Phương pháp đường chéo trong hóa học hữu cơ (chi tiết, có lời giải)

Bài viết Phương pháp đường chéo trong hóa học hữu cơ với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Phương pháp đường chéo trong hóa học hữu cơ.

Phương pháp đường chéo trong hóa học hữu cơ (chi tiết, có lời giải)

Phương pháp giải

Một số dạng bài thường gặp:

+ Tính tỉ lệ các chất trong hỗn hợp 2 chất hữu cơ:

Sử dụng các đại lượng trung bình như: Số nguyên tử C trung bình, khối lượng phân tử trung bình, số nguyên tử H trung bình, số liên kết ℼ trung bình, số nhóm chức trung bình để tìm được tỉ lệ số mol 2 chất

+ Tính tỉ lệ thành phần của hỗn hợp khí qua tỉ khối

+ Bài toán liên quan tới độ rượu

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Dẫn 2,24 lít ( ở đktc) một hỗn hợp gồm etilen, propen, buten và acetylene qua dung dịch đựng brom dư thì thấy lượng brom trong bình giảm 19,2g. Tính CaC₂ cần dùng để điều chế được lượng acetylene có trong hỗn hợp trên

A. 6,4g

B. 1,28g

C. 2,56g

D. 3,2g

Giải:

n Br₂ = 0,12 mol

Ta có n alkene : n Br₂ = 1 : 1

n alkyne : n Br₂ = 1 : 2

Ta có sơ đồ đường chéo:

Mà n alkene + n alkyne = 1

⇒n alkyne = n CaC₂ = 0,02 mol

m CaC₂ = 64.0,02 = 1,28g

⇒Đáp án B

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 3 lít hỗn hợp X gồm 2 alkene kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng cần vừa đủ 10,5 lít O₂ ( các thể tích đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Hiđrat hóa hoàn toàn X trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp ancol Y, trong đó khối lượng ancol bậc 2 bằng 6/13 lần tổng khối lượng các ancol bậc 1. Phần trăm khối lượng của ancol bậc 1 ( có số nguyên tử C lớn hơn) là:

A. 46,43%

B. 31,58%

C. 10,88%

D. 7,89%

Giải:

Đốt alkene ⇒V_CO2 = V_H2O (cùng đk)

Bảo toàn nguyên tố O: 2V_CO2 + V_H2O = 2V_O2 = 2 lít

⇒V_CO2 = V_H2O = 7 lít

⇒ ⇒2 alkene là: C₂H₄ và C₃H₆

Ta có sơ đồ đường chéo:

Cùng điều kiện nên tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol

⇒Hiđrat hóa X thu được C₂H₅OH ( bậc 1) 2 lít; C₃H₇OH(bậc 1) x lít

và CH₃ - CH(OH) – CH₃ ( bậc 2) ( 1-x ) lít

m_ancol = m_alkene + m_H2O = 2.28 + 1.42 + 3.18 = 152

⇒Đáp án D

Ví dụ 3: Biết khối lượng riêng của ethanol và benzene lần lượt là 0,78g/ml và 0,88g/ml. Cần trộn 2 chất trên với tỉ lệ bao nhiêu để thu được một hỗn hợp có khối lượng riêng là 0,805g/ml. ( giả sử khối lượng riêng được đo cùng điều kiện và thể tích hỗn hợp bằng tổng thể tích các hỗn hợp trộn)

A. 2 : 1

B. 3 : 1

C. 4 : 1

D. 2 : 3

Giải:

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án B

Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 rượu no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thì thu được n CO₂ : n H₂O = 9 : 13. Phần trăm số mol của mỗi rượu trong hỗn hợp X là:

A. 40% và 60%

B. 75% và 25%

C. 35% và 65%

D. 50% và 50%

Giải:

⇒2 ancol là: C₂H₅OH và C₃H₇OH

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án B

Ví dụ 5: Tỉ khối hơi của hỗn hợp C₂H₆ và C₃H₈ so với H₂ là 18,5. Thành phần % theo thể tích của hỗn hợp là:

A. 50% và 50%

B. 38% và 62%

C. 89% và 11%

D. 20% và 80%

Giải:

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án A

Bài tập tự luyện

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 5,1g hỗn hợp gồm 2 alkanal có số nguyên tử cacbon liên tiếp. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 25g kết tủa. % khối lượng alkanal có phân tử khối lớn hơn là:

A. 43,14%

B. 56,86%

C. 50%

D. 60%

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

⇒2 alkanal là: CH₃CHO và C₂H₅CHO

Ta có sơ đồ đường chéo:

Bài 2: Cho dung dịch A gồm 2 axit đơn chức no kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để trung hòa 200ml dung dịch A cần dùng 250ml dung dịch NaOH 0,4M. Sau khi cô cạn dung dịch thu dược 10,44g muối khan. Nồng độ mol của 2 axit lần lượt là:

A. CH₃COOH 0,2M; C₂H₅COOH 0,3M

B. C₂H₅COOH 0,2M; C₃H₇COOH 0,3M

C. C₂H₅COOH 0,3M; C₃H₇COOH 0,2M

D. CH₃COOH 0,3M; C₂H₅COOH 0,2M

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Axit đơn chức ⇒n NaOH = n A = 0,1 mol = n muối

M muối = 10,44 : 0,1 = 104,4

⇒14n + 68 = 104 ⇒ n = 2,6

⇒2 axit là: C₂H₅COOH và C₃H₇COOH

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án B

Bài 3: Sục hỗn hợp 2 alkene là đông đẳng kế tiếp nhau vào nước có sẵn H₂SO₄ loãng thu được hỗn hợp các ancol. Đem toàn bộ lượng ancol thu được đốt cháy thu được CO₂ và H₂O theo tỉ lệ 5 : 7 về số mol. % thể tích 2 alkene là:

A. 40% và 60%

B. 50% và 60%

C. 25% và 75%

D. Không xác định được

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Sục 2 alkene vào nước thu được hỗn hợp 2 ancol có công thức trung bình:

⇒2 ancol là: C₂H₅OH và C₃H₇OH ⇒2 alkene là: C₂H₄ và C₃H₆

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án B

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 2,28g hỗn hợp X gồm 2 alkyne kế tiếp nhau thu được 3,808 lít CO₂ ( đktc). % khối lượng alkyne có số C nhỏ hơn là:

A. 43,37%

B. 40%

C. 60%

D. 52,63%

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án D

Bài 5: Một hỗn hợp X gồm 2 alkene là đồng đẳng kế tiếp có tỉ khối hơi so với hiđro là 24,5. Tỉ lệ thể tích của 2 alkene là:

A. 3: 1

B. 1: 2

C: 1 : 1

D. 2 : 1

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

⇒2 alkene là: C₃H₆ và C₄H₈

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒V_C3H6 : V_C4H8 = 1 : 1 ⇒Đáp án C

Bài 6: Cho 50 ml nước vào 250 ml hỗn hợp rượu 30°. Độ rượu của dung dịch mới là:

A. 30°

B. 25°

C.40°

D.15°

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Gọi độ rượu của dung dịch thu được là a

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án B

Bài 7: Thể tích rượu nguyên chất cho vào 60ml dung dịch rượu 40° thành rượu 60° là:

A. 20ml

B. 25ml

C. 30ml

D. 40ml

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Ta có sơ đồ đường chéo

⇒Đáp án C

Bài 8: Pha trộn 60ml dung dịch rượu 40° với 80 ml dung dịch rượu 20° thì thu được dung dịch có độ rượu là:

A. 60°

B. 40°

C. 30°

D. 28,57°

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Gọi độ của dung dịch thu được là: a

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án D

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hydrocarbon đồng đẳng kế tiếp cần 1,35 mol O₂ tạo thành 0,8 mol CO₂. Khối lượng của hydrocarbon có phân tử khối lớn hơn là:

A. 8,8

B. 3

C. 11,3

D. 5,3

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Bảo toàn nguyên tố O ta có:

n O₂ pư = n CO₂ + ½ n H₂O

⇒n H₂O = 2(n O₂ pư – n CO₂) = 2(1,35 – 0,8) = 1,1 > n CO₂ = 0,8

⇒2 hydrocarbon là alkane

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒Đáp án A

Bài 10: Cho hỗn hợp A gồm H₂ và 1 hydrocarbon có tỉ lệ thể tích là 1 : 2 tỉ khối hơi so với He = 7,5. Tên gọi của hydrocarbon là:

A. Etan

B. Propan

C. Eten

D. Propen

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒x = 3; y = 8 ⇒C₃H₈

⇒Đáp án B

Xem thêm các phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học hay khác:

• Phương pháp đường chéo trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp đường chéo trong hóa học vô cơ hay, chi tiết, có lời giải

---