OPTADS360
AANETWORK
AMBIENT
YOMEDIA

Khảo sát tỉ lệ số mol CO2 và H2O trong phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ môn Hóa học năm 2021

10/05/2021 884.49 KB 1416 lượt xem 0 tải về
Banner-Video
https://m.hoc247.net/docview/viewfile/1.1.114/web/?f=https://m.hoc247.net/tulieu/2021/20210510/751140211256_20210510_164520.pdf?r=7392
ADSENSE/
QUẢNG CÁO
 
Banner-Video

Tài liệu Khảo sát tỉ lệ số mol CO2 và H2O trong phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ môn Hóa học năm 2021 dưới đây được HOC247 biên soạn và tổng hợp nhằm giúp các em tự luyện tập với các câu hỏi đa dạng, ôn tập lại các kiến thức cần nắm một cách hiệu quả, chuẩn bị thật tốt cho các kỳ thi sắp tới. Mời các em cùng tham khảo.

 

 
 

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. NỘI DUNG

Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ thì bao giờ cũng cho sản phẩm CO2 và H2O. Ta dựa vào tỉ lệ số mol \(\frac{{{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}}{{{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}}}}\) hay \(\frac{{{{\text{V}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}}{{{{\text{V}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}}}}\) trong bài toán đốt cháy để xác định dãy đồng đẳng, công thức phân tử hay tính toán lượng chất

II. ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ PHẢN ỨNG CHÁY

1. Đốt cháy ankan: 

CnH2n+2  + \(\frac{{{\text{3n + 1}}}}{{\text{2}}}\) O2   →   nCO2  +  (n + 1)H2O

Ta có: \({\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}^{}{\text{  >  n}}{}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}\) và \({{\text{n}}_{{\text{ankan}}}}{\text{  =  }}{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}}{\text{  -  }}{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\)

2. Đốt anken hay xixloankan

CnH2n  +  \(\frac{{{\text{3n}}}}{{\text{2}}}\) O2  →   nCO2  +  nH2O

Ta có: \({\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}^{}{\text{  =   n}}{}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}\)

3. Đốt ankin hay ankađien

CnH2n-2  +  \(\frac{{{\text{3n  -  1}}}}{{\text{2}}}\)O2  →   nCO2  +  (n-1)H2O

Ta có: \({\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}^{}{\text{  <   n}}{}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}\)  và nankin = \({{\text{n}}_{{\text{ankin}}}}{\text{  =    }}{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}} - {{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}}\)

4. Đốt ankylbenzen

CnH2n-6  +  \(\frac{{{\text{3n  -  3}}}}{{\text{2}}}\)O2  →  nCO2  +(n – 3)  H2O

Ta có: \({\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}^{}{\text{  <   n}}{}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}\)  và  nankylbenzen = \(\frac{{\text{1}}}{{\text{3}}}{\text{(}}{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}} - {{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}})\)

5. Đốt cháy các hợp chất có nhóm chức: khác ta cũng khảo sát tỷ lệ số mol giữa CO2 và H2O rồi tìm ra đặc điểm tương tự như ta xét đối với hiđrocacbon

a/ Ancol đơn chức, no mạch hở:

CnH2n+2O  +  \(\frac{{{\text{3n}}}}{{\text{2}}}\)O2   →   nCO2  +  (n+1)H2O

Ta có: \({\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}^{}{\text{  >  n}}{}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}\)  và \({{\text{n}}_{{\text{ancol}}}}{\text{  =  }}{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}}{\text{  -  }}{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\)

b/ Anđehit no, đơn chức, mạch hở:

CnH2nO  + \(\frac{{{\text{3n  -  1}}}}{{\text{2}}}\) O2   →  nCO2  +  nH2O

Ta có:  \({\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}^{}{\text{  =  n}}{}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}\)

c/ Axit no, đơn chức, mạch hở và este no, đơn chức, mạch hở

CnH2nO2  +  \(\frac{{{\text{3n  -  2}}}}{{\text{2}}}\)O2  →   nCO2  +  nH2O

Ta có:  \({\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}^{}{\text{  =  n}}{}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}\)

II. BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g H2O. m có giá trị là:

A. 2g                    

B. 4g                   

C. 6g                       

D. 8g.

Hướng dẫn giải

Suy luận:  Dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố C và H

Mhỗn hợp = m­C + mH = \(\frac{{17}}{{44}} \cdot 12 + \frac{{10,8}}{{18}} \cdot 2 = 6gam\) →  Đáp án C

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O. Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là:

A. 37,5g                

B. 52,5g                    

C. 15g                

D. 42,5g

Hướng dẫn giải

Suy luận:

nankan = nH2O -  nCO2 → nCO2 = nH2O - nankan

nCO2 = \(\frac{{9,45}}{{18}}\) = 0,15 = 0,375 mol

CO2    +    Ca(OH)2     →    CaCO3   +    H2O

nCaCO3 = CO2 = 0,375 mol

mCaCO3 = 0,375.100 = 37,5g

→  Đáp án A

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 12,6g H2O. Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào?

A. Ankan                

B. Anken                    

C. Ankin                 

D. Aren

Hướng dẫn giải

Suy luận:

nH2O = \(\frac{{12,6}}{{18}}\) = 0.7 > 0,5. Vậy đó là ankan  →  Đáp án A

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liêm tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2(đktc) và 25,2g H2O. Hai hidrocacbon đó là:

A. C2H6 và C3H8                                            

B. C3H8 và C4H10

C. C4H10 và C5H12                                 

D. C5H12 và C6H14

Hướng dẫn giải

Suy luận: nH2O = \(\frac{{25,2}}{{18}}\) = 1,4 mol ; nCO2 = 1mol

nH2O > nCO2   2 chất thuộc dãy ankan. Gọi n là số nguyên tử C trung bình:

\({C_{\bar n}}{H_{2\bar n + 2}} + \frac{{3\bar n + 1}}{2}\)O2  →  \(\bar n\)CO2  +  \(\left( {\bar n + 1} \right)\)H2O         

Ta có:   \(\frac{{\bar n}}{{\bar n + 1}} = \frac{1}{{1,4}} \to \bar n = 2,5\)

→  Đáp án A

Bài 5:  Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình 1 tăng 4,14g, bình 2 tăng 6,16g. Số mol ankan có trong hỗn hợp là:

A. 0,06                  

B. 0,09                  

C. 0,03                    

D. 0,045

Hướng dẫn giải

Suy luận: nH2O = \(\frac{{4,14}}{{18}}\) = 0,23 ; nCO2 = \(\frac{{6,16}}{{44}}\) = 0,14

nankan =  nH2O – nCO2 = 0,23 – 0,14 = 0,09 mol

→  Đáp án B

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thu được 0,14 mol CO2 và 0,23 mol H2O. Số mol ankan và anken có trong hỗn hợp lần lượt là:

A. 0,09 và 0,01                                                     

B. 0,01 và 0,09

C. 0,08 và 0,02                                                    

D. 0,02 và 0,08

Hướng dẫn giải

Suy luận:    nankan = 0,23 – 0,14 = 0,09

 nanken = 0,1 – 0,09 = 0,01 (mol)

→  Đáp án A

Bài 7:  Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở trong cùng dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 9g H2O. Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào?

A. Ankan             

B. Anken                

C. Ankin                 

D. Aren

Hướng dẫn giải

Suy luận:  nCO2 = \(\frac{{11,2}}{{22,4}} = 0,5\) mol ; nH2O = \(\frac{9}{{18}} = 0,5\)

→ nH2O = nCO2

Vậy 2 hidrocacbon thuộc dãy anken  →  Đáp án B

Bài 8: Một hỗm hợp khí gồm 1 ankan và 1 anken có cùng số nguyên tử C trong phân tử và có cùng số mol. Lấy m gam hỗn hợp này thì làm mất màu vừa đủ 80g dung dịch 20% Br2trong dung môi CCl4. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp đó thu được 0,6 mol CO2. Ankan và anken đó có công thức phân tử là:

A. C2H6, C2H4                                      

B. C3H8, C3H6

C. C4H10, C4H8                                     

D. C5H12, C5H10

Hướng dẫn giải

Suy luận:  nanken = nBr2 = \(\frac{{80.20}}{{100.160}} = \) 0,1 mol

CnH2n      +      \(\frac{{3n}}{2}\)O2  →  n CO2  +   n H2O

0,1                                     0,1n

Ta có: 0,1n = \(\frac{{0,6}}{2} = \) 0,3  →  n = 3  → C3H6.    →  Đáp án B

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một ankin thể khí thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 25,2g. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dd Ca(OH)2 dư thu được 45g kết tủa.

a/ V có giá trị là:

A. 6,72 lít                 

B. 2,24 lít            

C. 4,48 lít                      

D. 3,36 lít

b/ Công thức phân tử của ankin là:

A. C2H2                        

B. C3H4                       

C. C4H6                      

D. C5H8

Hướng dẫn giải

Suy luận: nCO2 = nCaCO3  = \(\frac{{45}}{{100}}\) = 0,45 (mol)

a. nH2O = \(\frac{{25,2 - 0,45.44}}{{18}} = \) 0,3 mol

nankin = nCO2 – nH2O = 0,45 – 0,3 = 0,15 mol

Vankin = 0,15.22,4 = 3,36 lít

→  Đáp án D

b. nCO2 = 3nankin. Vậy ankin có 3 nguyên tử C3H4

 →  Đáp án B

Bài 10: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) 1 ankin thu được 10,8g H2O. Nếu cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong thì khối lượng bình tăng 50,4g. V có giá trị là:

A. 3,36 lít         

B. 2,24 lít                  

C. 6,72 lít                

D. 4,48 lít

Hướng dẫn giải

Suy luận: Nước vôi trong hấp thu cả CO2 và H2O

mCO2 + mH2O = 50,4g ; mCO2 = 50,4 – 10,8 = 39,6g

nCO2 = \(\frac{{39,6}}{{44}} = \) 0,9 mol

nankin = nCO2 – nH2O = \(0,9 - \frac{{10,8}}{{4418}} = \) 0,3 mol  → V = 0,3.22,4 = 6,72 (lit)

→  Đáp án C

Bài 11 :Chia hỗn hợp gồm C3H6, C2H4, C2H2, thành 2 phần đều nhau:

- Đốt cháy phần 1 thu được 2,24 lít CO2 (đktc).

- Hidro hóa phần 2 rồi đốt cháy hết sản phẩm thì thể tích CO2 thu được là:

A. 2,24 lít               

B. 1,12 lít                   

C. 3,36 lít               

D. 4,48 lít

Hướng dẫn giải

Nhận xét quan trọng: Đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no được bao nhiêu mol CO2 thì sau đó hidro hóa hoàn toàn rồi đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no đó sẽ thu được bấy nhiêu mol CO2. Đó là do khi hidro hóa thì số nguyên tử C không thay đổi và số mol hidrocacbon no thu được luôn bằng số mol hidrocacbon không no.

→  Đáp án A

Bài 12: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol ankin thu được 0,2 mol H2O. Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol ankin này rồi đốt cháy thì số mol H2O thu được là:

A. 0,3                       

B. 0,4                    

 C. 0,5                       

D. 0,6

Hướng dẫn giải

Nhận xét quan trọng: Sau khi hidro hóa hoàn toàn hidrocacbon không no rồi đốt cháy thì thu được số mol H2O nhiều hơn so với khi đốt lúc chưa hidro hóa. Số mol HO trội hơn chính bằng số mol H2 đã tham gia phản ứng hidro hóa.

Suy luận: Ankin cộng hợp với H2 theo tỉ lệ mol 1:2. Khi cộng hợp có 0,2 mol H2 phản ứng nên số mol H2O thu được thêm cũng là 0,2 mol , do đó số mol H2O thu được là 0,4 mol

Bài 13: Chia a gam ancol etylic thành 2 phần đều nhau.

Phần 1: mang đốt cháy hoàn toàn → 2,24 lít CO2 (đktc)

Phần 2: mang tách nước hoàn toàn thành etylen, Đốt cháy hoàn toàn lượng etylen → m gam H2O. m có giá trị là:

A. 1,6g             

B. 1,8g                     

C. 1,4g                      

D. 1,5g

Hướng dẫn giải

Dựa trên phản ứng tách nước của rượu no đơn chức thành anken → nrượu  và sô nguyên tử C không thay đổi. Vì vậy đốt rượu và đốt anken tương ứng cho số mol CO2 như nhau.

Suy luận: Đốt cháy được 0,1 mol CO2 thì đốt cháy tương ứng cũng được 0,1 mol CO2. Nhưng đốt anken cho mol CO2 bằng mol H2O.

Vậy m = 0,1.18 = 1,8.

→  Đáp án B

Bài 14: Đốt cháy a gam C2H5OH được 0,2 mol CO2. Đốt cháy 6g C2H5COOH được 0,2 mol CO2. Cho a gam C2H5OH tác dụng với 6g CH3COOH (có H2SO  xt, t0 Giả sử H = 100%) được m gam este. m có giá trị là:

A. 4,4g                 

B. 8,8g                    

C. 13,2g                       

D. 17,6g

Hướng dẫn giải

Nhận xét: Đốt 2 chất hữu cơ, phân tử có cùng số nguyên tử C, được cùng số mol CO2 thì 2 chất hữu cơ mang đốt cháy cùng số mol.

Suy luận:

\({n_{{C_2}{H_5}OH}} = {n_{C{H_3}COOH}} = \frac{1}{2}{n_{C{O_2}}}\) = 0,1 mol.

\({n_{C{H_3}COO{C_2}{H_5}}} = 0,1mol \to {m_{este}} = 0,1.88 = 8,8g\)

→ Đáp án B

C. LUYỆN TẬP

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn  một hiđrocacbon mạch hở X bằng O2 vừa đủ. dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc dư, thì thấy thể tích sản phẩm giảm đi một nửa. X thuộc dãy đồng đẳng nào:

A. Anken                   

B. Ankan                    

C. Ankin                    

D. Xicloankan

Bài 2: Chia hỗn hợp hai ankin thành 2 phần bằng nhau

- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,76g CO2 và 0,54 gam H2O

- Phần 2: Dẫn qua dung dịch Br2

Khối lượng Br2 đã tham gia phản ứng  là:

A. 2,8g           

B. 3,2g           

C. 6,4g           

D. 1,4g

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lit (đktc) hỗn hợp khí X gồm: CH4, C2H4, C2H6, C3H8 và C4H10 thu được 6,16g CO2 và 4,14 gam H2O. Số mol của C2H4 trong hỗn hợp X là:

A. 0,09                      

B. 0,01           

C. 0,08           

D. 0,02

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam một rượu X thu được 1,344 lit CO2(đktc) và 1,44g H2O. X tác dụng với Na dư cho khí H2 có số mol bằng số mol của X. Công thức phân tử của X và giá trị m lần lượt là:

A. C3H8O2 và 1,52g                         

B. C4H10O2 và 7,28g

C. C3H8O2 và 7,28g                         

D. C3H8O3 và 1,52g

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 1,46g hỗn hợp 2 anđehit mạch hở đồng đẳng kế tiếp thu được 1,568lit CO2 (đktc) và 1,26 gam H2O. Công thức phân tử của 2 anđehit lần lượt là:

A. HCHO và CH3CHO                                

B. CH3CHO và C2H5CHO

C. C2H5CHO và C3H7CHO             

D. C2H4CHO và C3H6CHO

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đồng đẳng liên tiếp thu được 3,36 lit CO2(đktc) và 2,7g H2O. Số mol của mỗi axit lần lượt là:

A. 0,04 và 0,06         

B. 0,08 và 0,02           

C. 0,05 và 0,05          

D. 0,045 và 0,055

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm các este no, đơn chức, mạch hở. Sản phẩm chấy được dẫn vào bình đựng dung dịch nước vôi trong thấy khối lượng bình tăng 6,2g. Số mol CO2 và H2O sinh ra lần lượt là:

A. 0,1 và 0,1             

B. 0,01 và 0,1 

C. 0,1 và 0,01

D. 0,01 và 0,01

Bài 8: Hỗn hợp X gồm các axit hữu cơ no, đơn chức, mạch hở và este no, đơn chức, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ. Toàn bộ sản phẩm  cháy được dẫn chậm qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thấy khối lượng bình đựng axit tăng m gam và có 13,44 lit khí(đktc) thoát ra. Giá trị của m là:

A. 5,4g                      

B. 7,2g           

C. 10,8g                    

D. 14,4g

Bài 9:  Chia m gam X gồm: CH3CHO, CH3COOH và CH3COOCH3 thành hai phần bằng nhau:

Phần 1: Để đốt cháy hoàn toàn phần 1 cần tối thiểu 5,04lit O2(đktc) thu được 5,4g H2O

Phần 2: Tác dụng hết với H2 dư(Ni,toC) được hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu được V lit CO2(đktc)

Giá trị của m và V lần lượt là:

A. 22,8 và 1,12         

B. 22,8 và 6,72           

C. 11,4 và 16,8          

D. 11,4 và 6,72

Bài 10: Cho hỗn hợp X gồm 2 anđehit là đồng đẳng kế tiếp nhau tác dụng hết với H2 dư (Ni, toC) thu được hỗn hợp hai ancol đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai ancol này thu được 11g CO2 và 6,3gam H2O. Công thức của hai anđehit là:

A. C2H3CHO và C3H5CHO             

B. C2H5CHO và C3H7CHO

C. C3H5CHO và C4H7CHO             

D. CH3CHO và C2H5CHO

Bài 11: Hỗn hợp X gồm CH3COOH và C3H7OH với tỉ lệ mol là 1:1. Chia X thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1: Đốt cháy hoàn toàn phần 1 thu được 2,24 lit CO2(đktc)

- Phần 2: Đem este hóa hoàn toàn phần 2 thu được este Y( giả sử H = 100%). Đốt cháy hoàn toàn Y thì khối lượng nước thu được là:

A. 1,8g                      

B. 2,7g           

C. 3,6g           

D. 0,9g

Bài 12: Đốt cháy hai hiđrocacbon là đồng đẳng liên tiếp nhau ta thu được 7,02 g H2O và 10,56 gam CO2. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là:

A. C2H4 và C3H6      

B. CH4 và C2H6         

C. C2H6 và C3H8        

D. C2H2 và C3H4

 

Trên đây là phần trích dẫn Phương pháp giải các bài tập phản ứng giữa CO2 (hoặc SO2) với dung dịch kiềm môn Hóa học 12 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy. 

Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!

Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:

ADMICRO
NONE
OFF