Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22

Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Bài tập trắc nghiệm 4.14, 4.15, 4.16, 4.17 trang 29 sách bài tập (SBT) Hóa học 11
Bài tập trắc nghiệm 4.18 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11
Bài tập 4.19 Trang 30 sách bài tập (SBT) Hóa Học 11
Bài tập 4.20 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11
Bài tập 4.21 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11
Bài tập 4.22 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11

VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22. Hy vọng qua bộ tài liệu các bạn học sinh sẽ giải bài tập Hóa học lớp 11 hiệu quả hơn. Mời các bạn học sinh và thầy cô cùng tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.

Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22 Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ vừa được VnDoc.com sưu tập và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết được tổng hợp gồm có lời giải của 9 bài tập trong sách bài tập môn Hóa học lớp 11 bài Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ. Qua bài viết bạn đọc có thể nhận biết được các chất là đồng đẳng là của nhau... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết và tải về tại đây nhé.

Bài tập trắc nghiệm 4.14, 4.15, 4.16, 4.17 trang 29 sách bài tập (SBT) Hóa học 11

4.14. Hai chất và có

A. Công thức phân tử và công thức cấu tạo đều giống nhau.

B. Công thức phân tử và công thức cấu tạo đều khác nhau.

C. Công thức phân tử giống nhau nhưng công thức cấu tạo khác nhau.

D. Công thức phân tử khác nhau và công thức cấu tạo giống nhau.

4.15. Hai công thức và

A. là các công thức của hai chất có cùng công thức phân tử nhưng có công thức cấu tạo khác nhau.

B. là các công thức của hai chất có công thức phân tử khác nhau nhưng có công thức cấu tạo tương tự nhau.

C. là các công thức của hai chất có công thức phân tử và công thức cấu tạo đều khác nhau.

D. chỉ là công thức của một chất vì công thức phân tử và công thức cấu tạo đều giống nhau.

4.16. Chất nào trong các chất dưới đây là đồng phân của CH₃COOCH₃?

A. $C{H_3}C{H_2}OC{H_3}$ $C{H_3}C{H_2}OC{H_3}$

B. $C{H_3}C{H_2}COOH$ $C{H_3}C{H_2}COOH$

C. $C{H_3}COC{H_3}$ $C{H_3}COC{H_3}$

D. $C{H_3}C{H_2}C{H_2}OH$ $C{H_3}C{H_2}C{H_2}OH$

4.17. $C{H_3} - C{H_2} - OH$ $C{H_3} - C{H_2} - OH$ và $C{H_3} - O - C{H_3}$ $C{H_3} - O - C{H_3}$ khác nhau về điểm gì?

A. Công thức cấu tạo

B. Công thức phân tử

C. Số nguyên tử cacbon

D. Tổng số liên kết cộng hóa trị

Hướng dẫn trả lời:

4.14. C

4.15. D

4.16. B

4.17. A

Bài tập trắc nghiệm 4.18 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11

4.18. Trong số 9 chất dưới đây, những chất nào là đồng đẳng của nhau? Những chất nào là đồng phân của nhau?

1. $C{H_3}C{H_2}C{H_3}$ $C{H_3}C{H_2}C{H_3}$

2. $C{H_3}C{H_2}C{H_2}Cl$ $C{H_3}C{H_2}C{H_2}Cl$

3. $C{H_3}C{H_2}C{H_2}C{H_3}$ $C{H_3}C{H_2}C{H_2}C{H_3}$

4. $C{H_3}CHClC{H_3}$ $C{H_3}CHClC{H_3}$

5. ${(C{H_3})_2}CHC{H_3}$ ${(C{H_3})_2}CHC{H_3}$

6. $C{H_3}C{H_2}CH = C{H_2}$ $C{H_3}C{H_2}CH = C{H_2}$

7. $C{H_3}CH = C{H_2}$ $C{H_3}CH = C{H_2}$

8.

9.

Hướng dẫn trả lời:

Các chất đồng đẳng:

(1) và (3) ; (1) và (5) ; (6) và (7) ; (7) và (9).

Bài tập 4.19 Trang 30 sách bài tập (SBT) Hóa Học 11

4.19. Hỗn hợp khí A chứa hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Lấy 1,12 lít A (đktc) đem đốt cháy hoàn toàn. Sản phẩm cháy được dẫn qua bình (1) đựng H₂SO₄ đặc, sau đó qua bình (2) đựng dung dịch NaOH (có dư). Sau thí nghiệm, khối lượng bình (1) tăng 2,16 g và bình (2) tăng 7,48 g. Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A.

Hướng dẫn trả lời:

Cách 1. Hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng có công thức phân tử là C_xH_y và C_x+1H_y+2.

Đặt công thức chung của hai chất đó là ${C_{\overline x }}{H_{\overline y }}$ ${C_{\overline x }}{H_{\overline y }}$ trong đó $\overline x$ $\overline x$ là số nguyên tử cacbon trung bình $(x <\overline x < x +1)$ $(x <\overline x < x +1)$ và $\overline y$ $\overline y$ là số nguyên tử hiđro trung bình $(y < \overline y < y + 2).$ $(y < \overline y < y + 2).$

${C_{\overline x }}{H_{\overline y }} + (\overline x + \frac{{\overline y }}{4}){O_2}\to \overline x C{O_2} + \frac{{\overline y }}{2}{H_2}O$ ${C_{\overline x }}{H_{\overline y }} + (\overline x + \frac{{\overline y }}{4}){O_2}\to \overline x C{O_2} + \frac{{\overline y }}{2}{H_2}O$

$n{H_2}O + {H_2}S{O_4}\to {H_2}S{O_4}.n{H_2}O$ $n{H_2}O + {H_2}S{O_4}\to {H_2}S{O_4}.n{H_2}O$

$C{O_2} + 2NaOH\to N{a_2}C{O_3} + {H_2}O$ $C{O_2} + 2NaOH\to N{a_2}C{O_3} + {H_2}O$

Số mol 2 chất mang đốt: $\frac{1,12}{22,4}=0,0500\ (mol)$ $\frac{1,12}{22,4}=0,0500\ (mol)$

Số mol $H_2O:\frac{2,16}{18}=0,120\ (mol)$ $H_2O:\frac{2,16}{18}=0,120\ (mol)$

Số mol CO₂: $\frac{7,48}{44}=0,170\ (mol)$ $\frac{7,48}{44}=0,170\ (mol)$

Theo phương trình: $1\ mol\ C_{\overline{x}}H_{\overline{y}}$ $1\ mol\ C_{\overline{x}}H_{\overline{y}}$ tạo ra $\overline{x\ }mol\ CO_2$ $\overline{x\ }mol\ CO_2$ và $\overline{y\ }mol\ H_2O$ $\overline{y\ }mol\ H_2O$

Theo đầu bài: 0,0500 mol ${C_{\overline x }}{H_{\overline y }}$ ${C_{\overline x }}{H_{\overline y }}$ tạo ra 0,170 mol CO₂ và 0,120 mol H₂O

$\overline {\overline x } = \frac{{0,17}}{{0,05}} = 3,4 ; x < 3,4 < x + 1 \Rightarrow 2,4 < x < 3,4$ $\overline {\overline x } = \frac{{0,17}}{{0,05}} = 3,4 ; x < 3,4 < x + 1 \Rightarrow 2,4 < x < 3,4$

x là số nguyên nên x = 3

$\frac{{\overline y }}{2} = \frac{{0,12}}{{0,05}} = 2,4 \Rightarrow \overline y = 4,8 \to y < 4,8 < y + 2 \Rightarrow 2,80 < y < 4,80.$ $\frac{{\overline y }}{2} = \frac{{0,12}}{{0,05}} = 2,4 \Rightarrow \overline y = 4,8 \to y < 4,8 < y + 2 \Rightarrow 2,80 < y < 4,80.$

Trong khoảng này có hai số nguyên là 3 và 4 nhưng số nguyên tử hiđro trong một phân tử hiđrocacbon không bao giờ là số lẻ nên y = 4.

Công thức phân tử của hai chất là C₃H₄ và C₄H_6. Đặt lượng C₃H₄ là a mol, lượng C₄H₆ là b mol:

$\left\{ \begin{array}{l} a + b = 0,05\\ 3a + 4b = 0,17 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = 0,03\\ b = 0,02 \end{array} \right.$ $\left\{ \begin{array}{l} a + b = 0,05\\ 3a + 4b = 0,17 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = 0,03\\ b = 0,02 \end{array} \right.$

% về thể tích (cũng là % về số mol) của C₃H₄ trong hỗn hợp A:

$\frac{{0,03}}{{0,05}}.100%$ $\frac{{0,03}}{{0,05}}.100%$ = 60,0%.

% về thể tích của C₄H₆ trong hỗn hợp A là 40,0%.

Cách 2: Đặt lượng C_xH_y là a mol, lượng C_x+1H_y+2 là b mol.

Ta có: a + b = 0,05 (1)

${C_x}{H_y} + (x + \frac{y}{4}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O$ ${C_x}{H_y} + (x + \frac{y}{4}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O$

a mol ax mol $\frac{{ay}}{2}$ $\frac{{ay}}{2}$ mol

${C_{x + 1}}{H_{y + 2}} + (x + \frac{y}{4} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \frac{{y + 2}}{2}{H_2}O$ ${C_{x + 1}}{H_{y + 2}} + (x + \frac{y}{4} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \frac{{y + 2}}{2}{H_2}O$

b mol b.(x+1) mol $\frac{{b(y + 2)}}{2}$ $\frac{{b(y + 2)}}{2}$

Số mol CO₂: ax + b(x + 1) = 0,170 (2)

Số mol H₂O: $\frac{ay+b(y+2)}{2}=0,12\ (3)$ $\frac{ay+b(y+2)}{2}=0,12\ (3)$

Từ (2) ta có (a + b)x + b = 0,170;

b = 0,170-0,0500x

b là số mol của một trong hai chất nên 0 < b < 0,0500.

Do đó 0 < 0,170 - 0,0500x < 0,0500 ⇒ 2,40 < X < 3,40 ⇒ X = 3.

⇒ b = 0,1700 - 0,0500 X 3 = 0,0200 ⇒ a = 0,0500 - 0,0200 = 0,0300 Thay giá trị của a và b vào (3) ta có:

0,03y + 0,02(y + 2) = 0 ⇒ y = 4.

Trả lời: C₃H₄chiếm 60,0% thể tích hỗn hợp A.

C₄H₆ chiếm 40,0% thể tích hỗn hợp A.

Bài tập 4.20 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11

4.19. Hỗn hợp M chứa ba hiđrocacbon là đồng phân của nhau. Khi đốt cháy hoàn toàn 1,80 g M, thu được 2,80 lít CO₂ (đktc).

1. Xác định công thức phân tử của các chất mang đốt biết rằng tỉ khối hơi của M đối với oxi là 2,25.

2. Dựa vào thuyết cấu tạo hoá học, hãy viết công thức cấu tạo khai triển và công thức cấu tạo rút gọn của từng chất trong hỗn hợp M.

Hướng dẫn trả lời:

Các chất đồng phân có cùng CTPT và có PTK bằng nhau. Các chất trong hỗn hợp M đều là C_xH_y.

Khối lượng C trong 2,8 lít CO₂: $\frac{12.2,8}{22,4}=1.50\ (g)$ $\frac{12.2,8}{22,4}=1.50\ (g)$

Đó cũng là khối lượng C trong 1,80 g C_xH_y, vậy khối lượng H: 1,80 - 1,50 = 0,30 (g).

$x : y= \frac{{1,5}}{{12}}:\frac{{0,3}}{1} = 0,125 : 0,30 = 5:12.$ $x : y= \frac{{1,5}}{{12}}:\frac{{0,3}}{1} = 0,125 : 0,30 = 5:12.$

Công thức đơn giản nhất là C₅H₁₂

Khối lượng 1 mol C_xH_y: 2,25 X 32,0 = 72,0 (g).

Do đó, công thức phân tử cũng là C₅H₁₂

Công thức cấu tạo của các đồng phân:

Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22

hay $C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - C{H_2} - C{H_3}$ $C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - C{H_2} - C{H_3}$

Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22

hay Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22

Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22

hay Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22

Bài tập 4.21 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11

4.21. Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Nếu làm bay hơi 2,58 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,40 g khí N₂ ở cùng điều kiện. Đốt cháy hoàn toàn 6,45 g M thì thu được 7,65 g H₂O và 6,72 lít CO₂ (đktc).

Xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.

Hướng dẫn trả lời:

Số mol 2 chất trong 2,58 g M: $\frac{1,4}{28}=0,05\ (mol)$ $\frac{1,4}{28}=0,05\ (mol)$

Số mol 2 chất trong 6,45 g M: $\frac{0,05.6,45}{2,58}=0,125\ (mol)$ $\frac{0,05.6,45}{2,58}=0,125\ (mol)$

Khi đốt hỗn hợp M, thu được CO₂ và H₂O; vậy các chất trong hỗn hợp phải chứa C và H, có thể có O. Hai chất lại kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng (nghĩa là hom nhau 1 nhóm CH₂) nên công thức phân tử hai chất đó là C_xH_yO_z và C_x+1H_y+2O_z (x, y nguyên và > 0; z nguyên và > 0).

Giả sử trong 6,45 g M có a moi C_xHyO_z và b mol C_x+1 H_y+2O_z:

$\left\{ \begin{array}{l} a + b = 0,125(1)\\ (12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}})a + (12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}} + 14)b = 6,45(2) \end{array} \right.$ $\left\{ \begin{array}{l} a + b = 0,125(1)\\ (12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}})a + (12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}} + 14)b = 6,45(2) \end{array} \right.$

${C_{\rm{x}}}{H_y}{O_{\rm{z}}} + (x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O$ ${C_{\rm{x}}}{H_y}{O_{\rm{z}}} + (x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O$

a mol xa mol $\frac{ya}{2}\ mol$ $\frac{ya}{2}\ mol$

${C_{{\rm{x + 1}}}}{H_{y + 2}}{O_{\rm{z}}} + (x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \frac{{y + 2}}{2}{H_2}O$ ${C_{{\rm{x + 1}}}}{H_{y + 2}}{O_{\rm{z}}} + (x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \frac{{y + 2}}{2}{H_2}O$

b mol (x+1)b mol $\frac{{(y + 2)b}}{2}$ $\frac{{(y + 2)b}}{2}$

Số mol CO₂: $xa+(x+l)b=\frac{6,72}{22,4}=0,3\ (mol)\ (3)$ $xa+(x+l)b=\frac{6,72}{22,4}=0,3\ (mol)\ (3)$

Số mol H₂O: $\frac{{y{\rm{a + }}(y + 2)b}}{2} = \frac{{7,65}}{{18}} = 0,425 (mol)$ $\frac{{y{\rm{a + }}(y + 2)b}}{2} = \frac{{7,65}}{{18}} = 0,425 (mol)$

⇒ ya + (y + 2)b = 0,85 (4)

Giải hệ phương trình:

Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,300

b = 0,300-0,125x

0 < b < 0,125 ⇒ 0 < 0,300 - 0,125x < 0,125

1,40 < x < 2,40

⇒ x = 2 ; b = 0,300 - 0,125.2 = 0,05.

⇒ a = 0,125 - 0,05 = 0,075.

Thay giá trị của a và b vào (4) ta có:

0,0750y + 0,0500(y + 2) = 0,85

⇒ y = 6.

Thay giá trị của a, b, x, y vào (2) ta tìm được z = 1.

Thành phần hỗn hợp M :

Khối lượng C₂H_6O chiếm $\frac{{0,075.46}}{{6.45}}$ $\frac{{0,075.46}}{{6.45}}$. 100% = 53,5%.

Khối lượng C₃HgO chiếm $\frac{{0,05.60}}{{6.45}}$ $\frac{{0,05.60}}{{6.45}}$. 100% = 46,5%.

Bài tập 4.22 trang 30 sách bài tập (SBT) hóa học 11

4.22. Hỗn hợp X chứa ba chất hữụ cơ đồng phân. Nếu làm bay hơi 2,10 g X thì thể tích hơi thu được bằng thể tích của 1,54 g khí CO₂ ở cùng điều kiện. Để đốt cháy hoàn toàn 1,50 g X cần dùng vừa hết 2,52 lít O₂ (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO₂ và H₂O theo tỉ lệ 11 : 6 về khối lượng.

1. Xác định công thức phân tử của ba chất trong X.

2. Dựa vào thuyết cấu tạo hoá học, hãy viết công thức cấu tạo (triển khai và rút gọn) của từng chất đó.

Hướng dẫn trả lời:

Ba chất đồng phân có công thức phân tử giống nhau. Đốt X ta chỉ được CO₂ và H₂O, vậy các chất trong X có chứa C, H và có thể có chứa O.

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

${m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = {m_X} + {m_{{O_2}}} = 1,5 + \frac{{2,52}}{{22,4}}.32 = 5,1(g)$ ${m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = {m_X} + {m_{{O_2}}} = 1,5 + \frac{{2,52}}{{22,4}}.32 = 5,1(g)$

Mặt khác ${m_{C{O_2}}}:{m_{{H_2}O}} =11:6$ ${m_{C{O_2}}}:{m_{{H_2}O}} =11:6$

Từ đó tìm được: ${m_{C{O_2}}} = 3,30 g$ ${m_{C{O_2}}} = 3,30 g$ và ${m_{{H_2}O}} = 1,80 g$ ${m_{{H_2}O}} = 1,80 g$

Khối lượng C trong 3,30 g CO₂: $\frac{12.3,3}{44}=0,9\ (g).$ $\frac{12.3,3}{44}=0,9\ (g).$

Khối lương H trong 1,80 g H₂O: $\frac{2.1,8}{18}=0,2\ (g)$ $\frac{2.1,8}{18}=0,2\ (g)$

Khối lượng o trong 1,50 g X : 1,50 - 0,9 - 0,2 = 0,4 (g).

Các chất trong X có dạng C_xH_yO_z

$x : y : z = \frac{{0,9}}{{12}}:\frac{{0,2}}{1}:\frac{{0,4}}{{16}} = 0,075 : 0,2 : 0,025 = 3:8:1.$ $x : y : z = \frac{{0,9}}{{12}}:\frac{{0,2}}{1}:\frac{{0,4}}{{16}} = 0,075 : 0,2 : 0,025 = 3:8:1.$

Công thức đơn giản nhất là C₃H₈O

${M_{\rm{x}}} = \frac{{2,1.44}}{{1,54}} = 60(g/mol)$ ${M_{\rm{x}}} = \frac{{2,1.44}}{{1,54}} = 60(g/mol)$⇒ CTPT cũng là C₃H₈O

Các CTCT:

Giải bài tập Hóa học 11 SBT bài 22 ; $C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - OH$ $C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - OH$