133
133
Phơng pháp 12
Phơng pháp khảo sát tỷ lệ số mol CO
2
và H
2
O
I. C S CA PHNG PHP
Cỏc hp cht hu c khi t chỏy thng cho sn phm CO
2
v H
2
O. Da vo t l c
bit ca
2
2
CO
H O
n
n
hoc
2
2
CO
H O
V
V
trong cỏc bi toỏn t chỏy xỏc nh dóy ng ng, cụng thc

n n n
+
= = +

2
2
H O
CO
n
1
n
>
(
2 2
H O CO
n n
>
) k = 0 hyrocacbon l ankan (paraffin)
Cụng thc tng quỏt l C
n
H
2n+2

2
2
H O
CO
n
1
n

2
CO
n

b, Vi ankin hoc ankaien):
ankin
n
=
2
CO
n
-
2
H O
n

1. Vi cỏc hp cht cú cha nhúm chc
a, Ancol, ete
Gi cụng thc ca ancol l : C
n
H
2n + 2 2k m
(OH)
m
hay C
m
H
2n + 2 2k
O
m

+ − −
= = + >
khi và chỉ khi k = 0
⇒ Ancol no, mạch hở, có công thức tổng quát C
n
H
2n+2
O
m
và
ancol
n
=
2
H O
n
-
2
CO
n

b, Anđêhit, xeton
Gọi công thức của anđehit là : C
n
H
2n + 2 – 2k – m
(CHO)
m

Ta có phương trình đốt cháy

+ + +2
2
H O
CO
n
1
n
=
(
2 2
H O CO
n n
=
) khi và chỉ khi k = 0 và m = 1 ⇒ anđehit no, đơn chức, mạch
hở, công thức tổng quát là: C
n
H
2n + 1
CHO hay C
x
H
2x
O (x ≥ 1)
Tương tự ta có:
2
2
H O

 
 
 
O
2
→ (n + m)CO
2
+ (n + 1 – k)H
2
O

2
2
H O
CO
n
n 1 k n 1 k
n n m n m n m
+ − +
= = −
+ + +2
2
H O
CO
n
1
n

H O CO
n n
=
)⇒ este no, đơn chức, mạch hở, có công thức tổng quát là: C
n
H
2n + 1
COOH hay
C
x
H
2x
O
2
(x ≥ 2)
135
135
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP
Dạng 1: Khảo sát tỉ lệ số mol H
2
O và CO
2
cho từng loại hiđrocacbon:
Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO
2
và 0,132 mol H
2

n
= 0,022 mol

⇒
Số nguyên tử cacbon =
125
HC5
0,022
0,11
⇒=

Mặt khác, do tác dụng với khí Clo (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy
nhất nên công thức cấu tạo của X là : CH
3
CH
3
C CH
3

CH
3

⇒
Đáp án C.
Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon mạch hở X bằng O
2
vừa đủ. Dẫn toàn bộ sản phẩm

⇒
X là anken
⇒
Đáp án A 136
136
Ví dụ 3: Chia hỗn hợp 2 ankin thành 2 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:
A. 2,8 gam B. 3,2 gam C. 6,4 gam D. 1,4 gam
Giải:
⇒
Số mol ankin =
2
CO
n
-
OH
2
n

3
H
8
và C
4
H
10

thu được 6,16 gam CO
2
và 4,14 gam H
2
O. Số mol C
2
H
4
trong hỗn hợp X là
A. 0,09. B. 0,01. C. 0,08. D. 0,02.
Giải:
Hỗn hợp khí X gồm anken (C
2
H
4
) và các ankan, khi đốt cháy riêng từng loại hidrocacbon, ta có:
Ankan:
OH
2
n
-
2

= n
X
– n
ankan
= 2,24 : 22,4 – 0,09 = 0,01
⇒
Đáp án B.
Dạng 3: Khảo sát tỉ lệ số mol H
2
O và CO
2
cho từng loại dẫn xuất hiđrocacbon:

Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn m gam một rượu X thu được 1,344 lít CO
2
(đktc) và 1,44 gam H
2
O.
X tác dụng với Na dư cho khí H
2
có số mol bằng số mol của X. Công thức phân tử của X và giá
trị m lần lượt là
A. C
3
H
8
O
2
và 1,52. B. C
4

CO
n
<
OH
2
n
137
137
⇒
X là rượu no, có công thức tổng quát C
n
H
2n+2
O
m

n
X
=
OH
2
n
-
2
CO
n
= 0,02

- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ có CO
2
và hơi H
2
O) lần
lượt qua bình (l) đựng dung dịch H
2
SO
4
đặc, bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)
2
dư, thấy khối
lượng bình (l) tăng 2,16 gam, ở bình (2) có 7 gam kết tủa.
- Phần 2: Cho tác dụng hết với Na dư thì thể tích khí H
2
(đktc) thu được là bao nhiêu?
A. 2,24 lít. B. 0,224 lít. C. 0,56 lít. D. 1,12 lít
Giải:
Vì X tác dụng với Na giải phòng H
2

⇒
X là rượu hoặc axit.
OH
2
n
= 0,12 >
OH
2
n

2
==

⇒
Rượu thứ nhất là: CH
3
OH
⇒
X là 2 rượu no đơn chức
⇒
mol 0,025n
2
1
n
XH
2
==

V = 0,56 lít
⇒
Đáp án C.
Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 1,46 gam hỗn hợp 2 anđehit mạch hở đồng đẳng kế tiếp thu được
l,568 lít CO
2
(đktc) và 1,26 gam H
2
O. Công thức phân tử của hai anđehit lần lượt là
A. HCHO và CH
3
CHO B. CH