Bài tập phản ứng tách, cracking (Có lời giải chi tiết)

PHẢN ỨNG TÁCH, CRACKING HIĐROCACBON

Câu 1: Khi crackinh hoàn toàn một ankan X thu được hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H₂ bằng 29. Công thức phân tử của X là:

A. C₆H₁₄.        B. C₃H₈.        C. C₄H₁₀.        D. C₅H₁₂

Câu 2: Khi tiến hành craking 22,4 lít khí C₄H₁₀ (đktc) thu được hỗn hợp A gồm CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, H₂ và C₄H₁₀ dư. Đốt cháy hoàn toàn A thu được x gam CO₂ và y gam H₂O. Giá trị của x và y tương ứng là:

A. 176 và 180.         B. 44 và 18.         C. 44 và 72.        D. 176 và 90.

Câu 3: Craking n-butan thu được 35 mol hỗn hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₆, C₄H₈ và một phần butan chưa bị craking. Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Cho A  qua bình nước brom dư thấy còn lại 20 mol khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thu được x  mol CO₂. Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là:

A. 57,14%.           B. 75,00%.           C. 42,86%.           D. 25,00%.

Câu 4: Craking 40 lít n-butan thu được 56 lít hỗn hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₆, C₄H₈ và một phần n-butan chưa bị craking (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là:

A. 40%.           B. 20%.        C. 80%.        D. 20%.

Câu 5: Craking 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₃H₆ và một phần propan chưa bị craking. Biết hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:

A. 39,6.         B. 23,16.          C. 2,315.        D. 3,96.

Câu 6: Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H₂  bằng 12. Công thức phân tử của X là:

A. C₆H₁₄.        B. C₃H₈.        C. C₄H₁₀.        D. C₅H₁₂.

Câu 7: Craking  m gam n-butan thu được  hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₆, C₄H₈ và một phần butan chưa bị craking. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H₂O và 17,6 gam CO₂. Giá trị của m là

A. . 5,8.         B. 11,6.        C. 2,6.              D. 23,2.

Câu 8: Cho 224,00 lít metan (đktc) qua hồ quang được V lít hỗn hợp A (đktc) chứa 12%

 C₂H₂ ;10% CH₄ ; 78%H₂ (về thể tích). Giả sử chỉ xảy ra 2 phản ứng:

2CH₄ à C₂H₂  +  3H₂ (1)

CH₄ à C  +  2H₂        (2)

Giá trị của V là:

A. 407,27.        B. 448,00.            C. 520,18.        D. 472,64.

Câu 9: Cracking 5,8 gam C₄H₁₀ được hỗn hợp khí X. Khối lượng H₂O thu được khi đốt cháy hoàn toàn X là:

A. 9g           B. 4,5 g            C. 36g          D. 18g

Câu 10: Cracking 1 hiđrocacbon X thu được hỗn hợp sản phẩm gồm metan, etan, eten, propan, propen và buten. X là:

A. butan          B. pentan         C. propan             D. hexan

Câu 11: Cracking V lít butan thu được 35 lít hỗn hợp A gồm: H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H_6, C₃H₆, C₄H₈ và 1 phần butan chưa bị cracking. Cho hỗn hợp A lội rất từ từ qua bình đựng brom dư thấy thể tích còn lại 20 lít. % butan đã phản ứng là:

A. 60%                  B. 25%                               C. 85%                    D. 75%

Câu 12: Khi cracking một ankan khí ở điều kiện thường thu được một hỗn hợp gồm ankan và anken trong đó có hai chất X và Y có tỉ khối so với nhau là 1,5. Công thức của X và Y là:

A. C₂H₆ và C₃H₈                       C. C₄H₈ và C₆H₁₂

B. C₂H₄ và C₃H₆                        D. C₃H₈ và C₅H₆

Câu 13: Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa một hiđrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng của metan thu được một hỗn hợp gồm H₂ và 3 hiđrocacbon N, P, Q. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí N hoặc P, hoặc Q đều thu được 17,92 lít CO₂ và 14,4 gam H₂O (thể tích các khí ở đktc). Hãy xác định cấu tạo của M?

A. CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃                            C. CH₃-CH₂-CH(CH₃)₂

B. CH₃-CH(CH₃)₂                                                                  D. CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

Câu 14: Thực hiện phản ứng cracking m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm các hiđrocacbon. Dẫn hỗn hợp A qua bình nước brom có hòa tan 6,4 gam brom. Nước brom mất màu hết, có 4,704 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm các hiđrocacbon thoát ra. Tỉ khối hơi B so với hiđro bằng 117/7 . Giá trị của m là:

A. 8,7 gam              B. 5,8 gam                   C. 6,96 gam                D. 10,44gam

Câu 15: Thực hiện phản ứng cracking hoàn toàn m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon. Cho hỗn hợp A qua dung dịch nước brom có hòa tan 11,2 gam Br2. Brom bị mất màu hoàn toàn. Có 2,912 lít khí (đktc) thoát ra khỏi bình brom, khí này có tỉ khối so với CO2  bằng 0,5. Giá trị của m là:

A. 5,22 gam              B. 5,8 gam               C. 6,96 gam                D. 4,64 gam

Câu 16: Nung một lượng butan trong bình kín (có xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp khí X gồm ankan và anken. Tỉ khối của X so với khí hiđro là 21,75. Phần trăm thể tích của butan trong X là:

A. 50%                B. 66,67 %               C. 33,33,%                   D. 25 %

Câu 17: Khi cracking hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y ( các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tỉ khối của Y so với H₂ bằng 12. Tìm công thức phân tử của X:

A. C₅H₁₂            B. C₄H₁₀                C. C₃H₈            D. C₆H₁₄

Câu 18: Cracking 560 lít C₄H₁₀ thu được 1010 lít hỗn hợp khí X khác nhau. Biết các thể tích khí đều đo ở đktc. Tính thể tích C₄H₁₀ chưa bị cracking

A. 100 lít                B. 110 lít            C. 60 lít                  D. 500 lít

Câu 19: Đề hidro hóa hoàn toàn hỗn hợp X gồm etan và propan có tỉ khối hơi so với hidro là 19,2 ta thu được hỗn hợp Y gồm eten và propen. Thành phần % theo thể tích của eten và propen trong Y lần lượt là:

A. 20% và 80%                         C. 40% và 60%

B. 50% và 50%                         D. 60% và 40%

Câu 20: Hỗn hợp khí gồm etan và propan có tỉ khối so với hidro là 20,25 được nung trong bình với chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hidro hóa. Sau 1 thời gian thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với hidro là 16,2 gồm các ankan, anken và hidro. Tính hiệu suất phản ứng đề hidro hóa biết rằng tốc độ phản ứng của etan và propan là như nhau?

A. 30%              B. 50%                        C. 25%                            D. 40%

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án : A

Cracking hoàn toàn thu được hỗn hợp Y, M Y = 58 nên sẽ có 1 chất có M lớn hơn 58 và 1 chất có M nhỏ hơn.

M Y = 58 nên chỉ có C6H14 mới tạo ra sản phẩm có M lớn hơn 58

(Nếu là C5H12 có M = 72, cracking ra cả 2 sản phẩm đều có M nhỏ hơn hoặc bằng 58 => không thỏa mãn). Kết hợp thêm đáp án => X là C₆H₁₄.

Câu 2: Đáp án : D

Bảo toàn nguyên tố của một chất trước và sau phản ứng không quan trọng trung gian . 

Ban đầu là C4H10 và cuối cùng là CO2 ; H2O . 

Bảo toàn Nguyên tố C : 4nC4H10 = nCO2 => nCO2 = 4 mol => m = 176 g 

“Vì C4H10 có 4C => 4nC4H10 ; CO2 có 1C => nCO2” 

Bảo toàn nguyên tố H : 10nC4H10 = 2nH2O => nH2O = 5 mol => m = 90 g

Câu 3: Đáp án : B

Phương trình phản ứng: 

C4H10 => C4H8 + H2 (1) 

C4H10 => C3H6 + CH4 (2) 

C4H10 => C2H4 + C2H6 (3) 

Sau phản ứng còn C4H10 dư 

từ (1), (2), (3): 

n C4H8 = n H2 

n C3H6 = n CH4 

n C2H4 = n C2H6 

và n C4H8 + n C3H6 + n C2H4 = n H2 + n CH4 + n C2H6 = n C4H10 đã bị cracking. 

n anken bị dung dịch Br2 giữ lại = 35 - 20 = 15 mol --> n C4H10 dư = 20 - 15 = 5 mol 

=> n C4H10 ban đầu = 5 + 15 = 20 mol 

=> hiệu suất phản ứng = 15 x100%/20 = 75%

Câu 4: Đáp án : A

Do tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol, coi 40l = 40mol, 56l = 56mol  

Do cracking nên không thêm chất bên ngoài vào, vậy lượng chênh lệch trước và sau phản ứng chính là lượng butan phản ứng có số mol: 56 - 40 = 16 mol  

=> H = 16/40 = 40%  

Câu 5: Đáp án : B

Ta có số mol chất sản phẩm n sp = nC3H8 dư + 2.nC3H8 phản ứng = 0,02 + 2.0,18 = 0,38=>> M = 8,8 : 0,38 = 23,16

Câu 6: Đáp án : D

Giả sử ban đầu có V ankan 

Đốt V ankan ---->3V hỗn hợp khí 

=>số mol tăng 3 lần 

Mà M hỗn hợp sau la 12*2=24 nên theo DLBTKL có m(trước)=m(sau) 

=>M(trước)=3M(sau) 

=>M(trước)=3*24=72>>Ankan C5H12

Câu 7: Đáp án : A

Bảo toàn C và H,.

m = (9:18).2 + 17,6 : 44 . 12 = 5,8

Câu 8: Đáp án : A

nCH4=10 mol

2CH4--> C2H2 + 3H2(1) 

2x------->x-------->3x

CH4 -->C + 2H2 (2)

y------------->2y

sau phản ứng ta được:

x(mol) C2H2; 10-(2x+y) (mol) CH4 và 3x+2y (mol) H2

ta có các phương trính sau:

x/0,12 = [10 - (2x + y)]/0,1 = (3x + 2y)/0,78

Giải ra ta được:

x=24/11; y=42/11

Tổng số mol của các khí trong A là:

x+10-(2x+y)+3x+2y=2x+y+10=18,1818 mol

Vậy V=18,1818.22,4=407.2727(l)

Câu 9: Đáp án : A

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_{hh X} = m_C4H10 = 5,8 (g)

=> Đốt cháy hỗn hợp X cũng giống như đốt cháy C₄H₁₀

Ta có: n_C4H10 = 5,8/58 = 0,1 mol

C₄H₁₀    4CO₂ + 5H₂O

0,1                                   0,5

=> m_H2O = 0,5.18 = 9 (g)

Câu 10: Đáp án : B

Trong hỗn hợp sản phẩm thu được anken nhiều C nhất là C4H8 và ankan ít C nhất là CH₄

=> hidrocacbon X có 5C và đó là pentan C₅H₁₂