HIDROCACBON VÀ MỘT SỐ DẠNG BT TIÊU BIỂU (DÀNH CHO HS THCS) - NGUYỄN ĐÌNH HÀNH - THCS CHU VĂN AN, ĐAK PƠ, GIA LAI (PHẦN 1)

Biên soạn: Nguyễn Đình Hành – THCS Chu Văn An, Đak Pơ, Gia Lai 10
Chỉ có a = 2 , n = 2 là thỏa mãn A là C 2 H 2
Làm tương tự B: C 4 H 4 (vinyl axetylen)
CTCT của C 2 H 2 : CH≡CH
CTCT của C 4 H 4 : CH 2 = CH – C≡CH
Ví dụ 11: Hỗn hợp khí A (ở điều kiện thường) gồm 3 hiđrocacbon X, Y, Z mạch hở (trong đó phân tử mỗi
chất chứa tối đa một liên kết đôi; có 2 chất cùng số mol). Đốt cháy hoàn toàn 448 ml hỗn hợp khí A (đktc),
dẫn toàn bộ sản phẩm vào bình đựng H 2 SO 4 đặc, dư thấy bình tăng 0,756 gam. Khí thoát ra được hấp thụ
vào dung dịch Ca(OH) 2 thì thu được 2,0 gam kết tủa; đun nóng phần nước lọc lại thu thêm 0,2 gam kết tủa.
(Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Xác định công thức phân tử của X,Y, Z.
Phân tích: Không biết các hiđrocacbon thuộc loại nào, tuy nhiên do biết được số mol hỗn hợp A và số mol
CO 2 sinh ra nên có thể áp dụng phương pháp trung bình. Đây là bài toán xuất hiện trong nhiều đề thi HSG
và chuyên của các tỉnh, thành phố. Trong các hướng dẫn chấm đều biện luận tới 7 trường hợp vì không
phát hiện được số mol CH 4 trong hỗn hợp là lớn nhất (dựa vào chỉ số C trung bình).
Hướng dẫn:
n
X
0,448
22,4
0,02 (mol) ; n (lần 1) =
CaCO3
2
0,02
100 (mol) ;
n
CaCO
(lần 2) = 0,2 0,002
3 100 (mol)
0,756
Bình H 2 SO 4 tăng 0,756 gam nH2
O
= 0,042 (mol)
18
Đặt CTTB của hỗn hợp X là: CxH
y
C H + ( x + y
4 )O 2
x
y
0
t
x CO 2 + y 2 H 2O
CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O
2CO 2 + Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2
0
t
Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + H 2 O + CO 2
Theo ptpư: nCO nKT
( lần 1) + 2n
KT
( lần 2) = 0,02 + 0,0022 = 0,024 (mol)
x =
nCO2
0,024 1,2
hh
2
hỗn hợp A phải có 1 chất có chỉ số C < 1,2.
n 0,02
CTPT là: CH 4 {đặt X} Y, Z có chỉ số 2 C 4 {chỉ số C 2}
Vì x = 1,2 rất gần với C 1 hơn giá trị trung bình của 2 chất còn lại, nên CH 4 có số mol nhiều nhất. Vậy Y
và Z có số mol bằng nhau: nY
nZ
*Trường hợp 1: Cả Y,Z đều là hiđrocacbon no. CTTB của A là: CnH2n 2
CnH2n 2
+ 3n 1
0
t O2 n CO 2 + ( n +1)H 2 O
2
Theo ptpư: nA nH O
nCO
= 0,042 – 0,024 = 0,018 < 0,02 ( loại)
2 2
* Trường hợp 2: Cả 2 chất Y,Z đều có 1 liên kết đôi. CTTB là: CnH
2n
C H +
n
2n
3n
2 O 2
0
t
n CO 2 + n H 2 O
0
t
CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O
Theo ptpư: nCH n
4 H2O nCO
0,018 (mol)
2
n(YZ)
0,02 0,018 0,002 (mol)
Ta có: 0,0181 + 0,002 n = 0,024 n = 3
Có 1 anken có C > 3 ; 1 anken có C < 3 CTPT của Y,Z là: C 2 H 4 ; C 4 H 8
*Trường hợp 3: Y no; Z có 1 liên kết đôi: CTTB của Y và Z là: CnH
m