Chuyên đề phương pháp giải bài tập hidrocacbon không no tác dụng với brom môn Hóa học 9 năm 2021-2022

- Liên kết π là liên kết kém bền vững, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết với các nguyên tử khác. 

- Ở nhiệt độ thường, hiđrocacbon không no cộng brom vào liên kết pi.

PTTQ:

C_nH_2n+2-2k + kBr₂ → C_nH_2nBr₂

(k là số liên kết trong phân tử)

Nhận xét:

- Khối lượng của bình brom tăng sau p/ư là khối lượng của hidrocacbon tác dụng với brom.

- Tổng khối lượng chất tham gia bằng khối lượng của sản phẩm tạo thành.

1.1. Tác dụng với lượng vừa brom.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH.

- Bước 3: Đặt số mol vào PTHH , tìm số mol các chất có liên quan.

- Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận.

Ví dụ 1: Sục V lít khí C₂H₄ vào bình brom, sau phản ứng thấy bình tăng lên 5,6 gam. Tính giá trị của V và khối lượng brom phản ứng.

Khối lượng bình brom tăng = mC₂H₄ phản ứng = 5.6 (g)

→ nC₂H₄ = \(\frac{5,6}{28}\) =0,2 (mol)

PTHH: C₂H₄   +  Br₂ → C₂H­₄Br₂

P.ư       0,2         0,2

→ V = V_C2H4 = 0,2.22,4 = 4,48 (lit)

Khối lượng brom phản ứng là: mBr₂ = 0,2.160 = 32 (g)

1.2. Ankin tác dụng không hoàn với brom

- Ankin tác dụng với brom xảy ra hai giai đoạn:

C_nH_2n-2 + Br₂ → C_nH_2n-2Br₂(1)

C_nH_2n-2Br₂   + Br₂ → C_nH_2n-2Br₄   (2)

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH.

- Bước 3: Đặt số mol vào (1) . Xác định số mol Br₂ dư sau p/ư (1) . Đặt số mol Br₂ dư vào p/ư (2). Tìm ra các số mol các chất có liên quan.

- Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận

Ví dụ 2: Sục 3,36 lít khí axetilen vào dung dịch brom chứa 32 gam Br₂. Tính khối lượng của từng sản phẩm tạo thành.

Ta có: nC₂H₂ = \(\frac{3,36}{22,4}\) = 0,15 (mol)

nBr₂ = \(\frac{32}{160}\) = 0,2 (mol)

PTHH: C₂H₂ + Br₂→C₂H₂Br₂(1)

Có        0,15     0,2

p.ư    0,15      0,15       0,15

→ Saup.ư (1) C₂H₂ hết → Số mol tính theo số mol C₂H₂

→ nBr_{2 p.ư} = 0,15 (mol) → nBr_{2 dư} = 0,2 – 0,15 = 0,05 (mol)

             C₂H₂Br₂ +  Br₂ → C₂H₂Br₄(2)

Có         0,15         0,05

P.ư       0,05         0,05          0,05

→ Sau p.ư (2) Br₂ hết → Số mol tính theo số mol Br₂

Vậy sản phẩm tạo thành có:

nC₂H₂Br₂ = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol) → mC₂H₂Br₂ = 0,1.186 = 18,6 (g)

nC₂H₂Br₄= 0,05 (mol) → mC₂H₂Br₄ = 0,05.346 = 17,3 (g)

1.3. Hỗn hợp hidrocacbon không no tác dụng với brom

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH. Gọi số mol của từng khí trong hỗn hợp đầu là x, y.

- Bước 3: Đặt số mol x, y tương ứng vào PTHH. Tìm số mol các chất có liên quan theo x, y.

- Bước 4: Lập 2 phương trình theo x, y. Giải hệ pt tìm x, y.

- Bước 5: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận

Ví dụ 3: Cho 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm C₂H₄ và C₂H₂ lội chậm qua bình đựng dung dịch Br₂ dư thấy khối lượng bình tăng thêm 2,7 gam. Tính % theo thể tích của từng khí trong hỗn hợp X.

Ta có: n_hh = \(\frac{2,24}{22,4}\) = 0,1 (mol)

Khối lượng bình brom tăng = khối lượng của C₂H₄ và C₂H₂ phản ứng = 2,7 (g)

Gọi số mol của C₂H₄ và C₂H₂ trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y (mol)

PTHH:C₂H₄   +   Br₂ → C₂H­₄Br₂

P.ư        x              x          x

           C₂H₂   +  2Br₂ → C₂H­₂Br₄

P.ư        y           2y           y

Theo PTHH ta có:

n_hh = x + y = 0,1 (mol)

m_hh = mC₂H­₄ + mC­₂H₂ = 28x + 26y = 2,7 (g)

Giải hệ phương trình : x + y = 0,1 và 28x + 26y = 2,7 → x = 0,05 (mol); y = 0,05 (mol)

Trong hỗn hợp X, % thể tích = % số mol:

%C₂H₄ = %C₂H₂ = \(\frac{0,05}{0,1}\).100% = 50%

1.4. Hỗn hợp hidrocacbon no và không no tác dụng với brom

- Hidrocacbon không no tác dụng với brom còn hidrocacbon no thì không.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH.

- Bước 3: Đặt số mol vào PTHH, tìm số mol các chất có liên quan.

- Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận

Ví dụ 4: Hỗn hợp A gồm CH₄ và C₂H₂ . Cho 0,896 lít hỗn hợp A đi qua dung dịch brom dư, sau phản ứng thấy thoát ra 0,336 lít khí. Xác định khối lượng brom phản ứng.

Ta có: nA = \(\frac{0,896}{22,4}\) = 0,04 (mol)

Khi cho A sục qua dung dịch Br₂ dư → Chỉ có C­₂H₂ phản ứng

→ Khí thoát ra là CH₄ → nCH₄ = \(\frac{0,336}{22,4}\) = 0,015 (mol)

Mặt khác: nA = nCH₄ + nC₂H₂ = 0,04 → nC₂H₂ = 0,025 (mol)

PTHH:C₂H₂   + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

P.ư     0,025    0,05

→  Khối lượng brom phản ứng là: mBr₂ = 0,05.160 = 8 (g)

Bài 1: Cho 5,6 lit C₂H₄ tác dụng với 7,84 lit H₂ ,xt Ni,t⁰ thu được hỗn hợp A. Cho A lội qua bình đựng dung dịch Brom vừa đủ thấy có m gam Brom tham gia phản ứng.Tính m biết hiệu suất phản ứng Hiđro hóa anken là 80%.

Bài làm:

Ta có: nC₂H₄ = \(\frac{5,6}{22,4}\) = 0,25  (mol)

           nH₂ = \(\frac{7,84}{22,4}\) = 0,35  (mol)

PTHH: C₂H₄  +  H­₂ →     C₂H₆

Có:         0,25    0,35

P.ư       0,25       0,25       0,25

Theo PTHH ta thấy số C₂H₄ hết → Số mol tính theo C₂H₄:

→ nC₂H₆ = 0,25 (mol)

Thực tế hiệu suất là 80% → nC₂H₆ tạo thành = nC₂H_4p.ư = 0,25.60% = 0,15 (mol)

→ Sau phản ứng số mol C₂H_4­ còn lại là: 0,25 – 0,15 = 0,1 (mol)

→ A gồm: H₂ dư, C₂H_{4 ­}, C₂H₆.

Khi A tác dụng với brom:

        C₂H₄ + Br₂ →  C₂H₄Br₂

p.ư   0,1    → 0,1

→ Khối lượng brom phản ứng = 0,1.160 = 16 (g)

Bài 2: Sục 2,24 lít khí axetilen vào 100g dung dịch brom chứa 24%. Sau phản ứng thu được dung dịch Y.

a) Tính khối lượng dung dịch Y.

b) Tính nồng độ % các chất có trong Y.

Bài làm:

a) Ta có: nC₂H₂ = \(\frac{2,24}{22,4}\) = 0,1 (mol)

mBr₂ = C%. m_dd = 100.24% = 24(g)

nBr₂ = \(\frac{24}{160}\) = 0,15 (mol)

Áp dụng định luật BTKL ta có:

m_khí + m_{dd Br2} = m_{dd Y} = 0,1.26 + 100 = 102,6(g)

b) PTHH:   C₂H₂ + Br₂  →  C₂H₂Br₂      (1)

Có              0,1        0,15

p.ư              0,1     0,15        0,1

→ Sau  p.ư (1) C₂H₂ hết → Số mol tính theo số mol C₂H₂

→ nBr_{2 p.ư} = 0,1 (mol) → nBr_{2 dư} = 0,15 – 0,1 = 0,05 (mol)

            C₂H₂Br₂   + Br₂  →  C₂H₂Br₄      (2)

Có         0,1        0,05

P.ư        0,05       0,05   → 0,05

→ Sau  p.ư (2) Br₂ hết → Số mol tính theo số mol Br₂

Vậy sản phẩm tạo thành có:

nC₂H₂Br₂ = 0,1 – 0,05 = 0,05 (mol) → mC₂H₂Br₂ = 0,05.186 = 9,3 (g)

nC₂H₂Br₄  = 0,05 (mol)  → mC₂H₂Br₄ = 0,05.346 = 17,3 (g)

C% các chất trong Y là:

% C₂H₂Br₂ = \( \frac{9,3}{102,6} \).100% = 9,64%

% C₂H₂Br₄ =  \frac{17,3}{\(02,6} \).100% = 16,86%

Bài 3: Cho 0,25 mol một ankin A phản ứng với Br₂ dư thu được 86,5 gam sản phẩm cộng. Xác định CTPT của A.

Bài làm:

Gọi CT của ankin A là: C_nH_2n-2  (n≥2)

Khi A tác dụng với Br₂ dư:

         C_nH_2n-2  +   2Br₂   →   C_nH_2n-2Br₄

P.ư     0,25                          → 0,25

Ta có khối lượng mol của C_nH_2n-2Br₄ = \( \frac{m}{n}\) = \( \frac{86,5}{0,25}\) = 346 (g)

→ 14n – 2 + 320 = 246 → n = 2 (t/m đk)

Vậy CTPT của A là C₂H₂.

Bài 4: Cho 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X gồm etilen và propin qua bình đựng dung dịch Br₂ dư thấy khối lượng bình tăng 10,8 gam khi phản ứng đã xảy ra hoàn toàn.Tính % Etilen theo thể tích trong hỗn hợp X lúc đầu.

Bài làm:

Ta có: n_hh = \(\frac{6,72}{22,4}\) = 0,3 (mol)

Khối lượng bình brom tăng = khối lượng của C₂H₄ và C₃H₄  phản ứng = 10,8 (g)

Gọi số mol của C₂H₄ và C₃H₄ trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y (mol)

PTHH:   C₂H₄    +   Br₂    →  C₂H­₄Br₂

P.ư      x                 x                x

           C₃H₄    +   2Br₂    →  C₃H­₄Br₄

P.ư         y            2y             y

Theo PTHH ta có:       

n_hh = x + y = 0,3 (mol)

m_hh = mC₂H­₄ + mC­₃H₄ = 28x + 40y = 10,8 (g)

Giải hệ phương trình : x + y = 0,3 và 28x + 40y = 10,8 → x = 0,1 (mol)  ; y = 0,2 (mol)

Trong hỗn hợp X, % thể tích = % số mol:

%C₂H₄ = \(\frac{0,1}{0,3}\).100% = 33,33%

Bài 5: Hỗn hợp A gồm 2 anken đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy hoàn toàn V lít A thu được 13,44 lít CO₂ ở đktc.  Mặt khác A làm mất màu vừa hết 40g nước Br₂.

a) Tìm CTPT của 2 anken

b) Xác đinh % thể tích mỗi anken tương ứng.

Bài làm:

Ta có: nCO₂ = \( \frac{V}{22,4}= \frac{13,44}{22,4} = 0,6 \) (mol)

nBr₂ = \( \frac{40}{160} = 0,25 \) (mol)

Gọi CTPT chung của 2 hidrocacbon này là : \( C_{\overline{n}}H_{2\overline{n}}\)

Khi cho A tác dụng với dung dịch Br₂:

\( C_{\overline{n}}H_{2\overline{n}}\) +  Br₂ → \(C_{\overline{n}}H_{2\overline{n}}Br_2\)

→ nAnken = nBr₂ = 0,25 (mol)

PTHH: \( C_{\overline{n}}H_{2\overline{n}}\) + (\(\frac{3 \overline{n}}{2}\))O₂ → \( \overline{n}\)CO₂ + (\(\overline{n}\))H₂O

P/ư                0,25                                                     0,6 

→ \( \overline{n}\) = 0,6 : 0,25 = 2,4

Do 2 hidrocacbon này là hai đồng đẳng liên tiếp nhau → Hai hidrocacbon có CTPT là: C₂H₄ và C₃H_6.      

---Hết---

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Chuyên đề phương pháp giải bài tập hidrocacbon không no tác dụng với brom môn Hóa học 9 năm 2021-2022. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.