Trắc nghiệm Bài 25. Phản ứng crackinh ankan - Hóa 11

Đề bài

Câu 1 :

Crackinh hiđrocacbon X thu được hỗn hợp sản phẩm gồm metan, etan, eten, propan, propen, but-1-en và but-2-en. X là:

  • A

    butan      

  • B

    pentan   

  • C

    propan             

  • D

    hexan

Quảng cáo
decumar
Câu 2 :

Khi crackinh hoàn toàn một ankan X thu được hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng 29. Công thức phân tử của X là:

  • A

    C6H14.   

  • B

    C3H8.    

  • C

    C4H10.  

  • D

    C5H12

Câu 3 :

Khi crackinh một ankan khí ở điều kiện thường thu được một hỗn hợp gồm ankan và anken trong đó có hai chất X và Y có tỉ khối so với nhau là 1,5. Công thức của X và Y là

  • A

    C2H6 và C3H8        

  • B

    C4H8 và C6H12

  • C

    C2H4 và C3H6 

  • D

    C3H8 và C5H6

Câu 4 :

Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng 12. Công thức phân tử của X là :

  • A

    C6H14.         

  • B

    C3H8.            

  • C

    C4H10.        

  • D

    C5H12.

Câu 5 :

Đề hiđro hóa hoàn toàn hỗn hợp X gồm etan và propan có tỉ khối hơi so với hiđro là 19,2 ta thu được hỗn hợp Y gồm eten và propen. Thành phần % theo thể tích của eten và propen trong Y lần lượt là:

  • A

    20% và 80%       

  • B

    40% và 60%

  • C

    50% và 50%            

  • D

    60% và 40%

Câu 6 :

Crackinh 40 lít n-butan thu được 56 lít hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần n-butan chưa bị crackinh (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Hiệu suất phản ứng tạo ra hỗn hợp A là :

  • A

    40%.            

  • B

    20%.      

  • C

    80%.             

  • D

    60%.

Câu 7 :

Crackinh 1 ankan A thu được hỗn hợp sản phẩm B gồm 5 hiđrocacbon có khối lượng mol trung bình là 36,25 gam/mol, hiệu suất phản ứng là 60%. Công thức phân tử của A là :

  • A

    C4H10.        

  • B

    C5H12.         

  • C

    C3H8.             

  • D

    C2H6.

Câu 8 :

Crackinh  m gam n-butan thu được hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị crackinh. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H2O và 17,6 gam CO2. Giá trị của m là

  • A

    5,8.       

  • B

    11,6.    

  • C

    2,6.    

  • D

    23,2.

Câu 9 :

Crackinh 5,8 gam C4H10 được hỗn hợp khí X. Khối lượng H2O thu được khi đốt cháy hoàn toàn X là:

  • A

    9 gam        

  • B

    4,5 gam    

  • C

    36 gam     

  • D

    18 gam

Câu 10 :

Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa một hiđrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng của metan thu được một hỗn hợp gồm H2 và 3 hiđrocacbon N, P, Q. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí N hoặc P, hoặc Q đều thu được 17,92 lít CO2 và 14,4 gam H2O (thể tích các khí ở đktc). Công thức cấu tạo của M là

  • A

    CH3-CH2-CH2-CH2-CH3                 

  • B

    CH3-CH2-CH(CH3)2

     

  • C

    CH3-CH(CH3)

  • D

    CH3-CH2-CH2-CH3

Câu 11 :

Crackinh hoàn toàn 6,6 gam propan được hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon. Dẫn toàn bộ X qua bình đựng 400 ml dung dịch brom a mol/l thấy khí thoát ra khỏi bình có tỉ khối so metan là 1,1875. Giá trị a là :

  • A

    0,5M.     

  • B

    0,25M.     

  • C

    0,175M.   

  • D

    0,1M.

Câu 12 :

Crackinh n-butan thu được 35 mol hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị crackinh. Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Cho A qua bình nước brom dư thấy còn lại 20 mol khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thu được x mol CO2. Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A và giá trị của x là

  • A

    57,14%; 70.      

  • B

    75,00%; 80.               

  • C

    57,14%; 80.   

  • D

    75,00%; 70.

Câu 13 :

Cho etan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được một hỗn hợp X gồm etan, etilen, axetilen và H2. Tỉ khối của hỗn hợp X đối với etan là 0,4. Nếu cho 0,4 mol hỗn hợp X qua dung dịch Br2 dư thì số mol Br2 đã phản ứng là

  • A

    0,24 mol.               

  • B

    0,16 mol.         

  • C

    0,40 mol.

  • D

    0,32 mol.

Câu 14 :

Cho 224,00 lít metan (đktc) qua hồ quang được V lít hỗn hợp A (đktc) chứa 12% C2H2 ;10% CH4 ; 78% H2 (về thể tích). Giả sử chỉ xảy ra 2 phản ứng :

2CH4 $\xrightarrow{{}}$ C2H2  +  3H2           (1)

CH4 $\xrightarrow{{}}$ C  +  2H2                    (2)

Giá trị của V là :

  • A

    407,27.     

  • B

    448,00.                   

  • C

    520,18.    

  • D

    472,64.

Câu 15 :

Thực hiện phản ứng crackinh m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm các hiđrocacbon. Dẫn hỗn hợp A qua bình nước brom có hòa tan 6,4 gam brom. Nước brom mất màu hết, có 4,704 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm các hiđrocacbon thoát ra. Tỉ khối hơi B so với hiđro bằng 117/7 . Giá trị của m là:

  • A

    8,7 gam        

  • B

    5,8 gam     

  • C

    6,96 gam            

  • D

    10,44gam

Câu 16 :

Thực hiện phản ứng crackinh hoàn toàn m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon. Cho hỗn hợp A qua dung dịch nước brom có hòa tan 11,2 gam Br2, brom bị mất màu hoàn toàn và có 2,912 lít khí (đktc) thoát ra khỏi bình brom, khí này có tỉ khối so với CO2 bằng 0,5. Giá trị của m là

  • A

    5,22 gam       

  • B

    5,8 gam        

  • C

    6,96 gam     

  • D

    4,64 gam

Câu 17 :

Hỗn hợp khí gồm etan và propan có tỉ khối so với hiđro là 20,25 được nung trong bình với chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hiđro hóa. Sau 1 thời gian thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với hiđro là 16,2 gồm các ankan, anken và hiđro. Tính hiệu suất phản ứng đề hiđro hóa biết rằng tốc độ phản ứng của etan và propan là như nhau?

  • A

    30%       

  • B

    50%          

  • C

    25%              

  • D

    40%

Câu 18 :

Cracking 8,8 gam propan trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp Y gồm CH4, C2H4, C3H6, H2 và C3H8 ( biết có 90% C3H8 đã phản ứng). Nếu cho hỗn hợp Y qua nước brom dư thì còn lại hỗn hợp Z có tỉ khối so với H2 bằng 7,3. Xác định khối lượng hiđrocacbon có khối lượng mol phân tử nhỏ nhất trong Z?

  • A
    1,92 g
  • B
    0,88 g
  • C
    0,96 g
  • D
    1,76 g
Câu 19 :

Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa một ankan thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 20 (hiệu suất phản ứng đehiđro hóa đạt 80%). Thêm 6,6 gam propan vào a gam hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y. Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y cần dùng vừa đủ 397,6 lít không khí (đktc) (giả thiết không khí chứa 20% O2, 80% N2). Giá trị của a là:

  • A
    25,2 gam
  • B
    21,6 gam
  • C
    23,76 gam
  • D
    28,8 gam
Câu 20 :

Cracking V lít butan thu được hỗn hợp X gồm 5 hiđrocacbon. Trộn hỗn hợp X với H2 với tỉ lệ thể tích 3: 1 thu được hỗn hợp khí Y, dẫn Y qua xúc tác Ni, đun nóng sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Z gồm 4 hiđrocacbon có thể tích giảm 25% so với Y. Z không có khả năng làm nhạt màu dung dịch brom. Hiệu suất phản ứng cracking butan là:

  • A
    50%
  • B
    80%
  • C
    75%
  • D
    25%
Câu 21 :

Cracking m gam butan thu được hỗn hợp X gồm 5 hiđrocacbon có khối lượng mol trung bình là 116/3, trong đó tổng khối lượng các ankan là 162 gam và butan dư chiếm 71,60% về khối lượng các ankan. Giá trị của m là:

  • A
    232 gam
  • B
    261 gam
  • C
    203 gam
  • D
    290 gam
Câu 22 :

Hỗn hợp X gồm một ankan và 2,24 lít khí Cl2 (đktc). Chiếu ánh sáng qua X thu được 4,26 gam hỗn hợp Y gồm hai dẫn xuất (mono và điclo với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3) ở thể lỏng và 3,36 lít hỗn hợp khí Z (đktc). Cho Z tác dụng với NaOH vừa đủ thu được dung dịch có thể tích 200 ml và tổng nồng độ mol của các muối tan là 0,6M. Tên gọi của ankan và % thể tích của ankan đó trong hỗn hợp X lần lượt là:

  • A
    etan; 33,33%.  
  • B
    etan; 50%.  
  • C
    propan; 33,33%.  
  • D
    propan; 50%.
Câu 23 :

Hỗn hợp khí X gồm etan và propan có tỉ khối so với hiđro là 20,25 được nung trong bình kín với chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hiđro hóa. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối hơi so với H2 là 16,2 gồm ankan, anken và hiđro. Biết rằng tốc độ phản ứng của etan và propan là như nhau, hiệu suất phản ứng đề hiđro hóa là:

  • A
    25%.
  • B
    30%.
  • C
    40%.
  • D
    50%.
Câu 24 :

Tiến hành nhiệt phân hỗn hợp X gồm butan và heptan (tỉ lệ 1:2 về số mol) thì thu được hỗn hợp Y (giả sử chỉ xảy ra phản ứng cracking ankan với hiệu suất 100%). Khối lượng mol trung bình của Y là:

  • A
    MY = 43  
  • B
    25,8 ≤ MY ≤ 32  
  • C
    25,8 ≤ MY ≤ 43 
  • D
    32 ≤ MY ≤ 43  
Câu 25 :

Cracking m gam n-butan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H2, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị cracking. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H2O. Giá trị của m là:

  • A
    5,8.
  • B
    11,6.
  • C
    2,6.
  • D
    23,2.
Câu 26 :

Tiến hành cracking và tách hiđro ankan X thu được hỗn hợp Y gồm có 6 chất gồm ankan, anken, H2 và ankan dư. Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y trong khí oxi thu được sản phẩm cháy. Dẫn sản phẩm cháy qua dung dịch nước vôi trong dư thấy xuất hiện 40 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 13,4 gam so với ban đầu. Công thức ankan X là

  • A

     C4H10

  • B

    C5H12

  • C

    C6H14

  • D

    C7H16

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Crackinh hiđrocacbon X thu được hỗn hợp sản phẩm gồm metan, etan, eten, propan, propen, but-1-en và but-2-en. X là:

  • A

    butan      

  • B

    pentan   

  • C

    propan             

  • D

    hexan

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Số C trong X = số C của ankan ít C nhất + số C của anken nhiều C nhất (không có phản ứng đề hiđro hóa)

Lời giải chi tiết :

Trong hỗn hợp sản phẩm thu được anken nhiều C nhất là C4H8 và ankan ít C nhất là CH4

=> hiđrocacbon X có 5C và đó là pentan C5H12

Câu 2 :

Khi crackinh hoàn toàn một ankan X thu được hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng 29. Công thức phân tử của X là:

  • A

    C6H14.   

  • B

    C3H8.    

  • C

    C4H10.  

  • D

    C5H12

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Crackinh hoàn toàn thu được hỗn hợp Y, MY = 58 nên sẽ có 1 chất có M lớn hơn 58 và 1 chất có M nhỏ hơn.

Lời giải chi tiết :

Crackinh hoàn toàn thu được hỗn hợp Y, MY = 58 nên sẽ có 1 chất có M lớn hơn 58 và 1 chất có M nhỏ hơn.

Xét 4 đáp án chỉ có C6H14 mới tạo ra sản phẩm có M lớn hơn 58

(Nếu là C5H12 có M = 72, crackinh ra cả 2 sản phẩm đều có M nhỏ hơn hoặc bằng 58 => không thỏa mãn)

Câu 3 :

Khi crackinh một ankan khí ở điều kiện thường thu được một hỗn hợp gồm ankan và anken trong đó có hai chất X và Y có tỉ khối so với nhau là 1,5. Công thức của X và Y là

  • A

    C2H6 và C3H8        

  • B

    C4H8 và C6H12

  • C

    C2H4 và C3H6 

  • D

    C3H8 và C5H6

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Ankan ở thể khí là những ankan có số nguyên tử C ≤ 4. Nhưng CH4 và C2H6 không cho phản ứng crackinh, chỉ có C3H8 và C4H10 có khả năng crackinh

Xét từng TH C3H8 và C4H10

Lời giải chi tiết :

Ankan ở thể khí là những ankan có số nguyên tử C ≤ 4. Nhưng CH4 và C2H6 không cho phản ứng crackinh, chỉ có C3H8 và C4H10 có khả năng crackinh

Với C3H8: C3H8   $\xrightarrow{crackinh}$ CH4 + C2H6

Ta có: \({{d}_{{{C}_{2}}{{H}_{6}}/C{{H}_{4}}}}\) = 30/16 = 1,875  > 1,5 (loại)

Với C4H10:    

C4H10 $\xrightarrow{{}}$ CH4 + C3H6

C4H10 $\xrightarrow{{}}$ C2H6 + C2H4

Ta thấy trong các đáp án chỉ có C3H6 và C2H4 là cặp nghiệm sinh ra từ phản ứng crackinh C4H10 và thỏa mãn điều kiện:  ${{d}_{{{C}_{3}}{{H}_{6}}/{{C}_{2}}{{H}_{4}}}}$= 42/28 = 1,5 (đúng)

Câu 4 :

Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng 12. Công thức phân tử của X là :

  • A

    C6H14.         

  • B

    C3H8.            

  • C

    C4H10.        

  • D

    C5H12.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+) Bảo toàn khối lượng: 

${{m}_{X}}={{m}_{Y}}\,\to \,{{n}_{X}}{{M}_{X}}={{n}_{Y}}{{\overline{M}}_{Y}}~\to {{M}_{X}}=\frac{{{\text{n}}_{\text{Y}}}.{{\overline{M}}_{Y}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=\frac{\text{3}{{\text{n}}_{\text{X}}}.{{\overline{M}}_{Y}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=3.{{\overline{M}}_{Y}}$

Lời giải chi tiết :

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

${{m}_{X}}={{m}_{Y}}\,\to \,{{n}_{X}}{{.M}_{X}}={{n}_{Y}}{{\overline{M}}_{Y}}~\to {{M}_{X}}=\frac{{{\text{n}}_{\text{Y}}}.{{\overline{M}}_{Y}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=\frac{\text{3.}{{\text{n}}_{\text{X}}}.{{\overline{M}}_{Y}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=3.{{\overline{M}}_{Y}}$

=> X là C5H12

Câu 5 :

Đề hiđro hóa hoàn toàn hỗn hợp X gồm etan và propan có tỉ khối hơi so với hiđro là 19,2 ta thu được hỗn hợp Y gồm eten và propen. Thành phần % theo thể tích của eten và propen trong Y lần lượt là:

  • A

    20% và 80%       

  • B

    40% và 60%

  • C

    50% và 50%            

  • D

    60% và 40%

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+) Số mol C2H4 và C3H6 sinh ra bằng số mol C2H6 và C3H8 phản ứng

+) Giả sử lấy 1 mol X

Gọi nC2H6 = a mol => nC3H8 = (1 – a) mol

+) Từ ${{\bar{M}}_{X}}$ => a

Lời giải chi tiết :

C2H6 → C2H4 + H2

C3H8 → C3H6 + H2

=> số mol C2H4 và C3H6 sinh ra bằng số mol C2H6 và C3H8 phản ứng

=> phần trăm số mol 2 chất trong Y bằng phần trăm 2 chất tương ứng trong X

Giả sử lấy 1 mol X

Gọi nC2H6 = a mol => nC3H8 = (1 – a) mol

${{\bar{M}}_{X}}=\frac{30a+44.(1-a)}{1}=19,2.2\,\,=>\,\,a=0,4$

=> %VC2H4= %VC2H6  = 0,4/1. 100% = 40%

      %VC3H6= %VC3H8 = 100% - 40% = 60%

Câu 6 :

Crackinh 40 lít n-butan thu được 56 lít hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần n-butan chưa bị crackinh (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Hiệu suất phản ứng tạo ra hỗn hợp A là :

  • A

    40%.            

  • B

    20%.      

  • C

    80%.             

  • D

    60%.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+) VC4H10 phản ứng = Vtăng = x lít

Lời giải chi tiết :

Gọi VC4H10 phản ứng = x lít => Vtăng = x lít

=> Vhh A = 40 + x = 56 => x = 16

Hiệu suất phản ứng tạo ra hỗn hợp A là : $H=\frac{16}{40}.100\%=40\%$.

Câu 7 :

Crackinh 1 ankan A thu được hỗn hợp sản phẩm B gồm 5 hiđrocacbon có khối lượng mol trung bình là 36,25 gam/mol, hiệu suất phản ứng là 60%. Công thức phân tử của A là :

  • A

    C4H10.        

  • B

    C5H12.         

  • C

    C3H8.             

  • D

    C2H6.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+)  nankan phản ứng = nkhí tăng

+) nhh B = nA + nkhí tăng

+) bảo toàn khối lượng ta có :${{m}_{A}}=\text{ }{{m}_{B}}~<=>{{n}_{A}}.{{M}_{A}}=\text{ }{{n}_{B}}.{{\overline{M}}_{B}}\,\,=>\,\,{{M}_{A}}=\frac{{{\text{n}}_{B}}{{\overline{M}}_{B}}}{{{\text{n}}_{A}}}$ 

Lời giải chi tiết :

Giả nankan ban đầu = 1 mol

H = 60% => nankan phản ứng = 0,6 mol => nkhí tăng = 0,6 mol

=> nhh B = nA + nkhí tăng = 1 + 0,6 = 1,6 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

${{m}_{A}}=\text{ }{{m}_{B}}~<=>{{n}_{A}}.{{M}_{A}}=\text{ }{{n}_{B}}.{{\overline{M}}_{B}}\,\,=>\,\,{{M}_{A}}=\frac{{{\text{n}}_{B}}{{\overline{M}}_{B}}}{{{\text{n}}_{A}}}=\frac{1,6.36,25}{1}=58\,\,gam/mol$ 

Vậy CTPT của ankan A là C4H10

Câu 8 :

Crackinh  m gam n-butan thu được hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị crackinh. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H2O và 17,6 gam CO2. Giá trị của m là

  • A

    5,8.       

  • B

    11,6.    

  • C

    2,6.    

  • D

    23,2.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+) Đốt cháy hỗn hợp A thu được số mol CO2 và H2O giống như đốt cháy n-butan ban đầu

+) Bảo toàn C và H: m =  mC + mH

Lời giải chi tiết :

nCO2 = 0,4 mol; nH2O = 0,5 mol

Đốt cháy hỗn hợp A thu được số mol CO2 và H2O giống như đốt cháy n-butan ban đầu

Bảo toàn C và H: m =  mC + mH = 0,4 + 0,5.2 = 5,8

Câu 9 :

Crackinh 5,8 gam C4H10 được hỗn hợp khí X. Khối lượng H2O thu được khi đốt cháy hoàn toàn X là:

  • A

    9 gam        

  • B

    4,5 gam    

  • C

    36 gam     

  • D

    18 gam

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+) Đốt cháy hỗn hợp X cũng giống như đốt cháy C4H10 đều thu được số mol CO2 và H2) như nhau

+) Bảo toàn nguyên tố H: nH2O = 5.nC4H10

Lời giải chi tiết :

nC4H10 = 0,1 mol

Đốt cháy hỗn hợp X cũng giống như đốt cháy C4H10 đều thu được số mol CO2 và H2) như nhau

Bảo toàn nguyên tố H: nH2O = 5.nC4H10 = 0,5 mol

=> mH2O = 0,5.18 = 9 (g)

Câu 10 :

Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa một hiđrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng của metan thu được một hỗn hợp gồm H2 và 3 hiđrocacbon N, P, Q. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí N hoặc P, hoặc Q đều thu được 17,92 lít CO2 và 14,4 gam H2O (thể tích các khí ở đktc). Công thức cấu tạo của M là

  • A

    CH3-CH2-CH2-CH2-CH3                 

  • B

    CH3-CH2-CH(CH3)2

     

  • C

    CH3-CH(CH3)

  • D

    CH3-CH2-CH2-CH3

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+) nH2O = nCO2   => hiđrocacbon đốt cháy là anken

CnH2n + O2 → nCO2 + nH2O

+) Từ số mol CO2 => tính n => CTPT của anken 

+) Khi đốt cháy N hoặc P hoặc Q đều cho số mol CO2 và H2O giống nhau

CH3-CH2-CH2-CH3  (1) 

CH3-CH(CH3)-CH3  (2)

+) Trong 2 đồng phân trên chỉ có (1) tách hiđro cho 3 sản phẩm là đồng phân của nhau

Lời giải chi tiết :

nN = 0,2mol;  nCO2 = 0,8 mol ; nH2O = 0,8 mol

Ta thấy: nH2O = nCO2   => hiđrocacbon N là anken

CnH2n + O2 → nCO2  + nH2O

  0,2                    0,8

=> 0,2n = 0,8   => n = 4  => anken là C4H8

=> N, P, Q là các đồng phân của nhau và cùng CTPT là C4H8

CH3-CH2-CH2-CH3    (1)                     CH3-CH(CH3)-CH3  (2)

Trong 2 đồng phân trên chỉ có (1) tách hiđro cho 3 sản phẩm là đồng phân của nhau

CH3-CH2-CH2-CH3  à CH3-CH=CH-CH3   + H2

                                         (cis-trans)

CH3-CH2-CH2-CH3  à  CH2=CH-CH2-CH3  + H2

Câu 11 :

Crackinh hoàn toàn 6,6 gam propan được hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon. Dẫn toàn bộ X qua bình đựng 400 ml dung dịch brom a mol/l thấy khí thoát ra khỏi bình có tỉ khối so metan là 1,1875. Giá trị a là :

  • A

    0,5M.     

  • B

    0,25M.     

  • C

    0,175M.   

  • D

    0,1M.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+) ${{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}={{n}_{C{{H}_{4}}}}={{n}_{{{C}_{2}}{{H}_{4}}}}$

+) Sau khi qua bình đựng brom khí thoát ra khỏi bình có  nên ngoài CH4 còn có C2H4 dư.

+) Từ $\bar{M}=19$ => a

+) nC2H4 phản ứng với Br2 = nBr2 

Lời giải chi tiết :

Các phản ứng xảy ra :

            C3H8 $\xrightarrow{{}}$   CH4    +    C2H4 (1)

            C2H4     +    Br2   $\xrightarrow{{}}$  C2H4Br2             (2)

Theo (1) và giả thiết ta có : ${{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}={{n}_{C{{H}_{4}}}}={{n}_{{{C}_{2}}{{H}_{4}}}}=\frac{6,6}{44}=0,15\,\,mol$

Sau khi qua bình đựng brom khí thoát ra khỏi bình có $\overline{M}=1,1875.16=19$ nên ngoài CH4 còn có C2H4 dư.

Gọi nC2H4 dư = a mol

$\bar{M}=\frac{16.0,15+28a}{0,15+a}=19\,\,=>\,\,a=0,05\,\,mol$

=> nC2H4 phản ứng với Br2 = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol => nBr2 = 0,1 mol

=> CM Br2 = $\frac{0,1}{0,4}=0,25M$

Câu 12 :

Crackinh n-butan thu được 35 mol hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị crackinh. Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Cho A qua bình nước brom dư thấy còn lại 20 mol khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thu được x mol CO2. Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A và giá trị của x là

  • A

    57,14%; 70.      

  • B

    75,00%; 80.               

  • C

    57,14%; 80.   

  • D

    75,00%; 70.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+) ∑nCH4, C2H6, H2 = ∑nC3H6, C2H4, C4H8

Gọi ${{n}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}\,\,pứ}}=a\,\,mol;\,\,{{n}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}\,\,dư}}=b\,\,mol\Rightarrow PT(*)$

+) nH2, CH4, C2H6 + nC4H10 dư = PT(**)

+) Bảo toàn C: nCO2 = 4.nC4H10

Lời giải chi tiết :

 Phương trình phản ứng :

C4H10 $\xrightarrow{{}}$ CH4 + C3H6     (1)

C4H10 $\xrightarrow{{}}$ C2H6 + C2H4         (2)

C4H10 $\xrightarrow{{}}$  H2 + C4H8     (3)

Từ phương trình phản ứng, ta thấy: ∑nCH4, C2H6, H2 = ∑nC3H6, C2H4, C4H8

Gọi ${{n}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}\,\,pứ}}={{n}_{(C{{H}_{4}},\,\,{{C}_{2}}{{H}_{6}},\,\,{{H}_{2}})}}={{n}_{({{C}_{3}}{{H}_{6}},\,\,{{C}_{2}}{{H}_{4}},\,\,{{C}_{4}}{{H}_{8}})}}=a\,\,mol\,;\,\,{{n}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}\,\,dư}}=b\,\,mol\Rightarrow {{n}_{A}}=2a+b\,\,=\,35\,\,(*)$

Khi cho hỗn hợp A qua bình dựng brom dư thì chỉ có C3H6, C2H4, C4H8 phản ứng và bị giữ lại trong bình chứa brom. Khí thoát ra khỏi bình chứa brom là H2, CH4, C2H6, C4H10 dư nên suy ra :

=> nH2, CH4, C2H6 + nC4H10 dư = a + b = 20  (**)

Từ (*) và (**) ta có : a = 15 và b = 5

$H=\frac{15}{15+5}.100\%=75\%$

Đốt cháy A cũng như đốt cháy lượng C4H10 ban đầu sẽ thu được lượng CO2 như nhau

Bảo toàn C: nCO2 = 4.nC4H10 = 4.20 = 80 mol

Câu 13 :

Cho etan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được một hỗn hợp X gồm etan, etilen, axetilen và H2. Tỉ khối của hỗn hợp X đối với etan là 0,4. Nếu cho 0,4 mol hỗn hợp X qua dung dịch Br2 dư thì số mol Br2 đã phản ứng là

  • A

    0,24 mol.               

  • B

    0,16 mol.         

  • C

    0,40 mol.

  • D

    0,32 mol.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+) bảo toàn khối lượng: ${{m}_{etan}}=\text{ }{{m}_{X}}~~\Leftrightarrow {{n}_{etan}}.{{M}_{etan}}=\text{ }{{n}_{X}}{{.}_{~}}~{{\overline{M}}_{X}}\Leftrightarrow {{n}_{e\tan }}={{n}_{X}}.\frac{{{\overline{M}}_{X}}}{{{M}_{e\tan }}}=0,4.{{n}_{X}}$

+ Số mol khí tăng sau phản ứng bằng số mol H2 sinh ra.

+ Số mol Br2 phản ứng ở (3) và (4) bằng số mol H2 sinh ra ở (1) và (2).

Lời giải chi tiết :

Phương trình phản ứng :

$\begin{gathered}  {C_2}{H_6}\xrightarrow{{{t^o},\,\,xt}}\,\,{C_2}{H_4} + {H_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1) \hfill \\  {C_2}{H_6}\xrightarrow{{{t^o},\,\,xt}}\,\,{C_2}{H_2} + 2{H_2}\,\,\,\,\,\,\,(2) \hfill \\ \end{gathered} $

$\begin{gathered}  {C_2}{H_4} + B{r_2}\xrightarrow{{}}\,\,{C_2}{H_4}B{r_2}\,\,\,\,\,\,\,(3) \hfill \\  {C_2}{H_2} + 2B{r_2}\xrightarrow{{}}\,\,{C_2}{H_2}B{r_4}\,\,\,\,(4) \hfill \\ \end{gathered} $

Theo các phương trình ta thấy :

+ Số mol khí tăng sau phản ứng bằng số mol H2 sinh ra.

+ Số mol Br2 phản ứng ở (3) và (4) bằng số mol H2 sinh ra ở (1) và (2).

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

${{m}_{etan}}=\text{ }{{m}_{X}}~~$

$\Leftrightarrow {{n}_{etan}}.{{M}_{etan}}=\text{ }{{n}_{X}}{{.}_{~}}~{{\overline{M}}_{X}}\Leftrightarrow \frac{{{\text{n}}_{e\tan }}}{{{\text{n}}_{X}}}=\frac{{{\overline{M}}_{X}}}{{{M}_{e\tan }}}=0,4$

      Với nX  = 0,4 mol => netan = 0,4.0,4 = 0,16 mol

=> ntăng = nH2 sinh ra = nX – netan = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol

=> nBr2 phản ứng = nH2 sinh ra = 0,24 mol

Câu 14 :

Cho 224,00 lít metan (đktc) qua hồ quang được V lít hỗn hợp A (đktc) chứa 12% C2H2 ;10% CH4 ; 78% H2 (về thể tích). Giả sử chỉ xảy ra 2 phản ứng :

2CH4 $\xrightarrow{{}}$ C2H2  +  3H2           (1)

CH4 $\xrightarrow{{}}$ C  +  2H2                    (2)

Giá trị của V là :

  • A

    407,27.     

  • B

    448,00.                   

  • C

    520,18.    

  • D

    472,64.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với H ta có :

nH (trong CH4 ban đầu) = nH (trong CH4 dư, C2H2 và H2 trong A) => tính x

Lời giải chi tiết :

Sơ đồ phản ứng :  $10\,mol\,C{H_4}\xrightarrow{{}}\left\{ \begin{gathered}  {C_2}{H_2}\, \uparrow :\,\,\,12\%V  \hfill \\  {H_2}\,\, \uparrow :\,\,\,78\%V  \hfill \\  C{H_4} \uparrow \,\,:\,\,\,10\%V  \hfill \\  C \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

Đặt số mol của C2H2 ; CH4 ;  H2 trong hỗn hợp A lần lượt là 12x ; 10x ; 78x (vì đối với các chất khí tỉ lệ % về thể tích bằng tỉ lệ % về số mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với H ta có :

nH (trong CH4 ban đầu) = nH (trong CH4 dư, C2H2 và H2 trong A) => 10.4 = 4.10x + 2.12x + 2.78x

=> x = 0,1818 mol => VA = 100x.22,4 = 407,27 lít

Câu 15 :

Thực hiện phản ứng crackinh m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm các hiđrocacbon. Dẫn hỗn hợp A qua bình nước brom có hòa tan 6,4 gam brom. Nước brom mất màu hết, có 4,704 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm các hiđrocacbon thoát ra. Tỉ khối hơi B so với hiđro bằng 117/7 . Giá trị của m là:

  • A

    8,7 gam        

  • B

    5,8 gam     

  • C

    6,96 gam            

  • D

    10,44gam

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+) Từ \(\bar{M}\)hh khí xét xem khí ra khỏi dung dịch brom là những khí nào

+) nC3H6 phản ứng = nBr2

+) Bảo toàn khối lượng ta có: mC4H10 = mC3H6 phản ứng + mhh khí

Lời giải chi tiết :

nBr2 = 0,04 mol;  nhh khí = 0,21 mol

Khi dẫn hỗn hợp A gồm các hiđrocacbon qua dung dịch brom, brom bị mất màu hết => anken trong hỗn hợp A có thể còn dư.

\(\bar{M}\)hh khí = $\frac{117}{7}$.2 = $\frac{234}{7}$ ≈ 33,43 < MC3H6 = 42

=> khí đi ra khỏi dung dịch brom có C3H6  => nC3H6 phản ứng = nBr2 = 0,04 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mC4H10 = mC3H6 phản ứng + mhh khí = 0,04.42 + $\frac{234}{7}$.0,21 = 8,7 (g)

Câu 16 :

Thực hiện phản ứng crackinh hoàn toàn m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon. Cho hỗn hợp A qua dung dịch nước brom có hòa tan 11,2 gam Br2, brom bị mất màu hoàn toàn và có 2,912 lít khí (đktc) thoát ra khỏi bình brom, khí này có tỉ khối so với CO2 bằng 0,5. Giá trị của m là

  • A

    5,22 gam       

  • B

    5,8 gam        

  • C

    6,96 gam     

  • D

    4,64 gam

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+) So sánh Mtb khí với MCH4 => anken còn dư sau khi ra khỏi bình brom

+) MCH4< Mtb khí < Manken  => phản ứng crackinh xảy ra theo hướng (1)

+) nC3H6 phản ứng = nBr2

+) m hh khí = nhh khí .M(tb) hh khí

+) Bảo toàn khối lượng ta có: mC4H10 = mhhA = mC3H6 phản ứng + mhh khí

Lời giải chi tiết :

Crackinh isobutan có thể sinh ra các sản phẩm theo 1 trong 2 hướng sau:

C4H10 → CH4 + C3H6   (1)

C4H10 → C2H6 + C2H4  (2)

Hỗn hợp khí sau phản ứng crackinh dẫn qua dung dịch brom thì brom mất màu hoàn toàn

=> khí đi qua khỏi bình brom gồm ankan và có thể còn anken dư.

Ta có: Mtb khí = 44.0,5 = 22 > MCH4 = 16 => anken còn dư sau khi ra khỏi bình brom

Vậy: MCH4 = 16 < Mtb khí < M anken  => phản ứng crackinh xảy ra theo hướng (1)

Ta có: nC3H6 phản ứng = nBr2 = 11,2/160 = 0,07 mol

nhh khí = 2,912/22,4 = 0,13 mol   => m hh khí = nhh khí .M(tb) hh khí = 0,13.22 = 2,86 (g)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mC4H10 = mhhA = mC3H6 phản ứng + mhh khí = 0,07.42 + 2,86 = 5,8(g)

Câu 17 :

Hỗn hợp khí gồm etan và propan có tỉ khối so với hiđro là 20,25 được nung trong bình với chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hiđro hóa. Sau 1 thời gian thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với hiđro là 16,2 gồm các ankan, anken và hiđro. Tính hiệu suất phản ứng đề hiđro hóa biết rằng tốc độ phản ứng của etan và propan là như nhau?

  • A

    30%       

  • B

    50%          

  • C

    25%              

  • D

    40%

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+) Từ $\frac{\overline{{{M}_{A}}}}{\overline{{{M}_{B}}}}=>\,\,\frac{{{m}_{A}}}{{{n}_{A}}}.\frac{{{n}_{B}}}{{{m}_{B}}}$

+) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA = mB =>  \(\frac{{{n}_{B}}}{{{n}_{A}}}\)

+) Trong phản ứng đề hiđro hóa: số mol hỗn hợp sau phản ứng tăng, số mol tăng của hỗn hợp B so với hỗn hợp A chính là số mol các chất phản ứng

Lời giải chi tiết :

Ta có : ${{\bar{M}}_{A}}$  = 20,25.2 = 40,5 ; ${{\bar{M}}_{B}}$ = 16,2.2 = 32,4

<=>  $\frac{\overline{{{M}_{A}}}}{\overline{{{M}_{B}}}}=\frac{40,5}{32,4}\,\,<=>\,\,\frac{{{m}_{A}}}{{{n}_{A}}}.\frac{{{n}_{B}}}{{{m}_{B}}}=1,25$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA = mB

 =>  $\frac{{{n}_{B}}}{{{n}_{A}}}=\text{ }1,25~~=>\text{ }{{n}_{B}}=\text{ }1,25.{{n}_{A}}$

Giả sử ban đầu có 1 mol hỗn hợp A   => nB = 1,25.1 = 1,25 mol

Trong phản ứng đề hiđro hóa: số mol hỗn hợp sau phản ứng tăng, số mol tăng của hỗn hợp B so với hỗn hợp A chính là số mol các chất phản ứng

=> H = $\frac{1,25-1}{1}$ .100% = 25%

Câu 18 :

Cracking 8,8 gam propan trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp Y gồm CH4, C2H4, C3H6, H2 và C3H8 ( biết có 90% C3H8 đã phản ứng). Nếu cho hỗn hợp Y qua nước brom dư thì còn lại hỗn hợp Z có tỉ khối so với H2 bằng 7,3. Xác định khối lượng hiđrocacbon có khối lượng mol phân tử nhỏ nhất trong Z?

  • A
    1,92 g
  • B
    0,88 g
  • C
    0,96 g
  • D
    1,76 g

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Đặt nH2 = x mol; nCH4 = y mol

Từ n C3H8 phản ứng và khối lượng mol trung bình của hỗn hợp Z => x và y.

Từ đó tính được khối lượng hiđrocacbon có khối lượng mol phân tử nhỏ nhất trong Z.

Lời giải chi tiết :

Cracking 0,2 mol C3H8 → Hỗn hợp Y gồm CH4, C2H4, C3H6, H2 và C3H8 dư (90% C3H8 phản ứng).

Hỗn hợp Y đi qua nước brom dư thì còn lại hỗn hợp Z có dZ/H2 = 7,3

Đặt nH2 = x mol; nCH4 = y mol

Ta có: nC3H8 phản ứng = nH2 + nCH4 = x + y = 0,2. 90% = 0,18 mol

Hỗn hợp Z gồm x mol H2, y mol CH4 và 0,02 mol C3H8 dư.

Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 0,18\\\frac{{2x + 16y + 44.0,02}}{{x + y + 0,02}} = 7,3.2\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}x = 0,06\\y = 0,12\end{array} \right.\)

Vậy mCH4 = 0,12.16 = 1,92 gam

Câu 19 :

Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa một ankan thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 20 (hiệu suất phản ứng đehiđro hóa đạt 80%). Thêm 6,6 gam propan vào a gam hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y. Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y cần dùng vừa đủ 397,6 lít không khí (đktc) (giả thiết không khí chứa 20% O2, 80% N2). Giá trị của a là:

  • A
    25,2 gam
  • B
    21,6 gam
  • C
    23,76 gam
  • D
    28,8 gam

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Giả sử thực hiện phản ứng đề hiđro hóa 1 mol một ankan CnH2n+2 

nCnH2n+2 phản ứng = nanken = nH2 => nX = nanken + nH2 + nankan dư

=> X

Dựa vào số mol O2 phản ứng ta tìm được số mol của ankan ban đầu và tính được giá trị a.

Lời giải chi tiết :

Giả sử thực hiện phản ứng đehiđro hóa 1 mol một ankan CnH2n+2 thì nCnH2n+2 phản ứng = nanken = nH2 = 0,8 mol

Suy ra nX = nanken + nH2 + nankan dư = 0,8 + 0,8 + 0,2 = 1,8 mol

Suy ra Mankan = 1,8.20.2 = 72 → 12n + 2n + 2 = 72 → n = 5 → Công thức phân tử của ankan là C5H12.

Ta có: nO2 = 3,55 mol, nC3H8 = 0,15 mol

Ta có nO2 = 8.nC5H12 + 5.nC3H8 = 3,55 mol → nC5H12 = 0,35 mol → a = 25,2 gam

Câu 20 :

Cracking V lít butan thu được hỗn hợp X gồm 5 hiđrocacbon. Trộn hỗn hợp X với H2 với tỉ lệ thể tích 3: 1 thu được hỗn hợp khí Y, dẫn Y qua xúc tác Ni, đun nóng sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Z gồm 4 hiđrocacbon có thể tích giảm 25% so với Y. Z không có khả năng làm nhạt màu dung dịch brom. Hiệu suất phản ứng cracking butan là:

  • A
    50%
  • B
    80%
  • C
    75%
  • D
    25%

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Giả sử có 3 mol X và 1 mol H2

=> số mol H2 phản ứng khi đun nóng hỗn hợp Y và số mol anken.

→ nankan = nC4H10 dư + nCH4 + nCH3-CH3 = nC4H10 ban đầu

Từ đó tính được hiệu suất của phản ứng.

Lời giải chi tiết :

Cracking V lít C4H10 thu được hỗn hợp X gồm 5 hiđrocacbon

3X + H2 → Hỗn hợp Y

Dẫn Y qua xúc tác Ni, đun nóng thu được hỗn hợp Z gồm 4 hiđrocacbon có V giảm 20% so với Y.

Z không có khả năng làm mất màu dung dịch Br2 nên Z là hỗn hợp ankan và có thể có H2

Giả sử có 3 mol X và 1 mol H2

Vì hỗn hợp Z gồm 4 hiđrocacbon và có thể tích giảm 25% so với ban đầu nên nH2 phản ứng = 4.25% = 1 mol

→ nanken = 1 mol → Trong hỗn hợp Y có nankan = nC4H10 dư + nCH4 + nCH3-CH3 = nC4H10 ban đầu = 2 mol

Vậy H = ½ = 50%

Câu 21 :

Cracking m gam butan thu được hỗn hợp X gồm 5 hiđrocacbon có khối lượng mol trung bình là 116/3, trong đó tổng khối lượng các ankan là 162 gam và butan dư chiếm 71,60% về khối lượng các ankan. Giá trị của m là:

  • A
    232 gam
  • B
    261 gam
  • C
    203 gam
  • D
    290 gam

Đáp án : A

Phương pháp giải :

C4H10 → CH4 + C3H6

C4H10 → C2H6 + C2H4

Từ khối lượng mol trung bình, khối lượng các ankan và butan dư trong hỗn hợp X ta tìm được tổng số mol butan ban đầu. Khi đó ta tính được giá trị m.

Lời giải chi tiết :

Vì butan dư chiếm 71,60% về khối lượng các ankan nên mbutan = 162.71,60% = 115,992 (gam)

→ nbutan = 2 mol

C4H10 → CH4 + C3H6

x →          x        x mol

C4H10 → C2H6 + C2H4

y →          y         y mol

Hỗn hợp X gồm 5 hiđrocacbon là x mol CH4, x mol C3H6, y mol C2H6, y mol C2H4 và 2 mol C4H10 dư.

→ mCH4 + mC2H6 + mC4H10 dư = 16x + 30y + 58.2 = 162 gam

→ 16x + 30 y = 46 (1)

Ta có khối lượng mol trung bình của X là 116/3 nên:

\(\overline M  = \frac{{16x + 42x + 30y + 28y + 2.58}}{{x + x + y + y + 2}} = \frac{{116}}{3}\) → 58x + 58y = 116 (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có x = 1 mol và y = 1 mol.

=> m = mC4H10 ban đầu = mC4H10 phản ứng + mC4H10 dư

= 58x + 58y + 116 = 232 (gam)

Câu 22 :

Hỗn hợp X gồm một ankan và 2,24 lít khí Cl2 (đktc). Chiếu ánh sáng qua X thu được 4,26 gam hỗn hợp Y gồm hai dẫn xuất (mono và điclo với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3) ở thể lỏng và 3,36 lít hỗn hợp khí Z (đktc). Cho Z tác dụng với NaOH vừa đủ thu được dung dịch có thể tích 200 ml và tổng nồng độ mol của các muối tan là 0,6M. Tên gọi của ankan và % thể tích của ankan đó trong hỗn hợp X lần lượt là:

  • A
    etan; 33,33%.  
  • B
    etan; 50%.  
  • C
    propan; 33,33%.  
  • D
    propan; 50%.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Gọi CTPT của ankan là CnH2n+2 (n≥1)

Gọi n CnH2n+1Cl và n CnH2nCl2 lần lượt là 2x, 3x mol

Khí Z gồm HCl, Cl2, ankan dư tham gia phản ứng với NaOH hình thành muối NaCl và NaClO.

Bảo toàn nguyên tố Cl tìm được số mol của mỗi dẫn xuất trong Y.

Ta có: nankan  + nCl2 = nY + nZ  => số mol ankan và % thể tích của ankan trong X.

Từ khối lượng hỗn hợp Y tìm được công thức phân tử của ankan.

Lời giải chi tiết :

Gọi công thức phân tử của ankan là CnH2n+2 (n≥1)

Gọi số mol dẫn xuất monoclo CnH2n+1Cl và điclo CnH2nCl2 lần lượt là 2x, 3x mol

Khí Z gồm HCl, Cl2, ankan dư tham gia phản ứng với NaOH hình thành muối NaCl và NaClO.

=> nNaCl + nNaClO = 0,2.0,6 = 0,12 mol

Bảo toàn nguyên tố Cl ta có: 2nCl2 = n dx monoclo + 2n dx điclo + nNaCl + nNaClO

=> 2.0,1 = 2x + 2.3x + 0,12 → x = 0,01 mol

Ta có: nankan + nCl2 = nY + nZ → nankan = 0,15 + 0,05 - 0,1 = 0,1 mol

Vậy % số mol của ankan đó trong hỗn hợp X là: \(\frac{{0,1}}{{0,1 + 0,1}}.100\%  = 50\% \)

Ta có: mhỗn hợp Y = mCnH2n+1Cl + mCnH2nCl2 = 2x.(14n+36,5) + 3x.(14n+71) = 4,26 gam

→ 0,02.(14n+36,5) + 0,03(14n+71) = 4,26 → n = 2 → Công thức phân tử của ankan là C2H6 (etan).

Câu 23 :

Hỗn hợp khí X gồm etan và propan có tỉ khối so với hiđro là 20,25 được nung trong bình kín với chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hiđro hóa. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối hơi so với H2 là 16,2 gồm ankan, anken và hiđro. Biết rằng tốc độ phản ứng của etan và propan là như nhau, hiệu suất phản ứng đề hiđro hóa là:

  • A
    25%.
  • B
    30%.
  • C
    40%.
  • D
    50%.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Giả sử hỗn hợp khí ban đầu là 1 mol.

Từ đó ta tính được khối lượng hỗn hợp X và hỗn hợp Y

Từ đó tính được số mol Y và nH2 = nY - nX

Hiệu suất phản ứng đề hiđro hóa được tính như sau: H = nankan phản ứng/nankan ban đầu.100%

Lời giải chi tiết :

Giả sử hỗn hợp khí ban đầu là 1 mol

BTKL: mX = mY = 1.20,25.2 = 40,5 (gam) → nY = 1,25 mol

Ta có: nH2 = nY - nX = 1,25 - 1 = 0,25 (mol)

Hiệu suất phản ứng đề hiđro hóa là:  

\(H = \frac{{0,25}}{1}.100\%  = 25\% \)

Câu 24 :

Tiến hành nhiệt phân hỗn hợp X gồm butan và heptan (tỉ lệ 1:2 về số mol) thì thu được hỗn hợp Y (giả sử chỉ xảy ra phản ứng cracking ankan với hiệu suất 100%). Khối lượng mol trung bình của Y là:

  • A
    MY = 43  
  • B
    25,8 ≤ MY ≤ 32  
  • C
    25,8 ≤ MY ≤ 43 
  • D
    32 ≤ MY ≤ 43  

Đáp án : C

Phương pháp giải :

 Giả sử số mol butan là 1 mol; số mol heptan là 2 mol.

Khi cracking C4H10 và C7H16 thì xảy ra phương trình dạng tổng quát sau:

CnH2n+2 → CaH2a + CbH2b+2

Ta có: nhỗn hợp sau phản ứng ≥ 2.nX

Trường hợp tạo ra số mol sản phẩm lớn nhất là:

C4H10 → C2H4 + C2H6

C7H16 → 3C2H4 + CH4

Từ phản ứng trên ta tìm được khoảng giá trị của MY.

Lời giải chi tiết :

Xét X gồm 1 mol butan và 2 mol heptan nX = 3 mol → mX = 258 gam

BTKL: mY = mX = 258 gam

- Trường hợp tạo ra số mol sản phẩm ít nhất:

Khi cracking C4H10 và C7H16 thì xảy ra phương trình dạng tổng quát sau:

CnH2n+2 → CaH2a + CbH2b+2

Ta có: nY = 2.n= 6 mol

→ MY = 258 / 6 = 43

- Trường hợp tạo ra số mol sản phẩm lớn nhất là:

C4H10 → C2H4 + C2H6

C7H16 → 3C2H4 + CH4

→ nY = 10 mol → MY = 258 / 10 = 25,8

Vậy 25,8 ≤ MY ≤ 43.

Câu 25 :

Cracking m gam n-butan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H2, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị cracking. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H2O. Giá trị của m là:

  • A
    5,8.
  • B
    11,6.
  • C
    2,6.
  • D
    23,2.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Đốt cháy hỗn hợp A cũng chính là đốt C4H10.

Từ số mol H2O ta áp dụng bảo toàn nguyên tố tính được số mol của C4H10 => m.

Lời giải chi tiết :

Do thành phân nguyên tố C, H không đổi nên đốt cháy hỗn hợp A cũng chính là đốt C4H10.

BTNT "H": C4H10 → 5H2O

=> nC4H10 = nH2O/5 = 0,1 mol => mC4H10 = 0,1.58 = 5,8 gam

Câu 26 :

Tiến hành cracking và tách hiđro ankan X thu được hỗn hợp Y gồm có 6 chất gồm ankan, anken, H2 và ankan dư. Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y trong khí oxi thu được sản phẩm cháy. Dẫn sản phẩm cháy qua dung dịch nước vôi trong dư thấy xuất hiện 40 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 13,4 gam so với ban đầu. Công thức ankan X là

  • A

     C4H10

  • B

    C5H12

  • C

    C6H14

  • D

    C7H16

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Bước 1: Tính nCO2 và nH2O

- Đốt cháy Y cũng như đốt cháy X.

X + O2 → CO2 + H2O

- Ta có: nCO2 = nCaCO3.

- mdd giảm = mCaCO3 – mCO2 – mH2O ⟹ mH2O ⟹ nH2O.

Bước 2: Tính nX

- Đốt cháy ankan X ⟹ nX = nH2O – nCO2.

Bước 3: Xác định CTPT của X

- Gọi công thức phân tử của X là CnH2n+2 (n ≥ 1)

Bảo toàn nguyên tố C ⟹ n = nCO2/nX  ⟹ CTPT của X.

Lời giải chi tiết :

Bước 1: Tính nCO2 và nH2O

- Đốt cháy Y cũng như đốt cháy X.

X + O2 → CO2 + H2O

- Ta có: nCO2 = nCaCO3 = 0,4 mol.

- mgiảm = mCaCO3 – mCO2 – mH2O ⟹ mH2O = 40 – 0,4.44 – 13,4 = 9 gam

⟹ nH2O = 9/18 = 0,5 mol.

Bước 2: Tính nX

- Đốt cháy ankan X ⟹ nX = nH2O – nCO2 = 0,1 mol.

Bước 3: Xác định CTPT của X

- Gọi công thức phân tử của X là CnH2n+2 (n ≥ 1)

- Bảo toàn nguyên tố C ⟹ n = nCO2/nX = 4.

Vậy CTPT của ankan là C4H10.

close