Anonymous

50 bài tập về Phản ứng oxi hóa Ankin (có đáp án 2024) và cách giải

- asked 2 months agoVotes

0Answers

0Views

Dạng 3: Bài tập về phản ứng oxi hóa Ankin và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Phương pháp giải

- Công thức tổng quát của ankin là C_nH_2n-2 $(n \geq 2)$ .

1. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn:

- Phương trình đốt cháy:

$\begin{array}{l} C_{n} H_{2 n - 2} + \frac{3 n - 1}{2} O_{2} \overset{t^{o}}{\to} n C O_{2} + (n - 1) H_{2} O \\ 1 n (n - 1) m o l \\ \Rightarrow n_{C O_{2}} > n_{H_{2} O}; n_{a n k i n} = n_{C O_{2}} - n_{H_{2} O} \end{array}$

- Ngoài ra, kết hợp thêm các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố vào giải bài tập.

2. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:

Ankin có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím (KMnO₄).

Ví dụ:

$3 C H \equiv C H + 8 K M n O_{4} \to 3 K O O C - C O O K + 8 M n O_{2} + 2 K O H + 2 H_{2} O$

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn một ankin X có thể khí thu được CO₂ và H₂O có tổng khối lượng là 23 gam. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được 40 gam kết tủa. Công thức của X là

A. C₅H₈.

B. C₃H₄.

C. C₂H₂.

D. C₄H₆.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = n_{↓} = 40 : 100 = 0, 4 m o l \\ m_{C O_{2}} + m_{H_{2} O} = 23 \Leftrightarrow 44 n_{C O_{2}} + 18 n_{H_{2} O} = 23 \\ \Leftrightarrow 44.0, 4 + 18 n_{H_{2} O} = 23 \Rightarrow n_{H_{2} O} = 0, 3 m o l \\ n_{a n k i n} = n_{C O_{2}} - n_{H_{2} O} = 0, 4 - 0, 3 = 0, 1 m o l \\ \bar{C} = \frac{0, 4}{0, 1} = 4; \bar{H} = \frac{0, 3.2}{0, 1} = 6 \\ \Rightarrow C_{4} H_{6} \end{array}$

Đáp án D

Ví dụ 2:

A. C₃H₄

B. C₂H₂

C. C₂H₄

D. C₃H₆

Hướng dẫn giải:

$n_{C a {(O H)}_{2}} = 0, 5.0, 4 = 0, 2 m o l$

- Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng của H₂O: $n_{H_{2} O} = 3, 6 : 18 = 0, 2 m o l$

- Số mol CaCO₃:

$n_{C a C O_{3}} = 10 : 100 = 0, 1 m o l$

- TH1: Khí CO₂ đi vào bình 2 chỉ sinh ra CaCO₃:

$n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 0, 1 m o l$

$n_{H_{2} O} > n_{C O_{2}} \Rightarrow$ hiđrocacbon X là ankan.

Số mol ankan là: n_ankan = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol.

Phương trình đốt cháy:

$\begin{array}{l} C_{n} H_{2 n + 2} + \frac{3 n + 1}{2} O_{2} \to {nCO}_{2} + (n + 1) H_{2} O \\ 0, 10, 1 m o l \end{array}$

Ta có: 0,1n = 0,1 $\Rightarrow$ n =1. Vậy công thức phân tử của X là CH₄

TH2: Khí CO₂ đi vào bình 2 tạo ra 2 muối là CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

- Bảo toàn nguyên tố Ca: $n_{C a {(H C O_{3})}_{2}} = 0, 2 - 0, 1 = 0, 1 m o l$

- Bảo toàn nguyên tố C ta có: $n_{C O_{2}} = 0, 1.2 + 0, 1 = 0, 3 m o l$

$n_{C O_{2}} > n_{H_{2} O} \Rightarrow$ Hidrocacbon là ankin

- Phương trình đốt cháy:

$2 C_{n} H_{2 n - 2} + (3 n - 1) O_{2} \overset{t}{\to} 2 n C O_{2} + (2 n - 2) H_{2} O$

- Số mol ankin là: n_ankin = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol

- Theo phương trình ta có: 0,1n = 0,3 $\Rightarrow$ n = 3 .

- Vậy công thức phân tử của ankin là: C₃H₄

Đáp án A

Ví dụ 3:

A. C₂H₂

B. C₃H₄

C. C₅H₈

D. C₄H₆

Hướng dẫn giải:

$2 C_{n} H_{2 n - 2} + (3 n - 1) O_{2} \overset{t^{o}}{\to} 2 n C O_{2} + (2 n - 2) H_{2} O$

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 0, 6 m o l \Rightarrow M_{X} = \frac{8}{\frac{0, 6}{n}} = \frac{8 n}{0, 6} \\ \Rightarrow 14 n - 2 = \frac{40 n}{3} \Rightarrow n = 3 \end{array}$

Đáp án B

C. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. 75% và 25%.

B. 20% và 80%.

C. 50% và 50%.

D. 80% và 20%.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l} n_{H_{2} O (X)} + n_{H_{2} O (Y)} = n_{C O_{2} (X)} + n_{C O_{2} (Y)} \\ \to n_{H_{2} O (X)} - n_{C O_{2} (X)} = n_{C O_{2} (Y)} - n_{H_{2} O (Y)} \\ \to n_{X} = n_{Y} \\ \to % n_{X} = % n_{Y} = 50 % \end{array}$

Đáp án C

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 ankin có tỉ lệ mol 1:1 thì thu được 15,68 lít CO₂ (đktc) và 9,0 gam H₂O. Công thức của 2 ankin là

A.C₄H₆ và C₅H₈B.C₂H₂ và C₃H₄C.C₃H₄ và C₅H₈D.C₃H₄ và C₄H₆

Hướng dẫn giải:

$n_{C O_{2}} = \frac{15, 68}{22, 4} = 0, 7 m o l; n_{H_{2} O} = \frac{9}{18} = 0, 5 m o l$

n_X= 0,7 - 0,5 = 0,2 mol $\Rightarrow$ mỗi ankin có 0,1 mol

Gọi công thức phân tử của 2 ankin là C_nH_2n-2 và C_mH_2m-2

Bảo toàn nguyên tố C ta có: n + m = 7

Nên đáp án D thỏa mãn đề bài.

Đáp án D

Câu 3:

A. C₃H₄

B. C₅H₈C. C₃H₄

D. C₄H₆

Hướng dẫn giải:

$2 C_{n} H_{2 n - 2} + (3 n - 1) O_{2} \overset{t^{o}}{\to} 2 n C O_{2} + (2 n - 2) H_{2} O$

$n_{C_{n} H_{2 n - 2}} = \frac{m}{12 n + 2 n - 2} = \frac{m}{14 n - 2}; n_{H_{2} O} = \frac{m}{18}$

Ta có:

$\begin{array}{l} n_{H_{2} O} = (n - 1) n_{C_{n} H_{2 n - 2}} \\ \Leftrightarrow \frac{m}{18} = (n - 1) \frac{m}{14 n - 2} \\ \Rightarrow n = 4 \end{array}$

X: C₄H₆

Đáp án D

Câu 4:

A. C₂H₆

B. CH₄

C. C₂H₄

D. C₃H₈

Hướng dẫn giải:

$\bar{C} = \frac{n_{C O_{2}}}{n_{h h}} = \frac{v_{C O_{2}}}{v_{h h}} = 2$

Mà C₂H₂ có 2 nguyên tử C nên X cũng có 2 nguyên tử C.

$\bar{H} = \frac{2 n_{H_{2} O}}{n_{h h}} = 4$

Mà C₂H₂ có 2 nguyên tử H nên X có 6 nguyên tử H.

Vậy X là C₂H₆

Đáp án A

Câu 5:

A. 20,40 gam.

B. 18,60 gam.

C. 16,80 gam.

D. 18,96 gam.

Hướng dẫn giải:

X gồm C₃H_8,C₃H₆, C₃H₄; M_x= 21,2. 2 = 42,4

m_X= 0,1 . 42,4 = 4,24 g

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 3 n_{X} = 0, 3 m o l \to n_{C} = 0, 3 m o l \Rightarrow m_{C} = 3, 6 g \\ \Rightarrow n_{H} = \frac{4, 24 - 3, 6}{1} = 0, 64 m o l \\ \Rightarrow m_{C O_{2}} + m_{H_{2} O} = 0, 3.44 + \frac{0, 64}{2} .18 = 18, 96 g \end{array}$

Đáp án D

Câu 6:

A. 7,3.

B. 3,39.

C. 6,6.

D. 5,85.

Hướng dẫn giải:

X gồm C₂H₄, CH₄, C₃H₄, C₄H₄ (số nguyên tử H đều bằng 4)

$\begin{array}{l} n_{H_{2} O} = 2 n_{x} = 2.0, 05 = 0, 1 m o l; d_{\frac{X}{H_{2}}} = 17 \to \bar{M_{X}} = 34 \\ \to m_{X} = 0, 05.34 = 1, 7 g \to m_{C} = m_{X} - m_{H} = 1, 7 - 0, 1.2 = 1, 5 g \\ \to n_{C} = 0, 125 m o l \\ \Rightarrow m = m_{C O_{2}} + m_{H_{2} O} = 0, 125.44 + 0, 1.18 = 7, 3 g \end{array}$

Đáp án A

Câu 7:

A. 16 gam.

B. 24 gam.

C. 32 gam.

D. 36 gam.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 0, 3 m o l; n_{H_{2} O} = 0, 2 m o l \\ \Rightarrow n_{a n k i n} = 0, 3 - 0, 2 = 0, 1 m o l \end{array}$

n_Brom= 2.n_ankin= 0,2 mol

$\Rightarrow$ m_brom = 0,2.160 = 32 g

Đáp án C

Câu 8:

A. 3,6 g

B. 2,04 g

C. 3,06 g

D. 5,3 g

Hướng dẫn giải:

$M_{X} = 13, 7.2 = 27, 4 \Rightarrow m_{X} = 27, 4.0, 1 = 2, 74 g$

Do etan, eten, etin đều có 2 nguyên tử cacbon nên

$\begin{array}{l} n_{C} = n_{C O_{2}} = 2 n_{X} = 0, 2 m o l \\ n_{H} = \frac{2, 74 - 0, 2.12}{1} = 0, 34 m o l \Rightarrow n_{H_{2} O} = 0, 17 m o l \\ \Rightarrow m_{H_{2} O} = 0, 17.18 = 3, 06 g \end{array}$

Khối lượng bình tăng chính là khối lượng của nước.

Đáp án C

Câu 9:

A. 23,4 g và 39,4 g

B. 39,6 g và 23,4 g

C. 19,8 g và 11,7 g

D. 11,7 g và 19,8 g

Hướng dẫn giải:

Đốt cháy Y cũng chính là đốt cháy X

Bảo toàn nguyên tố C:

$\begin{array}{l} \begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 2. n_{C_{2} H_{2}} + 2. n_{C_{2} H_{4}} + 2. n_{C_{2} H_{6}} \\ = 2.0, 1 + 2.0, 15 + 2.0, 2 = 0, 9 m o l \end{array} \\ = > m_{C O_{2}} = 39, 6 g a m \end{array}$

Bảo toàn nguyên tố H:

$\begin{array}{l} n_{H_{2} O} = n_{C_{2} H_{2}} + 2. n_{C_{2} H_{4}} + 3. n_{C_{2} H_{6}} + n_{H_{2}} = 1, 3 m o l \\ = > m_{H_{2} O} = 23, 4 g a m \end{array}$

Đáp án B

Câu 10: Đốt cháy m gam hỗn hợp C₂H₆, C₃H₄, C₃H₈, C₄H₁₀ được 35,2 gam CO₂ và 21,6 gam H₂O. Giá trị của m là

A. 14,4.

B. 10,8.

C. 12.

D. 56,8.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 0, 8 m o l \Rightarrow n_{C} = 0, 8 m o l \Rightarrow m_{C} = 0, 8.12 = 9, 6 g \\ n_{H_{2} O} = 1, 2 m o l \Rightarrow n_{H} = 2, 4 m o l \Rightarrow m_{H} = 2, 4 g \\ m = m_{C} + m_{H} = 12 g \end{array}$