Giáo dục

Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ được CITD 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. Hi vọng đây sẽ là tài liệu học tập hữu ích, giúp các bạn học tốt môn Hóa lớp 11.

CITD xin gửi tới bạn đọc Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ để bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết gồm nêu ra những bước để lập công thức phân tử, bài tập trắc nghiệm và tự luận lập công thức… Mời bạn đọc cùng tham khảo chi tiết tại đây.

    I. Xác định thành phần phần trăm khối lượng

    CxHyOzNt (a gam) → mCO2 (g) + mH2O + VN2 (lít)

    Bạn đang xem: Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

    Ta có:

    nC = nCO2 => mC = 12.nCO2 => %C = mC/a .100%

    nH = 2nH2O => mH = 2.nH2O => %H = mH/a .100%

    nN = 2.nN2 => mN = 28.nN2 => %N = mN/a.100%

    %O = 100% – %C – %H – %N

    II. Lập công thức đơn giản nhất

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

    x : y : z : t = nC : nH : nO : nN hoặc Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

    III. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

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

    Xét sơ đồ: CxHyOz → xC + yH + zO

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

    100% %C %H %O

    Ta có tỉ lệ:

    Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

    2. Thông qua công thức đơn giản nhất.

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

    Dựa vào khối lượng mol phân tử của MX 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 CxHyOz thì y ≤ 2x + 2, chẵn
    • Với CTTQ CxHyOzNt thì y ≤ 2x + 2 + t
    • Với CTTQ CxHyOzXu 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:

    Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

    Ta có tỉ lệ: Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

    Tìm z bằng cách: (12x + y + 16z) = M

    IV. Bài tập vận dụng.

    Đáp án hướng dẫn giải 

    a) CxHyOz

    %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) CxHyOz

    %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 CxHyOz

    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

    MX = 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 

    nCO2 = 6,72/22,4= 0,3 mol;

    nH2O = 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

    nC(A) = nCO2 = 0,3 mol

    nH(A) = 2nH2O = 0,6 mol

    Ta có:

    mO = mA−mC−mH = 9 − 0,3.12 − 0,6.1 = 4,8 gam

    → nO = 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: nC : nH : nO = 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: dA/O2 = 1,875 →MA = 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

    nC = nCO2 = 0,25 => %C = 0,25 . 12/5,75 = 52,17%

    nH = 2nH2O = 0,75 => %H = 0,75 .1/5,75 = 13,04%

    => %O = 100% -%H – %C = 34,79%

    nO = ( mX – mC – mH )/16 = 0,125

    X là CxHyOz

    => x : y : z = nC : nH : nO = 0,25 : 0,75 : 0,125 = 2 : 6 : 1

    Công thức đơn giản nhất: C2H6O

    Công thức phân tử: (C2H6O )n

    => MX = 46n = 23,2

    => n = 1

    Công thức hóa học X là C2H60

    Đáp án hướng dẫn giải chi tiết 

    a) Y + O2 → CO2 + H2O

    Ta có

    nCO2 = 1,344/22,4= 0,06 (mol) –> nC = 0,06 (mol)

    → mC = 0,06.12 = 0,72 (g)

    nH2O =1,08/18=0,06 (mol) –> nH= 0,12 (mol)

    →mH = 0,12 (g)

    %C = 0,7/21,8.100% = 40%

    %H = 0,1/21,8.100% = 6,67%

    %O = 53,33%

    b) mO= 1,8 − 0,72 − 0,12 = 0,96 (g)

    nO = 0,96/16 = 0,06 mol

    nC:nH:nO= 0,06  0,12 : 0,06 = 1 : 2 : 1

    Công thức đơn giản nhất: CH2O

    c) MY = 5,625.32 = 180

    (CH2O)n = 180–>n = 6

    –> Công thức hóa học: C6H12O6

    Hướng dẫn giải chi tiết

    a)

    mC/(CO2) = 6,6.12/44 =1,8 (g)

    mH/(H2O)= 3,6.2/18 = 0,4 (g)

    => mC + mH = 1,8 + 0,4 = 2,2(g) <mA= 3 (g)

    => A chứa O (và Vì A là hợp chất hữu cơ) mO = 3 – 2,2 = 0,8(g)

    b)

    %C =1,8/3.100% = 60%

    %H = 0,4/3.100% = 13,33%

    %O = 26,67%

    Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn 10,4g chất hữu cơ A, rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình (1) chứa H2SO4 đậm đặc, bình (2) chứa nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6g và bình (2) thu được 30g kết tủa. Khi hóa hơi 5,2g A, thu được một thể tích đúng bằng thể tích của 1,6g khí oxi đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Tìm công thức phân tử của A.

    Hướng dẫn giải chi tiết

    Giải thích các bước giải:

    Ta có: mbình tăng = mH2O⇒ nH2O = 3,6/18 = 0,2 (mol)

    n↓= nCO2= 30/100 = 0,3 (mol)

    +) 5,2 gam A có nA = nO2 = 1,6/32 = 0,05 (mol)

    ⇒MA = 10,4/0,1= 104

    Bảo toàn khối lượng: nO2 = (3,6 + 0,3.44 − 10,4)/32 = 0,2 (mol)

    Bảo toàn Oxi: nO trong A = 0,2 + 0,3.2 − 0,2.2 = 0,4 (mol)

    Trong 0,1 mol A có 0,3 mol C; 0,2 mol H2O ⇒ có 0,4 mol H; 0,4 mol O.

    ⇒ A là C3H4O4

    V. Câu hỏi bài tập tự luyện

    Bài 9. Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A chỉ chứa các nguyên tố C, H, O rồi cho sản phẩm cháy vào bình đựng 35 ml dd KOH 1M. Sau phản ứng người ta nhận thấy khối lượng bình đựng KOH tăng lên1,15g đồng thời trong bình xuất hiện hai muối có khối lượng tổng cộng là 2,57g. Tỷ khối hơi của A so với hidro là 43. Tìm CTPT của A.

    Bài 10. Đốt cháy hoàn toàn 10,4g hợp chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đậm đặc, bình 2 chứa nước vôi trong có dư, thấy khối lượng bình 1 tăng 3,6g, ở bình 2 thu được 30g kết tủa. Khi hoá hơi 5,2g A thu được một thể tích đúng bằng thể tích của 1,6g oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Xác định CTPT của A.

    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

    Xem đáp án

    Đáp án A

    Đặt t = 1 gam

    Ta có:

    p= 0,71

    frac{left(m+0,71right)}{1,02}=1=> m = 31

    Đặt công thức là CxHyOz

    CxHyOz + O2→ CO2 + H2O

    nCaCO3 = 1/100 = 0.01 = nCO2 → mCO2 = 0,44, mC=0,12

    →mH2O = 0,71 – 0,4 = 0 ,27

    →nH2O = 0,015

    →mH = 0,03

    mO=0,31-0,12-0,03 = 0,16→→nO=0,01

    x:y:z = nC:nH:nO = 0,01:0,03:0,01

    → CTPT: C2H6O2

    Câu 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X cần vừa đủ 0,616 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 0,56 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 đktc.

    A. C2H5ON

    B. C2H5O2N

    C. C2H7ON

    D. C2H7O2N

    Xem đáp án

    Đáp án D

    Gọi số mol của CO2 là x và N2 là y

    nZ = 0,56/22,4 = 0,025 mol

    => x + y = 0,025 (1)

    Mà MZ = 20,4.2 = 40,8 => mZ = 40,8.0,025 = 1,02 gam

    44x + 28y = 1,02 (2)

    Từ (1) và (2) ta giải hệ phương trình được:

    => x = 0,02, y = 0,005

    => có 2 C và 1 N trong X

    Gọi CTPT của X là C2HaObN

    nO2 = 0,616/22,4 = 0,0275 mol

    C2HaObN + ( 2+ 0,25a – 0,5b)O2 → 2CO2 + 0,5N2 + 0,5a H2O

    => 2+ 0,25a – 0,5b = 2,75 => a = 7 và b = 2

    => 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 oxi trong phân tử):

    A. C3H8O

    B. CH2O

    C. C4H10O

    D. C3H4O

    Xem đáp án

    Đáp án D

    Gọi công thức phân tử của A là CxHyOz (z ≥ 0z ≥ 0).

    Có 44nCO2 + 18nH2O = 3,36

    nCO2 = 1,5nH2O => nH2O = 0,04 mol; nCO2 = 0,06 mol

    => nC(A) = nCO2 = 0,06 mol

    nH(A) = 2nH2O = 0,08 mol

    => x:y:z = 0,06:0,08:0,02 = 3:4:1

    => A có dạng (C3H4O)

    Mà MA < 30.2 = 60 nên 56n < 60 => n = 1

    Vậy công thức phân tử của A là C3H4O

    Câu 4. Khi phân tích a(g) chất hữu cơ A chứa C, H, O thấy tổng khối lượng 2 nguyên tố cacbon và hiđro là 0,46g. Nếu đốt cháy hoàn toàn a(g) chất A cần vừa đủ 0,896 lít O2 (ở đktc). 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

    Xem đáp án

    Đáp án D

    nO2 = 0,04 mol

    Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có mA + mO2 = mCO2 + mH2O

    Suy ra mA = 1,9 – 0,04.32 = 0,62 g

    mC + mH + mO = 0,62 → mO = 0,16 g → nO = 0,01 mol

    Áp dụng bảo toàn nguyên tố nO (A) + nO (O2) = nO (CO2) + nO (H2O)

    Suy ra 2.nCO2 + nH2O = 0,04.2 + 0,01 = 0,09 mol

    Mặt khác mC + mH =0,46 g

    Suy ra nCO2 = 0,035 mol , nH2O =0,02 mol suy ra nC = 0,035 mol, nH = 0,04

    nC : nH : nO = 0,035 : 0,04 : 0,01 = 7: 8: 2

    Công thức phân tử của A là 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

    Xem đáp án

    Đáp án B

    nN2 = 0,005 —> nN = 0,01

    nCO2 = nCaCO3 = 0,02 —> nC = 0,02

    mCO2 + mH2O = 1,51 —> nH2O = 0,035 —> nH = 0,07

    nO = (mA – mC – mH – mN)/16 = 0

    C : H : N = 2 : 7 : 1 —> C2H7N

    Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 1,48g chất hữu cơ A dùng 2,016 lít oxi (đktc) thì thu được hỗn hợp khí có thành phần như sau: VCO2 = 3VO2 và mCO2 = 2,444mH2O. Tìm công thức phân tử của A biết khi hoá hơi 1,85g A chiếm thể tích bằng thể tích của 0,8g oxi ở cùng điều kiện.

    A. C4H10O

    B. C2H2O3

    C. C3H6O2

    D. C2H4O2

    Xem đáp án

    Đáp án A

    mCO2 = 2,444 mH2O —> 44nCO2 = 2,444.18nH2O

    —> nCO2 = nH2O

    Vậy hỗn hợp sau phản ứng gồm O2 dư (x), CO2 (3x) và H2O (3x)

    Bảo toàn khối lượng:

    1,48 + 0,09.32 = 32x + 44.3x + 18.3x

    —> x = 0,02

    1,85/MA = 0,8/32 —> MA = 74

    —> nA = 1,48/74 = 0,02

    Số C = nCO2/nA = 3

    Số H = 2nH2O/nA = 6

    —> Số O = 2

    A là C3H6O2.

    Câu 7. Đốt cháy hoàn toàn 18g chất hữu cơ A cần vừa đủ 16,8 lít O2 thu được CO2 và hơi nước có tỷ lệ thể tích = 3: 2. Xác định CTPT của A?.

    A. C4H6O2

    B. C3H4O2

    C. C3H4O

    D. C4H6O

    Xem đáp án

    Đáp án D

    Câu 8. Để đốt cháy hoàn toàn 4,45 g chất hữu cơ X phải dùng hết 4,20 lít khí oxi (đktc). Sản phẩm cháy gồm có 3,15 g H2O và 3,92 lít hỗn hợp khí gồm CO2 và N2 (đktc). Xác định CTĐGN của X.

    A. C3H9N

    B. C3H7O2N

    C. C2H7N

    D. C2H5O2N

    Xem đáp án

    Đáp án B

    nO2 = 0,1875 mol => mO2 = 6 gam

    Bảo toàn khối lượng : mA + mO2 = mCO2 + mN2 + mH2O

    => mCO2 + mN2 = 7,3g

    Mặt khác : nCO2 + nN2 = 0,175 mol

    => nCO2 = 0,15 ; nN2 = 0,025 mol

    Bảo toàn O : nO(A) = 2nCO2 + nH2O – 2nO2 = 0,1 mol

    => nC : nH : nO : nN = 0,15 : 0,0,35 : 0,1 : 0,05 = 3 : 7 : 2 : 1

    Vì A chỉ có 1 nguyên tử N nên A có CTPT là: C3H7O2N

    Câu 9. Từ ơgenol (trong tinh dầu hương nhu) điều chế được metylơgenol (M = 178 g/mol) là chất dẫn dụ côn trùng. Kết quả phân tích nguyên tố của metylơgenol cho thấy: %C = 74,16%; %H = 7,86%, còn lại là oxi. Tổng số liên kết trong phân tử metylơgenol là: (Công thức tính số liên kết pi của hợp chất CxHyOz là: số liên kết pi = (2x – y + 2)/2).

    A. 5

    B. 4

    C. 6

    D. 3

    Xem đáp án

    Đáp án A

    Gọi công thức đơn giản nhất của o-metylơgenol là CxHyOz (x,y,z nguyên dương)

    %O = 100% -(74,16 +7,86)% = 17,98%

    Ta có:

    Bài tập xác định công thức của hợp chất hữu cơ

    ⇒ Công thức đơn giản nhất là: C11H14O2 ⇒ Công thức phân tử là (C11H14O2)n

    Ta có: M(C11H14O2)n = 178n = 178 ⇒ n=1

    Công thức phân tử là C11H14O2

    Số liên π kết trong phân tử: k = ( 2.11+ 2 – 14)/2 = 5

    Câu 10. Phân tích a(g) chất hữu cơ A thu được m(g) CO2 và n(g) H2O. Cho biết m = 22n/9 và a = 15(m + n)/31. Xác định CTPT của A. Biết tỉ khối hơi (d) của A đối với không khí thì 2 < d <3.

    A. C3H6O

    B. C3H6O2

    C. C2H4O2

    D. C2H4O

    Xem đáp án

    Đáp án C

    Để đơn giản cho việc tính toán ta chọn: m = 44 gam⇒ n = 18 gam, a = 30 gam.

    Bảo toàn nguyên tố C: nC = nCO2 = 44/44 = 1 mol

    Bảo toàn nguyên tố H: nH = 2.nH2O = 2.18/18 = 2 mol

    Ta thấy: mC + mH = 1.12 + 2 = 14 gam < mA => trong A chứa O

    => mO (trong A) = 30 – 14 = 16 gam => nO = 1 mol

    => nC : nH : nO = 1 : 2 : 1

    Công thức đơn giản nhất của A là (CH2O)n

    Dó 2 < d < 3 <=> 58 < MA< 87 <=> 58 < 30n < 87 => 1,9 < n < 2,9 => n = 2

    Công thức phân tử A là C2H4O2

    Mời các bạn tải file đầy đủ về tham khảo!

    Trên đây CITD vừa giới thiệu tới bạn đọc Bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ, mong rằng qua đây bạn đọc có thêm tài liệu ôn tập môn Hóa học lớp 11 nhé. Ngoài ra CITD mời bạn đọc cùng tham khảo thêm kiến thức các môn Toán 11, Ngữ văn 11, Tiếng Anh 11, đề thi học kì 1 lớp 11, đề thi học kì 2 lớp 11…

    Đăng bởi: CITD

    Trả lời

    Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

    Back to top button