Công thức đơn giản nhất của một hiđrocacbon là CnH2n+1. Hiđrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng của:
Gọi CTPT của hidrocacbon là ${({C_n}{H_{2n}}_{ + 1})_{a\,\,\,}}$
Vì số H luôn là số chẵn nên a = 2
=> CTPT: C2nH4n+2
Đặt m = 2n => CTPT là CmH2m+2
=> Ankan hidrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankan
Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan?
Dãy các chất thuộc đồng đẳng của metan có công thức phân tử dạng: CnH2n+2 (khác CH4)
C2H2, C3H4, C4H4 không có công thức dạng CnH2n+2
=> C2H2, C3H4, C4H4 không thuộc dãy đồng đẳng ankan
=> loại A, B và C
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Phát biểu không đúng là: Công thức chung của hiđrocacbon no có dạng CnH2n+2
Vì xicloankan cũng là hiđrocacbon no mà CTPT dạng CnH2n
Đốt cháy một hỗn hợp gồm nhiều hiđrocacbon trong cùng một dãy đồng đẳng nếu ta thu được số mol H2O > số mol CO2 thì CTPT chung của dãy là:
Công thức chung của hiđrocacbon là:CnH2n+2-2k
\({{C}_{n}}{{H}_{2n+2-2k}}+(3n+1-k){{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}nC{{O}_{2}}+(n+1-k){{H}_{2}}O\)
Ta có nH2O > nCO2
=> n+1-k > n
=> k<1 mà k nguyên
=> k = 0
=> Công thức của hiđrocacbon cần tìm là CnH2n+2
Khi crackinh hoàn toàn V lít ankan X thu được 3V lít 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:
Gọi CTPT của ankan X là CnH2n+2
VY = 3VX => nY = 3nX
${d_{{Y}/{H_2}}} = 12 \to {M_Y} = 12.2 = 24$
Bảo toàn khối lượng:
\(\begin{array}{l}{m_X} = {m_Y} \to {M_X}.{n_X} = {M_Y}.{n_Y} \to \frac{{{M_X}}}{{{M_Y}}} = \frac{{{n_Y}}}{{{n_X}}} = 3\\ \to {M_X} = 3.24 = 72\\ \to 14n + 2 = 72\\ \to n = 5 \to X:{C_5}{H_{12}}\end{array}\)
Khi được chiếu sáng, hiđrocacbon nào sau đây tham gia phản ứng thế với clo theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được ba dẫn xuất monoclo là đồng phân cấu tạo của nhau?
Isopentan: ${(\mathop C\limits^ \downarrow {H_3})_2} - \mathop C\limits^ \downarrow H - \mathop C\limits^ \downarrow {H_2} - \mathop C\limits^ \downarrow {H_3}$ (↓: vị trí clo có thể thế vào) → 4 dẫn xuất monoclo.
Neopentan: ${(\mathop C\limits^ \downarrow {H_3})_4}C$: 1 dẫn xuất monoclo
Butan: $\mathop C\limits^ \downarrow {H_3} - \mathop C\limits^ \downarrow {H_2} - C{H_2} - C{H_3}$: 2 dẫn xuất monoclo
Pentan: $\mathop C\limits^ \downarrow {H_3} - \mathop C\limits^ \downarrow {H_2} - \mathop C\limits^ \downarrow {H_2} - C{H_2} - C{H_3}$: 3 dẫn xuất monoclo
Khi brom hóa một ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất có tỉ khối hơi đối với hiđro là 75,5. Tên của ankan đó là:
Gọi công thức ankan là CnH2n+2 (n>0; n nguyên)
${C_n}{H_{2n + 2}}\,\,\, + \,\,\,B{r_2}\,\,\,\xrightarrow{{as}}\,\,{C_n}{H_{2n + 1}}Br\,\,\,\, + HBr$
${d_{{{{{C_n}{H_{2n + 1}}Br}} /{{{H_2}}}}}} = 75,5 \to {M_{{C_n}{H_{2n + 1}}Br}} = 75,5.2 = 151\,\, \to 14n + 1 + 80 = 151\,$
$\to n = 5\,\,\, \to {C_5}{H_{12}}$
Vì brom hóa ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất nên ankan có cấu tạo phân tử đối xứng
=> ${(C{H_3})_4}C$ (2,2-đimetylpropan)
PT : ${(C{H_3})_4}C + B{r_2}\xrightarrow{{as}}{(C{H_3})_3}CC{H_2}Br + HBr$
Hiđrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết σ (xích ma) và có hai nguyên tử cacbon bậc ba trong một phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích X sinh ra 6 thể tích CO2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Khi cho X tác dụng với Cl2 (theo tỉ lệ số mol 1 : 1), số dẫn xuất monoclo tối đa sinh ra là:
X là hiđrocacbon mạch hở chỉ chứa liên kết σ → X là ankan
Số nguyên tử $C = \dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}} = \dfrac{{{V_{C{O_2}}}}}{{{V_X}}} = 6 \to X:{C_6}{H_{14}}$
Trong X có 2 nguyên tử C bậc 3 nên X là: ${(C{H_3})_2}CH - CH{(C{H_3})_2}$ (2,3-đimetylbutan)
Ta có:
${(C{H_3})_2}CH - CH{(C{H_3})_2}\,\,\, + \,\,\,C{l_2}\,\,\,\,\xrightarrow[{ - HCl}]{{as}}\,\,\,\left\{ \begin{gathered}C{H_2}Cl - CH(C{H_3}) - CH{(C{H_3})_2} \hfill \\{(C{H_3})_2}CCl - CH{(C{H_3})_2} \hfill \\ \end{gathered} \right.\,\,\,$
Khi đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A thu được 1,12 lít CO2 (đktc) và 1,08 gam H2O. A có phân tử khối là 72 và khi cho tác dụng với clo (có askt) thì thu được bốn dẫn xuất monocle. A có tên gọi là:
nCO2 = 0,05 mol
nH2O = 0,06 mol
Bảo toàn khối lượng cho A ta có:
mA = mC +mH =0,05*12+0,06*2=0,72 gam
=> nA = 0,01 mol
${C_x}{H_y} + (x + \dfrac{y}{4}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O$
0,01 0,05 0,06
=> x = 0,05/0,01 = 5
=> y = 0,06 . 2/0,01 = 12
Vậy CTPT của A là: C5H12
Do A tác dụng với clo thu được bốn dẫn xuất monoclo nên A là: CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 (isopentan)
Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp gồm 2 hidrocacbon no, mạch hở, đồng đẳng liên tiếp ở đktc thu được hỗn hợp sản phẩm cháy. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 thì thấy khối bình tăng 55g. Công thức phân tử của hidrocacbon có số C ít hơn là:
Hidrocacbon no mạch hở => ankan
Gọi công thức 2 hiđrocacbon là CnH2n+2
=> ${n_{hiđrocacbon}} ={n_{{H_2}O}}-{n_{C{O_2}}} = 0,3{\text{ }}mol$ (1)
mbình tăng $ = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = 55\,gam$
=> \({n_{{H_2}O}}*18 + {n_{C{O_2}}}*44 = 55{\mkern 1mu} \) (2)
Giải hệ (1) và (2) => \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{C{O_2}}} = 0,8mol\\{n_{{H_2}O}} = 1,1mol\end{array} \right.\)
CnH2n+2 → nCO2
0,3 0,8
=> Số cacbon trung bình: n =2,67
=> 2 hiđrocacbon là C2H6 và C3H8
=> hidrocacbon có số C nhỏ hơn là C2H6
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 2 hidrocacbon mạch hở đồng đẳng liên tiếp cần 30,24 lít O2, giải phóng 24,64 lít hơi nước. Biết thể tích các khí đo ở đkc tổng số cacbon của 2 hidrocacbon là:
nO2 = 1,35 mol
nH2O= 1,1 mol
Bảo toàn O : 2*nO2 = 2*nCO2 + nH2O
=> 1,35*2= 2*nCO2 +1,1
=> nCO2 = 0,8 mol
Ta thấy 0,8 < 1,1 => nCO2 < nH2O
=> hidrocacbon là ankan
=> nankan = nH2O – nCO2 = 0,3 mol
Gọi công thức 2 ankan đó là CnH2n+2
CnH2n+2 → nCO2
0,3 0,8
=> Số C trung bình: n= 2,67.
Mà 2 ankan đồng đẳng kế tiếp => C2H6 ; C3H8
=> tổng số C = 5
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 2 hidrocacbon đồng đẳng liên tiếp, dẫn sản phẩm cháy qua hệ thống bình thí nghiệm, bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Thấy bình 1 tăng 19,8 gam, bình 2 có 80 gam kết tủa. Phần trăm theo thể tích hidrocacbon có số C nhỏ hơn là:
H2SO4 đặc có tính hút nước =>mbinh 1 tăng = mH2O = 19,8 gam
=> nH2O = 1,1 mol
Kết tủa ở bình 2 là CaCO3 => nCaCO3 = nCO2 = 0,8 mol
nH2O > nCO2 => hiđrocacbon là ankan
=> nankan = nH2O – nCO2 = 0,3 mol
Gọi công thức ankan là CnH2n+2
CnH2n+2 → n CO2
0,3mol 0,8mol
=> Số C trung bình: n = 2,67.
Mà 2 ankan đồng đẳng kế tiếp => 2 hiđrocacbon là C2H6 (x mol) ; C3H8 (y mol)
=> x + y = 0,3 mol (1)
BT số mol C: nCO2 =2*nC2H6 +3* nC3H8 =2x+3y = 0,8 (2)
Giải hệ phương trình ta có x = 0,1 ; y = 0,2
=> %VC2H6 = 33,33%
Cracking 5,8 gam C4H10 thu được hỗn hợp khí X. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Kết thúc thí nghiệm, khối lượng dung dịch thu được tăng hay giảm bao nhiêu gam so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu?
Đốt X chính là đốt cháy C4H10
\({n_{{C_4}{H_{10}}}} = \) = 0,1 mol
\({{C}_{4}}{{H}_{10}}+\frac{13}{2}{{O}_{2}}~\xrightarrow{t_{{}}^{0}}4C{{O}_{2}}+\text{ }5{{H}_{2}}O\)
0,1mol \( \to \)0,4 \( \to \) 0,5
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,5 mol \( \to \) 0,5
=> mdd giảm $= {\text{ }}{m_{CaC{O_3}}}-\left( {{m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}} \right) = 23,4\,gam$
=> khối lượng dung dịch giảm 23,4 gam
Đốt 10 cm3 một hiđrocacbon bằng 80 cm3 oxi (lấy dư). Sản phẩm thu được sau khi cho hơi nước ngưng tụ còn 65 cm3 trong đó có 25 cm3 oxi dư. Các thể tích đó trong cùng điều kiện. CTPT của hiđrocacbon là:
Gọi CT : CxHy
PTHH:CxHy +(4x+y)/2 O2 → xCO2 + y/2H2O
Ngưng tụ hơi nước => Còn 65cm3 mà có 25cm3 oxi dư => 65 cm3 là của CO2 và O2 dư
=> VCO2 = 65 – 25 = 40 cm3
=> x = $\dfrac{{{\text{V}_{\text{C}{\text{O}_\text{2}}}}}}{{{\text{V}_{\text{Hidrocacbon}}}}}$= 4
=> VO2 pứ = 80 – 25 = 55 cm3
Bảo toàn nguyên tố O: $2.{V_{{O_2}pu}} = 2.{V_{C{O_2}}} + {V_{{H_2}O}} \Rightarrow {V_{{H_2}O}} = 2.55 - 2.40 = 30$
=> y = $\dfrac{{\text{2}\text{.}{\text{V}_{{\text{H}_2}\text{O}}}}}{{{\text{V}_{\text{Hidrocacbon}}}}}$= 6
=> CTPT của A là: C4H6
Khi cho ankan X (trong phân tử có phần trăm khối lượng cacbon bằng 83,72%) tác dụng với clo theo tỉ lệ số mol 1:1 (trong điều kiện chiếu sáng) chỉ thu được 2 dẫn xuất monoclo đồng phân của nhau. Tên của X là:
Gọi CTPT của ankan là CnH2n+2 $(n \geqslant 1)$
$\% {m_C} = \dfrac{{12n}}{{14n + 2}} \cdot 100\% = 83,72\,\% \, \to n = 6\,\, \to \,\,X\,\,:\,\,{C_6}{H_{14}}$
X tác dụng với clo (tỉ lệ 1:1) thu được 2 dẫn xuất monoclo là đồng phân của nhau
→ X là : ${(C{H_3})_2}CH - CH{(C{H_3})_2}$( 2,3-đimetylbutan)
${(C{H_3})_2}CH - CH{(C{H_3})_2}\,\,\, + \,\,\,C{l_2}\,\,\,\,\xrightarrow[{ - HCl}]{{{\text{as}}}}\,\,\,\,\left\{ \begin{gathered}C{H_2}Cl - CH(C{H_3}) - CH{(C{H_3})_2} \hfill \\{(C{H_3})_2}CCl - CH{(C{H_3})_2} \hfill \\ \end{gathered} \right.\,\,\,$
Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6 và H2. Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Nếu cho 0,6 mol X vào dung dịch brom (dư) thì số mol brom tối đa phản ứng là
\({d_{X/butan}} = \frac{{{M_X}}}{{{M_{bu\tan }}}} = \frac{{\frac{{{m_X}}}{{{n_X}}}}}{{\frac{{{m_{bu\tan }}}}{{{n_{bu\tan }}}}}}\)
BT khối lượng: mX =mC4H10
.\({d_{X/butan}} = \frac{{{n_butan}}}{{{n_{X }}}} = \frac{{{n_butan}}}{{0,6}} = 0,4\).
=> nbutan = 0,24 mol
C4H10 → C4H8 +H2
C4H8 → C4H6 +2H2
BT nguyên tố C ta có nC4H10 = nC4H6+ nC4H8
=> nkhí tăng$ = {n_{{H_2}}} \to {n_{{H_2}}} = 0,6 - 0,24 = 0,36\,\,mol$
${n_{{H_2}}} = $nliên kết π tạo thành
Bảo toàn liên kết π $ \to {n_{B{r_2}}} = {n_{{H_2}}} = 0,36\,mol$
Crackinh 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan chưa bị crackinh. Biết hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:
n propan ban đầu = 0,2 mol ; npropan crackinh = 0,2.90:100 = 0,18 mol
PTHH cho phản ứng: C3H8 → CmH2m+2 +CnH2n (n+m=2)
ncrackinh → ncrackinh →ncrackinh
Ta có: nsau = ntrước + ncrackinh = 0,2 + 0,18 = 0,38 mol
BT khối lượng: msau = mtrước = 8,8 gam => M sau = 8,8/0,38 = 23,16
