Đốt cháy hydrocarbon và cách giải bài tập (hay, chi tiết)

Trang trước Trang sau

Với bài viết Đốt cháy hydrocarbon và cách giải bài tập sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học 9.

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Đốt cháy hoàn toàn hydrocarbon tạo thành khí carbon dioxide và hơi nước

$C H_{4} + 2 O_{2} \overset{t^{0}}{\to} C O_{2} + 2 H_{2} O$

$C_{2} H_{4} + 3 O_{2} \overset{t^{0}}{\to} 2 C O_{2} + 2 H_{2} O$

$2 C_{2} H_{2} + 5 O_{2} \overset{t^{0}}{\to} 4 C O_{2} + 2 H_{2} O$

Tổng quát:

$C_{n} H_{2 n + 2 - 2 k} + \frac{3 n + 1 - k}{2} O_{2} \overset{t^{o}}{\to} n C O_{2} + (n + 1 - k) H_{2} O$

- Để giải các bài tập đốt cháy hydrocarbon 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 hydrocarbon đều là C_xH_y hay C_nH_2n+2-2k (k = số vòng + số liên kết π)

$\to n_{C_{x} H_{y}} = \frac{n_{H_{2} O} - n_{C O_{2}}}{1 - k}$

+ Nếu k = 0 $\to n_{C_{x} H_{y}} = n_{H_{2} O} - n_{C O_{2}}$

+ Nếu k = 1 $\to n_{H_{2} O} = n_{C O_{2}}$

+ Nếu k = 2 $\to n_{C_{x} H_{y}} = n_{C O_{2}} - n_{H_{2} O}$

B. 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: m_bình_tăng $= m_{{CO}_{2}} + m_{H_{2} O} = 20, 6 gam$

Và m_{dung dịch giảm} $= m_{{CaCO}_{3}} - m_{{CO}_{2}} - m_{H_{2} O} = 7, 4 gam$

$\to m_{C a C O_{3}} = 28 g a m$

$\to n_{C a C O_{3}} = \frac{28}{100} = 0, 28 m o l$

$\to n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 0, 28 m o l$

$\to n_{H_{2} O} = \frac{20, 6 - 0, 28.44}{18} = 0, 46 m o l$

$\to n_{C H_{4}, C_{2} H_{6}, C_{3} H_{8}} = 0, 46 - 0, 28 = 0, 18 m o l$

$\to n_{C_{3} H_{6}} = 0, 2 - 0, 18 = 0, 02 m o l$

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: m_{hỗn hợp} = m_C + m_H

→ m_{hỗn hợp} = 12.0,64 + 2.0,6 = 8,88 gam

Bảo toàn nguyên tố O cho phản ứng: $2 n_{O_{2}} = 2 n_{{CO}_{2}} + n_{H_{2} O}$

$\to V = V_{O_{2}} = 0, 94.22, 4 = 21, 056$ lít

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Đốt 10 cm³ một hydrocarbon 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 hydrocarbon là:

A. C₄H₁₀.

B. C₄H₆.

C. C₅H₁₀.

D. C₃H₈

Câu 2: 1 m³ khí thiên nhiên có chứa 80% thể tích khí methane. Lượng oxi cần dùng để đốt cháy toàn bộ khí methane 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 methane thu được thể tích CO₂là:

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 methane là:

A. 10 lít

B. 20 lít

C. 30 lít

D. 40 lít

Câu 5: Đốt cháy 1 khí trong dãy đồng đẳng của methane 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 methane 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 CO₂và 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

Bài tập bổ sung

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 alkane thu được 9,45 gam H₂O. Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thì khối lượng kết tủa thu được là

A. 37,5 (g).

B. 52,5 (g).

C. 15 (g).

D. 42,5 (g).

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 12,395 lít gồm C₃H₆ và C₂H₆ thu được số mol CO₂ nhiều hơn số mol nước là 0,4 mol. Phần trăm (%) thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp đầu là

A. 50% và 50%.

B. 30% và 70%.

C. 70% và 30%.

D. 20% và 80%.

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đkc) một alkyne thể khí thu được CO₂ và H₂O có tổng khối lượng là 25,2 gam. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dung dịch Ca(OH)₂ dư thì thu được 45 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 7,437.

B. 2,479.

C. 4,958.

D. 3,7185.

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol hỗn hợp hai alkane thu được 0,72 gam nước. Cho sản phẩm đốt cháy đi qua bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là

A. 0,3 (g).

B. 3,0 (g).

C. 0,6 (g).

D. 6,0 (g).

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 2 lít hỗn hợp gồm acetylene và một hydrocarbon X, thu được 4 lít CO₂ và 4 lít hơi nước (các thể tích đo ở cùng nhiệt độ, áp suất). Công thức phân tử và thành phần % thể tích của X có trong hỗn hợp là

A. C₂H₆; 50%.

B. C₄H₈; 67%.

C. CH₄; 50%.

D. C₄H₁₀; 25%.

Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Hóa học lớp 9 hay, chi tiết khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 9 sách mới các môn học