BAI DANG TREN HOA HOC VA UNG DUNG

<span class='text_page_counter'>(1)</span>ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG ĐỂ GIẢI BÀI TẬP PHẢN ỨNG CỘNG VÀ TÁCH CỦA HIDROCACBON Bài viết đã được đăng trên tạp chí HÓA HỌC & ỨNG DỤNG số 11-năm 2014 Tác giả xin chân thành cảm ơn và mong nhận được những ý kiến phản hồi từ quí thầy cô và các bạn học sinh đã sử dụng tài liệu này! Mọi ý kiến góp ý, phản hồi về bài viết xin liên hệ với tác giả qua địa chỉ sau: Email: Hoặc Nguyễn Công Kiệt: Xóm Thọ Nhân, Xã Quỳnh Thọ, Quỳnh Lưu, Nghệ An. Điện thoại: 0984895477 I.. Lý thuyết:. Phát biểu:”tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng”.  Bài toán tổng quát:Hỗn hợp X gồm Hidrocacbon chưa no và H 2 nung nóng (xúc tác:Ni, Hiệu suất phản ứng:H≤100%) thu được hỗn hợp Y gồm: Hidrocacbon no, Hidrocacbon chưa no(có thể dư), H2 (có thể dư). Cho Y qua bình dựng dung dịch Brom. Các dạng câu hỏi thường gặp: + Lượng CO2, H2O thu được khi đốt cháy hỗn hợp sau phản ứng. +Hiệu suất phản ứng cộng Hidrocacbon. +Độ tăng khối lượng dung dịch brom (hoặc khối lượng khí thoát ra khỏi bình dd brom) +Xác định công thức của Hidrocacbon . +Xác định thành phần % khối lượng (hoặc thể tích) của hỗn hợp đầu(hoặc sau phản ứng). …  Công thức cần sử dụng: Áp dụng ĐLBTKL cho hỗn hợp ta có : mt=ms <=> nt.Mt=Ms.ns (*) (Mt,Ms là khối lượng mol trung bình của hỗn hợp trước và sau phản ứng; nt ,ns là tổng số mol của hỗn hợp trước và sau phản ứng). Từ (*) nếu biết ba đại lượng có thể tìm được đại lượng còn lại. Chú ý quan trọng: +Trong phản ứng cộng(tách) Hidro hiệu số mol trước và sau phản ứng(|nt-ns|) bằng số mol Hidro tham gia phản ứng(hoặc sinh ra).ΣnП cần làm no=Σn(H2 hoặc Br2 tham gia phản ứng). +Trong phản ứng cracking số mol ankan tạo thành(không gồm ankan tham gia phản ứng) bằng số mol anken tạo thành bằng |nt-ns|. +Khi tính hiệu suất cần để ý tỉ lệ mol các chất và tỉ lệ hệ số trong phương trình phản ứng hóa học. II.Bài Tập: .

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Bài 1 (Đề thi TS ĐH Khối A – Năm 2012) :Hỗn hợp X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với H2 là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H 2 là 12,5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là A. 70%. B. 60%. C. 50%. D. 80%. Bài giải: Mt=7,5.2=15, Ms=12,5.2=25; Chọn nt=1 mol. Ta có Mt=x.2 + 28.(1-x) = 15 ( ở đây số mol H2 trước phản ứng là x ) Hay nH2=nC2H4=0,5mol. Vì phản ứng cộng H2 của Aken xảy ra theo tỉ lệ 1:1 bằng tỉ lệ số mol tính được nên hiệu suẩt phản ứng tính theo C2H4 hoặc H2. Từ (*) ta có ns=nt.Mt/Ms=0.6 mol. Nếu H=100% thì số mol hỗn hợp giảm(chính bằng số mol H2 phản ứng)=0,5 mol Thực tế H=? số mol hỗn hợp giảm = nt-ns=1-0,6=0.4 mol. Vậy H=0,4.100%/0.5=80%. =>Chọn đáp án D. Bài 2 (Đề thi TS ĐH Khối B – Năm 2009) :Hỗn hợp khí X gồm H2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Biết rằng tỷ khối của X so với H 2 là 9,1. Đun nóng X với xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu dung dịch Br2. Tỷ khối của Y so với H2 là 13. Tìm CTCT của anken? A. CH2=C(CH3)2 B. CH2=CH2 C. CH2=CH-C2H5 D.CH3CH=CHCH3 Bài giải: MY=13.2=26 => trong Y có H2 dư,anken phản ứng hết. Số mol hỗn hợp giảm nt-ns=nCnH2n phản ứng = x mol Đặt nt=1 mol => nH2=1-x mol=ns. theo (*) ta có ns/nt=(1-x)/1=MX/MY=9,1/13 => x=0.3. MX=18,2=0,3.14n+2.0,7 => n=4. X + HBr tạo thành sản phẩm khử duy nhất => X có cấu tạo đối xứng. => Chọn đáp án D. Bài 3(Đề thi TS ĐH Khối A – Năm 2010) : Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 trong một bình kín (xúc tác Ni), thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ vào bình nước brom (dư), sau khi kết thúc các phản ứng, khối lượng bình tăng m gam và có 280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra. Tỉ khối của Z so với H 2 là 10,08. Giá trị của m là A. 0,328. B. 0,620. C. 0,585. D. 0,205. Bài giải: mt=0,02.26+0,03.2=0,58 gam ms=m + mZ=m+0.28.2.10,08/22,4 gam từ (*) ta có mt=ms => m=0,328 gam  Chọn đáp án A..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Bài 4(Đề thi TS ĐH Khối A – Năm 2013): Hỗn hợp X gồm H2, C2H4 và C3H6 có tỉ khối so với H2 là 9,25. Cho 22,4 lít X (đktc) vào bình kín có sẵn một ít bột Ni. Đun nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H 2 bằng 10. Tổng số mol H2 đã phản ứng là A.0,070 mol. B. 0,050 mol. C. 0,015 mol. D. 0,075 mol. Bài giải: nt=22,4/22,4=1 mol Từ (*) ta có: ns=Mt.nt/Ms=1.9,25/10=0,925. Theo chú ý ở phần lí thuyết số mol H2 phản ứng=nt-ns=1-0,925=0,075 mol =>Chọn đáp án D. Bài 5 (Đề thi TS ĐH Khối A – Năm 2013) : Trong một bình kín chứa 0,35 mol C 2H2; 0,65 mol H2 và một ít bột Ni. Nung nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 8. Sục X vào lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH 3 đến phản ứng hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y và 24 gam kết tủa. Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với bao nhiêu mol Br2 trong dung dịch? A. 0,20 mol. B. 0,10 mol. C. 0,25 mol. D. 0,15 mol. Bài giải: Ta có nt= 1 mol và ns = (26.0,35 + 2.0,65)/16= 0,65 mol nH2 phản ứng = 1 – 0,65 = 0,35 mol nH2 phản ứng + nBr2 phản ứng = ΣnП(của C2H2 cần bão hòa)=0,35.2-2.24/240. => nBr2=0.5-0,35=0,15 mol =>Chọn đáp án D. Bài 6(Đề thi TS ĐH Khối B – Năm 2012): Hỗn hợp X gồm 0,15 mol vinylaxetilen và 0,6 mol H2. Nung nóng hỗn hợp X (xúc tác Ni) một thời gian, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 bằng 10. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là A. 0 gam. B. 24 gam. C. 8 gam. D. 16 gam. Bài giải: Ta có nt= 0,75 mol và ns = (0,15.52 + 2.0,6)/(2.10) = 0,45 mol nH2 phản ứng = 0,75– 0,45 = 0,3 mol nH2 phản ứng + nBr2 phản ứng = ΣnП(của C4H4 cần bão hòa)=0,15.3  nBr2=0,45-0,3=0,15 mol  mBr2=0,15.160=24 gam. =>Chọn đáp án B. Bài 7: (Đề thi TS ĐH Khối B – Năm 2011) Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6 và H2.Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Nếu cho 0,6 mol X vào dung dịch brom (dư) thì số mol brom tối đa phản ứng là A. 0,24 mol. B. 0,36 mol. C. 0,60 mol. D. 0,48 mol. Bài giải: Theo (*) Mt/Ms=ns/nt=0,4 => ns=0,4.nt=0,4.0,6=0,24. nH2 bị tách ra=nBr2 cộng vào = nt-ns=0,36 mol. =>Chọn đáp án B..

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Bài 8(Đề thi TS ĐH Khối A – Năm 2011) : Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 có cùng số mol. Lấy một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng, thu được hỗn hợp Y gồm C2H4, C2H6, C2H2 và H2. Sục Y vào dung dịch brom (dư) thì khối lượng bình brom tăng 10,8 gam và thoát ra 4,48 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H 2 là 8. Thể tích O2 (đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là A. 26,88 lít. B. 44,8 lít. C. 33,6 lít. D. 22,4 lít. Bài giải: Theo (*) mt=ms hay mX=mY=10,8+4,48.2.8/22,4=14 gam. nC2H2=nH2=x mol. Ta có thể qui đổi X là C:2x mol và H2: 2x mol.Ta có 2x(12+2)=14 => x=0,5. Đốt cháy Y như đốt cháy X. X cháy tạo thành CO2:2x mol và H2O:2x mol (bảo toàn nguyên tố C, H ). Bảo toàn nguyên tố oxi: nO2=nCO2 + 1/2nH2O =2x + x=1,5 mol, VO2=1,5.22,4=33,6. =>Chọn đáp án C. Bài 9 (Đề thi TS Cao Đẳng – Năm 2012): Nung một lượng butan trong bình kín (có xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp khí X gồm ankan và anken. Tỉ khối của X so với khí hiđro là 21,75. Phần trăm thể tích của butan trong X là A. 50,00%. B. 33,33%. C. 25,00%. D. 66,67%. Bài giải: Mt/Ms=ns/nt=58/(21,75.2)=4/3. Đặt nt=3 mol =>ns=4 mol. ns-nt=1mol=số mol anken=số mol ankan(không gồm butan) => nC4H10 trong X=ns-(nanken+nankan(≠C4H10))=4-2=2 %V=%n=2.100%/4=50%. =>Chọn đáp án A. Nguyễn Công Kiệt Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. Điện Thoại:0984895477 Email:

<span class='text_page_counter'>(5)</span>