Phương pháp giải một số dạng bài tập hidrocacbon no có lời giải
Dạng 1
I. Phản ứng thế Cl2, Br2 (phản ứng clo hóa, brom hóa)
a. Phương pháp giải
- Bước 1 : Viết phương trình phản ứng của ankan với Cl2 hoặc Br2. Nếu đề bài không cho biết sản phẩm thế là monohalogen, đihalogen,… thì ta phải viết phản ứng ở dạng tổng quát :
\({{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,\,xB{{r}_{2}}\,\,\xrightarrow{\text{as,}\,\,{{\text{t}}^{o}}}\,\,\,{{C}_{n}}{{H}_{2n+2-x}}Br{}_{x}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,xHBr\)
hoặc \({{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,\,xC{{l}_{2}}\,\,\xrightarrow{\text{as}}\,\,\,{{C}_{n}}{{H}_{2n+2-x}}Cl{}_{x}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,xHCl\)
- Bước 2 : Tính khối lượng mol của sản phẩm thế hoặc khối lượng mol trung bình của hỗn hợp sản phẩm để tìm số nguyên tử cacbon trong ankan hoặc mối liên hệ giữa số cacbon và số nguyên tử clo, brom trong sản phẩm thế, từ đó xác định được số nguyên tử cacbon và số nguyên tử clo, brom trong sản phẩm thế. Suy ra công thức cấu tạo của ankan ban đầu và công thức cấu tạo của các sản phẩm thế.
b. Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Ankan Y phản ứng với clo tạo ra 2 dẫn xuất monoclo có tỉ khối hơi so với H2 bằng 39,25. Tên của Y là :
A. butan.
B. propan.
C. iso-butan.
D. 2-metylbutan.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Đặt CTPT của ankan là CnH2n+2.
Phản ứng của CnH2n+2 với clo tạo ra dẫn xuất monoclo :
\({{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,\,C{{l}_{2}}\,\,\xrightarrow{\text{as}}\,\,\,{{C}_{n}}{{H}_{2n+1}}Cl\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,HCl\)(1)
Theo giả thiết ta thấy CnH2n+1Cl gồm hai đồng phân và
\({{M}_{{{C}_{n}}{{H}_{2n+1}}Cl}}=39,25.2=78,5\,\,gam/mol\) nên ta có : 14n + 36,5 = 78,5
=> n = 3
=> CTPT của ankan là C3H8.
Ví dụ 2: Khi clo hóa một ankan X chỉ thu được một dẫn xuất monoclo duy nhất có tỉ khối hơi đối với hiđro là 53,25. Tên của ankan X là :
A. 3,3-đimetylhecxan.
B. 2,2-đimetylpropan.
C. isopentan.
D. 2,2,3-trimetylpentan
Hướng dẫn giải chi tiết:
Đặt CTPT của ankan là CnH2n+2.
Phản ứng của CnH2n+2 với clo tạo ra dẫn xuất monoclo :
\({{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,\,C{{l}_{2}}\,\,\xrightarrow{\text{as}}\,\,\,{{C}_{n}}{{H}_{2n+1}}Cl\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,HCl\) (1)
Theo giả thiết nên ta có:
14n + 36,5 = 106,5 => n = 5
=>CTPT của ankan là C5H12.
Vì phản ứng chỉ tạo ra một sản phẩm duy nhất nên ankan X là 2,2-đimetylpropan.
Phương trình phản ứng :
Dạng 2
II. Phản ứng tách (phản ứng crackinh, tách hidro)
Phương pháp giải
Khi làm các bài tập liên quan đến phản ứng crackinh, phản ứng tách hiđro thì cần chú ý những điều sau :
+ Trong phản ứng khối lượng được bảo toàn, từ đó suy ra :
\({{n}_{Ankan}}.{{M}_{Ankan}}={{n}_{hỗn hợp sau phản ứng}}.{{\overline{M}}_{hỗn hợp sau phản ứng}}\)
+ Khi crackinh ankan C3H8, C4H10 (có thể kèm theo phản ứng tách hiđro tạo ra anken) thì :
Số mol hỗn hợp sản phẩm luôn gấp 2 lần số mol ankan phản ứng.
+ Đối với phản ứng tách hiđro từ ankan thì :
Số mol H2 tạo thành = Số mol khí tăng lên sau phản ứng = Số mol hỗn hợp sau phản ứng – số mol ankan ban đầu.
Một số ví dụ cụ thể
Ví dụ 1: Cracking 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan chưa bị crakinh. Biết hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là
A. 39,6.
B. 23,16.
C. 2,315.
D. 3,96.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có : mA = mpropan = 8,8 gam. \({{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8\,\,ban\,\,\tilde{n}a\grave{a}u}}}}=\frac{8,8}{44}=0,2\,\,mol\Rightarrow {{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8\,\,pha\hat{u}n\,\,\ddot{o}\grave{u}ng}}}}=0,2.90%=0,18\,\,mol.\)
Vậy sau phản ứng tổng số mol khí trong A là 0,2 + 0,18 = 0,38 mol.
\({{\overline{M}}_{A}}=\frac{{{m}_{A}}}{{{n}_{A}}}=\frac{8,8}{0,38}=23,16\,\,gam/mol.\)
Ví dụ 2: Crackinh C4H10 (A) thu được hỗn hợp sản phẩm B gồm 5 hiđrocacbon có khối lượng mol trung bình là 32,65 gam/mol. Hiệu suất phản ứng crackinh là :
A. 77,64%.
B. 38,82%.
C. 17,76%.
D. 16,325%.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Chọn số mol của ankan là 1 mol.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
mA = mB \(\Leftrightarrow \) nAMA = nB \({{\overline{M}}_{B}}\)
\(\Leftrightarrow\) \) \(\frac{{{\text{n}}_{B}}}{{{\text{n}}_{A}}}=\frac{{{M}_{A}}}{{{\overline{M}}_{B}}}=\frac{58}{32,65}\Rightarrow {{n}_{B}}=1,7764\,\,mol\)
Số mol C4H10 phản ứng = số mol khí tăng lên = 1,7764 – 1 = 0,7764 mol.
Vậy hiệu suất phản ứng : H = \(\frac{0,7764}{1}.100=77,64%.\)
Đáp án A.
Dạng 3
III. Phản ứng oxi hóa ankan
Phương pháp giải
Khi làm bài tập liên quan đến phản ứng đốt cháy ankan cần lưu ý những điều sau :
1. Đốt cháy một ankan hay hỗn hợp các ankan thì số mol ankan phản ứng bằng số mol H2O – số mol CO2; Số C trong ankan hay số C trung bình của hỗn hợp các ankan =
\(\frac{n{}_{C{{O}_{2}}}}{{{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{C{{O}_{2}}}}}\)
số mol O2 tham gia phản ứng đốt cháy =
\(\frac{2.{{n}_{C{{O}_{2}}}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{2}\)
khối lượng ankan phản ứng + khối lượng O2 phản ứng = khối lượng CO2 tạo thành + khối lượng H2O tạo thành;
khối lượng ankan phản ứng = khối lượng C + khối lượng H =
\(12.{{n}_{C{{O}_{2}}}}+2.{{n}_{{{H}_{2}}O}}\)
Một số ví dụ cụ thể
Ví dụ 1:Khi đốt cháy hoàn toàn 7,84 lít hỗn hợp khí gồm CH4, C2H6, C3H8 (đktc) thu được 16,8 lít khí CO2 (đktc) và x gam H2O. Giá trị của x là :
A. 6,3.
B. 13,5.
C. 18,0.
D. 19,8.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Khi đốt cháy ankan ta có :
\({{n}_{Ankan}}={{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{C{{O}_{2}}}}\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{Ankan}}+{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\frac{7,84}{22,4}+\frac{16,8}{22,4}=1,1\,\,mol\)
Vậy
Đáp án D.
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp A (đktc) gồm CH4, C2H6, C3H8, C2H4 và C3H6, thu được 11,2 lít khí CO2 (đktc) và 12,6 gam H2O. Tổng thể tích của C2H4 và C3H6 (đktc) trong hỗn hợp A là :
A. 5,60.
B. 3,36.
C. 4,48.
D. 2,24.
Hướng dẫn giải
Trong hỗn hợp A, thay các chất CH4, C2H6, C3H8 bằng một chất CnH2n+2 (x mol); thay các chất C2H4, C3H6 bằng một chất CmH2m (y mol). Suy ra x + y = 0,3 (*).
Các phương trình phản ứng :
Từ (1) và (2) ta thấy :
Vậy tổng thể tích của C2H4 và C3H6 (đktc) trong hỗn hợp A là : 0,1.22,4 = 2,24 lít.
Đáp án D.
Xemloigiai.com
- Bài 1 trang 115 SGK Hóa học 11
- Bài 2 trang 115 SGK Hóa học 11
- Bài 3 trang 115 SGK Hóa học 11
- Bài 4 trang 116 SGK Hóa học 11
- Bài 5 trang 116 SGK Hóa học 11
- Bài 6 trang 116 SGK Hóa học 11
- Bài 7 trang 116 SGK Hóa học 11
SGK Hóa lớp 11
Giải bài tập hóa học lớp 11 đầy đủ công thức, lý thuyết, phương trình hóa học, chuyên đề hóa học SGK 11 giúp để học tốt hóa học 11, luyện thi THPT Quốc gia
CHƯƠNG 1: SỰ ĐIỆN LI
- Bài 1. Sự điện li
- Bài 2. Axit, bazơ và muối
- Bài 3. Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị Axit - bazơ
- Bài 4. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
- Bài 5. Luyện tập: Axit, bazơ và muối. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
- Bài 6. Bài thực hành 1: Tính axit-bazơ. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương I - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương I - Hóa học 11
Đề kiểm tra giữa kì - Hóa học 11
CHƯƠNG 2: NITƠ - PHOTPHO
- Bài 7. Nitơ
- Bài 8. Amoniac và muối amoni
- Bài 9. Axit nitric và muối nitrat
- Bài 10. Photpho
- Bài 11. Axit photphoric và muối photphat
- Bài 12. Phân bón hóa học
- Bài 13. Luyện tập: Tính chất của Nitơ, photpho và các hợp chất của chúng
- Bài 14. Bài thực hành 2: Tính chất của một số hợp chất nitơ, photpho
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương II - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương II - Hóa học 11
CHƯƠNG 3: CACBON - SILIC
- Bài 15. Cacbon
- Bài 16. Hợp chất của cacbon
- Bài 17. Silic và hợp chất của silic
- Bài 18. Công nghiệp silicat
- Bài 19. Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương III - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương III - Hóa học 11
CHƯƠNG 4: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ
- Bài 20. Mở đầu về hoá học hữu cơ
- Bài 21. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ
- Bài 22. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ
- Bài 23. Phản ứng hữu cơ
- Bài 24. Luyện tập: Hợp chất hữu cơ, công thức phân tử và công thức cấu tạo
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương IV - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương IV - Hóa học 11
ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI
CHƯƠNG 5: HIDROCACBON NO
- Bài 25. Ankan
- Bài 26. Xicloankan
- Bài 27. Luyện tập ankan và xicloankan
- Bài 28. Bài thực hành số 3 : Phân tích định tính nguyên tố. Điều chế và tính chất của metan
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương V - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương V - Hóa học 11
CHƯƠNG 6: HIDROCACBON KHÔNG NO
- Bài 29. Anken
- Bài 30. Ankađien
- Bài 31. Luyện tập: Anken và Ankadien
- Bài 32. Ankin
- Bài 33. Luyện tập: Ankin
- Bài 34. Bài thực hành 4 : Điều chế và tính chất của etilen và axetilen
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương VI - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương VI - Hóa học 11
CHƯƠNG 7: HIĐROCACBON THƠM, NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN. HỆ THỐNG HÓA VỀ HIĐROCACBON
- Bài 35. Benzen và đồng đẳng. Một số hiđrocacbon thơm khác
- Bài 36. Luyện tập: Hiđrocacbon thơm
- Bài 37. Nguồn Hiđrocacbon thiên nhiên
- Bài 38. Hệ thống hóa về hiđrocacbon
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương VII - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương VII - Hóa học 11
CHƯƠNG 8: DẪN XUẤT HALOGEN - ANCOL - PHENOL
- Bài 39. Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon
- Bài 40. Ancol
- Bài 41. Phenol
- Bài 42. Luyện tập: Dẫn xuất halogen, ancol và phenol
- Bài 43. Bài thực hành 5: Tính chất của etanol, glixerol và phenol
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương VIII - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương VIII - Hóa học 11
CHƯƠNG 9: ANĐEHIT - XETON - AXIT CACBOXYLIC
- Bài 44. Anđehit - xeton
- Bài 45. Axit cacboxylic
- Bài 46. Luyện tập: Anđehit - xeton - axit cacboxylic
- Bài 47. Bài thực hành 6: Tính chất của anđehit và axit cacboxylic
- Đề kiểm tra 15 phút - Chương IX - Hóa học 11
- Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương IX - Hóa học 11
Xem Thêm
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
Vật Lý
Hóa Học
Ngữ Văn
- Soạn văn 11
- SBT Ngữ văn lớp 11
- Văn mẫu 11
- Soạn văn 11 chi tiết
- Soạn văn ngắn gọn lớp 11
- Soạn văn 11 siêu ngắn
Sinh Học
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
Công Nghệ
Lịch Sử & Địa Lý
- Tập bản đồ Địa lí lớp 11
- SBT Địa lí lớp 11
- SGK Địa lí lớp 11
- Tập bản đồ Lịch sử lớp 11
- SBT Lịch sử lớp 11
- SGK Lịch sử lớp 11