Skkn phương pháp giải toán cộng hiđro và brom vào hiđrocacbon không no - Pdf 41

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Vấn đề giải bài tập hoá học là một việc làm thường xuyên và quen
thuộc đối với học sinh. Thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện
tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập.
Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý
nghĩa quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác
nhau. Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững
hơn bản chất của các hiện tượng hoá học.
Qua thực tế giảng dạy tại trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm, tôi nhận
thấy khả năng giải toán Hóa học của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt
là giải toán Hóa học Hữu cơ vì những phản ứng trong hoá học hữu cơ
thường xảy ra không theo một hướng nhất định và không hoàn toàn. Trong
đó dạng bài tập về phản ứng cộng vào hợp chất hữu cơ là một ví dụ. Khi
giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khó khăn dẫn đến
thường giải rất dài dòng, nặng nề về mặt toán học không cần thiết thậm chí
không giải được vì quá nhiều ẩn số.
Do đó việc tìm ra phương pháp giúp giải nhanh bài toán hóa học có ý
nghĩa hết sức quan trọng, giúp học sinh khắc phục những lỗi thông thường.
Đó là lí do tôi chọn đề tài này: “phương pháp giải toán cộng hiđro và
brom vào hiđrocacbon không no”
Bài tập về các dạng toán hóa Hữu cơ rất phong phú, đa dạng, nhưng
do thời gian có hạn nên tôi chỉ nghiên cứu đề tài này trong giới hạn
hiđrocacbon không no cộng với hiđro và brom.

1


PHẦN II: NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
1. Phản ứng cộng H2:
* Tổng quát với hiđrocacbon A mạch hở, có k liên kết π

[1’]

* Gọi X là hỗn hợp trước phản ứng gồm hidrocacbon và H2, hỗn hợp sau
phản ứng là Y.
Ta có:
+ nX - nY = n H ( pu ) > 0 và mX = mY → M X < M Y
2

+ dY / X =

M Y nX
=
[3]
M X nY

-Nếu hỗn hợp trước và sau phản ứng đều là chất khí đo ở cùng nhiệt độ và
thể tích thì dY / X =

M Y nX PX
=
=
[3’]
M X nY PY

- Hai hỗn hợp X và Y chứa cùng số mol C và H nên khi đốt cháy hỗn hợp
X hay hỗn hợp Y đều có:
n O2 (đốt cháy X) =

n O2 (đốt cháy Y)


+ khối lượng bình Br2 tăng = mA đã phản ứng.
+ phản ứng tổng quát
-Phản ứng hoàn toàn vào liên kết π
→ CnH2n+2-2kBr2k
CnH2n+2-2k + kBr2 

Ta luôn có: k =

nBr2
nA

* Nếu biết số mol CO2 và số mol Br2 đã phản ứng, ta lập tỉ lệ:
nCO2
nBr2

=

n
k

[6]

-Phản ứng xảy ra không hoàn toàn vào liên kết π
→ CnH2n+2- kBr2h (h ≤ k)
CnH2n+2-2k + hBr2 

* Xét bài toán đun hỗn hợp X gồm hiđrocacbon không no mạch hở và H 2
được hỗn hợp Y. Y làm mất màu dung dịch brom (brom dư).
Ta có: tổng số mol liên kết π trong hợp chất ban đầu = tổng số mol H 2
phản ứng và số mol Br2 phản ứng. [7]

Ban đầu

1

1

0

Phản ứng

x

x

x

1-x

1-x

x

Sau phản ứng

Ta có nX = 2mol; nY = (2- x)mol
Áp dụng biểu thức [3]
nY
2
= 1,6 ⇔
= 1,6 ⇒ x = 0,75

X

−n
Y

⇒ ∆ ' n = n X − nY = 2 − 1,25 = 0,75 = n
=n
H ( pu)
anken( pu)
2

⇒H=

0,75.100%
= 75% => Chọn D
1

Bài 2: Cho 8,6g hỗn hợp X gồm hiđrocacbon Y (mach hở, thể khí ở điều
kiện thường) và H2 tác dụng vừa đủ với 0,4mol Br 2 trong dung dịch, còn
4


khi đốt cháy hoàn toàn X tạo ra 0,6mol CO 2. Tìm công thức phân tử của Y
và phần trăm thể tích của Y trong X là
A. C2H4 và 70%
C. C3H4 và 40%

B. C3H6 và 30%
D. C4H6 và 60%
Bài giải:

= ⇒n= k
k 0,4 2
2

Hiđrocacbon Y ở thể khí nên nghiệm phù hợp là n =3 và k =2.
=> Hiđrocacbon Y là C3H 4
Từ nx = 0,4 => x = 0,2 mol
Khối lượng hỗn hợp X: (40.0,2) + 2 n H2 = 8,6 => n H2 = 0,3
=> % VC3H 4 =

0,2
.100% = 40% => Chọn A
0,2 + 0,3

Cách 2 : Áp dụng [6]
n 3
=
k 2
⇒ n = 3; k = 2 → C3 H 4 ; n
= 0, 2
C H2n+2 −2 k


n

-Khối lượng hỗn hợp X: (40.0,2) + 2 n H2 = 8,6 => n H2 = 0,3mol
=> % VC3H 4 =

0,2
.100% = 40% => Chọn A

0

a

ka

a

=> nđầu = (a+ka)mol và nsau = a mol
Ta có:
n

P
đ = đ = 3 ⇔ a + ka = 3
ns Ps
a
⇔ ka − 2a = 0 ⇔ a(k − 2) = 0 ⇒ k = 2
Mặt khác : CnH2n+2 +

3n + 1
t
→ nCO2 + (n+1)H2O
O2 
2
0

0,2
0,3
=> 0,3n = 0,2(n+1) => n = 2 Vậy A là C2H2 => Chọn A
Cách 2

Ta thấy số mol H2 thiếu so với lượng cần để làm no hoàn toàn 0,04 mol
C2H2 .
Gọi a, b,c lần lượt là số mol C2H2, C2H4 và C2H6 trong X
0

t
→ C2Ag2 + 2NH4NO3
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 

a

a

=> a = 0,01 mol
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C và H ta có:
= ( 2a + 2b + 2c ) = 0, 08
C
=> b + c = 0, 03 ( 1)
n = 2a + 4b + 6c = 0,18
H
=> 2b + 3c = 0, 08 ( 2 )
n

Từ (1) và (2) suy ra: b= 0,01 và c = 0,02. => Chọn B.
Bài 5: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một ankin. Tỉ khối của X đối với H 2 là
4,8. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không
làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H 2 là 8. Công thức phân tử
của ankin là
A. C2H2
B. C3H4

=> n = 3. CTPT: C3H4. Chọn B
Bài 6: Hỗn hợp X gồm 3 khí C3H4, C2H2 và H2 cho vào bình kín dung tích
9,7744 lít ở 250C, áp suất 1atm, chứa ít bột Ni, nung nóng bình một thời
gian thu được hỗn hợp khí Y. Biết tỉ khối của X so với Y là 0,75. Số mol
H2 tham gia phản ứng là
A. 0,75 mol
B. 0,30 mol
C. 0,10 mol
D. 0,60 mol
Bài giải:
nX =

1× 9,7744
= 0,4 mol
0,082(273 + 25)

Dựa vào [3] ta có: d X/Y =

MX n Y n Y
=
=
= 0,75 ⇒ n Y = 0,3 mol
M Y n X 0,4

⇒ n H 2 phan ung = 0,4 - 0,3 = 0,1mol . Chọn C
Bài 7: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2 với xúc
tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y
lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp
khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với O 2 là 0,5. Khối lượng bình dung dịch brom
tăng là:

= 0,02 ⇒ m Z = 0,02×16 = 0,32gam
22,4
Ta có: 0,06.26 + 0,04.2= Δm +0,32 ⇒ Δm =1,64 – 0,32=1,32 gam. Chọn D
8


Bài 8: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X
một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với
không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có
m gam brom tham gia phản ứng. Giá trị của m là
A. 32,0

B. 8,0

C. 3,2

D. 16,0

Bài giải:
Vinylaxetilen: CH 2 = CH - C ≡ CH , phân tử có 3 liên kết π
nX = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol; mX = 0,3.2 + 0,1.52 = 5,8 gam ⇒ mY = 5,8 gam
5,8
= 0,2 mol .
29
Dựa vào [2] n H2 phan ung = 0,4 - 0,2 = 0,2mol chỉ bảo hoà hết 0,2 mol liên kết
M Y =29 ⇒ n Y =

π , còn lại 0,1.3 – 0,2=0,1 mol liên kết π sẽ phản ứng với 0,1 mol Br2.
⇒ m Br2 = 0,1×160 = 16 gam . Chọn D
Bài 9: Cho 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm C 3H8, C2H2, C3H6, CH4 và H2 đi qua

D. 0,6 mol
Bài giải:
73
73
× 2 = ; nX = 1 mol
M X = 7,3.2 = 14,6; M Y =
6
3
Dựa vào [2] và [3] ⇒ nY = 0,6 mol; n H 2 phan ung = 1 - 0,6 = 0,4mol . Chọn B
Bài 12: Cho 27,2 gam một ankin Y phản ứng hết với 1,4 gam H 2 với xúc
tác Ni, nung nóng thu được hỗn hợp A gồm một ankan và một anken. Cho
A từ từ qua nước brom dư thấy có 16,0 gam brom phản ứng. Công thức
phân tử của ankin là.
A. C2H2
B. C3H4
C. C4H6
D. C5H8
Bài giải:
Gọi công thức phân tử của ankin Y là CnH2n -2 ( n ≥ 2 )
Dựa vào [7] ta có: n(Y)=
⇒ MCn H2 n −2 =

0,7 + 0,1
= 0,4 (vì Y chứa hai π )
2

27,2
= 68 = 14 n − 2
0,4


A. 2,24 lít và 4,48 lít
B. 3,36 lít và 3,36 lít
C. 1,12 lít và 5,60 lít
D. 4,48 lít và 2,24 lít.
Bài 4: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH 4, C2H4, C2H2 và H2 có tỉ
khối đối với H2 là 7,3 đi chậm qua ống sứ đựng bột Niken nung nóng ta thu
được hỗn hợp khí Y có tỉ khối đối với H 2 là 73/6. Cho hỗn hợp khí Y đi
chậm qua bình nước Brom dư ta thấy có 10,08 lít (đktc) khí Z thoát ra có tỉ
khối đối với H2 bằng 12 thì khối lượng bình đựng Brom đã tăng thêm
A. 3,8 gam
B. 2,0 gam
C. 7,2 gam
D. 1,9 gam
Bài 5: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH 4, C2H4, C2H2 và H2 có tỉ
khối đối với H2 là 7,3 đi chậm qua ống sứ đựng bột Niken nung nóng ta thu
được hỗn hợp khí Y có tỉ khối đối với H2 là 73/6. Khối lượng hỗn hợp khí
Y là
A. 1,46 gam
B. 14,6 gam
C. 7,3 gam
D. 3,65 gam
Bài 6: (Bài 6.11 trang 48 sách bài tập Hoá 11 nâng cao)
Cho hỗn hợp X gồm etilen và H 2 có tỉ khối so với H2 bằng 4,25. Dẫn X qua
bột Ni nung nóng (hiệu suất phản ứng hiđro hoá anken bằng 75%), thu
được hỗn hợp Y. Tính tỉ khối của Y so với H2. Các thể tích khí đo ở đktc.
ĐS: d Y/H2 = 5,23
Bài 7: (Bài 6.11 trang 43 sách bài tập Hoá 11)
Hỗn hợp khí A chứa H2 và hai anken kế tiếp nhau trong dãy đồng
đẳng. Tỉ khối của A đối với H2 là 8,26. Đun nóng nhẹ A có mặt xúc tác Ni
thì nó biến thành hỗn hợp B không làm mất màu nước brom và có tỉ khối

121
15 12,

3.5 – 4.9
TS %
6
13,6
5
11,9
16 45,7
27 22,3

5.0 – 6.4
TS %
15 34,1
11 26,2
6
17,1
32 26,5

6.5 – 7.9
TS %
14 31,8
17 40,5
12 34,3
43 35,

8.0 – 10
TS %
1

0
4
10,0 19 47,5 15 37,5
Tổng 118
0
12 10,2 44 37,3 53 44,9
Khi sử dụng phương này hướng dẫn học sinh ôn thi đại

8.0 – 10
TS %
2
5,3
5
12,5
2
5,0
9
7,6
học kết quả

năm sau cao hơn năm trước.
Đối với giáo viên đứng lớp giảm bớt gánh nặng là nói nhiều, viết
nhiều làm việc nhiều mà hiệu quả lại rất cao.

12


PHẦN BA. KẾT LUẬN.
I. Kết luận.
Qua thực tế đã giảng dạy áp dụng đề tài này học sinh tiếp thu rất

1. Đỗ Xuân Hưng, phương pháp giải nhanh các bài toán trắc nghiệm hoá
hữu cơ, nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội, 2008.
2. TS.Cao Cự Giác, bộ đề thi hóa học, nhà xuất bản Đại học sư phạm 2010.
3.Lê Xuân Trọng, Từ Ngọc Ánh và Phạm Văn Hoan, Sách bài tập Hoá học
lớp 11, nhà xuất bản giáo dục, năm 2007
4. Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh và Lê Chí Kiên, Sách giáo khoa Hoá
học lớp 11, nhà xuất bản giáo dục, năm 2008

14


MỤC LỤC
Trang
PHẦN MỘT. ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………1
PHẦN HAI. NỘI DUNG …………………………………………… 2-12
I.Cơ sở lí thuyết………………………………………………............. 2-3
II. Bài tập áp dụng..................................................................................4-10
III. Bài tập tham khảo. ………………………………………………10-12
IV. Kết quả................. …………………………………………………12
PHẦN BA.KẾT LUẬN………………………………………………..13
TÀI LIỆU THAM KHẢO...…………………………………….……. 14

15




Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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