Bài 33. Luyện tập: Ankin

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 1: Clo hóa ankan X bằng Clo(as’; 1 : 1) thu được bao nhiêu dẫn xuất monoClo hoặc thu được monoClo duy nhất.
VD 1: Clo hóa iso pentan(as; 1 : 1) thu được bao nhiêu dẫn xuất monoClo?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Giải:
CH3-CH-CH2-CH3
CH3
|
+ Cl2
as’
4 dẫn xuất
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 1: Clo hóa ankan X bằng Clo(as’; 1 : 1) thu được bao nhiêu dẫn xuất monoClo hoặc thu được monoClo duy nhất.
VD 2: Một ankan X chứa 83,33% Cacbon theo khối lượng. Clo hóa X(as’; tỉ lệ mol 1:1) thu được 1 dẫn xuất monoClo duy nhất. Xác định tên gọi đúng của X?
Etan B. Pentan
C. 2 – metylButan D. 2,2 – đimetyl Propan
Giải:
Ta có: X là CnH2n + 2
Theo bài ra thì:
%C
100%
=
mC
mX

83,33
100
=
12n
14n + 2
=> n = 5 => X là C5H12
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
+ Cl2
3 dẫn xuất
as’
+ Cl2
4 dẫn xuất
as’
+ Cl2
1 dẫn xuất
as’
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 2: Nung hỗn hợp X gồm Anken và H2 (xt, Ni, t0) thu được hỗn hợp khí Y. tính hiệu suất phản ứng hidro hóa Anken X?
PP giải:
Ta có:
Gọi nX = 1 mol(nếu đề không cho số mol); nY = a mol
BTKL: mX = mY => a => nH2 pư = ngiảm = nX - nY
Dùng pp đường chéo tìm số mol ban đầu của anken và H2 => Hiệu suất.
VD 3: Nung hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 bằng 7,5 gồm C2H4 và H2 (Ni, t0) thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 bằng 10. Tính hiệu suất phản ứng?
Giải:
Ta có:
Gọi nX = 1 mol; nY = a mol
BTKL: mX = mY <=> 1.7,5.2 = a.10.2 => a = 0,75 mol => nH2 pư = ngiảm = nX – nY = 1 – 0,75 = 0,25 mol.
Pp đường chéo:
MX = 15
H2 2
C2H4 28
13


13
=
1
1
=
0,5
0,5
VD 4: Nung hỗn hợp X gồm 0,2 mol C3H6 ; 0,2 mol H2 (Ni, t0) thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 bằng 17,6. Tính hiệu suất phản ứng?
Giải:
Gọi nY = a mol
BTKL:
mX = mY <=> 0,2.42 + 0,2.2 = 17,6.2.a <=> a = 0,25 mol
nH2 pư = ngiảm = nX – nY = (0,2+0,2) – 0,25 = 0,15 mol.
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 3: Nung hỗn hợp X gồm HĐC không no(vòng 3 cạnh) và H2 (xt, Ni, t0) thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch nước Brom dư thấy khối lượng bình tăng m gam và thoát ra hỗn hợp khí Z. Tính khối lượng bình tăng?
PP giải:
Ta có:
BTKL: mX = mY = mbình tăng + mZ
=> mZ = mX – mbình tăng
mbình tăng =mHĐC không no
Z
VD 5: Nung nóng hỗn hợp X gồm 0,9 mol C2H2 và 0,6 mol H2 (xt, Ni, t0) sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch nước Brom dư thấy khối lượng bình tăng m gam và thoát ra 6,72 lít hỗn hợp khí Z(đktc) có tỉ khối so với O2 là 0,5. Tính khối lượng bình tăng?
A. 18g B. 15,6g C. 24,6g D. 19,8g
PP giải:
Ta có:
BTKL: mX = mY = mbình tăng + mZ
=> mbình tăng = mX – mZ = (0,9.26 + 0,6.2) – (32.0,5.6,72/22,4) = 19,8g
mbình tăng =mHĐC không no
Z
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 4: Nung hỗn hợp X gồm HĐC không no(vòng 3 cạnh) và H2 (xt, Ni, t0) thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch nước Brom dư thấy có m gam brom phản ứng và thoát ra hỗn hợp khí Z. Tính khối lượng Brom phản ứng?
PP giải:
Ta có:
Gọi nY = a mol
BTKL: mX = mY => a => nH2 pư = ngiảm = nX – nY
Số π(vòng).nHĐC không no = nH2 pư + nBr2 pư
HĐC không no pư với Br2
Z
VD 6: Nung hỗn hợp X gồm 0,15 mol axetilen(C2H2); 0,3 mol xiClopropan(C3H6); 0,15 mol etilen(C2H4) và 0,9 mol H2 (xt, Ni, t0) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 12,5. Cho Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch Brom dư / CCl4 thấy có tối đa m gam brom phản ứng và thoát ra hỗn hợp khí Z. Tính khối lượng Brom phản ứng?
Giải:
Ta có:
Gọi nY = a mol => BTKL: mX = mY
(0,15.26 + 0,3.42 + 0,15.28 + 0,9.2) = 12,5.a.2 <=> a = 0,9 mol. => nH2 pư = ngiảm = nX – nY = 1,5 – 0,9 = 0,6 mol
Lại có: Số π(vòng).nHĐC không no = nH2 pư + nBr2 pư
(0,15.2)+(0,3.1)+(0,15.1) = 0,6 + nBr2 => nBr2 = 0,15 mol.
mBr2 = 0,15.160 = 24g
HĐC không no pư với Br2
Z
BÀI TOÁN 5: Nung hỗn hợp X gồm C2H2 và H2(xt Ni, t0). Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn hỗn hợp Y vào lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được n1 mol kết tủa vàng nhạt. Hỗn hợp khí Z thoát ra khỏi dd phản ứng với dung dịch Br2 dư thấy có n2 mol Brom phản ứng và còn lại hỗn hợp T.
PP giải:
Gọi nC2H2 = x mol; nH2 = y mol
BTNT H2 : nX = x + y = nH2(X) = nH2(C2H2 dư) + nH2(C2H4) + nH2(H2O)
VD 7: Nung V lít hỗn hợp X gồm C2H2 và H2(xt Ni, t0). Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn hỗn hợp Y vào lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được 36g kết tủa vàng nhạt. Hỗn hợp khí Z thoát ra khỏi dd phản ứng với dung dịch Br2 dư thấy có 100 ml dd Br2 1M bị mất màu và còn lại hỗn hợp T. Đốt cháy hoàn toàn T thu được 2,24 lít CO2(đktc) và 4,5g H2O. Tính VX?
Giải:
Gọi nC2H2 = x mol; nH2 = y mol
BTNT H2 : nX = x + y = nH2(X) = nH2(C2H2 dư) + nH2(C2H4) + nH2(H2O)
= 0,15.1 + 0,1.2 + 0,25.1 = 0,6 mol
=> VX = 0,6.22,4 = 13,44 lít
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 6: Nhiệt phân(hoặc Cracking) ankan X thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn hỗn hơp Y qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy có mg Br2 phản ứng. Tính m?
PP giải:
Ta có:
Ankan(CnH2n + 2)
t0
Y
Ankan
Anken
Br2dư
nBr2 pư = nanken
X
BTKL: mX = mY
nBr pư = ntăng = nY - nX
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
VD 8: Cho Butan qua xúc tác, t0 cao thu được hỗn hợp Y gồm C4H10, C4H8, C4H6, H2. Tỉ khối của Y so với Butan bằng 0,4. Nếu cho 0,9 mol Y vào dung dịch Brom dư thì số mol Br2 phản ứng là bao nhiêu?
Giải:
Ta có:
C4H10
t0
Y
C4H10
C4H8
C4H6
H2
Br2dư
nBr2 pư = nanken
X
Gọi a = nC4H10 => BTKL: mX = mY  58a = 0,4.58.0,9
=> a = 0,36 mol
nBr pư = ntăng = nY - nX = 0,9 – 0,36 = 0,54 mol
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 7: Một hiđrocacbon X cộng hợp với axit HCl(HBr) theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm có thành phần khối lượng clo là a%. Công thức phân tử của X là
PP giải:
Gọi CTPT HĐC là CxHy
CxHy + HCl ->
CxHy + 1Cl
Ta có:
%Cl
100
=
mCl
CxHy + 1Cl

a
100
=
35,5
MCxHy + 36,5
=> MCxHy
=> CTPT HĐC
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
VD 9: Một hiđrocacbon X cộng hợp với axit HCl theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm có thành phần khối lượng clo là 45,223%. Công thức phân tử của X là?
A. C2H4 B. C3H6 C. C4H8 D. C3H4
Giải:
Gọi CTPT HĐC là CxHy
CxHy + HCl ->
CxHy + 1Cl
Ta có:
%Cl
100
=
mCl
CxHy + 1Cl

45,223
100
=
35,5
MCxHy + 36,5
=> MCxHy = 42 đvC
=> CTPT X là: C3H6
VD 10: Cho hiđrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được chất hữu cơ Y (chứa 65,573% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là
but-1-en. B. Hex-3-en
C. but-2-en. D. Hex – 1 - en.
Giải:
Gọi CTPT HĐC là CxHy
CxHy + Br2 ->
CxHyBr2
Ta có:
%Br
100
=
mBr
CxHy Br2

65,573
100
=
160
MCxHy + 160
=> MCxHy = 84 đvC
=> CTPT X là: C6H12
Vì X + HBr -> một sản phẩm hữu cơ
=> X đối xứng
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HĐC
BÀI TOÁN 8: Cho m gam hiđrocacbon X tác dụng với AgNO3 trong dung dịch NH3 dư thì thu được m’ gam kết tủa. Công thức cấu tạo(hoặc số CTCT) của X là?
PP giải:
Gọi CTPT HĐC là CxHy
CxHy + tAgNO3 + tNH3 ->
CxHy – tAgt + tNH4NO3
Ta có:
=> MCxHy
=> CTPT HĐC => các CTCT có liên kết 3 đầu mạch
Mtăng = 108t – 1t = 107t
=> mtăng = mk.tủa - mCxHy
1 1 mol
=> nCxHy = nk.tủa =
mtăng
Mtăng
=> MCxHy =
m
n
VD 11: Cho 6,4 gam hiđrocacbon X tác dụng với AgNO3 trong dung dịch NH3 dư thì thu được 27,8 gam kết tủa. Công thức cấu tạo của X là
A. CH  CCH = CH2. B. HC  CCH2C  CH.
C. HC  CC  CH. D. HC  CC  CCH3.
Giải:
Gọi CTPT HĐC là CxHy
CxHy + tAgNO3 + tNH3 ->
CxHy – tAgt + tNH4NO3
Ta có:
Mtăng = 108t – 1t = 107t
=> mtăng = mk.tủa - mCxHy = 27,8 – 6,4 = 21,4g
1 1 mol
=> nCxHy = nk.tủa =
mtăng
Mtăng
Với t = 1 => MCxHy = 32 (loại)
Với t = 2 => MCxHy = 64 => C6H4 => HC ≡ C – CH2 – C ≡ CH
VD 11: Cho 13,8 gam hiđrocacbon X có công thức phân tử C7H8 tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 45,9 gam kết tủa. X có bao nhiêu công thức cấu tạo thoả mãn?
A. 2. B. 5. C. 6. D. 4.
Giải:
Ta có: nC7H8 = 13,8 : 92 = 0,15 mol
C7H8 + tAgNO3 + NH3 -> C7H8 – tAgt ↓ + tNH4NO3
0,15 mol
0,15 mol
=> M↓ = 45,9 : 0,15 = 306 đvC
 92 + 107t = 306
=> t = 2 => có 2 liên kết 3 đầu mạch
CH3
|
HC ≡ C – C – C ≡ CH
|
CH3
HC ≡ C – C – C – C – C ≡ CH
HC ≡ C – C – C – C ≡ CH
|
CH3
HC ≡ C – C – C ≡ CH
|
CH2
|
CH3
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5