Giải bài tập SBT Hóa 9 Bài 42: Luyện tập chương 4

Viết các phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy các chất sau: C_nH_2n+2, C_mH_2m, C_aH_2a-2?

Phương pháp giải

Viết PTHH với sản phẩm cháy là CO₂ và H₂O

Hướng dẫn giải

Các phương trình phản ứng cháy của các chất:

CnH2n+2 + (3n+1)/2O₂ → nCO₂ + (n + 1) H₂O

CmH2m  + (3m/2)O₂ → mCO₂ + mH₂O

CaH2a-2 + (3a -1)/2O₂ → aCO₂ + (a - 1) H₂O

Nêu phương pháp phân biệt các bình đựng riêng biệt các chất khí sau :

a)  CH₄ ; C₂H₂ ; SO₂.

b)  C₂H₆ ; C₂H₄ ; H₂.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học khác nhau và một số hiện tượng đặc trưng như kết tủa, mất màu...

Hướng dẫn giải

a) Dẫn các khí qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, xuất hiện kết tủa → SO₂ → hai hiđrocacbon thoát ra. 

Ca(OH)₂ + SO₂ → CaSO₃↓ + H₂O

- Dẫn hai khí còn lại vào dung dịch nước brom dư, dung dịch bị mất màu → C₂H₂ → khí thoát ra là CH₄

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

b) Dẫn các khí vào dung dịch nước brom dư, dung dịch bị mất màu → C₂H₄ → khí thoát ra là C₂H₆ và H₂

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

- Đốt cháy hai khí đó, rồi dẫn sản phẩm vào dung dịch nước vôi trong dư, xuất hiện kết tủa → C₂H₆ vì sản phẩm cháy sinh ra CO₂

C₂H₆ + \(\dfrac{{7}}{{2}}\)O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O

A, B, C là ba hiđrocacbon khi đốt cháy đều thu được số mol khí CO₂ bằng hai lần số mol hiđrocacbon đem đốt. Biết :

A không làm mất màu dung dịch brom.

Một mol B tác dụng được tối đa với 1 mol brom.

Một mol C tác dụng được tối đa với 2 mol brom.

Hãy xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B, C.

Phương pháp giải

Dựa vào sản phẩm cháy nhận thấy 3 hiđrocacbon đều có 2 nguyên tử C. A không làm mất màu nước brom nên không có liên kết π, 1 mol B + 1 mol brom → B có 1 π; 1 mol C + 2 mol brom → C có 2 π.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức của ba hiđrocacbon đó là: C_xH_y, C_aH_b, C_nH_m.

Khi đốt ta có:

\({C_x}{H_y} + (x + \frac{y}{4}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\)

\({C_n}{H_m} + (n + \frac{m}{4}){O_2} \to nC{O_2} + \frac{m}{2}{H_2}O\)

\({C_a}{H_b} + (a + \frac{b}{2}){O_2} \to aC{O_2} + \frac{b}{2}{H_2}O\)

Vì số mol CO₂ tạo ra bằng 2 lần số mol hiđrocacbon đem đốt. Vậy theo phương trình hoá học của phản ứng cháy

→ X = a = n = 2.

Mặt khác : A không làm mất màu nước brom → không có liên kết đôi hoặc ba. Vậy A là CH₃ - CH₃.

1 mol B chỉ tác dụng tối đa với 1 mol brom → có 1 liên kết đôi.

Vậy B là CH₂ = CH₂.

1 mol C tác dụng tối đa với 2 mol brom → có liên kết ba.

Vậy C là CH ≡CH.

Hiđrocacbon X có công thức phân tử là C₄H₁₀

a) Viết các công thức cấu tạo của X.

b) Biết X có phản ứng thế với clo (clo thế hiđro ở vị trí bất kì) khi có ánh sáng. Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi cho X tác dụng với Cl₂ theo tỉ lệ 1 : 1 về số mol để tạo ra C₄H₉Cl.

c) Viết các công thức cấu tạo có thể có của C₄H₉Cl

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học xảy ra. Phản ứng giữa C₄H₁₀ và Cl₂ là phản ứng thế, thay 1 nguyên tử Cl bằng 1 nguyên tử H.

Hướng dẫn giải

a) Công thức cấu tạo của X có thể là:

CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₃ hoặc CH₃ - CH(CH₃) - CH₃

b) Phản ứng thế của X với clo theo tỷ lệ 1:1 khi chiếu sáng:

C₄H₁₀ + Cl₂ → C₄H₉Cl + HCl

c) Vì nguyên tử clo có thể thây thế nguyên tử hidro ở vị trí bất kì trong X nên;

+ Nếu X là CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₃ , công thức cấu tạo của C₄H₉Cl có thể là:

CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₃ hoặc CH₃ - CH(CH₃) - CH₃

+ Nếu X là CH₃ - CH(CH₃) - CH₃, thì công thức cấu tạo của C₄H₉Cl có thể là:

CH₃ - CH(CH₃) - CH₂Cl hoặc CH₃ - C(CH₃)₂ - Cl

Hỗn hợp A gồm CH₄, C₂H₂ và một hiđrocacbon X có công thức C_nH_2n+2 .Cho 0,896 lít hỗn hợp A đi qua dung dịch brom dư để phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 0,448 lít hỗn hợp hai khí.

Biết rằng tỉ lệ số mol của CH₄ và C_nH_2n+2 trong hỗn hợp là 1 : 1, khi đốt cháy 0,896 lít A thu được 3,08 gam khí CO₂ (thể tích khí đo ở đktc).

a) Xác định công thức phân tử của hiđrocacbon X.

b) Tính thành phần phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A.

Phương pháp giải

Viết và tính toán theo PTHH.

Hướng dẫn giải

a) Khi cho hỗn hợp A qua dung dịch brom dư, có phản ứng :

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

Vì phản ứng xảy ra h_{oàn toàn và có hai khí thoát ra khỏi dung dịch brom, nên hai khí đó là CH4 và CnH2n+2}

Theo đề bài VC₂H₂ tham gia phản ứng là: 0,896 - 0,448 = 0,448 (lít).

Vậy số mol C₂H₂ là 0,448 : 22,4 = 0,02 mol

Gọi số mol của CH₄ là X. Theo bài ⇒ số mol của C_nH_2n+2 cũng là x.

Vậy ta có : x + x = 0,448 : 22,4 = 0,02  ⇒ x = 0,01

Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy hỗn hợp :

2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

2C_nH_2n+2 + (3n+1)O₂ → 2nCO₂ + 2(n+1)H₂O

Vậy ta có : nCO₂ = 0,04 + 0,01 + 0,01n = 3,08 : 44 ⇒ n = 2

Công thức phân tử của hiđrocacbon X là C₂H₆.

b) Tính % thể tích các khí :

%VC₂H₂ = 0,448/0,896 x 100% = 50%

%VCH₄ = %VC₂H₆ = 25%

Vậy phần phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A lần lượt là 50%, 25% và 25%.

Hiđrocacbon A, B mạch hở có tỉ khối đối với H₂ tương ứng là 22 và 13.

a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B.

b) Dẫn 5,6 lít hỗn hợp A, B có tỉ khối đối với H₂ là 18,4 qua dung dịch nước brom dư sao cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hãy tính khối lượng brom đã tham gia phản ứng (biết thể tích khí đo ở đktc).

Phương pháp giải

Biện luận CTPT dựa vào M (số nguyên tử H luôn là số chẵn). Viết và tính toán theo PTHH.

Hướng dẫn giải

a) Ta có M_A = 22.2 = 44 gam/mol; M_B = 13.2 = 26 gam/mol

Gọi công thức của A là C_xH_y ⇒ 12x + y = 44 ⇒ x = 3; y = 8

Công thức của A là C₃H₈

- Tương tự ta có công thúc của B là C₂H₂

Công thức cấu tạo của B là CH≡CH

b) Gọi số mol của C₂H₂ có trong hỗn hợp là x → nC₃H₈ = 5,6/22,4 - x(mol)

Ta có:

\(\overline M  = \frac{{26x + 44.(0,25 - x)}}{{0,25}} = 18,2.2 \to x = 0,1\)

Phương trình hóa học:

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

Vậy mBr₂ đã phản ứng là: 0,2 x 160 = 32(gam)