Phương pháp nhận biết Metan, Etilen, Axetilen
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.14 MB, 240 trang )
Hdeducation – Learn for future
2) Phương pháp hóa học
Chọn những phản ứng hóa học thích hợp cho từng chất để lần lượt tách riêng các
chất ra khỏi hỗn hợp, đồng thời chỉ dùng những phản ứng hóa học mà sau phản ứng
dễ dàng tái tạo lại các chất ban đầu.
III. Phương pháp tinh chế
* Nguyên tắc: Tinh chế là làm sạch hóa chất nguyên chất nào đó bằng cách loại bỏ đi
tạp chất ra khỏi hỗn hợp.
* Phương pháp: Dùng hóa chất tác dụng với tạp chất mà khơng phản ứng với nguyên
chất tạo ra chất tan hoặc tạo ra kết tủa lọc bỏ đi.
Bài tập vận dụng
Bài 1: Nhận biết các lọ khí mất nhãn: N2, H2, CH4, C2H2, C2H4
Hướng dẫn:
Nhận xét :
- N2: không cho phản ứng cháy.
- H2: phản ứng cháy, sản phẩm cháy không làm đục nước vôi trong.
- CH4: phản ứng cháy, sản phẩm cháy làm đục nước vơi trong.
- Các khí còn lại dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết.
Tóm tắt cách giải :
- Lấy mỗi khí một ít làm mẫu thử.
- Dẫn lần lượt các khí đi qua dd AgNO3/NH3. Khí nào tạo được kết tủa vàng là C2H2.
C2H2 + Ag2O → AgC≡CAg ↓ + H2O
- Dẫn các khí còn lại qua dd nước Brom (màu nâu đỏ). Khí nào làm nhạt màu nước
brom là C2H4.
H2C=CH2 + Br2 → BrH2C-C2Br
- Lần lượt đốt cháy 3 khí còn lại. Khí khơng cháy là N 2. Sản phẩm cháy của hai khí kia
được dẫn qua dd nước vôi trong. Sản phẩm cháy nào làm đục nước vơi trong là CH 4.
Mẫu còn lại là H2.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
200
Trung tâm luyện thi Hoàng Dũng – Ngách 42, ngõ 13 Khuất Duy Tiến, Hà Nội - 0972026205
Hdeducation – Learn for future
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ +H2O
H 2 + ½ O2 → H 2 O
Bài 2: Tách riêng từng khí ra khỏi hỗn hợp khí gồm CH 4, C2H4, C2H2 và CO2
Hướng dẫn:
- Dẫn hỗn hợp qua dd Ca(OH)2 dư thu được CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Thốt ra ngồi là hỗn hợp khí CH 4, C2H4, C2H2
- Dẫn hỗn hợp khí này qua dd AgNO3/NH3 thì C2H2 bị giữ lại trong kết tủa, thốt ra ngồi
là CH4 và C2H4.
C2H2 + AgNO3 + NH3 → Ag-C≡C-Ag↓+ NH4NO3
- Dẫn hỗn hợp CH4 và C2H4 qua dd Brom thì C2H4 bị giữ lại, thu được CH4 tinh khiết.
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
*Tái tạo:
- Tái tạo CO2 bằng cách nhiệt phân muối CaCO3
CaCO3 → CaO + CO2
- Tái tạo C2H2 bằng cách cho Ag-C≡C-Ag tác dụng với HCl
Ag-C≡C-Ag + 2HCl →C2H2 + 2AgCl
- Tái tạo C2H4 bằng cách cho C2H4Br2 tác dụng với Zn/rượu
C2H4Br2 + Zn → C2H4 + ZnBr2
Bài 3: Một hỗn hợp gồm có khí etilen, CO 2 và hơi nước. Trình bày phương pháp thu
được khí etilen tinh khiết.
Hướng dẫn:
Khí CO2 là oxit axit nên bị hấp thụ bởi dung dịch kiềm theo pt:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
H2SO4 đậm đặc rất háo nước vì vậy để thu được etielen tinh khiết ta dẫn hỗn hợp lần
lượt qua bình 1 chứa Ca(OH)2 dư, bình 2 chứa H2SO4 đậm đặc dư
Bài 4: Nêu phương pháp hóa học để loại bỏ khí etilen có lẫn trong khí metan để thu
được metan tinh khiết
201
Trung tâm luyện thi Hoàng Dũng – Ngách 42, ngõ 13 Khuất Duy Tiến, Hà Nội - 0972026205
Hdeducation – Learn for future
Hướng dẫn:
Dẫn hỗn hợp qua dung dịch nước Brom dư, khi đó etilen sẽ bị giữ lại, còn khí metan
tinh khiết sẽ thoát ra:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
202
Trung tâm luyện thi Hoàng Dũng – Ngách 42, ngõ 13 Khuất Duy Tiến, Hà Nội - 0972026205
Hdeducation – Learn for future
Chương 4: Hiđrocacbon. Nhiên liệu
Bài toán cộng H2, Br2 vào Etilen, Axetilen
Lý thuyết và Phương pháp giải
I. Cơ sở lý thuyết:
- 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.
- Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd ở nhiệt độ thích hợp, hidrocacbon khơng no
cộng hidro hoặc brom vào liên kết pi.
- PTHH của phản ứng tổng quát:
CnH2n+2-2k + kH2 → CnH2n+2
(1)
(k là số liên kết trong phân tử)
CnH2n+2-2k + kBr2 → CnH2n+2-2kBr2k
(2)
II. Phương pháp giải:
-Xác định PTHH tổng quát.
-Dựa vào PTHH tổng quát tính số mol H2 hoặc Br2 phản ứng.
(Có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để lập hệ phương trình giải tốn)
Chú ý:
- Độ giảm số mol của hỗn hợp luôn luôn bằng số mol H 2 hoặc Br2 tham gia phản ứng.
- Tổng số mol hidrocacbon sản phẩm và số mol hidrocacbon nguyên liệu (dư) luôn
luôn bằng số mol hidrocacbon nguyên liệu ban đầu.
Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho hiđrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol 1:1, thu
được chất hữu cơ Y (chứa 74,08% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu
được 2 sản phẩm hữu cơ khác nhau . Tên gọi của X là
A. But-1-en
B. But-2-en
C. Propilen
D. xiclopropan
Hướng dẫn:
203
Trung tâm luyện thi Hoàng Dũng – Ngách 42, ngõ 13 Khuất Duy Tiến, Hà Nội - 0972026205
Hdeducation – Learn for future
X phản ứng với Br2 theo tỉ lệ 1:1 nên CTTQ của X là CnH2n
CnH2n + Br2 → CnH2nBr2
→
Chất
hữu
cơ
Y
là
C nH2nBr2
Khi X phản ứng với HBr cho 2 sản phẩm hữu cơ khác nhau →
X là but-1-en
Bài 2: Cho H2 và 1 anken có thể tích bằng nhau qua niken nung nóng ta thu được hỗn
hợp A . Biết tỉ khối hơi của A với H2 là 23,2. Hiệu suất phản ứng hiđro hóa là 75%.
Cơng thức phân tử của anken là
A. C2H4
B. C3H6
C. C4H8
D. C5H10
Hướng dẫn:
Trong cùng 1 điều kiện thì tỉ lệ thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol
Theo giả thiết ta chọn: nH = nC H = 1 mol
2
n
2n
CnH2n + H2 → CnH2n+2
Theo phương trình , số mol khí giảm chính là số mol của H2
H% = 75% → nH (pư) = 0,75 mol
2
→ Số mol khí sau phản ứng là: n khí sau pư = nH (sau pư) + nC H n(sau pư) + nC H
1,25 mol
2
n
2
n
2n+2
= 1 + 1 - 0,75 =
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA = mH + mC H = 2+14n
2
n
2n
→ MA = mA/nA → 23.2,2 = mA/1,25 → mA = 58 → 2 + 14n = 58 → n = 4 → anken là C4H8
→ Đáp án C
Bài 3: Dẫn 1,68 lít hỗn hợp khí X gồm 2 hidrocacbon vào bình đựng dung dịch brom
(dư). Sau khi pư xảy ra hoàn tồn , có 4 gam brom đã pư và còn lại 1,12lít khí. Nếu đốt
cháy hồn tồn 1,68 lít X thì sinh ra 2,8 lít khí CO2 .CTPT của 2 hidrocacbon là (biết
các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn)
A. CH4 và C2H4
B. CH4 và C3H4
C. CH4 và C3H6
D. C2H6 và C3H6
204
Trung tâm luyện thi Hoàng Dũng – Ngách 42, ngõ 13 Khuất Duy Tiến, Hà Nội - 0972026205
