứng với dung dịch AgNO₃/NH₃ ?

A. 3        

B. 4        

C. 5        

D. 6

Câu 7: Cho hỗn hợp tất cả các đồng phân mạch hở của C ₄H₈ tác dụng với H₂O (H⁺,t^o) thu được tối đa bao nhiêu sản phẩm cộng ?

A. 2       

B. 4        

C. 6        

D. 5

Câu 8: Anken thích hợp để điều chế ancol sau đây (CH ₃ CH₂)₃C-OH  là

A. 3-etylpent-2-en.                  

B. 3-etylpent-3-en.       

C. 3-etylpent-1-en.                   

D. 3,3- đimetylpent-1-en.

Câu 9: Số cặp đồng phân cấu tạo anken ở thể khí (đkt) thoả mãn điều kiện: Khi hiđrat hoá tạo thành hỗn hợp gồm ba ancol là

A. 6        

B. 3        

C. 5        

D. 4

Câu 10: Hai chất X, Y có  CTPT C₃H₆ vàC₄H₈ và đều tác dụng được với nước brom. X, Y là

A. Hai anken hoặc xicloankan vòng 3 cạnh

B. Hai anken hoặc xicloankan  vòng 4 cạnh.

C. Hai anken hoặc hai ankan.                 

D. Hai anken đồng đẳng của nhau.

Câu 11: Có hai ống nghiệm, mỗi ống chứa 1 ml dung dịch brom trong nước có màu vàng nhạt. Thêm vào ống thứ nhất 1 ml hexan và ống thứ hai 1 ml hex-1-en. Lắc đều cả hai ống nghiệm, sau đó để yên hai ống nghiệm trong vài phút. Hiện tượng quan sát được là:

A. Có sự tách lớp các chất lỏng ở cả hai ống nghiệm.                       

B. Màu vàng nhạt vẫn không đổi ở ống nghiệm thứ nhất

C. Ở ống nghiệm thứ hai cả hai lớp chất lỏng đều không màu.

D. A, B, C đều đúng.

Câu 12: Cho 3,36 lít hỗn hợp etan và etilen (đktc) đi chậm qua qua dung dịch brom dư. Sau phản ứng khối lượng bình brom tăng thêm 2,8 gam. Số mol etan và etilen trong hỗn hợp lần lượt là:

A. 0,05 và 0,1.                     

B. 0,1 và 0,05.                     

C. 0,12 và 0,03.

D. 0,03 và 0,12.

Câu 13: 2,8 gam anken A làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam Br₂. Hiđrat hóa A chỉ thu được một ancol duy nhất. A có tên là:

A. etilen        

B. but - 2-en.          

C. hex- 2-en.             

D. 2,3-dimetylbut-2-en.

Câu 14: X là hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbon mạch hở (thuộc dãy đồng đẳng ankin, anken, ankan). Cho 0,3 mol X làm mất màu vừa đủ 0,5 mol brom. Phát biểu nào dưới đây đúng

A. X có thể gồm 2 ankan               

B. X có thể gồm2 anken.               

C. X có thể gồm1 ankan và 1 anken.

D. X có thể gồm1 anken và một ankin.

Câu 15: Dẫn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp X gồm 2 anken là đồng đẳng kế tiếp vào bình nước brom dư, thấy khối lượng bình tăng thêm 7,7 gam. Thành phần phần % về thể tích của hai anken là:

A. 25% và 75%.                          

B. 33,33% và 66,67%.                

C. 40% và 60%.

D. 35% và 65%

Câu 16: Một hỗn hợp X gồm ankan A và một anken B có cùng số nguyên tử C và đều ở thể khí ở đktc. Cho hỗn hợp X đi qua nước Br₂ dư thì thể tích khí Y còn lại bằng nửa thể tích X, còn khối lượng Y bằng 15/29 khối lượng X. CTPT A, B và thành phần % theo thể tích của hỗn hợp X là

A. 40% C₂H₆ và 60% C₂H₄.     

B. 50% C₃H₈và 50% C₃H₆      

C. 50% C4H10 và 50% C4H8. 

D. 50% C₂H₆ và 50% C₂H₄

Câu 17: 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 hai sản phẩm hữu cơ khác nhau. Tên gọi của X là:

A. but-1-en.          

B. but-2-en.              

C. Propilen.                  

D. Xiclopropan.

Câu 18: Cho 28,2 gam hỗn hợp X gồm 3 ankin đồng đẳng kế tiếp qua một lượng dư H₂ (t^o, Ni) để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thể tích thể tích khí H₂ giảm 26,88 lít (đktc). CTPT của 3 ankin là

A. C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆.       

B. C₃H₄, C₄H₆, C₅H₈.   

C. C4H6, C5H8, C6H10.   

D. Cả A, B đều đúng.

Câu 19: Hỗn hợp khí X gồm H₂ và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H₂ bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H₂ bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là:

A. CH₃CH=CHCH₃      

B. CH₂=CHCH₂CH₃.       

C. CH2=C(CH3)2.                              

D. CH₂=CH₂.

Câu 20: Hỗn hợp X gồm C₂H₂ và H₂ lấy cùng số mol. Lấy một lượng  hỗn hợp X cho đi qua chất xúc tác thích hợp, đun nóng  được hỗn hợp Y gồm 4 chất. Dẫn Y qua bình đựng nước brom thấy khối luợng bình tăng 10,8 gam và thoát ra 4,48 lít khí Z (đktc) có tỉ khối so với H₂ là 8. Thể tích O₂ (đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là        

A. 33,6 lít.             

B. 22,4 lít.            

C. 16,8 lít.            

D. 44,8 lít.

Câu 21: Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C₂H₂ và 0,04 mol H₂ với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với O₂ là 0,5. Khối lượng bình dung dịch brom tăng là

A. 1,20 gam.            

B. 1,04 gam.        

C. 1,64 gam.        

D. 1,32 gam.

Câu 22: Một hỗn hợp X gồm 1 ankan A và 1 ankin B có cùng số nguyên tử cacbon. Trộn X với H₂ để được hỗn hợp Y. Khi cho Y qua Pt nung nóng thì thu được khí Z có tỉ khối đối với CO₂ bằng 1 (phản ứng cộng H₂ hoàn toàn). Biết rằng V_X  =  6,72 lít và = 4,48 lít. CTPT và số mol A, B trong hỗn hợp X là (Các thể tích khí đo ở đkc)

A. 0,1 mol C₂H₆ và 0,2 mol C₂H₂.

B. 0,1 mol C₃H₈ và 0,2 mol C₃H₄.

C. 0,2 mol C₂H₆ và 0,1 mol C₂H₂.

D. 0,2 mol C₃H₈ và 0,1 mol C₃H₄.

Câu 23: Hỗn hợp ban đầu gồm 1 ankin, 1 anken, 1 ankan và H₂ với áp suất 4 atm. Đun nóng bình với Ni xúc tác để thực hiện phản ứng cộng sau đó đưa bình về nhiệt độ ban đầu được hỗn hợp Y, áp suất hỗn hợp Y là 3 atm. Tỉ khối hỗn hợp X và Y so với H₂ lần lượt là 24 và x. Giá trị của x là

A. 18.        

B. 34.        

C. 24.               

D. 32.

Câu 24: Dẫn V lít (ở đktc) hh X gồm axetilen và hiđro đi qua ống sứ đựng bột niken nung nóng, thu được khí Y. Dẫn Y vào lượng dư AgNO₃  trong dd NH₃ thu được 12 gam kết tủa. Khí đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam  brom và còn lại khí Z. Đốt cháy hoàn toàn khí Z được 2,24 lít khí CO₂ (đktc) và 4,5 gam H₂O. Giá trị của V bằng       

A. 11,2.        

B. 13,44.        

C. 5,60.            

D. 8,96.

Câu 25: 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. Phần trăm thể tích của CH_­4 có trong X là

A. 40%.        

B. 20%.        

C. 25%        

D. 50%.

Trên đây là phần trích dẫn Phương pháp giải dạng bài tập về hiđrocacbon tham gia phản ứng cháy, cộng môn Hóa học 11 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy. 

Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!

Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục sau đây:

• Phương pháp giải các dạng bài tập chương Hidrocacbon no môn Hóa học 11 năm 2021
• Những kỹ xảo giải bài toán về Hidrocacbon môn Hóa học 11 năm 2021