30 câu kèm lời giải Phương pháp lập CTPT của HCHC (đề 1)

PHƯƠNG PHÁP LẬP CTPT CỦA HCHC – ĐỀ 1Bài 1.Mục đích của việc phân tích định tính nguyên tố là nhằm xác định: A.các nguyên tố có mặt trong hợp chất hữu cơ B.tỉ lệ khối lượng các nguyên tố

Trang 1

PHƯƠNG PHÁP LẬP CTPT CỦA HCHC – ĐỀ 1

Bài 1.Mục đích của việc phân tích định tính nguyên tố là nhằm xác định:

A.các nguyên tố có mặt trong hợp chất hữu cơ

B.tỉ lệ khối lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ

C.công thức phân tử của hợp chât hữu cơ

D.công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ

Bài 2.Để xác định sự có mặt của cacbon và hiđro trong hợp chất hữu cơ, người ta chuyển hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O, rồi dùng các chất nào sau đây để nhận biết lần lượt CO2

và H2O ?

A.Ca(OH)2 khan, dung dịch CuSO4

B.Dung dịch Ca(OH)2, CuSO4 khan

C.Dung dịch Ca(OH)2, dung dịch CuSO4

D.Ca(OH)2 khan, CuCl2 khan

Bài 3.Mục đích của việc phân tích định lượng nguyên tố là nhằm xác định

A.các nguyên tố có mặt trong hợp chất hữu cơ

B.tỉ lệ khối lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ

C.công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

D.công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ

Bài 4.Paracetamol (X) là thành phần chính của thuốc hạ sốt và giảm đau Oxi hóa hoàn toàn 5,285 gam X bằng CuO dư, dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng Ba(OH)2 dư Sau khi kết thúc thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 2,835 gam, ở bình 2 tạo thành 55,16 gam kết tủa và còn 0,392 lít khí (đktc) thoát ra Biết CTPT của Paracetamol trùng với CTĐGN Tổng số nguyên tử có trong 1 phân tử paracetamol là

A.17

B.18

C.19

D.20

Bài 5.Vitamin A là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người Trong thực phẩm, vitamin

A tồn tại ở dạng chính là retinol (chứa C, H, O) trong đó thành phần % khối lượng H và O tương ứng là 10,49% và 5,594% Biết retinol chứa 1 nguyên tử Oxi, công thức phân tử của retinol là

A.C18H30O

B.C20H30O

C.C21H18O

D.C22H30O

Bài 6.Hợp chất X chứa ba nguyên tố C, H, O có tỉ lệ khối lượng mC : mH : mO = 21 : 2 : 4 Hợp chất X có công thức đơn giản nhất trùng với công thức phân tử CTPT của X là

A.C6H6O

B.C7H6O

C.C7H8O

D.C7H8O2

Bài 7.Khi đốt cháy 0,42 gam một hợp chất hữu cơ X thu được 1,32 gam CO2 và 0,54 gam

H2O Hợp chất hữu cơ X trên có thành phần gồm các nguyên tố ?

Trang 2

A.C, H.

B.C, H, O

C.C, O

D.H, O

Bài 8.Cholesterol (X) là hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C27H46O, khối lượng mol phân tử của X là M = 386,67 g/mol Nếu đốt cháy hoàn toàn 3,8667 gam cholesterol rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là

A.1 gam

B.2,7 gam

C.27 gam

D.100 gam

Bài 9.Cho 25,4 gam este X bay hơi trong một bình kín dung tích 6 lít ở 136,5oC Khi X bay hơi hết thì áp suất trong bình là 425,6 mmHg Công thức phân tử của X là

A.C12H14O6

B.C15H18O6

C.C13H16O6

D.C16H22O6

Bài 10.Hợp chất hữu cơ X chứa vòng benzen có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất Trong X, tỉ lệ khối lượng các nguyên tố là mC : mH : mO = 21 : 2 : 8 Công thức phân tử của X là

A.C6H6O

B.C7H6O

C.C7H8O

D.C7H8O2

Bài 11.Đốt cháy hoàn toàn 1,12 gam hợp chất hữu cơ X rồi hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 3,36 gam Biết nCO2 = 1,5 nH2O và

tỉ khối hơi của X so với H2 nhỏ hơn 30 Công thức phân tử của X là:

A.C3H4O2

B.C3H4O

C.C6H8O

D.C3H6O2

Bài 12.Đốt cháy hoàn toàn 4,3 gam một chất hữu cơ đơn chức X chứa C, H, O rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình 1 chứa P2O5 dư và bình 2 chứa NaOH dư Sau thí nghiệm bình 1 tăng 2,7 gam; bình 2 thu được 21,2 gam muối Công thức phân tử của X là

A.C2H3O

B.C4H6O

C.C3H6O2

D.C4H6O2

Bài 13.Đốt cháy hoàn toàn 1,88 gam X (chứa C, H, O) cần 1,904 lít khí O2 (đktc), thu được

CO2 và H2O với tỷ lệ mol tương ứng là 4:3 Công thức phân tử của X là

A.C4H6O2

B.C8H12O4

C.C4H6O3

D.C8H12O5

Trang 3

Bài 14.Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X chứa C, H, Cl thu được 2,2 gam CO2; 0,9 gam H2O Khi xác định clo trong lượng chất đó bằng dung dịch AgNO3 thì thu được 14,35 gam AgCl Công thức phân tử của X là

A.C2H4Cl2

B.C3H6Cl2

C.CH2Cl2

D.CHCl3

Bài 15.Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất Y (chứa C, H, O) cần 0,3 mol O2 tạo ra 0,2 mol

CO2 và 0,3 mol H2O Công thức phân tử của Y là

A.C2H6O

B.C2H6O2

C.CH4O

D.C3H6O

Bài 16.Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol chất X cần 6,16 lít khí O2 (đktc), thu được13,44 lít (đktc) hỗn hợp CO2, N2 và hơi nước Sau khi ngưng tụ hết hơi nước, còn lại 5,6 lít khí (đktc)

có tỉ khối so với hiđro là 20,4 Công thức phân tử của X là

A.C2H7O2N

B.C3H7O2N

C.C3H9O2N

D.C4H9N

Bài 17.Công thức phân tử của chất có thành phần 88,89 %C, 11,11 %H, có khối lượng phân

tử M < 60 là

A.C4H8

B.C4H6

C.C8H12

D.C3H4

Bài 18.Khi tiến hành phân tích định lượng một hợp chất hữu cơ X, người ta thu được kết quả như sau : 32,000 %C ; 6,944 %H ; 42,667 %O ; 18,667 %N về khối lượng Biết phân tử

X chỉ chứa một nguyên tử nitơ Công thức phân tử của X là

A.C2H5O2N

B.C3H7O2N

C.C4H7O2N

D.C4H9O2N

Bài 19.Khi tiến hành phân tích định lượng vitamin C, người ta xác định được hàm lượng phần trăm (về khối lượng) các nguyên tố như sau : %C = 40,91% ; %H = 4,545% ; %O = 54,545% Biết khối lượng phân tử của vitamin C = 176 đvC Công thức phân tử của vitamin

C là

A.C10H20O

B.C8H16O4

C.C20H30O

D.C6H8O6

Bài 20.Khói thuốc lá làm tăng khả năng bị ung thư phổi, hoạt chất có độc trong thuốc lá là nicotin Xác định khối lượng phân tử của nicotin có giá trị khoảng 160 Phân tích nguyên tố

Trang 4

định lượng cho thành phần phần trăm khối lượng như sau: 74,031%C, 8,699%H, 17,27%N CTPT của nicotin là :

A.C5H7N

B.C10H14N2

C.C10H15N2

D.C9H10ON2

Bài 21.Phân tích hợp chất hữu cơ X thấy cứ 3 phần khối lượng cacbon lại có 1 phần khối lượng hiđro, 7 phần khối lượng nitơ và 8 phần lưu huỳnh Trong CTPT của X chỉ có 1 nguyên tử S, vậy CTPT của X là

A.CH4NS

B.C2H2N2S

C.C2H6NS

D.CH4N2S

Bài 22.Chất hữu cơ X có M = 123 và khối lượng C, H, O và N trong phân tử theo thứ tự tỉ

lệ 72 : 5 : 32 : 14 CTPT của X là

A.C6H14O2N

B.C6H6ON2

C.C6H12ON

D.C6H5O2N

Bài 23.Polime X chứa 38,4% C, 4,8% H, còn lại là Cl về khối lượng Công thức phân tử của X là

A.(C2HCl3)n

B.(C2H3Cl)n

C.(CHCl)n

D.(C3H4Cl2)n

Bài 24.Dạng tơ nilon phổ biến nhất hiện nay là nilon-6 có 63,68% C; 12,38% N; 9,80% H; 14,4% O Công thức thực nghiệm của nilon-6 là:

A.C6H9O2N

B.C6H11ON

C.C6H9ON

D.C6H11O2N

Bài 25.Hợp chất hữu cơ X có khối lượng phân tử nhỏ hơn khối lượng phân tử của benzen, chỉ chứa các nguyên tố C, H, O, N; trong đó hiđro chiếm 9,09% ; nitơ chiếm 18,18% (theo khối lượng) Đốt cháy 7,7 gam chất X thu được 4,928 lít CO2 đo ở 27,3oC và 1 atm Công thức phân tử của X là:

A.C3H7NO2

B.C2H7NO2

C.C2H5NO2

D.C3H5NO2

Bài 26.Đốt cháy hoàn toàn 1,86 gam hợp chất hữu cơ X rồi cho sản phẫm cháy lần lượt đi qua bình đựng CaCl2 khan và KOH, thấy khối lượng bình CaCl2 tăng 1,26 gam còn lại 224

ml khí N2 (ở đktc) Biết X chỉ chứa 1 nguyên tử Nitơ Công thức phân tử của X là:

A.C6H7N

B.C6H7NO

Trang 5

D.C5H7N

Bài 27.Oxi hoá hoàn toàn 4,6 gam hợp chất hữu cơ X bằng CuO đun nóng Sau phản ứng thu được 4,48 lít CO2 (ở đktc) và H2O, đồng thời nhận thấy khối lượng chất rắn ban đầu giảm đi 9,6 gam Công thức phân tử của X là:

A.C2H6O

B.C2H4O

C.C2H6O2

D.C3H8O

Bài 28.Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol muối natri của một axit cacboxylic, thu được Na2CO3, hơi nước và 3,36 lít khí CO2 (đktc) Công thức cấu tạo thu gọn của muối là

A.C2H5COONa

C.CH3COONa

D.CH2(COONa)2

Bài 29.Đốt cháy hoàn toàn 5,8 gam chất X thu được 2,65 gam Na2CO3; 2,25 gam H2O và 12,1 gam CO2 Công thức phân tử của X là

A.C6H5O2Na

B.C6H5ONa

C.C7H7O2Na

D.C7H7ONa

Bài 30.Oxi hóa hoàn toàn 4,02 gam một hợp chất hữu cơ X chỉ thu được 3,18 gam Na2CO3

và 0,672 lít khí CO2 CTĐGN của X là

A.CO2Na

B.CO2Na2

C.C3O2Na

D.C2O2Na

Trang 6

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án A

Phân tích định tính nguyên tố nhằm xác định các nguyên tố có mặt trong hợp chất vô cơ đơn giản rồi nhận biết chúng bằng phản ứng hóa học đặc trưng

Câu 2: Đáp án B

Để xác định sự có mặt của cacbon và hiđro trong hợp chất hữu cơ, người ta chuyển hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O, rồi dùng dung dịch Ca(OH)2 và CuSO4 khan để nhận biết lần lượt

CO2 và H2O:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓trắng + H2O

CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O

không màu -màu xanh

Phân tích định lượng nhằm xác định tỉ lệ khối lượng (hàm lượng) các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ Người ta phân hủy hợp chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ đơn giản rồi định lượng chúng bằng phương pháp khối lượng, phương pháp thể tích hoặc phương pháp khác

Câu 4: Đáp án D

5,285 gam X + CuO dư, dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng Ba(OH)2 dư

Bình 1 tăng 2,835 gam → nH2O = 0,1575 mol;

bình 2 tạo thành 55,16 gam ↓ → nCO2 = nBaCO3 = 55,16 : 197 = 0,28 mol

Còn 0,392 lít khí thoát ra → nN2 = 0,392 : 22,4 = 0,0175 mol

• Đặt CTPT của X là CxHyOzNt

nO = (5,285 - 0,28 x 12 - 0,1575 x 2 - 0,0175 x 2 x 28) : 16 = 0,07 mol

Ta có x : y : z : t = 0,28 : 0,315 : 0,07 : 0,035 = 8 : 9 : 2 : 1 → X có CTPT là C8H9O2N

Trang 7

Đặt CTPT của retinol là CxHyO

%C = 100 - 10,49 - 5,594 = 83,916%

Ta có:

83,916 10, 49 5,594 : : : : 6,993:10, 49 : 0,349825 20 : 30 :1

→ Retinol có CTPT là C20H30O

Câu 6: Đáp án C

C có CTPT là CxHyOz

Ta có

21 2 4 : : : : 1,75 : 2 : 0, 25 7 :8 :1

12 1 16

→ CTPT của X là C7H8O

0,42 gam X +O2 → 0,03 mol CO2 + 0,03 mol H2O

Trong X có C, H và có thể có O

mO = 0,42 - 0,03 x 12 - 0,03 x 2 = 0 gam → Trong X không có oxi

Vậy X có thành phần nguyên tố là C, H

0,01 mol C27H46O + O2 → CO2 + H2O

nCO2 = 0,01 x 27 = 0,27 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

nCaCO3 = 0,27 x 100 = 27 gam

•

425,6

6

0, 082.409,5

X

→ MX = 25,4 : 0,1 = 254

Đặt CTPT của X là CxHyOz

Ta có

21 2 8 : : : : 1,75 : 2 : 0,5 7 :8 : 2

12 1 16

→ CTPT của X là C7H8O2

Trang 8

1,12 gam X + O2 → CO2 + H2O

Hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 → mbình tăng = 3,36 gam; nCO2 = 1,5 nH2O MX < 60

• Đặt nCO2 = a mol; nH2O = b mol

Ta có hpt:



Đặt CTPT của X là CxHyOz

Ta có nO = (1,12 - 0,06 x 12 - 0,04 x 2) : 16 = 0,02 mol

Ta có x : y : z = 0,06 : 0,08 : 0,02 = 3 : 4 : 1 → (C3H4O)n

Mà 56x < 60 → x = 1 → C3H4O

4,3 gam X chứa C, H, O + O2 → CO2 + H2O

Dẫn sản phẩm cháy qua bình 1 đựng P2O5 dư, bình 2 đựng NaOH dư

Bình 1 tăng 2,7 gam → nH2O = 2,7 : 18 = 0,15 mol

Bình 2 thu được 21,2 gam muối → nNa2CO3 = 21,2 : 106 = 0,2 mol → nCO2 = 0,2 mol

• Đặt CTPT của X là CxHyOz

nO = (4,3 - 0,2 x 12 - 0,15 x 2) : 16 = 0,1 mol

Ta có x : y : z = 0,2 : 0,3 : 0,1 = 2 : 3 : 1 → CTPT của X là (C2H3O)n

Mà H luôn chẵn → n = 2 → C4H6O2

1,88 gam CxHyOz + 0,085 mol O2 → CO2 + H2O (nCO2 : nH2O = 4 : 3)

• Đặt nCO2 = a mol; nH2O = b mol

Ta có hpt:



nO = (1,88 - 0,08 x 12 - 0,06 x 2) : 16 = 0,05 mol

Ta có x : y : z = 0,08 : 0,12 : 0,05 = 8 : 12 : 5 → X có C8H12O5

Trang 9

Một chất hữu cơ X chứa C, H, Cl + O2 → 0,05 mol CO2 + 0,05 mol H2O

Cl- + Ag+ → 0,1 mol AgCl

• Đặt CTPT của X là CxHyClz

Ta có x : y : z = 0,05 : 0,1 : 0,1 = 1 : 2 : 2 → CH2Cl2

Hợp chất Y có CTPT CxHyOz + 0,3 mol O2 → 0,2 mol CO2 + 0,3 mol H2O

• Theo BTNT: nO = (0,2 x 2 + 0,3 - 0,3 x 2) = 0,1 mol

Ta có x : y : z = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1 → Y có CTPT C2H6O

0,1 mol chất X + 0,275 mol O2 → 0,6 mol CO2 + N2 + H2O

Sau khi ngưng tụ còn 0,25 mol CO2 + N2 có M = 40,8

• nH2O = 0,6 - 0,25 = 0,35 mol

Đặt nCO2 = a mol; nN2 = b mol

Ta có hpt:



Đặt CTPT của X là CxHyOzNt

Theo BTNT: nO = 0,2 x 2 + 0,35 - 0,275 x 2 = 0,2 mol

Ta có x : y : z : t = 0,2 : 0,7 : 0,2 : 0,1 = 2 : 7 : 2 : 1 → X có CTPT là C2H7O2N

Đặt CTPT của X là CxHy

Ta có

88,89 11,11

→ X có CTPT (C2H3)n

Mà 27n < 60 → n = 2 vì H phải chẵn → X có CTPT là C4H6

Đặt CTPT của X là CxHyOzNt

Ta có

32 6,944 42,667 18,667 : : : : : : 2,667 : 6,994 : 2, 667 :1,333 2 : 5 : 2 :1

Trang 10

→ CTPT của X là C2H5O2N

Đặt CTPT của vitamin C là CxHyOz

Ta có

40,91 4,545 54,545 : : : : 3, 409 : 4,545: 3, 409 3: 4 : 3

→ Vitamin C có CTPT là (C3H4O3)n

Mà 88n = 176 → n = 2 → Vitamin C có CTPT là C6H8O6

Thấy %C + %N + %H = 100% → nicotin chỉ chứa C,H, N → loại D

74,031 8, 699 17, 27

→ Nicotin có công thức (C5H7N)n

Mà M= 160 → n.( 12.5 + 7 + 14) = 160 → n ≈ 2 → nicotin có công thức C10 H14N2

Giả sử có 12 gam C → mH =

12.1

3 = 4 gam, mN =

12.7

3 = 28 gam, mS =

12.8

→ nC : nH : nN : nS =

12

12:

4

1 :

28

14:

32

32= 1: 4 : 2: 1

→ X có công thức CH4N2S

Ta có nC : nH : nO : nN =

72

12:

5

1:

32

16:

14

14= 6 : 5 : 2 : 1

CTPT của X là (C6H5O2N )n mà MX = 123 → (12.6 + 5+ 32 + 14).n = 123 → n = 1

Ta có % Cl = 100- 38,4- 4,8 = 56,8 %

Ta có nC: nH : nCl =

38, 4

12 :

4,8

1 : 56,8 35,5= 2: 3:1

Trang 11

Công thức phân tử của X là (C2H3Cl)n

Ta có nC : nH : nO : nN =

63,68

12 :

9,8

1 :

14, 4

16 :

12,38

14 = 6 : 11: 1: 1

→ Công thức thực nghiệm của nilon là C6H11ON

Ta có nCO2 =

PV

RT =

4,928 0,082.303,3≈ 0,2 mol

→ % C=

0, 2.12

→ % O = 100 - 31,17 - 9,09 - 18,18 = 41,56 %

nC : nH : nN: nO =

31,17

12 :

9, 09

1 :

18,18

14 :

41,56

16 = 2 : 7 : 1 : 2

→ X có công thức C2H7NO2

Nhận thấy 3 đáp án A, C, D đều chứa C, H, N Sản phẩm cháy gồm CO2, H2O, N2

Khối lượng bình tăng CaCl2 là khối lượng H2O là 1,26 gam (0,07 mol)

→ nC =

1,86 0,01.2.14 0,07.2

12

= 0,12 mol

→ nC : nH : nN = 0,12: 0,14: 0,02 = 6 : 7 : 1

Mà X chỉ chứa một nguyên tử n trong phân tử → X có công thức là C6H7N

Nhận thấy lượng chất rắn giảm đi là lượng O bị mất đi → nCu = nCuO = 9,6 : 16 = 0,6 mol Bảo toàn khối lượng → mH2O = 4,6 + 0,6.80 - 0,6.64- 0,2.44 = 5,4 gam → nH2O = 0,3 mol

→ nO (X) =

4, 6 0,3.2 0, 2.12

16

= 0,1 mol

→ nC : nH : nO = 0,2 : 0,6 : 0, 1= 2: 6 : 1

Trang 12

Nhận thấy 3 đáp án A,B,C đều là muối natri của axit cacboxylic no, đơn chức có dạng CnH

2n-1O2Na

Bảo toàn nguyên tố Na → nNa2CO3 =0,5 nX= 0,05 mol

Bảo toàn nguyên tố C → nC (X) = nNa2CO3 + nCO2 = 0,05 + 0,15 = 0,2 mol

→ C = 0,2 : 0,1 = 2 → X có công thức CH3COONa

Nhận thấy trong X chứa C, H, O, Na

Bảo toàn lần lượt nguyên tố C, H, Na → nC (A) = nNa2CO3 + nCO2 = 0,025 + 0,275 = 0,3 mol

nH(A) = 2nH2O= 0,25 mol; nNa (A) = 2nNa2CO3 = 0,05 mol

→ nO =

5,8 0,3.12 0,05.23 0, 25.1

16

= 0,05 mol

nC : nH : nO : nNa = 0,3 : 0,25 : 0,05 : 0,05 = 6 :5: 1: 1

X có dạng CxOyNaz

nNa2CO3 = 3,18 : 106 = 0,03 mol; nCO2 = 0,672 : 22,4 = 0,03 mol

Ta có nNa = 2 × nNa2CO3 = 2 × 0,03 = 0,06 mol; nC = nNa2CO3 + nCO2 = 0,03 + 0,03 = 0,06 mol

mO = mX - mC - mNa = 4,02 - 0,06 × 12 - 0,06 × 23 = 1,92 → nO = 1,92 : 16 = 0,12 mol

Ta có x : y : z = 0,06 : 0,12 : 0,06 = 1 : 2 :1 → CTĐGN của X là CO2Na

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	106,11 KB