Chuyên đề ôn tập công thức hợp chất hữu cơ và thiết lập công thức phân tử môn Hóa học 11 năm 2021

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. 

C_xH_yO_zN_t     (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. 

(C_xH_yO_zN_t)_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 C_xH_yO_z là tìm tỉ lệ nguyên tối giản x : y : z.

2. Các phương pháp

a. Dựa vào % khối lượng

x : y : z = %m_C/12 : %m_H/1 : %m_O/16

b. Dựa vào phản ứng cháy

x : y : z = n_C : n_H : n_O

Trong đó:

n_C = n_CO2

n_H = 2.n_H2O

n_O = (m_{chất hữu cơ} - m_C - m_H)/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: d_A/B = M_A/M_B → MA = d_A/B . M_A/M_B 

 - Dựa vào tỉ lệ thể tích (trong cùng điều kiện): V_A = V_B → n_A = n_B

2. Các cách lập công thức phân tử

a. Dựa vào % khối lượng

12x : %m_C = y : %m_H = 16z : %m_O = 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/M_CTĐGN

- 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: C_xH_yO_z  + (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 → m_dd­ = (mCO₂ + mH₂O) – m_MCO3¯

Khi nói khối lượng dung dịch giảm → m_dd = m_MCO3¯- (mCO₂ + mH₂O)

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 C_xH_yN_tS_r 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 C_xH_yCl_v ( ko có oxy ).

Theo bảo toàn nguyên tố thì :            

n_C = n_CO2 = 0.22/44 = 0.005 mol

n_H2 = n_H2O = 0.09/18*2 = 0.01 mol

n_AgCl = n_Cl  =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 M_A = 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 C_xH_yO_z ( có thể có O hoặc không). 

Để xác định CTPT A ta phải tính bằng cách:

    m_A  + m_O = m_CO2 + m_H2O 

→  m_A = m_CO2 + m_H2O – m_O  

→  2,24/22,4.44 + 2.7 – 0,15.32 = 2,3 g

Ta có m_C = 2,24/22,4.12 = 1,2 g ;

 m_H = 2,7/18.2 = 0,3 g

  → m_O  = 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

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: V_CO2 = 3V_O2 và m_CO2 = 2,444m_H2O. 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 C_nH_2nO₂) mạch hở và O₂ (số mol O₂ gấp đôi số mol cần cho phản ứng cháy) ở 139,9^oC, 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 Chúng tôi 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.