Giải bài tập SGK Hóa 11 Bài 21: Công thức phân từ hợp chất hữu cơ
Dựa theo cấu trúc SGK hóa học 11, eLib xin chia sẻ với các bạn bài: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ. Với kiến thức trọng tâm và các bài tập có lời giải chi tiết, hi vọng rằng đây sẽ là tài liệu giúp các bạn học tập tốt hơn.
Mục lục nội dung
1. Giải bài 1 trang 95 SGK Hóa học 11
Tính khối lượng mol phân tử của các chất sau:
a) Chất A có tỉ lệ 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).
Phương pháp giải
a) \({M_A} = 2,07.{M_{KK}}\)
b)
\(\begin{array}{l}
d{n_X} = {n_{O2}} = \frac{{1,76}}{{32}} = {\mkern 1mu} ?{\mkern 1mu} (mol)\\
{M_X} = \frac{{{m_X}}}{{{n_X}}}
\end{array}\)
Hướng dẫn giải
a) MA = dA/KK. \( \overline{M_{KK}}\) = 2,07.29,0 = 60,0 (g/mol).
b) Trong cùng điều kiện, thể tích khí tỉ lệ thuận với số mol khí:
VX = \( V_{O_{2}}\) → nX = \( n_{O_{2}}\) = \( \frac{1,76}{32}\) = 0,055 mol
→ MX = \( \frac{3,3}{0,055}\) = 60 (g/mol)
2. Giải bài 2 trang 95 SGK Hóa học 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.
Phương pháp giải
Mlimonen = 4,69 x MKK = ? (g/mol)
Gọi CTPT của limonen là CxHy;
\(x:y = \dfrac{{\% {m_C}}}{{12}}:\dfrac{{\% {m_H}}}{1}\)
→ Công thức đơn giản nhất
Có phân tử khối → Công thức phân tử của Limomen.
Hướng dẫn giải
Gọi công thức của limonen là CxHy
Ta có:
%H = 100% - %C = 100% - 88,235% = 11,765%
Dlimonen/kk = 4,69 \( \to\) Mlimonen = 4,69.29 = 136
Ta có:
\(\begin{array}{l}
x:y = \frac{{\% C}}{{12}}:\frac{{\% H}}{1} = \frac{{88,235}}{{12}}:\frac{{11,765}}{1}\\
= 7,35:11,765 = 5:8\\
\to x:y = 5:5
\end{array}\)
Vậy công thức đơn giản nhất của limonen là (C5H8)n
Vì Mlimonen = 136 \( \to\) n(12.5 + 8.1) = 136 \( \to\) n = 2
Vậy công thức phân tử của limonen là C10H16
3. Giải bài 3 trang 95 SGK Hóa học 11
Đốt cháy hoàn toàn 0,3 gam chất A (phân tử chỉ chứa C, H, O) thu được 0,44 gam khí cacbonic và 0,18 gam nước. Thể tích hơi của 0,3 gam chất A bằng thể tích của 0,16 gam khí oxi (ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất).
Xác định công thức phân tử của chất A.
Phương pháp giải
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_A} = {n_{{O_2}}} = \frac{{{m_{{O_2}}}}}{{32}} = ? \to {M_A} = \frac{{{m_A}}}{{{n_A}}}}\\
{{n_{C{O_2}}} = \frac{{{m_{C{O_2}}}}}{{44}} = ? \to {n_C} = ?}\\
{{n_{{H_2}O}} = \frac{{{m_{{H_2}O}}}}{{18}} = ? \to {\mkern 1mu} {n_H} = ?}
\end{array}\)
BTKL: mO = mA – mC - mH =?
Gọi CTPT của A là CxHyOz
\(x:y:z = {n_C}:{n_H}:{n_O}\)
→ Công thức đơn giản nhất
Có PTK của A → CTPT của A
Hướng dẫn giải
Cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_A} = {n_{{O_2}}} = \frac{{0,16}}{{32}} = 0,005(mol) \to {M_A} = \frac{{0,3}}{{0,005}} = 60(g/mol)}\\
{{n_{C{O_2}}} = \frac{{0,44}}{{44}} = 0,01(mol) \to {n_C} = 0,01(mol)}\\
{{n_{{H_2}O}} = \frac{{0,18}}{{18}} = 0,01(mol) \to {\mkern 1mu} {n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,02(mol)}
\end{array}\)
BTKL → mO = mA – mC - mH = 0,3 - 0,01.12 - 0,02.1 = 0,16(g)
→ nO = 0,16/16 = 0,01 (mol)
Gọi CTPT của A là CxHyOz
\(x:y:z = {n_C}:{n_H}:{n_O}{\mkern 1mu} = 0,01:0,02:0,01{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} = 1:2:1\)
→ Công thức đơn giản nhất là CH2O
Ta có: (CH2O)n =60
→ 30n = 60
→ n = 2
CTPT : C2H4O2
4. Giải bài 4 trang 95 SGK Hóa học 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 = 8,10%, còn lại là oxi. Lập công thức đơn giản nhất và công thức phân tử của anetol.
Phương pháp giải
Gọi công thức tổng quát của anetol là CxHyOz (x,y,z € N*)
%O = 100% - (%C + %H) = ?
\(x:y:z = \dfrac{{\% C}}{{12}}:\dfrac{{\% H}}{1}:\dfrac{{\% O}}{{16}}\)
Tìm được CTĐGN, có phân tử khối của anetol \( \to\) CTPT của anetol
Hướng dẫn giải
Gọi công thức tổng quát của anetol là CxHyOz (x,y,z € N*)
%O = 100% - (%C + %H) = 100% - (81,08 + 8,1)% = 10,82%
\(x:y:z = \frac{{\% C}}{{12}}:\frac{{\% H}}{1}:\frac{{\% O}}{{16}}{\mkern 1mu} = 6,76:8,10:0,676{\mkern 1mu} \, = 10:12:1\)
(Ta quy về các số nguyên tối giản bằng cách chia cho số nhỏ nhất trong các giá trị trên là 0,76)
→ Công thức đơn giản nhất của anetol là C10H12O
Ta có: M(C10H12O)n = 148 (g/mol)
→ (10.12 + 12 + 16).n = 148 => n=1
Vậy công thức phân tử là C10H12O
5. Giải bài 5 trang 95 SGK Hóa học 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.
Phương pháp giải
Gọi công thức tổng quát của X là CxHyOz (x,y,z € N*)
\(x:y:z = \dfrac{{\% C}}{{12}}:\dfrac{{\% H}}{1}:\dfrac{{\% O}}{{16}}\)
Tìm được CT ĐGN, có phân tử khối của X → CTPT của X
Hướng dẫn giải
Gọi công thức tổng quát của X là CxHyOz (x,y,z € N*)
\(x:y:z = \frac{{\% C}}{{12}}:\frac{{\% H}}{1}:\frac{{\% O}}{{16}}{\mkern 1mu} = \frac{{54,54}}{{12}}:\frac{{9,10}}{1}:\frac{{36,36}}{{16}}{\mkern 1mu} = 4,545:9,1:2,2725{\mkern 1mu} = 2:4:1\)
(Ta quy về các số nguyên tối giản bằng cách chia cho số nhỏ nhất trong các giá trị trên là 2,2725)
→ Công thức đơn giản nhất của X là C2H4O
→ Công thức tổng quát là (C2H4O)n
Ta có: MX = 88 (g/mol)
(12.2 + 4+ 16)n = 88
→ n = 2
Vậy công thức phân tử là C4H8O2
Đáp án B
6. Giải bài 6 trang 95 SGK Hóa học 11
Hợp chất Z có công thức đơn giản nhất là CH3O và có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 31. Công thức phân tử nào sau đây ứng với hợp chất Z?
A. CH3O.
B. C2H6O2.
C. C2H6O.
D. C3H9O3.
Phương pháp giải
Công thức tổng quát của Z là (CH3O)n
MZ = 31. MH2 = 31.2 = 62 (g/mol)
→ (CH3O)n = 62
→ n = ? → CTPT của Z
Hướng dẫn giải
MZ = 31 x 2 = 62 (g/mol)
Công thức tổng quát của Z: (CH3O)n.
→ 31.n = 62
→ n = 2
→ CTPT của Z là C2H6O2.
Đáp án B