skkn xây dựng hệ thống bài toán hóa học đốt cháy một số hợp chất hữu cơ trong chương trình hóa học THPT - Pdf 37

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Đơn vị TRƯỜNG THPT NGÔ QUYỀN
------    -----Mã số………………

Chuyên đề
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TOÁN HÓA HỌC
ĐỐT CHÁY MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ
TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC THPT
Người thực hiện: NGÔ MINH ĐỨC
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục:…………………………....
- Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học

- Lĩnh vực khác: ……………………………...
Có đính kèm:
 Mô hình  Phần mềm

 Phim ảnh  Hiện vật khác

Năm học : 2015- 2016


SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên : NGÔ MINH ĐỨC
2. Ngày tháng năm sinh : 30/11/1981
3. Giới tính : Nam
4. Địa chỉ : 66/19 KP4 Tân Hiệp-Biên Hòa-Đồng Nai.
5. Điện thoại : 0983334134.
6.
7.

khác nhau có khả năng rèn tư duy cho HS gấp nhiều lần so với giải bài toán bằng một
cách dù cách đó là ngắn gọn nhất, giúp cho HS có khả năng nhìn nhận vấn đề theo nhiều
hướng khác nhau, phát triển tư duy logic, biện chứng, khái quát độc lập, sáng tạo, sử
dụng thành thạo và tận dụng tối đa các kiến thức đã học. Khi nói lên được ý hay, với
phương pháp tối ưu sẽ tạo cho HS niềm vui, sự hưng phấn, kích thích học sinh tư duy, nỗ
lực suy nghĩ để tìm ra cách giải hay hơn thế nữa từ đó gieo mầm sự tích cực tư duy và
sáng tạo của HS trong quá trình học tập.
Câu hỏi, bài tập hóa học là phương tiện để kiểm tra khả năng tư duy và sáng tạo và để
đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS một cách chính xác. Đối với bộ môn Hóa học thì bài
tập hóa học đóng vai trò rất quan trọng trong việc rèn luyện năng lực tư duy, năng lực
sáng tạo của học sinh. Vì vậy, người viết chọn chuyên đề “ Xây dựng hệ thống bài toán
hóa học đốt cháy một số hợp chất hữu cơ trong chương trình Hóa học THPT” để thực
hiện trong quá trình dạy học 2015-2016.
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1. Cơ sở lý luận
- Tâm lý học và lý luận dạy học đã khẳng định: Con đường hiệu quả nhất để học sinh
nắm vững kiến thức và phát triển tư duy là phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể của nhận
thức, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh tri thức, phát triển các năng lực và
hình thành nhân cách.
- “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính
tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối
truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến
khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển
năng lực” (Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo
dục và đào tạo).
1


- “Tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác tích
cực, sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách học tập sáng tạo là cốt lõi của đổi mới

hiđrocacbon (ancol, anđehit, axit cacboxylic, este, amin, polime, peptit ).
* Bước 2: Tổ chức thực nghiệm, kiểm tra và đánh giá hiệu quả của chuyên đề.
2


PHẦN 1: HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỐT CHÁY HIĐROCACBON
A- LÝ THUYẾT CẦN NẮM VỮNG
I. Phương trình phản ứng đốt cháy hiđrocacbon (ankan, anken, ankin, hiđrocacbon thơm,

hiđrocacbon tổng hợp).
1. Ankan : CnH2n+2 +

3n  1
O2 → n CO2 + (n+1) H2O
2

nH 2O  nCO2 ; nankan = nH 2O  nCO2

3n
O2 → n CO2 + n H2O
2

2. Anken : CnH2n +

nH 2O  nCO2

3. Ankin hoặc ankađien: CnH2n+2 +

3n  1
O2 → n CO2 + (n-1) H2O

mH2O
9

3. Cho hiđrocacbon vào bình dung dịch Brom:

 Khối lượng bình tăng = ∑ khối lượng các hiđrocacbon không no
 Số mol Br2 phản ứng tối đa = ∑ số mol lk π
 Hiđrocacbon X có k liên kết π thì : Số mol Br2 phản ứng tối đa = k. nX
4. Hiđrocacbon tác dụng H2: số mol H2 phản ứng = ∑ số mol lk π
3


B- PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỐT CHÁY HIĐROCACBON
I. Dạng 1: Xác định công thức phân tử của 1 hiđrocacbon X bằng phản ứng cháy
Trường hợp 1: Biết hoặc xác định được hiđrocacbon cần tìm thuộc loại
hiđrocacbon nào (ankan; anken; ankin; ankyl benzen)
 Bước 1: Đặt CTPT của hiđrocacbon X cần tìm theo dạng tương ứng
 Bước2 : Tùy theo giả thiết bài cho, ta tìm số cacbon của hiđrocacbon X từ đó suy ra
CTPT của X bằng 1 trong 3 cách sau:
1. Xác định số C của X theo công thức: số C =

nCO2
nX

2. Xác định khối lượng phân tử (M) của X, từ đó suy ra công thức phân tử của X.
3. Thiết lập các phương trình đại số để tìm số cacbon của X.
Trường hợp 2: Không xác định được hiđrocacbon cần tìm thuộc loại
hiđrocacbon nào.
 Bước 1: Đặt CTPT của hiđrocacbon cần tìm là CxHy.
 Bước 2: Thiết lập các phương trình đại số để tìm x và y. Suy ra CTPT của X.

2

nCO2
nX

 3  CTPT X là C3H4

VD3: Đốt cháy hoàn toàn 6 gam ankan X thì thu được 8,96 lít khí CO2 (đkc). Xác định
CTPT của X.
4


Giải: CnH2n+2 +

3n  1
O2 → n CO2 + (n+1) H2O
2

0,4/n
 MX 

0,4 (mol)

6
 15n  14n+ 2=15n  n=2  CTPT X là C2H6
0,4
n

VD4: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít ankan X (đkc) cần đúng 16 gam oxi. Xác định CTPT
của X.

Pứ

10
10

90
5.(3n+1)

10n

10(n+1)

Sau

0

90-5.(3n+1)

10n

10(n+1)

Do ngưng tụ H2O nên : VCO2 + VO2 dư = 65  90 - 5.(3n+1)+10n = 65  n = 4
 CTPT của X là C4H10

VD6: Đốt cháy hoàn toàn 1 lít khí hiđrocacbon X cần vừa đủ 4,5 lít oxi, sau phản ứng thu
được 3 lít CO2. Các thể tích đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Xác định CTPT của X.
Giải: CxHy + x 
1 lít



41,38
58,62
Vhh = 0,4138Vhh  VH2O =
Vhh = 0,5862Vhh  VCO2 < VH2O
100
100

 2 hiđrocacbon là ankan : Vankan = VH2O - VCO2 = 0,1724Vhh

 số C trung bình của 2 ankan =

VCO2
Vhh

 2,4  CTPT của 2 ankan là : C2H6 và C3H8

VD2: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm 2 ankan (liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng)
bằng oxi (lấy gấp đôi lượng cần dùng). Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí và hơi trong
đó CO2 chiếm 2/9 về thể tích của hỗn hợp. Xác định CTPT của 2 ankin.
3n  1
O2 →
2

Giải:

CnH2n-2 +

Ban đầu


 n  n  1)
2
2
 n  1,5
VCO2= Vhhsau  n 
9
9

 CTPT của 2 ankan là : CH4 và C2H6

III. Dạng 3: Xác định công thức phân tử của hiđrocacbon trong một hỗn hợp gồm
các hiđrocacbon không thuộc cùng dãy đồng đẳng.
 Bước 1: Xác định số C và số H trung bình của các hiđrocacbon
số C trung bình 

2.n
nC nCO2
n

; số H trung bình = H  H2O
nX
nX
nX
nX

 Bước 2: Dựa vào giả thiết suy luận ra CTPT hoặc lập các phương trình đại số để tìm ra
số C và số H của các hiđrocacbon.
VD1: Hỗn hợp khí A gồm C2H6 và hiđrocacbon X. Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp A
thì thu được 2 lít CO2 và 1,5 lít H2O (các thể tích đo cùng các điều kiện). Xác định công
thức phân tử của X.


0,4
 1,33  X cãsè C  1,33  X lµCH4
0,3

 3,33  Ycãsè H  3,33  Ycã 2H  YcãCTPT lµ : Cn H2

Ta có : CH4 + O2 → CO2 + 2H2O

x mol

x

CnH2 + O2 → n CO2 + H2O
y
ny
y

2x

 x+y=0,3;2x+y=0,5  x=0,2 ; y = 0,1 ; x + ny= 0,4  n=2  CTPT của Y : C2H2

IV. Dạng 3: Bài toán tính các đại lượng (khối lượng, thể tích, ...)
Định luật bảo toàn khối lượng của hiđrocacbon: mhh hiđrocacbon= mC + mH
Khi đốt cháy hiđrocacbon : nO

2 pø ch ¸ y

 nCO2 


VD2: Hỗn hợp X (gồm propan, propen và propin) có tỉ khối so với H2 là 21,2. Khi đốt
cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là bao nhiêu?
Giải : hỗn hợp X (C3H8, C3H6, C3H4) → công thức trung bình của hỗn hợp là C3Hn
MX= 2.21,2=42,4  3.12+ n=42,4  n=6,4→ công thức trung bình là C3H6,4
C3H6,4 + O2 → 3CO2 + 3,2H2O
0,1
0,3
0,32 mol  mCO2 + mH2O = 0,3.44+ 0,32.18= 18,96 gam.
VD3: Hỗn hợp X gồm C2H4, C2H2, C3H6 và C4H6 (các chất có số mol bằng nhau), X có tỉ
khối so với H2 là 25. Đốt cháy hoàn toàn 15 gam X cần đúng V lít O2 (đkc). Xác định giá
trị của V.
Giải : Do C2H4 và C2H2 có số mol như nhau nên ta gộp C2H4 và C2H2 thành C4H6
Khi đó hh X chỉ gồm C3H6 và C4H6  CTTB hỗn hợp X là CnH6
MX = 50  n= 3,667  CTTB là C3,667H6
Ptpứ cháy: C3,667H6 + 5,167 O2 → 3,667 CO2 + 3 H2O
nX =15:50 = 0,3 mol  nO2 = 0,3.5,167 = 1,55 mol  VO2 =34,72 lít
VD4: Hỗn hợp X gồm 2 ankan thể khí có khối lượng là 10,2 gam. Đốt cháy hoàn toàn
lượng X trên cần dùng đúng 25,8 lít O2 (đkc) thì thu được CO2 và H2O. Tính thể tích của
X (đkc).
Giải : nO2 = 1,15 mol
Ta có : mX + mO2 = mCO2 + mH2O  10,2 + 1,15.32 = 44x + 18y (1)
Bảo toàn O2 : nO2 pøch¸ y  nCO2 

nH2O

1
 1,15  x  y (2)
2
2


A. 35% và 65%
B. 75% và 25%
C. 20% và 80%
D. 50% và 50%
3. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X gồm một ankan và một anken, thu được 0,35
mol CO2 và 0,4 mol H2O. Phần trăm số mol của anken trong X là:
A. 40%.
B. 50%.
C. 25%.
D. 75%.
4. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon (tỉ lệ số mol 1 : 1) có công thức
đơn giản nhất khác nhau, thu được 2,2 gam CO2 và 0,9 gam H2O. Các chất trong X là
A. một ankan và một ankin
B. hai ankađien
C. hai anken.
D. một anken và một ankin.
5. Khi đốt cháy ankan thì thu được CO2 và H2O. Nếu k = nCO2: nH2O thì k :
A. 0,5 ≤ k < 1
B. 1 ≤ k < 1,5
C. 0,75 ≤ k < 1
D. 0, 8 ≤ k < 1
6. Khi đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp X gồm 1 ankan và 1 anken thì thu được CO 2 và
H2O. Nếu k = nH2O : nCO2 thì k có miền giá trị là:
A. 1 < k < 2
B. 1 < k < 1,5
C. 0,75 ≤ k < 1
D. 1,5 ≤ k < 2
7. Đốt cháy hoàn toàn 8,64 gam ankan X. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng
dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì thấy có 60 gam kết tủa. Cho X pứ với khí clo (theo tỉ lệ số
mol 1:1) thu được 4 sản phẩm hữu cơ. Số nguyên tử C có bậc II trong X là :

B. 4
C. 2
D. 5
12. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO2 và 0,132 mol H2O.
Khi X tác dụng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1:1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy
nhất. Tên gọi của X là :
A. 2,2−đimetylpropan
B. 2−metylpropan
C. 2−metylbutan
D. Etan
13. Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbon X. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào
dung dịch Ba(OH)2 (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. Xác định CTPT của X.
A. C3H8.
B. C2H6.
C. C3H4.
D. C3H6.
14. Đốt cháy hoàn toàn 4,64 gam một hiđrocacbon X (chất khí ở điều kiện thường) rồi
đem toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2. Sau các
phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa và khối lượng phần dung dịch giảm bớt 19,912
gam. Công thức phân tử của X là
A. C3H4.
B. CH4.
C. C2H4.
D. C4H10.
15. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X cần đúng 42 gam oxi thu được 16,8 lít CO2 (đkc).
Khi cho X pứ với Cl2 (tỉ lệ mol 1 :1) thì thu được đúng 1 sản phẩm.Vậy X là:
A. neo-pentan.
B. etan.
C. propen.

D. C3H4
10


20. Hỗn hợp khí X gồm một ankan và một anken. Tỉ khối của X so với H2 bằng 11,25.
Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít X, thu được 6,72 lít CO2 (các thể tích khí đo ở đktc). Công
thức của ankan và anken lần lượt là
A. CH4 và C2H4.
B. C2H6 và C2H4.
C. CH4 và C3H6.
D. CH4 và C4H8.
21. 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 H2 là 8. Thể tích O2 (đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn
hỗn hợp Y là
A. 22,4 lít.
B. 44,8 lít.
C. 26,88 lít.
D. 33,6 lít.
22. Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối so với H2 là 17.
Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình
dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị của m là:
A. 5,85
B. 3,39
C. 6,6
D. 7,3
23. Hỗn hợp khí X gồm C2H6, C3H6 và C4H6. Tỉ khối của X so với H2 bằng 24. Đốt cháy
hoàn toàn 0,96 gam X trong oxi dư rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào 1 lít dung dịch
Ba(OH)2 0,05M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá

A- LÝ THUYẾT CẦN NẮM VỮNG

I. Công thức tổng quát của một số loại hợp chất hữu cơ
1. Lập công thức tổng quát theo nhóm chức
CnH2n+2-2α-z (X)z X là nhóm chức: OH, COOH, CHO, NH2…
α là số liên kết π ; z là số nhóm chức.
Ví dụ:
a) Ancol no, đơn chức, mạch hở
 0
CnH2n+2-2α-z(OH)z 

z1

CnH2n+1OH  CnH2n+2O (n  1)

b) Ancol no, hai chức, mạch hở
 0

CnH2n+2-2α-z(OH)z 

z 2

CnH2n(OH)2  CnH2n+2O2 (n  2)

c) Ancol no, mạch hở
 0
CnH2n+2-2α-z(OH)z 


CnH2n+2-2z(OH)z  CnH2n+2Oz (n  z)

CnH2n+2-2α-2kOz 
 CnH2nO2
z 2

(n  1)

d) Este không no (có 1 lk C=C), đơn chức, mạch hở
 1;k 1
CnH2n+2-2α-2kOz 
CnH2n-2O2
z 2

(n  3)
12


II. Phương trình phản ứng đốt cháy một số dẫn xuất hiđrocacbon mạch hở (ancol,
anđehit, axit cacboxylic, este, amin, peptit).
1. Đốt cháy ancol hoặc ete
a) Ancol no đơn chức, hoặc ete tạo thành từ ancol no đơn chức:
CnH2n+2O +

3n
O2 → n CO2 + (n+1) H2O
2

nH 2O  nCO2 ; nancol = nH 2O  nCO2

b) Ancol đơn chức : CxHyO +  x    O2 → x CO2 +
H2 O


y

y

4. Este no, đơn chức : CnH2nO2 +

3n  2
O2→ n CO2 + n H2O
2

5. Amin no, đơn chức : CnH2n+3N +

nH 2O  nCO2

6n  3
2n  3
1
O2 → n CO2 +
H2 O + N2
4
2
2

6. Aminoaxit no, đơn chức : CnH2n+1NO2 +

6n  3
2n  1
1
O2 → n CO2 +

B- PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỐT CHÁY DẪN XUẤT HIĐROCACBON
Về cơ bản thì phương pháp giải bài tập đốt cháy dẫn xuất hiđrocacbon cũng tương tự như
bài tập đốt cháy hiđrocacbon.
* Nếu là dạng bài yêu cầu xác định công thức hóa học của dẫn xuất hiđrocacbon thì ta
dựa vào giải thiết bài cho để lập ra dạng công thức hóa học của chất hữu cơ cần tìm, sau
đó xác định công thức hóa học theo các phương pháp tương tự đối với hiđrocacbon
* Nếu là dạng bài yêu cầu tính toán các đại lượng hóa học thì ta sử dụng các định luật:
13


- Bảo toàn O2:

nO2 trong X  nO2 ch¸ y  nO2 trongCO2  nO2 trong H2O

- Bảo toàn khối lượng: mhh  mO  mCO  mH O  mN
2
2
2
2
1) Đốt cháy ancol, ete
- Đốt cháy ancol no đơn chức : nH O  nCO ; nancol = nH O  nCO
2

2

2

2

1

tủa. Xác định CTPT của X.
Giải: nCO2 = nCaCO3 = 0,3 mol
mCO2 + mH2O = 20,4  mH2O =20,4 – 0,3.44= 7,2
 nH2O= 0,4 > nCO2= 0,9 mol  X là ancol no đơn chức (CnH2n+1OH)

nX = nH O  nCO = 0,1  số C của X =
2

2

nCO2
nX

 3  CTPT X là C3H7OH

VD3: Cho 0,1 mol ancol X tác dụng Na dư thu được 1,12 lít khí (đkc). Mặt khác đốt cháy
hoàn toàn 0,1 mol một ancol đơn chức trong 0,7 mol O2 (dư), thu được tổng số mol các
khí và hơi bằng 1 mol. Tính khối lượng ancol ban đầu đem đốt cháy.
k
2

Giải: Ancol X có k nhóm OH thì: nH  nancol  k=1  X có 1 nhóm OH
2

 CTPT X có dạng : CxHyO

CxHyO +  x    O2 → x CO2 +
H2 O
2
4 2



Vậy mX = 0,1.74 = 7,4 gam.
VD4: Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X gồm metanol, etanol, butan-2-ol trong oxi.
Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình nước vôi trong dư thì thu được có 70
gam kết tủa. Tính thể tích oxi đã phản ứng (đkc).
Giải: Các phân tử metanol, etanol, butan-2-ol đều có 1 nguyên tử Oxi nên
Bảo toàn O2:

nO2 trong X  nO2 ch¸ y  nO2 trongCO2  nO2 trong H2O

1
1
nX  nO2 ch¸ y  nCO2 
nH2O
2
2
Các ancol đều no nên: nX = nH O  nCO  nH O  0,3  0,7  1 mol


2

2

2

1
1
.0,3  nO2 ch¸ y  0,7  .1  nO2 ch¸ y  1,05 mol
2

nX

2

3

 CTPT X là C2H5CHO

VD2 : Hỗn hợp X gồm HCHO và CH2(CHO)2. Cho m gam X tác dụng dung dịch
AgNO3/NH3 lấy dư thì thu được 64,8 gam Ag. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn m gam X thu
được 7,84 lít CO2 (đkc) và 4,5 gam H2O. Tính số mol của HCHO trong m gam X.
Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của HCHO và CH2(CHO)2
15


m gam X tác dụng dung dịch AgNO3/NH3 lấy dư thì thu được 0,6 mol Ag
 4x+4y=0,6  x =y = 0,15 (1)
Đốt cháy X: HCHO tạo ra CO2 và H2O với nCO2 = nH2O; CH2(CHO)2 tạo ra CO2 và H2O
với nCO2 > nH2O
Mà CH2(CHO)2 có 2 nhóm CHO  có 2 lk π  y= nCO2 - nH2O = 0,35-0,25=0,1
 x = 0,05

3) Đốt cháy axit cacboxylic
- Nếu nH O  nCO thì axit cacboxylic no đơn chức mạch hở
- Nếu nH O  nCO thì axit cacboxylic không no đơn chức mạch hở; hoặc no có nhiều nhóm
COOH.
VD1: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol axit cacboxylic X. Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ
hết vào bình nước vôi trong dư thì khối lượng bình tăng thêm 24,8 gam, đồng thời thu
được 40 gam kết tủa. Xác định CTPT của X.
Giải: nCO2 = nCaCO3 = 0,4 mol


CnH2n(COOH)2 + 

 n =1  X: CH2(COOH)2

VD3: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacboxylic đơn chức, cần vừa đủ V lít O2 (ở
đktc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Xác định giá trị của V.
Giải : CxHyO2 + O2 → CO2 + H2O
Bảo toàn O2 ta có :

nO2 trong X  nO2 ch¸ y  nO2 trongCO2  nO2 trong H2O

1
 0,1+x=0,3+ .0,2  x=0,3  V= 6,72
2
16


4) Đốt cháy este
Este X có công thức tổng quát là CnH2n+2-2kO2z (n, z: nguyên dương, k  z ).
k = số liên kết π + số mạch vòng nếu có.
Khi 2k= z thì este là no, mạch hở.
 Cn H 2n+2-2k O2z +
1 mol

 n=

n CO2
n este



2

VD1: Đốt cháy hoàn toàn 10,56 gam một este mạch hở X trong khí O2 dư rồi cho sản
phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn trong dd Ca(OH)2 dư thu được 48 gam kết tủa, khối lượng
bình đựng dd tăng thêm 29,76 gam. Số đồng phân este có thể có của X là bao nhiêu?
Giải: nCO2= nCaCO3= 48/100= 0,48 mol; nH2O = (29,76-0,48.44)/18
= 0,48= nCO2  X phải là este no đơn chức mạch hở CnH2nO2

Cn H 2n O2 +
14n+32g
10,56g

3n-2
O2  nCO2 +nH 2O
2
n mol
0,48 mol
 n = 4  X: C4H8O2  Có 4 đồng phân este

VD2: Đốt a mol X là trieste của glixerol và axit đơn chức, mạch hở thu được b mol CO 2
và c mol H2O, biết b – c = 4a. Hiđro hóa m gam X cần 6,72 lít H2 (đktc) thu được 39 gam
X’. Nếu đun m gam X với dd chứa 0,7 mol NaOH đến phản ứng hoàn toàn sau đó cô cạn
dung dịch sau phản ứng thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
Giải : Gọi k là số liên kết π trong phân tử X.

 (k-1)a = b-c thay b-c =4a  (k-1)a =4a  k =5

 X có 5-3= 2 liên kết π ở gốc HC và X phản ứng với H2 theo tỉ lệ số mol 1 : 2.
n X :n H2 :n X' =1:2:1  n X' =

Giải: VCO2 + VH2O=160 ; H2SO4 đặc hấp thụ H2O nên VH2O = 80  VCO2= 80
 X có : số C = 80/20 = 4; số H=2.80/20=8  CTPT X là : C4H8Ox

C4H8Ox + (6-x/2)O2 → 4CO2 + 4H2O
20
110
 20.(6-x/2)=110  x=1   CTPT X là : C4H8O
6) Đốt cháy hỗn hợp nhiều loại chất hữu cơ khác nhau
- Dựa vào số lk π của mỗi chất trong hỗn hợp ta rút ra mối liên hệ giữa số mol của hỗn
hợp với số mol CO2 , số mol H2O
- Nếu hỗn hợp gồm nhiều chất có cùng dạng công thức phân tử hoặc công thức đơn giản
nhất thì đặt công thức trung bình của hỗn hợp theo dạng công thức phân tử hoặc công
thức đơn giản nhất để giải.
- Nếu bài toán cho hỗn hợp gồm nhiều chất hoàn toàn khác nhau thì ta gộp các chất nhỏ
có cùng số mol thành 1 chất lớn, khi đó số chất trong hỗn hợp sẽ ít hơn, việc giải bài
toán trở nên đơn giản hơn.
VD1: Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat
và axit oleic, rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 (dư). Sau phản
ứng thu được 18 gam kết tủa và dung dịch X. Khối lượng X so với khối lượng dung dịch
Ca(OH)2 ban đầu đã thay đổi như thế nào?
Giải: Các phân tử axit acrylic (C3H4O2), vinyl axetat (C4H6O2), metyl acrylat (C4H6O2)
và axit oleic (C18H34O2) đều có 2 lk π nên : nhh  nCO  nH O (1)
2

2

18


Bảo toàn O2 ta có :

PV
1.1,68
3,35
=
=0,05mol ; M X =14n+32=
=67  n=2,5
RT 0,082.(273+136,5)
0,05

 CTTB của X: C2,5 H 5O2
n X  0,05  n H2O =0,125mol  m H2O  0,125.18  2, 25g

VD3: Đốt cháy hoàn toàn 13,36 gam hỗn hợp X gồm axit metacrylic, axit ađipic, axit
axetic và glixerol (số mol axit axetic = số mol metacrylic) bằng O2 dư thu được hỗn hợp
Y gồm khí và hơi. Dẫn Y qua dd chứa 0,38 mol Ba(OH)2 thu được 49,25 gam kết tủa và
dung dịch Z. Đun nóng Z lại thu được kết tủa. Cho 13,36 gam hỗn hợp X tác dụng với
140ml dd KOH 1M, sau khi pứ xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn có
khối lượng là bao nhiêu?
Giải : Số mol C4H6O2 = số mol C2H4O2 và C4H6O2 + C2H4O2 = C6H10O4 (axit ađipic)
 X gồm C6H10O4 (x mol) và C3H8O3 (y mol)

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2

19




nCO2=0,51 mol

.100 = 42,91%. Chọn B.

7) Đốt cháy amin
Amin cháy hoàn toàn trong O2 không có xúc tác tạo ra CO2, H2O, N2.

 k = số liên kết π + số vòng  amin: CnH2n+2+z-2kNz.
C n H 2n+2+z-2k N z +

x

3n+1+0,5z-k
z
t0
O2 
 nCO2 + (n+1+0,5z-k)H 2O+ N 2
2
2

nx

x(n+1+0,5z-k) mol

n H2O - n CO2 = x(n+1+0,5z-k) - nx=x(1+0,5z-k)  n amin = x=

n H2O -n CO2

(1+0,5z-k)
n -n
 Nếu amin no, đơn chức, mạch hở thì (k = 0): n amin = H2O CO2
1,5

31.2  45.1

VD2: Hỗn hợp X gồm O2 và O3 có tỉ khối so với H2 là 22. Hỗn hợp khí Y gồm metylamin
và etylamin có tỉ khối so với H2 là 17,833. Để đốt cháy hoàn toàn V1 lít Y cần vừa đủ V2
lít X (biết sản phẩm cháy gồm CO2, H2O và N2, các chất khí khi đo ở cùng điều kiện
nhiệt độ, áp suất). Tỉ lệ V1 : V2 là bao nhiêu?
Giải: Gọi x= n CH NH  2x = n C H NH ; x= n C H NH
3

2

2

5

2

3

7

2

M=22.2= 44  M On =16.n= 44  n=2,75

n On = x  n O = x.n= 2,75x(mol)
4
M Cm H2 m +3 N =14.m+17=17,833.2  m= =1,33
3
1

21


a  mol  C3H7O2 N
a+b=0,25
a=0,2


 %X1 =77,56%
n
=3a+4b=0,8
b=0,05
b
mol
C
H
O
N


CO


4
9
2
 2


 

0,3
.100%  60%
0,5

9) Đốt cháy peptit
- Công thức của peptit được tạo nên từ một aminoaxit CnH2n+1NO2 (no, mạch hở, trong
phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH) là (CnH2n+1NO2)x – (x-1)H2O
x = 2; 3 ; 4; 5...
VD: X là tripeptit tạo ra chỉ từ Ala (C3H7NO2) có CTPT là
(C3H7NO2)3 - 2H2O=C9H17N3O4
- Công thức của peptit được tạo nên từ 2 aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa
một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH) là CnH2n+1NO2 và CmH2m+1NO2 là
(CnH2n+1NO2)x + (CmH2m+1NO2)y – (x+y-1)H2O
VD: Tripeptit Gly-Gly-Ala có CTPT là (C2H5NO2)2 + (C3H7NO2)1 – (2+1-1)H2O
=C7H13N3O4
VD1: Đốt cháy hoàn toàn 36,5 gam một đipeptit (X) tạo bởi glyxin và alanin với 64 gam
oxi, thu toàn bộ sản phẩm cháy dẫn vào dung dịch NaOH dư, thu hỗn hợp khí Y bay ra.
Tìm tỉ khối hơi của hỗn hợp Y so với hỗn hợp khí Z có chứa CO2 và N2O.
Giải: X có công thức thu gọn là H2N-CH2-CONH-CH(CH3)-COOH
 CTPT của X: C5H10O3N2

nX =

64
36,5
= 0,25 mol; nO2 
= 2 mol
3
146


 Công thức của tripeptit X là C9H17N3O4

n BaCO3  nCO2  n X .9  0,01.9  0,09 (mol)  m BaCO = 0,09.197 = 17,73 gam
3

C- BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. Đốt cháy một lượng ancol X thu được lượng CO2 và H2O có tỉ lệ khối lượng là 11: 9.
Công thức thu gọn của X là:
A. CH3OH
B. C2H4(OH)2
C. C2H5OH
D. C4H9OH
2. Khi thực hiện phản ứng tách nước đối với ancol X, chỉ thu được một anken duy nhất.
Oxi hóa hoàn toàn một lượng chất X thu được 5,6 lít CO2 (ở đktc) và 5,4 gam nước.
Số CTCT phù hợp với X:
A. 5
B. 3
C. 4
D. 2
3. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai ancol X và Y là đồng đẳng kế tiếp của nhau,
thu được 0,3 mol CO2 và 0,425 mol H2O. Mặt khác, cho 0,25 mol hỗn hợp M tác
dụng với Na (dư), thu được chưa đến 0,15 mol H2. CTPT của X , Y là :
A. C3H6O, C4H8O B. C2H6O, C3H8O
C. C2H6O2, C3H8O2 D. C2H6O, CH4O
4. Cho hỗn hợp X gồm hai ancol đa chức, mạch hở, thuộc cùng dãy đồng đẳng. Đốt
cháy hoàn toàn hỗn hợp X, thu được CO2 và H2O có tỉ lệ mol tương ứng là 3 : 4. Hai
ancol đó là :
A. C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2.
B. C2H5OH và C4H9OH.
C. C2H4(OH)2 và C4H8(OH)2.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status