BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ HYDROCACBON

Một số lưu ý khi giải bài tập tổng hợp về hydrocacbon :Bài tập tổng hợp là một dạng bài tập trong
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ HYDROCACBON GVHD:CôVũThịThơLuậnbăntốtnghiệp II.4 – BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ HYDROCACBON Một số lưu ý khi giải bài tập tổng hợp về hydrocacbon :  Bài tập tổng hợp là một dạng bài tập trong đó có cả phần tính toán kèm theo câuhỏi lý thuyết hoặc câu hỏi thí nghiệm. Bài tập hỗn hợp thường có các dạng sau :Tìm CTPT của một hay nhiều hydrocacbon sau đó yêu cầu : Xác định CTCT đúng của các chất đó qua thí nghiệm cho chất đó tác dụng với một-chất nào đó thu được sản phẩm cụ thể. Xác định CTCT rồi viết phương trình phản ứng điều chế một chất hydrocacbon-khác hoặc điều chế chất đó từ nguyên liệu chính ban đầu là gì. Đưa ra phương pháp phân biệt các hydrocacbon mới tìm được hoặc nêu cách tách-riêng, tinh chế từng chất trong hỗn hợp các chất mới tìm được. Về phương pháp làm bài tập loại này, chúng ta vận dụng các phương pháp đãhướng dẫn trong phần bài tập lý thuyết và bài tập tìm CTPT, bài tập hỗn hợp để giải.Sau đây là một số bài tập ví dụ :Dạng 1 : Đề bài yêu cầu xác định CTPT của sản phẩm thế, từ đó giả thiết đề cho xác định đúng CTCT của hydrocacbon ban đầu.Bài 1 : Khi tiến hành phản ứng thế giữa ankan B với hơi Br2 có chiếu sáng người ta thu được hỗn hợp X chỉ gồm 2 sản phẩm phản ứng (một chất vô cơ và một chất hữu cơ) ở thể hơi. Tỉ khối hơi của X so với không khí bằng 4. a) Lập CTPT của B và chọn cho M một CTCT thích hợp. b) Nếu tiến hành phản ứng thế 3 nguyên tử hidro trong phân tử B bằng Clo thì có thể thu được mấy đồng phân? GIẢI : Đề bài cho tỉ khối hơi của sản phẩm thế nên ta tìm CTPT sản phẩm rồi suy raCTCT Ba. Lập CTPT của B và chọn CTCT đúng của B.Gọi k là số nguyên tử Brom đã thế vào phân tử B : + kBr2 → CnH2n+2-kBrk + kHBrCnH2n+2 → a a ak (mol)Gọi a (mol) là số mol B đã tham gia phản ứngSản phẩm phản ứng gồm : CnH2n+2-kBrk : a mol và HBr : ak mol (14n + 2 − k − 80k )a + 8ak = 116M hh X = 29.4 = 116 ⇒ a + ak⇒ 14n + 44k = 114SVTH:PhanThịThùy 92 GVHD:CôVũThịThơLuậnbăntốtnghiệp 114 − 44kn= 14 k 1 2 3 n 5 1,8 100oC và áp suất 0,8amt. Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp rồi đưa bình về nhiệt độ T1, đo lại áp suất trong bình vẫn được trị số 0,8atm. Làm lại thí nghiệm với các hỗn hợp X có thành phần A, B, C, D khác nhau vẫn thu được kết quả như cũ. a) Lập CTPT A, B, C, D biết rằng MA < MB < MC < MD. b) Viết ptpư điều chế D từ A và B từ C GIẢI : Nhiệt độ sau khi đốt T1 > 100oC ⇒ H2O ở thể hơiỞ cùng điều kiện nhiệt độ, thể tích áp suất bình trước và sau khi đốt không đổi ⇒ sốmol khí trong bình trước và sau phản ứng bằng nhau. Khi thay đổi thành phần của hỗn hợp X mà kết quả không thay đổi ⇒ khi đốt cháytừng chất thì tổng số mol trước và sau phản ứng cũng bằng nhau.Đặt công thức của một chất trong hỗn hợp là : CxHy  y y 0 C x H y +  x + O 2 t → xCO 2 + H 2 O   4 2 a → a(x + y/4) → ax → ay/2 (mol)SVTH:PhanThịThùy 93 GVHD:CôVũThịThơLuậnbăntốtnghiệpTa có : nT = nS ⇒ a + a(x + 0,25y) = ax + 0,5ay ⇒1 + x + 0,25y = x + 0,5y ⇒ 0,25y = 1 ⇒ y = 4⇒ Vậy cả 4 hydrocacbon trên đều có 4 nguyên tử H trong phân tử.Mặt khác do A, B, C, D đều ở thể khí nên x ≤ 4⇒ Vậy 4 hydrocacbon trong X là CH4, C2H4, C3H4, C4H4Theo thứ tự MA < MB < MC < MD thì A : CH4, B: C2H4, C: C3H4, D: C4H4.b. Viết các ptpứ điều chế :• Điều chế D từ A : O2CH4   → C2H2 + 3H2  1500 c ,l ln o2C2H2     → C4H4 (vinylaxetilen)  CuCl , HCl ,100 C• Điều chế B từ C : oC3H4 + 2H2 Ni,→ C3H8 C t o C3H8 → CH4 + C2H4 tC Dạng 3 : Tìm CTPT của các hydrocacbon sau đó nêu cách nhận biết hoặc tinh chế hoặc tách các chất trong hỗn hợp hydrocacbon đó.Bài 3 : Đốt cháy một số mol như nhau của 3 hydrocacbon L, L, M ta thu được lượng CO2 như nhau và tỉ lệ số mol H2O và CO2 đối với K., L, M tương ứng bằng 0,5; 1, 1,5. a) Xác định CTPT K, L, M b) Nêu cách nhận biết 3 khí trên đựng trong 3 lọ mất nhãn c) Hãy tách riêng 3 chất trong hỗn hợp trên. GIẢI Đặt công thức chung cho 3 hydrocacbon là CnH2n +2-2k với k là số liên kết π trongphân tử các hydrocacbon trên. 3n + 1 - kC n H 2n + 2-2k + O 2  → nCO 2 + (n + 1 - k)H 2 O  2 an → a(n+1-k) a (mol)3 hydrocacbon đốt với số mol như nhau thu được lượng CO2 như nhau nên K, L, M cócùng số C trong phân tử. n H 2O n + 1 − k =T= nCO 2 n K thì T = 0,5 ⇒ 0,5n = n + 1 – k ⇒ n = 2(k – 1)•0 ≤ n ≤ 4 và k ≥ 0⇒ n = 2, k = 2 ⇒ K : C2H2 L thì T = 1 ⇒ n = 2 và k = 1•⇒ CTPT L : C2H4 M thì T = 1,5 ⇒ n = 2 và k = 0•SVTH:PhanThịThùy ...