DẠNG 3: BÀI TẬP ĐỐT CHÁY HIĐROCACBON A. Lý thuyết và phương pháp giải
Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon tạo thành khí cacbon đioxit và hơi nước
t0
4 2 2 2
CH +2O ⎯⎯→CO +2H O
t0
2 4 2 2 2
C H +3O ⎯⎯→2CO +2H O
t0
2 2 2 2 2
2C H +5O ⎯⎯→4CO +2H O Tổng quát:
( )
o
n 2n 2 2k 2
t
2 2
3n 1 k
C H O nCO n 1 k H O
+ − + −2 ⎯⎯→ + + −
+
- Để giải các bài tập đốt cháy hiđrocacbon cần nắm vững:
+ Các phương pháp xử lý số liệu
+ Các phương pháp giải đặc trưng: phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo toàn khối lượng, phương pháp trung bình
- Mọi hiđrocacbon đều là CxHy hay CnH2n+2-2k (k = số vòng + số liên kết π)
+ Nếu k = 0
x y 2 2
C H H O CO
n n n
→ = −
+ Nếu k = 1
2 2
H O CO
n n
→ = + Nếu k = 2
x y 2 2
C H CO H O
n n n
→ = − C. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít (đktc) hỗn hợp gồm CH4, C2H6, C3H8 và C3H6
rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy thu được vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 20,6 gam nhưng khối lượng dung dịch giảm 7,4 gam. Số mol C3H6 trong hỗn hợp là
A. 0,02 B. 0,04 C. 0,08 D. 0,12
Lời giải chi tiết
Ta có: mbình tăng =mCO2 +mH O2 =20,6 gam
Và mdung dịch giảm =mCaCO3 −mCO2 −mH O2 =7, 4 gam
CaCO3
m 28 gam
→ =
CaCO3
n 28 0, 28 mol
→ =100=
2 3
CO CaCO
n n 0, 28 mol
→ = =
2 2
x y
H O CO
C H
n n
n 1 k
→ = −
−
H O2
20,6 0, 28.44
n 0, 46 mol
18
→ = − =
4 2 6 3 8
CH ,C H ,C H
n 0, 46 0, 28 0,18mol
→ = − =
3 6
nC H 0, 2 0,18 0,02 mol
→ = − =
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm C2H6, C3H6, CH4, C2H2, C4H6
bằng V lít khí O2 vừa đủ (đktc) thu được 28,16 gam CO2 và 10,8 gam H2O. Giá trị của m và V lần lượt là
A. 8,28 và 27,776 B. 8,88 và 21,056 C. 8,28 và 21,056 D. 8,88 và 27,776 Lời giải chi tiết
Bảo toàn khối lượng cho hỗn hợp: mhỗn hợp = mC + mH
→ mhỗn hợp = 12.0,64 + 2.0,6 = 8,88 gam Bảo toàn nguyên tố O cho phản ứng:
2 2 2
O CO H O
2n =2n +n
2 2
2
CO H O
O
2n n 2.0,64 0,6
n 0,94 mol
2 2
+ +
→ = = =
O2
V V 0,94.22, 4 21,056
→ = = = lít D. Bài tập tự luyện
Câu 1: Đốt 10 cm3 một hiđrocacbon bằng 80 cm3 oxi (lấy dư). Sản phẩm thu được sau khi cho hơi nước ngưng tụ còn 65 cm3 trong đó có 25 cm3 oxi dư. Các thể tích đó trong cùng điều kiện. CTPT của hiđrocacbon là:
A. C4H10. B. C4H6. C. C5H10. D. C3H8
Câu 2: 1 m3 khí thiên nhiên có chứa 80% thể tích khí metan. Lượng oxi cần dùng để đốt cháy toàn bộ khí metan trên là: ( Biết hiệu suất đốt cháy bằng 85%, các khí ở điều kiện chuẩn)
A. 680 lít B. 800 lít
C. 850 lít D. 1882,35 lít
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 11,2 l khí metan thu được thể tích CO2 là:
A. 11,2 l B. 22,4 l C. 33,6 l D. 44,8 l
Câu 4: Thể tích khí oxi cần dùng để đốt cháy 10 lít khí metan là:
A. 10 lít B. 20 lít C. 30 lít D. 40 lít
Câu 5: Đốt cháy 1 khí trong dãy đồng đẳng của metan thi được 4,48 lít CO2 và 6,72 lít H2O. Xác định CTPT của khí đã dùng
A. C2H6
B. C3H8
C. C4H10
D. C5H12
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít khí etilen ở (đktc) trong không khí chứa 20%
O2 về thể tích. Thế tích không khí cần lấy là:
A. 10,08 lít B. 50,4 lít
C. 13.44 lít D. 0,896 lít
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn m gam etilen thu được sản phẩm là H2O và CO2. Dẫn toàn bộ sản phẩm qua bình đựng dung dịch nước vôi trong dư (Ca(OH)2), sau phản ứng thu được 3 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 0,42 gam B. 0,84 gam
C. 1,14 gam D. 1,53 gam
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp metan và etilen thu được sản phẩm là H2O và CO2. Dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2. Sau phản ứng thấy bình 1 tăng 5,4 gam, bình 2 tăng 11 gam. Giá trị của m là:
A. 1,3 gam B. 3,6 gam
C. 4,1 gam D. 4,8 gam
Câu 9: Trong phản ứng cháy giữa etilen và oxi, tỉ lệ số mol CO2 và số mol H2O sinh ra là:
A. 1 : 3 B. 1 : 1 C. 2 : 1 D. 1 : 2
Câu 10: Đốt cháy 6,72 lít etilen ở đktc, thể tích oxi cần dùng ở điều kiện tiêu chuẩn là:
A. 8,96 lít B. 44,8 lít C. 13,44 lít D. 2,24 lít
ĐÁP ÁN
Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10
B D A B A B A B B D
