50 bài tập về Xác định công thức phân tử (có đáp án 2024) và cách giải

Dạng 1: Bài tập xác định công thức phân tử và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Phương pháp giải

- Từ công thức đơn giản hoặc công thức thực nghiệm, ta suy luận dựa vào công thức tổng quát của ancol (no đơn chức, không no đơn chức, đa chức…)

- Công thức tổng quát: C_nH_2n+2-2k-z(OH)_z

Trong đó: k = số liên kết $\mathrm{\pi }$ + số vòng

n, z là các số tự nhiên; z ≤ n)

- Phương pháp: Tính theo phương trình hoặc áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.

- Một số cách gọi tên ancol:

+ Tên gốc – chức: “Ancol” + tên gốc hiđrocacbon + “ic”

Ví dụ: CH₃CH₂OH là ancol etylic

+ Tên thay thế: Tên hiđrocacbon mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH + “ol”

Ví dụ: CH₃CH₂OH là etanol

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. ancol sec-butylic: (CH₃)₂CH-CH₂OH

B. ancol iso-amylic: (CH₃)₂CHCH₂CH₂CH₂OH

C. ancol etylic: CH₃OH

D. ancol anlylic: CH₂=CHCH₂OH

Đáp án D

Ví dụ 2:

A. CH₃OH, C₂H₅OH

B. C₂H₅OH, C₃H₇OH

C. C₄H₉OH, C₆H₁₁OH

D. C₃H₇OH, C₄H₉OH

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{H_2}=\frac{5,6}{22,4}=0,25\left(mol\right)\\ \to n_{ancol}=2.n_{H_2}=0,25.2=0,5\left(mol\right)\\ \to \overline{M}=\frac{18,8}{0,5}=37,2\end{array}$

Hai ancol là CH₃OH, C₂H₅OH

Đáp án A

Ví dụ 3:

A. 4.

B. 3.

C. 1.

D. 2.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{H_2}=\frac{1,12}{22,4}\text{= }0,05mol\\ ROH+Na\to RONa+\frac{1}{2}{H}_2\\ 0,1\leftarrow 0,05\left(mol\right)\\ \to M_{ancol}=\frac{6}{0,1}=60g/mol\\ \to R+17=60\\ \to R=43\left(-C_3{H}_7\right)\end{array}$

Các công thức cấu tạo thỏa mãn là:

CH₃-CH₂-CH₂-OH

CH₃-CH(OH)-CH₃

Đáp án D

C. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. 4 – metylpentan-2-ol

B. 4,4 – dimetylbutan-2-ol

C. 1,3 – dimetylbutan-1-ol

D. 2,4 – dimetylbutan-4-ol

Đáp án A

Câu 2:

A. (CH₃)₃C-CH₂-CH₂-OH

B. CH₃-CH₂-C(CH₃)₂-CH₂-OH

C. CH₃-CH(CH₃)-CH(CH₃)-CH₂-OH

D. CH₃-CH(CH₃)-CH(CH₃)-CH₂-OH

Đáp án B

Câu 3:

A. C₃H₅OH và C₄H₇OH.

B. C₂H₅OH và C₃H₇OH.

C. C₃H₇OH và C₄H₉OH.

D. CH₃OH và C₂H₅OH

Hướng dẫn giải

Gọi công thức chung của hai ancol là ROH

$ROH+Na\to RONa+\frac{1}{2}{H}_2$

Theo bảo toàn khối lượng ta có: $m_{ancol}+m_{Na}=m_m+m_{H_2}$

$\begin{array}{l}\to m_{H_2}=15,6+9,2-24,5=0,3gam\\ \to n_{H_2}=\frac{0,3}{2}=0,15mol\end{array}$

Ta có: $n_{ancol}=2.n_{H_2}=0,3mol$

$\to M_{ancol}=\frac{15,6}{0,3}=52g/mol\to M_R=52-17=35$

→ Công thức của hai ancol là C₂H₅OH và C₃H₇OH

Đáp án B

Câu 4:

A. CH₃OH.

B. C₂H₅OH.

C. C₃H₆(OH)₂.

D. C₃H₅(OH)₃.

Hướng dẫn giải

$n_{H_2}=\frac{5,04}{22,4}=0,225mol$

Giả sử A có công thức R(OH)_n

$\begin{array}{l}R{\left(OH\right)}_n+nNa\to R{\left(ONa\right)}_n+\frac{n}{2}{H}_2\\ \frac{0,45}{n}\leftarrow 0,225\left(mol\right)\end{array}$

$\begin{array}{l}M{ancol}_{}=\frac{13,8}{\frac{0,45}{n}}=\frac{92n}{3}\\ Mà{MA}_{}<100\to \frac{92n}{3}<100\to n<3,26\end{array}$

+ n = 1 M _ancol = 92/3 (loại)

+ n = 2 M _ancol = 184/3 (loại)

+ n = 3 M _ancol = 92 Ancol là C₃H₅(OH)₃

Đáp án D

Câu 5:

A. C₂H₄(OH)₂

B. C₃H₇OH

C. C₃H₅(OH)₃

D. C₃H₆(OH)₂

Hướng dẫn giải

Gọi công thức phân tử của ancol no, mạch hở là C_nH_2n+2O_x (x ≤ n)

$C_n{H}_{2n+2}{O}_x+\frac{3n+1-x}{2}{O}_2\stackrel{t^0}{\to }\text{ n}C{O}_2+\left(n+1\right)H_{2}O$

Từ phương trình ta có:

$\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=0,05.n=0,15\to n=3\\ n_{O_2}=0,05.\frac{3n+1-x}{2}=0,175\to x=3\end{array}$

Vậy công thức phân tử của ancol no, mạch hở X là C₃H₈O₃, có công thức cấu tạo là C₃H₅(OH)₃.

Đáp án C

Câu 6:

A. HOCH₂CH(OH)CH₂OH.

B. C₂H₅OH.

C. CH₃OH.

D. HOCH₂CH₂OH.

Hướng dẫn giải

$n_{H_2}=0,15\to n_{O{H}^{-}}=0,3\to n_C=0,3$ ( vì số C bằng số nhóm chức)

⇒ m_H = m_X – m_O – m_C = 9,3 – 0,3 .16 - 0,3.12 = 0,9

⇒ C : H : O = $n_C:n_H:n_O$ = 1 : 3 : 1

⇒ X là C₂H₆O₂

Đáp án D

Câu 7:

A. C₃H₇OH

B. C₃H₆(OH)₂

C. C₂H₄(OH)₂

D. C₃H₅(OH)₃

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=\frac{1,344}{22,4}=0,06\left(mol\right)\\ n_{H_{2}O}=\frac{1,44}{18}=0,08\left(mol\right)\end{array}\\ n_{H_{2}O}>n_{C{O}_2}\to Xlàancolno:C_n{H}_{2n+2}{O}_x\\ \begin{array}{l}{n}_X=n_{H_{2}O}–n_{C{O}_2}=0,02\\ \to M_X=\frac{1,52}{0,02}=76=14n+2+16x\\ \to x=2,n=3\end{array}\end{array}$

→ Công thức phân tử của X là C₃H₈O₂

Đáp án B

Câu 8:

A. C₄H₈O.

B. CH₄O.

C. C₂H₆O.

D. C₃H₈O

Hướng dẫn giải

Ta có d_X/Y= 1,6428 → M_X = 1,6428.M_Y

→ X là ancol no, đơn chức còn Y là anken.

Gọi công thức của ancol đơn chức X là $C_n{H}_{2n+1}OH\left(n\ge 2\right)$

$C_n{H}_{2n+1}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4}{\to }{C}_n{H}_{2n}+H_{2}O$

$M_X=1,6428.M_Y\to 14n+2+16=1,6428.14n\to n=2$

→ Công thức của X là C₂H₆O

Đáp án C

Câu 9:

A. C₃H₇OH.

B. C₂H₅OH.

C. C₄H₉OH.

D. CH₃OH.

Hướng dẫn giải

Đun m₁ gam X với H₂SO₄ đặc → m₂ gam chất hữu cơ Y; d_Y/X = 1,4375

$d_{\raisebox{1ex}{$Y$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$X$}\right.}>1\to Ylàete.$

$2ROH\stackrel{H_{2}S{O}_4,{140}^{o}C}{\to }{R}_{2}O+H_{2}O$

$\frac{2R+16}{R+17}=1,4375\to R=15$

X là CH₃OH

Đáp án D

Câu 10:

A. C₃H₆(OH)₂

B. CH₃(CH₂)₂OH

C. C₂H₅OH

D. C₂H₄(OH)₂

Hướng dẫn giải

$n_{NO}=\frac{39,1552}{22,4}=1,748\left(mol\right)$

Bảo toàn electron, ta có: → 2. n_Cu = 3.n_NO

→ n_Cu = 2,622 mol

Gọi ancol: C_nH_2n+2O_x

$n_{ancol}=2,622:x\to M_{ancol}=\frac{81,282}{\frac{2,622}{x}}=31x$

→ x = 2 → M = 62 → C₂H₄(OH)₂

Đáp án D