Trang chủ > Lớp 11 > Chuyên đề Hóa 11 (có đáp án) > Dạng 3: Phản ứng oxi hóa ankan - Chuyên đề Hóa 11

Dạng 3: Phản ứng oxi hóa ankan - Chuyên đề Hóa 11

A. Phương pháp giải & Ví dụ minh họa

Phản ứng đốt cháy có dạng ankan:

=> ankan khi cháy cho nCO2 < nH2O

nankan = nH2O – nCO2; nO2pu = nH2O + 1/2nCO2; mankan = mC + mH

* Nếu có hỗn hợp gồm gồm hai ankan:

CnH2n + 2: x mol

CmH2m + 2: y mol

Gọi công thức trung bình của hai ankan là:

: a mol (với ntb là số cacbon trung bình và a = x + y) n < ntb < m. Tìm n, m

- Có thể tính số mol hỗn hợp (x, y) dựa vào ntb và phương pháp đường chéo.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp X (đktc) gồm CH4, C2H6 và C3H8 thu được 4,48 lit khí CO2 (đktc) và m gam H2O. Tính giá trị của V.

Bài giải:

nX = 2,24/22,4 = 0,1 mol; nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol

nX = nH2O - nCO2 ⇒ nH2O = nCO2 + nX = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol

⇒ m = 0,3.18 = 5,4 (gam)

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 6 gam hỗn hợp X gồm hai ankhan cần hết 15,68 lít O2 (đktc). Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

Bài giải:

Vậy m = 40 gam

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 1 hidrocacbon A (là chất khí, đkc) rồi dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 chứa NaOH dư người ta thấy khối lượng bình I tăng 1,8g và khối lượng bình 2 tăng 3,52 gam. Xác định Công thức phân tử của A.

Bài giải:

Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng của H2O ⇒ nH2O = 1,8/18 = 0,1 mol

Khối lượng bình 2 tăng là khối lượng của CO2 ⇒ nCO2 = 3,52/44 = 0,08 mol

Nhận thấy: nCO2 < nH2O ⇒ hidrocacbon là ankan;

Số mol ankan là nankan = 0,1 – 0,08 = 0,02 mol

Phương trình phản ứng:


⇒ n = 0,08/0,02 = 4

Vậy công thức phân tử của A là: C4H10

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 6,8g hỗn hợp khí X gồm: ankan A và CH4, sản phẩm cháy dẫn vào bình 1 đựng P2O5 và bình 2 đựng 1000 ml Ba (OH)2 0,5M. Sau thí nghiệm khối lượng bình 1 tăng 12,6g.

a. Tìm công thức phân tử của A, biết VA: VCH4 = 2: 3.

b. Tính khối lượng các chất trong X.

c. Tính khối lượng muối tạo thành.

Bài giải:

Ta có: VA: VCH4 = 2: 3 ⇒ nA: nCH4 = 2x: 3x

Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng của H2O: nH2O = 12,6/18 = 0,7 mol

a. Gọi công thức phân tử của ankan là: CnH2n+2


CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

3x 6x

Ta có: (14n + 2).2x + 16.3x = 6,8 (1); (n + 1).2x + 6x = 0,7 (2)

Từ (1), (2) ⇒ x = 0,05 và nx = 0,15 ⇒ n = 3

Vậy Công thức phân tử của A là: C3H8

b. Khối lượng của mỗi an kan trong hỗn hợp X là:

mC3H8 = 2.0,05.44 = 4,4 gam

⇒ mCH4 = 6,8 – 4,4 = 2,4 gam

c. Số mol CO2 tạo thành là nCO2 = 2.0,15 + 3.0,05 = 0,45 mol

Số mol Ba (OH)2 là: nBa (OH)2 = 1.0,5 = 0,5 mol

⇒ chỉ tạo muối BaCO3

Khối lượng muối tạo thành: mBaCO3 = 0,45.197 = 88,65 gam

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hi đrocacbon 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. Công thức phân tử X là?

Bài giải:

nC = nCO2 = nBaCO3 = 29,55/197 = 0,15 mol

mgiảm = mBaCO3 - (mCO2 + mH2O) = 19,35 mol ⇒ mCO2 + mH2O = 10,2g

mH2O = 10,2 – 0,15.44 = 3,6 (gam)

⇒ nH2O = 3,6/18 = 0,2 mol

⇒ nH = 0,4 mol

nC: nH = 0,15: 0,4 = 3: 8 ⇒ Công thức phân tử là: C3H8

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Đốt cháy hiđrocacbon X, rồi hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba (OH)2 dư, thấy có 49,25 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm đi 32,85 gam. Công thức phân tử của X là?

A. C5H12 B. C2H6 C. C3H8 D. C4H10

Đáp án: A

nCO2 = nBaCO3 = 49,25/197 = 0,25 mol; mCO2 + mH2O = 49,25 – 32,85 = 16,4

mH2O = 16,4 – 0,25.44 = 5,4; nH2O = 5,4/18 = 0,3 mol; nH2O > nCO2 ⇒ X là ankan;

Công thức phân tử của X là: CnH2n+2; n = 0,25/0,05 = 5⇒ X: C5H12

Bài 2: Khi đốt cháy hoàn toàn 7,84 lít hỗn hợp khí gồm CH4, C2H6, C3H8 (đktc) thu được 16,8 lít khí CO2 (đktc) và x gam H2O. Giá trị của x là?

A. 6,3. B. 13,5. C. 18,0. D. 19,8.

Đáp án: D

nH2O = nCO2 + nhh = 16,8/22,4+ 7,84/22,4 = 1,1 mol ⇒ x = 1,1.18 = 19,8 gam

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít hỗn hợp gồm C2H6 và C3H8 (đkc) rồi cho sản phẩm cháy đi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch nước vôi trong có dư thì thấy khối lượng bình 1 tăng m gam, bình 2 tăng 2,2 gam. m=?

A. 3,5 B. 4,5 C. 5,4 D. 7,2

Đáp án: B

m = (4,48/22,4+ 2,2/44).18= 4,5 gam

Bài 4: Đốt cháy hết 2,24 lít ankan X (đktc), dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dd nước vôi trong dư thấy có 40g kết tủa. Công thức phân tử của X là?

A. C2H6 B. C4H10 C. C3H6 D. C3H8

Đáp án: B

Công thức phân tử của X là CnH2n+2; n = nCO2 /nX = 4

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,56 lit butan (đktc) và cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 400ml dd Ba (OH)2 0,2M. Số gam kết tủa tạo thành:

A. 9,85g B. 9,98g C. 10,4g D.11,82g

Đáp án: D

nC4H10 = 0,56/22,4 = 0,025 mol ⇒ nCO2 = 4.0,025 = 0,1 mol; nH2O = 5.0,025 = 0,125 mol; T = nOH-/nCO2 = 0,16/0,1 = 1,6

⇒ tạo ra 2 muối; nCO32- = 0,06

⇒ mCaCO3 = 0,06.197 = 11,82 gam

Bài 6: Đốt cháy hết 2,24 lít ankan X (đktc), dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong dư thấy có 40g kết tủa. Công thức phân tử của X?

A. C2H6 B. C4H10 C. C3H6 D. C3H8

Đáp án: B

Công thức phân tử của X là CnH2n+2; n = nCO2 /nX = 4

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn một hi đrocacbon 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-đimetylprotan B. etan

C. 2-metylpropan D. 2- metylbutan

Đáp án: A

nH2O > nCO2 ⇒ X là ankan

X có công thức phân tử là CnH2n+2

nX = nH2O - nCO2 = 0,132 – 0,11 = 0,022 (mol)

⇒ 0,022n = 0,11 ⇒ n = 5 ⇒ CTPT: C5H12

C5H12 tác dụng với khí Clo thu được sản phẩm hữu cơ duy nhất nên công thức phân tử của X là:

Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 9,9 gam nước. Thể tích không khí (dktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên niên trên là?

A. 70,0 lít B. 78,4 lít C. 84,0 lít D. 56,0 lít.

Đáp án: A

nCO2 = 7,84/22,4 - 0,35 mol; nH2O = 9,9/18 = 0,55 mol

Bảo toàn nguyên tố O:

2nO2 = 2nCO2 + nH2O ⇒ nO2 = 0,625 mol ⇒ VO2 = 0,625.22,4 = 14 lit

Vì oxi chiếm 1/5 Vkk ⇒ Vkk = 5.14 = 70 (lít)