Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ A cần 2,24 lít khí oxiđktc rồi dẫn toàn bợ sản phẩm cháy gồm CO2, H2O vào bình đựng dd CaOH2 dư thấy khối lượng bình tăng 4,2g đồng thời xuất hiện 7
Trang 1XÁC ĐỊNH CTPT HCHC KHI CHO KHỐI LƯỢNG CÁC CHẤT TRONG SẢN PHẨM CHÁY
Dạng 1: Sản phẩm cháy thu được cho tác dụng theo sơ đồ dưới đây
Với bình 1: H2SO4 đ Bình 2: dd Ca(OH)2 dư
Chất A O t2 ,0
Khi đó: + Khối lượng bình 1 tăng = mH2O
+ Khối lượng bình 2 tăng = mCO2
Có thể thay H2SO4 đ ở bình 1 bằng các chất hút nước khác như P2O5, CuSO4 khan, Ca(OH)2
dư ở bình 2 bằng các chất hấp thụ CO2 khác như dd Ba(OH)2,NaOH, KOH
Dạng 2: Sản phẩm cháy thu được cho tác dụng theo sơ đồ dưới đây
Bình Ca(OH)2 dư
Chất A O t2 ,0
Khi đó: + Khối lượng bình tăng ∆m(g) = mCO2+ mH2O
Có pư: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Nên m = mCaCO3, suy ra: nCO2= nCaCO3
* Nếu khối lượng dd sau pư giảm = mCaCO3- ( mCO2 + mH2O)
* Nếu khối lượng dd sau pư tăng = ( mCO2 + mH2O) - mCaCO3
VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1. Oxi hóa hoàn toàn 4,92mg hợp chất hữu cơ A chứa C, H, N, O và cho sản phẩm lần lượt
qua bình(I) chứa H2SO4 đậm đặc, bình(II) chứa KOH, thì thấy khối lượng bình (I) tắng1,81mg,
bình (II) tăng thêm 10,56mg. Ở thí nghiệm khác khi nung 6,15mg A với CuO thì được
0,55ml(đktc) khí nitơ. Hãy xác định % các nguyên tố trong A.(Đs: %H=4,08%; %C= 58,54%;
%N= 11,18%)
Lời giải Bình 1 tăng chính là khối lượng nước % 1,81 * 2 *100% 4, 09%
18* 4, 92
m H
m
Bình 2 tăng chính là khối lượng CO 2 : % 10, 56 *12*100% 58, 54%
44 * 4, 92
m C
m
4,92 mg - x mg N2 6,15 mg -(0,55*28)/22,4 N2
%O = 100% - (%C +%H+%O) = 26,19%
0.55
4,92
m N
m
CO2
CO2
H2O
Trang 2Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,6574g một chất hữu cơ A thu được CO2 và H2O. Dẫn toàn bộ sản
phẩm cháy lần lượt qua bình (1) đựng H2SO4 đ và bình (2) đựng dd KOH đ, thấy khối lượng
bình (1) tăng 0,7995g , bình (2) tăng 1,564g. Xác định % các nguyên tố trong A,( kq: %C =
64,83%, %H = 13,5%)
Lời giải
- Bình 1 tăng chính là khối lượng nước sinh ra: %H = 0, 7995* 2 *100% 13, 51%
0, 6574 *18
- Bình 2 tăng chính là khối lượng CO 2 sinh ra:
%O = 100% - (%C +%H) = 21,61%
Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ A cần 2,24 lít khí oxi(đktc) rồi dẫn toàn bợ sản
phẩm cháy gồm (CO2, H2O) vào bình đựng dd Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 4,2g đồng
thời xuất hiện 7,5g kết tủa. Tính m và % các nguyên tố trong A( kq: m = 1g; %C = 90%, %H =
10%)
Lời giải Sản phẩm cháy của A gồm CO 2 và H 2 O
Bình tăng 4,2 gam
2 2 4, 2
CO H O
- Khối lượng oxi tham gia phản ứng
2
O
2, 24
22, 4
* Áp dụng ĐLBTKL
O ( )
*
2
7, 5 0.075 100
CO
*
H O
Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 9g chất hữu cơ X chứa C, H, O bằng oxi không khí, dẫn sản phẩm
chấy qua bình đựng nước vôi trong dư. Sau pư thu được 45g kết tủa, đồng thời dd giảm đi
14,4g. Tính % khối lượng các nguyên tố trong X. ( %C = 60% ; %H = 13,33%)
Lời giải
2
45
0.45 100
CO
2
19,8*12
44 *9
CO
CO 2 H O 2
m giam m – m m 14,4 45 – m CO 2 mH O 2
H O
%H = 10,8* 2*100% 13, 33%
9 *18 ; %O = 100% - (%C +%H) = 26,67%
Ví dụ 5 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O với oxi theo tỷ lệ 1 : 2.
Toàn bộ sản phẩm cháy cho qua bình I đựng PdCl2 dư rồi qua bình II đựng dung dịch Ca(OH)2
dư. Sau thí nghiệm bình I tăng 0,4g và xuất hiện 21,2g kết tủa, còn bình II có 30g kết tủa. CTPT
của A là
A. C2H4O B. C3H4O2. C. C2H6O D. C3H6O2
Lời giải
Bình 1 đựng PbCl hút CO và H O, giải phóng CO
Trang 3CO + PbCl2 + H2O Pb + CO2 + 2HCl (1)
CO2 ở (1) và CO2 ở pư cháy vào dd Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
2
CO
n
100 mol Theo pư (1): nCO2sinh ra = nCO = nPb = 12, 2 0, 2
106 mol
nCO2do pư cháy = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol
Khối lượng bình PbCl2 tăng là: mCO + mH2O - mCO2 = 0,4
mH2O = 0,4 + mCO2- mCO = 0,4 + 0,2.44 – 0,2.28 = 3,6g (0,2 mol)
mA = mCO + mH2O + mCO2 - mO2 = 7,2g
MA = 7, 2 72
0,1 . CxHyOz
mC = 12(nCO2 + nCO ) = 3,6g
mH = 2.nH2O = 0,4g
mO = 7,2 –(3,6 + 0,4) = 3,2g
3, 6 0, 4 3, 2 7, 2
x = 3 ; y = 4 ; z = 2. C3H4O2
Ví dụ 6 Có 3 chất hữu cơ A, B, C mà phân tử khối của chúng lập thành một cấp số cộng. bất cứ
chất nào khi cháy cũng chỉ tạo CO2 và H2O, trong đó nCO2: nH2O = 2 :3. CTPT của A, B, C lần
lượt là
A. C2H4, C2H4O, C2H4O2 B. C2H4, C2H6O, C2H6O2
C. C3H8, C3H8O, C3H8O2 D. C2H6, C2H6O, C2H6O2.
Lời giải
Cách 1:nCO2: nH2O = 2 :3 nH2O> nCO2
A, B, C đều no, đều có cùng số C và số H. Như vậy để phân tử của chúng lập thành cấp số cộng thì chúng khác nhau về số oxi trong phân tử.
Đặt A, B, C: CnH2n+2 Ox ( x 0)
CnH2n+2 Ox nCO2 + (n + 1)H2O.
2
2
2
CO
H O
n n n = 2
Công thức có dạng C2H6Ox. Vì là hợp chất no nên số nguyên tử oxi số nguyên tử cacbon
x 2 x = 0, 1,2 C 2 H 6 , C 2 H 6 O, C 2 H 6 O 2
Cách 2: Ta luôn có tỉ lệ: 2
2
CO
H O
n n
so C
So H Đáp án D
Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 3gam hợp chất hữu A thu được 4,4gCO2 và 1,8g H2O. Biết tỉ khối
hơi của A đối với He là 7,5. CTPT của A là
A. CH2O. B. CH4 C. C2H4O2 D. C2H6
Lời giải
Trang 4Cách 1: Loại B và D Chọn A ( loại C)
Cách 2: n CO2 = m H2O Loại B, D và M = 30 Chọn A ( loại C)
Cách 3: Tính mC, mH, mO lập tỉ lệ:
Ví dụ 8 Đốt cháy hoàn toàn 2,64g một hidrocacbon A thu được 4,032lít CO2(đktc) .CTPT của A
là
Lời giải
Cách 1: Tìm CTTQ của các đáp án:
A và C có cùng CTTQ: C n H 2n+2 (TH1) B và D có cùng CTTQ: C n H 2n (TH2)
Tiến hành thử để chọn đáp án:
O
nCO
n 2n 2
0.18/n 0.18
14n + 2 = 44n/3 n = 3 (Chọn C)
O
nCO
n 2n
0.18/n 0.18
14n = 44n/3 vô nghiệm (sai)
O
x y xCO
C H
0.18/x 0.18
12x + y = 44x/3 3
8
x
y (Chọn C)
Ví dụ 9 Đốt cháy 200ml hơi một hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O trong 900 ml O2. thể tích hỗn
hợp khí thu được là 1,3 lít. Sau khi cho hơi nước ngưng tụ chì còn 700ml. Tiếp theo cho qua
dung dịch KOH đặc chỉ còn 100ml(các thể tích đo cùng đk). CTPT của A là
A. C3H6 B. C2H6O C. C3H6O. C3H8
Lời giải
Có thể tóm tắt lại như sau:
200 ml A (C x H y O) 900 ml O2
1,3 lít
CO 2
H 2 O
O 2 du
700ml
- H 2 O
CO 2
O 2 du
- CO 2
O 2 du 100ml
Do A gồm các nguyên tố C, H,O Loại A, D
Thể tích CO2 = thể tích H2O nCO2 = nH2O loại C
*Nhận xét: Nếu đề bỏ các nguyên tố C, H, O sẽ hay hơn
Giải theo PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỆ SỐ CỦA PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG
200 C H O 800 O 600 CO 2 600 H O 2
x = 3, y = 6 , z = 1 Chọn B
2
2
CO
H O
n n
so C
So H
Trang 5Ví dụ 10 Trộn 400 cm3 hỗn hợp chất hữu cơ A và nitơ vớim 900 cm3 oxi dư rồi đốt. Thể tích
hỗn hợp sau pư là 1,4 lít. Sau khi cho hơi nước ngưng tụ thì còn 800 cm3, tiếp tục cho qua dung
dịch KOH thì còn 400 cm3. CTPT của A là
Lời giải
400 ml (A +N2) 900 ml O2 1,4 lít
CO 2
H 2 O
N 2
800ml
- H 2 O
CO 2
- CO 2 400ml
du
2
CO
H O
V V
so C
Ví dụ 11 Đốt cháy hoàn toàn 18 gam hợp chất A cần dùng 16,8 lít oxi(đktc). Hỗn hợp sản phẩm
cháy gồn CO2 và hơi nước có tỉ lệ thể tích VCO2: VH2O = 3 : 2. Biết tỉ khối hơi của A đối với H2
là 36. CTPT của A là
A. C2H6O B. C2H6O2 C. C3H8O2 D. C3H4O2.
Lời giải
Cách 1: Tỉ lệ về thể tích cũng chính tỉ lệ về số mol trong cùng đk
Do đó ta có: 2 2 2
CO CO CO
H O H O H O
3.44 2.18 =
11
3
mO2pư = 16,8.32
22, 4 = 24g
Áp dụng định bảo toàn khối lượng:
mCO2 + mH2O = mA + mO2pư = 18 + 24 = 42g
mCO2 = 11.42 33
11 3 g và mH2O = 42 – 33 = 9g
mC = 9g ; mH = 1g ; mO = 8g ; MA = 72
M
m m m m x = 3 ; y = 4 ; z = 2. C3H4O2
2
CO
H O
V V
so C
Ví dụ 12 Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ A thì thu được a gam CO2 và b gam H2O.
Biết 3a = 11b và 7m = 3(a+b). CTPT của A là:( biết tỉ khối hơi của A đối với không khí < 3)
Lời giải Cách 1: dA< 3 nên MA< 87
Khối lượng các nguyên tố: mC = 12.nCO2 = 12
44
a
= 3 11
a
(g)
Trang 6Vì 3a = 11b mC = 11
11
b b
(g)
mH = 2nH2O = 2
18 9
(g)
Vì 7m = 3(a + b) = 3(11 )
3
b b
= 14b m = 2b
mO = mA – (mC + mH ) = 2b – ( b +
9
b
) = 8 9
b
(g)
CTTQ A: CxHyOz : x : y : z = : : 8
12 9 9.16
= 1 :1: 1
12 9 18 = 3 : 4 ; 2 CTN A: (C3H4O2)n Mặt khác MA< 87 nên ( 36 + 4 + 32)n < 87 nên n < 1,2 Duy nhất n = 1. A C3H4O2
Cách 2:3a = 11b 11
3
a
2
2 * 18
CO
H O
a
b
so C