Giải SBT Hóa 11 Bài 21: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Mục lục Giải SBT Hóa 11 Bài 21: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài 21.1 trang 29 sbt Hóa 11: Ở lớp 9, các em đã học về axetilen và benzen. Trong các nhận xét dưới đây về hai chất đó, nhận xét nào đúng?

A. Hai chất đó có cùng công thức phân tử và cùng công thức đơn giản nhất.

B. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và khác nhau về công thức đơn giản nhất.

C. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và giống nhau về công thức đơn giản nhất.

D. Hai chất đó giống nhau về công thức phân tử và khác nhau về công thức đơn giản nhất.

Lời giải:

Đáp án C

CTPT: axetilen: C₂H₂ → CTĐGN: CH

            benzen: C₆H₆ → CTĐGN: CH

Bài 21.2 trang 29 sbt Hóa 11: Phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. Hai hợp chất có cùng công thức đơn giản nhất thì bao giờ cũng có cùng công thức phân tử.

B. Hai hợp chất có công thức đơn giản nhất khác nhau vẫn có thể có cùng công thức phân tử.

C. Hai hợp chất có cùng công thức phân tử thì bao giờ cũng có cùng công thức đơn giản nhất.

D. Hai hợp chất có công thức phân tử khác nhau thì bao giờ cũng có công thức đơn giản nhất khác nhau.

Lời giải:

Đáp án C

Hai hợp chất có cùng công thức phân tử thì bao giờ cũng có cùng công thức đơn giản nhất.

Bài 21.3 trang 30 sbt Hóa 11: Đốt cháy hoàn toàn 2,20 g chất hữu cơ A, người ta thu được 4,40 g CO₂ và 1,80 g H₂O.

1. Xác định công thức đơn giản nhất của chất A.

2. Xác định công thức phân tử chất A biết rằng nếu làm bay hơi 1,10 g chất A thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 0,40 g khí O₂ ở cùng nhiệt độ và áp suất.

Lời giải:

1. Đốt cháy hợp chất hữu cơ A thu được CO₂ và H₂O, vậy A chứa C, H và có thể có O.

Ta có m_{O (A)}  = 2,2 – 0,1.12 – 0,2.1 = 0,8 gam

⇒ n_{O (A)} = 0,8 : 16 = 0,05 mol

Đặt A có dạng: C_xH_yO_z

Vậy x: y : z = 0,1 : 0,2 : 0,05 = 2 : 4 : 1

Do đó công thức đơn giản nhất của A là: C₂H₄O.

2. Số mol A trong 1,10 g A = số mol O₂ trong 0,40 g O₂

 ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=\frac{0,4}{32}=0,0125$ (mol)

${\mathrm{M}}_{\mathrm{A}}=\frac{1,1}{0,0125}=88$ (g/mol)

(C₂H₄O)n = 88 suy ra 44n = 88 suy ra n = 2

CTPT là C₄H₈O₂.

Bài 21.4 trang 30 sbt Hóa 11: Để đốt cháy hoàn toàn 2,85 g chất hữu cơ X phải dùng vừa hết 4,20 lít O₂ (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO₂ và H₂O theo tỉ lệ 44 : 15 về khối lượng.

1. Xác định công thức đơn giản nhất của chất X.

2. Xác định công thức phân tử của X biết rằng tỉ khối hơi của X đối với C₂H₆ là 3,80.

Lời giải:

1.${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}={\mathrm{m}}_{\mathrm{X}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}$

   = 2,85 + 32,0 = 8,85 (g)

Mặt khác ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}:{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$ = 44 : 15.

Từ đó tìm được: ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}$= 6,60g và ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$ = 2,25g.

Khối lượng C: $\frac{12,0.6,6}{44,0}=1,80$ (g)

Khối lượng H: $\frac{2,0.2,25}{18,0}=0,25$ (g)

Khối lượng O: 2,85 - 1,80 - 0,25 = 0,80 (g).

Chất X có dạng C_xH_yO_z

x : y : z = 0,150 : 0,25 : 0,050 = 3 : 5 : 1

Công thức đơn giản nhất của X là C₃H₅O.

2. M_X = 3,80.30,0 = 114,0 (g/mol)

(C₃H₅O)_n = 114; 57n = 114 suy ra n = 2.

Công thức phân tử C₆H₁₀O₂.

Bài 21.5 trang 30 sbt Hóa 11: Đốt cháy hoàn toàn 4,10 g chất hữu cơ A người ta thu được 2,65 g Na₂CO₃; 1,35 g H₂O và 1,68 lít CO₂ (đktc).

Xác định công thức đơn giản nhất của chất A.

Lời giải:

Chất A chắc chắn có C, H, Na, có thể có O.

Khối lượng C trong 1,68 lít CO₂: $\frac{12.1,68}{22,4}=0,9$ (g)

Khối lượng C trong 2,65 g Na₂CO₃: $\frac{12.2,65}{106}=0,3$ g

Khối lượng C trong 4,10 g chất A: 0,9 + 0,3 = 1,20 (g).

Khối lượng Na trong 2,65 g Na₂CO₃: $\frac{46.2,65}{106}=1,15$ (g)

Khối lượng H trong 1,35 g H₂O: $\frac{2.1,35}{18}=0,15$ (g)

Khối lượng O trong 4,10 g A: 4,10 - 1,20 - 0,15 - 1,15 = 1,60 (g)

Chất A có dạng C_xH_yO_zNa_t

x : y : z : t =  = 0,1 : 0,15 : 0,1 : 0,05

= 2 : 3 : 2 : 1.

Bài 21.6 trang 30 sbt Hóa 11: Để đốt cháy hoàn toàn 4,45 g hợp chất A cần dùng vừa hết 4,20 lít O₂. Sản phẩm cháy gồm có 3,15 g H₂O và 3,92 lít hỗn hợp khí gồm CO₂ và N₂. Các thể tích ở đktc. Xác định công thức đơn giản nhất của chất A.

Lời giải:

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

 ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{N}}_2}={\mathrm{m}}_{\mathrm{A}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}-{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$= 7,3(g)

Đặt số mol CO₂ là a, số mol N₂ là b, ta có:

Suy ra a = 0,15 và b = 0,025

Khối lượng C: 0,150.12,0 = 1,80 (g).

Khối lượng H: $\frac{2,0.3,15}{18,0}=0,35$ (g)

Khối lượng N: 0,0250.28,0 = 0,700 (g).

Khối lượng O: 4,48 - 1,80 - 0,35 - 0,700 = 1,60 (g).

Chất A có dạng C_xH_yN_zO_t

x : y : z : t = $\frac{1,8}{12}:\frac{0,35}{1}:\frac{0,7}{14}:\frac{1,6}{16}$

 = 0,15 : 0,35 : 0,05 : 0,10 = 3 : 7 : 1 : 2

Công thức đơn giản nhất của A là C₃H₇NO₂