50 bài tập về Phản ứng oxi hóa Ankin (có đáp án 2024) và cách giải

Dạng 3: Bài tập về phản ứng oxi hóa Ankin và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Phương pháp giải

- Công thức tổng quát của ankin là C_nH_2n-2 $(n\ge 2)$.

1. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn:

- Phương trình đốt cháy:

$\begin{array}{l}{C}_n{H}_{2n-2}+\frac{3n-1}{2}{O}_2\stackrel{t^o}{\to }nC{O}_2+(n-1)H_{2}O\\ 1n(n-1)mol\\ \Rightarrow n_{C{O}_2}>n_{H_{2}O};n_{ankin}=n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}\end{array}$

- Ngoài ra, kết hợp thêm các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố vào giải bài tập.

2. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:

Ankin có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím (KMnO₄).

Ví dụ:

$3CH\equiv CH+8KMn{O}_4\to 3KOOC-COOK+8Mn{O}_2+2KOH+2H_{2}O$

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn một ankin X có thể khí thu được CO₂ và H₂O có tổng khối lượng là 23 gam. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được 40 gam kết tủa. Công thức của X là

A. C₅H₈.

B. C₃H₄.

C. C₂H₂.

D. C₄H₆.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=n_{\downarrow }=40:100=0,4mol\\ m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}=23\iff 44n_{C{O}_2}+18n_{H_{2}O}=23\\ \iff 44.0,4+18n_{H_{2}O}=23\Rightarrow n_{H_{2}O}=0,3mol\\ n_{ankin}=n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=0,4-0,3=0,1mol\\ \overline{C}=\frac{0,4}{0,1}=4;\overline{H}=\frac{0,3.2}{0,1}=6\\ \Rightarrow C_4{H}_6\end{array}$

Đáp án D

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X, dẫn toàn bộ sản phẩm lần lượt đi qua bình 1 đựng H₂SO₄ dư, bình 2 đựng 400ml dd Ca(OH)₂ 0,5M, bình 2 không có khí thoát ra. Kết thúc phản ứng thấy khối lượng bình 1 tăng lên 3,6 gam, bình 2 có 10 gam kết tủa trắng. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₄

B. C₂H₂

C. C₂H₄

D. C₃H₆

Hướng dẫn giải:

$n_{Ca{\left(OH\right)}_2} =0,5.0,4=0,2mol$

- Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng của H₂O: $n_{H_{2}O} =3,6:18=0,2mol$

- Số mol CaCO₃:

$n_{CaC{O}_3} =10:100=0,1mol$

- TH1: Khí CO₂ đi vào bình 2 chỉ sinh ra CaCO₃:

$n_{C{O}_2} =n_{CaC{O}_3} =0,1mol$

$n_{H_{2}O} >n_{C{O}_2} \Rightarrow$hiđrocacbon X là ankan.

Số mol ankan là: n_ankan = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol.

Phương trình đốt cháy:

$\begin{array}{l}{C}_n{H}_{2n+2} +\frac{3n+1}{2}{O}_2 \to {\text{ nCO}}_2 +\left(n+1\right)H_{2}O\\ 0,1 0,1mol\end{array}$

Ta có: 0,1n = 0,1 $\Rightarrow$ n =1. Vậy công thức phân tử của X là CH₄

TH2: Khí CO₂ đi vào bình 2 tạo ra 2 muối là CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

- Bảo toàn nguyên tố Ca: $n_{Ca{\left(HC{O}_3\right)}_2} =0,2–0,1=0,1mol$

- Bảo toàn nguyên tố C ta có: $n_{C{O}_2} =0,1.2+0,1=0,3mol$

$n_{C{O}_2} >n_{H_{2}O} \Rightarrow$Hidrocacbon là ankin

- Phương trình đốt cháy:

$2C_n{H}_{2n-2}+(3n-1)O_2\stackrel{t}{\to }2nC{O}_2+(2n-2)H_{2}O$

- Số mol ankin là: n_ankin = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol

- Theo phương trình ta có: 0,1n = 0,3 $\Rightarrow$ n = 3 .

- Vậy công thức phân tử của ankin là: C₃H₄

Đáp án A

Ví dụ 3: Đốt cháy 8 gam ankin X, rồi hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được 60 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là:

A. C₂H₂

B. C₃H₄

C. C₅H₈

D. C₄H₆

Hướng dẫn giải:

$2C_n{H}_{2n-2}+(3n-1)O_2\stackrel{t^o}{\to }2nC{O}_2+(2n-2)H_{2}O$

$\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=n_{CaC{O}_3} =0,6mol\Rightarrow M_X =\frac{8}{\raisebox{1ex}{$0,6$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$n$}\right.}=\frac{8n}{0,6}\\ \Rightarrow 14n-2=\frac{40n}{3}\Rightarrow n=3\end{array}$

Đáp án B

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm một ankan X và một ankin Y, thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂O. Thành phần phần trăm về số mol của X và Y trong hỗn hợp M lần lượt là

A. 75% và 25%.

B. 20% và 80%.

C. 50% và 50%.

D. 80% và 20%.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l}{n}_{H_{2}O\left(X\right)}+n_{H_{2}O\left(Y\right)}=n_{C{O}_2\left(X\right)}+n_{C{O}_2\left(Y\right)}\\ \to n_{H_{2}O\left(X\right)}-n_{C{O}_2\left(X\right)}=n_{C{O}_2\left(Y\right)}-n_{H_{2}O\left(Y\right)}\\ \to n_X=n_Y\\ \to \%n_X=\%n_Y=50\%\end{array}$

Đáp án C

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 ankin có tỉ lệ mol 1:1 thì thu được 15,68 lít CO₂ (đktc) và 9,0 gam H₂O. Công thức của 2 ankin là

A.C₄H₆ và C₅H₈
B.C₂H₂ và C₃H₄
C.C₃H₄ và C₅H₈
D.C₃H₄ và C₄H₆

Hướng dẫn giải:

$n_{C{O}_2}=\frac{15,68}{22,4}=0,7mol;n_{H_{2}O}=\frac{9}{18}=0,5mol$

n_X = 0,7 - 0,5 = 0,2 mol $\Rightarrow$ mỗi ankin có 0,1 mol

Gọi công thức phân tử của 2 ankin là C_nH_2n-2 và C_mH_2m-2

Bảo toàn nguyên tố C ta có: n + m = 7

Nên đáp án D thỏa mãn đề bài.

Đáp án D

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam ankin X thu được m gam nước. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₄

B. C₅H₈
C. C₃H₄

D. C₄H₆

Hướng dẫn giải:

$2C_n{H}_{2n-2}+(3n-1)O_2\stackrel{t^o}{\to }2nC{O}_2+(2n-2)H_{2}O$

$n_{C_n{H}_{2n-2}}=\frac{m}{12n+2n-2}=\frac{m}{14n-2};n_{H_{2}O}=\frac{m}{18}$

Ta có:

$\begin{array}{l}{n}_{H_{2}O}=(n-1)n_{C_n{H}_{2n-2}}\\ \iff \frac{m}{18}=(n-1)\frac{m}{14n-2}\\ \Rightarrow n=4\end{array}$

X: C₄H₆

Đáp án D

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C₂H₂ và hiđrocacbon A sinh ra 2 lít khí CO₂ và 2 lít H₂O (các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất). Công thức phân tử của A là

A. C₂H₆

B. CH₄

C. C₂H₄

D. C₃H₈

Hướng dẫn giải:

$\overline{C}=\frac{n_{C{O}_2}}{n_{hh}}=\frac{v_{C{O}_2}}{v_{hh}}=2$

Mà C₂H₂ có 2 nguyên tử C nên X cũng có 2 nguyên tử C.

$\overline{H}=\frac{2n_{H_{2}O}}{n_{hh}}=4$

Mà C₂H₂ có 2 nguyên tử H nên X có 6 nguyên tử H.

Vậy X là C₂H₆

Đáp án A

Câu 5: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H₂ là 21,2 gồm propan, propen và propin. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO₂ và H₂O thu được là

A. 20,40 gam.

B. 18,60 gam.

C. 16,80 gam.

D. 18,96 gam.

Hướng dẫn giải:

X gồm C₃H_8, C₃H₆ , C₃H₄ ; M_x= 21,2. 2 = 42,4

m_X = 0,1 . 42,4 = 4,24 g

$\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=3n_X=0,3mol\to n_C=0,3mol\Rightarrow m_C=3,6g\\ \Rightarrow n_H=\frac{4,24-3,6}{1}=0,64mol\\ \Rightarrow m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}=0,3.44+\frac{0,64}{2}.18=18,96g\end{array}$

Đáp án D

Câu 6: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối với H₂ là 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng Ca(OH)₂ dư thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị m là

A. 7,3.

B. 3,39.

C. 6,6.

D. 5,85.

Hướng dẫn giải:

X gồm C₂H₄, CH₄, C₃H₄, C₄H₄ (số nguyên tử H đều bằng 4)

$\begin{array}{l}{n}_{H_{2}O}=2n_x=2.0,05=0,1mol;d_{\raisebox{1ex}{$X$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$H_2$}\right.}=17\to \overline{M_X}=34\\ \to m_X=0,05.34=1,7g\to m_C=m_X-m_H=1,7-0,1.2=1,5g\\ \to n_C=0,125mol\\ \Rightarrow m=m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}=0,125.44+0,1.18=7,3g\end{array}$

Đáp án A

Câu 7: Một hợp chất gồm 2 ankin khi đốt cháy cho ra 13,2 gam CO₂ và 3,6 gam H₂O. Khối lượng brom có thể cộng vào hỗn hợp trên là

A. 16 gam.

B. 24 gam.

C. 32 gam.

D. 36 gam.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=0,3mol;n_{H_{2}O}=0,2mol\\ \Rightarrow n_{ankin}=0,3-0,2=0,1mol\end{array}$

n_Brom = 2.n_ankin = 0,2 mol

$\Rightarrow$m_brom = 0,2.160 = 32 g

Đáp án C

Câu 8: Hỗn hợp X có tỷ khối so với H₂ là 13,7 gồm etan, eten, etin. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , toàn bộ sản phẩm cháy cho qua bình đựng dung dịch H₂SO₄ đặc thấy khối lượng bình tăng m (g) . Xác định m?

A. 3,6 g

B. 2,04 g

C. 3,06 g

D. 5,3 g

Hướng dẫn giải:

$M_X=13,7.2=27,4\Rightarrow m_X=27,4.0,1=2,74g$

Do etan, eten, etin đều có 2 nguyên tử cacbon nên

$\begin{array}{l}{n}_C=n_{C{O}_2}=2n_X=0,2mol\\ n_H=\frac{2,74-0,2.12}{1}=0,34mol\Rightarrow n_{H_{2}O}=0,17mol\\ \Rightarrow m_{H_{2}O}=0,17.18=3,06g\end{array}$

Khối lượng bình tăng chính là khối lượng của nước.

Đáp án C

Câu 9: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol C₂H₂ ; 0,15 mol C₂H₄; 0,2 mol C₂H₆ và 0,3 mol H₂. Đun nóng hỗn hợp X với Ni, xúc tác một thời gian thu được hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được số gam CO₂ và H₂O lần lượt là:

A. 23,4 g và 39,4 g

B. 39,6 g và 23,4 g

C. 19,8 g và 11,7 g

D. 11,7 g và 19,8 g

Hướng dẫn giải:

Đốt cháy Y cũng chính là đốt cháy X

Bảo toàn nguyên tố C:

$\begin{array}{l}\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2} =2.n_{C_2{H}_2} +2.n_{C_2{H}_4} +2.n_{C_2{H}_6} \\ =2.0,1+2.0,15+2.0,2=0,9mol\end{array}\\ =>m_{{}_{C{O}_2} } =39,6gam\end{array}$

Bảo toàn nguyên tố H:

$\begin{array}{l}{n}_{H_{2}O} =n_{C_2{H}_2} +2.n_{C_2{H}_4} +3.n_{C_2{H}_6} +n_{H_2 }=1,3mol\\ =>m_{H_{2}O} =23,4gam\end{array}$

Đáp án B

Câu 10: Đốt cháy m gam hỗn hợp C₂H₆, C₃H₄, C₃H₈, C₄H₁₀ được 35,2 gam CO₂ và 21,6 gam H₂O. Giá trị của m là

A. 14,4.

B. 10,8.

C. 12.

D. 56,8.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=0,8mol\Rightarrow n_C=0,8mol\Rightarrow m_C=0,8.12=9,6g\\ n_{H_{2}O}=1,2mol\Rightarrow n_H=2,4mol\Rightarrow m_H=2,4g\\ m=m_C+m_H=12g\end{array}$

Đáp án C

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 11 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Bài tập trọng tâm về Anken và cách giải

Dạng 1: Bài tập về phản ứng cộng của Anken và cách giải

Dạng 2: Bài tập về phản ứng trùng hợp Anken và cách giải

Dạng 3: Bài tập về phản ứng oxi hóa Anken và cách giải

Bài tập trọng tâm về Ankanđien và cách giải