Bài tập đốt cháy anken là dạng bài tập phổ biến trong chương trình Hóa học hữu cơ lớp 11. Việc giải quyết thành thạo các bài tập này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức về anken mà còn rèn luyện tư duy logic, khả năng phân tích và tính toán.
Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản về anken và hướng dẫn chi tiết cách giải các dạng bài tập đốt cháy anken thường gặp.
Anken là gì? Công thức chung của anken
Anken là hidrocacbon mạch hở, có chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử. Anken còn được gọi là olefin. Công thức chung của anken là CnH2n (n ≥ 2).
Phản ứng đốt cháy anken
Anken cháy trong oxi tạo thành CO2, H2O và tỏa nhiều nhiệt. Phương trình phản ứng tổng quát:
CnH2n + (3n/2)O2 → nCO2 + nH2O
Cách giải bài tập đốt cháy anken
Dựa vào phương trình phản ứng đốt cháy tổng quát, ta có thể giải quyết các dạng bài tập đốt cháy anken bằng các phương pháp sau:
Dạng 1: Đốt cháy anken thu được nCO2 = nH2O
Phương pháp giải:
- Tính số mol CO2 hoặc H2O.
- Suy ra số mol anken dựa vào phương trình phản ứng.
- Tính khối lượng hoặc thể tích anken (nếu đề bài yêu cầu).
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí etilen (C2H4) thu được 4,48 lít khí CO2 (đktc). Tính thể tích khí etilen đã dùng.
Lời giải:
nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol
PTHH: C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
Theo PTHH: nC2H4 = 1/2.nCO2 = 0,1 mol
Vậy VC2H4 = 0,1.22,4 = 2,24 lít
Dạng 2: Đốt cháy hỗn hợp hidrocacbon
Phương pháp giải:
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m hỗn hợp + mO2 = mCO2 + mH2O
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố: nC (trong hỗn hợp) = nC (trong CO2) và nH (trong hỗn hợp) = 2nH2O
- Kết hợp với các dữ kiện khác của bài toán để giải tìm kết quả.
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam hỗn hợp khí metan (CH4) và etilen (C2H4) cần dùng vừa đủ 8,96 lít khí oxi (đktc). Tính phần trăm khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu.
Lời giải:
n O2 = 8,96/22,4 = 0,4 mol
Gọi số mol CH4 và C2H4 trong hỗn hợp lần lượt là x và y mol.
PTHH:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
x 2x
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
y 3y
Ta có hệ phương trình:
Giải hệ phương trình, ta được: x = 0,1 mol; y = 0,1 mol
%mCH4 = (0,1.16/3).100% = 53,33%
%mC2H4 = 100% – 53,33% = 46,67%
Dạng 3: Xác định công thức phân tử anken
Phương pháp giải:
- Tính số mol CO2, H2O.
- Từ tỷ lệ nCO2 : nH2O suy ra công thức đơn giản nhất của anken.
- Dựa vào khối lượng mol hoặc các dữ kiện khác của bài toán để suy ra công thức phân tử của anken.
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một anken A thu được 4,48 lít CO2 (đktc) và m gam H2O. Xác định công thức phân tử của A.
Lời giải:
nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol
PTHH: CnH2n + (3n/2)O2 → nCO2 + nH2O
Theo PTHH: nA = nCO2/n = 0,2/n mol
Mà nA = 0,1 mol => 0,2/n = 0,1 => n = 2
Vậy công thức phân tử của A là C2H4 (etilen).
Bài tập đốt cháy anken tự luận giải chi tiết
Để giúp bạn đọc nắm vững hơn kiến thức về bài tập đốt cháy anken, dưới đây là một số bài tập tự luận có lời giải chi tiết:
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 2,8 gam một anken X thu được 8,8 gam CO2. Xác định công thức phân tử của X.
Lời giải:
nCO2 = 8,8/44 = 0,2 mol
PTHH: CnH2n + (3n/2)O2 → nCO2 + nH2O
Theo PTHH: nX = nCO2/n = 0,2/n mol
MX = 2,8/(0,2/n) = 14n
Biện luận: n = 2 => MX = 28 (C2H4)
Vậy công thức phân tử của X là C2H4 (etilen).
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X gồm hai anken là đồng đẳng kế tiếp nhau thu được 6,496 lít CO2 (đktc). Xác định công thức phân tử của hai anken.
Lời giải:
nCO2 = 6,496/22,4 = 0,29 mol
Gọi công thức chung của hai anken là CnH2n
PTHH: CnH2n + (3n/2)O2 → nCO2 + nH2O
Theo PTHH: n hỗn hợp = nCO2/n = 0,29/n mol
Mà n hỗn hợp = 0,15 mol => 0,29/n = 0,15 => n = 1,93
Vì hai anken là đồng đẳng kế tiếp nhau nên n1 = 1 (CH2=CH2) và n2 = 2 (CH3-CH=CH2)
Vậy công thức phân tử của hai anken lần lượt là C2H4 và C3H6.
Kết luận
Bài viết đã cung cấp cho bạn đọc những kiến thức cơ bản về anken và hướng dẫn chi tiết cách giải các dạng bài tập đốt cháy anken thường gặp. Hy vọng bài viết sẽ giúp ích cho bạn đọc trong quá trình học tập và ôn luyện môn Hóa học.
Để củng cố kiến thức, bạn đọc có thể tham khảo thêm các bài tập về ankan có lời giải hoặc bài tập về ankin có lời giải trên trang web của chúng tôi.
FAQ
1. Anken có tác dụng gì?
Anken là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp sản xuất polime, rượu etylic, axit axetic…
2. Làm thế nào để nhận biết anken?
Anken làm mất màu dung dịch brom.
3. Bài tập đốt cháy ancol nâng cao có lời giải ở đâu?
Bạn có thể tham khảo bài viết “Bài tập về ancol nâng cao có lời giải” trên trang web của chúng tôi.
4. Tôi muốn tìm hiểu thêm về bài tập ankin tự luận giải chi tiết?
Trang web của chúng tôi có bài viết “Bài tập ankin tự luận giải chi tiết”, bạn có thể tham khảo thêm.
Bạn cần hỗ trợ?
Liên hệ ngay!
- Số Điện Thoại: 02033846993
- Email: [email protected]
- Địa chỉ: X2FW+GGM, Cái Lân, Bãi Cháy, Hạ Long, Quảng Ninh, Việt Nam
Đội ngũ chăm sóc khách hàng của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn 24/7!