Bài tập lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 95 SGK Hoá 11 bài 21

Nội dung bài viết này các em sẽ vận dụng kiến thức lý thuyết ở trên để giải một số bài tập về cách lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ: Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5 trang 95 SGK Hóa 11 bài 21, qua đó rèn luyện được kỹ năng giải bài tập đồng thời giúp ghi nhớ kiến thức lý thuyết tốt hơn.

* Bài 1 trang 95 SGK Hóa 11: Tính khối lượng mol phân tử của các chất sau:

a) Chất A có tỉ khối hơi so với không khí bằng 2,07.

b) Thể tích hơi của 3,3 gam chất khí X bằng thể tích của 1,76 gam khí oxi (đo cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất).

> Giải bài 1 trang 95 SGK Hóa 11:

a) Vì M_{không khí} = 29 nên ta có: d_A/kk = M_A/M_kk = 2,07

⇒ Khối lượng mol phân tử của A là: M_A = 2,07.29 = 60(g/mol).

b) Vì cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích chính là tỉ lệ mol nên ta có:

- Khối lượng mol phân tử của X là: 

* Bài 2 trang 95 SGK Hóa 11: Limonen là một chất có mùi thơm dịu được tách từ tinh dầu chanh. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy limonen được cấu tạo từ hai nguyên tố C và H, trong đó C chiếm 88,235% về khối lượng. Tỉ khối hơi của limonen so với không khí gần bằng 4,69. Lập công thức phân tử của limonen.

> Giải bài 2 trang 95 SGK Hóa 11:

- Gọi công thức của limonen là C_xH_y, ta có:

 %H = 100% - %C = 100% - 88,235% = 11,765%

- Tỉ khối hơi của limonen so với không khí gần bằng 4,69 nên:

 d_limonen/kk = 4,69 ⇒ M_limonen = 4,69.29 = 136(g/mol)

- Theo bài ra, ta có:

 x : y = (%C)/12 : (%H)/1 = 88,235/12 : 11,765/1 = 7,35:11,765 = 5:8

⇒ x : y ≈ 5 : 8

⇒ công thức (C₅H₈)_n

⇒ M_(C5H8)n = M_C + M_H = n(12.5 + 8) = 68n = 136

⇒ n = 2, vậy công thức phân tử limonen là C₁₀H₁₆.

* Bài 3 trang 95 SGK Hóa 11: Đốt cháy hoàn toàn 0,30 gam chất A (phân tử chỉ chứa C, H, O) thu được 0,44 gam khí cacbonic và 0,180 gam nước. Thể tích hơi của 0,30 gam chất A bằng thể tích của 0,16 gam khí oxi (ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất). Xác định công thức phân tử của chất A.

> Giải bài 3 trang 95 SGK Hóa 11:

- Gọi công thức hợp chất hữu cơ là C_xH_yO_z (x,y,z nguyên dương)

- Theo bài ra, ta có:

- Thể tích hơi của 0,30 gam chất A bằng thể tích của 0,16 gam khí oxi (ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất) nên:

(lưu ý ở cùng nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ thể tích chính là tỉ lệ số mol)

- Mặt khác, theo bài ra thu được 0,44 gam khí cacbonic và 0,180 gam nước nên:

⇒ m_O = m_A – (m_C + m_H) = 0,3 - (0,01.12 + 0,02.1) = 0,16(g)

⇒ n_O = 0,16/16 = 0,01(mol).

- Vậy ta có: n_C : n_H : n_O = 0,01 : 0,02 : 0,01 = 1 : 2 : 1

⇒ công thức phân tử (CH₂O)_n

- Mặt khác, ta có: M_A = 30n = 60 ⇒ n = 2

⇒ Công thức phân tử của A là C₂H₄O₂.

* Bài 4 trang 95 SGK Hóa 11: Từ tinh dầu hồi, người ta tách được anetol – một chất thơm được dùng sản xuất kẹo cao su. Anetol có khối lượng mol phân tử bằng 148,0 g/mol. Phân tích nguyên tố cho thấy, anetol có %C = 81,08%; %H = 8,1%, còn lại là oxi. Lập công thức đơn giản nhất và công thức phân tử của anetol.

> Giải bài 4 trang 95 SGK Hóa 11:

- Gọi công thức tổng quát của anetol là C_xH_yO_z (x,y,z nguyên dương)

- Vì  anetol có %C = 81,08%; %H = 8,1% nên:

 %O = 100% - (%C + %H) = 100% - (81,08 + 8,1)% = 10,82%

- Ta có tỉ lệ: 

 x : y : z = (%C)/12 : (%H)/1 : (%O)/16 

(Tối giản bằng cách chia cho số nhỏ nhất trong các giá trị trên là 0,676 để được số nguyên)

⇒ Công thức đơn giản nhất của anetol là C₁₀H₁₂O

- Mặt khác, Anetol có khối lượng mol phân tử bằng 148,0 g/mol nên:

 M_(C10H12O)n = 148 ⇒ (10.12 + 12 + 16).n = 148 ⇒ n = 1

⇒ Công thức phân tử Anetol là C₁₀H₁₂O.

* Bài 5 trang 95 SGK Hóa 11: Hợp chất X có phần trăm khối lượng cacbon, hiđro và oxi lần lượt bằng 54,54%, 9,1% và 36,36%. Khối lượng mol phân tử của X bằng 88 g/mol. Công thức phân tử nào sau đây ứng với hợp chất của X?

A. C₄H₁₀O      B. C₄H₈O₂ 

C. C₅H₁₂O      D. C₄H₁₀O₂.

> Giải bài 5 trang 95 SGK Hóa 11:

• Chọn đáp án:  B. C₄H₈O₂

- Gọi công thức tổng quát của X là C_xH_yO_z (x,y,z nguyên dương)

- Ta có tỉ lệ:  

⇒ X có công thức tổng quát(công thức đơn giản nhất) là (C₂H₄O)_n

- Mặt khá,  Khối lượng mol phân tử của X bằng 88 g/mol nên ta có:

 M_(C2H4O)n= 44n = 88 ⇒ n = 2

⇒ CTPT của hợp chất X là: C₄H₈O₂

* Bài 6 trang 95 SGK Hóa 11: Hợp chất Z có công thức đơn giản nhất là CH₃O và có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 31,0. Công thức phân tử nào sau đây ứng với hợp chất Z?

A. CH₃O    B. C₂H₆O₂    C. C₂H₆O   D. C₃H₉O₃

> Giải bài 6 trang 95 SGK Hóa 11:

• Chọn đáp án: B. C₂H₆O₂

- Z có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 31,0 nên: d_Z/H2 = 31

 ⇒ M_Z = 2.31 = 62(g/mol).

- Gọi công thức phân tử của Z là (CH₃O)_n

⇒ M_Z = 31n = 62 ⇒ n = 2;

⇒ CTPT của Z là C₂H₆O₂.