Bài tập đốt cháy hợp chất hữu cơ lớp 9

Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt NamKhóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Hoá học [Thầy Vũ Khắc Ngọc]hữu cơĐốt cháy hỗn hợpĐỐT CHÁY HỖN HỢP CHẤT HỮU CƠ[TÀI LIỆU BÀI GIẢNG]Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌCĐây là tàiliệu tóm lượccác kiến thức đi kèm với bài giảngPhương“pháp giải toán đốt cháy hỗn hợp hữu cơ [Phần2]” thuộc Khóa họcluyện thi THPT quốc gia PENM: Môn Hóa học [Thầy Vũ Khắc Ngọc]tại website Hocmai.vn.m tàiĐể có thể nắm vững kiến thức phầnP“hương pháp giải toánđốt cháy hỗn hợp hữu ơc”, Bạn cần kết hợp xeliệu cùng vớibài giảng ynà.II. Các phương pháp giải đặctrưng 1, Phương pháp bảo toànnguyên tố *] Dấu hiệu:- Khi mọi số liệu đều dưới dạng V/nDùng V/n đó làm hệ số các chất trong phương trình phản ứng rồi bảo toàn- Khi đề bài cho/hỏi O2 trong phản ứng đốt cháybảo toàn nguyên tố O*] Chú ý: - Đốt cháy hợp chất hữu cơ [Na/K]  nC hchc[] nCO nNa CO K CO223- Đốt cháy hợp chất hữu cơ [N] trong không khí [N2, O2] nN2 sau phản ứng = nN spc2[]nN kk2[ ]2, Phương pháp bảo toàn khối lượng*] Dấu hiệu: Khi đề bài cho số liệu dạng khối lượng đổi thành số mol được/không biểu diễn thành phươngtrình được*] 2 quan hệ Bảo toàn khối lượng: - Cho phản ứng: mtrc pumsau pu- Cho chất/ hỗn hợp: m chất/hh = mcac tp3, Phương pháp trung bình: *]Dấu hiệu: Đề bài cho nhhVí dụ 1: Cho hỗn hợp A gồm 0,1 mol etilenglicol và 0,2 mol X [C, H, O]. Đốt cháy A cần 21,28 lít khí O 2[đktc]. Sau phản ứng thu được 35,2 gam khí CO2 và 19,8 gam H2O. Công thức phân tử của X là:A. C3H8O3B. C3H8O2C. C3H6O2D. C2H6O2Hướng dẫnC H OC H O2x6y 2z 0,95O2 0,8CO2 1,1H O2Bảo toàn nguyên tố: C: 0,1.2 + 0,2x = 0,8  x = 3H: 0,1.6 + 0,2y = 1,1.2 y = 8O: 0,1.2 + 0,2z + 0,95.2 = 0,8.2 + 1,1 z = 3Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt NamKhóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Hoá học [Thầy Vũ Khắc Ngọc]hữu cơĐốt cháy hỗn hợpC3H8O3 Đápán AVí dụ 2: Hỗn hợp X gồm [axit axetic, axit fomic, axit oxalic]. Cho m[g] X tác dụng với NaHCO 3 dư thuđược 15,68 lít khí CO2 [đktc]. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m[g] X cần 8,96 lít khí O2 [đktc] thu được35,2g CO2 và y mol H2O. Giá trị của Y là:A. 0,6B. 0,8C. 0,2D. 0,3Hướng dẫn. [COOH H]   HCO3 CO2 H O20,7 0,7. Bảo toàn O cho phản ứng: hỗn hợp + O2 CO2 + H2OnO hh[ ]  2.0,4  2.0,8y2.0,7 y 0,6Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm [CH3OH, CH2=CH-CH2OH, C2H4[OH]2, C3H5[OH]3]. Cho 25,4 gam hỗn hợpX tác dụng với Na dư thu được 5,6 lít khí H2 [đktc]. Mặt khác, đốt cháy 25,4 gam X thu được a mol CO2và 27gam H2O. Giá trị của a là:A. 1,25B. 1C. 1,4D. 1,2Hướng dẫn1 H2 Na. OH20,5 0,25. Bảo toàn khối lượng cho hỗn hợp: mhh = mC + mH + mO25,4 = 12a + 2. a 1,2+ 16.0,5Đáp án DVí dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn 22,4 gam hợp chất hữu cơ A gồm [C, H, O] cần 15,68 lít khí O 2 [54,6oC;2,4atm] thu được hỗn hợp sản phẩm [nCO :nH O 3:2]. Biết dA/ H2 < 30. Công thức phân tử của A là gì?22Hướng dẫn15,68 2,4Cách 1: nO .1,4mol22,4 1,2. Bảo toàn khối lượng cho phản ứng: A + O 2  CO2 + H2O 22,432.1,4 44nCO 18nH O  nCO 1,2molnCO 3  nH O2  222222 nH O  0,8mol2. Bảo toàn O cho phản ứng: nO A[ ] 2.1,4  2.1,2 0,8. Bảo toàn khối lượng cho A: mA = mC + mH + mOTổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2nO A[ ]  0,4molHocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt NamKhóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Hoá học [Thầy Vũ Khắc Ngọc]hữu cơĐốt cháy hỗn hợp22,4 = 12.1,2 + 2.0,8 + 16nO  nO A[ ]= 0,4molC H O:: 1,2:[2.0,8]:0,4  3:4:1[C H O3 4 ]n có M = 56n < 60 n=1C H O3nCO23C3    Ala C H[ 3nH O2 2HCách 2:44]nO voiMz4 40n16z  60C H O3 4Ví dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam hỗn hợp X gồm [CxHyCOOH, CxHyCOOCH3, CH3OH] thu được2,688 lít khí CO2 [đktc] và 1,8 gam H2O. Mặt khác, cho 2,76 gam X phản ứng vừa đủ với 30ml dung dịchNaOH 1M thu được 0,96 gam CH3OH. Công thức của CxHyCOOH là:A. C3H5COOHB. C2H5COOHC. C2H3COOHD. CH3COOHHướng dẫnCách 1: nCO  nC hh[2C H COOH2]     [x 1]a [x2]b c0,12[b a x ][     1 1]5Cách 2: Bảo toàn khối lượng cho phản ứng: hh + NaOH  CxHyCOONa + CH3OH + H2O2,76 + 0,03.40 = mmuối + 0,96 + mH O2 mmuối + mH 3O2=3g M muối = m 0,03100 nMC Hx y 33BTKLcho pu hhX: O2 CO2  H O22,7632nO  0,12.441,82Cách 3: nO  0,135mol2BaotoanO n: O hhX[]  2.0,135  2.0,120,1 nO hhX[ ]  0,07molBTKLchohonhop m: hh  mC mH mO2,76 12.0,122.0,1 16 nO  nO  0,07molaC H COOHxbC H COOCHx  bcCH OH3yyc3nNaOH0,03NaOH0,03nO hh[Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3  ab0,030,03CH OH gt3] 2a 2b c 0,07Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt NamKhóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Hoá học [Thầy Vũ Khắc Ngọc]hữu cơ  a0,01vab  0,02. mhh  [R45].0,01[R59].0,0232.0,01 2,76g  RĐốt cháy hỗn hợp27[C H2 5]Giáo viên: Vũ Khắc NgọcNguồn:Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4Hocmai.vn

- Trình bày đầy đủ các bước thiết lập CTPT

- Luyện tập các ví dụ thiết lập CTPT.

Bây giờ thầy sẽ đi vào bài tập tìm các công thức phân tử của hợp chất hữu cơ các em sẽ nắm rõ từ bài đầu đến các bài sau, sau đó nắm cách giải và cách hướng dẫn giải.

Bài 1: Chất hữu cơ chứa 3 nguyên tố C, H, O. Phần trăm khối lượng C và H lần lượt là 60%; 13,33%. Tìm công thức đơn giản của A?

A. C3H8O                         B. C3H8                       C. C2H6O                    D. C6H6O

Giải:

%mO = 100 – 60 – 13,33 = 26,67

\[\\ \frac{\%m_{C}}{12}:\frac{\%m_{H}}{1}:\frac{\%m_{O}}{16} \ \\ \\ =\frac{60}{12}:\frac{13,33}{1}:\frac{26,67}{16} \\ \\ =5:13,33:\frac{26,67}{16}=3:8:1\]

⇒ CTĐG: C3H8O

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 6g chất hữu cơ A thu được 8,8g CO2 và 3,6g H2O. Tìm công thức đơn giản của A?

Giải:

\[\\ n_{H_{2}O}=\frac{3,6}{18}=0,2 \ mol \Rightarrow n_{H}=0,4\]

\[\\ \Rightarrow m_{O \ [A]}=6-0,2 \times 12-0,2 \times 2 =3,2 \ g\]

\[\\ n_{O}=\frac{3,2}{16}=0,2 \ mol \\ \\ n_{C}:n_{H}:n_{O}= 0,2:0,4:0,2 = 1:2:1\]

⇒ CTĐG: CH2O

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 13,2g A chỉ thu được CO2 và H2O. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca[OH]2 dư thấy khối lượng bình tăng 37,3 g đồng thời xuất hiện 60g kết tủa và có tỉ khối hơi của A so với H2 = 44. Tìm công thúc phân tử A?

Giải:

+ Sản phẩm cháy gồm CO2 và H2O

+ m bình tăng = \[m_{CO_{2}}+m_{H_{2}O}\]

+ Khối lượng dung dịch tăng x[g]

\[m_{CO_{2}}+m_{H_{2}O}\] - m[kết tủa] = +x [g]

+ khối lượng dung dịch giảm x [g]

\[m_{CO_{2}}+m_{H_{2}O}\] - m[kết tủa] = -x [g]

Đặt: CO2 : t mol; H2O: p mol

\[m_{CO_{2}}+m_{H_{2}O}\] = 37,2 [g]

⇒ 44t + 18p = 37,2 [1]

CO2 + Ca[OH]2  \[\rightarrow\]   CaCO3↓ + H2O

t                           \[\rightarrow\]       t

\[n_{CaCO_{3}}=t=\frac{60}{100}=0,6 \ mol\]

Từ [1] ⇒ \[n_{H_{2}O}=p=0,6 \ mol\]

\[d\tfrac{A}{H_{2}}=44 \Rightarrow M_{A}=44 \times 2 = 88\]

⇒ mC = 12 x 0,6 = 7,2 g

     mH = 0,6 x 2 x 1 = 1,2 g

⇒ mO = 13,2 – 7,2 – 1,2 = 4,8 g ⇒ nO = 0,3

nC : nH : nO = 0,6 : 1,2 : 0,3

                     = 2 : 4 : 1

⇒ CTĐG: C2H4O ⇒ CTPT: [C2H4O]n

⇒ MA = 88 = 44n ⇒ n = 2

⇒ CTPT: C4H8O2

Bài 4: Đốt cháy 0,2 mol chất hữu cơ A thu được 26,4 g H2O và 2,24 lít N2 [đkc] và lượng CO2 cần dùng là 0,75 mol. Tìm công thức phân tử A?

Giải:

\[\left.\begin{matrix} n_{CO_{2}}=\dfrac{26,4}{44}=0,6 \ mol & \\ n_{H_{2}O}=\dfrac{12,6}{18}=0,7 \ mol & \\ n_{N_{2}}= 0,1 \ mol \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ & \end{matrix}\right\}\begin{matrix} C=\dfrac{n_{C}}{n_{A}}\\ \\ H=\dfrac{n_{H}}{n_{A}} \end{matrix}\]

\[\\ C=\frac{0,6}{0,2}=3 \\ \\ H =\frac{0,7 \times 2}{0,2}=7 \\ \\ N = 0,2\]

\[n_{O \[A]}+n_{O}\]đốt cháy \[=n_{O \[CO_{2}]}+n_{O \ [H_{2}O]}\]

\[\\ \Rightarrow n_{O \ [A]}=12+0,7-0,75 \times 2 = 0,4 \ mol\]

\[\Rightarrow O=\frac{n_{O}}{n_{A}}=\frac{0,4}{0,2}=2\]

⇒ CTPT = C3H7O2

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn A chỉ thu được CO2 và H2O. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua dung dịch Ca[OH]2 dư thấy có 60 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 24,6 gam. Khi hóa hơi 3,24 gam A thu được thể tích bằng thể tích của 0,64 gam O2 [đkc]. Tìm công thức phân tử của A?

Giải:

Ca[OH]2 dư: \[n_{CO_{2}}=n_{CaCO_{3}\downarrow}=\frac{60}{100}=0,6 \ mol\]

\[\\ -24,6 =m_{CO_{2}}+m_{H_{2}O}-m\downarrow \\ \\ \Leftrightarrow -\ 24,6 =44 \times 0,6 + 18t -60 \\ \\ \Rightarrow n_{H_{2}O}=t=0,5 \ mol \\ \\ n_{3,2 g \ A}=n_{0,6g \ O_{2}} \\ \\ n_{A}=\frac{0,64}{32}=0,02 \ mol \\ \\ \Rightarrow M_{A}=\frac{3,24}{30,02}=162 \\ \\ n_{A \ d/c}=\frac{16,2}{162}=0,1 \ mol \\ \\ C=\frac{n_{CO_{2}}}{n_{A}}=6 ; \ H=\frac{1}{0,1}=10\]

Ta có: 162 + 6 x 12 + 10 x 1 + 16 x z ⇒ z = 5

⇒ CTPT: C6H10O5

Bài 6: Khi phân tích chất hữu cơ A thu được phần trăm khối lượng: C, H, N, O lần lượt là: 32%; 6,66%; 18,66%; 42,66%. Biết MA < 100. Tìm công thức phân tử A?

Giải:

\[\\ \ \ \frac{32}{12}:\frac{6,66}{1}:\frac{18,66}{14}:\frac{42,66}{16}\]

= 2 :      5     :        1    :        2

⇒ CTĐG: C2H5NO2

CTPT: \[M_{[C_{2}H_{5}NO_{2}]_{n} }< 100\]

⇒ 75n < 100

⇒ n < 1,3

⇒ n = 1

⇒ CTPT: C2H5NO2

Bài 7: Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ A có CTPT C2H6O2 và B: C3H8O2. \[d\tfrac{X}{H_{2}}=35,2\]. Phần trăm số mol A, B lần lượt là?

Giải:

A: C2H6O2: a mol

B: C3H8O2: b mol 

\[\\ \frac{\overline{M_{X}}}{2}=35,2 \Rightarrow \overline{M}_{X}=35,1 \times 2=70,4 \\ \\ \left.\begin{matrix} 70,4 =\dfrac{62a+76b}{a+b} \\ 1=a+b \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\right\} \begin{matrix} a= 0,4 \ mol \\ b= 0,6 \ mol \end{matrix}\]

Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hai hydrocacbon có CTPT hơn nhau 1 [-CH2-] thu được 0,95 mol CO2 và 0,75 mol H2O. Tìm công thức phân tử 2 hydrocacbon.

Giải:

\[\\ \overline{C}=\frac{n_{CO_{2}}}{n_{hh}}=\frac{0,95}{0,2}=4,75 \\ \\ n_{H_{2}O}=0,75 \Rightarrow n_{H}=1,5 \\ \\ \overline{H}=\frac{n_{H}}{n_{hh}}=\frac{1,5}{0,2}=7,5 \\ \\ \\ 4 < \overline{C}=4,75 < 5 \\ \\ 6 < \overline{C}=7,5