Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
1
1
PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TOÁN ĐỐT CHÁY
HIĐROCACBON
I. Một số lưu ý về phương pháp
Hiđrocacbon C
x
H
y
hoặc C
n
H
2n +2 -2k
( n ≥ 1; k ≥ 0)
Với k là độ bất bão hòa (tổng số liên kết
và vòng no)
C
x
H
y
+
( + )
4
y
x O
2
xCO
n n n
+
2 2
H O CO
n = n
suy ra chất đó là anken (hoặc xicloankan) C
n
H
2n
+
2 2
H O CO
n < n
suy ra chất đó là ankin (hoặc ankađien) C
n
H
2n
-
2
và
2 2
ankin CO H O
n n n
+ Đốt cháy ankylbenzen và dẫn xuất C
H
= 12
2
CO
n
+ 2
2
H O
n
=
2 2
CO H O
1
n n
2
Một số công thức cần nhớ
+ Khối lượng mol trung bình:
hh
hh
m
M
n
+ Số nguyên tử C =
2
m
H
2
O
m
C
x
H
y
(phản ứng)
m
O
2
(pư)
nCopyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
2
2
+
1 2
n .a + n .b
n
a + b
như: NaOH, KOH, Ca(OH)
2
,
Ba(OH)
2
,…
Khi đó, khối lượng bình (1) tăng =
2
H O
m , khối lượng bình (2) tăng =
2
CO
m
Nếu cho ‘toàn bộ’ sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)
2
, Ba(OH)
2
thì khối lượng bình
tăng =
2 2
CO H O
m + m
. Khi đó, khối lượng dung dịch tăng hoặc giảm so với khối lượng
dung dịch ban đầu.
+ Khối lượng dung dịch tăng:
2 2
dd CO H O
m = (m + m ) m
18
3 2
CaCO CO
n n 0,375 mol
3
CaCO
=> m 0,375.100 37,5 gam
→ Đáp án A. Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
3
3
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hirđrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu
được 22,4 lít CO
2
(đktc) và 25,2 gam H
2
O. Hai hiđrocacbon đó là
A. C
2
H
6
và C
3
H
8
25,2
n 1,4 mol
18
;
2
CO
n 1 mol
2 2
H O CO
n n
=> 2 chất thuộc dãy ankan. Gọi
n
là số nguyên tử C trung bình.
2 2 2
n 2n 2
3n 1
C H + O nCO + (n 1)H O
2
Ta có:
3 6 3 8
n 1
=> n 2,5 C H à C H
4
a) V có giá trị là:
A. 6,72 lít B. 2,24 lít C. 4,48 lít D. 3,36 lít
Suy luận:
2 3
CO CaCO
45
n n 0,45 mol
100
→
2
H O
25,2 0,45.44
n 0,3 mol
18
2 2
ankin CO H O
n n n 0,45 0,3 0,15 mol
Vậy V
ankin
= 0,15.22,4 = 3,36 lít → Đáp án D.
b) Công thức phân tử ankin là
A. C
2
H
2
B. C
3
dư tạo ra 29,55 gam kết tủa, dung dịch sau phản ứng có khối
lượng giảm 19,35 gam so với dung dịch Ba(OH)
2
ban đầu. Công thức phân tử của X là
A. C
3
H
4
B. C
2
H
6
C. C
3
H
6
D. C
3
H
8
(Trích ĐTTS vào các trường Đại học khối A, 2010)
Suy luận:
2 3
CO BaCO
29,55
n n 0,15 mol
197
3
n
=> X là: C
3
H
8
→ Đáp án D.
Ví dụ 5: Hỗn hợp hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 10. Đốt cháy
hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H
2
SO
4
đặc, thu
được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H
2
bằng 19. Công thức phân tử của X là
A. C
3
H
8
B. C
3
H
6
C. C
4
H
8
4
y
2
2
CO
O
n
1
x = 10 - x - 8x + y = 40
n 1 4
y
CO
2
44 6
O
2
32 6
38
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
5
5
Chỉ có giá trih x = 4, y = 8 là thỏa mãn => Công thức phân tử của X là C
4
3
H
8
, C
4
H
6
, C
5
H
10
và C
6
H
6
thu
được 7,92 gam CO
2
và 2,7 gam H
2
O. m có giá trị là:
A. 2,82 B. 2,67 C. 2,46 D. 2,31
Suy luận:
Sơ đồ phản ứng:
X { C
3
H
8
, C
4
cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO
2
và H
2
O thu được là
A. 20,40 gam B. 18,60 gam C. 18,96 gam D. 16,80 gam
(Trích ĐTTS vào các trường Đại học, Cao đẳng khối A, 2008)
Suy luận:
Cách 1: Sử dụng phương pháp trung bình
* Chú ý: Khi đốt cháy hỗn hợp các chất hữu cơ có cùng số nguyên tử H nhưng khác số
nguyên tử C và ngược lại. Ta đặt một công thức chung cho cả hỗn hợp các chất đó, trong
O
2
, t
0Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
6
6
đó giá trị trung bình là số nguyên tử của nguyên tố khác nhau giữa các chất trong hỗn
hợp (quy bài toán về 1 chất).
Công thức phân tử chung của propan, propen và propin là
3
y
C H
M 42,4 => 36 + 42,4 => 6,4
y y
0
H
y
→ 3CO
2
0,1 mol 0,3 mol
=> n
C
= 0,3 mol => m
C
= 0,3.12 = 3,6 gam.
=> m
H(X)
= 4,42 – 3,6 = 0,64 gam =>
2
H H O
0,64 0,64
n 0,64 => n 0,32 mol
1 2
Vậy khối lượng (CO
2
, H
2
O) = 44.0,3 + 18.0,32 = 18,96 gam.
Ví dụ 9: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CH
4
, C
2
và các ankan
Với ankan,
2 2
H O CO
n n
và
2 2
ankan H O CO
n n n
Với anken,
2 2
H O CO
n = n2 2
ankan H O CO
4,14 6,16
n n n = 0,09 mol
18 44
anken X ankan
2,24
n n – n 0,09 0,01 mol
22,4
→ Đáp án B.
H
6
và C
2
H
4
C. CH
4
và C
3
H
6
D. CH
4
và C
4
H
8
Suy luận:
X
4,48
n 0,2 mol
22,4
X
M 11,25.2 22,5
=> Ankan là CH
4
2n
(n ≥ 2)
Ta có: 0,15 mol CH
4
→ 0,15mol CO
2
0,15 mol C
n
H
2n
→ 0,15n mol CO
2
=> Số mol CO
2
= 0,15 + 0,15n = 0,3 => n = 3 → Anken là C
3
H
6
.
→ Đáp án C.
Ví dụ 11: Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C
2
H
2
và hiđrocacbon X, sinh ra 2 lít
khí CO
2
và 2 lít hơi H
CO H O
V V
=> X phải là ankan.
2
CO
hh
V
2
C 2
V 1
=> X có 2 nguyên tử C => X là C
2
H
6
.
→ Đáp án A.
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
8
8
Ví dụ 12: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm một ankan X và một ankin Y thu được số
mol CO
2
bằng số mol H
2
O. Thành phần % về số mol của X và Y trong hỗn hợp M lần
lượt là
A. 75% và 25% B. 20% và 80% C. 35% và 65% D. 50% và 50%
(Trích ĐTTS vào các trường Cao đẳng, 2008)
Phản ứng hiđro hóa không làm thay đổi mạch C, nên đốt cháy hỗn hợp (Y) hay (X) cho
cùng số mol CO
2
.
Ví dụ 13: Chia hỗn hợp gồm C
3
H
6
, C
2
H
4
thành 2 phân đều nhau:
- Đốt cháy phần 1 thu được 2,24 lít CO
2
(đktc)
- Hiđro hóa phần 2 rồi đốt cháy hết sản phẩm thì thể tích CO
2
(đktc) thu được là
A. 2,24 lít B. 1,12 lít C. 3,36 lít D. 4,48 lít
→ Đáp án A. Dễ quá!
Bài toán 4: Sau khi hiđro hóa hoàn toàn hiđrocacbon không no rồi đốt cháy thì thu
được số mol H
2
O
nhiều hơn so với khi đốt lúc chưa hiđro hóa. Số mol nước trội hơn
chính là số mol H
2
đã tham gia phản ứng hiđro hóa
0
C
n
H
2n+2-2k
+ kH
2
→ C
n
H
2n+2
(n + 1 – k) H
2
O + kH
2
O = (n + 1) H
2
O
+ O
2
+ O
2
+ O
2Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
Ví dụ 15: Tiến hành Crackinh ở nhiệt độ cao 5,8 gam butan. Sau một thời gian thu được
hỗn hợp khí X gồm CH
4
, C
2
H
6
, C
2
H
4
và C
4
H
10
. Đốt cháy hoàn toàn X trong khí O
2
dư,
rồi dẫn toàn bộ sản phẩm sinh ra qua bình đựng H
2
SO
4
đặc. Độ tăng khối lượng của bình
đựng H
2
SO
4
đặc là:
A. 9,0 gam B. 4,5 gam C. 18,0 gam D. 13,5 gam
Suy luận: (X)
Ankan: C
n
H
2n+2
(n ≥ 3)
Anken
Anken
H
2
…
Crackinh
(Y)
CO
2
H
2
O
O
2
, t
0
dư. Kết thúc thí nghiệm thấy bình (1) tăng 4,32 gam, bình (2) thu
được m gam kết tủa. Công thức phân tử của X và giá trị m lần lượt là
A. C
2
H
6
và 10 B. C
2
H
4
và 11 C. C
3
H
8
và 9 D. CH
4
và 12
Câu 3: Một hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Đốt cháy
hoàn toàn hỗn hợp, sau đó dẫn sản phẩm cháy qua bình (1) đựng H
2
SO
4
đặc, sau đó qua
bình (2) đựng Ba(OH)
2
dư thấy khối lượng các bình tăng lần lượt là: 16,2 gam và 30,8
gam. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon và % về thể tích là
A. C
3
H
nhau 28 đvc thu được 4,48 lít CO
2
(đktc) và 5,4 gam H
2
O. Công thức phân tử của hai
hiđrocacbon đó lần lượt là
A. C
2
H
4
và C
4
H
8
B. CH
4
và C
3
H
8
C. C
2
H
6
và C
4
H
10
D. C
2
O. Công thức của X là
A. C
2
H
6
B. C
2
H
4
C. CH
4
D. C
2
H
2
(Trích ĐTTS vào các trường Cao đẳng, 2010)
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
11
11
Câu 8: Hỗn hợp X gồm hai olefin. Đốt cháy 7 thể tích X cần 31 thể tích O
2
(đktc). Biết
rằng olefin chứa nhiều cacbon hơn chiếm 40 ÷ 50 thể tích của X. Công thức phân tử hai
olefin là
A. C
2
H
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hiđrocacbon X thu được 16,8 lít khí CO
2
(đktc) và
13,5 gam H
2
O. Tổng số đồng phân cấu tạo của X là
A. 9 B. 11 C. 10 D. 5
Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm hai olefin kế tiếp nhau
trong dãy đồng đẳng, sau đó dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình (1) đựng CaCl
2
khan,
dư, bình (2) đựng dung dịch KOH đặc, dư. Kết thúc thí nghiệm thấy khối lượng bình (2)
tăng nhiều hơn khối lượng bình (1) là 29,25 gam. Công thức phân tử của hai olefin và %
khối lượng của các chất trong hỗn hợp ban đầu là
A. C
2
H
4
: 25% và C
3
H
6
: 75% B. C
3
H
6
: 20% và C
4
H
8
dư thì khối lượng bình tăng thêm 46,5 gam và có 147,75 gam kết tủa. Công thức phân tử
của hai hiđrocacbon là
A. C
2
H
2
; C
3
H
4
B. C
3
H
6
; C
4
H
8
C. C
2
H
4
; C
3
H
6
D. C
2
H
H
8
và C
2
H
4
thu được 0,17
mol CO
2
và 0,25 mol H
2
O. Số mol của hỗn hợp anken có trong X là
A. 0,02 B. 0,09 C. 0,03 D. 0,08
Câu 16: Trộn x mol hỗn hợp X (gồm C
2
H
6
, C
3
H
8
) và y mol hỗn hợp Y (gồm C
3
H
6
và
C
4
H
8
4 lít CO
2
và 4 lít hơi nước (các thể tích đo ở cùng nhiệt đọ, áp suất). Công thức phân tử
và thành phần % thể tích của X có trong hỗn hợp là
A. C
2
H
6
: 50% B. C
4
H
8
: 67% C. CH
4
: 50% D. C
4
H
10
: 25%
Câu 20: Đốt cháy hoàn toàn 0,14 mol hỗn hợp gồm C
3
H
6
, C
2
H
2
, C
3
H
5
H
10
. C
2
H
2
D. C
5
H
10
. C
3
H
4
Câu 22: Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít gồm C
3
H
6
và C
2
H
6
thu được số mol CO
2
nhiều hơn
số mol nước là 0,4 mol. Phần trăm (%) thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp đầu là
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học
Câu 25: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon mạch hở thu được 16,8 lít
khí CO
2
(đktc) và 8,1 gam H
2
O. Hai hiđrocacbon trong hỗn hợp X thuôc dãy đồng đẳng
nào dưới đây?
A. Ankađien B. Ankin C. aren D. ankan
Câu 26: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một ankin thể khí thu được CO
2
và H
2
O có tổng
khối lượng là 25,2 gam. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dung dịch Ca(OH)
2
dư thì thu
được 45 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 6,72 B. 2,24 C. 4,48 D. 3,36
Câu 27: Chia hỗn hợp hai ankin thành hai phần bằng nhau
- Phần 1: đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,76 gam CO
2
và 0,54 gam H
2
O.
- Phần 2: dẫn qua dung dịch Br
2
dư.
Khối lượng Br
2
đã phản ứng là
, C
4
H
10
dư. Đốt cháy hoàn toàn X cần tối thiểu bao nhiêu thể tích
không khí ở đktc? (Biết oxi chiếm 20% thể tích không khí)
A. 34,944 lít B. 145,60 lít C. 29,12 lít D. 174,72 lít
Câu 29: Đung nóng 11,6 gam butan một thời gian, thu được hỗn hợp H
2
, CH
4
, C
2
H
6
,
C
4
H
8
, C
3
H
6
, C
2
H
4
, C
4
2
H
6
+ C
2
H
4
(3)
Đốt cháy hoàn toàn X rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)
2
dư, thấy
khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị của m là
A. 35.2 B. 53,2 C. 37,4 D. 60,2
Câu 30: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm CH
4
, C
2
H
4
và C
2
H
6
, sản phẩm thu
được dẫn qua bình (1) đưng dung dịch H
2
SO
4
đặc và bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)
2