GIẢI NHANH BÀI TOÁN PHẢN ỨNG CỘNG VÀO HIDROCACBON
KHÔNG NO
Phần I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình dạy học môn Hóa Học ở trường trung học phổ thông, đặc
biệt là dạy học sinh khá, giỏi, ôn thi THPTQG đòi hỏi giáo viên phải thường
xuyên sưu tầm, cập nhật, giải các dạng toán rồi tổng kết phương pháp chung, từ
đó tìm ra phương pháp giảng dạy phù hợp cho học sinh dễ hiểu.
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 hóa học.
Qua thời gian học tập và giảng dạy, tôi đã tìm được một dạng bài tập trên
các sách, báo, đề thi đó là các bài tập về một dạng phản ứng cộng: hiđrocacbon
không no tác dụng với hiđro sau đó tác dụng với dung dịch brom. Tôi đã giải
chúng bằng nhiều cách khác nhau và rút ra được phương pháp giải nhanh và
hiệu quả nhất. Bởi lẽ trong hóa học hữu cơ, khi thực hiện phản ứng hiđro hóa
không hoàn toàn hiđrocacbon không no X có chứa từ 2 liên kết  trở lên sẽ tạo
hỗn hợp Y gồm nhiều sản phẩm. Nếu cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch
brom dư thì việc xác định số mol từng chất trong Y để từ đó xác định số mol
brom sẽ khá phức tạp. Đó là học sinh phải viết từng quá trình, giải hệ nhiều
phương trình nên việc giải sẽ tốn thời gian và dễ mắc sai lầm khi giải.
Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh không gặp phải khó khăn và
nhanh chóng tìm được đáp án đúng trong quá trình học tập mà dạng toán này đặt
ra. Chính vì vậy tôi chọn đề tài: “GIẢI NHANH BÀI TOÁN PHẢN ỨNG
CỘNG VÀO HIDROCACBON KHÔNG NO ”. Phản ứng cộng vào
hiđrocacbon không no có nhiều dạng nhưng trong giới hạn của đề tài, tôi chỉ đề
cập đến hiđrocacbon không no, mạch hở.
Phần II. NỘI DUNG
1. CƠ SỞ LÝ LUẬN.
Liên kết π là liên kết kém bền vững, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết
σ với các nguyên tử khác. Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd ở nhiệt độ

b – kx
x
nY = a + b – kx
Trong phản ứng cộng H2, số mol khí sau phản ứng luôn giảm (nY < nX) và chính
bằng số mol khí H2 phản ứng nên:
nH2 pư = nX – nY (1)
Mặt khác, theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mX = mY

nX . M X = nY. M Y
o

2

o

o



Hay:

nY
MX
= n
MY
X

dX/Y =

nY

Gọi a là số mol Hidrocacbon không no CnH2n+2-2k thì số mol liên kết π = a.k
Ta có PTPƯ: CnH2n+2-2k + k H2  t, xt  CnH2n+2
o

Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

2


Mol:

x
k.x
CnH2n+2-2k dư + k Br2  t, xt  CnH2n+2-2kBr2k
Ta thấy: Số mol liên kết π bị đứt khi phản ứng với H2 = nH2 pư = k.x
Và số mol Br2 tác dụng với Y bằng số mol π còn lại, tức là: nBr2 = k.a – k.x
Suy ra: n H  n Br k .x  ka  kx ka nbđ
Hay:
k.nHC không no = nH2 pư + nBr2 (5)
* Mở rộng: Đối với hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon không no hoặc hợp chất
hữu cơ nung với H2 có xúc tác Ni ta có:
 k.nhchc = nH2 pư + nBr2 (6)
2. CÁC DẠNG BÀI TẬP
2.1. Tính lượng H2, Br2 phản ứng hoặc khối lượng bình Brom tăng.
Phương pháp giải:
- Sử dụng công thức 1, 2, 5
và  m = mY - mZ = mX – mZ = a.MA + 2.b – c.MZ. (7)
Bài 1 (ĐH – CĐ khối A năm 2012)
Hỗn hợp khí X gồm 0,6 mol H2 và 0,15 mol vinylaxetilen. Nung X một
thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H 2 bằng 10. Dẫn

3


Bài 2: Nung nóng hỗn hợp X gồm 0,2 mol vinylaxetilen và 0,2 mol H 2 với xúc
tác Ni, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H 2 là 21,6. Hỗn hợp Y làm mất
màu tối đa m gam brom trong CCl4. Giá trị của m là:
A. 80.
B. 72.
C. 30.
D. 45.
(Đề thi thử ĐH lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Bài giải
Ta có: mX = 0,2 .52 + 0,2 .2 = 10,8 gam
10,8

mX = mY = 10,8 gam , M X = 2 . 21,6 = 43,2  nY = 43,2 = 0,25 mol
Theo (1): nH2 pư = 0,4 – 0,25 = 0,15 mol
Theo (5): nBr2 pư = 3.0,2 – 0,15 = 0,45 mol
Vậy mBr2 = 0,45 . 160 = 72 gam  Đáp án B
Bài 3: 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 H 2 tham gia
phản ứng là:
A. 0,75 mol
B. 0,30 mol
C. 0,10 mol
D. 0,60 mol
Bài giải
1 * 9,7744


 28 x  2 y  26 z 14,4  
 x  2 z 0,8


 x 0,2

 y 0,5
 z 0,3


Vậy x= 0,2 mol và y= 0,5 mol
Bài 5(ĐH – CĐ khối A năm 2013):
Trong một bình kín chứa 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 và một ít bột Ni. Nung
nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H 2 bằng 8.
Sục X vào lượng dư dung dịch AgNO 3 trong NH3 đến phản ứng hoàn toàn, thu
được hỗn hợp khí Y và 24 gam kết tủa. Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với bao
nhiêu mol Br2 trong dung dịch?
A. 0,10 mol.
B. 0,20 mol.
C. 0,25 mol.
D. 0,15 mol.
Bài giải
Số mol hỗn hợp ban đầu = 0,35 + 0,65 = 1 mol
Khối lượng hỗn hợp ban đầu = 0,35. 26 + 0,65.2 = 10,4 gam
Số mol liên kết π = 0,35.2=0,7 mol
Số mol X =

10,4
0,65mol
2 8

0,448
0,02
22,4

Từ (7) ta có:  m = 0,06*26 + 0,04*2 – 0,02*16 = 1,32 gam. Chọn D
Bài 7: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C 2H2 và 0,03 mol H2 trong một
bình kín (xúc tác Ni), thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ vào bình nước
brom (dư), sau khi kết thúc các phản ứng, khối lượng bình tăng m gam và có
280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra. Tỉ khối của Z so với H 2 là 10,08. Giá trị
của m là:
A. 0,585.
B. 0,620.
C. 0,205.
D. 0,328.
Bài giải:
Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

5


nZ = 0,28: 22,4 = 0,0125 mol
`

M Z 10,08 2 20,16   mZ 0,0125 20,16 0,252 g

m = mY – mZ = 0,02*26 + 2*0,03 – 0,252 = 0,328 g
Bài 8(ĐHKA – 2014): Hỗn hợp khí X gồm 0,1 mol C 2H2; 0,2 mol C2H4 và 0,3
mol H2. Đun nóng X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y
có tỉ khối so với H2 bằng 11. Hỗn hợp Y phản ứng tối đa với a mol Br 2 trong
dung dịch. Giá trị của a là

Bài giải
Theo định luật BTNT hidro ta có:
nH(X) = nH(Y) = 0,1*4 + 0,1*2 + 0,1*2 = 0,8 mol
1
n H 2O  n H 0,4mol

2

 m H 2O 0,4 * 18 7,2 gam

Bài 2: 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 C 2H4, 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 H 2 là 8. Thể tích O2 (đktc)
cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là
A. 33,6 lít.
B. 22,4 lít.
C. 26,88 lít.
D. 44,8 lít.
Bài giải
mY = Khối lượng khí pư với Br2 + khối lượng khí thoát ra
Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

6


mY 10,8 

4,48
8 2 14 g

C. 9,68 lít
D.5,20 lít
Bài giải
Sử dụng (4) ta có: Vhidrocacbon (X) = Vhidrpcacbon (Y) = 4,48 lít
 Thể tích khí H2(Y) = 5,2 – 4,48 = 0,72 lít
2.3. Bài tập liên quan đến hiệu suất phản ứng, tìm CTPT.
Đề bài: Hỗn hợp X gồm hiđrocacbon không no A và H2. Tỉ khối hơi của X so
với chất B là d1. Thực hiện phản ứng hiđro hóa một thời gian được hỗn hợp Y có
tỉ khối hơi so với B là d 2. Hiệu suất phản ứng hiđro hóa là H = a%. Tính a khi
biết d1 và d2 hoặc tính d2 khi biết a và d1.
Phương pháp giải:
Xét 1 mol hỗn hợp ban đầu X với khối lượng mol trung bình là M 1, ta sẽ dễ
dàng tính được số mol A và H2 có trong 1 mol X.
Gọi x là số mol H2 phản ứng, ta có: x = nX - nY
Dựa vào sơ đồ đường chéo tính được số mol H2 và mol A ban đầu, từ đó tính
được hiệu suất phản ứng.

Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

7


Bài 1: Hỗn hợp X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với H2 là 7,5. Dẫn X qua Ni
nung nóng, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H 2 là 12,5. Hiệu suất của phản
ứng hiđro hoá là
A. 70%.
B. 80%.
C. 60%.
D. 50%.
Bài giải:

B. C3H4.
C. C4H6.
D. C5H8.
Bài giải :
X là ankin nên phân tử có 2 liên kết  . Ta có :
�
2nX  nH  nBr  0,8
{ 2 { 2
�
0,7
0,1
�
�
mX
27,2
�
MX 

�
nX
nX
�
27,2
� nX  0,4 � M X 
 68, X laøC5H8
0,4

Bài 3: Trộn hiđrocacbon X với lượng dư khí H2, thu được hỗn hợp khí Y. Đốt
cháy hết 4,8 gam Y, thu được 13,2 gam khí CO 2. Mặt khác, 4,8 gam hỗn hợp đó
làm mất màu dung dịch chứa 32 gam Br2. Công thức phân tử của X là:


x 1,5




k 2; nCxHy 0,1
CxHy laứC3H4


x3




Bi 4: Hn hp khớ X cha H2 v mt anken. T khi ca X i vi H2 l 9. un
núng nh X cú mt xỳc tỏc Ni to hn hp Y khụng lm mt mu nc Br2 v cú
t khi so vi H2 l 15. Cụng thc phõn t ca anken l:
A. C2H4
B. C3H6
C. C4H8
D. C4H6
Bi gii:
M X 9 * 2 18

M Y 15 * 2 30

,

Coi s mol hn hp X l 1 mol (nX = 1 mol) mX = 18g


Gi CTPT anken l CnH2n:
mX = 14n*0,3 + 2*0,7 = 18,2 n = 4
CTPT anken l C4H8.
Vỡ khi cng HBr cho sn phm hu c duy nht nờn chn A

Gii nhanh bi toỏn phn ng cng

9


Bài 6: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một ankin. Tỉ khối của X đối với H2 là 4,8.
Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni tạo hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2
và có tỉ khối so với H2 là 8. Công thức phân tử của ankin là:
A. C2H2
B. C3H4
C. C4H6
D. C4H8
Bài giải:
M X 4,8 * 2 9,6

,

M Y 8 * 2 16

Coi số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)  mX = 9,6 gam
9,6 nY

Từ (2) ta có: 16 1  nY = 0,6 mol
Từ (1)  nH2 pư = 1 – 0,6 = 0,4 mol

tỉ khối so với H2 bằng 12,5. Cho hỗn hợp Y tác dụng với brom dư trong CCl 4
thấy có tối đa a gam brom phản ứng. Giá trị của a là
A. 24.
B. 16.
C. 32.
D. 48.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Vĩnh Phúc, năm học 2012 – 2013)
Bài 4: Tiến hành đime hóa 1 mol axetilen thu được hỗn hợp X. Trộn X với H 2
theo tỉ lệ 1:2 về số mol rồi nung nóng với bột Ni đến phản ứng hoàn toàn thu

Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

10


được hỗn hợp Y. Y làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 0,15 mol Br 2. Hiệu suất
phản ứng đime hóa là :
A. 70%.
B. 30%.
C. 85%.
D. 15%.
Bài 5: Cho 7,56 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm C 2H2 và H2 qua Ni đun nóng, thu
được hỗn hợp khí Y chỉ gồm 3 hiđrocacbon, tỷ khối của Y so với H 2 bằng 14,25.
Cho Y phản ứng hoàn toàn với dung dịch Br 2 dư. Khối lượng của Br2 đã tham
gia phản ứng là :
A. 24,0 gam.
B. 18,0 gam.
C. 20,0 gam.
D. 18,4 gam.
(Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Nam Định, năm học 2013 – 2014)

C. 0,3 mol
D. 0,25 mol
Bài 10: Hỗn hợp X gồm 3 khí C3H4, C2H2 và H2 cho vào bình kín dung tích 8,96
lít ở 00C, áp suất 1 atm, 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
Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

11


Bài 11(ĐH – CĐ khối A năm 2009): Hõn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối
so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so
với He là 5. Hiệu suất phản ứng hidro hóa là:
A. 25%
B. 20%
C. 50%
D.40%
Bài 12: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH4, C2H4, C2H2 và H2 có tỉ khối
đối với H2 là 7,3 đi chậm qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng ta thu được hỗn
hợp khí Y có tỉ khối so với H2 là 73/6. Số mol H2 đã tham gia phản ứng là:
A. 0,5 mol
B. 0,4 mol
C. 0,2 mol
D. 0,6 mol
Bài 13(ĐH – CĐ khối B năm 2009): 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 Y có

các bài toán. Sử dụng các cách làm này không khó nhưng học sinh phải biết
cách nhận dạng bài toán. Do đó việc nhận dạng và sử dụng thành thạo các
phương pháp này không những rèn luyện kĩ năng tính toán mà còn giúp học sinh
phát triển tư duy, giải quyết bài toán trong thời gian ngắn, phù hợp với câu trả
lời dưới dạng trắc nghiệm khách quan.
Với đối tượng nghiên cứu của đề tài chỉ là một mảng kiến thức tương đối
hẹp so với toàn bộ chương trình hoá học nhưng tôi hi vọng nó sẽ giúp ích cho
các em học sinh và các thầy cô giáo trong việc học giảng dạy phần hiđrocacbon.
Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

12


Trên đây là một số ý kiến của bản thân tôi.Những kinh nghiệm giải toán
này còn có thể áp dụng linh hoạt cho nhiều bài toán hữu cơ ở các chương tiếp
theo, tuy nhiên trong giới hạn đề tài tôi chỉ đề cập đến một số dạng tiêu biểu
trong phần hiđrocacbon mà các em hay gặp trong quá trình làm toán hoá. Rất
mong được sự đóng góp, bổ sung và sửa đổi của các thầy cô.
Xin chân thành cảm ơn !

Giải nhanh bài toán phản ứng cộng

13