13 câu hỏi trắc nghiệm thuộc SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TẬP ĐỐT CHÁY HỢP CHẤT HỮU CƠ

Câu 1:

Đốt cháy hỗn hợp X gồm 0,1 mol ${CH}_{4}$ , 0,15 mol $C_{2} H_{2}$ , 0,2 mol $C_{2} H_{4}$ và 0,25 mol HCHO cần V lít $O_{2}$ (ở đktc). Giá trị của V là :

A. 63,84 lít

B. 34,72 lít

C. 31,92 lít

D. 44,8 lít

Xem đáp án

Đáp án C

Cách 1 : Tính toán theo phương trình phản ứng:

${CH}_{4} + O_{2} \overset{t^{0}}{\to} {CO}_{2} + 2 H_{2} O$

mol: 0,1 $\to$ 0,2

$C_{2} H_{2} + 2, 5 O_{2} \overset{t^{0}}{\to} 2 {CO}_{2} + H_{2} O$

mol: 0,15 $\to$ 0,375

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

mol: 0,2 $\to$ 0,6

$HCHO + O_{2} \overset{t^{0}}{\to} {CO}_{2} + 2 H_{2} O$

mol: 0,25 $\to$ 0,25

Từ các phản ứng và giả thiết, ta có :

$n_{O_{2}} = 1, 425 mol$ , $V_{O_{2} (đktc)} = 31, 92 lít$

Cách 2 : Sử dụng bảo toàn electron

Theo bảo toàn electron, ta có :

$\underset{?}{\underset{⏟}{4 n_{O_{2}}}} = \underset{0, 1}{\underset{⏟}{8 n_{{CH}_{4}}}} + \underset{0, 15}{\underset{⏟}{10 n_{C_{2} H_{2}}}} + \underset{0, 2}{\underset{⏟}{12 n_{C_{2} H_{4}}}} + \underset{0, 25}{\underset{⏟}{4 n_{H C H O}}}$

$\Rightarrow$ $n_{O_{2}} = 1, 425 mol$ , $V_{O_{2} (đktc)} = 31, 92 lít$

Câu 2:

Crackinh m gam butan, thu được hỗn hợp khí X (gồm 5 hiđrocacbon). Cho toàn bộ X qua bình đựng dung dịch nước brom dư, thấy khối lượng bình brom tăng 5,32 gam và còn lại 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y không bị hấp thụ, tỉ khối hơi của Y so với metan bằng 1,9625. Để đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X trên cần dùng V lít khí $O_{2}$ (đktc). Giá trị của V là :

A. 29,12 lít

B. 17,92 lít

C. 13,36 lít

D. 26,88 lít

Xem đáp án

Đáp án A

Sơ đồ phản ứng :

$C_{4} H_{10} \overset{crackinh}{\to} \underset{x}{\underset{⏟}{\{\begin{matrix} {CH}_{4}, C_{3} H_{6} \\ C_{2} H_{6}, C_{2} H_{4} \\ C_{4} H_{10} dư \end{matrix}\}}}$

Theo giả thiết và bảo toàn khối lượng, ta có :

$\{\begin{cases} m_{C_{4} H_{10}} = m_{X} = \underset{5, 32}{\underset{⏟}{m_{bình {Br}_{2} tăng}}} + \underset{0, 2.1, 9625.16}{\underset{⏟}{m_{Y}}} = 11, 6 \\ n_{C_{4} H_{10}} = \frac{11, 6}{58} = 0, 2 \end{cases}$

Đốt cháy X cũng chính là đốt cháy C₄H₁₀ ban đầu.

Áp dụng bảo toàn electron trong phản ứng đốt cháy C₄H₁₀, ta có :

$\underset{?}{\underset{⏟}{4 n_{O_{2}}}} = 26 \underset{0, 2}{\underset{⏟}{n_{C_{4} H_{10}}}}$

$\Rightarrow$ $n_{O_{2}} = 0, 13 mol$ $\Rightarrow$ $V_{O_{2}} = 29, 12 lit$

Câu 3:

Hỗn hợp khí X gồm $O_{2}$ và $O_{3}$ , tỉ khối của X so với $H_{2}$ là 17,6. Hỗn hợp khí Y gồm $C_{2} H_{4}$ và ${CH}_{4}$ , tỉ khối của Y so với $H_{2}$ là 11. Thể tích hỗn hợp khí X (đktc) tối thiểu cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 0,044 mol hỗn hợp khí Y là :

A. 3,36 lít

B. 2,24 lít

C. 1,12 lít

D. 4,48 lít

Xem đáp án

Đáp án B

Nhận thấy :

Quy đổi O₂ và O₃ thành O. Theo bảo toàn electron và bảo toàn khối lượng, ta có :

Câu 4:

Cho hỗn hợp chất rắn gồm ${CaC}_{2}, {Al}_{4} C_{3}, Ca$ vào nước, thu được hỗn hợp X gồm 3 khí, trong đó có hai khí có cùng số mol. Lấy 8,96 lít hỗn hợp X (đktc) chia làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho vào dung dịch ${AgNO}_{3}$ (dư) trong ${NH}_{3}$ , sau phản ứng hoàn toàn thấy tách ra 24 gam kết tủa. Phần 2 cho qua Ni, đun nóng thu được hỗn hợp khí Y. Thể tích $O_{2}$ vừa đủ (đktc) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn Y là:

A. 5,6 lít

B. 8,4 lít

C. 8,96 lít

D. 16,8 lít

Xem đáp án

Đáp án B

Theo giả thiết, bảo toàn nguyên tố C và bảo toàn electron, ta có :

Câu 5:

Hỗn hợp X gồm vinylaxetilen và hiđro có tỉ khối hơi so với $H_{2}$ là 16. Đun nóng hỗn hợp X một thời gian thu được 1,792 lít hỗn hợp khí Y (ở đktc). Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 25,6 gam $B r_{2}$ . Thể tích không khí (chứa 20% $O_{2}$ và 80% $N_{2}$ về thể tích, ở đktc) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là

A. 35,840

B. 38,080

C. 7,616

D. 7,168

Xem đáp án

Đáp án A

Sử dụng sơ đồ đường chéo, ta có :

$\frac{n_{C_{4} H_{4} ban đầu}}{n_{H_{2} ban đầu}} = \frac{32 - 2}{52 - 32} = \frac{3}{2} = \frac{3 x}{2 x}$

Gọi a là số mol $H_{2}$ phản ứng. Theo sự bảo toàn số liên kết $π$ , bảo toàn C và sự tăng giảm số mol khí, ta có :

$\{\begin{cases} \underset{3 x}{\underset{⏟}{3 n_{C_{4} H_{4}}}} = \underset{0, 16}{\underset{⏟}{n_{{Br}_{2} phản ứng}}} + \underset{a}{\underset{⏟}{n_{H_{2} phản ứng}}} \\ n_{Y} = \underset{n_{C_{4} H_{y}^{-}}}{\underset{⏟}{3 x}} + \underset{n_{H_{2}} dư}{\underset{⏟}{(2 x - a)}} = \frac{1, 792}{22, 4} = 0, 08 \end{cases}$

$\Rightarrow \{\begin{array}{l} 9 x = 0, 16 + a \\ 5 x - a = 0, 08 \end{array} \Rightarrow \{\begin{cases} x = 0, 02 \\ a = 0, 02 \end{cases}$

Đốt cháy hỗn hợp Y cũng chính là đốt cháy hỗn hợp X. Theo bảo toàn electron, ta có :

$4 \underset{?}{\underset{⏟}{n_{O_{2}}}} = 20 \underset{0, 02.3}{\underset{⏟}{n_{C_{4} H_{4}}}} + 2 \underset{0, 02.2}{\underset{⏟}{n_{H_{2}}}}$

$\Rightarrow$ $n_{O_{2}}$ = 0,32

$\Rightarrow V_{khong khi (đktc)}$ = 0,32.5.22,4 = 35,84 lit

Câu 6:

Hỗn hợp X gồm HCHO, ${CH}_{3} COOH$ , ${HCOOCH}_{3}$ và ${CH}_{3} CH (OH) COOH$ . Đốt cháy hoàn toàn X cần V lít $O_{2}$ (đktc), hấp thụ hết sản phẩm cháy vào một lượng dư nước vôi trong thu được 50 gam kết tủa. Giá trị của V là :

A. 7,84

B. 8,40

C. 11,2

D. 16,8

Xem đáp án

Đáp án C

Dễ thấy các chất trong X đều có công thức phân tử là $C_{x} H_{2 x} O_{x}$ .

Trong phản ứng đốt cháy, theo bảo toàn nguyên tố C và bảo toàn electron, ta có:

$\Rightarrow \{\begin{cases} n_{O_{2}} = 0, 5 \\ V_{O_{2} (đktc)} = 0, 5.22, 4 = 11, 2 lit \end{cases}$

Câu 7:

Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 ancol (đa chức, cùng dãy đồng đẳng) cần vừa đủ V lít khí $O_{2}$ (đktc). Sau phản ứng thu được 0,25a mol ${CO}_{2}$ và 6,3a gam $H_{2} O$ . Biểu thức tính V theo a là

A. V= 7,28a

B. V=14,56a

C. V= 4,48a

D. V= 8,96a

Xem đáp án

Đáp án A

Theo giả thiết, ta có :

$\Rightarrow \{\begin{cases} X gồm 2 ancol no \\ C_{x} = \frac{n_{{CO}_{2}}}{n_{H_{2} O} - n_{{CO}_{2}}} = 2, 5 \end{cases}$

$\Rightarrow \{\begin{cases} X gồm 2 ancol no, 2 chưa \\ n_{O trong X} = 2 . \underset{n_{X}}{\underset{⏟}{(0, 35 a - 0, 25 a)}} = 0, 2 a \end{cases}$

Theo bảo toàn nguyên tố C, H và bảo toàn electron, ta có :

$\Rightarrow$ V = 7,28a

Câu 8:

Oxi hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, thu được (m + 8) gam hỗn hợp Y gồm hai axit. Mặt khác, đem đốt cháy hết hỗn hợp X cần vừa đủ 12,32 lít $O_{2}$ (ở đktc). Giá trị m là

A. 15,47

B. 17,81

C. 15,48

D. 17,80

Xem đáp án

Đáp án A

Đặt công thức của hai anđehit trong X là $C_{n} H_{2 n} O$

Theo sự tăng khối lượng trong phản ứng oxi hóa X và bảo toàn electron trong phản ứng của X với $O_{2}$ , ta có :

Suy ra :

Câu 9:

Trung hòa 3,88 gam hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở bằng một lượng vừa đủ NaOH, sau đó cô cạn dung dịch thì thu được 5,2 gam muối khan. Nếu đốt cháy hết 3,88 gam X thì thể tích oxi (đktc) cần dùng là

A. 4,48 lít

B. 2,24 lít

C. 3,36 lít

D. 1,12 lít

Xem đáp án

Đáp án C

Theo sự tăng giảm khối lượng, giả thiết và bảo toàn electron trong phản ứng đốt cháy X, ta có :

Câu 10:

Cho 7,45 gam hỗn hợp X gồm các axit hữu cơ (phân tử chỉ chứa một loại nhóm chức) tác dụng hết với dung dịch ${NaHCO}_{3}$ dư, thấy giải phóng 3,36 lít khí ${CO}_{2}$ (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 7,45 gam hỗn hợp X cần dùng vừa hết 2,52 lít $O_{2}$ (đktc), thu được sản phẩm gồm ${CO}_{2}$ và hơi nước. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào 150 ml dung dịch $Ba {(OH)}_{2}$ 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng dung dịch $Ba {(OH)}_{2}$

A. giảm 8,65 gam

B. giảm 19,7 gam

C. tăng 11,05 gam

D. giảm 18,5 gam

Xem đáp án

Đáp án A

Dựa vào bản chất phản ứng của X với ${NaHCO}_{3}$ , bảo toàn nguyên tố O; bảo toàn electron trong phản ứng đốt cháy X, ta có :

= 8,65 gam

Câu 11:

Hỗn hợp X gồm 2 amino axit no (chỉ có nhóm chức –COOH và $- {NH}_{2}$ trong phân tử), trong đó tỉ lệ $m_{O} : m_{N}$ = 80 : 21. Để tác dụng vừa đủ với 3,83 gam hỗn hợp X cần 30 ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 3,83 gam hỗn hợp X cần 3,192 lít $O_{2}$ (đktc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy ( ${CO}_{2}, H_{2} O và N_{2}$ ) vào nước vôi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là

A. 20 gam

B. 13 gam

C. 10 gam

D. 15 gam

Xem đáp án

Đáp án B

Theo giả thiết, ta có :

Câu 12:

Thuỷ phân hoàn toàn m gam một pentapeptit mạch hở M, thu được hỗn hợp gồm hai amino axit $X_{1}$ , $X_{2}$ (đều no, mạch hở, phân tử chứa một nhóm $- {NH}_{2}$ và một nhóm $- COOH$ ). Đốt cháy toàn bộ lượng $X_{1}$ , $X_{2}$ ở trên cần dùng vừa đủ 0,255 mol $O_{2}$ , chỉ thu được $N_{2}, H_{2} O$ và 0,22 mol ${CO}_{2}$ . Giá trị của m là

A. 6,34

B. 7,78

C. 8,62

D. 7,18

Xem đáp án

Đáp án A

Đặt công thức phân tử trung bình của $X_{1}$ , $X_{2}$ là $C_{n} H_{2 n + 1} O_{2} N$

Áp dụng bảo toàn nguyên tố C và bảo toàn electron trong phản ứng đốt cháy $X_{1}$ và $X_{2}$ , ta có:

Theo bảo toàn nguyên tố C, ta có :

Câu 13:

X và Y lần lượt là các tripeptit và hexapeptit được tạo thành từ cùng một amoni axit no mạch hở, có một nhóm $- COOH$ và một nhóm $- {NH}_{2}$ . Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X bằng $O_{2}$ vừa đủ, thu được sản phẩm gồm ${CO}_{2}, H_{2} O và N_{2}$ , có tổng khối lượng là 40,5 gam. Nếu cho 0,15 mol Y tác dụng hoàn toàn với $NaOH$ (lấy dư 20%), sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam chất rắn ?

A. 9,99 gam

B. 87,3 gam

C. 94,5 gam

D. 107,1 gam

Xem đáp án

Đáp án C

Theo giả thiết, suy ra :

$\{\begin{cases} X là (3 C_{n} H_{2 n + 1} O_{2} N - 2 H_{2} O) (M = 42 n + 105) \\ Y là (6 C_{n} H_{2 n + 1} O_{2} N - 5 H_{2} O) (M = 84 n + 192) \end{cases}$

Theo giả thiết và bảo toàn electron và bảo toàn khối lượng, ta có :

Trong phản ứng của Y với NaOH, theo bản chất phản ứng và bảo toàn khối lượng, ta có :

$\{\begin{cases} \underset{0, 15 mol}{\underset{⏟}{Y}} + \underset{0, 9 mol}{\underset{⏟}{6 NaOH}} \overset{}{\to} CR + H_{2} O \\ \underset{0, 15.360}{\underset{⏟}{m_{Y}}} + \underset{(0, 9 + 0, 9.20 %) . 40}{\underset{⏟}{m_{NaOH}}} = \underset{?}{\underset{⏟}{m_{CR}}} + \underset{0, 15.18}{\underset{⏟}{m_{H_{2} O}}} \end{cases}$

$\to m_{CR} = 94, 5 gam$