CHUYÊN đề IV đại CƯƠNG về hóa học hữu cơ

Hidrcacbon là loại hợp chất hữu cơ đơn giản nhất, trong thành phần phân tử chỉ chứa hai nguyên tố là cacbon và hidro.. - Tốc độ phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường chậm so với hợp ch

BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG

Bài 1: Phản ứng hóa học của các hợp chất hữu cơ có đặc điểm là:

A Thường xảy ra rất nhanh và cho một sản phẩm duy nhất

B Thường xảy ra chậm, không hoàn toàn, không theo một hướng nhất định

C Thường xảy ra rất nhanh, không hoàn toàn, không theo một hướng nhất định

D Thường xảy ra rất chậm, nhưng hoàn toàn, không theo một hướng xác định

Hướng dẫn giải: Đáp án: B

Bài 2: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4 hoặc 2

B Việc thay đổi thức tự các liên kết của nguyên tử trong phân tử hữu cơ sẽ làm thay đổi cấu tạo hóa học tạo ra chất mới

C Để xác định sự có mặt của nguyên tố halogen trong hợp chất hữu cơ, người ta đốt cháy hợp chất hữu cơ và cho qua dung dịch AgNO3

D Không thể định lượng trực tiếp nguyên tố oxi trong phân tử hợp chất hữu cơ

Hướng dẫn giải: Đáp án: A

Bài 3: Chất nào sau đây thuộc loại chất hữu cơ ?

A Al2C4 B CH4 C CO D Na2CO3

Bài 4: Liên kết hóa học trong phân tử chất hữu cơ chủ yếu là liên kết

A Cộng hóa trị B Ion C Kim loại D Hiđro

Bài 5: Chất nào sau đây trong phân tử có liên kết đôi ?

Bài 6: Thành phần các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ

A Nhất thiết phải có cacbon, thường có H, hay gặp O, N sau đó đến halogen, S, P,

B Gồm có C, H và các nguyên tố khác

C Bao gồm tất cả các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

D Thường có C, H hay gặp O, N, sau đó đến halogen, S, P,

Bài 7: Cho một số phát biểu về đặc điểm chung của các phân tử hợp chất hữu cơ

1 Thành phần nguyên tố chủ yếu là C và H

2 Có thể chứa nguyên tố khác như Cl, N, P, O

3 Liên kết hóa học chủ yếu là liên kết cộng hóa trị

4 Liên kết hóa học chủ yếu là liên kết ion

5 Dễ bay hơi, khó cháy

6 Phản ứng hóa học xảy ra nhanh

7 Phản ứng xảy ra theo nhiều hướng

Hướng dẫn giải: Đáp án: C

Bài 8: Cấu tạo hóa học là

A Số lượng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử

B Số lượng các nguyên tử trong phân tử

C Thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử

D Bản chất liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử

Bài 9: Công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ là

A Công thức biểu thị số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử

B Công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử

C Công thức biểu thị tỉ lệ về hóa trị của mỗi nguyên tố trong phân tử

D Công thức biểu thị tỉ lệ về khối lượng nguyên tố có trong phân tử

Khi nung hợp chất hữu cơ X với lượng dư CuO, khí CO2, hơi H2O và khí N2 thoát ra, cho thấy hợp chất chứa các nhóm chức và nguyên tố liên quan, phản ánh quá trình oxy hóa và phân hủy Kết luận chính xác nhất là hợp chất X chứa các nhóm chức hữu cơ phân hủy được khi nung, giải phóng khí CO2 và hơi H2O, đồng thời chứa nguyên tố nitrogen, sinh ra khí N2 trong quá trình phản ứng.

A X chắc chắn chứa C, H, N và có thể có hoặc không có oxi

B X là hợp chất của 3 nguyên tố C, H, N

C Chất X chắc chắn có chứa C, H, có thể có N D X là hợp chất của 4 nguyên tố C, H, N, O

Bài 11: Mục đích phân tích định tính chất hữu cơ là

A Tan trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ B Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao

C Xác định phân tử khối của chất hữu cơ

D Xác định các nguyên tố trong phân tử chất hữu cơ

Hướng dẫn giải: Đáp án: D

Bài 12: Mục đích của phân tích định lượng chất hữu cơ

A Xác định nhiệt độ sôi của chất hữu cơ

B Xác định phần trăm khối lượng các nguyên tố trong phân tử chất hữu cơ

C Xác định cấu tạo của chất hữu cơ

D Xác định các nguyên tố trong phân tử chất hữu cơ

Bài 13: Chất nào sau đây có phân tử có liên kết ba ?

Bài 14: Chất nào sau đây là hiđrocacbon ?

Bài 15: Chất nào sau đây là dẫn xuất của hiđrocacbon ?

CHỦ ĐỀ 2 DẠNG BÀI TẬP GỌI TÊN HỢP CHẤT HỮU CƠ

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Bước 1: Chọn mạch cacbon chính Đó là mạch cacbon dài nhất hoặc ít cacbon nhưng chứa nối đôi, nối ba, nhóm thế, nhóm chức, …

Bước 2: Đánh số thứ tự các nguyên tử cacbon trong mạch chính xuất phát từ phía gần nhóm chức, nối đôi, nối ba, nhóm thế, mạch nhánh

Quy tắc đánh số, theo thứ tự sau:

+) Nhóm chức → nối đôi → nối ba → mạch nhánh

+) Đối với hợp chất tạp chức thì ưu tiên lần lượt:

Bước 3: Xác định nhóm thế và vị trí của chúng trên mạch cacbon chính

+) Trước tiên gọi tên các nhóm thế và vị trí của chúng trên mạch cacbon chính, cuối cùng gọi tên hợp chất ứng với mạch cacbon chính

Chú ý: Mạch cacbon phải liên tục, không có nguyên tố khác chen vào giữa, ví dụ: CH3-CH2-O-CH(CH3)2 có 2 mạch cacbon, đều là mạch thẳng

+) Nếu có nhiều nhóm thế giống nhau thì gộp chúng lại và thêm từ đi (2), tri (3), tetra (4), penta (5), …

Theo quy ước, số chỉ vị trí nhóm thế đặt trước tên gọi của nó, giúp xác định vị trí chính xác của chứa nhóm Ngoài ra, số biểu thị vị trí nối đôi hoặc nối ba trên mạch cacbon chính được đặt ở phía sau tên gọi vật chất đó, đảm bảo rõ ràng trong việc xác định cấu trúc phân tử hóa học.

Hướng dẫn giải: a/ 4- metylpen -3-en-1-al b/ 3-metylbut-1-en c/ 4-brompen-2-en d/ 3–hidroxylbutanoic

Bài 2: a/ CHCl2 - CHCl2 b/ Cl – CH2 – CH – CH – CH3

CH3 CH3 c/ CH3 - CH2-Br d/ CH3 CH2-O-CH2CH3

Hướng dẫn giải: a/ 1, 1, 2, 2 – tetracloetan b/ 1 - clo , 2 , 3 – đimetylbutan c/ etyl bromua d/ đietyl ete

Khi biết tên gọi viết công thức cấu tạo

Căn cứ vào đuôi của tên gọi để xác định chất ứng với mạch cacbon chính ( đọc ngược)

Bài 3: a/ 1, 1, 2, 2-tetracloetan: b/ 1- clo – 2, 3- đimetylbutan: c/ 4-clo- 2, 4- đimetylpent-2-en: d/ Isopropylxiclohexan: e/ 4-metylpent-2-in

B BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG

Bài 1: Chất X có công thức CH3 – CH(CH3) – CH = CH2 Tên thay thế của X là

A 2-metylbut-3-en B 3-metylbut-1-in C 3-metylbut-1-en D 2-metylbut-3-in Hướng dẫn giải: Đáp án: C

Bài 2: Hợp chất CH3CH(OH)CH2CH2CH3 có tên gọi là

A but- 2-ol B pent- 2-ol C isopentan D pent- 4-ol

Bài 3: Hợp chất (CH3)2CHCH2C(CH3)3 có tên gọi là

Bài 4: 2-metylbutan là tên gọi của hợp chất nào sau đây:

A (CH3)2CHCH2CH3 B (CH3)2CHCH3 C CH3CHCH2CH2CH3 D CH3-C(CH3)2-CH3

Bài 5: CTCT sau có tên gọi là :

A 2,2,4-trimetyl pentan B 2,4-trimetyl petan C 2,4,4-trimetyl pentan D 2-đimetyl-4-metyl Hướng dẫn giải: Đáp án: A

Bài 6: Tên gọi của CH2=C(CH2)CH2-CH3

A 2-metylbut-1-en B 2-metylbut-2-en C 2-metylbut-1-en D 2-metylbut-2-en

Bài 7: Tên gọi 3,3-đimetylbut-1-en là của hợp chất nào:

A CH2=CH-CH(CH3)-CH3 B CH2=CH-C(CH3)2-CH3

C CH2=C(CH3)-CH(CH3)-CH3 D CH2=CH2-C(CH3)2-CH3

Bài 8: Tên gọi của CH3 – C ≡ C - CH2 - CH3 là

A 2- metyl- but- 2in B Pent-3-in C But-2-in D Pent-2-in Hướng dẫn giải: Đáp án: D

CHỦ ĐỀ 3 CÁC VIẾT ĐỒNG PHÂN CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ

- Xác định độ bất bão hòa của phân tử hợp chất hữu cơ qua công thức:

Xét CTPT của hợp chất hữu cơ có dạng: CxHyOzNtClu Độ bất bão hòa:

Biết Δ = số π + số vòng từ đó xác định được dạng công thức của hợp chất

Bài 1: Hợp chất X có CTPT C4H8 Xác định các đông phân cấu tạo của X

Ta có: Δ = (2.4+2-8)/2= 1 ⇒ có 1 lk π hoặc 1 vòng ⇒ có 2 dạng mạch cacbon:

- Mạch hở có 1 liên kết đôi trong phân tử

+ Mạch chính 4C: C-C-C-C viết được 2 TH đồng phân vị trí nối đôi:

CH2 = CH-CH2 –CH3 và CH3 - CH=CH –CH3

- Mạch vòng và chỉ có liên kết đơn

Bài 2: Tổng số liên kết π và vòng ứng với công thức C5H11O2ClN2 là

Hướng dẫn giải: Độ bất bão hòa Δ = (5.2-11+2-1+1.2)/2 =1

Nên phân tử có 1 nối đôi hoặc 1 vòng

Bài 3: Số công thức tạo mạch hở có thể có ứng với công thức phân tử C4H8 là

Bài 4: Số công thức tạo mạch có thể có ứng với công thức phân tử C5H10 là

Bài 5: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C3H7Cl là

Bài 6: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C4H10O là

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – OH ;

CH3 – CH2 – CH(OH) - CH3;

CH3 – O – CH2 – CH2 – CH3; CH3 – O – CH(CH3)2

Bài 1: Số công thức cấu tạo mạch hở có thể có ứng với các công thức phân tử C4H10 là

Bài 2: Số đồng phân mạch hở có thể có ứng với các công thức phân tử C4H9Cl là

Bài 3: Số đồng phân mạch hở có thể có ứng với các công thức phân tử C3H6Cl2 là

Bài 4: Số công thức cấu tạo mạch hở có thể có ứng với các công thức phân tử C3H8O là

CH3 – CH2 – CH2 – OH; CH3 – CH(OH) – CH3; CH3 – O – CH2 – CH3

Bài 5: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C2H7N là

CH3 – CH2 – NH2; CH3 – NH – CH3

Bài 6: Số công thức cấu tạo mạch hở có thể có ứng với các công thức phân tử C2H4O là

Bài 7: Vitamin A có công thức phân tử là C20H30O, có chứa 1 vòng 6 cạnh và không có chứa liên kết ba Số liên kết đôi trong phân tử vitamin A là

Lycopene có công thức phân tử là C40H56, là chất tạo màu đỏ đặc trưng trong quả cà chua Với cấu tạo mạch hở, lycopene chỉ chứa các liên kết đôi và liên kết đơn, giúp tạo nên đặc điểm phân tử độc đáo Trong phân tử lycopene, số liên kết đôi đóng vai trò quan trọng, góp phần vào đặc tính chống oxy hóa và màu sắc tự nhiên của quả cà chua, đồng thời nâng cao giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.

Hướng dẫn giải: Đáp án: A k = (2+2.40-56)/2 = 13

CHỦ ĐỀ 4 XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC HỢP CHẤT HỮU CƠ

Xét chất hữu cơ CxHyOz a Dựa vào % khối lượng của cac nguyên tố

Bước 2: Tính số nguyên tử của mỗi nguyên tố CxHyOzNt

- Áp dụng công thức : suy ra từng giá trị : x, y, z, t

- Tính tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố

- Khi đề cho % các nguyên tố áp dụng : suy ra : x, y, z, t

Bước 3: Tính n, suy ra CTPT

*Gợi ý: Tỷ lệ số nguyên tử các nguyên tố phải là tỷ lệ nguyên và tối giản

- Chỉ số CTĐGN có thể tìm từ:

+ Điều kiện hoá trị b Theo phương trình phản ứng cháy

Bước 2 Viết phương trình phản ứng cháy

Bước 4 Sau khi biết được x, y, t và M ta suy ra z

Trong bài tập phân tích hợp chất hữu cơ A, thành phần phần trăm theo khối lượng cho biết hợp chất gồm 70,97% C, 10,15% H và phần còn lại là O, với khối lượng mol phân tử là 340 g/mol Để xác định công thức phân tử của A, ta có thể áp dụng hai phương pháp: một là sử dụng công thức đơn giản nhất, tính toán tỷ lệ nguyên tố dựa trên phần trăm và khối lượng mol; hai là không dựa vào công thức đơn giản nhất, mà đi từ số mol của từng nguyên tố để tìm ra công thức phân tử chính xác Cả hai cách đều giúp ta xác định rõ công thức phân tử của hợp chất A một cách chính xác, phù hợp với các quy chuẩn của phân tích hợp chất hữu cơ.

Hướng dẫn giải: a) Qua CTĐGN:

%mO= 100 - ( 70,97 + 10,15) = 18,88 % Đặt CTPT của hợp chất là CxHyOz x : y : z = 5 : 9 : 1 → Vậy CTĐGN là C5H9O ta có : ( C5H9O )n = 340

Vậy CTPT hợp chất là C20H36O4 b) Từ %C và %H %O = 18,88% Đặt CTPT của hợp chất là CxHyOz , MA = 340 x = 20 , y = 36 , z = 4

Vậy CTPT hợp chất là C20H36O4

Dưới đây là đoạn tóm tắt và các câu quan trọng chứa ý nghĩa của bài viết, được tối ưu hóa theo quy tắc SEO:Trong bài tập phân tích hợp chất hữu cơ X gồm C, H, N, từ 0,45 gam X sinh ra 0,88 gam CO2, cho thấy tỷ lệ carbon trong hợp chất Khi xử lý 0,45 gam X để chuyển toàn bộ nitơ thành NH3, sau đó phản ứng với dung dịch H2SO4 0,4M, tạo thành dung dịch Y cần trung hòa bằng 70 ml NaOH 1M, cung cấp dữ liệu về lượng axit dư Công thức phân tử của hợp chất X được xác định dựa trên khối lượng mol của khí đo được là 2,009 gam/lít ở điều kiện tiêu chuẩn Đây là bài phân tích hợp chất hữu cơ giúp xác định cấu trúc phân tử chính xác dựa trên các phản ứng phân tích và phương pháp hóa học thực nghiệm.

Hướng dẫn giải: nCO2 = 0,88/44 = 0,03 mol; nH2SO4 = 0,04 mol; nNaOH = 0,07 mol

2nH2SO4 = nNaOH + nNH3⇒ nNH3 = 0,01 mol

MX = 2,009.22,4 = 45 Đặt CTPT của X là CxHyNz

Bài 3 mô tả qu trình đốt cháy hoàn toàn 3,61g chất hữu cơ X, tạo ra hỗn hợp khí gồm CO₂, H₂O và HCl Khi dẫn khí này qua dung dịch AgNO₃/HNO₃ ở nhiệt độ thấp, xuất hiện 2,87g kết tủa bạc chloride và bình chứa tăng 2,17g, cho thấy chỉ có H₂O và HCl bị hấp thụ Hỗn hợp khí thoát ra sau đó được dẫn vào dung dịch Ba(OH)₂ 1M, phản ứng tạo ra 15,76g kết tủa Y, sau khi lọc bỏ Y, dung dịch sôi lại sinh ra kết tủa mới, phản ánh thành phần nguyên tố của hợp chất X Từ các dữ liệu này, cần tính khối lượng các nguyên tố trong hợp chất và xác định công thức phân tử của X, trong đó khối lượng phân tử của X nhỏ hơn 200.

Hướng dẫn giải: a nCl = nHCl = nAgCl = 2,87/143,5 = 0,02 mol

Khối lượng Cl trong X: mCl = 0,02.35,5 = 0,71 gam

Khối lượng bình tăng là khối lượng của HCl và H2O: mHCl + mH2O = 2,17 ⇒ mH2O = 2,17 – 0,02.36,5 = 1,44 gam

Khối lượng H trong X là: mH = 1,44.2/18 = 0,16 gam

Dẫn khí thoát ra vào dung dịch Ba(OH)2 thu được kết tủa Y, lọc bỏ Y, lấy dung dịch đem sôi lại có kết tủa nữa

⇒ tạo 2 loại muối là BaCO3 và Ba(HCO3)2 nBaCO3 = 15,76/197 = 0,08 mol; nBa(OH)2 = 0,1 mol ⇒ nBa(HCO3)2 = 0,1 – 0,08 = 0,02 mol

Số mol CO2 là: nCO2 = 0,08 + 0,02.2 = 0,12 mol ⇒ mC = 0,12.12 = 1,44 gam

Khối lượng O trong X là: mO = 3,61 – 1,44 – 0,16 – 0,71 = 1,3 gam b Đặt CTPT của hợp chất là CxHyOzClt

CTĐGN (C6H8O4Cl)n Vì MX < 200 ⇒ CTPT của X là: C6H8O4Cl

Trong bài tập này, ta cần xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ X dựa trên dữ liệu phản ứng cháy và các phản ứng sau đó Khi đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất X chứa C, H, O, sản phẩm khí cháy qua bình (1) chứa dung dịch H2SO4 đặc khiến khối lượng bình tăng 3,6 gam, chứng tỏ có khí CO2 và H2O được hấp thụ Thời gian tiếp theo, khí cháy đi qua bình (2) chứa dung dịch Ca(OH)2 dư tạo ra 20 gam kết tủa CaCO3, phản ánh lượng CO2 có trong khí cháy Tỉ khối của X so với hiđro là 30, giúp xác định tỷ lệ nguyên tố Dựa vào dữ liệu này, phân tích lượng khí CO2, H2O và tỉ lệ nguyên tố, ta xác định công thức phân tử của X, là CxHyOz, phù hợp với các số liệu thu được.

Hướng dẫn giải: Đặt CTPT của X là CxHyOz

MX = 30.2 = 60 ; nCO2 = nCaCO3 = 20/100 = 0,2 mol; nH2O = 3,6/18 = 0,2 mol nX = 6/60 = 0,1 mol

Bài 1: Hợp chất X có CTĐGN là CH3O CTPT nào sau đây ứng với X ?

Bài 2: Hợp chất X có công thức đơn giản nhất là CH2O tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 30 Công thức phân tử của X là

CTPT của X là (CHO)n hay CnH2nOn

Bài 3: Hợp chất X có %C = 54,54% ; %H = 9,1%, còn lại là oxi Khối lượng phân tử của X bằng 88 CTPT của

CTPT là CxHyOz; ta có x : y : z = 2 : 4 : 1 ⇒ CTĐGN (C2H4O)n = 88 ⇒ n = 2 Vậy CTPT của X là C4H8O2

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hợp chất hữu cơ X ( C, H, O ) Thu được 6,72 lít CO2 (đktc) và 5,4 gam

H2O Khi hóa hơi 1,85 gam X, thu được thể tích bằng với thể tích của 0,7 gam N2 cùng nhiệt độ,áp suất Xác định công thức phân tử của X

Hướng dẫn giải: Đáp án: B Đặt CTPT của X là CxHyOz nX = nN2 = 0,7/28 = 0,025 mol ⇒ MX = 1,85/0,025 = 74 nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol ⇒ nH2O = 3,6/18 = 0,2 mol; nX = 7,4/74 = 0,1 mol

Bài 5: Đốt cháy 200 ml hơi một hợp chất hữu cơ X chứa C, H, O trong 900 ml O2, thể tích hỗn hợp khí thu được là 1,3 lít Sau khi ngưng tụ hơi nước chỉ còn 700 ml Tiếp theo cho qua dung dịch KOH dư chỉ còn 100 ml khí bay ra Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất CTPT của Y là:

CTPT của X có dạng CxHyOz ; VH2O = 600 ml; VCO2 = 600 ml ; VO2 dư = 100 ml ⇒ VO2 pu = 800 ml

Ta có x : y : z = 3 : 6 : 1 ⇒ CTPT của X là C3H6O

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ X thu được 4,4 gam CO2 và 1,8 gam H2O Biết tỉ khối của X so với He (MHe = 4) là 7,5 CTPT của X là:

CTPT của X có dạng CxHyOz ; mO = 3 - (0,1.12 + 0,1.2) = 1,6 gam x : y : z = 0,1 : 0,2 : 0,1 = 1 : 2 : 1 ⇒ CTĐGN: (CH2O)n ; MX = 30 ⇒ CTPT của X là CH2O

Trong bài 7, hợp chất hữu cơ X chứa các nguyên tố C, H, O, N có công thức phân tử phù hợp với công thức đơn giản nhất Khi đốt cháy hoàn toàn 7,5 gam X, thu được 4,48 lít CO2, 1,12 lít N2 (đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn) và 4,5 gam H2O Dựa trên dữ liệu này, ta có thể xác định số nguyên tử hiđro trong một phân tử X, góp phần tìm ra công thức cấu tạo chính xác của hợp chất hữu cơ X.

Hướng dẫn giải: Đáp án: C Đặt CTPT của X là CxHyOzNt nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol; nH2O = 4,5/18 = 0,25 mol; nN2 = 1,12/22,4 = 0,05 mol nC = nCO2 = 0,2 mol; nH = 2nH2O = 0,5 mol; nN = 2nN2 = 0,1 mol

⇒ Công thức đơn giản nhất là C2H5O2N ⇒ CTPT là C2H5O2N

Phân tích nguyên tố của hợp chất X cho thấy tỷ lệ phần trăm của C là 54,54% và H là 9,09%, phần còn lại là oxy Tỉ khối hơi của X so với CO2 bằng 2, giúp xác định công thức phân tử của X Dựa trên các số liệu này, công thức phân tử của hợp chất X có thể được xác định rõ ràng, góp phần hiểu rõ thành phần hóa học của nó.

MX = 2.44 = 88 Đặt CTPT của X là CxHyOz

Bài 9 yêu cầu đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất hữu cơ X chứa C, H, O, và xác định công thức phân tử X dựa trên các phản ứng sau Sau phản ứng cháy, sản phẩm đi qua bình chứa dung dịch H₂SO₄ đặc làm tăng khối lượng bình 1 là 1,8 gam, còn bình chứa dung dịch KOH dư tăng khối lượng 6,6 gam Tỉ khối của X đối với hiđro là 44, giúp xác định thành phần nguyên tố trong hợp chất Dựa vào số liệu, ta có thể tính được tỷ lệ C, H, O trong phân tử X và từ đó xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ này.

Hướng dẫn giải: Đáp án: D Đặt CTPT của X là CxHyOz

MX = 44.2 = 88 ; nCO2 = 6,6/44 = 0,15 mol; nH2O = 1,8/18 = 0,1 mol nX = 4,4/88 = 0,05 mol

CHỦ ĐỀ 5 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT HỮU CƠ

Cho hợp chất hữu cơ có công thức CxHyOzNt khối lượng a gam

- Áp dụng các công thức tính sau:

Bài 1 đề bài yêu cầu xác định thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ A, dựa trên phản ứng oxi hóa hoàn toàn 0,6 gam A sản sinh 0,672 lít khí CO2 và 0,72 gam H2O Từ dữ liệu này, ta có thể tính số mol CO2 và H2O sinh ra để xác định tỷ lệ nguyên tử trong phân tử A, từ đó suy ra thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố C, H trong hợp chất Phản ứng oxi hóa hoàn toàn giúp liên hệ giữa lượng nguyên tố trong hợp chất và sản phẩm tạo thành, qua đó giúp xác định thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố trong phân tử A một cách chính xác theo phương pháp tính toán lượng mol.

Oxi hóa A thu được CO2 và H2O ⇒ hợp chất A có C, H có thể có O nCO2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol; nH2O = 0,72/18 = 0,04 mol

⇒ nC = nCO2 = 0,03 mol; nH = 2nH2O = 0,08 mol;

Trong bài toán này, ta cần xác định phần trăm khối lượng oxi trong hợp chất hữu cơ X khi đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hợp chất chứa C, H, O Quá trình dẫn sản phẩm khí qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc giúp hấp thụ các khí gây phản ứng, còn bình (2) chứa dung dịch Ca(OH)2 dư để tạo kết tủa CaCO3 từ khí CO2 thoát ra Sau phản ứng, khối lượng bình (1) tăng 5,4 gam, cho thấy lượng khí hấp thụ Kết quả cuối cùng, có 30 gam kết tủa CaCO3 trong bình (2) Từ các số liệu này, ta tính toán phần trăm khối lượng oxi trong hợp chất X, dựa trên tỷ lệ phản ứng và khối lượng kết tủa, giúp xác định thành phần % oxi trong hợp chất hữu cơ ban đầu.

Hướng dẫn giải: nCO2 = nCaCO3 0/100 = 0,3 mol; nH2O = 5,4/18 = 0,3 mol mX = mC + mH + mO = 12nCO2 + 2nH2O + mO

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ X ( C, H, O ) Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch

Sau thí nghiệm, lượng kết tủa thu được là 10 gam, chứng tỏ Ca(OH)₂ dư còn lại trong dung dịch sau phản ứng Khối lượng dung dịch giảm 3,8 gam so với ban đầu cho thấy phần Ca(OH)₂ đã phản ứng hoặc kết tủa đã hình thành Thành phần phần trăm khối lượng oxi trong X được tính dựa trên các số liệu thu thập, giúp xác định chính xác tỷ lệ oxi trong hợp chất này.

Hướng dẫn giải: nCO2 = nCaCO3 = 10/100 = 0,1 mol mgiảm = mCaCO3 - (mCO2 + mH2O) = 3,8g mCO2 + mH2O = 10-3,8 = 6,2g mH2O = 6,2 – 0,1.44 = 1,8 (gam) ⇒ nH2O = 1,8/18 = 0,1 mol mX = mC + mH + mO = 12nCO2 + 2nH2O + mO

Trong Bài 4, chúng ta thực hiện đốt cháy hoàn toàn 4 gam hợp chất hiđrocacbon X và hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 Sau thí nghiệm, thu được 25 gam kết tủa và nhận thấy khối lượng dung dịch giảm 8,2 gam so với ban đầu, cho thấy phản ứng đã diễn ra hoàn chỉnh Dựa trên các dữ liệu này, có thể tính thành phần phần trăm khối lượng cacbon trong X, giúp xác định tỷ lệ của nguyên tố cacbon trong hợp chất hiđrocacbon ban đầu.

Hướng dẫn giải: mgiảm = mCaCO3 - (mCO2 + mH2O) = 8,2g mCO2 + mH2O = 25-8,2 = 16,8g

44nCO2 + 18nH2O = 16,8 (1) mX = mC + mH = 12nCO2 + 2nH2O = 4 (2)

Từ (1), (2) ⇒ nCO2 = 0,3 mol; nH2O = 0,2 mol ⇒

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	421,23 KB