Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ và cách giải (hay, chi tiết)



Với bài viết Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học 9.

Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ và cách giải

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử dạng CxHyOzNt. Để xác định được công thức phân tử, dựa vào khối lượng CO2, H2O, N2 hoặc NH3 (xác định do phân tích hợp chất X).

Một số cách xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ:

1. Tính trực tiếp

mC=12.nCO2;   mH=2nH2O;   mN=28nN2

mO=mX(mC+mH+mN)

Áp dụng công thức:12xmC=ymH=16zmO=14tmN=MXmX

Hay 12x%C=y%H=16z%O=14t%N=MX100

Suy ra: x=mC.MX12mX=%C.MX12.100=nCO2nX

y=mH.MXmX=%H.MX100=2nH2OnX

z=mO.MX16mX=%O.MX16.100=nO(X)nX

t=mN.MX14mX=%N.MX14.100=2nN2nX

2. Tính gián tiếp

x:y:z:t=mC12:mH1:mO16:mN14=%C12:%H1:%O16:%N14

nCO2:2nH2O:nO:2nN2=a:b:c:d

→ Công thức (CaHbOcNd)n

 n = 1 → công thức đơn giản nhất

 n=MX12a+b+16c+14dcông thức phân tử

3. Dựa vào phản ứng đốt cháy

CxHyOzNt+(x+y4z2)O2t0xCO2+y2H2O+t2N2     a  mol                    ax  mol    ay2mol    at2mol

x=nCO2ay=2nH2Oaz=MX12xy14t16t=2nN2a

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 10 gam hợp chất hữu cơ A, sinh ra 33,85 gam CO2 và 6,94 gam H2O. Tỉ khối hơi đối với không khí là 2,69. Xác định công thức phân tử của A

Hướng dẫn giải:

MA = 2,69.29 = 78 gam

Do sản phẩm cháy của phản ứng là CO2 và H2O

→ thành phần của A có C, H và có thể có O.

mC=12nCO2=12.33,8544=9,23  gam

mH=2nH2O=2.6,9418=0,77  gam

→ mC + mH = 9,23 + 0,77 = 10 gam

→ A không có oxi

Đặt công thức phân tử của A là CxHy (x, y nguyên dương)

Áp dụng 12xmC=ymH=MAmAx=6y=6

→ Công thức phân tử của A là C6H6

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,295 gam chất hữu cơ X chứa C, H, O thu được 0,44 gam CO2; 0,225 gam H2O. Trong một thí nghiệm khác, khi phân tích một lượng chất X như trên cho 55,8 cm3 N2 (đo ở đktc). Tỉ khối hơi của X so với H2 là 29,5. Lập công thức phân tử của X.

Hướng dẫn giải:

MX = 2.29,5 = 59 gam

Đặt công thức phân tử của X là CxHyOzNt

mC=12nCO2=12.0,4444=0,12  gam

mH=2nH2O=2.0,22518=0,025  gam

mN = 55,81000.22,4.2.14 = 0,06975 mol

→ mO = 0,295 – 0,12 – 0,025 – 0,06875 = 0,08125 gam

Áp dụng công thức:12xmC=ymH=16zmO=14tmN=MXmX

12x0,12=y0,025=16z0,08125=14t0,06975=590,295

→ x = 2; y = 5; z = 1; t = 1

Vậy công thức phân tử của X là C2H5ON

Ví dụ 3: Trộn 200 ml hơi hợp chất A (C, H, O) với 1000 ml O2 dư rồi đốt thu được hỗn hợp khí có thể tích bằng 1600 ml. Cho hơi nước ngưng tụ còn lại 800 ml và cho qua dung dịch KOH dư thấy còn lại 200 ml. Xác định công thức phân tử của A, biết các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

Hướng dẫn giải:

Theo đầu bài:

VH2O=1600800=800  ml

VCO2=800200=600  ml

VO2(du)=200  mlVO2(pu)=1000200=800  ml

Đặt công thức phân tử của A là CxHyOz

CxHyOz+(x+y4z2)O2t0xCO2+y2H2O    1  ml             (x+y4z2)  ml                     x  ml        y2ml  200                                  800                                600            800

1200=x+y4z2800=x600=y1600

x=3y=8z=2

Vậy công thức phân tử của A là C3H8O2

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Khi đốt 1 lít khí X cần 5 lít O2 sau phản ứng thu được 3 lít CO2 và 4 lít hơi nước. Biết các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. CTPT của X là:     

A. C2H6O.            

B. C3H8O.             

C. C3H8.                       

D. C2H6.

Câu 2: Khi đốt 1 lít khí X cần 6 lít O2 thu được 4 lít CO2 và 5 lít hơi H2O (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). CTPT của X là:

A. C4H10O.           

B. C4H8O2.           

C. C4H10O2.          

D. C3H8O.

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hợp chất hữu cơ X cần 7,84 lít O2 thu được 5,6 lít khí CO2 (đktc), 4,5 gam H2O và 5,3 gam Na2CO3. CTPT của X là:

A. C2H3O2Na.                 

B. C3H5O2Na.                           

C. C3H3O2Na.           

D. C4H5O2Na.

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam hợp chất hữu cơ X rồi cho sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 2 gam kết tủa và khối lượng bình tăng thêm 1,24 gam. Tỉ khối của X so với H2 bằng 15. CTPT của X là:

A. C2H6O.            

B. CH2O.              

C. C2H4O.            

D. CH2O2.

Câu 5: 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

A. CH2O2.                                                     

B. C2H6.                                                        

C. C2H4O.                                                     

D. CH2O.

Câu 6: Đốt 0,15 mol một hợp chất hữu cơ thu được 6,72 lít CO2 (đktc) và 5,4 gam H2O. Mặt khác đốt 1 thể tích hơi chất đó cần 2,5 thể tích O2. Các thể tích đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. CTPT của hợp chất đó là :

A. C2H6O2.           

B. C2H6O.             

C. C2H4O2.           

D. C2H4O.

Câu 7: Phân tích 1,5 gam chất hữu cơ X thu được 1,76 gam CO2 ; 0,9 gam H2O và 112 ml N2 đo ở 0oC và 2 atm. Nếu hóa hơi cũng 1,5 gam chất X ở 127o C và 1,64 atm người ta thu được 0,4 lít khí chất X. CTPT của X là :

A. C2H5ON.          

B. C6H5ON2.                   

C. C2H5O2N.                  

D. C2H6O2N.

Câu 8: Đốt cháy 1 lít hơi hiđrocacbon với một thể tích không khí (lượng dư). Hỗn hợp khí thu được sau khi hơi H2O ngưng tụ có thể tích là 18,5 lít, cho qua dung dịch KOH dư còn 16,5 lít, cho hỗn hợp khí đi qua ống đựng photpho dư thì còn lại 16 lít. Xác định CTPT của hợp chất trên biết các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và O2 chiếm 1/5 không khí, còn lại là N2.

A. C2H6.               

B. C2H4.                

C. C3H8.               

D. C2H2.

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon trong 0,5 lít hỗn hợp của nó với CO2 bằng 2,5 lít O2 thu được 3,4 lít khí. Hỗn hợp này sau khi ngưng tụ hết hơi nước còn 1,8 lít, tiếp tục cho hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch kiềm dư thì còn lại 0,5 lít khí. Các thể tích được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. CTPT của hiđrocacbon là :

A. C4H10.              

B. C3H8.                

C. C4H8.               

D. C3H6.

Câu 10: Cho 400 ml một hỗn hợp gồm nitơ và một hiđrocacbon vào 900 ml oxi (dư) rồi đốt. Thể tích hỗn hợp thu được sau khi đốt là 1,4 lít. Sau khi cho nước ngưng tụ còn 800 ml hỗn hợp, người ta cho lội qua dung dịch KOH thấy còn 400 ml khí. Các thể tích khí đều đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Công thức phân tử của chất hữu cơ là:

A. C3H8.               

B. C2H4.                

C. C2H2.               

D. C2H6.

ĐÁP ÁN

Câu 1

Câu 2

Câu 3

Câu 4

Câu 5

Câu 6

Câu 7

Câu 8

Câu 9

Câu 10

C

A

B

B

D

D

C

A

B

D

Bài tập bổ sung

Câu 1: Một hợp chất X chứa 3 nguyên tố C, H, O có tỷ lệ khối lượng mC : mH : mO = 21 : 2 : 4. Hợp chất X có công thức đơn giản nhất trùng với công thức phân tử. Công thức phân tử của X là

A. C7H8O.                               

B. C8H10O.                    

C. C6H6O2.                                  

D. C7H8O2.

Câu 2: Vitamin A là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người. Trong thực phẩm, vitamin A tồn tại ở dạng chính là retinol (chứa C, H, O) trong đó thành phần % khối lượng H và O tương ứng là 10,49% và 5,594%. Biết retinol chứa một nguyên tử O. Công thức phân tử của retinol là

A. C20H30O.         

B. C22H26O.                   

C. C21H18O.                   

D. C18H30O.

Câu 3: Tamiflu chứa hoạt chất oseltamivir (X) được chiết suất từ cây hoa Hồi là thuốc chống lại dịch cúm A/H1N1 trên thế giới hiện nay. Đốt cháy hoàn toàn 15,6 gam X thu được 35,2 gam CO2, 12,6 gam H2O và 1,2395 lít N2 (ở đkc). Tỉ khối hơi của X so với O2 là 9,75. Công thức phân tử của X là

A. C20H28N2O.               

B. C16H28N2O4.                        

C. C8H14NO2.                          

D. C16H26NO5.     

Câu 4: Hiện nay, chất 3 – MCPD (X) được xem là một trong các hoạt chất gây ung thư. Phân tích lượng X cho thấy tỷ lệ khối lượng mC : mH : mCl : mO = 72 : 14 : 71 : 64. Hóa hơi hoàn toàn 22,1 gam X thu được thể tích hơi bằng thể tích của 5,6 gam N2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Công thức phân tử của X là

A. C4H11ClO.                

B. C3H7ClO.                   

C. C6H14Cl2O4.                                        

D. C3H7ClO2.                                                                          

Câu 5: Paracetamol (X) là thành phần chính của thuốc hạ sốt và giảm đau. Đốt hoàn toàn 5,285 gam X, dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình (1) đựng H2SO4 đặc, bình (2) đựng Ba(OH)2 dư, sau pư thấy khối lượng bình (1) tăng 2,835 gam, bình (2) thu được 55,16 gam kết tủa và còn 0,433825 lít khí N2 thoát ra (đkc). Biết rằng CTPT cũng là công thức đơn giản nhất. Công thức phân tử của X là

A. C8H9N.                     

B. C8H9N2.                    

C. C8H9O2N2.                          

D. C8H9ON.

Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Hóa học lớp 9 hay, chi tiết khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

Săn shopee siêu SALE :

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH ĐỀ THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 9

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và sách dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Hóa học lớp 9 có đáp án được biên soạn bám sát nội dung chương trình sgk Hóa học 9.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.




Tài liệu giáo viên