Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ được VnDoc.com sưu tầm và đăng tải, tổng hợp lý thuyết và các dạng bài tập về xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé.

I. Xác định thành phần phần trăm khối lượng

C_xH_yO_zN_t (a gam) → m_CO2 (g) + m_H2O + V_N2 (lít)

Ta có:

%O = 100% - %C - %H - %N

II. Lập công thức đơn giản nhất

Lập công thức đơn giản của hợp chất hữu cơ C_xH_yO_zN_t là tìm tỉ lệ:

x : y : z : t = n_C : n_H : n_O : n_N hoặc

$x:y:z:t=\frac{\mathrm{\%}C}{12}:\frac{\mathrm{\%}H}{1}:\frac{\mathrm{\%}O}{16}:\frac{\mathrm{\%}N}{14}$

III. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

1. Dựa vào phần trăm khối lượng các nguyên tố.

Xét sơ đồ: C_xH_yO_z → xC + yH + zO

M (g) 12x (g) y (g) 16.z (g)

100% %C %H %O

Ta có tỉ lệ:

2. Thông qua công thức đơn giản nhất.

Hợp chất hữu cơ X có công thức đơn giản nhất C_aH_bO_c thì CTPT có dạng (C_aH_bO_c)n.

Dựa vào khối lượng mol phân tử của M_X tính được n rồi suy ra CTPT của X.

Ví dụ: Chất hữu cơ X có CT ĐGN là CH₂O và có khối lượng mol phân tử bằng 180,0 g/mol. Xác định CTPT của X.

Giải: CTPT của X là: (CH₂O)n

Vậy: (12 + 2 + 16).n = 180 → n = 6. Vậy CTPT: C₆H₁₂O₆

Nếu đề bài không cho M thì để tìm n ta phải biện luận như sau:

• Với CTTQ C_xH_yO_z thì y ≤ 2x + 2, chẵn
• Với CTTQ C_xH_yO_zN_t thì y ≤ 2x + 2 + t
• Với CTTQ C_xH_yO_zX_u thì y ≤ 2x + 2 – u (X là halogen) y lẻ (chẵn) nếu t, u lẻ (chẵn)

3. Tính theo khối lượng sản phẩm đốt cháy.

Phản ứng đốt cháy:

IV. Bài tập vận dụng.

Đáp án hướng dẫn giải 

a) C_xH_yO_z

%O = 100% – ( 70,94 + 6,4 + 6,9) = 15,76%

Ta có x : y : z : t = 70,94/12/: 6,4/1:15,76/16:6,9/14 =5,91 : 6,40 : 0,99 : 0,49 = 12 : 13 : 2 : 1

Công thức đơn giản nhất: C₁₂H₁₃O₂N

b) C_xH_yO_z

%O = 100% – (65,92 + 7,75) = 26,33%

Ta có x : y : z = 65,92/12:7,75/1:26,33/16= 5,49 : 7,75 : 1,65 = 10 : 14 : 3

Công thức đơn giản nhất: C₁₀H₁₄O₃

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết 

Công thức phân tử của X là C_xH_yO_z

Xét tỉ lệ x : y : z = %C/12 : %H/1 : %O/16 = 2 : 3: 1

X là công thức đơn giản nhất là C₂H₃O → CTPT của X có dạng (C₂H₃O)_n

M_X = 28.3,07 = 86,00 (g/mol)

⇒ 43n = 86 nên n = 2.

CTPT của X:C₄H₆O₂

Đáp án hướng dẫn giải 

%O = 100% - 81,08% - 8,1% = 10, 82%

x : y : z = 81,08/12:8,1/1: 10,82/16  = 6,76: 8,1: 0,676 

=> Công thức đơn giản nhất là C₁₀H₁₂O

=> (C₁₀H₁₂O)_n = 148 => n = 1

=> CTPT: C₁₀H₁₂O

Đáp án hướng dẫn giải 

n_CO2 = 7,437/24,79= 0,3 mol;

n_H2O = 5,4/18=0,3mol

Đốt cháy A chỉ thu được CO₂ và H₂O nên A chứa C, H và có thể có O.

Bảo toàn nguyên tố C, H ta có

n_C(A) = n_CO2 = 0,3 mol

n_H(A) = 2n_H2O = 0,6 mol

Ta có:

m_O = m_A−m_C−m_H = 9 − 0,3.12 − 0,6.1 = 4,8 gam

→ n_O = 4,8/16 = 0,3 mol

Thành phần phần trăm các nguyên tố trong A là:

%C = (0,3.12/9).100% = 40%

%H = (0,6.1/9).100% = 6,67%

%O = (4,8/9).100% = 53,33%

b.

Ta có: n_C : n_H : n_O = 0,3 : 0,6 : 0,3 = 1 : 2 : 1

Công thức đơn giản nhất của A là: CH₂O

c.

Công thức phân tử của A có dạng: (CH₂O)_n

Ta có: d_A/O2 = 1,875 →M_A = 1,875.32 = 60

→(12 + 2 + 16).n = 16 → n = 2

Vậy công thức phân tử của A là: C₂H₄O₂

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết 

Ta có

n_C = n_CO2 = 0,25

$\mathrm{\%}C=0,25.\frac{12}{5,75}=52,17\mathrm{\%}$

n_H = 2n_H2O = 0,75

$\Rightarrow \mathrm{\%}H=0,75.\frac{1}{5,75}=13,04\mathrm{\%}$

⇒ %O = 100% -%H - %C = 34,79%

$n_O=\frac{m_X-m_C-m_H}{16}=0,125$

X là C_xH_yO_z

⇒ x : y : z = n_C : n_H : n_O = 0,25 : 0,75 : 0,125 = 2 : 6 : 1

Công thức đơn giản nhất: C₂H₆O

Công thức phân tử: (C₂H₆O )n

⇒ M_X = 46n = 23,2

⇒ n = 1

Công thức hóa học X là C₂H₆O

VI. Câu hỏi bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Đốt cháy hoàn toàn m(g) chất hữu cơ A chứa C, H, O khối lượng sản phẩm cháy là p(g). Cho toàn bộ sản phẩm này qua dung dịch nước vôi trong có dư thì sau cùng thu được t gam kết tủa, biết p = 0,71t và t = (m + p)/1,02. Xác định CTPT của A?

A. C₂H₆O₂

B. C₂H₆O

C. C₃H₈O₃

D. C₃H₈O

Câu 2. ĐĐốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X cần vừa đủ 0,681725 lít O₂. Sau thí nghiệm thu được hỗn hợp sản phẩm Y gồm: CO₂, N₂ và hơi H₂O. Làm lạnh để ngưng tụ hơi H₂O chỉ còn 0,61975 lít hỗn hợp khí Z (có tỉ khối hơi với H₂ là 20,4). Xác định công thức phân tử X. Biết thể tích các khí đều đo ở đkc.

A. C₂H₅ON

B. C₂H₅O₂N

C. C₂H₇ON

D. C₂H₇O₂N

Câu 3. Đốt cháy hoàn toàn 1,12g chất hữu cơ A, rồi cho hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy trong dung dịch Ba(OH)₂ dư thấy khối lượng bình chứa tăng 3,36g. Biết rằng số mol CO₂ gấp 1,5 lần số mol của nước. CTPT của A là: (biết A có 1 nguyên tử oxygen trong phân tử)

A. C₃H₈O

B. CH₂O

C. C₄H₁₀O

D. C₃H₄O

Câu 4. Khi phân tích a(g) chất hữu cơ A chứa C, H, O thấy tổng khối lượng 2 nguyên tố carbon và hydrogen là 0,46g. Nếu đốt cháy hoàn toàn a(g) chất A cần vừa đủ 0,9916 lít O₂ (ở đkc). Cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình chứa dung dịch NaOH dư, thấy chúng bị hấp thụ hoàn toàn và khối lượng bình chứa tăng thêm 1,9g. Công thức phân tử của A là 

A. C₆H₆O₂

B. C₆H₆O

C. C₇H₈O

D. C₇H₈O₂

Câu 5. Đốt cháy 0,45g chất hữu cơ A rồi cho toàn bộ sản phẩm qua bình đựng nước vôi trong dư thì có 112 cm³ N₂ (đkc) thoát ra khỏi bình, khối lượng bình tăng 1,51g và có 2g kết tủa trắng.Công thức phân tử của A là :

A. C₄H₁₄N₂

B. C₂H₇N

C. C₂H₅N

D. Không xác định được

Mời các bạn tải file đầy đủ về tham khảo!