100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC

Page 1

https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Câu 1. Dựa vào số liệu sau, tính tỉ lệ % các sản phẩm thế thu được khi cho propan lần lượt tác dụng với clo và brom (có ánh sáng, tỉ lệ mol 1:1). I

II

III

H

Ơ

N

C− H C− H C− H 1 4,3 7 Clo hóa 1 82 1600 Brom hóa HƯỚNG DẪN Tỉ lệ % các sản phẩm thế phụ thuộc vào số lượng ni nguyên tử H cùng một loại và khả năng phản ứng ri 100ri n i của những nguyên tử H đó: % = . Áp dụng cho propan: CH3-CH2-CH3 có 6H bậc I, 2H bậc II: ∑ ri n i 2.4,3 6.1 .100 = 58,9% ; %spp = .100 = 41,1% 2.4,3 + 6.1 2.4,3 + 6.1 2.82 6.1 .100 = 96,47% ; %spp = .100 = 3,53% • Thế brom: %spc = 2.82 + 6.1 2.82 + 6.1 LƯU Ý: Sản phẩm chính là sản phẩm thế nguyên tử H của C có bậc cao hơn. Câu 2. Cho clo tác dụng với n-butan thu được hai sản phẩm đồng phân có công thức C4H9Cl. a) Viết sơ đồ phản ứng (có điều kiện kèm theo) dạng công thức cấu tạo. b) Tính tỉ lệ phần trăm mỗi sản phẩm biết rằng nguyên tử H ở cacbon bậc hai có khả năng phản ứng cao hơn ở bậc một 4 lần. c) Thay clo bằng brom thì phản ứng sẽ xảy ra nhanh hơn hay chậm hơn, sự chênh lệch về phần trăm của hai sản phẩm sẽ tăng hay giảm? HƯỚNG DẪN as(1:1) → CH3-CH2-CHCl-CH3 (spc) + CH3-CH2-CH2-CH2Cl (spp) a) CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2  − HCl

N

Thế clo: %spc =

D

IỄ N

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

b) n-butan có 6H bậc I và 4H bậc II. Tỉ lệ phần trăm các sản phẩm thế monoclo 4.4 6.1 %spc = .100 = 72,73% %spp = .100 = 27,27% 6.1 + 4.4 4.4 + 6.1 ; c) Thay clo bằng brom thì phản ứng sẽ xảy ra chậm hơn (do khả năng phản ứng của brom kém hơn so với clo), sự chênh lệch tỉ lệ phần trăm của hai sản phẩm sẽ tăng lên. Câu 3 (HSG 12 Khánh Hòa bảng B 2009-2010). a) Tính tỉ lệ các sản phẩm monoclo hóa (tại nhiệt độ phòng) và monobrom hóa (tại 1270C) isobutan. Biết tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H trên cacbon bậc nhất, bậc hai và bậc ba trong phản ứng clo hóa là 1,0 : 3,8 : 5,0 và trong phản ứng brom hóa là 1 : 82 : 1600. b) Dựa vào kết quả tính được ở câu (a), cho nhận xét về các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan. HƯỚNG DẪN a) Phân tử isobutan : CH3-CH(CH3)-CH3 có 9H bậc I và 1H bậc III. Tỉ lệ các sản phẩm thế mono đối với clo và brom lần lượt là : 1.5 9.1 .100 = 35,71% ; %spp = .100 = 64,29% • Thế clo: %spc = 1.5 + 9.1 1.5 + 9.1 1.1600 9.1 .100 = 99,44% ; %spp = .100 = 0,56% • Thế brom: %spc = 1.1600 + 9.1 1.1600 + 9.1 b) Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan là độ bền của gốc tự do các bậc và khả năng phản ứng của halogen. Câu 4. Khi cho isobutan tác dụng với clo ở 250C có chiếu sáng thu được hỗn hợp gồm 1-clo-2-metylpropan chiếm 64% và 2-clo-2-metylpropan chiếm 36%. Brom hóa trong điều kiện tương tự hầu như chỉ thu được 2-brom-2metylpropan mà không có 1-brom-2-metylpropan được tạo ra. a) Tính khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H bậc I và bậc III trong phản ứng clo hóa nói trên. b) Giải thích sự khác nhau về tỉ lệ các sản phẩm đồng phân trong mỗi trường hợp và sự khác nhau trong hai trường hợp nói trên. HƯỚNG DẪN as(1:1) → (CH3)2CH-CH2Cl (A) + (CH3)3CCl (B) a) (CH3)3CH + Cl2  − HCl

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Tỉ lệ % các sản phẩm thế phụ thuộc vào số lượng ni nguyên tử H cùng một loại và khả năng phản ứng ri của những 100ri n i nguyên tử H đó: % = . Từ đề bài %A = 64% mà isobutan có có 9H bậc I nên khả năng phản ứng tương đối ∑ ri n i

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-1www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

N

của nguyên tử H bậc I là: 64 : 9 = 7,11; %B = 36% mà isobutan có có 1H bậc III nên khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H bậc III là: 36: 1 = 36. Khả năng phản ứng tương đối giữa H của C bậc I so với H của C bậc III là: 36 : 7,11 = 5,063. b) Do độ bền của gốc tự do các bậc và khả năng phản ứng khác nhau của clo và brom. Câu 5 (HSG 12 tỉnh Lào Cai 2012-2013). Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6, H2. Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Xác định số mol brom tối đa phản ứng với 0,6 mol X. HƯỚNG DẪN Các phương trình: 0

Ơ

xt, t C4H10  → C4H8 + H2 0

H

xt, t C4H10  → C4H6 + 2H2

B

.

N

.

.

10 00

CH3-CH2- C H-CH3 + Cl2 → CH3-CH2-CHCl-CH3 + Cl Bước đứt dây chuyền: .

A

CH3-CH2- C H-CH3 + Cl → CH3-CH2-CHCl-CH3 .

-H

Ó

2CH3-CH2- C H-CH3 → CH3-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-CH2-CH3 .

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

2 Cl → Cl2 Câu 7 (CASIO Long An 2011-2012). Đốt cháy 5,2 gam hỗn hợp X gồm ba hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng có số mol bằng nhau bằng lượng oxi vừa đủ thu hỗn hợp Y. Dẫn hỗn hợp Y vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M thu được a (gam) kết tủa và dung dịch Z. Cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch Z thì thu thêm b (gam) kết tủa nữa, biết a + b = 49,55. Xác định công thức phân tử của ba hiđrocacbon trên. HƯỚNG DẪN Gọi mol Ca(OH)2 đã phản ứng với CO2 lần lượt là x, y. Các phản ứng xảy ra: Ca(OH)2 + CO2  → CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + 2CO2  → Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2  → CaCO3 + BaCO3 + 2H2O Từ đề có hệ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

.

Cl + CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH2- C H-CH3 + HCl

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

.

TR ẦN

.

askt Bước khơi mào: Cl2 → 2Cl Bước phát triển dây chuyền:

G

Đ ẠO

1-clobutan (spp) b) Cơ chế phản ứng dây chuyền:

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2

2-clobutan (spc) → CH3-CH2-CH2-CH2Cl + HCl askt 1:1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Nhận xét: Trong 2,5 mol X có 1,5 mol π nên trong 0,6 mol X có 0,36 mol π Vậy số mol brom tối đa phản ứng với 0,6 mol X là 0,36 mol. Câu 6. Cho butan tác dụng với clo có chiếu sáng, thu được hỗn hợp các dẫn xuất monoclo. a) Viết phương trình hóa học và gọi tên các dẫn xuất monoclo tạo thành. b) Trình bày cơ chế của phản ứng tạo thành sản phẩm chính. HƯỚNG DẪN askt a) CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 → CH -CH -CHCl-CH 3 2 3 + HCl 1:1

.Q

Từ phương trình dễ thấy: nπ / X = nH 2 = nX − nC4H10 (bd) = 2,5 – 1 = 1,5 (mol) Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

58 = 2,5(mol) 58.0,4

Y

Giả sử ban đầu có 1 mol C4H10 thì bảo toàn khối lượng : mX = mC4H10 = 58(gam) ⇒ nX =

 x + y = 4.0, 05 = 0, 2  x = 0, 05 ⇒ ⇒ n CO2 = 0,35(mol)  100x + 297y = 49,55  y = 0,15

Gọi mol nước sinh ra từ phản ứng cháy là z ta có

m X = m C + m H ⇔ 12.0,35 + 2z = 5, 2 ⇒ z = 0, 5(mol) Vì n H 2O > n CO2 nên X gồm các ankan; nankan = nH 2O − nCO2 = 0,15(mol) nên số mol mỗi ankan là 0,05 (mol) Đặt công thức 3 ankan là CmH2m+2; CnH2n+2; CtH2t+2 thì bảo toàn C ta có: 0,05m + 0,05n + 0,05t = 0,35 hay m + n + t = 7. Chỉ có nghiệm m = 1; n = 2; t = 4. Công thức ba hiđrocacbon: CH4; C2H6; C4H10. TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-2www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

Y U .Q

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

-H

Ý -L ÁN TO

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

0,736 (3n + 1) 0,736 . )+ n. = 0,11 ⇒ n = 1,5 2 14n + 2 14n + 2 1.1 + n.1 ⇒ Một ankan là CH4 và CnH2n+2; n = = 1,5 ⇒ n = 2 (C2H6) 2 Câu 9. X có công thức phân tử C6 H6. X chỉ có các vòng đơn, không có liên kết π,cộng Br2 theo tỉ lệ 1:2, tác dụng với H2 tỉ lệ 1:5. X tác dụng với Cl2 (ánh sáng) theo tỉ lệ 1:1 thu được một sản phẩm monoclo duy nhất. Xác định công thức cấu tạo của X. HƯỚNG DẪN 2 + 6(4 − 2) + 6(1 − 2) • Độ bất bão hòa của X: ∆ = =4 2 • X + Br2 theo tỉ lệ 1: 2 ⇒ X chỉ có 2 vòng 3 cạnh. • X tác dụng với H2 theo tỉ lệ 1 : 5 ⇒ X có thêm 3 vòng 4 cạnh. • X tác dụng với Cl2 tỉ lệ 1 : 1, thu được sản phẩm monoclo duy nhất ⇒ X chỉ có các nhóm CH. Công thức cấu tạo X là:

⇒ (0,15 -

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

730.2,8.273 P.V = = 0,11 (mol) R.T 760.(273 + 25).22,4

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

http://daykemquynhon.ucoz.com

nO2 (dö) + nCO2 =

68 = 730 mmHg 13,6

G

Áp suất khí gây ra bởi (CO2 + O2 dư) = 758,7 – 23,7 –

( n +1)H2O

TP

+

N

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Cn H 2n+ 2

Đ ẠO

(3n + 1) O2 → n CO2 + 2 0,736 0,736 (3n + 1) 0,736 → . → n. 2 14n + 2 14n + 2 14n + 2 0,736 (3n + 1) 0,736 nO2 (dö) + nCO2 = (0,15 . ) + n. (mol) 2 14n + 2 14n + 2

Phương trình:

N

H

0,736 3,36 (mol) = 0,15(mol) ; nankan = 22,4 14n + 2

H Ư

nO2 =

Ơ

N

Câu 8 (HSG 12 Đăklăk vòng 2 2009-2010). Cho 0,736 gam hỗn hợp gồm 2 ankan (tỉ lệ mol 1:1) cùng với 3,36 lít O2 (dư, ở đktc) vào một ống úp ngược trên chậu nước. Sau khi bật tia lửa điện để đốt cháy, đưa nhiệt độ ống về 250C ta nhận thấy: • Mực nước trong ống cao hơn mực nước trong chậu là 68 mm. • Thể tích phần ống chứa khí là 2,8 lít. Xác định công thức phân tử của 2 ankan. Biết áp suất khí quyển là 758,7 mmHg, áp suất gây ra bởi hơi nước trong ống ở 250C là 23,7 mmHg, khối lượng riêng của Hg là 13,6 g/cm3. HƯỚNG DẪN Gọi công thức chung của 2 ankan Cn H 2n+ 2

D

IỄ N

Đ

ÀN

Câu 10 (HSG 12 Đăklăk 2009-2010). Anken (A) có công thức phân tử C6H12 có đồng phân hình học, tác dụng với Br2 cho hợp chất đibrom (B). Cho B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng thu được đien (C) và một ankin (C’). Chất (C) bị oxi hóa bởi KMnO4 đậm đặc và nóng cho axit axetic và CO2 . Hãy xác định cấu tạo của (A), viết sơ đồ các chuyển hóa trên. HƯỚNG DẪN KMnO4 KOH → C6H12Br2  → C6H10 → C6H12 + Br2  CH3COOH + CO2 -HBr t0

(B) (C: đien) Sự oxi hóa đien có 6C cho ra CH3COOH và CO2 vậy phải có 2 mol CH3COOH và 2 mol CO2. Muốn có CH3COOH phải có hợp phần CH3-CH=, còn CO2 là do =CH-CH=. Vậy đien (C) có cấu tạo: CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexa-2,4-đien) . B phải có 2 brom ở cacbon cạnh nhau, vậy vị trí Br là C3 và C4: CH3CH2CHBr-CHBrCH2CH3, do đó A phải có nối đôi giữa C3 và C4: CH3 -CH2 -CH=CH-CH2--CH3 (cis và trans) Các phản ứng: TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-3www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com KOH + Br2 → CH3 -CH2 -CH=CH-CH2--CH3  → CH3CH2CHBr-CHBrCH2CH3  t0

(A) (B) CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + CH3 -CH2 -C≡C-CH2--CH3 (C) (C’) KMnO4

Ơ

N

2CH3COOH + HOOC-COOH

N

H

t0

0

xt,t → CH2=CH-CH2-CH=CH2 CH3-CH2-CH2-CH3  −2H

2O3

Ó

+

O CH2

-H

CH2 CH CH2 CH CH2

A

2

CH CH2 CH

O O

CH2 O O

Ý

+ H2O/Zn

HOC CH2 CHO

+

2HCHO

+

2H2O2

ÁN

-L

O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Câu 13. Hiđrocacbon X có công thức phân tử C8H10, không làm mất màu dung dịch brom. Khi đun nóng X trong dung dịch KMnO4, thu được hợp chất C8H4K2O4 (Y). Cho Y tác dụng với dung dịch HCl, thu được hợp chất C8H6O4. Lập luận để xác định công thức cấu tạo có thể có và gọi tên X. HƯỚNG DẪN 2 + 8(4 − 2) + 10(1 − 2) X có CTPT C8H10 có độ bội liên kết: ∆ = =4 2 X không làm mất màu dung dịch brom

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

B

Câu 12 (HSG 12 Đăklăk 2011-2012). Đề hiđro hóa 1 mol ankan A thu được 1 mol hiđrocacbon B không no, thực hiện phản ứng ozon phân B cho ra 1 mol anđehit maleic và 2 mol anđehit fomic. Xác định công thức cấu tạo của hiđrocacbon A và B. Viết phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CH3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

*

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

CO2 Câu 11. Phân tích một terpen A cho kết quả: %C = 88,235% (về khối lượng); MA = 136 (g/mol); A có khả năng làm mất màu dung dịch Br2, tác dụng với brom theo tỉ lệ 1 : 2 nhưng không tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3. Ozon phân hoàn toàn A tạo ra hai sản phẩm hữu cơ là anđehit fomic và 3-axetyl-6-on-heptanal. Xác định công thức cấu tạo của A. HƯỚNG DẪN Đặt A: CxHy %C %H 88, 235 x : y = x:y= : :11,765 = 5 :8 ⇒ CT thực nghiệm (C5H8)n = 12 1 12 MA = 136 ⇒ CTPT A : C10H16 (số lk π + số vòng = 3) • A tác dụng Br2 theo tỉ lệ mol 1:2 ⇒ A có 2 liên kết π và 1 vòng • A không tác dụng với AgNO3/NH3 ⇒ A không có liên kết ba đầu mạch • Ozon phân hoàn toàn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ: anđehit fomic và 3-axetyl-6-on heptanal ⇒ CTCT A:

o

+ dd KMnO4 , t + HCl X  → Y (C8H 4K 2O4 )  → C8H 6O4

⇒ X có vòng benzen ⇒ X có công thức dạng: CH3-C6H4-CH3 Các phản ứng: t0 CH3-C6H4-CH3 + 4KMnO4  → KOOC-C6H4-COOK + 2KOH + 4MnO2 + 2H2O

KOOC-C6H4-COOK + 2HCl  → HOOC-C6H4-COOH + 2KCl Các CTCT có thể có của X:

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-4www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com H 3C

CH3

CH3

H3C

CH3

CH3

o-xilen m-xilen Câu 14. Viết các phương trình hóa học trong sơ đồ sau đây:

p-xilen

HNO3 ®Æ c/H2SO4®Æ c Fe+ HCl Cl2 , ¸nh s¸ng NaOH,t X  → Y   → Z  → T  →M . 1:1 1:1

N

o

Ý

-L

0

t C6H5-CH3 + 2KMnO4  → C6H5COOK + 2MnO2 ↓ + KOH + H2O 0

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

t 3C6H5CH2CH2CH3 + 10KMnO4  → 3C6H5COOK + 3CH3COOK + 4KOH + 4H2O + 10MnO2 ↓ Câu 16 (HSG Hóa 12 Hải Dương 2017-2018). Oxi hóa hoàn toàn hiđrocacbon A hoặc B đều thu được CO2 và H2O có tỉ lệ mol tương ứng là 7 : 4. Hóa hơi hoàn toàn 13,8 gam A hoặc B đều thu được thể tích bằng với thể tích của 4,2 gam khí N2 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Cho 11,04 gam A tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 36,72 gam kết tủa; B không phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3, không làm mất màu dung dịch brom, bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 khi đun nóng. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo phù hợp của A và B. HƯỚNG DẪN Do khối lượng mol của A, B bằng nhau; khi đốt cháy A hoặc B đều thu được tỉ lệ mol CO2 và H2O như nhau ⇒ A và B có cùng công thức phân tử.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

0

t 3C6H5CH=CH2 + 10KMnO4  → 3C6H5COOK + 3K2CO3 + KOH + 10MnO2 ↓ + 4H2O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

-H

Ó

A

Câu 15. Viết các phương trình hoá học của các phản ứng có thể xảy ra khi cho stiren, toluen, propylbenzen lần lượt tác dụng với dung dịch KMnO4 (ở nhiệt độ thích hợp). HƯỚNG DẪN Ở nhiệt độ thường, dung dịch KMnO4 chỉ phản phản ứng được với stiren. Khi đun nóng, dung dịch KMnO4 phản ứng được với cả ba chất: 3C6H5-CH=CH2 + 2KMnO4+ 4H2O  → 3C6H5-CH(OH)-CH2(OH) +2MnO2 ↓ +2KOH

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Biết rằng X, Z, T, M là các chất hữu cơ; Y có tên gọi là p-nitrotoluen. HƯỚNG DẪN Các phương trình hóa học:

- Đặt công thức phân tử của A và B là CxHy (x, y > 0); MA = MB = Ta có: 12x + y = 92 (I) và

n CO2

n H2 O

=

13,8 = 92 (g/mol) 0,15

2x 7 = (II). Từ (I) và (II) ⇒ x =7; y = 8. y 4

Vậy công thức phân tử của A, B là C7H8. TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-5www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Biện luận tìm công thức cấu tạo của A: •

A phản ứng với AgNO3/NH3 tạo thành kết tủa ⇒ A có liên kết -C≡CH.

nA = 0,12 mol. Giả sử A có a liên kết -C≡CH. Phương trình:

H

Ơ

N

C7H8 + aAgNO3 + aNH3 → C7H8-aAga ↓ + aNH4NO3 0,12 mol 0,12 mol 36,72 M kết tủa = = 306 ⇒ 92 + 107a = 306 ⇒ a = 2 ⇒ A có dạng HC≡C-C3H6-C≡CH. 0,12

N

Công thức cấu tạo phù hợp của A là

Y

HC≡C-CH2-CH2-CH2-C≡CH; HC≡C-C(CH3)2-C≡CH

B

0,012 → 0,012 k

A

10 00

5 ⇒ 1 chất có 1 lk π, 1 chất có a liên kết π, a ≥ 2. 3 8 Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 = 0,012 n = 0,032 ⇒ n = = 2,67 ⇒ chất có ít C hơn là C2, chất nhiều C hơn là Cn, 3 n Br2 = 0,012 k = 0,02 ⇒ k =

Ý

-H

Ó

(3 ≤ n ≤ 4). Gọi x là số mol của chất Cn có trong 1 mol hỗn hợp ⇒ số mol của chất C2 là (1-x) Trường hợp C2 có 1 liên kết π (C2H4), Cn có a liên kết π

-L

• Nếu n = 3, ta có: n = 3x + 2(1-x) =

8 5 2 ; k = ax + 1(1-x) = ⇒ x = ; a = 2 ⇒ C3H4 3 3 3

Nếu n = 4, ta có: n = 4x + 2(1-x) =

TO

ÁN

Vậy hỗn hợp là: C2H4 (33,33%) và C3H4 (66,67%).

8 5 1 ; k = ax + 1(1-x) = ⇒ x = ; a = 3 ⇒ C4H4 3 3 3

ÀN

Vậy hỗn hợp là: C2H4 (66,67%) và C4H4 (33,33%). Trường hợp C2 có a liên kết π, Cn có 1 liên kết π

8 ; k = 1x + a(1-x) = 3 8 • Nếu n = 4, ta có: n = 4x + 2(1-x) = ; k = 1x + a(1-x) = 3

D

IỄ N

Đ

• Nếu n = 3, ta có: n = 3x + 2(1-x) =

5 ⇒x= 3 5 ⇒x= 3

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

G

N

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Cn H 2n + 2 − 2k + k Br2 → Cn H 2n + 2 − 2k Br2k

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

0

t Phương trình: C6H5-CH3 + 2KMnO4  → C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O Câu 17 (HSG 12 Đăklăk 2009-2010). Hỗn hợp khí A (đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở không phân nhánh X, Y. Lấy 268,8 ml hỗn hợp A cho từ từ qua dung dịch brom, thấy có 3,2 gam brom phản ứng và không có khí thoát ra khỏi bình. Còn nếu đốt cháy 268,8 ml hỗn hợp A thì thu được1,408 gam CO2. Xác định công thức phân tử của X, Y và tính thành phần phần trăm về số mol của X, Y trong A. HƯỚNG DẪN Số mol A = 0,012; số mol Br2 = 0,02; số mol CO2 = 0,032 (mol) Cho A phản ứng với dung dịch Br2 không thấy khí thoát ra khỏi bình chứng tỏ X, Y không no. Gọi công thức chung X, Y là C n H 2n + 2 − 2k , k ≥ 1, n ≤ 4, k là số liên kết π trung bình.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

HC≡C-CH(CH3)-CH2-C≡CH; HC≡C-CH(C2H5)-C≡CH Biện luận tìm công thức cấu tạo của B • B không có phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3; không làm mất màu dung dịch brom; bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 ở khi đun nóng ⇒ B là C6H5-CH3 (toluen)

2 ; a = 3 ⇒ loại 3 1 ; a = 2 ⇒ C2H2 3

Vậy hỗn hợp là: C2H2 (66,67%) và C4H8 (33,33%). Câu 18. Hỗn hợp N gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2. Cho m gam N vào bình kín có chứa một ít bột Ni làm xúc tác, nung nóng, thu được hỗn hợp M. Đốt cháy hoàn toàn M cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được một dung dịch có khối lượng giảm 21,45 gam. Nếu cho M đi qua bình đựng lượng dư dung dịch brom trong CCl4 thì có 24 gam brom phản ứng. Mặt khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp N đi qua bình đựng dung dịch brom dư trong CCl4, thấy có 64 gam brom phản ứng. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tìm giá trị của V. TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-6www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

H N Y

114x + 94y −18z = 21, 45 x = 0,15 100.(3x + 2y) − [44(3x + 2y) + 18(3x + y + z) = 21, 45    ⇔ x + 2y = z + 0,15 ⇒ y = 0,075  x + 2y = z + 0,15 0, 4(x + y + z) = 0,5(x + 2y)  z = 0,15  0,1x + 0,6y − 0,4z = 0 

Ơ

N

HƯỚNG DẪN Quy C4H10 thành 2C2H2.3H2 ⇒ Hỗn hợp: C3H6: x mol, C2H2: y mol và H2: z mol C3H6 + 9/2O2 → 3CO2 + 3H2O (1) x → 4,5x C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O (2) y → 2,5y H2 + 1/2O2 → H2O (3) z → 0,5z Từ các dữ kiện đề cho ta lập được hệ:

ÁN

TO

Đặt công thức của X là CxHy tính được: x =

D

IỄ N

Đ

ÀN

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

-H

Ý

-L

nCO2 = nBaCO3 = 0,4(mol)  Trường hợp 1: Dung dịch Ba(OH)2 dư ⇒  42,4 − 0,4.44 = 1,378(mol) nH2O =  18 2nH2O 2.1,378 Đặt công thức của X là CxHy dễ thấy: y = = = 27,56 (loại vì y phải nguyên) nX 0,1 • Trường hợp 2: Dung dịch Ba(OH2 phản ứng với CO2 tạo ra hai muối Ba(HCO3)2 và BaCO3 ta tính được: nCO2 = 0,8(mol) ; nH 2O = 0,4(mol)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Ni, t 0

→ CH3-CH2-CH2-CH3 C4H8 + H2  • Sản phẩm từ D, E là cặp đồng phân hình học. Nhiệt độ sôi của E cao hơn → E là cis-but-2-en; D là transbut-2-en. Suy ra A phải là but-1-en và C phải là 2-metylpropen. Câu 20. Đốt cháy hoàn toàn 10,4 gam một hiđrocacbon X rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình 1 chứa H2SO4 đặc và bình 2 chứa 600 ml dung dịch Ba(OH)2 1M. Sau phản ứng, khối lượng bình 1 tăng 5,4 gam, bình 2 tăng 37 gam đồng thời xuất hiện 78,8 gam kết tủa. a) Xác định công thức phân tử của X. Biết khi làm bay hơi 10,4 gam X thu được thể tích khí bằng thể tích của 3 gam C2H6 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. b) X có một đồng phân X1 (có trong chương trình THPT), biết rằng khi cho 3,12 gam X1 phản ứng vừa đủ với 96 gam dung dịch Br2 5% trong bóng tối. Nhưng 3,12 gam X tác dụng tối đa với 2,688 lít H2 (đktc) khi đun nóng có xúc tác Ni. Viết công thức cấu tạo và gọi tên X1. HƯỚNG DẪN a) Từ VX = VC2H6 ⇒ nX = nC2H6 = 0,1(mol) và mCO2 + mH2O = 5,4 + 37 = 42,4(gam)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Vậy: V = 22,4(4,5.0,15 + 2,5. 0,075 + 0,15.0,15) = 21 lít. Câu 19. A, B, C, D, E, F là các đồng phân có công thức phân tử C4H8. A, B, C, D, E đều làm mất màu dung dịch brom còn F thì không. D và E là cặp đồng phân hình học. Hỗn hợp chứa A, D, E phản ứng với H2/Ni, t0 chỉ thu được một sản phẩm. B không làm mất màu dung dịch KMnO4. Nhiệt độ sôi của E cao hơn D. Xác định các chất A, B, C, D, E, F. HƯỚNG DẪN • B làm mất màu dung dịch Br2 nhưng không mất màu dung dịch KMnO4 → B là metylxiclopropan. xiclo-C3H5 -CH3+ Br2 → CH3-CHBr-CH2-CH2Br • F không làm mất màu dung dịch Br2 → F là xiclobutan. • A, D, E phản ứng với H2 chỉ thu được một sản phẩm → A, D, E có cùng mạch cacbon (anken không nhánh).

nCO2 nX

=

2nH2O 2.0,4 0,8 = 8; y = = = 8 . Vậy X là C8H8. 0,1 nX 0,1

b) nX = nBr2 = 0,03(mol) ⇒ X có 1 lên kết pi kém bền (dạng anken).

nH 2 = 4nX ⇒ X có 4 liên kết pi mà X là hợp chất có trong chương trình THPT nên X là stiren: C6H5-CH=CH2

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-7www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

⇒ x = 2, 6875 ⇒ k = 1, 6875

N

5,8 − 0, 64 = 0, 43 mol 12

Bảo toàn mol liên kết π: k.0,16 = n H2 pu + n Br2 ⇒ n Br2 = 0,13 ⇒ m Br2 = 20,8 gam.

A

10 00

B

Câu 23. Hiđrocacbon C7H12 (A) bị oxi hóa bằng axit cromic tạo ra axit xiclopentancacboxylic, (A) tác dụng với H2SO4 đặc rồi thủy phân thu được ancol C7H14O, ancol này cho phản ứng iođofom. Viết cấu tạo của hiđrocacbon trên và viết các phương trình phản ứng để giải thích. HƯỚNG DẪN Ta thấy: (A) có ∆ = 2 , có chứa vòng 5 cạnh, vậy A có 2 nguyên tử C trên nhánh tạo 1 liên kết đôi C=C. Vậy A là

-H Oxi hóa

COOH

-L

Ý

CH=CH2

(vinyl xiclopentan)

Ó

CH=CH2

H2SO4

CH(SO4H)-CH3

CH(OH)-CH3

CH(SO4H)-CH3

H2O

3I2+4NaOH

CH(OH)-CH3

COONa +CHI

3+3NaI+4H2O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

CH=CH2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Trong X: nH = 4nX = 0,64 mol ⇒ nC =

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đặt CTTQ chung của hỗn hợp X là C x H 4 : 0,16 mol

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

Đ ẠO

⇒ mT = mC + mH =2,4 gam ⇒ mF = ∆mbình tăng + mT = 6,08 gam ⇒ nF= 0,16 = nX ⇒ n H2 phản ứng = 0,14

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 21. Ankađien A có công thức phân tử C8H14 tác dụng với dung dịch Br2 theo tỷ lệ mol 1: 1 sinh ra chất B. Khi đun A với dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4 loãng, sinh ra ba sản phẩm hữu cơ là CH3COOH, (CH3)2C=O, HOOC-CH2-COOH. Xác định công thức cấu tạo của A, B và viết các phương trình phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN Đun A với dung dịch KMnO4 trong H2SO4 sinh ra: CH3COOH, (CH3)2C=O, HOOC-CH2-COOH nên công thức cấu tạo của A là (CH3)2C=CH-CH2-CH=CH-CH3; B là (CH3)2CBr-CHBr CH2-CH=CH-CH3 hoặc (CH3)2C = CHCH2-CHBr-CHBr-CH3 Phương trình: 5(CH3)2C=CH-CH2-CH=CH-CH3 + 14KMnO4 + 21H2SO4  → 5(CH3)2CO + 5CH2(COOH)2 + 5CH3COOH + 14MnSO4 + 7K2SO4 + 21H2O Câu 22. Hỗn hợp X gồm các hiđrocacbon mạch hở: CH4, C2H4, C3H4 và C4H4. Nung nóng 6,72 lít hỗn hợp E chứa X và H2 có mặt Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp F có tỉ khối so với hiđro bằng 19. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy lượng Br2 phản ứng là a gam; đồng thời khối lượng bình tăng 3,68 gam. Khí thoát ra khỏi bình (hỗn hợp khí T) có thể tích là 1,792 lít chỉ chứa các hiđrocacbon. Đốt cháy toàn bộ T thu được 4,32 gam nước. Thể tích các khí đều đo ở đktc. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của a. HƯỚNG DẪN T là hiđrocacbon no ⇒ n CO2 = 0,24 - 0,08 = 0,16

Câu 24. Chất hữu cơ X có công thức phân tử là C9H9Cl. Khi oxi hóa X bằng dung dịch KMnO4 trong H2SO4, đun nóng thì thu được axit benzoic. X tác dụng được với dung dịch NaOH cho hai sản phẩm X1, X2 đều có công thức phân tử là C9H10O. Xác định công thức cấu tạo của X, X1, X2 và viết các phương trình phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN C9H9Cl có số liên kết π + số vòng no là 5 +

KMnO4 /H → C6H5COOH ⇒ A2 có 1 nhánh ở vòng benzen • A2  + NaOH → X2, Y2 có công thức phân tử C9H10O ⇒ A2: C6H5-CH=CH-CH2Cl (có 2 dạng cis và trans) • A2  X2, Y2 lần lượt là: C6H5-CH=CH-CH2OH (có 2 dạng cis và trans) và C6H5-CH(OH)CH=CH2

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-8www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Phương trình: 5C6H5–CH=CH-CH2Cl + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5C6H5-COOH + 4K2SO4+ 8MnSO4 + 5ClCH2COOH + 12H2O

G

N

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ TH2: Ba(OH)2 phản ứng dư: thì số mol CO2 bằng số mol kết tủa: n CO2 = 0,025 mol

806, 4.672 672 = 0,02 (mol); n hiđrocacbon không no= - 0,02 = 0,01 (mol) 1209, 6.22400 22400

-H

n ankan=

Ó

A

Cả hai trường hợp đều cho số mol CO2 nhỏ hơn số mol H2O. Do đó hỗn hợp A phải có ankan và hiđrocacbon không no. Tìm số mol hiđrocacbon trong 672 ml:

-L

Ý

Khối lượng dung dịch tăng sau phản ứng với brom là khối lượng của hiđrocacbon không no. Vậy khối lượng của nó trong 672 ml là:

ÁN

m hiđrocacbon không no =

0, 468.672 = 0,26 gam 1209, 6

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Tìm công thức phân tử hiđrocacbon không no: Đặt CTC hiđrocacbon không no là: CnH2n+ 2-2a (với n ≥ 2 và a ≥ 1) 0, 26 Ta có: 14n + 2 – 2a = = 26 ⇔ 7n – a = 12 ⇒ chỉ có: n = 2 và a = 2 là thỏa mãn. 0,01 Vậy CTPT của hiđrocacbon không no là: C2H2 (X) Tìm công thức phân tử và số mol hiđrocacbon no:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

o

t CH3-CH=CBr-CH3 + NaOH  → CH3-CH2-CO-CH3+ NaBr Câu 26 (HSG Thái Nguyên 2010). Hỗn hợp A gồm 3 hiđrocacbon X, Y, Z (Y và Z là đồng đẳng kế tiếp). Đốt cháy hoàn toàn 672 ml A rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình I chứa 52,91 gam dung dịch H2SO4 98%, bình II chứa 437,5 ml dung dịch Ba(OH)2 0,08M. Kết thúc thí nghiệm nồng độ H2SO4 ở bình I còn 96,2%. Bình II xuất hiện 4,925 gam kết tủa. Mặt khác, khi dẫn 1209,6 ml A đi qua bình chứa dung dịch brom, nhận thấy sau phản ứng dung dịch này bị nhạt màu, khối lượng dung dịch tăng thêm 0,468 gam và có 806,4 ml khí thoát ra khỏi bình. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z và phần trăm thể tích các khí trong A, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn và các khí đều đo ở đktc. HƯỚNG DẪN 4,925 n H2O = 0,055 (mol); n Ba (OH)2 = 0,08 . 0,4375 = 0,035 (mol); n BaCO3 = = 0,025(mol) 197 + TH1: Ba(OH)2 phản ứng hết: n CO2 = 0,045 mol

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

o

t CH3-CH2-CH=CHBr + NaOH  → CH3-CH2-CH2-CH=O + NaBr

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Các phương trình phản ứng :

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 25. X, Y, Z, T là các đồng phân có công thức chung C4H7Br. Đun nóng X hoặc Y với dung dịch NaOH đều thu được anđehit butiric, đun nóng Z hoặc T với dung dịch NaOH đều thu được etylmetylxeton. X bền hơn Y, Z bền hơn T. Viết công thức cấu trúc X, Y, Z, T và các phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN Công thức cấu trúc X, Y, Z, T:

Theo bài ra thì hiđrocacbon no đó là Y và Z, có CTC là: Cm H 2m + 2 (với m > 1)

0, 02m = 0, 045 − 0, 01.2

 m = 1, 25 ⇒ 0, 02m = 0, 025 − 0, 01.2  m = 0, 25 ( loaïi)

Số mol CO2 của nó khi đốt cháy là: 

Vậy CTPT 2 ankan Y và Z là: CH4 và C2H6 có số mol lần lượt là x và y mol . Ta có hệ:

 x + 2 y = 0, 045 − 0, 01.2  x = 0, 015 ⇒   4 x + 6 y = 0, 055.2 − 0, 01.2  y = 0, 005 TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-9www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

0

 → B (C9H12) ⇒ A có một liên kết đôi ở nhánh. B (C9H12) + O2 (H2SO4)  → axeton ⇒ B là cumen A (C9H10) + H2 (Ni, t0 )

CH3

-H

Ó

CH2

Ý

C

A

B là Isopropyl benzen H3C

H 3C

C

+

-L ÁN

H3C

TO

C

CH2

CH2

Fe, t0

CH2

C

A là isopropenyl benzen

+ Br2

H3C

H3C

B

CH

10 00

H3C

CH

HBr

Br CH3

Ni, t0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Câu 28. Hiđrocacbon (A) có công thức phân tử là C9H10. (A) có khả năng tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe, t0. Hiđro hóa (A) với xúc tác Ni, t0 thu được (B) có công thức phân tử là C9H12. Oxi hoá (B) bằng O2 trong H2SO4 thu được axeton. Xác định công thức cấu tạo, gọi tên (A), (B) và viết các phương trình phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN A (C9H10) + Br2 khan (bột Fe, t0) ⇒ A có vòng benzen.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

 → C6H5-CH2-CBr2-CHBr2 t0 → 3C6H5COOK + 5K2CO3 + KHCO3 +14MnO2 + 4H2O 3C6H5-CH2-C ≡ CH +14KMnO4  0 t MnO2 + 4HCl  → MnCl2 + Cl2 + 2H2O C6H5COOK + HCl  → C6H5COOH ↓ + KCl K2CO3 + 2HCl  → 2KCl + H2O + CO2 KHCO3 + HCl  → KCl + H2O + CO2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C6H5-CH2-C ≡ CH + 2Br2

Y

N

H

t → C6H5-CH2-C ≡ CAg ↓ + NH4NO3

U

C6H5-CH2-C ≡ CH + AgNO3 + NH3

Ơ

N

Vậy ta tính được phần trăm thể tích mỗi khí như sau: C2H2 (33,33%); CH4 (50,0%); C2H6 (16,67%). Câu 27. Hợp chất A có công thức C9H8 có khả năng kết tủa với dung dịch AgNO3 trong NH3 và phản ứng với brom trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1 : 2. Đun nóng A với dung dịch KMnO4 tới khi hết màu tím, rồi thêm lượng dư dung dịch HCl đặc vào hỗn hợp sau phản ứng thấy có kết tủa trắng là axit benzoic đồng thời giải phóng khí CO2 và Cl2. Xác định công thức cấu tạo của A và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN A tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 suy ra A có liên kết ba đầu mạch. A tác dụng với Br2/CCl4 theo tỷ lệ mol 1:2. Vậy A có hai liên kết π ở gốc hidrocacbon mạch hở. Công thức cấu tạo của A là : C6H5−CH2−C ≡ CH Các phương trình phản ứng :

D

IỄ N

Đ

ÀN

+ H2

H3 C

CH

CH3

OH

+ O2

H2SO4, t0

+

CH3COCH3

Câu 29. Cho hiđrocacbon X tác dụng với dung dịch brom dư được dẫn xuất tetrabrom chứa 75,8% brom (theo khối lượng). Khi cộng brom (1:1) thu được cặp đồng phân cis-trans. 1. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và gọi tên của X. TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 10 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com 2. Viết phương trình của X với: a) Dung dịch KMnO4 (trong môi trường H2SO4). b) Dung dịch AgNO3/NH3. c) H2O (xúc tác Hg 2 + / H + ). d) HBr theo tỉ lệ 1:2. HƯỚNG DẪN 1. Hiđrocacbon X: CxHy

N

80.4 .100 = 75,8 ⇒ 12x + y = 102 12 x + y + 320

Ơ

CxHy + 2Br2 → CxHyBr4 ; theo giả thiết: %Br =

Y

N

H

Giá trị thỏa mãn: x = 8 , y = 6. CTPT của X: C8H6 (∆= 6). Vì X có khả năng phản ứng với brom thoe tỉ lệ 1 : 1 và 1 : 2 chứng tỏ phân tử X có 2 liên kết π kém bền và 1 nhân thơm. Vậy X là phenylaxetilen:

+ NH4NO3

C CH 2+

N

O C CH3

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ AgNO3 + NH3 →

+

Hg / H → + H2O 

TR ẦN

Br C CH3 Br

C CH

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

+ 2HBr → Câu 30. Hiđrocacbon A là một chất rắn có tính dẻo, đàn hồi (11,76% H theo khối lượng) có trong mủ cây cao su. Ozon phân A cho C16H16O6, khi cho một mol chất này vào nước nóng thu được 2 mol anđehit levulinic HOC[CH2]2COCH3. Hiđrocacbon B (11,11% H theo khối lượng) là chất tổng hợp đầu tiên có thành phân giống A nhưng không có tính dẻo và tính đàn hồi giống như A. B được tạo thành khi đun nóng hiđrocacbon C có mặt natri; C có thành phần định tính giống B. a) Cho biết CTCT của A, B, C b) Sự vắng mặt của axetylaxeton trong sản phẩm của chúng chứng tỏ A có đặc trưng gì? HƯỚNG DẪN a) Công thức thực nghiệm của A là (C5H8)x, nó là cao su tự nhiên. Các công thức thực nghiệm của B và C lần lượt là (C2H3)y. B là cao su tổng hợp polibutađien còn C là buta-1,3-đien. b) Sự vắng mặt của axetylaxeton trong sản phẩm ozon phân chứng tỏ cao su thiên nhiên có cấu trúc “đầu - đầu”

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

+ 4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O CAg

G

C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

+ 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5 C CH

Đ ẠO

COOH

C CH

5

TP

2. Phương trình phản ứng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C CH

Câu 31 (HSG 12 Đăklăk 2011-2012). Hiđrocacbon A có d A

O2

= 2,5. Xác định công thức cấu tạo của A biết 1 mol

+ ddKMnO 4 A  → 2 mol CO2 + 2 mol axit oxalic. A có đồng phân hình học không? Nếu có hãy viết các đồng phân H SO 2

4

hình học của A và gọi tên A.

HƯỚNG DẪN

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 11 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com x = 6 ⇒ C6 H 8 y = 8

CxHy: 12x + y = 80 ⇒ 

1 mol A + dd KMnO4/H2SO4 → 2 mol CO2 + 2mol HOOC – COOH A phải có nhóm CH2= và 2 nhóm =CH-CH=

2.6 + 2 − 8 =3 2

CH2

Ơ

C

CH CH2

H CH trans-hexa-1,3,5-trien

H

CH CH2 CH cis-hexa-1,3,5-trien

C

N

H

U

CH2

H

C C

Y

H

N

A có CTCT: CH=CH-CH=CH-CH=CH2. (hexa-1,3,5-trien) A có đồng phân hình học:

CH3 CH CH C C CH3

ÀN

TO

ÁN

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Câu 32 (HSG Lý Thái Tổ-Bắc Ninh 2014-2015). Anken A có công thức phân tử là C6H12 có đồng phân hình học, khi tác dụng với dung dịch Brom cho hợp chất đibrom B. Cho B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng, thu được ankađien C và một ankin D. Khi C bị oxi hoá bởi dung dịch KMnO4/H2SO4 và đun nóng thu được axit axetic và CO2. a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A, C, D. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. b) Viết các đồng phân hình học của C. HƯỚNG DẪN a) C6H12 có đồng phân hình học nên có thể có các CTCT sau: (1) CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3. (2) CH3-CH2-C(CH3)=CH-CH3. (3) CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3. (4) CH3-CH(CH3)-CH=CH-CH3. Do B tác dụng với KOH/ancol tạo ankin D nên A không thể là (2) Do C oxi hoá tạo axit axetic và CO2 nên C phải là: CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexa-2,4-đien) Ankin D là: CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 (hex-3-in) Vậy A phải là (3): CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 (hex-3-en) Các phương trình: CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 + Br2 → CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3. ancol CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3 + KOH  → CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr + 2H2O 5CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 18KMnO4 +27H2SO4 → 10CH3COOH + 10CO2 + 9K2SO4 + 18MnSO4 +3H2O b) Viết các đồng phân hình học của C: 3 đồng phân hình học là: cis-cis; cis-trans; trans-trans Câu 33. Oxi hóa hoàn toàn 1,64 lít một hiđrocacbon A ở 1270C và 2,0 atm. Sản phẩm cháy thu được dẫn qua bình chứa nước vôi trong dư thu được 80 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 47,8 gam. Ozon phân khử A thu được hỗn hợp các chất CH3-CHO, (CH3)2C=O, OHC-COCH3 theo tỉ lệ mol 1:1:1. a) Xác định CTCT và gọi tên A. b) Viết công thức các đồng phân lập thể ứng với CTCT của A vừa tìm được ở trên. Xác định cấu hình của chúng. HƯỚNG DẪN 80 47,8 − 0,8.44 P.V 2.1,64 a) n A = = 0,8(mol) ; n H 2O = = 0,7 (mol) = = 0,1(mol) ; n CO 2 = n CaCO3 = 100 18 R.T 0,082.(127 + 273) Vậy A là C8H14 (2,3-đimetylhexa-2,4-đien hoặc 2,4-đimetylhexa-2,4-đien):

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Công thức phân tử của A là C6H8 ⇒ ∆ =

CH3 C CH C CH CH3 CH3

CH3CH3

CH3

D

IỄ N

Đ

b) Với mỗi đồng phân cấu tạo ta có hai đồng phân hình học cis (Z) và trans (E)

H3 C H

H C C C C H3C

H

H CH3 CH3

H3C

C C C C H3C

H3C CH3 CH3

H3C

H C C C C H3 C

H3 C CH3 H

H3 C

H C C

H C C

H3C

CH3

Câu 34. Hai hiđrocacbon A, B đều có cùng công thức phân tử C7H14. Xác định công thức cấu tạo của A, B biết: • Oxi hóa A bằng dung dịch KMnO4/H2SO4 tạo ra hai chất là CH3CH2COCH3 và CH3CH2COOH. • B có cấu tạo mạch thẳng và khi oxi hóa B bằng dung dịch K2Cr2O7/HCl tạo CO2. Xác định cấu tạo và gọi tên A, B. Viết các phản ứng xảy ra. TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 12 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

Y

N

H

Ơ

N

HƯỚNG DẪN A là 3-metylhex-3-en; B là hept-1-en; các phương trình phản ứng: 5CH3-CH2-CH=C(CH3)-CH2-CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5CH3-CH2-COOH + 5CH3-CH2-CO-CH3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 9H2O 3CH2=CH-[CH2]4-CH3 + 5K2Cr2O7 + 40HCl → 3CH3-[CH2]4-COOH + 10CrCl3 + 3CO2 + 10KCl + 23H2O Câu 35. Hỗn hợp khí A ở điều kiện tiêu chuẩn gồm hai olefin. Để đốt cháy hết 7 thể tích A cần 31 thể tích O2 (các thể tích đo ở cùng điều kiện). Biết olefin chứa nhiều cacbon hơn chiếm khoảng 40%-50% thể tích hỗn hợp A. Xác định công thức phân tử của hai olefin. HƯỚNG DẪN 62 Đặt công thức chung hai anken: Cn H 2n ; bảo toàn oxi cho phản ứng cháy: 7n.2 + 7n = 31.2 ⇒ n = = 2,95 21 Vậy hỗn hợp gồm C2H4 và anken còn lại là CmH2m. Trong 7 thể tích A thì 2,8 < VCm H 2 m < 3,5 nên bảo toàn nguyên tố C ta tìm được: 3,9 < m < 4,375. Vậy anken còn

G

TR ẦN

Gọi x, y lần lượt là số mol của CnH2n+2-2a và CmH2m+2-2b trong hỗn hợp. • TH1: a = 0; b = 2. ta có hệ

Hai hiđrocacbon là: C5H12 và C5H8. • TH2: a =1; b = 2. Ta có hệ.

10 00

B

  x + y = 0, 05 ⇒ 3n + 7m = 50 ⇒ n = m = 5 là nghiệm duy nhất thỏa mãn. 2 y = 0, 07  nx + my = 0, 25

-H

Ó

A

   x + y = 0, 05  x = 0, 03  x + 2 y = 0, 07 ⇒  y = 0, 02 ⇒ n = 7; m = 2 hoặc n = m = 5 (giống trường hợp 1)   nx + my = 0, 25 3n + 2m = 25

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Vậy: Hiđrocacbon là C5H12 và C5H8 hoặc C2H2 và C7H14. Câu 37 (CASIO Bạc Liêu 2009-2010). Đốt cháy một hiđrocacbon A (khí) với oxi trong một bình kín. Nếu giữ nguyên nồng độ của A và tăng nồng độ oxi gấp đôi thì tốc độ phản ứng cháy tăng gấp 32 lần. Tìm công thức phân tử có thể có của A. HƯỚNG DẪN Đặt A: CxHy (y chẵn và y ≤ 2x + 2)  y y t0 → xCO2 + H2O CxHy +  x +  O2   4 2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

nA

N

n CO2

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Từ (1) ⇒ n =

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

3n + 1− a t0 → nCO 2 + (n + 1− a)H 2 O O2  (1) 2 0, 25 0, 23 = = 5 ; a = 5 + 1− = 1, 4 ⇒ Có một hiđrocacbon có hai liên kết π 0, 05 0, 05

Cn H 2n + 2 − 2a +

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

lại là C4H8. Câu 36 (CASIO Vĩnh Phúc 2008-2009). Một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử mỗi chất chứa không quá một liên kết ba hay hai liên kết đôi, số nguyên tử cacbon mỗi chất tối đa là 7. Đốt cháy 0,05 mol hỗn hợp thu được 0,25 mol CO2 và 0.23 mol H2O. Xác định công thức cấu tạo của hai hiđrocacbon. HƯỚNG DẪN Gọi công thức của hai hiđrôcacbon lần lượt là: CnH2n+2-2a và CmH2m+2-2b với n, m ≤ 7; a, b ≤ 2. Công thức chung của hai hiđrocacbon là: Cn H 2n + 2 − 2a . Phương trình phản ứng:

D

IỄ N

Đ

y x+  y TH1:  x +  nguyên thì: v = k.C A .CO2 4  4 x+

y

Giả sử nồng độ oxi lúc đầu là a(M) thì v = k.C A .CO2 4 = k.C A .a x+

x+

y

Sau khi tăng nồng độ oxi gấp đôi thì v ' = k.C A .CO2 4 = k.C A .(2a)

y 4

x+

y 4

y

x+ v' y = 2 4 = 32 ⇒ x + = 5 ⇒ 3 ≤ x < 5 v 4 Trường hợp này nhận được nghiệm C3H8 hoặc C4H4.

tốc độ phản ứng cháy tăng gấp 32 lần nên:

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 13 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com y 2(x + )  y TH2:  x +  bán nguyên thì: v = k.C 2A .CO2 4  4 x = 2 y Lập luận tương tự ở trên ta có: 2(x + ) = 5 ⇒  ⇒ C2 H 2  y = 2 4

c) M Z = 44 ⇒ Z chỉ có chứa C3H8 ⇒ n H2 = 0,6(mol) ⇒ VH2 = 13, 44 (lít).

10 00

B

Câu 39. Hỗn hợp hơi X gồm hiđro, một anken, một ankin có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử, có tỉ khối so với hiđro bằng 7,8. Sau khi dẫn hỗn hợp qua Ni nung nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với hỗn hợp X là 20 . Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của anken, ankin và phần trăm theo

A

9

thể tích mỗi chất trong hỗn hợp X.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

HƯỚNG DẪN Đặt công thức anken và ankin lần lượt là CnH2n và CnH2n-2 (n ≥ 2) 20 104 M X = 7,8.2 = 15,6(g / mol) ; M Y = .15,6 = (g / mol) 9 3 15,6 Giả sử có 1 mol X thì mX = mY = 15,6 (gam) ⇒ n Y = = 0,45(mol) ⇒ n H2 ( p/u ) = n X − n Y = 0,55(mol) 104 3 C n H 2n : x (mol)  Vậy đặt trong 1 mol hỗn hợp đầu có C n H 2n−2 : y (mol)  H 2 : 1 − x − y (mol) Trường hợp 1: H2 phản ứng hết; ta lập được hệ: 14,5 + 2y x + y = 0,45 mà 0 < y < 0,45 nên 2,3 < n < 2, 44 ⇒ n = 2 ⇒n= 14n(x + y) − 2y = 14,5 6,3 104 Loại trường hợp này vì C2H2; C2H4 đều có M < . 3 x + 2y = 0,55 Trường hợp 1: H2 dư; anken và ankin phản ứng hết; ta lập được hệ:  14nx + (14n − 2)y + 2(1 − x − y) = 15,6 (*) 14,7 Thay x = 0,55 – 2y vào (*) rút ra: n = mà 0 < y < 0,275 nên 1,91 < n < 3,82 7,7 −14y Chọn n = 3; thay vào có hai chất cần tìm là C3H6 (15%) và C3H4 (20%); %VH2 = 65% .

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

G

N

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Trong Y có % VC3H4 = %VC3H6 = 40%; % VC3H8 = 20% .

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1,7.2 −1,0 = 1,2(mol) . So sánh thấy n CO2 > n H2O nên A và B phải là anken với 2 ankin hoặc ankan với ankin; mặt khác A và B cùng số C và hơn kém nhau 1 liên kết π nên A, B là C3H4 (a mol) và C3H6 (b mol). Giải hệ  a + b = 0, 4 ⇒ a = b = 0,2(mol) ⇒ % VC3H4 = %VC3H6 = 50% 2a + 3b = n H2O = 1  b) Dễ dàng tính được mol CO2 và mol H2O do riêng D cháy tạo ra thêm là 0,3 và 0,4 mol. Vậy D là ankan CnH2n+2 n CO2 0,3 n= = = 3 nên D là C3H8: 0,1 mol n ankan D 0, 4 − 0,3

Bảo toàn oxi tính được: n CO2 =

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 38 (CASIO Tây Ninh 2013-2014). X là hỗn hợp chứa hai hiđrocacbon A, B có cùng số nguyên tử cacbon và hơn kém nhau 1 liên kết π. Đốt cháy 8,96 lít hỗn hợp X cần vừa đủ 38,08 lít O2 và sản phẩm cháy khi dẫn qua bình P2O5 thì làm khối lượng chất này tăng thêm 18,0 gam. a) Xác định công thức phân tử của A, B và phần trăm theo thể tích của chúng trong hỗn hợp X. b) Thêm hiđrocacbon D vào 8,96 lít hỗn hợp X được hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 66 gam CO2 và 25,2 gam H2O. Xác định công thức của D và phần trăm theo thể tích các chất trong hỗn hợp Y. c) Cho V lít H2 vào hỗn hợp Y rồi cho qua bột Ni nung nóng thu được khí Z có tỉ khối so với CO2 bằng 1. Tính V. (Cho biết thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn) HƯỚNG DẪN a) nX = 0,4 (mol); n H2O = 1(mol) ; n O2 = 1,7 (mol)

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 14 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Câu 40 (HSG 12 Nghệ An bảng A 2011-2012). 1. Viết các phương trình phản ứng (dưới dạng công thức cấu tạo) theo sơ đồ sau: 0

0

0

0

N Y

CH CH CH2 + CH CH2

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

HS tự tính phần trăm khối lượng và thể tích. Câu 42. Trong một bình kín dung tích không đổi chứa hỗn hợp X gồm 0,07 mol CH≡CH; 0,05 mol CH≡C– CH=CH2; 0,1 mol H2 và một ít bột Ni. Nung nóng bình để thực hiện phản ứng thu được hỗn hợp Y gồm 7 hiđrocacbon có tỉ khối hơi đối với H2 là 19,25. Bằng phương pháp thích hợp tách lượng hỗn hợp Y thu được m gam hỗn hợp Y1 (gồm CH≡CH và CH≡C–CH=CH2) và 1,568 lít hỗn hợp khí Y2 (đktc) gồm 5 hiđrocacbon. Biết toàn bộ lượng hỗn hợp Y2 tách được có khả năng phản ứng với tối đa 600 ml dung dịch Br2 0,1M. Tính m. HƯỚNG DẪN Bảo toàn khối lượng: mY = mX = 0,07.26 + 0,05.52 + 0,1.2 = 4,62 gam 4,62 M Y = 19, 25.2 = 38,5 ⇒ n Y = = 0,12(mol) 38,5 n H2 (p/ u) = n X − n Y = (0,07 + 0,05 + 0,1) − 0,12 = 0,1(mol)

⇒ n π /Y = n π / X − n H 2 ( p/u ) = 0,07.2 + 0, 05.3 − 0,1 = 0,19(mol)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

 CH 4 :0, 2 (mol) 16x + 28y + 26z = 8, 6   ⇒ C2 H 4 :0,1(mol)  y + 2z = n Br2 = 0,3 C H :0,1(mol)   2 2  n ↓= 1 4 n X ⇒ x + y + z = 4z

10 00

CH 4 :x (mol)  Đặt hỗn hợp X C2 H 4 : y (mol) từ đề có hệ C H :z (mol)  2 2

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Câu 41. 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. Tính phần trăm theo khối lượng và theo thể tích của mỗi chất trong X.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

G

+ 4H2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

CH2

H

t , xt nCH2=CH-CH=CH2 + nC6H5-CH=CH2  → -[CH2-CH=CH-CH-CH(C6H5)-CH2]- (cao su buna-S)

U

2.

Ơ

N

+ Br2 O2 ,Cu ,t + ddAgNO3 / NH3 CH 3OH , xt ,t + ddNaOH,t ddHCl C3H6  E + → A  → B + → D → → F +  → G (đa chức) 2. Khi đồng trùng hợp buta–1,3–đien với stiren, ngoài cao su Buna–S còn có một số sản phẩm phụ, trong đó có chất A mà khi hiđro hóa hoàn toàn chất A thu được chất B (đixiclohexyl). Viết phương trình hóa học của các phản ứng tạo thành cao su Buna–S, A và B dưới dạng công thức cấu tạo. HƯỚNG DẪN 1. C3H6 là xiclopropan; A là Br-[CH2]3-Br; B là HO-[CH2]3-OH; D là OHC-CH2-CHO; E là CH2(COONH4)2; F là CH2(COOH)2; G là CH2(COOCH3)2.

D

IỄ N

Đ

ÀN

HC ≡ CH :x (mol) Đặt hỗn hợp Y1  ta có hệ HC ≡ C − CH = CH 2 :y (mol) x + y = n Y − n Y = 0,12 − 0,07 = 0,05 x = 0,02 2  ⇒ m = 26.0,02 + 52.0,03 = 2,08 (gam). ⇒   n π /Y1 = n π / Y − n π /Y2 ⇒ 2x + 3y = 0,19 − 0,06 = 0,13  y = 0,03 Câu 43. Một bình kín chỉ chứa các chất sau: axetilen (0,5 mol), vinylaxetilen (0,4 mol), hiđro (0,65 mol) và một ít bột niken. Nung nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 19,5. Khí X phản ứng vừa đủ với 0,7 mol AgNO3 trong dung dịch NH3, thu được m gam kết tủa và 10,08 lít hỗn hợp khí Y (đktc). Khí Y phản ứng tối đa với 0,55 mol Br2 trong dung dịch. Tính m. HƯỚNG DẪN Bảo toàn khối lượng: mX = 0,5.26 + 0,4.52 + 0,65.2 = 35,1 (gam)

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 15 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com 35,1 = 0,9 (mol) 39 n H 2 (p/ u) = n bd − n X = (0,5 + 0, 4 + 0,65) − 0,9 = 0,65(mol) . Vậy H2 đã phản ứng hết, X chỉ chứa các hiđrocacbon.

M X = 19,5.2 = 39 ⇒ n X =

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Vì tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ số mol nên chọn nA = 1,5 (mol) và nB = 3,2 (mol). Xét hỗn hợp B: 10 O2 (32)  n O2 = 2(mol) ⇒ ⇒ n O = 7,6(mol) Trong 3,2 mol B có  38 n O = 1, 2(mol) 3  O3 (48) 6 2.1,5x + 0,75y = 7,6   n x = 26 ≈ 1,73  CO2 = 1,5x  15 Đốt cháy A bằng hỗn hợp B thu được  (mol) ⇒ Ta có hệ  VCO2 1,5x 1,3 ⇒  n  = =   H2O = 0,75y = y 3, 2   VH2O 0,75y 1, 2 Vậy dễ thấy trong A phải có chứa CH4 và C2H2. Vì 1,5 lít A được đo ở điều kiện tiêu chuẩn nên ta tính được: 6, 4286 6, 4286 n HC≡CH = n AgC≡CAg = .22, 4 = 0,6 (lít) ⇒ VHC≡CH = 240 240 Khí thoát ra cuối cùng là CH4 (0,4 lít) nên thể tích hiđrocacbon còn lại là 0,5 lít. 26 Gọi công thức của hiđrocacbon còn lại là CxHy, BTNT cacbon: 0,4.1 + 0,6.2 + 0,5.x = 1,5. = 2,6 ⇒ x = 2 16 Bảo toàn nguyên tố hiđro: 0,4.4 + 0,6.2 + 0,5.y = 0,75.3,2.2 ⇒ y = 4. Vậy hiđrocacbon còn lại là C2H4. Câu 45. Khi tiến hành trùng hợp buta-1,3-đien ngoài các sản phẩm polime người ta còn thu được một sản phẩm A. Xác định công thức cấu tạo của A biết: • A có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp. • A tác dụng với H2 tạo ra đồng đẳng của xiclohexan. • Khi bị oxi hóa bởi KMnO4/H2SO4 thu được sản phẩm HOOC-CH2-CH(COOH)-[CH2]2-COOH Viết các phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN Từ các dữ kiện đề cho ta xác định được A là vinyl xiclohexen. Các phương trình:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

dịch Br2 dư. Sau thí nghiệm thấy có 0,4 lít khí thoát ra, bình 1 xuất hiện 6,4286 gam bạc axetilenua (AgC≡CAg), bình 2 dung dịch bị nhạt màu. Biết tỉ khối của B so với H2 là 19. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z (Các thể tích khí đo ở đktc). HƯỚNG DẪN Đặt công thức chung của X, Y, Z là C x H y

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Hỗn hợp Y phản ứng với tối đa 0,55 mol Br2 nên mol π trong Y cũng là 0,55.  AgC ≡ CAg :x (mol)  Đặt m gam kết tủa gồm: AgC ≡ C − CH = CH 2 :y (mol)  AgC ≡ C − CH 2 CH 3 :z (mol)  + + = = x = 0, 25 2x y z n AgNO3 0,7   ta có hệ 2x + 3y + 2z = 0,5.2 + 0, 4.3 − 0,65 − 0,55 = 1 (BT mol lk pi) ⇒  y = 0,1   x + y + z = 0,9 − 0, 45 = 0, 45 z = 0,1    mkết tủa = 0,25.240 + 0,1.159 + 0,1.161 = 92 (gam). Câu 44. Hỗn hợp khí A gồm ba hiđrocacbon X, Y, Z. Hỗn hợp khí B gồm O2 và O3. Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích VA : VB = 1,5 : 3,2 rồi đốt cháy hoàn toàn thì chỉ thu được khí CO2 và hơi nước có tỉ lệ thể tích VCO2 : VH2O = 1,3 :1, 2 . Cho 1,5 lít A đi qua bình 1 đựng lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, bình 2 đựng dung

CH CH2 n

CH CH2 0

p, t , xt

n

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 16 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com CH CH2

CH2 CH3 + H2 0 Ni, t

CH CH2

CH2 CH CH2 CH2 COOH COOH

Ơ

5

5 HOOC

N

→ + 18KMnO4 + 27H2SO4 

C 2 H 6 : 0,11(mol) n = 2 ⇒ hỗn hợp A  ⇒ d A = 14,59 C 2 H 4 :0,075(mol) H2 b) Dung dịch X có C2H4Br2: 0,0625 mol C2H4Br2 + Ca(OH)2  → C2H4(OH)2 + CaBr2 → Ca(NO3)2 + 2AgBr CaBr2 + 2AgNO3  Vậy: mAgBr = 0,0625.2.188 = 23,5 gam. Câu 47 (CASIO Long An 2012-2013). Hỗn hợp A gồm C2H2, C3H6 và C3H8. Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp A bằng lượng oxi vừa đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, dư và bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy bình 2 có 15,0 gam kết tủa và khối lượng tăng của bình 2 nhiều hơn so với khối lượng tăng của bình 1 là 4,26 gam. Nếu cho 2,016 lít hỗn hợp A phản ứng với 100,0 gam dung dịch brom 24% mới nhạt màu brom, sau đó phải sục thêm 0,896 lít khí SO2 nữa thì mới mất màu hoàn toàn, lượng SO2 dư phản ứng vừa đủ với 40,0 ml dung dịch KMnO4 0,1M. Biết các phản ứng xảyrahoàn toàn; tính phần trăm thể tích mỗikhí trong hỗn hợp A (các thể tích khí đều đo ở đktc). HƯỚNG DẪN Theo đề: n CO2 = n CaCO3 = 0,15(mol) ⇒ m CO2 = 6,6(gam) ⇒ m H 2O = 6,6 − 4, 26 = 2,34(gam) ⇒ n H 2O = 0,13(mol)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

A

10 00

B

n CO = na + 2b − 0,0625.2 = 0, 245 na + 2b = 0,37 Xét phản ứng cháy ta có:  2 ⇔  ⇒ a = 0,11 (14n + 2).a + 28(b − 0,0625) = 3,65 14na + 2a + 28b = 5,4  Thay a = 0,11 vào lại tính được:0,11n + 2b = 0,37 ⇒ b = 0,185 – 0,055n > 0,0625 ⇒ n < 2,23 CH : 0,11(mol) • n = 1 ⇒ hỗn hợp A  4 ⇒ d A = 11, 25 C 2 H 4 :0,13(mol) H2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

→ CmH2m+2-2kBr2k CmH2m+2-2k + kBr2  Gọi c là số mol hiđrocacbon đã phản ứng với Br2 ta có hệ m = 2 10  kc = n = = 0,0625  Br  2 ⇒ Hiđrocacbon không no là CH2=CH2 ⇒ 14m = 30k − 2 ⇒ k = 1 160    (14m 2 2k).c 1,75 + − = = c 0,0625  

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

+ 9K2SO4 + 5CO2 + 18MnSO4 + 32H2O Câu 46 (HSG 12 Quảng Ninh bảng A 2012-2013). Dẫn hỗn hợp khí A gồm một hiđrocacbon no và một hiđrocacbon không no vào bình đựng nước brom chứa 10 gam brom. Sau phản ứng thấy khối lượng bình tăng lên 1,75 gam và dung dịch X. Đồng thời khí bay ra khỏi bình có khối lượng 3,65 gam. a) Đốt cháy hoàn toàn lượng khí bay ra khỏi bình thu được 10,78 gam CO2. Xác định công thức phân tử của các hiđrocacbon trên, và tính tỉ khối của hỗn hợp A so với H2. b) Cho một lượng vừa đủ nước vôi trong vào dung dịch X, đun nóng, sau đó thêm tiếp một lượng dư dung dịch AgNO3. Tính số gam kết tủa tạo thành. HƯỚNG DẪN Cn H 2n +2 :a (mol) a) Đặt hỗn hợp A  Cm H 2m+2−2k :b (mol)

 C 2 H 2 :x (mol)  Đặt hỗn hợp A C3 H 6 :y (mol) ; bảo toàn nguyên tố C và H ta có: 2x + 3y + 3z = 0,15 (I) và x + 3y + 4z = 0,13 (II)  C3 H8 :z (mol)

Cho A tác dụng với dung dịch Br2 thì C3H8 không phản ứng: → C2H2Br4 C2H2 + 2Br2 

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 17 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com → C3H6Br2 C3H6 + Br2  → H2SO4 + 2HBr SO2 + Br2 + 2H2O  5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  → 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 Từ phương trình kết hợp với dữ kiện đề cho ta có: 0,12.(x + y + z) = 0,09.(2x + y) hay 2x – y – 4z = 0 (III) Giải hệ (I), (II), (III) tính được: x = 0,03 (mol); y = 0,02 (mol); z = 0,01 (mol) ⇒ %VC2H2 = 50% ; %VC3H6 = 33, 3333% ; %VC3H8 = 16, 6667% .

H Ư

TR ẦN

=

1 = 4 ; X là C4H10 và Y, Z là chất khí nên công thức chung của Y và Z là C 4 H y 0, 25

B

n CO2

10 00

Vì C(A) =

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

nA 27 M (Y, Z) = = 54 ⇒ y = 6 ⇒ phải có một chất là C4H8 (giả sử là Y); khi đó Z có thể là C4H2 hoặc C4H4 hoặc cả Y 0,5 và Z đều có cùng CTPT C4 H6 (Y, Z là đồng phân của nhau).  x = 1 C4 H8 :x (mol) x + y = 0,5  3 Trường hợp 1: Z là C4H2 ⇒ Hỗn hợp Y và Z  ⇒ ta có hệ  8x + 2y = 6.0,5(BTNT H)  C4 H 2 :y (mol) 1  y = 6  Tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3: → AgC≡C-C≡CAg + 2NH4NO3 HC≡C-C≡CH + 2AgNO3 + 2NH3  1 m AgC≡C−C≡CAg = .264 = 44(gam) ≠ 32, 2(gam) ⇒ trường hợp này loại. 6 C H :z (mol) z + t = 0,5 z = 0,25 Trường hợp 2: Z là C4H4 ⇒ Hỗn hợp Y và Z  4 8 ta có hệ  ⇒  C 4 H 4 :t (mol) 8z + 4t = 6.0,5(BTNT H) t = 0, 25

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

14 56 = 56 ⇒ d A = = 28 H2 0, 25 2 b) Khí bay ra khỏi bình brom là ankan (giả sử là X). Ta có:  n X = 11, 2 = 0,5(mol) 29 22, 4 ⇒ M X (Cn H2 n+2 ) = = 58 ⇒ X là C4H10   0,5 = − = m 56 27 29(gam)  X

MA =

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

Bảo toàn khối lượng: m A + m B = m CO2 + m H 2O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

48 = 1, 25(mol) ⇒ n A = 0, 25(mol) 19, 2.2 ⇒ m A = m CO2 + m H 2O − m B = 44 + 18 − 48 = 14(gam)

nO/B = 1.2 + 1 = 3 (mol) ⇒ mB = 48 (gam) ⇒ n B =

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 48. A là một hỗn hợp khí (ở đktc) gồm 3 hiđrocacbon X, Y, Z mạch hở, thuộc 3 dãy đồng đẳng. B là hỗn hợp gồm oxi và ozon có tỉ khối hơi so với H2 bằng 19,2. Để đốt cháy hoàn toàn 1 mol A cần 5 mol hỗn hợp B và thu được số mol CO2 bằng số mol H2O. Cho 22,4 lít hỗn hợp A đi qua bình brom dư thấy có 11,2 lít khí bay ra và khối lượng bình brom tăng thêm 27,0 gam. Nếu cho 22,4 lít hỗn hợp A qua dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư) thấy tạo thành 32,2 gam kết tủa vàng (các thể tích khí đều đo ở đktc). a) Tính tỉ khối của A so với H2. b) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của X, Y, Z. c) Tính phần trăm theo thể tích mỗi khí trong A. HƯỚNG DẪN a) Đốt cháy hoàn toàn 1 mol A cần 5 mol hỗn hợp B và thu được số mol CO2 bằng số mol H2O nên ta giả sử đốt a mol A cần 5a mol B và thu được: n CO2 = n H 2O = 1(mol) . Bảo toàn nguyên tố oxi:

D

IỄ N

Đ

Tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3: HC≡C-CH=CH2 + AgNO3 + NH3  → AgC≡C-CH=CH2 + NH4NO3 m AgC≡C−CH=CH2 = 0, 25.159 = 39,75(gam) ≠ 32, 2(gam) ⇒ trường hợp này cũng loại.

Vậy Y và Z đều có cùng CTPT C4H6 (giả sử Y là but-1-in: HC≡C-CH2-CH3); Z là CH3-C≡C-CH3 hoặc CH2=CHCH=CH2 hoặc CH3-CH=C=CH2 Tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3: → AgC≡C-CH2-CH3 + NH4NO3 HC≡C-CH2-CH3 + AgNO3 + NH3  32, 2 n Y = n ↓= = 0, 2(mol) ⇒ n Z = 0,3(mol) ⇒ phần trăm thể tích: %X = 50%; %Y = 20%; %Z = 30%. 161

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 18 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

N

H

Ơ

N

Câu 49. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A rồi dẫn sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong thấy khối lượng bình tăng thêm 2,624 gam. Lọc thu được 2,0 gam kết tủa và dung dịch B, đun sôi dung dịch B lại thu được thêm 1,0 gam kết tủa nữa. Cũng lượng A trên tác dụng với clo ở 3000C thu được hỗn hợp C gồm bốn dẫn xuất chứa clo của A là đồng phân của nhau với hiệu suất 100%. Tỉ khối hơi của C so với He nhỏ hơn 46,5. a) Xác định công thức cấu tạo của A. b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp C? Biết tỉ số tốc độ phản ứng thế hiđro ở cacbon bậc 1, 2, 3 lần lượt là 1 : 3,3 : 4.4. Đáp số: a) A là isopentan; b) %(1) = 15%; %(2) = 33%; %(3) = 22%; %(4) = 30%. HƯỚNG DẪN → CaCO3 + H2O a) Ca(OH)2 + CO2  (1) → Ca(HCO3)2 Ca(OH)2 + 2CO2  (2)

(2)

CH3

CH3 CH CH2 CH3

0

10 00

300 C → + Cl2  −HCl

B

CH3 CH CH CH3

CH3

CH3 Cl Cl

Ó

A

CH3 C CH2 CH3 CH3

-H

CH2 CH CH2 CH3 Cl

(3)

CH3

(4)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Isopentan có 9H bậc I; 2H bậc II; 1H bậc III. Ta có tỉ lệ phần trăm mỗi sản phẩm trong C lần lượt là: 3.1 2.3,3 %(1) = .100 = 15% ; %(2) = .100 = 33% 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 1.4, 4 6.1 %(3) = .100 = 22% %(4) = .100 = 30% 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 9.1 + 2.3,3 + 1.4, 4 Câu 50 (Chuyên Lê Hồng Phong-TPHCM 2008). Hỗn hợp khí X gồm ankin A và hiđrocacbon B. Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít X thu được 2,912 lít CO2 và 2,52 gam H2O. a) Xác định công thức phân tử của A, B biết thể tích các khí đo ở đktc. b) Khi tam hợp A, ngoài sản phẩm thơm X’ còn có sản phẩm phụ Y. Viết công thức cấu tạo của Y thực

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

N

(1)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

CH3 CH CH2 CH2Cl

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

0

300 C C5H12 + aCl2  → C5H12-aCla + aHCl Từ đề: MC < 46,5.4 = 186 ⇒ 72 + 34,5a < 186 ⇒ a < 3,3. Vậy C chỉ chứa dẫn xuất monoclo nên A là isopentan: (CH3)2CH-CH2-CH3 (hay 2-metylbutan) b) Phản ứng tạo ra hỗn hợp C:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Y

0

t Ca(HCO3)2  (3) → CaCO3 + CO2 + H2O 2 1 Từ (1), (2), (3) tính được: n CO2 = + 2. = 0,04(mol) 100 100 2,624 − 0,04.44 mbình tăng = m CO2 + m H2O ⇒ n H2O = = 0,048(mol) 18 n CO2 0,04 Vì n CO2 < n H2O nên A là ankan: CnH2n+2 ⇒ n = = = 5 ⇒ A là C5H12 n ankan 0,048 − 0,04 A tác dụng với clo thu được hỗn hợp C gồm 4 dẫn xuất chứa clo đồng phân của nhau:

0

+ H 2 / Pd, t + Br2 → 3 sản phẩm đồng phân. hiện dãy chuyển hóa sau: Y → Z  1:1

HƯỚNG DẪN 2,912 2,52 = 0,13(mol) ; n H2O = = 0,14(mol) . Vì n CO2 < n H2O nên B phải là ankan. 18 22, 4   na + mb = 0,13(BTNT C) na + mb = 0,13 C n H 2n−2 :a (mol) a = 0,02 Đặt hỗn hợp X:  ⇒ (na + mb) − a + b = 0,14(BTNT H) ⇒ 0,13 − a + b = 0,14 ⇒  C m H 2m+2 :b (mol)   b = 0,03 a + b = 0,05 a + b = 0,05 Thay vào có 0,02n + 0,03m = 0,13 hay 2n + 3m = 0,13 (n ≥ 2) ta có: n = 2; m = 3 là nghiệm duy nhất.

a) n CO2 =

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 19 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Vậy công thức hai chất cần tìm là C2H2 (A) và C3H8 (B). b) X; là benzen (C6H6); sản phẩm phụ Y là CH2=CH-C≡C-CH=CH2 0

Pd, t CH2=CH-C≡C-CH=CH2 + H2  → CH2=CH-CH=CH-CH=CH2

CH Br − CHBr − CH = CH − CH = CH 2  2 CH = CH − CHBr − CHBr − CH = CH 2  2 CH 2 Br − CH = CH − CH = CH − CH 2 Br Câu 51 (CASIO Quảng Ngãi 2009-2010). Hỗn hợp X gồm 2 olefin A và B với số mol bằng nhau. Biết 14,7 gam hỗn hợp X làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 24 gam brom. Nếu trộn A và B với khối lượng bằng nhau thì thu được hỗn hợp Y. Biết 25,2 gam hỗn hợp Y khi hợp nước hoàn toàn thì thu được 29,925 gam hỗn hợp ancol. Tìm công thức phân tử của A và B. HƯỚNG DẪN C m H 2m :a (mol) 24 Đặt trong 14,7 gam hỗn hợp X  ⇒ n X = 2a = n Br2 = = 0,15(mol) ⇒ a = 0,075(mol) C n H 2n :a (mol) 160

+

1:1  →

Br2

http://daykemquynhon.ucoz.com

0,9 0,9 m + n 0, 2625 7 + = 0, 2625 ⇒ = = hay m.n = 48 (II) m n m.n 0,9 24 Từ (I) có m = 14 – n thay vào (II) giải được: n = 8 hoặc n = 6. Vậy hai olefin là C8H16 và C6H12. Câu 52. Đốt cháy hoàn toàn 2,04 gam chất rắn X cần 4,032 lít O2 (đktc); sinh ra CO2 và H2O theo tỉ lệ thể tích là 6 : 7. a) Xác định công thức phân tử của X. b) Khi đun nóng X với H2SO4 đặc ở 1800C thu được hỗn hợp 3 olefin đồng phân A, B, C. Ozon hóa hỗn hợp olefin đó rồi thủy phân ozonit thu được hỗn hợp 2 anđehit và 2 xeton. Tìm công thức cấu tạo của X, A, B, C; gọi tên chúng và viết các phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN  4,032 44.n CO + 18.n H O = 2,04 + 32. = 7,8 (BTKL) 2 2 n CO = 0,12(mol)  22, 4 a) Từ đề có hệ:  ⇒  2  n CO2 6 n H O = 0,14(mol)  2 =  n 7  H2O mO/X = 2,04 – 12.0,12 – 2.0,14 = 0,32 (mol) ⇒ nO = 0,02 (mol) Đặt X là CxHyOz ta có x : y : z = nC : nH : nO = 6 : 14 : 1 ⇒ X là (C6H14O)n với ĐK: 14n ≤ 2.6n + 2 ⇒ n = 1. Vậy X là C6H14O b) Từ dữ kiện đề bài xác định được X là 3-metylpentan-3-ol

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

hay

TO

OH CH3 CH2 C

CH2 CH3

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

12,6 12,6 29,925 − 25,2 + = n H2O = = 0, 2625 14m 14n 18

N

Gọi x, y lần lượt là mol của CmH2m và CnH2n ta có phương trình:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

25, 2 = 12,6(gam) 2

G

Trong 25,2 gam hỗn hợp Y: m Cm H2 m = m Cn H2 n =

Đ ẠO

⇒ 14m + 14n = 196 hay m + n = 14 (I)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

CH2=CH-CH=CH-CH=CH2

ÀN

CH3

D

IỄ N

Đ

Suy ra A, B là hai đồng phân cis và trans của 3-metylpent-2-en (sản phẩm chính của phản ứng tách nước)

CH3 CH C

CH2 CH3

CH3 C là 2-etylbut-1-en:

CH3 CH2 C

CH2 CH3

CH2 Câu 53. Một hiđrocacbon A mạch hở có tỉ khối so với không khí bằng 2,759. a) Tìm công thức phân tử của A.

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 20 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

b) Tìm công thức cấu tạo đúng của A biết khi cho 1 mol A tác ụng với dung dịch KMnO4 trong axit H2SO4 thu được 2 mol CO2 và 2 mol axit oxalic. c) A có đồng phân hình học không? Biểu diễn và gọi tên các đồng phân hình học đó. d) Cho A tác dụng với dung dịch Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 thu được hỗn hợp 4 sản phẩm B, C, D, E; trong đó E là sản phẩm có công thức đối xứng, có hàm lượng ít nhất trong hỗn hợp; B là sản phẩm đối xứng có hàm lượng cao nhất trong hỗn hợp. Viết phương trình tạo ra 4 sản phẩm và trình bày cơ chế phản ứng. HƯỚNG DẪN x = 6 a) Đặt A là CxHy ta có: 12x + y = 2,759.29 = 80; ĐK: y ≤ 2x + 2 nên chọn  . Vậy A là C6H8.  y = 8 2 + 6(4 − 2) + 8(1 − 2) =3 2 KMnO 4 / H 2SO 4 → 2mol CO2 + 2 mol HOOC-COOH nên A phải có chứa 2 nhóm CH2 (hoặc –CH=) và 2 nhóm A  =CH-CH= (hoặc ≡C-C≡) Vậy cấu tạo đúng của A là: CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 (hexa-1,3,5-trien). c) A có đồng phân hình học (dạng cis và trans) như sau:

H

H

H C

C

CH CH2

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

 CH 2 = CH − CH = CH − CHBr − CH 2 Br CH 2 = CH − CHBr − CHBr − CH = CH 2 (E) 1:1 → d) CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 + Br2  CH 2 Br − CH = CH − CH = CH − CH 2 Br (B)  CH 2 = CH − CHBr − CH = CH − CH 2 Br Cơ chế phản ứng tạo ra các sản phẩm: δ−

TR ẦN

δ+

CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 + Br− Br  → CH 2 = CH − CH = CH − C H − CH 2 Br + Br − ⊕

δ+

δ−

B

CH 2 = CH − CH = CH − C H − CH 2 Br + Br−  → CH 2 = CH − CH = CH − CHBr − CH 2 Br ⊕

10 00

CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 + Br− Br  → C H 2 − CH = CH − CH = CH − CH 2 Br + Br− ⊕

n Br2

< 2 nên trong hỗn hợp chắc chắc có một anken nX Khối lượng bình tăng là khối lượng hai hiđrocacbon bị giữ lại.Ta có:  a + b = 0, 2 C m H 2m :a (mol) Hỗn hợp X  ⇒ a + kb = 0,35 C n H 2n +2−2k :b (mol)  14ma + (14n + 2 − 2k).b = 6,7

ÀN

TO

ÁN

Dễ thấy: 1 <

-L

Ý

-H

Ó

A

→ CH 2 Br − CH = CH − CH = CH − CH 2 Br C H 2 − CH = CH − CH = CH − CH 2 Br + Br −  HS tự viết các sản phẩm còn lại. Câu 54. Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Xác định công thức phân tử của 2 hiđrocacbon. HƯỚNG DẪN nX = 0,2 mol; n Br2 (p/u ) = 0,35(mol)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

C

H

CH

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C

CH2

CH CH2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

CH

TP

CH2

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

b) ∆ =

D

IỄ N

Đ

a = 0,05  C4 H8 m = 4 Giải và biện luận hệ trên ta được b = 0,15 ⇒ m + 3n = 10 ⇒  . Vậy hỗn hợp X gồm   C2 H 2 n = 2 k = 2 Câu 55. Hai hiđrocacbon đồng phân A, B được tách ra từ dầu mỏ, có các tính chất vật lí và dữ kiện phân tích như sau: %C %H Chất t 0 (0C) t 0 (0C)

A B

s

nc

68,6 67,9

-141 -133

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

85,63 85,63

14,34 14,34

- 21 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

C

H

CH2

CH3

CH3

CH2

H

H C

Ơ

C

C

H

CH2

H

CH2

CH3

N

CH3

N

A và B đều làm mất màu dung dịch Br2 và dung dịch KMnO4. Khi ozon hóa rồi khử thì tạo ra một sản phẩm duy nhất là propanal. Viết tên của A, B theo danh pháp IUPAC. HƯỚNG DẪN %C %H 85,63 Đặt A, B là CxHy ta có: x : y = : :14,34 = 1: 2 = 12 1 12 Vậy công thức của A, B là (CH2)n Ozon hóa rồi khử thì tạo ra sản phẩm duy nhất là propanal nên A, B là: CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 (dạng cis và trans)

CH3

TR ẦN

B không phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 nên B không có liên kết ba đầu mạch. B bị oxi hóa cho CH3COOH và CH3-CH(CH3)-COOH nên B có cấu tạo

CH3

CH C C

CH3

CH3

0

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

Câu 57. Hai hiđrocacbon mạch hở X, Y đều là chất khí ở điều kiện thường. Hỗn hợp A gồm H2 và X, hỗn hợp B gồm H2 và Y. Đốt cháy hoàn toàn 6,0 gam A thu được 17,6 gam CO2; mặt khác 6,0 gam A tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 32,0 gam Br2/CCl4. Tỉ khối hơi của B so với H2 bằng 3; đun nóng B với bột Ni xúc tác thu được hỗn hợp khí C có tỉ khối so với H2 bằng 4,5. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, xác định công thức cáu tạo X, Y và phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A, B. HƯỚNG DẪN Đặt công thức của X là CnH2n+2-2a và của Y là CmH2m+2-2b (a, b là số liên kết π ; m, n ≤ 4 vì là khí) Các phản ứng của hỗn hợp A 3n + 1 − a t0 CnH2n+2-2a + → nCO2 + (n + 1 – a)H2O O2  2

ÁN

-L

t → 2H2O 2H2 + O2  → CnH2n+2-2aBr2a CnH2n+2-2a + aBr2 

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

 n CO = n.x = 17,6 = 0, 4  2 44 Gọi x là mol của X trong A; từ phương trình và các dữ kiện đề cho ta có hệ:  ⇒ n = 2a  32 n a.x 0, 2 = = =  Br2 160  Lập bảng ta được kết quả a 1 2 3 n 2 4 6 1 x 0,2 0,1 15 X C2H4 C4H6 Loại vì n > 4 %VC2 H 4 = 50% 6 − 28.0, 2 Trường hợp 1: X là C2H4 ⇒ n H 2 = = 0, 2(mol) ⇒ phần trăm thể tích:   %VH = 50% 2 2 

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

CH

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C C

N

CH3

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

A  → CO2 + (CH3)3-C-COOH nên A có cấu tạo:

G

CH3 KMnO 4 / H 2SO 4

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Vậy A là cis-hex-3-en và B là trans-hex-3-en. Câu 56. Hiđrocacbon A và B có cùng công thức C6H10, cùng làm mất màu nước brom. A cho kết tủa với Cu2Cl2/NH3 và khi bị oxi hóa bằng dung dịch KMnO4 trong môi trường axit thì cho CO2 và axit trimetylaxetic. B không phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3, còn khi bị oxi hóa thì cho axit axetic và axit isobutiric. Xác định công thức cấu tạo của A và B. HƯỚNG DẪN 2 + 6(4 − 2) + 10(1 − 2) C6H10 có ∆ = =2 2 A cho kết tủa với Cu2Cl2/NH3 nên A có liên kết ba đầu mạch

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 22 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Trường hợp 2: X là C4H6 ⇒ n H 2 =

Phản ứng của hỗn hợp B

%VC4 H6 = 25% 6 − 54.0,1 = 0,3(mol) ⇒ phần trăm thể tích:   %VH = 75% 2 2 

U

4 1 12 4 C4H2

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

 1 %VC H = .100% = 8,33% 4 2 Trường hợp 2: X là C4H2 ⇒ phần trăm thể tích:  12  %V = 91,67% H2  Câu 58. Oxi hóa hỗn hợp hai hiđrocacbon đồng phân bằng dung dịch KMnO4/H2SO4 thu được 11,2 lít CO2; 24,4 gam axit benzoic và 16,6 gam axit terephtalic. Xác định công thức cấu tạo của các hiđrocacbon. HƯỚNG DẪN 11, 2 24, 4 16,6 n CO2 = = 0,5(mol) ; n C6 H5COOH = = 0,2(mol) ; n C6 H4 (COOH)2 = = 0,1(mol) 122 166 22, 4 Vì: n CO2 = n C6 H5COOH + 2n C6 H 4 (COOH)2 nên có một đồng phân sẽ tạo ra 1 axit benzoic + 2CO2 và 1 đồng phân sẽ tạo

ra 1 axit terephtalic + 1CO2. Vậy hai đồng phân đã cho là:

CH CH3

Ó

A

H3C

-H

H3C

-L

Ý

Phương trình:

CH2 CH3

CH CH3

ÁN

5

+ 18KMnO4 + 27H2SO4 →

5

COOH

ÀN

TO

CH3

+ 18MnSO4

CH2

CH3

+ 18KMnO4 + 27H2SO4 →

5 HOOC

COOH

+ 5CO2

D

IỄ N

Đ

5 H3C

+ 10CO2 + 9K2SO4 + 42H2O

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ ẠO

 1 %VC H = .100% = 16,67% 2 2 6 Trường hợp 1: Y là C2H2 ⇒ phần trăm thể tích:   %VH2 = 83,33%

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

b Y

3 1 9 3 C3H2 (loại)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

y

2 1 6 2 C2H2

.Q

1 1 3 1 CH2 (loại)

TP

Lập bảng ta được kết quả m

Y

N

H

Ơ

N

0

Ni, t CmH2m+2-2b + bH2   → CmH2m Giả sử ban đầu có 1 mol B: M B = 2.3 = 6 ⇒ Bảo toàn khối lượng: mC = mB = 6 (gam) M C = 2.4,5 = 9 chứng tỏ trong C còn H2 dư ⇒ Y đã phản ứng hết.  6 1 n H = by = n B − n C = 1 − = 1 2 ( p/u ) 9 3 ⇒ my = Đặt mol của Y trong hỗn hợp B là y (mol). Ta có hệ:   3 m B = (14m + 2 – 2b).y + 2 (1 – y) = 6

+ 18MnSO4 + 9K2SO4 + 42H2O Câu 59. Hỗn hợp A gồm C2H2; CH2=CH-CH3; C4H10 và H2. Chia A làm hai phần không bằng nhau. • Phần 1 có thể tích 14,56 lít đem dẫn qua bột Ni nung nóng thấy thoát ra 7,84 lít hỗn hợp khí B. Dẫn B qua bình brom dư thấy có 8 gam Br2 phản ứng. • Đốt cháy hoàn toàn phần 2 cần vừa đủ 0,345 mol O2. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình nước vôi trong dư thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và thể tích khí đo ở đktc; tính m. Đáp số: 21,0 gam. HƯỚNG DẪN TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 23 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

N Y

CH2

C CH

ÀN

b) B là đồng đẳng kế tiếp nên B là C10H10. B có tính quang hoạt nên phải chứa nguyên tử C bất đối:

Đ IỄ N

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

-H

Ý

-L

ÁN

TO

Cấu tạo của A:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

x + y + z = 0,35 Hệ trên được viết lại  ⇒x=z 2x + y = 0,35 Vậy gộp C2H2 và C4H10 thành C6H12 = 2C3H6. Lúc này xem hỗn hợp như chỉ có C3H6 và H2, giải tương tự. Câu 60. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ mol 9 : 4. Khi hóa hơi 11,6 gam A thì thể tích hơi chiếm 2,24 lít (quy về đktc). Mặt khác A có thể tác dụng với dung dịch Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 2; A cũng tạo kết tủa khi tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3. Khi oxi hóa A bằng dung dịch KMnO4/H2SO4 thu được axit thơm chứa 26,23% oxi về khối lượng. a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A. b) B là đồng đẳng kế tiếp của A có tính quang hoạt. Viết công thức cấu tạo và gọi tên B. HƯỚNG DẪN  n CO n 9 2  = ⇒ C = 9 : 8 ⇒ (C9 H8 ) n  n 4 nH 2 + 9(4 − 2) + 8(1 − 2) a)  H2O ⇒ A là C9H8 ⇒ ∆ = =6  2 2, 24 11,6 n A = = 0,1(mol) ⇒ M A = = 116  22, 4 0,1 A tác dụng với dung dịch Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 2 và tạo kết tủa khi tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 nên A chỉ có 1 lên kết ba đầu mạch (tương đương 2 liên kết π ), còn lại là 1 vòng thơm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

TP

Đ ẠO

 x + y + z + t = 14,56 = 0,65  22, 4  7,84 n = 0,3  H2 (p/ u) = t = 0,65 −  22, 4  2x + y − 0,3 = 8 = 0,05 (BT mollk π)  160 

N

C H :x (mol)  2 2 C3 H 6 :y (mol) Cách 2. Đặt trong phần 1 của hỗn hợp A  ta có hệ C4 H10 :z (mol)  H 2 :t (mol)

G

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Dẫn sản phẩm cháy qua nước vôi trong dư nên n CO2 = n CaCO3 = 0, 21(mol) ⇒ m CaCO3 = 21(gam)

Cấu tạo của B:

D

.Q

C3 H 6 :0,35k (mol) +O :0,345(mol) CO 2 :1,05k (mol) 2 Giải sử mP2 = kmP1 thì đốt phần 2 :    → H 2 :0,3k (mol) H 2 O :1,35k (mol) Bảo toàn nguyên tố oxi: 0,345.2 = 1,05k.2 + 1,35k ⇒ k = 0,2 ⇒ n CO2 = 1,05k = 0,21(mol)

H

Ơ

N

Cách 1. Ta quy đổi C4H10 = 2C2H2 + 3H2; các phản ứng xảy ra hoàn toàn mà sau phản ứng B tác dụng được với dung dịch Br2 nên H2 đã hết.  x + y + z = 14,56 = 0,65  22, 4  x = 0  C 2 H 2 :x (mol) 7,84   Đặt trong phần 1 của hỗn hợp A C3 H 6 :y (mol) ta có hệ n H2 (p/ u) = z = 0,65 − = 0,3 ⇒  y = 0,35    22, 4 H 2 :z (mol)  z = 0,3 2x + y − 0,3 = 8 = 0,05 (BT mollk π)  160  (Kết quả n C2H2 = 0 không ảnh hưởng đến kết quả bài toán vì ở đây ta đã quy đổi hỗn hợp)

* CH C CH CH3

Câu 61. Limonen (C10H16) có trong tinh dầu chanh, có cấu trúc tương tự sản phẩm trùng hợp hai phân tử isopren (kết hợp kiểu 1,4 và 1,2). Hiđro hóa hoàn toàn limonen cho mentan, còn cho limonen cộng hợp với một phân tử nước (xúc tác axit) ở mạch nhánh thu được terpineol; cộng hợp tiếp một phân tử nước nữa thu được terpin dùng làm thuốc ho. Viết công thức cấu tạo các chất đã cho. HƯỚNG DẪN Sơ đồ phản ứng và công thức cấu tạo các chất:

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 24 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

+ 2H2 0 xt, t

+

limonen

Ơ

N

mentan

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Câu 62. Hiđrocacbon X có phân tử khối bằng 128, không làm nhạt màu dung dịch Br2. X tác dụng với H2 (xúc tác Ni, t0) tạo ra các sản phẩm Y và Z. Oxi hóa mãnh liệt Y tạo sản phẩm là axit o-phtalic. Xác định công thức cấu tạo X, Y, Z và gọi tên. Viết phản ứng tạo ra sản phẩm chính khi cho X lần lượt tác dụng với dung dịch HNO3 đặc (H2SO4 đặc xúc tác) và Br2 (bột Fe xúc tác); biết tỉ lệ mol ở mỗi phản ứng là 1 : 1. HƯỚNG DẪN x = 10 x = 9 Đặt X là CxHy; từ đề có: 12x + y = 128 (ĐK: y ≤ 2x + 2) ⇒  hoặc ⇒   y = 8  y = 20 2 + 10(4 − 2) + 8(1 − 2) =7 2

10 00

B

Do X tác dụng được với H2 nên X là C10H8 ⇒ ∆ =

Ó

A

Công thức cấu tạo của các chất X, Y, Z lần lượt là:

Decalin (Y)

Tetralin (Y)

-H

Naphtalen (X)

+ HNO3

H2SO4

ÁN

-L

Ý

NO2

TO

Br + Br2

Fe

+ HBr

D

IỄ N

Đ

ÀN

+ H2O

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

HO terpin

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

HO terpineol

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

+ 2H2 0 xt, t

.Q

U

OH

Y

N

H

+H2O/xt, t0

Câu 63. Ozon phân hợp chất A (C7H12) rồi xử lí sản phẩm bằng Zn/HCl chỉ thu được duy nhất sản phẩm 3,3đimetylpentan-1,5-đial (B). Nếu cho A phản ứng với dung dịch KMnO4 loãng ở 00C sẽ thu được C (C7H14O2) không quang hoạt, còn trong dung dịch KMnO4 đặc, nóng thì thu được D (C7H14O2) có tính axit. Cuối cùng khi cho A phản ứng với peraxit rồi thủy phân thì thu được hai đồng phân E và F đều có cùng công thức C7H14O2, đều quang hoạt. Xác định cấu trúc của tất cả các chất. HƯỚNG DẪN Sơ đồ phản ứng và công thức cấu tạo các chất:

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 25 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com OHC

(B)

OHC 1. O3 2. Zn/HCl

HO tC

(D)

(A)

H

HO

OH

G

H

(F)

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

(E)

B

TR ẦN

H Ư

Câu 64. Hiđrocacbon A có công thức phân tử C9H10. A có khả năng tác dụng với Br2 khan/bột sắt; cho A tác dụng với H2/Ni, t0 thu được B có công thức phân tử C9H12; oxi hóa B bằng O2/H2SO4 thu được axeton. a) Xác định công thức cấu tạo A, B và gọi tên, viết phương trình phản ứng. b) Viết cơ chế phản ứng khi cho B tác dụng với Br2 khan/bột Fe xúc tác. Giải thích sản phẩm tạo thành. HƯỚNG DẪN a) Xem lại câu 28. b) Cơ chế electrophin: → FeBr3 Fe + Br2 

CH CH3

H3C

CH CH3

A

H3 C

10 00

→ [FeBr4 ]δ− ...Br δ+ FeBr3 + Br2 

Ó

+

[FeBr4 ]δ− ...Br δ+

-H

+

Ý

H

CH CH3

H3C

TO ÀN Đ

IỄ N

Br

[FeBr4 ]−

Br

CH CH3

ÁN

-L

H3C

+

+ + H

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

+

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

HO

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

H

OH

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. H2O

H

D

U

1. peraxit (peoxit)

H

N

(C)

H

HOOC

0

0C

N

0

HOOC

Ơ

KMnO4

Y

HO

KMnO4

Br

+

[FeBr4 ] + H  → FeBr3 + HBr

Đáp số: a) A là C6H5-C(CH3)=CH2; B là cumen; b) HS tự viết. Câu 65. Hiđrocacbon X không làm mất màu dung dịch brom. Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol X rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH)2 thu được kết tủa và khối lượng bình tăng thêm 11,32 gam. Cho dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch thu được thì kết tủa lại tăng lên, tổng khối lượng kết tủa hai lần là 24,85 gam. X không tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4 đun nóng, còn khi monoclo hóa trong điều kiện chiếu sáng chỉ tạo một sản phẩm hữu cơ duy nhất. a) Xác định công thức cấu tạo của X. b) Người ta có thể điều chế X từ phản ứng giữa benzen và anken tương ứng trong axit sunfuric. Giải thích dựa vào cơ chế của phản ứng. TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 26 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

N

c) Mononitro hóa X bằng cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric) thì sản phẩm chính thu được là gì? Tại sao? HƯỚNG DẪN a) Gọi x, y là mol Ca(OH)2 đã phản ứng với CO2 Ca(OH)2 + CO2  → CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + 2CO2  → Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2  → CaCO3 + BaCO3 + 2H2O Từ đề có hệ

N

H

Ơ

 x + y = 0,15  x = 0,1 11,32 − 0, 2.44 ⇒ ⇒ n CO2 = 0, 2(mol) ⇒ n H2O = = 0,14 (mol)  18 100x + 297y = 24,85  y = 0, 05

CH3

N H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

b) Cơ chế phản ứng (cơ chế electronphin): ⊕

(CH3)2-C=CH2 + H +  → (CH 3 ) 2 − C− CH 3

TR ẦN

CH3 CH3 C CH + 3

H

C

CH3

CH3

Ó

CH3 C

-H

H

A

CH3 CH3 C CH + 3

(ion benzoni)

B

CH3

10 00

+

G

CH3

CH3

+ + H

Ý

CH3

-L

c) Mononitro hóa X bằng cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric) thì sản phẩm chính thu được là:

CH3

TO

ÁN

CH3 C

CH3

+

HNO3

CH3

H2SO4

O2N

C

CH3 + H2O

CH3

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

C

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CH3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

BTNT C :0,02.x = 0, 2 ⇒ x = 10 . Đặt X là CxHy: 0,02 (mol) ⇒  BTNT H :0,02.y = 0,14.2 ⇒ x = 14 2 + 10(4 − 2) + 14(1 − 2) Vậy X là C10H14 ; ∆ = =4 2 X không làm mất màu dung dịch brom; không tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4 đun nóng, monoclo hóa trong điều kiện chiếu sáng chỉ tạo một sản phẩm hữu cơ duy nhất nên X chỉ có cấu trúc vòng thơm; đối xứng cao:

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nhóm ankyl định hướng -o; -p nhưng do nhóm tert-butyl có kích thước lớn gây án ngữ không gian nên sản phẩm chính là -p. Câu 66. Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít (đktc) hỗn hợp gồm ankan X và anken Y cần vừa đủ 21,84 lít O2 (đktc), sinh ra 13,44 lít CO2 (đktc). Xác định công thức phân tử của X, Y. HƯỚNG DẪN 5,6 21,84 13, 44 n hh = = 0, 25(mol); n O2 = = 0,975(mol); n CO2 = = 0,6(mol) 22,4 22, 4 22, 4 Bảo toàn oxi: 2.n O2 = 2.n CO2 + n H2O ⇒ n H2O = 2.0,975 − 2.0,6 = 0,75(mol) ⇒ n ankan = n H2O − n CO2 = 0,15(mol)

nanken = 0,25 – 0,15 = 0,1(mol) n = 3 Đặt CnH2n (n ≥ 2) và CmH2m+2 lần lượt là công thức anken và ankan. BTNT C: 0,1n + 0,15m = 0,6 ⇒  m = 2 Công thức cần tìm: C2H6 và C3H6.

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 27 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Câu 67. Hai hiđrocacbon A, B là đồng phân của nhau (có khối lượng phân tử nằm trong khoảng 150 < M < 170). • A tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư cho ra chất C. A tác dụng với dung dịch HgSO4 cho ra chất D; đun nóng D với dung dịch KMnO4/H2SO4 tạo ra chất E có cấu tạo:

CH2 COOH

CH3

CH3 C CH2 CH CH C CH3

CH3

O

COOH

CH3 C CH2 H3C (B)

(G)

HOOC

COOH

Ó

COOH

-H

CH3

HOOC

COOH COOH

10 00

CH3

A

H3C

B

b) Công thức cấu tạo của G, H, Y

CH2 COOH

CH3 CH3 C CH2 CH3

(D)

(C)

TR ẦN

CH3

H3C

CH3

CH3

(A)

CH2Br CH3

H Ư

CH3 C CH2

CH3

CAg

(Y)

(H)

CH3

CH

CH3

CH3

b) Cơ chế của phản ứng:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Câu 68. Hiđrocacbon X có trong tinh dầu thảo mộc. Khi cho X tác dụng với lượng dư HCl thu được một dẫn xuất điclo duy nhất. Ozon phân X thu được hỗn hợp (CH3)2CHCOCH2CHO và CH3COCH2CHO. a) Xác định công thức cấu tạo của X. b) Viết phản ứng của X với HCl và trình bày cơ chế phản ứng. c) Hiđrocacbon Y có cùng công thức phân tử của X. Khi ozon phân Y thu được Z có công thức phân tử C10H16O2. Biết Z có cấu trúc đối xứng và mạch cacbon không phân nhánh, xác định công thức cấu tạo của Y, Z. HƯỚNG DẪN a) Từ sản phẩm của phản ứng ozon phân và việc X tác dụng với HCl tạo sản phẩm điclo duy nhất nên X có thể là:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

CH3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C

G

CH3

H3C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

http://daykemquynhon.ucoz.com

CH3

CH

N

C

CH3

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

B tác dụng với hơi brom có chiếu sáng thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất G. B không tác dụng với brom khi có bột sắt xúc tác, đun nóng. Đốt cháy hoàn toàn a gam B thu được a gam nước. a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B, C, D. b) B tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4 thu được sản phẩm hữu cơ H. Đun nóng H thu được sản phẩm hữu cơ Y chỉ chứa hai nguyên tố. Xác định cấu tạo của G, H và Y. HƯỚNG DẪN y y t0 a) Đặt công thức A và B là CxHy: CxHy + (x + ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 150 < 12x + y < 170 x = 12 Từ đề ta có:  ⇒ 150 < 13,5x < 170 ⇒ 11,11 < x < 12,59 ⇒  12x + y = 9y  y = 18 2 + 12(4 − 2) + 18(1 − 2) Vậy A, B là C12H18 có ∆ = = 4 . Từ các dữ kiện của đề cho ta xác định được A, B, C, D: 2

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 28 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com CH

CH3

CH3 CH3

CH3

H+

CH

CH3

CH3 CH

CH3

CH3

CH3

Cl-

CH CH3 Cl

CH3 Cl

N

CH3

Ơ

c) Từ dữ kiện đề cho xác định được cấu tạo của Y và Z như dưới đây:

(D)

H 3C

CH3

O

B

O

(C) O OH

(E)

CH2

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

(F) Câu 70. Hợp chất X có công thức phân tử C10H16 có thể cộng được 3 phân tử H2. Ozon phân rồi khử hóa X thu được axeton, anđehit fomic và 2-oxopentanđial. a) Viết các công thức cấu tạo của X phù hợp với giả thiết trên. b) Hiđrat hóa hoàn toàn 2,72 gam X rồi lấy sản phẩm tạo thành cho tác dụng với I2/NaOH thu được 15,76 gam kết tủa màu vàng. Dùng công thức cấu tạo của chất X viết phương trình phản ứng (chỉ viết sản phẩm chính). Cho biết hiệu suất H = 100%. HƯỚNG DẪN 2 + 10(4 − 2) + 16(1 − 2) a) C10H16 có ∆ = = 3. 2 • X có thể cộng được 3 phân tử H2 ⇒ cấu tạo mạch hở, chứa 3 liên kết π . • Ozon phân X cho ra các sản phẩm: axeton (CH3-CO-CH3), anđehit fomic (CH2O) và 2-oxopentanđial (OHC-CO-[CH2]2-CHO). Dễ dàng thấy tỉ lệ mol của các sản phẩm theo thứ tự phải là 1 : 2 : 1 nên X chứa 2 nhóm CH2=C. Vậy công thức cấu tạo thỏa mãn X là:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

CH3

O

10 00

COOH

HOOC

(B)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H 3C (A)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

Câu 69. Có 6 đồng phân cấu tạo của C5H8 đều là anken vòng không chứa nhóm etyl. Lấy mẫu thử của 3 trong số 6 đồng phân trên vào các chai dán nhãn A, B, C. Xác định công thức cấu tạo các hợp chất từ A đến F dựa trên kết quả các thí nghiệm khi cho phản ứng với KMnO4: • Hợp chất A tạo ra axit D quang hoạt. • Hợp chất B tạo ra đixeton E không quang hoạt. • Hợp chất C tạo ra xetoaxit F quang hoạt. HƯỚNG DẪN Gợi ý: Công thức cấu tạo từ A đến F (HS tự viết phản ứng) CH3 CH3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

O (Z)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

(Y)

U

Y

N

H

O

C CH2 CH2 CH C CH CH2

CH3

(1)

CH3

D

CH3 CH2

CH CH2 CH2 C C

CH3

(2)

CH CH2

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 29 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com CH2

CH CH2 CH2 C CH C CH2

CH3

(3)

CH3

CH CH2 CH2 C C CH3 + 12NaOH + 8I2 OH CH3 CH OH

CH3 C CH3

CH CH2 CH2 COONa COONa

Đ ẠO

OH

U

OH

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

+ 2CHI3 + 10NaI + 10H2O Câu 71. Hiđrocacbon X phản ứng cộng Br2 với khối lượng bằng 246,15% khối lượng của nó. Đun nóng X với etilen sinh ra sản phẩm Y có đồng phân quang học, 1 mol Y có khả năng phản ứng với 1 mol H2 cho ra hợp chất Z. X1 là đồng phân của X, đun nóng X1 với etilen sinh ra Y1 không có đồng phân quang học; 1 mol Y1 phản ứng với 1 mol H2 cũng tạo ra Z. a) Xác định công thức cấu tạo X, Y, X1, Y1 và viết các phương trình phản ứng biết MX < 196. b) Viết phản ứng của X với HBr (tỉ lệ mol 1 : 1). HƯỚNG DẪN 160.n.100 a) Giả sử 1 mol X phản ứng với n mol Br2, từ đề ta có: = 246,15 ⇒ M X = 65n MX Công thức phân tử của X: (C5H5)n ⇒ chọn n = 2; công thức phân tử C10H10 (MX = 130 < 196) 2 + 10(4 − 2) + 10(1 − 2) C10H10 có ∆ = = 6 ; X phản ứng với Br2 theo tỉ lệ 1 : 2 nên có 2 liên kết π ở mạch và 2 chứa vòng thơm. X có thể là:

A

CH2 hoặc

-L

CH2 CH

Ý

-H

Ó

CH CH CH CH2

ÁN

CH

+

CH2 CH2

CH2

H * C6H5 (Y)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

CH

CH C

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

CH OH OH

H CH3 CH3

CH3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

OH

CH3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

CH CH2

CH CH2 CH2 C C

H

CH3

N

+ 0

H ,t

Y

CH3 + 3H2O

.Q

CH CH2 CH2 C C

TP

CH2

Ơ

N

 n X = 2,72 = 0,01(mol)  272 b) Hiđrat hóa X tạo ra ancol có phản ứng iodofom mà:  chứng tỏ ancol tạo ra khi hiđrat  15,76 = 0,04(mol) n CHI3 = 394  hóa X phải có 2 nhóm CH3-CHOH-. Vậy chỉ có (2) thỏa mãn điều kiện bài toán. CH3 H CH3

+ H2

xt, t

0

H * C6H5 (Y)

H

(Z)

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

C6H5

- 30 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com CH2 CH2

+

CH2

CH2

(Y1)

CH CH CH CH2 + HBr

b)

CH CH CH CH3

N

CH

0

xt, t

Ơ

CH

C6H5

H

Br

anhidrit phtalic (B)

C

+

OH

OH

2

-L

Ý

O

-H

Ó

O

C

HO

A

10 00

Cho B tác dụng với phenol thu được phenolphtalein (Y):

ÁN

O

O O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Câu 73. Hai hiđrocacbon đồng phân A và B chứa 85,7% cacbon theo khối lượng. A và B có những tính chất sau: • Phản ứng của mỗi chất với O3 rồi khử hóa bằng Zn trong axit tạo sản phẩm hữu cơ duy nhất C. • Oxi hóa C tạo ra sản phẩm duy nhất là axit cacboxylic D. Số liệu phổ cho thấy tất cả các nguyên tử H trong hợp chất D (trừ H của nhóm –COOH) đều thuộc nhóm metyl; khối lượng riêng hơi của D quy về đktc là 9,10714 g/l. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B, C, D. HƯỚNG DẪN %C %H Đặt A và B là CxHy ⇒ x : y = : = 1: 2 ⇒ X có dạng (CH2)n 12 1 1.O3  → C: R-CHO hoặc R-CO-R‘ chứng tỏ A, B có dạng CnH2n. • A, B  2.Zn /H+

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

O

B

(X)

O C

TR ẦN

COOH axit phtalic (A)

C

t - H2O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CH3

O

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

0

N

COOH

[O]

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

CH3

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

Câu 72. X là hợp chất hữu cơ lỏng có chứa 90,6%C và 9,4%H về khối lượng. Tỉ khối hơi của X so với N2 bằng 3,79. Oxi hóa X bằng CrO3/H2SO4 được tinh thể không màu hữu cơ A. Tách nước A thu được chất B, hợp chất B tác dụng với phenol (xúc tác H2SO4) thu được hợp chất Y thường dùng làm chất chỉ thị axit-bazơ. Cả A và B khi tác dụng với butan-1-ol (xúc tác H2SO4 đặc) đều thu được hợp chất C. Xác định công thức cấu tạo của X, Y, A, B, C. HƯỚNG DẪN %C %H Đặt X là CxHy ⇒ x : y = : = 4 : 5 ⇒ X có dạng (C4H5)n mà MX = 3,79.28 = 106 nên n = 2. Công thức phân 12 1 tử là C8H10. Từ dữ kiện đề cho ta có X là o-xilen; sơ đồ phản ứng như sau:

[O] → D: R-COOH mà M (hơi D) = 204 ⇒ R = 57 (C4H9). • C  Các nguyên tử H của D (trừ -COOH) đều thuộc nhóm metyl nên D: (CH3)3-C-COOH. Vây: A và B có cấu tạo: (CH3)3C-CH=CH-C(CH3)3 (E và Z).

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 31 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

n = 3 (C3 H8 ) Thay x, y vào có: 3n + 2m = 17 (m ≥ 2 và m, n ≤ 4) ⇒  m = 4 (C4 H8 ) Câu 75. Một hiđrocacbon X thường được sử dụng trong công nghệ sản xuất nước hoa. Khi pha lẫn farnezen (có công thức C15H24) với X rồi làm bay hơi hết hỗn hợp thì thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 2,24 gam O2 (trong cùng điều kiện). Đốt cháy hết lượng hỗn hợp trên thu được 19,04 lít CO2 và 12,96 gam nước. Khi đốt cháy hết 3,174 gam X thu được 10,12 gam CO2. a) Xác định công thức phân tử của X. b) Xác định công thức cấu tạo của X biết X không làm mất màu dung dịch Br2; khi tham gia phản ứng với H2 (Ni, t0) X chỉ phản ứng theo tỉ lệ 1 : 1 và sinh ra hỗn hợp 4 sản phẩm gồm:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

HƯỚNG DẪN 12,96 2, 24 19,04 = 0,85(mol) ; n H2O = = 0,72(mol) ; nhỗn hợp = n O2 = = 0,07 (mol) a) n CO2 = 18 32 22, 4 11,64 m hh = m C + m H = 12.n CO2 + 2.n H2O = 11,64(gam) ⇒ M hh = = 166,29 0,07 Vì Mfarzenen = 204 > 166,29 nên MX < 166,29. 10,12 10,12 : (3,174 −12. ) = 0, 23: 0, 414 = 5 : 9 Đặt X là CxHy (y chẵn; y ≤ 2x + 2) ta có: x : y = n c : n H = 44 44 Vì MX < 166,29 nên X là C10H18. b) X không phản ứng với dng dịch Br2 nên phân tử của X không có liên kết π và không có vòng ba cạnh; X tác dụng được với H2 theo tỉ lệ 1 : 1 nên có vòng 4 cạnh; sinh ra các sản phẩm như đề cho nên X có cấu tạo:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

n O 2 ( p/u )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

nX (p/ư) = 0,6 – 0,28 = 0,32 (mol) nên ta có: 3n + 1 3m x+y+ .x + .y = 0,32 hay 3x + 2y + 3(nx + my) = 0,64 ⇒ y = 0,02 2 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 74. Bình X có dung tích 11,2 lít (không đổi) chứa hỗn hợp khí X gồm ankan A và anken B; ở 270C áp suất trong bình là 1,3187 atm. Bật tia lửa điện, đốt cháy hoàn toàn lượng hiđrocacbon trong bình thu được hỗn hợp Y có áp suất P ở nhiệt độ 136,50C. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 17,0 gam kết tủa trắng, lọc kết tủa rồi đem cân thấy khối lượng dung dịch sau giảm 5,92 gam so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu. Lượng khí còn lại không phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 thoát ra có khối lượng bằng khối lượng của 7,168 lít N2 (đktc). a) Tính P. b) Biết A và B đều là chất khí ở điều kiện thường, lập công thức của A và B. HƯỚNG DẪN P.V 17 a) n X = = 0,6(mol) ; n CO2 = n CaCO3 = = 0,17 (mol) ; R.T 100 17 − 5,92 − 44.0,17 mdung dịch giảm = m CaCO3 − (m CO2 + m H2O ) ⇒ n H2O = = 0, 2(mol) 18 28.7,168 Khí còn dư sau phản ứng là oxi: n O2 = = 0, 28(mol) ⇒ nY = 0,2 + 0,17 + 0,28 = 0,65 (mol) 32.22, 4 22, 4 0,65. .(136,5 + 273) n.R.T 273 P= = = 1,95(atm) V 11, 2 Cn H 2n +2 :x (mol) nx + my = 0,17 b) Đặt hỗn hợp  ⇒ ⇒ x = 0,03(mol) Cm H 2m :y (mol) nx + my + x = 0, 2

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 32 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

(A)

CH3

CH3

Y U

G

CH3

0

CH3 CH CH2 C CH3

Ó

Ni, t

CH3

CH3

CH3

CH3 (A)

-H

CH C

CH3

+ H2

A

CH3

CH3

B

CH2

10 00

CH2 C

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

CH3

CH3

CH3 C

CH C

TR ẦN

CH3 C

Bước 2: Hiđro hóa Z và Q:

CH3 C

CH3

CH3

CH3 (X)

CH2

H Ư

CH3

+

H

2 CH3 C CH2

CH2 C

N

CH3 C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

CH3

CH3

ÁN

-L

Ý

b) Cơ chế phản ứng ozon phân của Z:

CH3

CH3 C CH2 C CH2 CH3

IỄ N

Đ

ÀN

TO

CH3

O

O O3

CH3

O CH3 C CH2 C CH3

O CH2

CH3

CH3 CH3 C CH2 C O + CH2 O CH3

CH3

O CH3 C CH2 C

CH3

Zn/H3O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CH3

.Q

CH3

CH3

TP

CH3 CH CH2 C

Bước 1: X tạo thành Z và Q dưới tác dụng của xúc tác vô cơ:

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

t ,p

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

CH3

0

CH3 C CH2 + CH3 CH CH3 CH3 CH3 (X) (Y)

N

H

Ơ

N

Câu 76. Hợp chất 2,2,4-trimetylpentan (A) được sản xuất với quy mô lớn bằng phương pháp tổng hợp xúc tác từ C4H8 (X) với C4H10 (Y). A cũng có thể được điều chế từ X theo hai bước: Thứ nhất, khi có xúc tác axit vô cơ X tạo thành Z và Q; thứ hai, hiđro hóa Q và Z. a) Viết các phương trình phản ứng để minh họa và gọi tên các hợp chất X, Y, Z, Q. b) Ozon phân Z và Q sẽ tạo thành 4 hợp chất, trong đó có axeton và fomanđehit. Viết cơ chế phản ứng. HƯỚNG DẪN a) Các phương trình:

O

CH2

CH3 +

CH3

HS tự viết cơ chế của Q (tương tự Z). Câu 77. Một hỗn hợp X gồm 3 chất thuộc dãy đồng đẳng của aren là A (CnH2n-6); B (Cn’H2n’-6); C (CmH2m-6) với n < n’ < m; trong đó A và C có số mol bằng nhau và cách nhau k chất trong dãy đồng đẳng. Khi đốt cháy x gam hỗn hợp X cần y gam O2. 24x − 3y 48x − 10y a) Chứng minh rằng: <m< +k. 24x − 7y 24x − 7y

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 33 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com b) Cho x = 44,8 gam; y = 153,6 gam; k = 2; tìm công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B, C và tính phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp X biết rằng B không có đồng phân là hợp chất thơm. HƯỚNG DẪN a) Đặt công thức chung của A, B, C là: Cn H 2n−6 3n − 3 t0 O2  → n CO2 + ( n - 3)H2O 2 x(3n − 3) y 24x − 3y Theo phản ứng: (I) = ⇒n= 24x − 7y 2.(14n − 6) 32 A, C cách nhau k chất nên hơn kém nhau (k + 1 ) nhóm CH2, vì vậy: m = n + k + 1 hay n = m – (k + 1) (III) Vì n < n < m nên m – (k + 1) < n < m < n + k + 1 24x − 3y 48x − 10y Thay (I) vào (III) có: < m< + k (đpcm). 24x − 7y 24x − 7y

(3)

(2)

(5)

(4)

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

(1)

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

b) k = 2 ta có m = n + 3; thay x = 44,8 gam; y = 153,6 gam vào (I) tính được n = 7,4 Do B không có đồng phân là hợp chất thơm nên chọn n = 6: A là C6H6; B là C7H8 (toluen) và C là C9H12.  C6 H 6 :a (mol) 48,8  Từ đề: C7 H8 :b (mol) ⇒ 2a + b = = 0,5(mol) ⇒ b = 0,5 − 2a  14.7, 4 − 6 C9 H12 :a (mol) %C6 H 6 = 31,97% a = 0, 2  6a + 7(0,5 − 2a) + 9a n= = 7, 4 ⇒  ⇒ %C7 H8 = 18,85% b = 0,1  0,5 %C9 H12 = 49,18% Câu 78. Từ dầu mỏ người ta tách được một số hiđrocacbon có cùng công thức phân tử C10H18; chúng đều bền nhiệt, không làm mất màu dung dịch KMnO4, đều không chứa cacbon bậc I và cacbon bậc IV; tỉ lệ giữa số nguyên tử cacbon bậc III và cacbon bậc II là 1 : 4. a) Viết công thức cấu tạo các đồng phân phù hợp với dữ kiện nêu trên. b) Cho một đồng phân cấu tạo tìm được tác dụng với clo có chiếu sáng. Hãy viết các công thức cấu tạo của các dẫn xuất monoclo thu được và cho biết dẫn xuất monoclo bậc nào chiếm tỉ lệ cao hơn. Biết rằng tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của H bậc II và H bậc III là 4 : 7. HƯỚNG DẪN 2 + 10(4 − 2) + 18(1 − 2) a) C10H18 có ∆ = = 2 ; các đồng phân không làm mất màu dung dịch KMnO4 chứng tỏ có 2 vòng xiclo. Các chất không chứa cacbon bậc I và cacbon bậc IV; tỉ lệ giữa số nguyên tử cacbon bậc III và cacbon bậc II là 1 : 4 nên có chứa 2 nguyên tử C bậc III và 6 nguyên tử C bậc II. Có 7 công thức thỏa mãn:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

(II)

Ơ

N

Phương trình: Cn H 2n−6 +

(6)

(7)

b) 6 nguyên tử C bậc II nên có 12 nguyên tử H bậc II; 2 nguyên tử C bậc III nên có 2 nguyên tử H bậc III. Tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của H bậc II và H bậc III là 4 : 7; vì 16.4 > 2.7 nên dẫn xuất monoclo bậc II nhiều hơn dẫn xuất monoclo bậc III. Ví dụ: + Cl2 (1:1)   → −HCl

Cl

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Cl

Cl

- 34 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

(Z) (X) HS tự viết phương trình phản ứng. Câu 80. Hợp chất hữu cơ A có chứa 88,24%C và 11,76%H về khối lượng; tỉ khối hơi của A so với ancol etylic bằng 2,957. a) Tìm công thức phân tử của A, tính tổng số liên kết đôi và vòng trong phân tử A. b) Tính số vòng no của A biết hiđro hóa hoàn toàn A thu được hợp chất no B có công thức CxH2x. c) Viết công thức cấu tạo có thể có của A biết A tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 và A tác dụng với nước (có H + xúc tác) thu được sản phẩm C có cấu tạo như sau:

CH2 CH2

CH3

CH3

10 00

B

HƯỚNG DẪN 88,24 11,67 a) Đặt A: CxHy ⇒ x : y = : = 10 :16 ; MA = 46.2,957 = 136 nên A: C10H16 ( ∆ = 3) 12 1 + 2H 2 → B (C10H20) nên A, B đều có 1 vòng no. b) A (C10H16)  c) Từ dữ kiện đề suy ra có 3 công thức cấu tạo phù hợp với A:

C

CH3

C

CH2

C

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

CH3

CH CH2

CH2

CH2

CH CH2 CH2

CH2

CH2 CH2 CH2

CH

CH C

C C

C CH

CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3

CH3

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Câu 81. A, B, C, D là 4 hiđrocacbon có công thứ phân tử C9H12. Biết A chỉ chứa hai loại hiđro, đun nóng với dung dịch KMnO4 A cho sản phẩm C9H6O6 còn B cho sản phẩm C8H6O4. Đun C8H6O4 với anhiđrit axetic cho sản phẩm C8H4O3. C và D đều tác dụng với Cu2Cl2/NH3 cho kết tủa màu nâu đỏ; với dung dịch HgSO4 sinh ra C9H14O (C → M và D → N). Ozon phân M cho nona-2,3,8-trion còn N cho 2-axetyl-3-metylhexađial. Xác định các chất A, B, C, D và viết sơ đồ phản ứng. HƯỚNG DẪN Từ đề bài ta có cấu tạo các chất A, B, C, D lần lượt là

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

CH C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

OH

OH

H Ư

CH3 C

CH2 CH2

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

(Y)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CH3

CH3

.Q

CH3

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 79. Hiđro chất X (C7H10) không quang hoạt thu được chất Y (C7H16) cũng không quang hoạt có tỉ lệ tổng số nguyên tử H trên cacbon bậc hai với tổng số nguyên tử H trên cacbon bậc một là 2 : 3. X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 tạo kết tủa và tác dụng với H2 (xúc tác Pd/PbCO3) tạo ra Z. Anđehit oxalic là một trong các sản phẩm được tạo thành khi ozon phân Z. Xác định công thức cấu tạo của X, Y, Z và viết phương trình phản ứng xảy ra. HƯỚNG DẪN + 3H 2 → Y nên X có chứa 3 liên kết π hoặc có chứa vòng ba cạnh. Do X, Y đều không quang hoạt và Dễ thấy: X  Y có tỉ lệ tổng số nguyên tử H trên cacbon bậc hai với tổng số nguyên tử H trên cacbon bậc một là 2 : 3 nên Y có cấu tạo: CH3-CH(CH3)-[CH2]3-CH3 hoặc: CH3-CH2-CH(C2H5)-CH2-CH3 • X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 tạo kết tủa ⇒ X có liên kết ba đầu mạch -C≡CH • X tác dụng với H2 (xúc tác Pd/PbCO3) tạo ra Z nên Z không còn liên kết ba, ozon phân Z cho OHC-CHO nên Z phải có =CH-CH= Vậy X, Y và Z là: CH3 CH CH CH CH CH2 CH3 CH CH CH C CH CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3

CH2CH3 CH3

H3C

CH3

CH3 C CH

C CH

CH3

Sơ đồ phản ứng: TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 35 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com COOH

CH3 KMnO4

HOOC

COOH

O

O

CH3

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Câu 82. A, B, C là những hiđrocacbon. Biết: • Từ C có thể điều chế được B. • Từ B có thể điều chế được A. • A không tác dụng với dung dịch Br2 và không làm mất màu dung dịch KMnO4. • Dưới tác dụng của tia lửa điện chất A bị phân hủy làm tăng thể tích gấp 3 lần. • Trong công nghiệp người ta dùng chất B để sản xuất ancol etylic và điều chế cao su tổng hợp từ C. a) Xác định công thức cấu tạo của A, B, C. b) Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra. HƯỚNG DẪN a) B là hiđrocacbon không no dùng điều chế ancol etylic nên B là CH2=CH2 A là hiđrocacbon no được điều chế từ B nên A là CH3-CH3 C là hiđrocacbon không no dùng điều chế B nên C là C2H2 b) HS tự viết phương trình. Câu 83. Cho một hiđrocacbon A tác dụng với Br2 chỉ thu được một dẫn xuất B có tỉ khối hơi đối với không khí là 5,207. a) Tím công thức phân tử của A và B. b) C, D là hai đồng phân vị trí của B. Đun nóng mỗi chất B, C, D với dung dịch KOH/C2H5OH thì B không thay đổi trong khi C và D đều cho cùng sản phẩm E có công thức phân tử C5H10. Oxi hóa E bằng dung dịch KMnO4 trong môi trường axit thu được 1 axit và 1 xeton. Xác định công thức cấu tạo của B, C, D, E và viết phương trình phản ứng. HƯỚNG DẪN x = 5 a) MB = 29.5,207 = 151 nên B chỉ chứa 1 nguyên tử Br; B có dạng CxHyBr 12x + y + 80 = 151 ⇒   y = 11

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

OHC CH CH CH2 CH2 CHO

G

C CH3

Đ ẠO

HgSO4 H2O

COCH3

H Ư

CH

O3

O

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

O O

CH3 C

CH2 CH2 CH2 CH2 C CH3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U C C

.Q

CH3

O

CH3

http://daykemquynhon.ucoz.com

O3

C CH3

TP

HgSO4 H2O

N

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C CH

Y

CH3

CH3

Ơ

C

(CH3CO)2O

COOH

KMnO4

CH3

N

O C O

COOH

CH2CH3

H

CH3

N

H3C

D

IỄ N

Đ

Vậy A là C5H12 và B là C5H11Br. b) Đun nóng mỗi chất B, C, D với dung dịch KOH/C2H5OH thì B không thay đổi trong khi C và D đều cho cùng sản phẩm E có công thức phân tử C5H10. Oxi hóa E bằng dung dịch KMnO4 trong môi trường axit thu được 1 axit và 1 xeton. Từ các dữ kiện này ta có cấu tạo B, C, D, E như sau:

Br CH3

C CH2 CH3

KOH/C2H5OH

CH3 (C)

- HBr

CH3

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

C CH CH3 CH3 (E)

- 36 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com CH3 CH CH CH3

KOH/C2H5OH - HBr

CH3 Br (D)

CH3

C CH CH3 CH3 (E)

[O] Sơ đồ tạo axit và axeton: (CH3)2C=CH-CH3  → (CH 3 )2 CO + CH3COOH KMnO4 / H +

axeton

axit axetic

N

Câu 84. Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau dưới dạng công thức cấu tạo:

H

Ơ

+ Br2 (1mol )   → E1 + E2 Fe

N

+ Cl 2 (1mol ) H2SO4 + Mg 1)etilen oxit → A  D C6H5-CH3  → B  → C → as etekhan 2)H O+ 150 C 3

.Q TP

etekhan C6H5-CH2Cl + Mg  → C6H5-CH2MgCl

Đ ẠO

1)etilen oxit C6H5-CH2MgCl  → C6H5CH2CH2CH2OH 2)H O+

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

+ H2O

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H2SO4 C6H5CH2CH2CH2OH → 150 C

G

3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

HƯỚNG DẪN + Cl 2 (1mol ) → C6H5-CH3 + Cl2  C H -CH Cl + HCl 6 5 2 as

Br

Fe, t

+ HBr

10 00

B

+ Br2

0

Br

-H

Ó

A

Br + HBr

as

-L

Ý

+ Br2

Br

ÁN

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

+ Br2 (1mol )   → G1 + G2 as

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Câu 85. Hiđrocacbon A tham gia vào phản ứng ozon phân rồi khử hóa thu được 4,5-đioxooctan đial. Chất A được điều chế bằng cách cho dẫn xuất monobrom B tác dụng với Mg có mặt Cu2Cl2. Đun nóng A với đimetylaxetilenđicacboxylat thu được chất C. Chất C dễ dàng bị đề hiđro hóa tạo thành chất D (C14H14O4). Khử chất D bằng LiAlH4 sau đó thủy phân sản phẩm với nước thu được chất E (C12H14O2). Cho chất E phản ứng với tosyl clorua (TsCl) có mặt pyriđin tạo thành chất F. Nếu khử F với LiAlH4 sẽ được hiđrocacbon G (C12H14). Mặt khác nếu cho F tác dụng với NaBr sẽ chuyển hóa thành chất H; chất H tác dụng với Zn kim loại có thể tạo ra hiđrocacbon I (C12H12). Xác định công thức cấu tạo phù hợp cho các chất từ A đến I. HƯỚNG DẪN

COOCH3

COOCH3

COOCH3

COOCH3

Br (A)

(B) (C)

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

(D)

- 37 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com OH

OTs

Br

OH

OTs

Br

(E)

N

(F) (G) (H) (I) Câu 86. Hiđrocacbon X tác dụng với Br2 tạo nên dẫn xuất chứa 57,554%Br về khối lượng; khi đun nóng X với dung dịch KMnO4 tạo ra hai axit cacboxylic đơn chức. Xác định công thức phân từ, công thức cấu tạo của X biết

Ơ

MX < 200.

H CH3

10 00

B

TR ẦN

Trường hợp 2: X chứa liên kết ba -C≡CCxHy + 2Br2  → CxHyBr4 320.100 M X = 12x + y = − 320 = 236,52 ⇒ Loại. 57,5 Câu 87 (HSG vòng 2 Sóc Trăng 2015-2016). Hỗn hợp M gồm 3 hiđrocacbon khí (ở đktc) mạch hở X, Y, Z có công thức phân tử tương ứng là CmH2n, CnH2n, Cm+n-1H2n (n, m có cùng giá trị trong 3 chất).

Ó

11(2m + n).a gam CO2. 6m + 4,5n

-H

4, 5nb gam H2O m + 3,5n − 1

Ý

- Nếu tách X khỏi M được hỗn hợp B, đốt cháy hoàn toàn b gam hỗn hợp B được

11(m + 3n − 1).b gam CO2. 3(m + 3,5n − 1)

-L

13,5na gam H2O 6m + 4,5n

A

- Nếu tách Z khỏi M được hỗn hợp A, đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp A được

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

a) Tính % số mol của X, Y, Z trong M. b) Tính khối lượng H2O và khối lượng CO2 tạo thành khi đốt cháy hoàn toàn d gam hỗn hợp D gồm X và Z (sau khi tách Y khỏi M). c) Xác định công thức phân tử của X, Y, Z và tính số gam CO2 tạo thành khi đốt cháy hết 1 mol hỗn hợp M. HƯỚNG DẪN C H :x (mol) a) Hỗn hợp a (gam) A  m 2n C n H 2n :y (mol)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H

H

C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C

G

C

C

N

H

CH3

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đ ẠO

Vì C9H10 có ∆ = 5 nên X có 1 vòng thơm và 1 liên kết đôi C=C ở nhánh. X có hai đồng phân cis và trans dưới đây:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

HƯỚNG DẪN X có phản ứng cộng Br2 nên phải có liên kết π khác vòng thơm. Đun nóng X với dung dịch KMnO4 tạo ra hai axit cacboxylic đơn chức nên mạch chính có C=C hoặc -C≡CTrường hợp 1: X chứa liên kết đôi C=C CxHy + Br2  → CxHyBr2 x = 9 160.100 −160 = 118 ⇒  M X = 12x + y =  57,5  y = 10

 2m + n  t0 → mCO2 + nH2O CmH2n +  O   2  2 3n t0 → nCO2 + nH2O CnH2n + O2  2 Từ phương trình và dữ kiện đề cho ta có:

Đốt cháy A:

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 38 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com

18(z+ t) 13,5 = ⇒ z = 2t 44[nz + (m + n −1)t] 11(m + 3n −1)

TR ẦN

Ơ H N Y U .Q TP

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

 %X = 4 .100 = 57,14%  7 Vậy tỉ lệ mol của X : Y : Z = 4 : 2 : 1 ⇒  ⇒ %Z = 100% − 57,14% − 28,57% = 14,29%  2 % Y = .100 = 28,57% 7  Cm H 2n :0,8(mol) b) Trong 1 mol D  Cm+n−1H 2n :0, 2(mol)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

 2m + n  t0 → mCO2 + nH2O CmH2n +  O   2  2  2m + 3n − 2  t0 → (m + n – 1)CO2 + nH2O Cm+n-1H2n +  O2      2 Dễ thấy đốt 1 mol D (ứng với 12m + 4,4n – 2,4 (gam)) thu được 18n gam H2O và 44(m + 0,2n – 0,2) gam CO2  18nd 9nd m H O = = (gam) 2  12m + 4, 4n − 2,4 6m + 2, 2n −1, 2 Vậy đốt d (gam) D sẽ thu được:   44d (m + 0, 2n – 0, 2) 11d (m + 0, 2n – 0, 2) = (gam) mCO2 = 12m + 4, 4n − 2, 4 3m + 1,1n − 0,8  c) Y là anken; Z có thể là ankan hoặc ankin. + Nếu Z là ankan thì: 2n = 2(m + n – 1) + 2 ⇒ m = 0 (loại) + Nếu Z là ankin thì: 2n = 2(m + n – 1) – 2 ⇒ m = 2 (nhận) X là ankan: 2n = 2m + 2 ⇒ n = 3 Vậy công thức X, Y, Z lần lượt là: C2H6; C3H6; C4H6  C 2 H 6 : 4 (mol)  7  2 4 2 1 18 Trong 1 mol M có C3 H 6 : (mol) ⇒ n CO2 = 2. + 3. + 4. = (mol) ⇒ m CO 2 = 113,143(gam)  7 7 7 7 7  C H : 1 (mol)  4 6 7 Câu 88 (HSG Long An 2017). Hỗn hợp X gồm các hiđrocacbon mạch hở: CH4, C2H4, C3H4 và C4H4. Nung nóng 6,72 lít hỗn hợp E chứa X và H2 có mặt Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp F có tỉ khối so với hiđro bằng 19. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy lượng Br2 phản ứng là a gam; đồng thời khối lượng bình tăng 3,68 gam. Khí thoát ra khỏi bình (hỗn hợp khí T) có thể tích là 1,792 lít chỉ chứa các hiđrocacbon. Đốt cháy toàn bộ T thu được 4,32 gam nước. Thể tích các khí đều đo ở đktc. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của a. HƯỚNG DẪN

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

mCO2

=

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

m H2O

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

CnH2n +

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

3n t0 → nCO2 + nH2O O2  2  2m + 3n − 2  t0 → (m + n – 1)CO2 + nH2O Cm+n-1H2n +   O2    2 Từ phương trình và dữ kiện đề cho ta có:  4,5nb 4,5b m H O = 18(nz + nt) = ⇒ 18(z+ t) =  2 m + 3,5n −1 m + 3,5n −1   11(m + 3n −1).b mCO2 = 44[nz + (m + n −1)t] = 3(m + 3,5n −1) 

Đốt cháy B:

N

 m H O = 18(nx + ny) = 13,5na ⇒ 18(x + y) = 13,5a m H2O  2 6m + 4,5n 6m + 4,5n 18(x + y) 13,5 ⇒ = = ⇒ x = 2y   11(2m + n).a m CO2 44(mx + ny) 11(2m + n) m 44(mx ny) = + =  CO2 6m + 4,5n  C n H 2n :z (mol) Hỗn hợp b (gam) B  C m+n−1H 2n :t (mol)

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 39 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com T là hiđrocacbon no ⇒ n CO2 = 0,24 - 0,08 = 0,16 ⇒ mT = mC + mH =2,4 gam

⇒ mF = ∆mbình tăng + mT = 6,08 gam ⇒ nF= 0,16 = nX ⇒ n H 2 phản ứng = 0,14 Đặt CTTQ chung của hỗn hợp X là C x H 4 : 0,16 mol

5,8 − 0, 64 = 0, 43 mol ⇒ x = 2, 6875 ⇒ k = 1, 6875 12 Bảo toàn mol liên kết π: k.0,16 = n H 2 pu + n Br2 ⇒ n Br2 = 0,13 ⇒ m Br2 = 20,8 gam.

Ơ

N

Trong X: nH = 4nX = 0,64 mol ⇒ nC =

4, 48 = 0, 2 (I). 22, 4

Đốt cháy 1,12 lít Z ⇒ n H2O = 2n CH4 + 2n C2 H4 + n C2H2 =

2x 2y z 1, 575 + + = ⇒ 2x + 2y + z = 0,35 (III) 4 4 4 18

10 00

B

 x = 0,1 0, 05  Giải hệ (I), (II), (III) ⇒  y = 0, 05 ⇒ %VC2 H4 = %VC2 H2 = ⋅100% = 25% ⇒ %VCH4 = 50%. 0, 2 z = 0, 05 

A

Câu 90. Cho hai hiđrocacbon A và B đều mạch hở có công thức lần lượt là CnH2n và CmH2m (với n và m ≥ 2, nguyên). Khi lấy 12,6 gam hỗn hợp gồm A và B với tỉ lệ mol n A : n B = 1:1 thì tác dụng được vừa đủ với 32 gam

-H

Ó

brom trong dung dịch. Còn khi lấy 16,8 gam hỗn hợp gồm A và B với tỉ lệ khối lượng m A : m B = 1:1 thì tác dụng được vừa đủ với 0,6 gam H2 (Ni, t0). Xác định công thức phân tử của A và B, biết MA < MB. HƯỚNG DẪN

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

• Xét 12,6 gam hỗn hợp với n A = nB = x mol PTHH: CnH2n + Br2 → CnH2nBr2 (1) mol: x →x CmH2m + Br2 → CmH2mBr2 (2) mol: x →x 32 theo (1), (2): nBr2 = x + x = = 0, 2 mol ⇒ x = 0,1 160 ⇒ 14n.0,1 + 14m.0,1 = 12, 6 ⇒ n + m = 9 16,8 • Xét 16,8 gam hỗn hợp với mA = mB = = 8, 4 gam 2 8, 4 0, 6 8, 4 0, 6 mol ; nB = mol Ta có: n A = = = 14n n 14m m PTHH: o

Ni , t CnH2n + H2  → CnH2n+2 Ni , t o CmH2m + H2  → CmH2m+2

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G N H Ư TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

x  CH 4 : 4 (mol)  y  (mol) Trong 1,12 lít Z ⇒ C2 H 4 : 4  z  C2 H 2 : 4 (mol) 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Khi cho Z qua dung dịch brom dư, C2H4 và C2H2 bị giữ lại ⇒ 28y + 26z = 2,7 (II).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

⇒ x+y+z =

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

H

Câu 89. Dẫn 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm metan, etilen, axetilen qua bình đựng dung dịch brom dư thấy khối lượng bình tăng 2,7 gam. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít (đktc) hỗn hợp Z, toàn bộ sản phẩm được dẫn qua bình đựng H2SO4 đặc thấy khối lượng bình axit tăng 1,575 gam. Xác định thành phần % thể tích mỗi khí trong Z. HƯỚNG DẪN Gọi số mol của CH4, C2H4, C2H2 trong 4,48 lít Z lần lượt là x, y, z .

(*)

(3) (4) - 40 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com Theo (3), (4): nH 2 = n A + nB =

0, 6 = 0,3 mol 2

0, 6 0, 6 + = 0,3 ⇒ 2(n + m) = n.m ⇒ n.m = 18 n m Từ (*), (**) ta có: n (9 – n) = 18 ⇒ n2 – 9n + 18 = 0  n = 6 ⇒ m = 9 − 6 = 3 (lo¹i v ×M A < M B ) ⇒  n = 3 ⇒ m = 9 − 3 = 6 (tháam· n) Vậy CTPT của A là C3H6 và của B là C6H12.

Ơ

N

(**)

D

IỄ N

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Câu 93. Viết phương trình phản ứng khi cho propen và 2-metylbut-2-en từng chất tác dụng với: a) O2/Ag b) O3, sau đó với H2O/Zn c) O3, sau đó với H2O2/H+ d) Dung dịch KMnO4. Câu 94 (Chuyên Lý Tự Trọng-Cần Thơ 2008). Cho biết mức độ phản ứng tương đối ở các vị trí ortho; meta; para trong phân tử clobenzen so với benzen lần lượt là 2,7.10-3; 9,0.10-5; 1,242.10-2. Tốc độ phản ứng tương đối của clobenzen so với benzen là 3,0.10-3. Tính thành phần phần trăm các sản phẩm thế mononitro vào clobenzen. Đáp số: Phần trăm sản phẩm tại các vị trí ortho; meta; para là 30%; 1%; 69%. Câu 95 (Chuyên Lương Văn Chánh-Phú Yên 2013). Hỗn hợp A gồm hai olefin. Cho A hợp nước thu được 6,352 gam hỗn hợp ancol B với hiệu suất mỗi phản ứng hợp nước đều là 40%. Cho một nửa hỗn hợp B tác dụng với Na dư thu được 0,5824 lít H2 (đktc). Nửa hỗn hợp còn lại đem đun nóng với dung dịch H2SO4 đặc thu được hỗn hợp C gồm 3 ete với hiệu suất các phản ứng tạo ete tương ứng là 40%; 50%; 60% (theo phân tử khối tăng dần); đồng thời nhận được 0,2376 gam H2O. Xác định công thức hai olefin ban đầu. Đáp số: C2H4 và C4H8. Câu 96 (Đề Olympic 11-2010). Hoàn thành các phương trình phản ứng sau: as a) Pent-1-en + NBS  → b) Xiclopentađien + HCl (khí)  → 1:1 c) Hexa-1,3,5-trien + Br2 → d) 1-(brommetyl)-2-metylxiclopenten đun nóng trong ancol metylic. Câu 97. Đun nóng hỗn hợp X gồm hiđrocacbon A (mạch hở, công thức tổng quát CnH2n) và H2 có xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với khí hiđro là 7,5 và tỉ khối hơi của Y so với khí hiđro là 17,6. Biết hiệu suất của phản ứng lớn hơn 50%, xác định công thức hiđrocacbon A. Đáp số: C3H6. Câu 98 (Chuyên Lê Hồng Phong-Nam Định 2015-2016). Hỗn hợp khí A gồm C2H2, C2H4 và H2. Dẫn m gam hỗn hợp A vào bình kín chứa chất xúc tác Ni rồi đun nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí B gồm C2H4, C2H6, C2H2 và H2. Dẫn toàn bộ lượng khí B vào dung dịch brom (dư) thấy khối lượng bình đựng dung dịch brom tăng 5,22 gam và thoát ra 1,12 lít hỗn hợp khí C. Tỷ khối của C so với H2 là 6,6. Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn lượng khí B ở trên cần vừa đủ V lít khí O2, thu được CO2 và hơi nước có thể tích bằng nhau. Tính m, V. (Biết thể tích các khí đều quy về điều kiện tiêu chuẩn). Câu 99. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm CxHy và O2 dư, làm lạnh hỗn hợp sau phản ứng thu được hỗn hợp khí Y có thể tích giảm 25% so với thể tích của X. Cho khí Y đi qua dung dịch KOH dư thu được khí Z có thể tích giảm 40% so với thể tích của Y. a) Xác định công thức cấu tạo có thể có của CxHy biết x < 6. b) Tính thành phần % thể tích hỗn hợp X. Đáp số: a) C3H6; b) %C3 H 6 = 10% ; %O 2 = 90% .

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Câu 91. Đốt cháy hoàn toàn 0,92 gam hỗn hợp X gồm C2H4, H2, C3H6, CO, C4H8 bằng O2 vừa đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thấy xuất hiện m1 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y có khối lượng tăng 0,82 gam so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu. Thêm từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch Y đến khí kết tủa hết các ion kim loại, thấy có m2 gam kết tủa. Biết m1 + m2 = 6,955 gam, tính thành phần phần trăm theo khối lượng của CO và H2 có trong hỗn hợp X. Đáp số: %CO = 30,435%; %H 2 =1,087%. Câu 92. Đun nóng hỗn hợp X gồm C2H4, H2 có xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Biết tỉ khối hơi của X so với khí hiđro là 7,5 và tỉ khối hơi của Y so với khí hiđro là 12. Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí có trong hỗn hợp X và Y. Đáp số: Trong X: %VC2H 4 = %VH2 = 50% ; trong Y: %VC2 H4 = %VH2 = 20%;%VC2 H6 = 60% .

Câu 100 (HSG 12 Đăklăk 2009-2010). Cho biết cấu hình của sản phẩm sinh ra trong các phản ứng tách sau đây: Zn ,axeton

a) 2,3-đibrombutan   →

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 41 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


https://twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 100 BÀI TOÁN HIĐROCACBON BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn https://daykemquynhon.blogspot.com C H O−

5 b) (R)-sec-butylbromua 2  →

HƯỚNG DẪN a)

CH3

C

C

CH3

CH3

CH3

C 2H 5 CH3O H

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

CH3

H

N

Br

CH3

C2H5OH + Br- +

Br

H

H

Y

CH3

CH3 H H

U

H

H

CH3

H

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

CH3

H

CH3

.Q

H

Br

TP

Br

H

Đ ẠO

CH3

H

b)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Br

Br Zn

H

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H

H

H

N

CH3

CH3 - ZnBr2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C

C

H

Ơ

H

Br

Br

CH3

TUYỂN SOẠN: THẦY GIÁO TRƯỜNG LÀNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

- 42 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.