Giải bài tập SBT Hóa 9 Bài 38: Axetilen

Có các dãy chất sau:

Dãy 1: CH₄; CH₃ - CH₃ ; CH₃ - CH₂ - CH₃; ...

Dãy 2: CH₂ = CH₂ ; CH₂ = CH - CH₃ ; CH₂ = CH - CH₂ - CH₃

Dãy 3: CH = CH ; CH = C- CH₃ ; CH≡C - CH₂ - CH₃ ; ...

a) Nhận xét đặc điểm cấu tạo của các chất trong mỗi dãy

b) Viết công thức phân tử của các chất trên.

c) Viết công thức tổng quát của mỗi dãy.

d) Dự đoán tính chất hoá học của các chất trong mỗi dãy.

Phương pháp giải

Dựa vào cấu tạo hóa học để rút ra nhận xét. 

Hướng dẫn giải

a) Các chất trong dãy 1: Chỉ có liên kết đom.

Các chất trong dãy 2: Có 1 liên kết đôi.

Các chất trong dãy 3: Có 1 liên kết ba.

b) Dãy 1: CH₄, C₂H₆, C₃H₈

Dãy 2: C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈

Dãy 3: C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆

c) Công thức tổng quát của các dãy là :

Dãy 1: C_nH_2n+2.

Dãy  : C_mH_2m.

Dãy 3: C_aH_2a-2

d) Các chất trong dãy 1, 2, 3 đều cháy

Các chất trong dãy 1 có phản ứng thế với clo khi chiếu sáng.

Các chất trong dãy 2, 3 có phản ứng cộng với brom trong dung dịch.

Viết phương trình hoá học phản ứng cháy của các chất sau: CH₄, C₂H₄, C₂H₂

Tính tỉ lệ giữa số mol H₂O và số mol CO₂ sinh ra trong mỗi trường hợp.

Phương pháp giải

Xem lại tính chất hóa học một số hiđrocacbon đã học.

Hướng dẫn giải

Tỉ lê số mol H₂O và CO₂ sinh ra khi đốt cháy CH₄ là nH₂O/nCO₂ = 2

Tỉ lệ số mol H₂O và CO₂ sinh ra khi đốt cháy C₂H₄ là: nH₂O/nCO₂ = 1

Tỉ lệ số mol H₂O và CO₂ sinh ra khi đốt cháy C₂H₂ là: nH₂O/nCO₂ = 1/2

A là hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết ba. Khi cho 4 gam tác dụng với dung dịch brom dư thấy lượng brom đã tham gia phản ứng là 32 gam. Hãy xác định công thức phân tử của A.

Phương pháp giải

Gọi công thức phân tử của A là C_xH_y, viết phương trình biểu diễn phản ứng cộng. 1 phân tử A cộng 2 mol . Tính toán theo PTHH. 

Hướng dẫn giải

Gọi công thức phân tử của A là C_xH_y, vì có 1 liên kết ba nên có phản ứng

C_xH_y + 2Br₂ → C_xH_yBr₄

    1 mol                               2 mol

\(\frac{4}{{12x + y}}mol\)     0,2 mol

Ta có lại có : 12x + y = 40.

→ Cặp x, y thỏa mãn là: x = 3 và y = 4

Vậy: Công thức phân tử của A là C₃H₄.

Xác định công thức phân tử của hiđrocacbon A, biết rằng khi đốt cháy người ta nhận thấy tỉ lệ số mol chất A với số mol C0₂ và H₂O là 1 : 2 : 1.

Phương pháp giải

Chọn số mol của A, CO₂ và H₂O lần lượt là: 1, 2, 1 (mol). Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố để tìm số nguyên tử C và H có trong A.

Hướng dẫn giải

Cách 1:

Chọn số mol của A, CO₂ và H₂O lần lượt là: 1, 2, 1 (mol). 

Bảo toàn nguyên tố C:

Số nguyên tử C trong A là: \(\dfrac{{2}}{{1}}\) = 2

Bảo toàn nguyên tố H:

Số nguyên tử H trong A là: \(\dfrac{{1 \times 2}}{{1}}\) = 2

Công thức phân tử của hiđrocacbon A là C₂H₂

Cách 2:

Gọi công thức phân tử của A là C_xH_y

\({C_x}{H_y}\xrightarrow{{ + {O_2}}}xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\)

Ta có: \(1:x:\frac{y}{2} = 1:2:1\)

→ x = 2;y = 2

Công thức phân tử của hiđrocacbon A là C₂H₂

Tính khối lượng khí C₂H₂ thu được khi cho 128 gam CaC₂ tác dụng hết với H₂O.

Phương pháp giải

Viết và tính theo phương trình hóa học điều chế axetilen

Hướng dẫn giải

Theo phương trình hoá học số mol CaC₂ = số mol C₂H₂.

⇒ nC₂H₂ = 128 : 64 = 2 mol

⇒  mC₂H₂ = 26.2 = 52g

Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm C₂H₂ và C₂H₄ có thể tích 6,72 lít (đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ dư. Sau khi phản ứng kết thúc, thấy khối lượng bình đựng Ca(OH)₂ tăng thêm 33,6 gam đồng thời có m gam kết tủa. Xác định thành phần % thể tích của mỗi chất trong hỗn hợp và tính m.

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học đốt cháy, lập hệ phương trình hai ẩn là số mol hai hiđrocacbon. 

Hướng dẫn giải

Gọi số mol C₂H₂ và C₂H₄ trong hỗn hợp là x, y.

Ta có x + y =\(\dfrac{{6,72}}{{22,4}}\) = 0,3 (mol).

2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

Theo phương trình hoá học của phản ứng cháy, ta có :

\({n_{C{O_2}}} = 2x + 2y \to {m_{C{O_2}}} = 44(2x + 2y)\)

\({n_{{H_2}O}} = x + 2y \to {m_{{H_2}O}} = 18(x + 2y)\)

Theo đề bài, khối lượng bình Ca(OH)₂ tăng lên chính là khối lượng của CO₂ và H₂O. Vậy :

\({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = 44(2x + 2y) + 18(x + 2y) = 33,6(gam)\)

Ta có các phương trình : x + y = 0,3

                                   106x + 124y =33,6

Giải ra ta được : x = 0,2 ; y = 0,1.

\( \Rightarrow \% {V_{{C_2}{H_2}}} = \dfrac{{0,2 \times 22,4}}{{6,72}} \times 100\%  = 66,67\% \)

\(\% {V_{{C_2}{H_4}}} = 33,33\% \)

\({n_{C{O_2}}} = 2(x + y) = 0,6(mol) = {n_{CaC{O_3}}}\)

\({m_{CaC{O_3}}} = 0,6 \times 100 = 60(gam)\) 

Để thu axetilen tinh khiết từ hỗn hợp C₂H₂ có lẫn CO₂, SO₂ người ta cho hỗn hợp

A. qua dung dịch NaOH dư.

B. qua dung dịch brom dư.

C. qua dung dịch KOH dư, sau đó qua H₂SO₄ đặc.

D. lần lượt qua bình chứa dung dịch brom và dung dịch H₂SO₄ đặc.

Phương pháp giải

Dẫn hỗn hợp qua một dung dịch mà CO₂, SO₂ phản ứng còn thì C₂H₂ không.

Hướng dẫn giải

Để thu axetilen tinh khiết từ hỗn hợp C₂H₂ có lẫn CO₂, SO₂ người ta cho hỗn hợp qua dung dịch KOH dư, sau đó qua H₂SO₄ đặc.

XO₂ + 2KOH → K₂XO₃ + H₂O

→ Đáp án C

Có các hiđrocacbon sau: CH₂=CH₂; CH≡CH; CH₂=CH-CH=CH₂; CH₃-CH=CH₂. số chất tác dụng với Br₂ theo tỉ lệ về số mol 1:2 là 

A. 1                    

B. 2             

C. 3                   

D. 4.

Phương pháp giải

Mỗi liên kết đôi C=C có thể phản ứng với 1 mol Br₂, một liên kết ba C≡C có thể phản ứng với 2 mol Br_2.

Hướng dẫn giải

Đáp án B. 

CH≡CH + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

CH₂=CH-CH=CH₂ +2Br₂ → CH₂(Br)-CH(Br)-CH(Br)-CH₂(Br)

Hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon A, B mạch hở, trong phân tử A có 1 liên kết đôi, trong phân tử B có 1 liên kết ba.

Cho 0,672 lít hỗn hợp X qua dung dịch Br₂ dư thấy lượng brom tham gia phản ứng là 6,4 gam. Nếu đốt cháy 6,72 lít hỗn hợp X sẽ thu được 30,8 gam khí CO₂. Xác định công thức phân tử và thành phần phần trăm thể tích của A, B trong hỗn hợp X.

Phương pháp giải

Đặt công thức tổng quát của A và B lần lượt là: C_aH_2a, C_nH_2n-2. Viết và tính toán theo PTHH

Hướng dẫn giải

Gọi công thức của A là C_aH_2a của B là C_nH_2n-2 với a, n > 2, số mol tương ứng cũng là x, y. 

Phương trình hóa học: \({C_a}{H_{2a}} + B{r_2} \to {C_a}{H_{2a - 2}}B{r_2}\)

\({C_n}{H_{2n - 2}} + 2B{r_2} \to {C_n}{H_{2n - 2}}B{r_4}\)

\(\left\{ \matrix{x + y = \dfrac{{0,672}}{{22,4}} = 0,03 \hfill \cr {n_{{Br_2}}} = x + 2y = 0,04 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = 0,02 \hfill \cr y = 0,01 \hfill \cr} \right.\)

Phương trình hóa học của phản ứng cháy:

\({C_a}{H_{2a}} + \dfrac{{3a}}{{2}}{O_2} \to aC{O_2} + a{H_2}O\)

\({C_n}{H_{2n - 2}} + \dfrac{{3n-1}}{{2}}{O_2} \to nC{O_2} + (n - 1){H_2}O\)

\(0,2a + 0,1n = \dfrac{{30,8}}{{44}} = 0,7\)

\(2a + m = 7 \to \left\{ \matrix{a = 2 \hfill \cr n = 3 \hfill \cr} \right.\)

Công thức của A là \({C_2}{H_4}\) của B là \({C_3}{H_4}\)

\(\% {V_{{C_2}{H_4}}} = \dfrac{{0,2}}{{0,3}} \times 100\%  = 66,67\% ;\% {V_{{C_3}{H_4}}} = \dfrac{{0,1}}{{0,3}} \times 100\%  = 33,33\% \)