Phương pháp khảo sát tỉ lệ Co2 và H2O

Phương pháp khảo sát tỷ lệ Co2 và H2O

I. CƠ SƠ CỦA PHƯƠNG PHÁP

            Các hợp chất hữu cơ khi đốt cháy thường cho sản phẩm CO₂ và H₂O. Dựa vào tỷ lệ đặc biệt của $\frac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}$hoặc$\frac{{{V}_{C{{O}_{2}}}}}{{{V}_{{{H}_{2}}O}}}$  trong các bài toán đốt cháy để xác định dãy đồng đẳng, công thức phân tử hoặc để tính toán lượng chất.

1. Với hydrocacbon

Gọi công thức tổng quát của hidrocacbon là C_nH_2n+2-2k (k: Tổng số liên kết p và vòng)

            C_nH_2n+2-2k  +  $\frac{3n+1-k}{2}$O₂  →  nCO₂  +  (n + 1 – k) H₂O

Ta có:   $\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\frac{n+1-k}{n}=1+\frac{1-k}{n}$

$\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}>1$ (\[{{n}_{{{H}_{2}}O}}>{{n}_{C{{O}_{2}}}}\])  Û  k = 0 Þ hyđrocacbon là ankan (paraffin)

            Þ Công thức tổng quát là C_nH_2n+2

$\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=1$ (\[{{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}\])  ⇔  k = 1

⇒ hyđrocacbon là anken (olefin) hoặc xicliankan ⇒ Công thức tổng quát là C_nH_2n

$\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}<1$ Û  k < 1 ⇒ hyđrocacbon có tổng số liên kết pi và vòng >= 2

    * Một số chú ý:

       a, Với ankan (paraffin): ${{n}_{ankan}}$= ${{n}_{{{H}_{2}}O}}$ - ${{n}_{C{{O}_{2}}}}$  

       b,Với ankin hoặc ankađien):  ${{n}_{ankin}}$= ${{n}_{C{{O}_{2}}}}$- ${{n}_{{{H}_{2}}O}}$

 

1. Với các hợp chất có chứa nhóm chức

    a, Ancol, ete

            Gọi công thức của ancol là : C_nH_{2n + 2 – 2k – m}(OH)_m hay C_mH_{2n + 2 – 2k}O_m

                        C_nH_2n+2-2kO_m  +  $\frac{3n+1-k-m}{2}$O₂  →  nCO₂  +  (n + 1 – k) H₂O

$\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\frac{n+1-k}{n}=1+\frac{1-k}{n}>1$ khi và chỉ khi k = 0

            ⇒ Ancol no, mạch hở, có công thức tổng quát C_nH_2n+2O_m và ${{n}_{ancol}}$= ${{n}_{{{H}_{2}}O}}$ - ${{n}_{C{{O}_{2}}}}$ 

    b, Anđêhit, xeton

            Gọi công thức của anđehit là : C_nH_{2n + 2 – 2k – m}(CHO)_m

            Ta có phương trình đốt cháy

            C_nH_{2n + 2 – 2k – m}(CHO)_m  +  $\left( \frac{3n+1-k-m}{2} \right)$O₂  →  (n + m)CO₂  + (n + 1 – k)H₂O

            $\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\frac{n+1-k}{n+m}=\frac{n+1}{n+m}-\frac{k}{n+m}$

 $\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=1$ (${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}$) khi và chỉ khi k = 0 và m = 1 ⇒ anđehit no, đơn chức, mạch hở, công thức tổng quát là: C_nH_{2n + 1}CHO hay C_xH_2xO (x >=1)

Tương tự ta có: $\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=1$ (${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}$)Þ xeton no, đơn chức, mạch hở

  c, Axit, este

Gọi công thức của axit là: C_nH_{2n + 2 – 2k – m}(COOH)_m

Ta có phương trình đốt cháy

C_nH_{2n + 2 – 2k – m}(COOH)_m   +  \[\left( \frac{3n+1-k}{2} \right)\]O₂  →  (n + m)CO₂  + (n + 1 – k)H₂O         $\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\frac{n+1-k}{n+m}=\frac{n+1}{n+m}-\frac{k}{n+m}$

 $\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=1$ (${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}$) khi và chỉ khi k = 0 và m = 1 ⇒ axit no, đơn chức, mạch hở, công thức tổng quát là: C_nH_{2n + 1}COOH hay C_xH_2xO₂ (x >=1)

Nhận thấy: Công thức tổng quát của axit và este trùng nhau, nên: $\frac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=1$ (${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}$)⇒ este no, đơn chức, mạch hở, có công thức tổng quát là: C_nH_{2n + 1}COOH hay C_xH_2xO₂ (x >= 2)

 

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP

Dạng 1: Khảo sát tỉ lệ số mol H₂O và CO₂ cho từng loại hiđrocacbon:

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO₂ và 0,132 mol H₂o. Khi X tác dụng với khí Clo (theo tỉ lệ số mol 1 : l) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là

    A. 2-metylbutan                                                                               B. 2-metylpropan

    C. 2,2-đimetylpropan                                                                       D. etan

Giải:

    \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]  >  \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]

\[\Rightarrow \]X là ankan, có công thức tổng quát C_n­H_2n+2.

n_ankan = \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] - \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] = 0,022 mol

\[\Rightarrow \]Số nguyên tử cacbon = \[\frac{\text{0,11}}{\text{0,022}}=\text{5}\Rightarrow {{\text{C}}_{\text{5}}}{{\text{H}}_{\text{12}}}\]

Mặt khác, do tác dụng với khí Clo (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất nên công thức cấu tạo của X là :

\[\Rightarrow \]Đáp án C.

Ví dụ 3: Chia hỗn hợp 2 ankin thành 2 phần bằng nhau:

-Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,76 gam CO₂ và 0,54 gam H_2­O.

-Phần 2: Dẫn qua dung dịch Br₂ dư. Khối lượng Br₂ đã phản ứng là:

    A. 2,8 gam                             B. 3,2 gam                                             C. 6,4 gam                       D. 1,4 gam

Giải:

\[\Rightarrow \]Số mol ankin = \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] - \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] =1,76 : 44 – 0,54 : 18 = 0,01 mol.

Số mol Br₂ phản ứng = 2n_ankin = 0,02 mol.

\[\Rightarrow \]Khối lượng Br₂ phản ứng = 0,02.160 = 3,2 gam

\[\Rightarrow \]Đáp án B.

 

Dạng 2: Khảo sát tỉ lệ số mol H_2­O và CO₂ cho hỗn hợp hiđrocacbon:

 

Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm: CH₄, C₂h₄, c₂h₆, c₃h₈ và c₄h₁₀ thu được 6,16 gam CO₂ và 4,14 gam H₂O. Số mol C₂h₄ trong hỗn hợp x là

    A. 0,09.                               B. 0,01.                                    C. 0,08.                                    D. 0,02.

Giải:

Hỗn hợp khí X gồm anken (C₂H₄) và các ankan, khi đốt cháy riêng từng loại hidrocacbon, ta có:

Ankan: \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] - \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] =  n_ankan

Anken: \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] - \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] = 0

\[\Rightarrow \]Số mol Ankan (X) = \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] - \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] = 4,14 : 18 - 6,16 : 44 = 0,09 mol

\[\Rightarrow \]Số mol C₂H­₄ = n_X – n_ankan = 2,24 : 22,4 – 0,09 = 0,01

\[\Rightarrow \]Đáp án B.

Dạng 3: Khảo sát tỉ lệ số mol H₂O và CO₂ cho từng loại dẫn xuất hiđrocacbon:

 

Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn m gam một rượu X thu được 1,344 lít CO₂ (đktc) và 1,44 gam H₂o. x tác dụng với Na dư cho khí H₂ có số mol bằng số mol của X. Công thức phân tử của X và giá trị m lần lượt là

    A. C₃h₈o₂ và 1,52.                                                                          B. C₄h₁₀o₂ và 7,28.

    C. C₃H₈O₂ và 7,28.                                                                          D. C₃h₈o₃ và 1,52.

Giải:

 Ta có: \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]= 1,344 : 22,4 = 0,06 mol; \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]= 1,44 : 18 = 0,08 mol.

 \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] < \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]

\[\Rightarrow \]X là rượu no, có công thức tổng quát C_nH_2n+2O_m

n_X  = \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] - \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] = 0,02

\[\Rightarrow \]Số nguyên tử cacbon  = \[\frac{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=\frac{0,06}{0,02}=3\]

Vì số mol khí H₂ thu được bằng của X      \[\Rightarrow \]   X chứa 2 nhóm -OH

\[\Rightarrow \]Công thức phân tử: C₃H₈O₂ và m = 0,02. 76  = 1,52 gam

\[\Rightarrow \]Đáp án A.

Ví dụ 6. Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ thuộc cùng dãy đồng đẳng. Phân tử của chúng chỉ có một loại nhóm chức. Chia X làm 2 phần bằng nhau.

- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ có CO₂ và hơi H₂o) lần lượt qua bình (l) đựng dung dịch H₂so₄ đặc, bình (2) đựng dung dịch Ca(oh)₂ dư, thấy khối lượng bình (l) tăng 2,16 gam, ở bình (2) có 7 gam kết tủa.

- Phần 2:   Cho tác dụng hết với na dư thì thể tích khí h₂(đktc) thu được là bao nhiêu?

    A. 2,24 lít.                           B. 0,224 lít.                              C. 0,56 lít.                             D. 1,12 lít

Giải:

Vì X tác dụng với Na giải phòng H₂ \[\Rightarrow \]X là rượu hoặc axit.

\[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]= 0,12 > \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]= 0,07

\[\Rightarrow \]X gồm 2 rượu no. Đặt công thức tổng quát 2 rượu là C_nH_2n+2O_m

\[\Rightarrow \]n_X =\[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] - \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]= 0,05 mol

\[\Rightarrow \]Số nguyên tử cacbon = \[\frac{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=\frac{\text{0,07}}{\text{0,05}}=\text{1,4}\]

\[\Rightarrow \]Rượu thứ nhất là: CH₃OH

\[\Rightarrow \]X là 2 rượu no đơn chức

\[\Rightarrow \]\[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}}}=\frac{\text{1}}{\text{2}}{{\text{n}}_{\text{X}}}=\text{0,025 mol}\]

V = 0,56 lít

\[\Rightarrow \]Đáp án C.

Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 1,46 gam hỗn hợp 2 anđehit mạch hở đồng đẳng kế tiếp thu được l,568 lít CO₂ (đktc) và 1,26 gam H₂O. Công thức phân tử của hai anđehit lần lượt là

    A. HCHO và CH₃CHO                                                                    B. Ch₃cho và c₂h₅cho

    C. c₂h₅cho và c₃h₇cho                                                              D. C₂H₄CHO và c₃h₆cho

Giải:

Ta thấy:

\[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] = 1,568 : 22,4 = 0,07 mol.

\[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] = 1,26 : 18 = 0,07 mol.

Vì  \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] :  \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] = 1 : 1 nên 2 andehit là no đơn chức mạch hở.

Gọi công thức chung của 2 andehit là \[{{\text{C}}_{\overline{\text{n}}}}{{\text{H}}_{\text{2}\overline{\text{n}}+\text{1}}}\text{CHO}\]

 \[{{\text{C}}_{\overline{\text{n}}}}{{\text{H}}_{\text{2}\overline{\text{n}}+\text{1}}}\text{CHO     }+\text{      }\frac{\text{3}\overline{\text{n}}+\text{1}}{\text{2}}{{\text{O}}_{\text{2}}}\to \text{(}\overline{\text{n}}+\text{1)C}{{\text{O}}_{\text{2}}}+\text{(}\overline{\text{n}}+\text{1)}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\]          

    a                                                     (n+1)a          (n+1)a

Do đó:

\[\Rightarrow \]Đáp án B.

Ví dụ 8. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ đồng đẳng liên tiếp, thu được 3,36 lít CO₂ (đktc) và 2.7 gam H₂o. Số mol của mỗi axit lần lượt là:

    A. 0,04 và 0,06.                                                                               B. 0,08 và 0,02.

    c. 0,05 và 0,05.                                                                               D. 0,045 và 0,055.

Giải:

\[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}=\frac{\text{2,7}}{\text{18}}={{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}=\frac{\text{3,36}}{\text{22,4}}=\text{0,15 (mol)}\Rightarrow \]X là hỗn hợp hai axit no, đơn chức, mạch hở, có công thức tổng quát C_nH_2nO₂

\[\Rightarrow \]Số nguyên tử cacbon trung bình                                                           \[=\frac{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=\frac{0,15}{0,1}=1,5\text{ }\Rightarrow \text{ }\]hai axit lần lượt là HCOOH (a mol) và CH₃COOH (b mol)

\[\Rightarrow \]Đáp án B.

Ví dụ 9. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm các este no, đơn chức, mạch hở. Sản phẩm cháy được dẫn vào bình đựng dung dịch nước vôi trong thấy khối lượng bình tăng 6,2 gam. Số mol CO₂ và H₂O sinh ra lần lượt là

    A. 0,1 và 0,1.                                                                                   B. 0,01 và 0,1.

    c. 0,1 và 0,01.                                                                                 D. 0,01 và 0,01.

Giải:

Khối lượng bình đựng dung dịch nước vôi trung tăng = \[{{\text{m}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] + \[{{\text{m}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]

Mặt khác X là hỗn hợp este no, đơn chức, mạch hở \[\Rightarrow \]\[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]  =  \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]  =    x

\[\Rightarrow \]x(44+18) = 6,2 \[\Rightarrow \] x = 0,1 \[\Rightarrow \]Đáp án A.

Dạng 4: Khảo sát tỉ lệ số mol H_2­­O và CO₂ cho hỗn hợp dẫn xuất hiđrocacbon

Ví dụ 10. Hỗn hợp X gồm các axit hữu cơ no, đơn chức, mạch hở và este no, đơn chức, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ. Toàn bộ sản phẩm cháy được dẫn chậm qua dung dịch H₂so₄ đặc dư thấy khối lượng bình đựng axit tăng m gam và có 13,44 lít khí (đktc) thoát ra. Giá trị của m là

    A. 5,4 gam                           B. 7,2 gam.                              C. 10.8 gam.                     D. 14,4 gam.

Giải:

- Sản phẩm cháy gồm CO₂ và H_2­O \[\Rightarrow \] khối lượng bình đựng dung dịch H₂SO₄ đặc tăng chính là khối lượng của H­₂O bị giữ lại

- Vì X gồm các axit hữu cơ no, đơn chức, mạch hở và este no, đơn chức, mạch hở.

\[\Rightarrow \]X có công thức tổng quát chung là C_nH_2nO₂ và \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\] = \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]= 13,44 : 22,4 = 0,6 mol

\[\Rightarrow \]m= 0,6. 18 - 10,8 gam \[\Rightarrow \]Đáp án C.

Ví dụ 11: Chia m gam X gồm : Ch₃cho, Ch₃coOh và ch₃cooch₃ thành hai phần bằng nhau :

- Để đốt cháy hoàn toàn phần 1 cần tối thiểu 5,04 lít O₂ (đktc), thu được 5,4 gam H₂O.

- Cho phần 2 tác dụng hết với H₂ dư (Ni, t^o ) được hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y, thu được V lít CO₂ (đktc).

 Giá trị của m và V lần lượt là

    A. 22,8 và 1,12.                                                                                           B. 22,8 và 6,72.

    C. 11,4 và 16,8.                                                                                           D. 11,4 và 6,72.

Giải:

• 3 chất trong X đều là no, đơn chức, mạch hở, công thức tổng quát : C_nH_2nO_m

\[\Rightarrow \] Khi đốt cháy: \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]= \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] = 5,4 : 18 = 0,3 mol

\[\Rightarrow {{\text{V}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}=\text{0,3 }\text{. 22,4 }=\text{ 6,72 l }\!\!\acute{\mathrm{i}}\!\!\text{ t}\]

X    +    O₂  ®   CO­₂   +    H₂O

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m­_X (một phần) = 0,3(44 + 18) – 5,04 : 22,4. 32 = 11,4 gam

\[\Rightarrow \]m­_X = 22,8 gam

\[\Rightarrow \]Đáp án B.

Dạng 5: Kết hợp khảo sát tỉ lệ và mối liên hệ giữa các hợp chất

Ví dụ 12. cho hỗn hợp X gồm hai anđehit là đồng đẳng kế tiếp tác dụng hết với H₂ dư (Ni, t^o) thu được hỗn hợp hai ancol đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp  hai ancol này thu được 11 gam CO₂ và 6,3 gam H₂o.  công thức của hai anđehit là

    A. C₂h₃cho, C₃h₅cho                                                                  B. c₂h₅cho, c₃h₇CHO

    c. c₃h₅cho, c₄h₇cho                                                                  D. ch₃cho, C₂h₅cho

Giải:

Khi đốt cháy ancol cho \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}=\frac{\text{6,3}}{\text{18}}=\text{0,35  }>\]\[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}=\frac{11}{44}=0,25\]

\[\Rightarrow \]2 rượu là no, mạch hở

n_X  =\[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\] -\[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]= 0,1 \[\Rightarrow \] Số nguyên tử cacbon = \[\frac{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}{{{\text{n}}_{\text{X}}}}=\frac{0,25}{0,1}=2,5\]

\[\Rightarrow \]hai rượu là C₂H₅OH và C₃H₇OH \[\Rightarrow \]hai anđehit tương ứng là CH_3­CHO và C₂H₅CHO \[\Rightarrow \]Đáp án D.

Ví dụ 13. Hỗn hợp X gồm CH₃COOH và C₃h₇oh với tỉ lệ mỗi 1: l. Chia X thành hai phần:

- Đốt cháy hoàn toàn phần 1 thu được 2,24 lít khí CO₂ (đktc).

- Đem este hoá hoàn toàn phần 2 thu được este Y (giả sử hiệu suất phản ứng đạt 100%). Đốt cháy hoàn toàn Y thì khối lượng nước thu được là

    A. 1,8 gam.                          B. 2,7 gam.                              C. 3,6 gam.                         D. 0,9 gam.

Giải:

            CH₃COOH   +   C₂H₅OH    →        CH₃COOC₂H₅ +  H₂O

- Tổng số mol cacbon trong hỗn hợp X bằng tổng số mol cacbon có trong Y (Xem thêm phương pháp bảo toàn nguyên tố)

Mặt khác Y là este no, đơn chức, mạch hở, nên:

\[\Rightarrow \]khi đốt cháy \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]=\[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]= 2,24 : 22,4 = 0,1 mol \[\Rightarrow \]\[{{\text{m}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]= 1,8 gam

\[\Rightarrow \]Đáp án A.

III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

câu 1 : Đốt cháy hai hiđrocacbon là đồng đãng liên tiếp có nhau ta thu được 7,02 gam H₂o và 10,56 gam CO₂. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là

    A. C₂h₄ và c₃h₆                                                                                          B. CH₄ và c₂h₆.

    C. c₂h₆ và c₃h₈                                                                                                                        D. c₂h₂ và c₃h₄

câu 2 : Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X bằng một lượng vừa đủ oxi. Dẫn hỗn hợp sản phẩm cháy qua H₂so₄ đặc thì thể tích khí giảm hơn một nửa. X thuộc dãy đồng đẳng 

    A. ankan.                             B. anken.                                 C. ankin.                           D. ankađien.

Câu 3 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai hiđrocacbon có khối lượng phân tử hơn kém nhau 28 đvc thu được 4,48 là CO₂ (đktc) và 5,4 gam H₂o. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon lần lượt là

    A. C₂h₄ và C₄h₈                                                                                                                        B. C₂h₂ và C₄H₆

    C. C₃h₄ và c₅h₈.                                                                                         D. CH₄ và c₃h₈.

câu 4 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon mạch hở thu được 16,8 lít khí CO₂ (đktc) và 8,1 gam H₂o. Hai hiđrocacbon trong hỗn hợp X thuộc dãy đồng đẳng nào dưới đây ? 

    A. ankađien.                                    B. ankin.                                  C. aren.                            D. ankan.

Câu 5 : Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm một ankan và một anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình (l) đựng P₂o₅ dư và bình (2) đựng KOH rắn, dư, sau thí nghiệm thấy khối lượng bình (1) tăng 4,14 gam, bình (2) tăng 6,16 gam. Số mol ankan có trong hỗn hợp là

    A. 0,06 mol.                                    B. 0,09 mol.                             C. 0,03 mol.                 D. 0,045 mol.

Câu 6 : Chia hỗn hợp X gồm hai rượu đơn chức, thuộc cũng dãy đồng đẳng thành hai phần bằng nhau:

      - Phần 1 : Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 2,24 lít CO₂ (đktc)

       - Phần 2 : Thực hiện phản ứng tách nước hoàn toàn với H₂so₄ đặc, ở 180^oC thu được hỗn hợp Y gồm hai anken. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy đi chậm qua bình đựng dung dịch nước vôi tròng dư, kết thúc thí nghiệm thấy khối lượng bình tăng lên m gam. Giá trị của m là

    A. 4,4.                                 B. 1,8.                                      C. 6,2.                          D. 10.

Câu 7 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai rượu đơn chức kế tiếp trong dãy đồng đẳng thu được CO₂ và hơi nước có tỉ lệ thể tích \[{{\text{V}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]: \[{{\text{V}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]= 7 : 10. Công thức phân tử của hai rượu lần rượt là

    A. CH₃OH và C₂h₅oh.                                                                   B. c₃h₇oH và C₄h₉oh

    C. C₂h₅oh và c₃h₇oh                                                                   D. C₃h₅oh và c₄h₇oh.

câu 8 : Khi thực hiện phản ứng tánh nước đối với ancol X, chỉ thu được một anken duy nhất. Oxi hoá hoàn toàn một lượng chất X thu được 5,6 lít CO₂ (đktc) và 5,4 gam H₂o. Số công thức cấu tạo phù hợp với X là

    A. 2.                                                B. 3.                                         C. 4.                                         D. 5.

Câu 9 : Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, thuộc cùng dãy đồng đãng thu được   70,4 gam CO₂ và 39,6 gam H₂o. Giá trị của m là

    A. 3,32 gam                                     B. 33,2 gam.                            C. 16,6 gam.                D. 24,9 gam.

Câu 10 : Đốt cháy hoàn toàn một rượu X thu được CO₂ và H₂o có tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 4. Thể tích O₂ cần dùng để đốt cháy X bằng 1,5 lần thể tích khí CO₂ thu được (ở cùng điều kiện). Công thức phân tử của X là

    A. C₃h₈o.                            B. c₃h₈o₃                                          C. C₃H₄o.                    D. c₃h₈o₂

câu 11 : Hỗn hợp M gồm 2 chất hữu cơ X, Y kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng phân tử của chúng chỉ có một loại nhóm chức. Đốt cháy hoàn toàn 1,29 gam hỗn hợp M, cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ có CO₂ và H₂o) vào bình nước vôi trong dư  thấy khối lượng bình tăng 4,17 gam và tạo ra 6,0 gam chất kết tủa. Công thức cấu tạo của X, Y lần lượt là

    A. C₂h₅oh và c₃h₇oh.                                                      B. ch₃cooh và c₂h₅coOh.

    C. ch₃cho và c₂h₅cho.                                                  D. C₂h₄(oh)₂ và c₃h₆(oh)₂

Câu 12 : Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp x gồm 2 ancol thu được được hỗn hợp y gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì thu được 1,76 gam CO₂. Khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng nước và CO₂ sinh ra là

    A. 1,76 gam.                                    B. 2,76 gam.                            C. 2,48 gam.                D. 2,94 gam.

Câu 13 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai rượu (ancol) X và Y là đồng đẳng kế tiếp của nhau, thu được 0,3 mol CO₂ và 0,425 mol H₂o. Mặt khác, cho 0,25 mol hỗn hợp M tác dụng với Na (dư) thu được chưa đến 0,15 mol H₂. Công thức phân tử của X, Y lần lượt là

    A. C₃h₆o, c₄h₈o                                                                            B. C₂h₆o, C₃H₈O

    c. c₂h₆o₂, C₃H­₈O₂                                                                          D. c₂h₆o, CH₄O

câu 14 : Khi đốt cháy hoàn toàn anđehit no, đơn chức, mạch hở bằng oxi thì tỉ lệ sản phẩm cháy thu được là

    A. \[\frac{{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}O}}}{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}=1\]                                B. \[\frac{{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}}{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}\le 1\]                            C. \[\frac{{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}}{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}>1\]                       D. \[\frac{{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}}{{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}=\frac{1}{2}\]

Câu 15 : Đốt cháy hỗn hợp X gồm các đồng đẳng của anđehit, thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂o. x là dãy đồng đẳng của

    A. anđehit no, đơn chức, mạch hở.

    B. anđehit no, đơn chức, mạch vòng.

    C. anđehit hai chức no, mạch hở.

    D. anđehit chưa no (có một liên kết đôi), đơn chức.

Câu 16 : Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đơn chức, mạch hở thu được         0,4 mol CO₂. Mặt khác hiđro hoá hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 0,2 mol H₂ (Ni, t^o), sau phản ứng thu được hỗn hợp hai ancol. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hơn hai ancol này thì số mol H₂O thu được là bao nhiêu

    A. 0,3 mol                           B. 0,4 mol                                C. 0,6 mol                    D. 0,8 mol

Câu 17 : Đốt cháy hoàn toàn 0,44 gam một axit hữu cơ, sản phẩm chảy được hấp thu hoàn toàn vào bình 1 đựng P₂o₅ và bình 2 đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 0,36 gam và bình 2 tăng 0,88 gam. Xác định công thức phân tủ của axit.

    A. C₂h₄o₂                            B. C₃h₆o₂                                c. c₅h₁₀o₂                   D. C₄h₈o₂

câu 18 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 axit cacboxylic thu được 3,36 lít CO₂ (đktc) và 2,7 gam H₂o. Hai axit trên thuộc loại nào trong những loại sau ?

    A. No, đơn chức, mạch hở                                                               B. Không no, đơn chức

    C. No, đa chức                                                                                 D. Thơm, đơn chức.

Câu 19 : Đốt cháy hoàn toàn 1,76 gam một axit hữu cơ X mạch thẳng được 1,792 lít khí CO₂ (đktc) và 1,44 gam H₂o. Công thức cấu tạo của X là

    A. Ch₃ch₂ch₂cooh.                                                                    B. c₂h₅cooh.

    C. CH₃CH=CHCOOH.                                                                     D. HOOCCH₂COOH.

Câu 20 : Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp 2 este, cho sản phẩm phản ứng nháy qua bình đựng P₂o₅ dư, khối lượng bình tăng thêm 6,21 gam, sau đó cho qua tiếp dung dịch Ca(oh)₂ dư, thu được 34,5 gam kết tủa. Các este trên thuộc loại gì ? (đơn chức hay đa chức, no hay không no).

    A. Este thuộc loại no

    B. Este thuộc loại no, đơn chức, mạch hở

    C. Este thuộc loại không no

    D. Este thuộc loại không no đa chức

Câu 21 : Khi đốt cháy hoàn toàn một este X cho \[{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}\]= \[{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}}}\]. Thuỷ phân hoàn toàn 6,0 gam este X cần vừa đủ dung dịch chứa 0,1 mol NaOH. Công thức phân tử của este là

    A. C₂H₄o₂                                     B. C₃h₆o₂                                c. c₄h₈o₂                          D. C₅h₈o₄

Câu 22 : Đốt cháy hoàn toàn 3,7 gam chất hữu cơ X cần dùng vừa đủ 3,92 lít O₂ (đktc), thu được co₂ và h₂o có lệ số mol là 1: 1. X tác dụng với koh tạo ra hai chất hữu cơ. Số đồng phân cấu tạo của X thoả mãn điều kiện trên là

    A. 1.                                                B. 2.                                         C. 3 .                            D. 4.

Câu 23 : Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai este no, đơn chức mạch hở. Sản phẩm cháy được dẫn vào bình đựng dung dịch Ca(oh)₂ dư thấy khối lượng bình tăng 12,4 gam và tạo ra được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

    A. 12,4.                               B. 10.                                       C. 20.                           D. 28,18.

Câu 24 : Khi đốt cháy 4,4 gam hữu cơ X đơn chức thu được sản phẩm cháy chỉ gồm 4,48 lít CO₂ (đktc) và 3,6 gam H₂o. Nếu cho 4,4 gam X tác dụng với NaOH vừa đủ được 4,8 gam muối của axit hữu cơ Y và chất hữu cơ Z. Tên của X là

    A. etyl axetat.                                                                                  B. etyl propionat.

    C. isopropyl axetat.                                                                          D. metyl propionat.

Câu 25 : Xà phòng hoá hoàn toàn 1,48 gam hỗn hợp hai este A, B là đồng phân của nhau cần dùng hết 20ml dung dịch NaOH 1m. Mặt khác khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai este đó thì thu được khí CO₂ và H₂o với thể tích bằng nhau (ở cùng điều kiện). Công thức cấu tạo hai este đó là

    A. CH₃COOCH₃ và HCOOC₂H₅

    B. CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃

    C. HCOOCH₂H₂CH₃ và HCOOCH(CH₃)₂

    D. CH₃COOCH=CH₂ và CH₂=CHCOOCH₃

Câu 26 : Đốt cháy hỗn hợp hai este no, đơn chức ta thu được 1,8 gam H₂o. Thuỷ phân hoàn toàn hỗn hợp 2 este trên ta thu được hỗn hợp X gồm rượu và axit. Nếu đốt cháy hoàn toàn một nửa hỗn hợp X thì thể tích CO₂ thu được là bao nhiêu ?

    A. 1,12 lít                            B. 2,24 lít                                 C. 3.36 lít                     D. 4,48 lít

Câu 27 : Có các loại hợp chất sau: anken; xicloankan; anđehit no, đơn chức, mạch hở; este no, đơn chức mạch hở; rượu no, đơn chức, mạch hở; axit no, hai chức, mạch hở. Có bao nhiêu loại hợp chất ở trên khi đốt cháy hoàn toàn cho số mol H₂o bằng mol CO₂.

    A. 2                                                 B. 3                                          C. 4                              D. 5

 

 

ĐÁP ÁN

 

1B        2A       3D       4B        5B        6C        7C        8C        9B        10A

11A     12C      13B      14A     15A     16C      17D     18A     19A     20B

21A     22B      23C      24D     25A     26A     27C

                                                                

 

Bài viết gợi ý: