Ôn tập Hóa học Lớp 11 - Phương pháp giải bài tập phản ứng oxi hóa Ankin
1. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
3CHCH + 8KMnO4 3KOOC–COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O
2. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn
Nhận xét : Trong phản ứng đốt cháy ankin hoặc ankađien thì
n n n C H CO H O n 2n 2 2 2
Phương pháp giải
Khi giải bài tập liên quan đến phản ứng đốt cháy hỗn hợp các hiđrocacbon ta nên sử
dụng phương pháp trung bình để chuyển bài toán hỗn hợp nhiều chất về một chất; một số
bài tập mà lượng chất cho dưới dạng tổng quát thì ta sử dụng phương pháp tự chọn lượng
chất nhằm biến các đại lượng tổng quát thành đại lượng cụ thể để cho việc tính toán trở
nên đơn giản hơn. Ngoài ra còn phải chú ý đến việc sử dụng các định luật như bảo toàn
nguyên tố, bảo toàn khối lượng, phương pháp đường chéo để giải nhanh bài tập trắc
nghiệm.
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA ANKIN 1. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn 3CHCH + 8KMnO4 3KOOC–COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O 2. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn CnH2n-2 + 2 3n 1 O 2 ot nCO2 + (n – 1)H2O ● Nhận xét : Trong phản ứng đốt cháy ankin hoặc ankađien thì n 2n 2 2 2C H CO H O n n n Phương pháp giải Khi giải bài tập liên quan đến phản ứng đốt cháy hỗn hợp các hiđrocacbon ta nên sử dụng phương pháp trung bình để chuyển bài toán hỗn hợp nhiều chất về một chất; một số bài tập mà lượng chất cho dưới dạng tổng quát thì ta sử dụng phương pháp tự chọn lượng chất nhằm biến các đại lượng tổng quát thành đại lượng cụ thể để cho việc tính toán trở nên đơn giản hơn. Ngoài ra còn phải chú ý đến việc sử dụng các định luật như bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, phương pháp đường chéo để giải nhanh bài tập trắc nghiệm. ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Đốt cháy m gam hiđrocacbon A ở thể khí trong điều kiện thường đươc̣ CO2 và m gam H2O. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hiđrocacbon B là đồng đẳng kế tiếp của A rồi hấp thu ̣toàn bô ̣sản phẩm cháy vào bình nước vôi trong dư thấy khối lươṇg bình tăng x gam. Giá tri ̣ x là : A. 29,2 gam. B. 31 gam. C. 20,8 gam. D. 16,2 gam. Hướng dẫn giải Đặt công thức phân tử của A là CxHy. Phương trình phản ứng : CxHy + y (x ) 4 O2 o t xCO2 + y 2 H2O (1) mol: m 12x y m y . 12x y 2 Theo (1) và giả thiết ta có : m y m x 2 . 12x y 2 18 y 3 Vì hiđrocacbon A ở thể khí nên số C không vượt quá 4. Vậy là A C4H6, đồng đẳng kế tiếp của A là C5H8. Sơ đồ đốt cháy C5H8 : C5H8 o 2 O , t 5CO2 + 4H2O (2) mol: 0,1 0,5 0,4 Theo (2) và giả thiết ta thấy khi cho sản phẩm cháy của 0,1 mol C5H8 vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng bình tăng là : 0,5.44 + 0,4.18 = 29,2 gam. Đáp án A. Ví dụ 2: Trong một bình kín dung tích 6 lít có chứa hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng (CnH2n-2), H2 và một ít bột Ni có thể tích không đáng kể ở 19,68oC và 1atm. Nung nóng bình một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Bật tia lửa điện để đốt cháy hết Y thu được 15,4 gam CO2 và 7,2 gam nước. Phần trăm thể tích của mỗi khí trong X là A. C3H4 : 20%, C4H6 : 20% và H2 : 60%. B. C2H2 : 10%, C4H6 : 30% và H2 : 60%. C. C2H2 : 20%, C3H4 : 20% và H2 : 60%. D. Cả A và B đều đúng. Hướng dẫn giải Theo giả thiết ta có : 2 2 2n 2n 2 (C H , H ) CO H O 1.6 15,4 7,2 n 0,25 mol; n 0,35 mol; n 0,4 mol. 0,082.(273 19,68) 44 18 Phương trình phản ứng : n 2n 2 C H + 3n 1 2 O2 n CO2 + (n 1) H2O (1) mol: x n x (n 1) x 2H2 + O2 2H2O (2) mol: y y Theo giả thiết và (1), (2) ta có hệ phương trình : x y 0,25 x 0,1 nx 0,35 y 0,15 (n 1)x y 0,4 n 3,5 Vậy thành phần phần trăm về thể tích là : 2 n 2n 2 0,15 %H .100 60%; %C H 40% 0,25 Vì số cacbon trung bình của hai hiđrocacbon là 3,5 nên có căn cứ vào các phương án lược chọn ta thấy có hai khả năng : ● Hỗn hợp hai hiđrocacbon là : C2H2 : 10% và C4H6 : 30%; 2.10 4.30 n 3,5 40 (thỏa mãn). ● Hỗn hợp hai hiđrocacbon là : C3H4 : 20% và C4H6 : 20%; 3.20 4.20 n 3,5 40 (thỏa mãn). Đáp án D. Ví dụ 3: Hỗn hợp A gồm C3H6, C3H4, C3H8. Tỉ khối hơi của A so với H2 bằng 21,2. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít (đktc) hỗn hợp A rồi cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư. Khối lượng dung dịch sau phản ứng A. giảm 20,1 gam. B. giảm 22,08 gam. C. tăng 19,6 gam. D. tăng 22,08 gam. Hướng dẫn giải Đặt công thức chung của các chất trong hỗn hợp A là 3 y C H 12.3 + y =21,2.2 y = 6,4. Sơ đồ phản ứng : 3 y C H o 2, O t 3CO2 + y 2 H2O (1) mol: 0,2 0,2.3 0,2. y 2 Tổng khối lượng nước và CO2 sinh ra là : 0,2.3.44 + 0,2. 6,4 2 .18 = 37,92 gam. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2) mol: 0,6 0,6 Khối lượng kết tủa sinh ra là : 0,6.100 = 60 gam. Như vậy sau phản ứng khối lượng dung dịch giảm là : 60 – 37,92 = 22,08 gam. Đáp án B. Ví dụ 4: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối so với H2 là 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị của m là : A. 5,85. B. 3,39 . C. 6,6. D. 7,3. Hướng dẫn giải Đặt công thức chung của các chất trong hỗn hợp X là 4x C H 12 x + 4 =17.2 x = 2,5. Sơ đồ phản ứng : 4x C H o 2, O t xCO2 + 2H2O (1) mol: 0,05 0,05 x 0,05.2 Khối lượng dung dịch Ca(OH)2 tăng bằng tổng khối lượng của CO2 và H2O nên khối lượng bình tăng thêm là : m = 0,05.2,5.44 + 0,05.2.18 = 7,3 gam. Đáp án D.
Tài liệu đính kèm:
- on_tap_hoa_hoc_lop_11_phuong_phap_giai_bai_tap_phan_ung_oxi.pdf