HỌC247 xin giới thiệu đến các em Chuyên đề ôn tập công thức hợp chất hữu cơ và thiết lập công thức phân tử môn Hóa học 11 năm 2021. Tài liệu được biên soạn nhằm giúp các em tự luyện tập với các câu hỏi lý thuyết đa dạng, ôn tập lại các kiến thức cần nắm một cách hiệu quả, chuẩn bị thật tốt cho các kỳ thi sắp tới. Mời các em cùng tham khảo.
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. CÔNG THỨC HỢP CHẤT HỮU CƠ
1. Công thức tổng quát là công thức cho biết hợp chất hữu cơ chứa nguyên tử của những nguyên tố nào.
CxHyOzNt (trong đó: x, y, z, t là ẩn số)
2. Công thức đơn giản nhất là công thức cho biết tỷ lệ tối giản số nguyên tử mỗi nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.
(CxHyOzNt)n
Ví dụ: Công thức đơn giản của hchc: (CH2O)n
3. Công thức phân tử là công thức cho biết số nguyên tử mỗi nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ.
Ví dụ: Công thức phân tử của axit axetic: C2H4O2
4. Công thức cấu tạo là công thức cho biết thứ tự liên kết và kiểu liên kết giữa các nguyên tử trong hợp chất hữu cơ.
Ví dụ: Công thức phân tử C2H4O2 có công thức cấu tạo là
CH3-COOH và HCOO-CH3
II. LẬP CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT
1. Nguyên tắc
Lập công thức đơn giản nhất cho chất hữu cơ CxHyOz là tìm tỉ lệ nguyên tối giản x : y : z.
2. Các phương pháp
a. Dựa vào % khối lượng
x : y : z = %mC/12 : %mH/1 : %mO/16
b. Dựa vào phản ứng cháy
x : y : z = nC : nH : nO
Trong đó:
nC = nCO2
nH = 2.nH2O
nO = (mchất hữu cơ - mC - mH)/16
III. LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CHẤT HỮU CƠ
1. Cách tìm phân tử khối của chất hữu cơ
Phân tử khối của chất hữu cơ thường được tính theo một số cách sau:
- Dựa vào khối lượng và số mol: M = m/n
- Dựa vào tỉ khối: dA/B = MA/MB → MA = dA/B . MA/MB
- Dựa vào tỉ lệ thể tích (trong cùng điều kiện): VA = VB → nA = nB
2. Các cách lập công thức phân tử
a. Dựa vào % khối lượng
12x : %mC = y : %mH = 16z : %mO = M/100
b. Dựa vào công thức đơn giản nhất
- Nếu biết phân tử khối (M) của chất hữu cơ:
CTPT = (CTĐGN)n → n = M/MCTĐGN
- Nếu không biết phân tử khối của chất thì phải biện luận dựa theo điều kiện tồn tại chất hữu cơ:
+ Tổng số nguyên tử có hoá trị lẻ (H, Cl, N) là số chẵn.
+ Số nguyên tử (H + halogen) ≤ 2C + 2 + N
c. Dựa vào phản ứng cháy
Viết phương trình phản ứng cháy và tính theo phương trình. Theo cách này số nguyên tử O trong hợp chất hữu cơ thường được tính sau cùng theo công thức:
z = (M - 12C - H)/16
* Lưu ý:
+ Tìm M theo: hoặc theo tỷ khối
+ Phản ứng cháy: CxHyOz + (x + y/4) O2 → xCO2 + y/2 H2O
+ Sản phẩm cháy của hợp chất hữu cơ (CO2, H2O, ..) được hấp thu vào các bình:
Các chất hút nước là H2SO4 đặc, P2O5, các muối khan, dung dịch bất kì (do hơi nước gặp lạnh sẽ ngưng tụ) → khối lượng bình tăng là khối lượng nước;
Các bình hấp thu CO2 thường là dung dịch hidroxit kim loại kiềm, kiềm thổ → khối lượng bình tăng là khối lượng CO2 (Xem thêm CO2 tác dụng với dung dịch kiềm).
Thường gặp trường hợp bài toán cho hỗn hợp sản phẩm cháy (CO2 và H2O) vào bình đựng nước vôi trong hoặc 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)
B. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Xác định CTPT của một chất A có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố như sau
mC: mH : mN: mS = 3 : 1 : 7 : 8 biết trong phân từ A có 1 nguyên tử S.
Hướng dẫn giải
Gọi CTPT của A có dạng CxHyNtSr ta có :
x : y : t : r = 3/12 : 1/1 : 7/14 : 8/32 = 0.25 : 1 : 0.5 : 0.25 = 1 : 4 : 2: 1 (thường chia cho số nhỏ nhất 0.25 )
→ Công thức dơn giản nhất : (CH4N2S)n vì theo đề CTPT của A chỉ chưa 1 S nên CTPT A là CH4N2S
Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn a g một chất hữu cơ chứa C , H , Cl thu được 0,22g CO2 , 0,09g H2O. Khi phân tích ag hợp chất trên có mặt AgNO3 thì thu được 1,435g AgCl . Xác định CTPT biết tỉ khối hơi của hợp chất so với NH3 là 5.
Hướng dẫn giải
Gọi CTPT chất A là CxHyClv ( ko có oxy ).
Theo bảo toàn nguyên tố thì :
nC = nCO2 = 0.22/44 = 0.005 mol
nH2 = nH2O = 0.09/18*2 = 0.01 mol
nAgCl = nCl =0.01 mol ( ở đây tôi lập tỉ lệ theo số mol cho nhanh các bạn có thể lập theo khối lượng
=> x : y : v = 0.005 : 0.01 : 0.01 = 1:2:2 à CT đơn giản nhất : (CH2Cl2)n .
Ta có MA = 5.17 = 85 → n = 1
Vậy CTPT chất A là : CH2Cl2
Ví dụ 3 : Đốt cháy hoàn toàn a g chất A cần dùng 0,15 mol oxi , thu được 2,24 lít CO2 (đkc) và 2,7g H2O. Xác định CTPT A.
Hướng dẫn giải
Gọi CTPT chất A là CxHyOz ( có thể có O hoặc không).
Để xác định CTPT A ta phải tính bằng cách:
mA + mO = mCO2 + mH2O
→ mA = mCO2 + mH2O – mO
→ 2,24/22,4.44 + 2.7 – 0,15.32 = 2,3 g
Ta có mC = 2,24/22,4.12 = 1,2 g ;
mH = 2,7/18.2 = 0,3 g
→ mO = 2,3 - 1,2 – 0,3 = 0,8 g
=> x : y : z = 1,2/12 : 0,3/1 : 0,8/16 = 2:6:1
→ CT đơn giản A : C2H6O
C. LUYỆN TẬP
Câu 1. Đốt cháy hoàn toàn m(g) chất hữu cơ A chứa C, H, O khối lượng sản phẩm cháy là p(g). Cho toàn bộ sản phẩm này qua dung dịch nước vôi trong có dư thì sau cùng thu được t gam kết tủa, biết p = 0,71t và t = (m+p)/1,02. Xác định CTPT của A?
A. C2H6O2
B. C2H6O
C. C3H8O3
D. C3H8O
Câu 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X cần vừa đủ 0,616 lít O2. Sau thí nghiệm thu được hỗn hợp sản phẩm Y gồm: CO2, N2 và hơi H2O. Làm lạnh để ngưng tụ hơi H2O chỉ còn 0,56 lít hỗn hợp khí Z (có tỉ khối hơi với H2 là 20,4). Xác định công thức phân tử X. Biết thể tích các khí đều đo ở đktc.
A. C2H5ON
B. C2H5O2N
C. C2H7ON
D. C2H7O2N
Câu 3. Đốt cháy hoàn toàn 1,12g chất hữu cơ A, rồi cho hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy trong dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình chứa tăng 3,36g. Biết rằng số mol CO2 gấp 1,5 lần số mol của nước. CTPT của A là: (biết A có 1 nguyên tử oxi trong phân tử):
A. C3H8O
B. CH2O
C. C4H10O
D. C3H4O
Câu 4. Khi phân tích a(g) chất hữu cơ A chứa C, H, O thấy tổng khối lượng 2 nguyên tố cacbon và hiđro là 0,46g. Nếu đốt cháy hoàn toàn a(g) chất A cần vừa đủ 0,896 lít O2 (ở đktc). Cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình chứa dung dịch NaOH dư, thấy chúng bị hấp thụ hoàn toàn và khối lượng bình chứa tăng thêm 1,9g. Công thức phân tử của A là :
A. C6H6O2
B. C6H6O
C. C7H8O
D. C7H8O2
Câu 5. Đốt cháy 0,45g chất hữu cơ A rồi cho toàn bộ sản phẩm qua bình đựng nước vôi trong dư thì có 112 cm3 N2 (đkc) thoát ra khỏi bình, khối lượng bình tăng 1,51g và có 2g kết tủa trắng.Công thức phân tử của A là :
A. C4H14N2
B. C2H7N
C. C2H5N
D. Không xác định được
Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 1,48g chất hữu cơ A dùng 2,016 lít oxi (đktc) thì thu được hỗn hợp khí có thành phần như sau: VCO2 = 3VO2 và mCO2 = 2,444mH2O. Tìm công thức phân tử của A biết khi hoá hơi 1,85g A chiếm thể tích bằng thể tích của 0,8g oxi ở cùng điều kiện.
A. C4H10O
B. C2H2O3
C.C3H6O2
D. C2H4O2
Câu 7. Đốt cháy hoàn toàn 18g chất hữu cơ A cần vừa đủ 16,8 lít O2 thu được CO2 và hơi nước có tỷ lệ thể tích = 3: 2. Xác định CTPT của A?.
A. C4H6O2
B. C3H4O2
C. C3H4O
D. C4H6O
Câu 8. Để đốt cháy hoàn toàn 4,45 g chất hữu cơ X phải dùng hết 4,20 lít khí oxi (đktc). Sản phẩm cháy gồm có 3,15 g H2O và 3,92 lít hỗn hợp khí gồm CO2 và N2 (đktc). Xác định CTĐGN của X.
A. C3H9N
B. C3H7O2N
C. C2H7N
D. C2H5O2N
Câu 9. Từ ơgenol (trong tinh dầu hương nhu) điều chế được metylơgenol (M = 178 g/mol) là chất dẫn dụ côn trùng. Kết quả phân tích nguyên tố của metylơgenol cho thấy: %C = 74,16%; %H = 7,86%, còn lại là oxi. Tổng số liên kết trong phân tử metylơgenol là: (Công thức tính số liên kết pi của hợp chất CxHyOz là: số liên kết pi = (2x-y+2)/2).
A. 5
B. 4
C. 6
D. 3
Câu 10. Phân tích a(g) chất hữu cơ A thu được m(g) CO2 và n(g) H2O. Cho biết m = 22n/9 và a = 15(m+n)/31. Xác định CTPT của A. Biết tỉ khối hơi (d) của A đối với không khí thì 2 < d <3.
A. C3H6O
B. C3H6O2
C. C2H4O2
D. C2H4O
Câu 11. Trong một bình kín chứa hơi chất hữu cơ X (có dạng CnH2nO2) mạch hở và O2 (số mol O2 gấp đôi số mol cần cho phản ứng cháy) ở 139,9oC, áp suất trong bình là 0,8 atm. Đốt cháy hoàn toàn X, sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu, áp suất trong bình lúc này là 0,95 at. X có công thức phân tử là
A. C4H8O2.
B. C3H6O2.
C. CH2O2.
D. C2H4O2.
Câu 12. Đốt cháy hoàn toàn 0,12 mol chất hữu cơ A mạch hở cần dùng 10,08 lít O2 (đktc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (gồm CO2, H2O và N2) qua bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư, thấy khối lượng bình tăng 23,4g và có 70,92g kết tủa. Khí thoát ra khỏi bình có thể tích 1,344 lít (đktc). Công thức phân tử của A là
A. C2H5O2N.
B. C3H5O2N.
C. C3H7O2N.
D. C2H7O2N.
Câu 13. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một axit cacboxylic no 2 lần thu được 1,2 mol CO2. Công thức phân tử của axit đó là
A. C6H14O4.
B. C6H12O4.
C. C6H10O4.
D. C6H8O4.
Câu 14. Một hợp chất hữu cơ Y khi đốt cháy thu được CO2 và H2O có số mol bằng nhau; đồng thời lượng oxi cần dùng bằng 4 lần số mol của Y. Công thức phân tử của Y là
A. C2H6O.
B. C4H8O.
C. C3H6O.
D. C3H6O2.
Câu 15. Hãy thiết lập công thức đơn giản nhất từ các số liệu phân tích sau:
a) %C = 70,94%, %H = 6,40%, %N = 6,90%, còn lại là oxi.
b) %C = 65,92%, %H = 7,75%, còn lại là oxi.
{-- xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về --}
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Chuyên đề ôn tập công thức hợp chất hữu cơ và thiết lập công thức phân tử môn Hóa học 11 năm 2021 Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số nội dung cùng chuyên mục tại đây:
- Củng cố kiến thức chương Hidrocacbon không no, hidrocacbon thơm
- Bộ 8 đề kiểm tra 1 tiết Chương Hidrocacbon không no Hóa 11 - Trường THPT Nguyễn Trường Tộ
Hy vọng đề thi này sẽ giúp các em học sinh lớp 11 ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới.
