bài tập hóa hữu cơ 9

Hãy xác định công thức phân tử của hợpchất, biết rằng sản phẩm của sự đốt cháy hợp chất đó là khí CO2 và H2O.. Xác định công thức phân tử của A và B.. Tỉ khối hơi của hợp chất hữu cơ đối

Bài tập 1 Một hợp chất hữ cơ có phân tử khối là 26 Hãy xác định công thức phân tử của hợp

chất, biết rằng sản phẩm của sự đốt cháy hợp chất đó là khí CO2 và H2O

Bài giải:

Do sản phẩm có khí CO2 và H2O nên phân tử có C, H, O

Đặt công thức phân tử là CxHyOz

Ta có: 12x + y + 16z = 26

Do x ≥ 1; y > 1 nên z = 0

Vậy 12x + y = 26

Nếu x = 1 → y = 14 (loại)

x = 2 → y = 2 nhận

Vậy công thức phân tử hợp chất hữu cơ là C2H2

Bài tập 2 Cho hidrocacbon A và B Đốt cháy hết 1 lít A cần 6 lít khí oxi, thu được 4 lít khí

CO2, 4 lít hơi nước Đốt cháy hết 1 lít khí B cần 5,5 lít oxi, thu được 4 lít CO2, 3 lít hơi nước Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện Xác định công thức phân tử của A và B

Bài giải:

Xác định công thức phân tử của A

Trong cùng điều kiện, tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol, kí hiệu k là số lien kết pi

CnH2n+2-2k + 3 1

2

n  k

O2 → nCO2 + (n+1-k)H2O

1 lít 3 1

2

n  k

 lít n lít (n+1-k) lít

1 lít 6 lít 4 lít 4 lít

Ta có tỉ lệ:

2

 

 

  Giải ra k = 1; n = 4

Công thức phân tử của A là C4H8

Xác định công thức phân tử của B

CnH2n+2-2k + 3 1

2

n  k

O2 → nCO2 + (n+1-k)H2O

1 lít 3 1

2

n  k

 lít n lít (n+1-k) lít

1 lít 5,5 lít 4 lít 3 lít

Ta có tỉ lệ:

2

 

 

  Giải ra k = 2; n = 4

Công thức phân tử của B là C4H6

Bài tập 3 Đốt cháy một hợp chất hữu cơ thu được khí CO2 và hơi nước với thể tích là

CO H O

V V  Tỉ khối hơi của hợp chất hữu cơ đối với hidro là 36 Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện Hãy xác định công thức phân tử của hợp chất

Bài giải:

Khối lượng mol của hợp chất hữu cơ: M A d A H/ 2.M H2 36.2 72 / g mol

Đặt công thức phân tử của hợp chất hữu cơ là CxHyOz

Trong cùng điều kiện, tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol nên:

CxHyOz +

4 2

y z x

 

 O2 → 3CO2 + 2H2O

Ta có tỉ lệ x : y = 3 : (2 x 2) = 3 : 4

Công thức phân tử hữu cơ có dạng (C3H4Oz)n

Mà ( 3 4 ) 72( / )

z

C H O

M  g mol → (40 + 16z)n = 72 → 72

40 16

n

z





n = 1 → z =2

Vậy công thức phân tử của hợp chất hữu cơ là C3H4O2

Bài tập 4 Đốt cháy hoàn toàn a gam chất hữu cơ X cần dùng 5,824dm3 khí O2 (đktc) Sau phản ứng gồm CO2 và H2O được chia làm 2 phần bằng nhau

Phần 1 cho qua P2O5 thấy khối lượng P2O5 tăng 1,8g

Phần 2 cho qua CaO thấy khối lượng CaO tăng 5,32g

Tìm công thức phân tử của X, biết X có số nguyên tử C ≤ 4

Bài giải:

- Khối lượng P2O5 tăng là khối lượng nước: m H O2 1,8g

- Khối lượng CaO tăng là khối lượng CO2: m CO2 5,32g1,8g3,52g

Đốt cháy hợp chất cho CO2, H2O thì hợp chất có C, H và có thể có O

mO trong X = mO trong CO2 + mO trong H2O – mO phản ứng

2,56 1,6 8,32 0

2

Vậy hợp chất X chỉ có 2 nguyên tố C, H

3,52.12

0,96 44

C

1,8.2

0, 2

18

H

Tỉ lệ số nguyên tử của 2 nguyên tố là:

0,96

: : 0, 2 2 : 5

12

Công thức phân tử của X có dạng (C2H5)n theo đề bài số nguyên tử C ≤ 4 nên n = 2 Công thức phân tử của X là C4H10

Bài tập 5 Đốt cháy hoàn toàn 3g chất A, thu được 2,24 lít CO2 (ở đktc) và 1,8g H2O Tỉ khối

hơi của A với metan là 3,75 Tìm công thức cấu tạo của chất A, biết rằng chất A tác dụng với dung dịch NaOH

Bài giải:

22, 4 22, 4( / )

CO

l mol

→ m C n M C C 0,1(mol).12( /g mol) 1, 2 g

18( / )

H O

→ m H n M H H 0,1(mol).12( /g mol) 0, 2 g

3 (1, 2 0, 2 ) 1,6

Đặt công thức phân tử A là CxHyOz Theo đề bài ta có:

MA = 3,75.16 = 60(g/mol)

1, 2 0, 2 1,6 3

Giải ra ta có: x = 2; y = 4; z = 2

Chất A có công thức phân tử C2H4O2 Có các công thức cấu tạo là CH3COOH và HCOOC2H5 (este metyl axetat)

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

HCOOC2H5 + NaOH → HCOONa + C2H5OH

Bài tập 6 Người ta trộn hidrocacbon A với lượng khí H2 được hỗn hợp khí B Đốt cháy hết

4,8g B tạo ra 13,2g khí CO2 và mặt khác 4,8g hỗn hợp đó làm mất màu dung dịch chứa 32g brom Hãy xác định công thức phân tử của A

Bài giải:

- Tìm số mol CO2: 2 13, 2( ) 0,3( )

CO

- Tìm số mol Br2: 2 32( ) 0, 2( )

80( / )

Br

Phương trình hóa học:

CxHy +

4

y x



 O2 → xCO2 +

2

y

H2O

1mol

4

y x



 mol xmol

2

y

mol

amol

4

y x



 amol axmol

2

y

amol CxHy + mBr2 → CxHyBr2m

1mol m(mol)

amol 0,2mol

ta có hệ phương trình: 0,3( )

0, 2( )









3

m

x 

Như vậy: m = 2 Do đó A có dạng CnH2n-2 với x = 3 thì công thức phân tử của A là C3H4

Bài tập7 Dẫn hỗn hợp gồm 6,72 lít (đktc) khí metan và etilen qua bình đựng dung dịch brom

có khối lượng 56g thì khối lượng bình tăng thêm 10% Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào 500ml dung dịch NaOH 1,2M Hãy tính khối lượng muối tạo thành

Bài giải:

Bình đựng dung dịch brom tăng thêm 10% của 56g là khối lượng của etilen → khối lượng etilen: 5,6g

22, 4 22, 4( / )

l mol

- Tìm số mol etilen C2H4: 5,6( ) 0, 2( )

28( / )

- Tìm số mol metan CH4: n CH4 0,3(mol) 0, 2( mol) 0,1( mol)

- Tìm số mol NaOH: n NaOH C V M 1, 2(mol l/ ).0,5( ) 0,6(l  mol)

Phương trình hóa học:

CH4 + O2 → CO2 + 2H2O 1mol 1mol 1mol

0,1mol 0,1mol C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O 1mol 3mol 2mol

0,2mol 0,4mol

So sánh số mol NaOH và số mol CO2: 1 0,6 2

0,5

Nên tạo 2 muối NaHCO3 và Na2CO3

CO2 + NaOH → NaHCO3 1mol 1mol 1mol xmol xmol xmol CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 1mol 2mol 1mol

ymol 2ymol ymol

ta có hệ phương trình: 0,5

x y





 → x = 0,4mol; y = 0,1mol

- Tìm khối lượng muối NaHCO3: m = n.M = 0,4(mol).84(g/mol) = 33,6(g)

- Tìm khối lượng muối Na2CO3: m = n.M = 0,1(mol).106(g/mol) = 10,6(g)

Bài tập8 Hãy xác định độ rượu của các dung dịch rượu sau:

a) Cho 25g rượu etilic A tác dụng vừa đủ với 80g dung dịch axit axetic 15%.

b) Cho 20g dung dịch rượu etilic B tác dụng với natri dư thu được 5,6 lít khí hidro (ở đktc) Biết khối lượng riêng của rượu là 0,8g/ml, của nước là 1g/ml.

Bài giải:

a) - Tìm khối lượng CH3COOH nguyên chất: %. 15%.80 12

dd ct

CH COOH

Phương trình hóa học:

CH3COOH + C2H5OH    H SO2 4 CH3COOC2H5 + H2O

1mol 1mol 1mol

0,2mol 0,2mol 0,2mol

- Tìm khối lượng C2H5OH: m = n.M = 0,2(mol).46(g/mol) = 9,2(g)

0,8( / )

dd dd

- Tìm khối lượng nước trong dung dịch: 25g – 9,2g = 15,8g

1( / )

dd dd

- Tìm độ rượu 11,5 .1000 42,120

15,8 11,5

ml



b) – Tìm số mol khí H2: 5, 6( ) 0, 25( )

22, 4 22, 4( / )

g mol

Dung dịch rượu etilic nên ta vừa có rượu vừa có nước

Phương trình hóa học:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2mol 1mol xmol 0,5xmol 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 2mol 1mol ymol 0,5mol

ta có hệ phương trình: 18 46 20

0,5 0,5 0, 25





- Tìm khối lượng C2H5OH: m = n.M = 0,4(mol).46(g/mol) = 18,4(g)

0,8( / )

dd dd

- Tìm khối lượng nước trong dung dịch: 20g – 18,4g = 1,6g

1( / )

dd dd

- Tìm độ rượu 23 1000 93,50

23 1,6

ml



Bài tập9 Đốt cháy hoàn toàn 8,04g chất A thu được 6,36g Na2CO3 và 2,64g CO2 Phân tử

khối của A là 134đvC

a) Hãy xác định công thức phân tử của A

b) A là hợp chất vô cơ hay hữu cơ Viết công thức cấu tạo của nó

Bài giải:

a) Theo định luật bảo toàn khối lượng: m Am O2 m Na CO2 3m CO2

- Tìm số mol nguyên tử của oxi: 0,96( ) 0,06( )

16( / )

O O O

Trong công thức hóa học Na2CO3: → n O 0,06(mol).3 0,18( mol)

0,06( ).2 0,12( )

Na

0,06( ).1 0,06( )

C

- Tìm số mol của CO2: 2 2

2

2,64( )

0,06( ) 44( / )

CO CO

CO

Trong công thức hóa học CO2: → n C 0,06(mol).1 0,06( mol)

n O 0,06(mol).2 0,12( mol) Trong 8,04g A có n Na 0,12mol; n C 0,12mol;

n O 0,18mol0,12mol 0, 06mol0, 24mol;

Đặt công thức phân tử chất A là NaxCyOz

Ta có: x : y : z = 0,12 : 0,12: 0,24 = 1 : 1 : 2

Vậy công thức phân tử của A có dạng: (NaCO2)n = 134 → n = 2

Vậy công thức phân tử của A là Na2C2O4

b)

A là hợp chất vô cơ vì trong phân tử không có nguyên tố H