Chuyên đề Bồi dưỡng học sinh giỏi - Bài tập: Đốt cháy hỗn hợp

Nội dung tóm tắt: Chuyên đề Bồi dưỡng học sinh giỏi - Bài tập: Đốt cháy hỗn hợp

1. - Gọi số mol nhóm -COO là x (mol) n (C=O) = x (mol); số mol CO2 tạo ra = y (mol); số mol O2 phản ứng = a (mol) - BT O: nO(ancol, este) + 2n 2n n O2 CO 2 H 2 O 2x + 2a = 2y + 1,95 (1) - Số mol LK pi: (trong đó n n (C=O) n (C=C) ; n (C=O) x; n (C=C) nBr ) n n n n n 2 (haynx*k) CO2 H 2 O N 2 X x + 0,85 = y - 1,95 + 0,05 + 0,7 (2) - Từ (1), (2): a = 3,025 (mol) V = 3,025 22,4 = 67,76 lít. Đáp án A PP2: Hiđro hóa và quy đổi phân cắt nhóm chức, mạch C - Số mol N2 = 0,05 mol; H2O = 1,95 mol; Br2 = 0,85 mol. - Vì X tác dụng với 0,85 mol Br2 nên X tác dụng với 0,85 mol H2 sẽ được hỗn hợp Y no. Quy đổi Y về COO (x mol), NH (0,1 mol), CH2 (y mol), H2 (0,7 mol), ta có sơ đồ COO (x mol) CO2  OH NH (0,1 mol) H O :1,95 mol 22 0,7 mol X  Y (0,7 mol)  QÑ 2 a mol 0,85 mol CH (y mol) N : 0,05 mol 2 2  H2 (0,7 mol) - Ta có hệ phương trình đại số BT H : 2y 0,1 2 0,7 0,85 2 1,95 y 2,05 a 3,025 BT E : 6y 0,1 2 0,7 0,85 a 4 V = 3,025 22,4 = 67,76 lít. Đáp án A Ví dụ 10: (HSG Thái Bình 2021) Hỗn hợp hơi E chứa 2 ancol đều mạch hở và một anken. Đốt cháy 0,2 mol E cần 0,48 mol O2 thu được CO2 và H2O với tổng khối lượng là 23,04 gam. Mặt khác dẫn 0,2 mol E qua bình đựng Na dư thu được 1,792 lít H2 (đktc). Nếu lấy 19,2 gam E tác dụng với dung dịch Br2 1M thì thể tích dung dịch Br2 tối đa phản ứng là A. 350 ml. B. 400 ml. C. 300 ml. D. 450 ml. 17
2. Hướng dẫn: - BT theo nhóm chức: số mol OH (ancol) = 2n = 0,16 mol H2 - BTKL: khối lượng E = 7,68 gam - Đặt x, y là số mol CO2 và H2O m 44x 18y 23,04 x 0,36 BT O : 2x y 0,16 0,48 2 y 0,4 n n n n n - Số mol LK pi: (haynx*k) CO2 H 2 O N 2 X = 0,36 - 0,4 + 0,2 = 0,16 mol 19,2 0,16 Số mol Br2 phản ứng = = 0,4 mol 7,68 V = 400 ml. Đáp án B III. Bài tập luyện tập Câu 1. Hỗn hợp M gồm một anken và hai amin no, đơn chức, mạch hở X và Y là đồng đẳng kế tiếp nhau (MX < MY). Đốt cháy hoàn toàn một lượng M cần dùng vừa đủ 0,225 mol O2, thu được H2O, N2 và 0,12 mol CO2. Công thức phân tử của Y là A. C3H9N. B. C2H7N. C. C4H11N. D. CH5N. Câu 2. (HSG Ninh Bình 2021) Hỗn hợp M gồm một este no, đơn chức, mạch hở và 2 amin X, Y no, đơn chức, mạch hở, là đồng đẳng kế tiếp (MX < MY). Đốt cháy hoàn toàn một lượng M thu được N2, 7,56 gam nước và 5,376 lít khí CO2 (đktc). Phân tử khối của chất X là A. 59. B. 31. C. 45. D. 73. Câu 3. (HSG BN 2021) Hỗn hợp M gồm một este no, đơn chức, mạch hở và hai amin no, đơn chức, mạch hở X và Y là đồng đẳng kế tiếp (MX< MY). Đốt cháy hoàn toàn một lượng M thu được N2; 5,04 gam H2O và 3,584 lít CO2 (đktc). Phân tử khối của chất X là A. 31. B. 73. C. 59. D. 45. 18
3. Câu 4. Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp M gồm một amin no, đơn, mạch hở và hai anken X và Y đồng đẳng kế tiếp nhau (MX < MY) cần dùng 25,2 lít O2 (đktc) thu được H2O, N2 và 15,68 lít CO2 (đktc). Tính khối lượng chất Y trong hỗn hợp M? A. 2,8. B. 6,3. C. 5,6. D. 4,2. Câu 5. Hỗn hợp E gồm amin X (no, mạch hở, đơn chức, bậc III) và hai ankin. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol E cần dùng 0,5 mol O2, thu được N2, CO2 và H2O. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch NaOH đặc dư, thấy khối lượng bình tăng 20,8 gam. Khối lượng của amin X trong 10,72 gam hỗn hợp E là A. 3,54 gam. B. 2,36 gam. C. 4,72 gam. D. 7,08 gam. Câu 6. Hỗn hợp E gồm amin X (bậc III, no, đơn chức, mạch hở), anken Y và một ankin Z (số nguyên tử cacbon trong Z lớn hơn số nguyên tử cacbon trong Y, tỉ lệ mol giữa Y và Z tương ứng là 3: 2). Đốt cháy hoàn toàn 11,15 gam hỗn hợp E cần dùng 35,6 gam O2, thu được hỗn hợp F gồm CO2, H2O và N2. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng dung dịch NaOH đặc dư đến phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng bình tăng thêm 46,05 gam. Phần trăm số mol của anken Y trong E là A. 25%. B. 50%. C. 75%. D. 20%. Câu 7. Hỗn hợp E chứa amin no, đơn chức, mạch hở X, ankan Y và anken Z. Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol E cần dùng vừa đủ 1,03 mol O2 thu được H2O, 0,56 mol CO2 và 0,06 mol N2. Phần trăm khối lượng của X trong E gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 36,2 %. B. 32,7 %. C. 30,3 %. D. 28,2 %. Câu 8. Hỗn hợp X chứa 2 amin no, đơn chức, mạch hở A, B (A, B là đồng đẳng liên tiếp, MA<MB có tỷ lệ mol tương ứng 4:1), một ankan và một anken. Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol X cần dùng vừa đủ 1,76 mol O2. Sản phẩm cháy thu được có chứa 41,36 gam CO2 và 0,1 mol N2. Phần trăm khối lượng của amin A có trong X là A. 26,57%. B. 28,57%. C. 12,86%. D. 24,19%. Câu 9. Hỗn hợp E gồm một amin X (no, hai chức, mạch hở) và hai hiđrocacbon mạch hở Y, Z (đồng đẳng kế tiếp, MY < MZ). Đốt cháy hoàn toàn 19,3 gam hỗn 19
4. hợp E cần vừa đủ 1,825 mol O2, thu được CO2, H2O và 2,24 lít N2 (ở đktc). Mặt khác, 19,3 gam E phản ứng cộng được tối đa với 0,1 mol brom trong dung dịch. Biết trong E có hai chất cùng số nguyên tử cacbon. Phần trăm khối lượng của Z trong E là A. 17,62%. B. 18,13%. C. 21,76%. D. 21,24%. Câu 10. Hỗn hợp E gồm amin X (no, mạch hở) và hiđrocacbon Y (số mol X lớn hơn số mol Y). Đốt cháy hết 0,26 mol E cần dùng vừa đủ 2,51 mol O2, thu được N2, CO2 và 1,94 mol H2O. Mặt khác, nếu cho 0,26 mol E tác dụng với dung dịch HCl dư thì lượng HCl phản ứng tối đa là 0,28 mol. Khối lượng của Y trong 0,26 mol E là (THPT QG 2020 đợt 2) A. 10,32 gam. B. 10,00 gam. C. 12,00 gam. D. 10,55 gam. Câu 11. Hỗn hợp E gồm hai amin X (CnHmN), Y (CnHm+1N2, với n ≥ 2) và hai anken đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn 0,11 mol E, thu được 0,05 mol N2, 0,30 mol CO2 và 0,42 mol H2O. Phần trăm khối lượng của X trong E là (TN THPT 2021) A. 40,41%. B. 38,01%. C. 70,72%. D. 30,31%. Câu 12. Hỗn hợp E gồm hai amin X (CnHmN), Y (CnHm+1N2, với n ≥ 2) và hai anken đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn 0,08 mol E, thu được 0,03 mol N2, 0,22 mol CO2 và 0,30 mol H2O. Phần trăm khối lượng của X trong E là (TN THPT 2021) A. 43,38%. B. 57,84%. C. 18,14%. D. 14,46%. Câu 13. Hỗn hợp E gồm hai amin X (CnHmN), Y (CnHm+1N2, với n ≥ 2) và hai anken đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn 0,04 mol E, thu được 0,02 mol N2, 0,11 mol CO2 và 0,155 mol H2O. Phần trăm khối lượng của X trong E là A. 50,68%. B. 13,47%. C. 26,94%. D. 40,41%. Câu 14. Hỗn hợp E gồm 2 amin X (CnHmN), Y ( CnHm+1N2, với n 2) và hai anken đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol E, thu được 0,02 mol N2, 0,14 mol CO2 và 0,19 mol H2O. Phần trăm khối lượng của X trong E là (TN THPT 2021) A. 45,04%. B. 28,24%. C. 22,52%. D. 56,49%. 20
5. Câu 15. Hỗn hợp E gồm hai amin X, Y đồng đẳng kế tiếp (MX < MY và phân tử X có số nguyên tử cacbon nhiều hơn số nguyên tử nitơ) và hai ankin đồng đẳng kế tiếp (có số mol bằng nhau). Đốt cháy hoàn toàn 0,07 mol E, thu được 0,025 mol N2, 0,17 mol CO2 và 0,225 mol H2O. Phần trăm khối lượng của X trong E là (THPT đợt 2/2021) A. 28,21%. B. 55,49%. C. 42,32%. D. 36,99%. Câu 16. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm một axit, một este (đều no, đơn chức, mạch hở) và 2 hiđrocacbon mạch hở cần vừa đủ 0,28 mol O2, tạo ra 0,2 mol H2O. Nếu cho 0,1 mol X vào dung dịch Br2 dư trong CCl4 thì số mol Br2 phản ứng tối đa là A. 0,04 mol. B. 0,06 mol. C. 0,03 mol. D. 0,08 mol. Câu 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,33 mol hỗn hợp X gồm metyl propionat, metyl axetat và 2 hiđrocacbon mạch hở cần vừa đủ 1,27 mol O2, tạo ra 14,4 gam H2O. Nếu cho 0,33 mol X vào dung dich Br2 (dư) thì số mol Br2 phản ứng tối đa là A. 0,40 mol. B. 0,26 mol. C. 0,30 mol. D. 0,33 mol. Câu 18. Hỗn hợp X gồm etyl axetat, metyl acrylat và hai hiđrocacbon. Nếu cho a mol X tác dụng với brom dư thì có 0,15 mol brom phản ứng. Đốt cháy a mol X cần vừa đủ 1,265 mol O2, tạo ra CO2 và 0,95 mol H2O. Giá trị của a là A. 0,26. B. 0,33. C. 0,34. D. 0,31. Câu 19. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X (gồm etyl axetat, vinyl axetat và hai hiđrocacbon mạch hở) cần vừa đủ 0,84 mol O2, tạo ra CO2 và 10,08 gam H2O. Nếu cho 0,3 mol X vào dung dịch Br2 dư thì số mol Br2 phản ứng tối đa là A. 0,16 mol. B. 0,18 mol. C. 0,20 mol. D. 0,30 mol. Câu 20. Hỗn hợp X gồm hai este (đều no, đơn chức, mạch hở) và hai hiđrocacbon mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần vừa đủ 0,14 mol O2, thu được CO2 và 0,1 mol H2O. Số mol Br2 tối đa phản ứng với 0,05 mol X là A. 0,04 mol. B. 0,06 mol. C. 0,18 mol. D. 0,03 mol. Câu 21. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X gồm metyl axetat, etyl propionat và hai hiđrocacbon mạch hở cần vừa đủ 0,74 mol O2, tạo ra CO2 và 0,54 mol H2O. 21
6. Nếu cho 0,30 mol X tác dụng với dung dịch Br2 dư thì số mol Br2 phản ứng tối đa là (Thanh Hóa 2021) A. 0,08 B. 0,24 C. 0,16. D. 0,36. Câu 22. Đốt cháy hoàn toàn 0,7 mol hỗn hợp X gồm metyl axetat, metyl metacrylat, vinyl axetat, axit glutamic và hai hiđrocacbon mạch hở cần vừa đủ V lít O2 (đktc), tạo ra CO2, 1,12 lít N2 (đktc) và 35,1 gam H2O. Mặt khác, 0,7 mol X phản ứng tối đa với 0,85 mol Br2 trong dung dịch. Giá trị của V là A. 67,76. B. 89,60. C. 44,80. D. 67,20. Câu 23. Hỗn hợp X gồm metyl acrylat, một ancol (đơn chức, mạch hở) và hai hiđrocacbon (mạch hở, có cùng số nguyên tử cacbon). Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X, thu được 0,51 mol CO2 và 0,56 mol H2O. Đun nóng 0,3 mol X với lượng dư dung dịch KOH đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được dung dịch chứa 3,3 gam muối. Số mol Br2 tối đa phản ứng với 0,3 mol X là A. 0,22 mol. B. 0,15 mol. C. 0,08 mol. D. 0,19 mol. Câu 24. Cho hỗn hợp E gồm ba chất X, Y và ancol propylic. X, Y là hai amin kế tiếp trong cùng dạy đồng đẳng ; phân tử X, Y đều có hai nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no ; MX < MY. Khi đốt cháy hết 0,1 mol E cần vừa đủ 0,67 mol O2, thu được H2O ; N2 và 0,42 mol CO2. Phần trăm khối lượng của Y trong E là (THPT QG 2020; Thái Bình 2021) A. 13,89%. B. 19,35%. C. 39,81%. D. 46,30%. Câu 25. Hỗn hợp E gồm amin X (no, đơn chức, mạch hở, bậc hai) và hai ancol Y, Z (Z có nhiều hơn Y một nguyên tử cacbon và một nguyên tử oxi, số mol của Y gấp 1,5 lần số mol của X). Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol E bằng O2 thì thu được N2, 0,11 mol CO2 và 0,18 mol H2O. Phần trăm khối lượng của X có trong E là A. 34,78%. B. 42,75%. C. 22,46%. D. 64,13%. 22