Bài tập phản ứng cộng của ankin

Coi C₂H₂ với H₂ tác dụng với nhau tạo 4 chất : C₂H₂, C₂H₄, C₂H₆, H₂ khi qua bình brom thì chỉ có C₂H₆ và H₂ đi ra.

Bảo toàn khối lượng: mx = my = 10,8 + 0,2.16 = 2x + 26x => x = 0,5

Đốt cháy Y cũng như đốt cháy X =>\({n_{{O_2}}} = 2,5{n_{{C_2}{H_2}}} + {n_{{H_2}}} = 1,5\,\,mol\)

=>V = 3/2 . 22,4 = 33,6 lít

Vinylaxetilen: CH₂=CH-C≡CH phân tử có 3 liên kết π

∑n_{liên kết π} = 3.0,1 = 0,3 mol;  n_X = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol

Bảo toàn khối lượng:  m_X = 0,3.2 + 0,1.52 = 5,8 gam => m_Y = 5,8 gam

${{\bar{M}}_{Y}}=29\Rightarrow {{\mathrm{n}}_{\mathrm{Y}}}\mathrm{=}\frac{\mathrm{5,8}}{\mathrm{29}}\mathrm{=0,2}\mathrm{mol}$

=> n_{H2 phản ứng}  = n_{khí giảm} = n_X – n_Y = 0,4 – 0,2 = 0,2 mol

Bảo toàn liên kết π:  n_{Br2 phản ứng} = n_{liên kết π ban đầu} – n_{H2 phản ứng}  = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol

=> m_Br2 = 0,1.160 = 16 gam               

Gọi công thức phân tử của ankin X là C_nH_2n-2 

=> m_A = m_H2 + m_ankin = 0,4.2 + 0,2.(14n – 2) = 2,8n + 0,4

Ta có : $\frac{{{{\bar M}_A}}}{{{{\bar M}_B}}} = \frac{{{n_B}}}{{{n_A}}}\,\, =  > \,{n_B} = \frac{{{n_A}.{{\bar M}_A}}}{{{{\bar M}_B}}} = \frac{{{m_A}}}{{{{\bar M}_B}}} = \frac{{2,8n + 0,4}}{{2.12}}$

=> n_{H2 phản ứng} = n_{khí giảm} = n_A – n_B = $0,6 - \frac{{2,8n + 0,4}}{{2.12}}$ (1)

Bảo toàn liên kết π: n_{π trong A} = n_{H2 phản ứng} + n_{Br2 phản ứng}

=> n_{H2 phản ứng} = 0,2.2 – 0,05 = 0,35 mol  (2)

Từ (1) và (2) => $0,6 - \frac{{2,8n + 0,4}}{{2.12}} = 0,35\,\, =  > \,\,n = 2$

Vậy CTPT của ankin X là C₂H₂

n_ankan = n_ankin = 0,1 mol

Khí thoát ra gồm ankan và ankin dư. Gọi n_{ankin dư} = a mol

\(\bar M = 12,5.2 = 25\) => ankan là CH₄ (vì M­_CH4 = 16 < 25)

\(\bar M = \frac{{16.0,1 + {M_{ankin}}.a}}{{0,1 + a}} = 12,5.2 = 25\)  (1)

Khối lượng dung dịch brom tăng = khối lượng ankin phản ứng => m_{ankin phản ứng} = 1,6 gam

=> M_ankin.(0,1 – a) = 1,6  (2)

Từ (1) và (2) => M = 40;  a = 0,06

=> ankin là C₃H₄

Phản ứng cộng hiđro hoàn toàn và chỉ thu được 1 khí Z => Z là ankan; ankin B và H₂ ban đầu đều hết  

M_Z  = 44 => Z là C₃H₈  => ankan A là C₃H₈ và ankin B là C₃H₄

n_H2 = 0,2 => n_Ankin = 0,1  

=> n_ankan = 0,3 – 0,1 = 0,2  

Theo bài ra, ta có: $\frac{{{P_X}}}{{{P_Y}}} = {\rm{ }}\frac{{{d_Y}}}{{{d_X}}} = {\rm{ }}\frac{{{M_Y}}}{{{M_X}}}$

Mà d_(x)/H2 = 24 => M_X = 48

=> M_Y = (4 . 48) / 3 = 64

=> d_Y/H2 = 64 : 2 = 32

C₂H₄ chứa 1 liên kết π; C₂H₂ chứa 2 liên kết π

=> ∑n_{liên kết π} = 1.0,1 + 2.0,2 = 0,5 mol

n_{H2 phản ứng} = n_X – n_Y = 0,7 + 0,1 + 0,2 - 0,8 = 0,2 mol

Bảo toàn liên kết π: n_{H2 phản ứng} + n_{Br2 phản ứng} = n_{liên kết π ban đầu}

=> n_{Br2 phản ứng}  =  n _{liên kết π ban đầu} – n_{H2 phản ứng} = 0,5 – 0,2 = 0,3 mol

=> a = 0,3 / 0,1 = 3M 

n_E = x + y + z = 1   (1)

\({\bar M_{E/He}} = \frac{{28x + 2y + 26z}}{{x + y + z}} = 3,6.4\,\,\,(2)\)

n_G = 0,7 mol => n_{H2 phản ứng} = n_{khí giảm} = n_E – n_G = 1 – 0,7 = 0,3 mol

n _Br2 = 0,5 mol

∑n_{liên kết π} = n_C2H4 + 2.n_C2H2 = x + 2z

Bảo toàn liên kết π:  ∑n_{liên kết π} = n_{H2 pư} + n_{Br2 pư} => x + 2z = 0,8  (3)

Từ (1), (2), (3) => x = 0,2 ;  y = 0,5 ;  z = 0,3

Số mol hỗn hợp ban đầu = 0,35 + 0,65 = 1 mol

Khối lượng hỗn hợp ban đầu = 0,35. 26 + 0,65.2 = 10,4 gam

Số mol liên kết π = 0,35.2 = 0,7 mol

Bảo toàn khối lượng: m_{hh ban đầu} = m_{hh X} =10,4 gam => n_X = 10,4/16 = 0,65 mol

n _{khí giảm} = n_{H2 phản ứng} = 0,35 mol

Ta có: n _{C2H2 dư} = n_Ag2C2 = 0,05 mol

Bảo toàn liên kết π : n _{π trong Y} = n_{p ban đầu} – n_H2 – 2.n_{C2H2 dư} = 0,7 – 0,35 – 0,05.2 = 0,25 mol

=> n_{Br2 pư với Y} = n_{π trong Y} = 0,25 mol

hh X gồm C₂H₂ + H₂ → hh Y gồm C₂H₂ dư, C₂H₄, C₂H₆, H₂ dư

C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃→ C₂Ag₂ + 2NH₄NO₃

0,05   <------------------------------  0,05

=> n_{C2H2 dư} = 0,05 mol

Khí đi ra khỏi bình là C₂H₄, C₂H₆, H₂

=> n_C2H4 = n_{Br2 phản ứng} = 0,1 mol

Khí Z: C₂H₆ và H₂

Bảo toàn C: n_C2H6 = ½.n_CO2 = 0,05 mol

Bảo toàn H: n_H2O = 3.n_C2H6 + n_H2 => n_H2 = 0,25 – 3.0,05 = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố C trong hỗn hợp X: n_{C2H2 ban đầu} = n_{C2H2 dư} + n_{C2H2 pứ} = n_{C2H2 dư} + n_C2H4 + n_C2H6

=> n_C2H2= 0,05 + 0,1+ 0,05  = 0,2 mol

n_{H2 bđ} = n_{H2 pứ} + n_{H2 dư} = n_C2H4 + 2.n_C2H6 + n_{H2 dư} = 0,3 mol

=> V = (0,2 + 0,3).22,4 = 11,2 (l)

Trong 8,6g X chứa a mol C₂H₄; b mol C₂H₂; c mol CH₄ 

m_{hh X} = 28a + 26b + 16c = 8,6  (1)

n_{Br2 phản ứng} = n_{π trong X} = n_C2H4 + 2.n_C2H2 => a + 2b = 0,3  (2)

C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃ → C₂Ag₂ + 2NH₄NO₃

n_C2Ag2 = 0,15 (mol) => n_C2H2 = 0,15 (mol)

=> %n_{C2H2 trong X} = 0,15/0,6 = 25%

=> trong 8,6 gam X % số mol C₂H₂ cũng là 25% => b = 25%.(a + b + c)  (3)

Từ (1), (2) và (3) => a = 0,1; b = 0,1; c = 0,2

==>%n _{CH4 trong X} = 50%

Đặt CTPT : C_nH_2n+2-2k ( k là số liên kết pi)

                       C_nH_2n+2-2k  + k Br₂ → C_nH_2n+2-2k Br_2k

Bảo toàn C có n_hc  = \(\dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{n} = \dfrac{{0,16}}{n}\) mol → n_Br2 = \(\dfrac{{0,16}}{n}.k\) = 0,16 → k = n → Hidrocacbon là C_nH₂

Với k = n = 1 thì HC là : CH₂ loại

Với k = n = 2 thì HC là C₂H₂ → m = 0,08 . 26 =2,08 g

Với k = n = 3 thì HC là C₃H₂ ( không có CTHH thỏa mãn )

Với k = n =4 thì HC là C₄H₂ → m = 0,04.50 = 2 g