Phương pháp giải bài tập tìm CTPT hợp chất hữu cơ đơn giản nhất. Cách làm bài tập liên quan đến việc xác định ctpt của hợp chất hữu cơ theo nhiều dạng khác nhau. Chú trọng tới dạng bài tập có dữ kiện là sản phẩm đốt cháy.
Chủ đề LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN PHẦN TRĂM KHỐI LƯỢNG CxHyOzNt (a g) m CO (g) + m H 2O + VN (lít) m Ta có: n C n CO m C 12.n CO %C C 100% a m n H 2n H 2O m H 2.n H 2O %H H 100% a m n N 2.n N m N 28.n N % N N 100% a %O = 100% - %C - %H - %N II LẬP CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT Lập công thức đơn giản hợp chất hữu CxHyOzNt tìm tỉ lệ: %C % H %O % N : : : x : y : z : t = nC : nH : nO : nN x : y : z : t = 12 16 14 III LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ Dựa vào phần trăm khối lượng nguyên tố Xét sơ đồ: CxHyOz xC + M (g) 12x (g) 100% %C yH + y (g) %H zO 16.z (g) %O Ta có tỉ lệ: M 12x 100% %C M y 100% %H M 16z 100% %O M.%C x 12.100% M.%H y 100% M.%O z 16.100% Thông qua công thức đơn giản Hợp chất hữu X có cơng thức đơn giản CaHbOc CTPT có dạng (CaHbOc)n Dựa vào khối lượng mol phân tử MX tính n suy CTPT X Ví dụ: Chất hữu X có CT ĐGN CH2O có khối lượng mol phân tử 180,0 g/mol Xác định CTPT X Giải: CTPT X là: (CH2O)n Vậy : (12 + + 16).n = 180 n = Vậy CTPT: C6H12O6 Tính theo khối lượng sản phẩm đốt cháy y z Phản ứng đốt cháy: CxHyOz + ( x ) O2 xCO2 mol x mol a mol n CO Lập công thức phân tử hợp chất hữu + y H2O y mol n H 2O Trang Ta có tỉ lệ: x a n CO x n CO a Tìm z cách: (12x + y + 16z) = M - ; y a 2n H 2O y 2.n H 2O a Chú ý: MA m theo tỷ khối d A = B MB M y z + Phản ứng cháy: CxHyOz + ( x+ - ) O2 xCO2 + + Tìm M theo: n = y H 2O + Sản phẩm cháy hợp chất hữu (CO 2, H2O, ) hấp thu vào bình: Các chất hút nước H 2SO4 đặc, P2O5, muối khan, dung dịch (do nước gặp lạnh ngưng tụ) khối lượng bình tăng khối lượng nước; Các bình hấp thu CO2 thường dung dịch hidroxit kim loại kiềm, kiềm thổ khối lượng bình tăng khối lượng CO2 (Xem thêm CO2 tác dụng với dung dịch kiềm) Thường gặp trường hợp toán cho hỗn hợp sản phẩm cháy (CO H2O) vào bình đựng nước vơi dung dịch Ba(OH)2 thì: Khối lượng bình tăng m= mCO2 + mH2O Khối lượng dung dịch tăng mdd = (mCO2 + mH2O) – mMCO3 Khi nói khối lượng dung dịch giảm mdd = mMCO3 - (mCO2 + mH2O) IV BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Hãy thiết lập công thức đơn giản từ số liệu phân tích sau: a) %C = 70,94%, %H = 6,40%, %N = 6,90%, lại oxi b) %C = 65,92%, %H = 7,75%, lại oxi Bài Hợp chất hữu X có phần trăm khối lượng %C = 55,81% , %H = 6,98%, lại oxi a) Lập cơng thức đơn giản X b) Tìm CTPT X Biết tỉ khối X so với nitơ xấp xỉ 3,07 Bài Từ tinh dầu hồi, người ta tách anetol-một chất thơm dùng sản xuất kẹo cao su Anetol có khối lượng mol phân tử 148,0 g/mol Phân tích nguyên tố cho thấy, anetol có %C = 81,08% ; %H = 8,10%, lại oxi Lập cơng thức đơn giản CTPT enatol Bài Đốt cháy hoàn toàn 9,0 gam hợp chất hữu A (chứa C, H, O) thu 6,72 lít CO (đktc) 5,4 gam H2O a) Tính thành phần phần trăm nguyên tố A b) Lập công thức đơn giản A c) Tìm cơng thức phân tử A Biết tỉ khối A so với khí oxi 1,875 Bài Đốt cháy hồn tồn 5,75 gam hợp chất hữu X (chứa C, H, O) thu 11,0 gam CO 6,75 gam H2O a) Tính thành phần phần trăm nguyên tố X b) Lập công thức đơn giản X c) Tìm cơng thức phân tử X Biết tỉ khối X so với khí hiđro 23 Bài Đốt cháy hoàn toàn 1,80 gam hợp chất hữu Y (chứa C, H, O) thu 1,344 lít CO (đktc) 1,08 gam H2O a) Tính thành phần phần trăm nguyên tố Y b) Lập công thức đơn giản Y c) Tìm cơng thức phân tử Y Biết tỉ khối Y so với khí oxi 5,625 Bài Oxy hóa hồn tồn g hợp chất hữu A thu 6,6 g CO2 3,6 g nước a) Xác định khối lượng nguyên tố A b) Tính % theo khối lượng nguyên tố Bài Phân tích 0,3 g hợp chất hữu X thu 0,336 lít CO (đkc) 0,36 g nước Tính % khối lượng nguyên tố X Lập công thức đơn giản X Bài Hợp chất hữu Y có thành phần khối lượng nguyên tố sau: C chiếm 40%, H chiếm 6,67%, lại Oxi Tỉ khối Y so với H2 30 Xác định CTPT X Lập công thức phân tử hợp chất hữu Trang Bài 10 Từ Ơgenol (trong tinh dầu hương nhu) điều chế metylơgenol (M = 178 g/mol) chất dẫn dụ côn trùng Kết phân tích nguyên tố metylơgenol cho thấy: %C = 74,16%, %H = 7,86% lại oxi Lập CTĐGN CTPT metylơgenol Bài 11 Đốt cháy hoàn toàn 2,2 g chất hữu E, thu 4,4 g CO2 1,8 g H2O a) Xác định CTĐGN A ? b) Xác định CTPT A, biết làm bay 1,1 g chất A thể tích thu thể tích 0,4 g khí O2 nhiệt độ áp suất Bài 12*: Đốt cháy hoàn toàn 10,4g chất hữu A, cho sản phẩm qua bình (1) chứa H 2SO4 đậm đặc, bình (2) chứa nước vơi dư, thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6g bình (2) thu 30g kết tủa Khi hóa 5,2g A, thu thể tích thể tích 1,6g khí oxi đo điều kiện nhiệt độ, áp suất Tìm cơng thức phân tử A Bài 13 Khi đốt cháy lít hidrocacbon cần lít O2 sinh lít CO2 Xác định cơng thức phân tử hidrocacbon Biết khí đo điều kiện Bài 14 Đốt cháy hoàn toàn chất hữu A chứa nguyên tố C, H, O cho sản phẩm cháy vào bình đựng 35 ml dd KOH 1M Sau phản ứng người ta nhận thấy khối lượng bình đựng KOH tăng lên1,15g đồng thời bình xuất hai muối có khối lượng tổng cộng 2,57g Tỷ khối A so với hidro 43 Tìm CTPT A Bài 15 Đốt cháy hoàn toàn 10,4g hợp chất hữu A cho sản phẩm qua bình đựng H 2SO4 đậm đặc, bình chứa nước vơi có dư, thấy khối lượng bình tăng 3,6g, bình thu 30g kết tủa Khi hoá 5,2g A thu thể tích thể tích 1,6g oxi điều kiện nhiệt độ áp suất Xác định CTPT A Bài 16 Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất X lượng oxi vừa đủ 0,616 lit, thu 1,344 lit hỗn hợp CO2, N2 nước Sau làm ngưng tụ nước, hỗn hợp khí lại chiếm thể tích 0,56 lit có tỉ khối hiđro 20,4 Xác định công thức phân tử X, biết thể tích khí đo đktc Bài 17 Hợp chất hữu A có chứa C H, N, Cl với % khối lợng tơng ứng 29,45%; 9,82%; 17,18%; 43,55% Xác định công thức phân tử A biết trùng với công thức đơn giản Bi 18 Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam hợp chất hữu A cần 13,44 lít O (đktc) thu đợc CO2 nớc theo tỷ lệ mol 1:1 a/ Xác định công thức đơn giản A b/ Xác định phân tử viết công thức cấu tạo cã thĨ cã cđa A Gäi tªn BiÕt 50 < MA < 60 Bi 19 Đốt cháy hoàn toàn 8,6 gam hợp chất hữu A thu đợc sản phẩm cháy gồm CO2 nớc Đem hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nớc vôi d thấy khối lợng bình đựng dung dịch giảm 17 gam bình có 40 gam kết tủa a/ Xác định công thức đơn giản A b/ Xác định công thức phân tử A biết MA < 100 đvC Bi 20 Đốt cháy hoàn toàn 0,58 gam hợp chất hữu A, toàn sản phẩm cháy cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH) thấy khối lợng bình tăng thêm 2,66 gam bình có 3,94 gam muối trung tính 2,59 gam muối axit Xác định công thức phân tử viết công thức cấu tạo có cđa A Câu Đốt cháy hồn tồn m(g) chất hữu A chứa C, H, O khối lượng sản phẩm cháy p(g) Cho toàn sản phẩm qua dung dịch nước vơi có dư sau thu t gam kết tủa, biết p = 0,71t t =(m+p)/1,02 Xác định CTPT A? A C2H6O2 B C2H6O C C3H8O3 D C3H8O Câu Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu X cần vừa đủ 0,616 lít O Sau thí nghiệm thu hỗn hợp sản phẩm Y gồm: CO2, N2 H2O Làm lạnh để ngưng tụ H 2O 0,56 lít hỗn hợp khí Z (có tỉ khối với H2 20,4).Xác định công thức phân tử X Biết thể tích khí đo đktc A C2H5ON B C2H5O2N C C2H7ON D C2H7O2N Lập công thức phân tử hợp chất hữu Trang Câu Đốt cháy hoàn toàn 1,12g chất hữu A, cho hấp thụ toàn sản phẩm cháy dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình chứa tăng 3,36g Biết số mol CO gấp 1,5 lần số mol nước CTPT A là: (biết A có nguyên tử oxi phân tử): A C3H8O B CH2O C C4H10O D C3H6O Câu Khi phân tích a(g) chất hữu A chứa C, H, O thấy tổng khối lượng nguyên tố cacbon hiđro 0,46g Nếu đốt cháy hoàn toàn a(g) chất A cần vừa đủ 0,896 lít O (ở đktc) Cho tồn sản phẩm cháy qua bình chứa dung dịch NaOH dư, thấy chúng bị hấp thụ hoàn toàn khối lượng bình chứa tăng thêm 1,9g Cơng thức phân tử A : A C6H6O2 B C6H6O C C7H8O D C7H8O2 Câu Đốt cháy 0,45g chất hữu A cho toàn sản phẩm qua bình đựng nước vơi dư có 112 cm3 N2 (đkc) khỏi bình, khối lượng bình tăng 1,51g có 2g kết tủa trắng.Cơng thức phân tử A : A C4H14N2 B.C2H7N C C2H5N D Khơng xác định Câu Đốt cháy hồn tồn 1,48g chất hữu A dùng 2,016 lít oxi (đktc) thu hỗn hợp khí có thành phần sau: VCO2 = 3VO2 mCO2 = 2,444mH2O Tìm cơng thức phân tử A biết hoá 1,85g A chiếm thể tích thể tích 0,8g oxi điều kiện A C4H10O B C2H2O3 C.C3H6O2 D C2H4O2 Câu Đốt cháy hoàn toàn 18g chất hữu A cần vừa đủ 16,8 lít O2 thu CO2 nước có tỷ lệ thể tích = 3: Xác định CTPT A? A C4H6O2 B C3H4O2 C C3H4O D C4H6O Câu Để đốt cháy hoàn toàn 4,45 g chất hữu X phải dùng hết 4,20 lít khí oxi (đktc) Sản phẩm cháy gồm có 3,15 g H2O 3,92 lít hỗn hợp khí gồm CO2 N2 (đktc) Xác định CTĐGN X A C3H9N B C3H7O2N C C2H7N D C2H5O2N Câu Từ ơgenol (trong tinh dầu hương nhu) điều chế metylơgenol (M = 178 g/mol) chất dẫn dụ côn trùng Kết phân tích nguyên tố metylơgenol cho thấy: %C = 74,16%; %H = 7,86%, lại oxi Tổng số liên kết phân tử metylơgenol là: (Cơng thức tính số liên kết pi hợp chất CxHyOz là: số liên kết pi = (2x-y+2)/2) A B C D Câu 10 Phân tích a(g) chất hữu A thu m(g) CO n(g) H2O Cho biết m = 22n/9 a = 15(m+n)/31 Xác định CTPT A Biết tỉ khối (d) A khơng khí < d