Bài tập về phản ứng của alk-1-yne với dung dịch AgNO₃ trong NH₃ (cách giải + bài tập)

Trang trước Trang sau

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về phản ứng của alk - 1 - yne với dung dịch AgNO₃ trong NH₃ lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về phản ứng của alk - 1 - yne với dung dịch AgNO₃ trong NH₃.

A. Lý thuyết và phương pháp giải

- Công thức tổng quát của alkyne là C_nH_2n-2 $(n \geq 2)$ .

- Các alk-1-yne (hoặc các hydrocarbon có liên kết ba đầu mạch) mới có phản ứng với AgNO₃/NH₃ (silver nitrate trong ammonia).

- Phương trình tổng quát:

C_nH_2n-2 + xAgNO₃ + xNH₃ $\to$ C_nH_2n-2-xAg_x ↓ + xNH₄NO₃

Hoặc C_nH_2n-2 + x[Ag(NH₃)₂]OH → C_nH_2n-2-xAg_x ↓ + 2xNH₃ + xH₂O

- Chú ý:

+ Khối lượng bình đựng AgNO₃/NH₃ tăng bằng khối lượng alkyne phản ứng.

+ Để tái tạo lại alkyne ta cho kết tủa phản ứng với HCl.

+ Alkene và alkane không có phản ứng này.

+ Chỉ có C₂H₂ mới phản ứng với AgNO₃/NH₃ theo tỉ lệ mol 1:2; các ank-1-in khác chỉ phản ứng theo tỉ lệ 1:1.

- Nếu đề bài cho hỗn hợp alkyne phản ứng với dung dịch AgNO₃/NH₃:

Xét tỉ lệ: $k = \frac{n_{A g N O_{3}}}{n_{a l k y n e}}$

+ Nếu k = 1: hỗn hợp gồm các alk – 1 – yne.

+ Nếu 1 < k < 2: hỗn hợp có C₂H₂ và các alk – 1 – yne.

Trong trường hợp đề bài không cho tỉ lệ mol phải xét các trường hợp.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 3,7185 lít hydrocarbon X (đkc) phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, thu được 36 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là

A. C₄H₄.

B.C₃H₄.

C. C₄H₆.

D. C₂H₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$\begin{matrix} n_{X} = \frac{3, 7185}{24, 79} = 0, 15 m o l \Rightarrow n_{↓} = 0, 15 m o l \\ \Rightarrow M_{↓} = \frac{36}{0, 15} = 240 \Rightarrow A g_{2} C_{2} \Rightarrow X : C_{2} H_{2} . \end{matrix}$

Ví dụ 2: Hỗn hợp khí X gồm ethylene và propyne. Cho a mol X tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong NH₃, thu được 17,64 gam kết tủa. Mặt khác a mol X phản ứng tối đa với 0,34 mol H₂. Giá trị của a là

A. 0,02.

B. 0,04.

C. 0,22.

D. 0,24.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Cho X phản ứng với AgNO₃/NH₃ chỉ có propyne phản ứng:

C₃H₄ + [Ag(NH₃)₂]OH → C₃H₃Ag↓ + 2NH₃ + H₂O

$n_{C_{3} H_{4}} = n_{C_{3} H_{3} A g} = \frac{17, 64}{147} = 0, 12 m o l$

Cho X phản ứng với H₂ thì cả hai chất đều phản ứng:

C₃H₄ + 2H₂ $\overset{t^{o}, N i}{\to}$ C₃H₈

C₂H₄ + H₂ $\overset{t^{o}, N i}{\to}$ C₂H₆

$n_{C_{2} H_{4}} + 2 n_{C_{3} H_{4}} = n_{H_{2}} \Rightarrow n_{C_{2} H_{4}} = 0, 1 m o l \Rightarrow a = n_{C_{2} H_{4}} + n_{C_{3} H_{4}} = 0, 22 m o l$

C. Bài tập minh hoạ

Câu 1: Dẫn V lít (đkc) acetylene qua dung dịch AgNO₃/NH₃ dư thấy thu được 60 gam kết tủa. Giá trị V là

A. 6,1975 lít.

B. 12,395 lít.

C. 3,09875 lít.

D. 11,1887 lít.

Đáp án đúng là: A

C₂H₂ + 2[Ag(NH₃)₂]OH → C₂Ag₂ + 4NH₃↓ + 2H₂O

n $↓$ = 0,25 mol $\Rightarrow$ n_acetylene = 0,25.24,79 = 6,1975 lít.

Câu 2: Biết1 mol hydrocarbon X đốt cháy cho ra 5 mol CO₂ và 1mol X phản ứng với 2 mol AgNO₃ /NH₃. Công thức cấu tạo của X là

A. CH₂=CH-CH₂-C≡C-H.

B. CH₂=CH-CH=CH-CH₃.

C. HC≡C-CH₂- C≡CH.

D. CH₂=C=CH-CH₂-CH₃.

Đáp án đúng là: C

- Gọi công thức phân tử của X là C_xH_y.

- Do 1 mol X tạo ra 5 mol CO₂ nên công thức phân tử X là C₅H_y.

-Do 1mol X phản ứng với 2 mol AgNO₃/NH₃ nên X có 2 liên kết 3 ở đầu mạch.

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,479 líthydrocarbon X thu được 7,437 lít CO₂ (đkc), biết X tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃ sinh ra kết tủa Y. Công thức cấu tạo của X là

A. CH₃-CH=CH₂.

B. CH≡CH.

C. CH₃-C≡CH.

D. CH₂=CH-C≡CH.

Đáp án đúng là: C

$n_{X} = \frac{2, 479}{24, 79} = 0, 1 m o l; n_{C O_{2}} = \frac{7, 437}{24, 79} = 0, 3 m o l$

$\bar{C} = \frac{0, 3}{0, 1} = 3$

Do X tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃ nên suy ra X là CH₃-C≡CH.

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam alkyne A bằng O₂ vừa đủ thu được 24,79 lít CO₂ (đkc). Mặt khác, dẫn m gam A qua dung dịch AgNO₃/NH₃ dư thấy có 35 gam kết tủa. Công thức phân tử của A là

A. C₇H₁₂.

B. C₈H₁₄.

C. C₅H₈.

D. C₆H₁₀.

Đáp án đúng là: C

Công thức phân tử alkyne A: C_nH_2n-2 $(n \geq 2)$ .

$n_{C O_{2}} = 1 m o l$

$n_{↓} = n_{A} = \frac{1}{n} \Rightarrow M_{↓} = \frac{m_{↓}}{n_{↓}} = 35 n$

Mà $M_{↓} = 14 n + 105 \Rightarrow 35 n = 14 n + 105$

$\Rightarrow A l à C_{5} H_{8} .$

Câu 5: Dẫn 7,437 lít một alkyne X qua dung dịch AgNO₃/NH₃ dư thấy thu được 44,1 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₂.

B. C₄H₆.

C. C₅H₈.

D. C₃H₄.

Đáp án đúng là: D

Công thức phân tử alkyne A: C_nH_2n-2 $(n \geq 2)$ .

n_X = 0,3 mol $\Rightarrow$ M_{kết tủa} = $\frac{44, 1}{0, 3} = 147 \Rightarrow 14 n + 105 = 147 \Rightarrow n = 3$

$\Rightarrow$ Alkyne là C₃H₄.

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C₂H₂, C₃H₄ và C₄H₄ (số mol mỗi chất bằng nhau) thu được 0,09 mol CO₂. Nếu lấy cùng một lượng hỗn hợp X như trên tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ thì khối lượng kết tủa thu được lớn hơn 4 gam. Công thức cấu tạo của C₃H₄ và C₄H₄trong X lần lượt là

A. $C H \equiv C - C H_{3}, C H_{2} = C = C = C H_{2} .$

B. $C H_{2} = C = C H_{2}, C H_{2} = C H - C \equiv C H .$

C. $C H \equiv C - C H_{3}, C H_{2} = C H - C \equiv C H .$

D. $C H_{2} = C = C H_{2}, C H_{2} = C = C = C H_{2} .$

Đáp án đúng là: C

$\begin{matrix} n_{C_{2} H_{2}} = n_{C_{3} H_{4}} = n_{C_{4} H_{4}} = \frac{0, 09}{2 + 3 + 4} = 0, 01 m o l \\ m_{C_{2} A g_{2}} = 0, 01.240 = 2, 4 < 4 \end{matrix}$

$\Rightarrow$ Hai chất còn lại có ít nhất 1 chất tạo kết tủa.

Giả sử C₃H₄ có công thức cấu tạo là $C H \equiv C - C H_{3}$

m_{kết tủa} = 2,4+0,01.147 = 3,87 <4

$\Rightarrow$ C₄H₄ có 1 liên kết ba ở đầu mạch $\Rightarrow$ công thức cấu tạo của C₄H₄ là $C H_{2} = C H - C \equiv C H .$

Câu 7: Dẫn 4,4622 lít (đkc) hỗn hợp khí A gồm C₂H₂, C₂H₄, CH₄ lần lượt qua bình 1 chứa dung dịch AgNO₃ trong NH₃ rồi qua bình 2 chứa dung dịch Br₂dư trong CCl₄. Ở bình 1 có 7,2 gam kết tủa, khối lượng bình 2 tăng thêm 1,68 gam. Thể tích các khí trong hỗn hợp A lần lượt là

A. 0,7437 lít; 1,4874 lít; 2,2311 lít.

B. 0,762 lít; 0,7437 lít; 2,688 lít.

C. 2,2311 lít; 0,896 lít; 1,12 lít.

D. 1,4874 lít; 2,2311 lít; 0,7437 lít.

Đáp án đúng là: A

n_A= 0,18 mol

$n_{C_{2} H_{2}} = n_{↓} = 0, 03 m o l \Rightarrow V_{C_{2} H_{2}} = 0, 03.24, 79 = 0, 7437 (l) .$

$\begin{matrix} m_{C_{2} H_{4}} = 1, 68 (g) \Rightarrow n_{C_{2} H_{4}} = 0, 06 m o l \Rightarrow V_{C_{2} H_{4}} = 0, 06, 24, 79 = 1, 4874 (l) \\ n_{C H_{4}} = 0, 18 - 0, 03 - 0, 06 = 0, 09 \Rightarrow V_{C H_{4}} = 0, 09.24, 79 = 2, 2311 (l) . \end{matrix}$

Câu 8: Hỗn hợp X gồm propyne và một alkyne A có tỉ lệ mol 1:1. Lấy 0,3 mol X tác dụng với dung dịch AgNO₃ /NH₃ dư thu được 46,2 gam kết tủa. A là

A. But - 1- yne.

B. But - 2 –yne.

C. Acetylene.

D. Pent - 1-yne.

Đáp án đúng là: A

Theo bài ra: $n_{C H \equiv C - C H_{3}} = n_{A} = 0, 15 m o l$

Propyne tác dụng với AgNO₃ /NH₃ thu được kết tủa theo phản ứng:

CH≡C-CH₃ + [Ag(NH₃)₂]OH → CAg≡C-CH₃↓ + NH₃ + H₂O

$m_{A g C \equiv C - C H_{3}} = 0, 15.147 = 22, 05 < 46, 2 g$ do đó A có phản ứng với AgNO₃/NH₃.

$\begin{matrix} M_{↓ A} = \frac{46, 2 - 22, 05}{0, 15} = 161 \to C H_{3} - C H_{2} - C \equiv C A g \\ A : b u t - 1 - y n e . \end{matrix}$

Câu 9: Cho 19,832 lít hỗn hợp X gồm 3 hydrocarbon khí là alkane, alkene và alkyne lấy theo tỉ lệ mol 1:1:2 lội qua bình đựng dung dịch AgNO₃/NH₃ lấy dư thu được 96 gam kết tủa và hỗn hợp khí Y còn lại. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu được 14,874 lít CO₂. Biết thể tích đo ở đkc. Khối lượng của X là

A. 19,2 gam.

B. 1,92 gam.

C. 3,84 gam.

D. 38,4 gam.

Đáp án đúng là: A

n_X= 0,8 mol $\to$ n_alkane = 0,2 mol; n_alkene = 0,2 mol; n_alkyne = 0,4 mol

$\to$ M $↓$ =96:0,4=240 $\to$ C₂Ag₂

Alkyne là C₂H₂

Đặt x, y là số Ccủa alkane và alkene:

$\begin{matrix} n_{C O_{2}} = 0, 2 x + 0, 2 y = 0, 6 m o l \\ \to x + y = 3 \Rightarrow x = 1; y = 2 \\ \Rightarrow C H_{4}; C_{2} H_{4} \\ \Rightarrow m_{X} = 19, 2 g . \end{matrix}$

Câu 10: Đốt cháy một hydrocarbon M thu được số mol nước bằng $\frac{3}{4}$ số mol CO₂ và số mol CO₂ nhỏ hơn hoặc bằng 5 lần số mol M. Công thức phân tử và công thức cấu tạo của M là(biết rằng M cho kết tủa với dung dịch AgNO₃/NH₃)

A.C₄H₆ và CH₃CH₂C $\equiv$ CH.

B.C₄H₆ và CH₂=C=CHCH₃.

C.C₃H₄ và CH₃C $\equiv$ CH.

D.C₄H₆và CH₃C $\equiv$ CCH₃.

Đáp án đúng là: A

$\begin{matrix} n_{H_{2} O} = \frac{3}{4} n_{C O_{2}} \Rightarrow n_{C O_{2}} : n_{H_{2} O} = 4 : 3 \\ \Rightarrow C : H = 4 : 6 = 2 : 3 \end{matrix}$

$\Rightarrow$ Công thức đơn giản nhất của M là: C₂H₃.

$\begin{matrix} n_{C O_{2}} < 5 n_{M} \Rightarrow C = \frac{n_{C O_{2}}}{n_{M}} < 5 \\ \Rightarrow C T P T M : C_{4} H_{6} \end{matrix}$

Do M cho kết tủa với dung dịch AgNO₃/NH₃ nên M có liên kết ba ở đầu mạch, vậy M có công thức cấu tạo: CH₃CH₂C $\equiv$ CH.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học

Bài tập về phản ứng của alk-1-yne với dung dịch AgNO3 trong NH3 (cách giải + bài tập)

Bài tập về phản ứng của alk-1-yne với dung dịch AgNO₃ trong NH₃ (cách giải + bài tập)