Bài tập hóa học nâng cao (hữu cơ)

Bài tập10. Chia 39,6g hỗn hợp rượu etilic và rượu X có công thức CnH2n(OH)2 thành hai phần bằng nhau. Lấy phần thứ 1 cho tác dụng hết với Na thu được 5,6 lít hidro (ở đktc); đốt cháy hoàn toàn phần thứ 2 thu được 17,92 lít CO2 (ở đktc). Tìm công thức phân tử, công thức cấu tạo của rượu X, biết rằng mỗi nguyên tử cacbon chỉ liên kết với 1 nhóm OH.

Bài giải:

Phương trình phản ứng:
CnH2n(OH)2 + 2Na → CnH2n(ONa)2 + H2
1mol 1mol
xmol xmol
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2
2mol 1mol
ymol 0,5ymol
- Tìm số mol H2:

Ta có: x + 0,5y = 0,25 (1)
CnH2n(OH)2 +
O2 → nCO2 + (n+1)H2O
1mol nmol
xmol xnmol
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
1mol 2mol
ymol 2ymol
- Tìm số mol CO2:

ta có: nx + 2y = 0,8 <=> nx = 0,8 – 2y (2)
(14n+34)x + 46y = 19,8 <=> 14nx + 34x + 46y = 19,8(3)
Thế (2) vào (3) ta có: 14(0,8 – 2y) + 34x + 46y = 19,8 = 34x + 18y = 8,6 (3’)
Ta có hệ phương trình:

Giải ra: x = 0,2mol; y = 0,1mol
Thay hai giá trị này vào phương trình (3) ta rút ra n = 3
Công thức phân tử của rượu X là C3H6(OH)2

Bài tập11. Một hỗn hợp A gồm H2 và một olefin có thể tích bằng nhau. Nung nóng hỗn hợp này có xúc tác Ni thu được hỗn hợp X. Hiệu suất của phản ứng đạt 75%. Tỉ khối của hỗn hợp X so với H2 bằng 23,2. Tìm công thức phân tử olefin.

Bài giải:

Gọi x là số mol của mỗi chất ban đầu
Vì hiệu suất đạt 75% nên số mol CnH2n sau phản ứng còn 0,25x; số mol H2 còn 0,25x mol
CnH2n + H2
CnH2n+2
0,75xmol
Khối lượng mol của X:


hh sau phản ứng =

Giải ra ta có n = 4
Công thức phân tử olefin là C4H8
Bài tập12. Đốt cháy hoàn toàn một sản phẩm gồm những lượng bằng nhau về số mol của hai hidrocacbon, người ta thu được 1,76g CO2 và 0,9g H2O. Xác định công thức cấu tạo của hai hidrocacbon trên, biết rằng chúng có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử.

Bài giải:

- Tìm số mol CO2:

- Tìm số mol H2O:

Kí hiệu k và k’ là số lien kết pi
Gọi công thức hai hidrocacbon là CnH2n+2-2k và CnH2n+2-2k’
CnH2n+2-2k +
O2 → nCO2 + (n+1-k)H2O
1mol nmol (n+1-k)mol
xmol nxmol (n+1-k)xmol
CnH2n+2-2k’ +
O2 → nCO2 + (n+1-k’)H2O
1mol nmol (n+1-k’)mol
xmol nxmol (n+1-k’)xmol
Ta có:
→

Giải ra ta có: n = 4 – 2(k+k’)
Nếu k+k’ = 0 → n = 4
k+k’ = 1 → n = 2
Vậy có 2 cặp nghiệm:
Cặp 1: C4H10 và C4H10 nhưng công thức cấu tạo khác nhau.
Cặp 2: C2H6 và C2H4.

Bài tập 13. Hỗn hợp A gồm 3 hidrocacbon khí CnH2n+2, CpH2p, CmH2m-2. Đốt cháy hoàn toàn 2,688 lít (đktc) hỗn hợp A, sau phản ứng dẫn hỗn hợp sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng dung dịch KOH đặc, thấy khối lượng bình 1 tăng 5,04g và bình 2 tăng 14,08g.
a. Biết trong hỗn hợp A, thể tích hidrocacbon CmH2m-2 gấp 3 lần thể tích hidrocacbon CnH2n+2. Tính thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp A.
b. Hãy xác định công thức phân tử 3 hidrocacbon, nếu biết thêm trong hỗn hợp A có hai hidrocacbon có số nguyên tử cacbon bằng nhau và bằng ½ số nguyên tử cacbon của hidrocacbon còn lại.

Bài giải:

a. Phương trình hóa học:
CnH2n+2 +
O2 → nCO2 + (n+1)H2O
1mol nmol (n+1)mol
xmol nxmol (n+1)xmol
CpH2p