Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 29: Luyện tập chất hữu cơ, công thức phân tử

Hãy điền từ ngữ thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau:

a) Chưng cất dựa trên sự khác nhau về thành phần của hỗn hợp lỏng so với … tạo thành khi … hỗn hợp đó lỏng.

A. Hỗn hợp rắn

B. Hỗn hợp hơi

C. đun nóng

D. đun sôi

b) Người ta thường sử dụng Phương pháp chưng cất đối với các chất có … khác nhau. Chiết dựa vào sự khác nhau về … của các chất.

A. Độ tan

B. nhiệt độ nóng chảy

C. nhiệt độ sôi

D. thành phần

c) Người ta thường sử dụng Phương pháp chiết tách các chất lỏng … hoặc tách chất … ra khỏi chất rắn …

A. Độ tan

B. không tan

C. bay hơi

D. không trộn lẫn vào nhau

d) Tinh chế chất rắn bằng cách kết tinh trong dung môi dựa vào … theo nhiệt độ.

A. Sự thay đổi tỉ khối

B. sự kết tinh

C. sự thăng hoa

D. sự thay đổi độ tan.

Phương pháp giải

- Chưng cất: để tách các chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau nhiều.

- Chiết: để tách hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau.

- Kết tinh lại: để tách các chất rắn có độ tan khác nhau theo nhiệt độ.

Hướng dẫn giải

Câu a: Chưng cất dựa trên sự khác nhau về thành phần của hỗn hợp lỏng so với hỗn hợp hơi tạo thành khi đun sôi hỗn hợp đó lỏng.

⇒ Chọn B và D.

Câu b: Người ta thường sử dụng phương pháp chưng cất đối với các chất có nhiệt độ sôi khác nhau. Chiết dựa vào sự khác nhau về độ tan của các chất.

⇒ Chọn C và A.

Câu c: Người ta thường sử dụng phương pháp chiết tách các chất lỏng không trộn lẫn vào nhau hoặc tách chất bay hơi ra khỏi chất rắn không tan.

⇒ Chọn D và C.

Câu d: Tinh chế chất rắn bằng cách kết tinh trong dung môi dựa vào sự thay đổi độ tan theo nhiệt độ.

⇒ Chọn D.

Hãy thiết lập công thức phân tử của các hợp chất A và B ứng với các số liệu thực nghiệm sau (không ghi %O).

a) C: 49,40%; H: 9,8%; N:19,10%; dA/kk = 2,52

b) C: 54,54%; H: 9,09%; dB/CO₂ = 2,00

Phương pháp giải

a) Đặt công thức tổng quát của A là CxHyOzNt

\(x:y:z:t = \% \frac{C}{{12}}:\% \frac{H}{1}:\% \frac{O}{{16}}:\% \frac{N}{{14}}\)

b) \(x:y:z = \% \frac{C}{{12}}:\% \frac{H}{1}:\% \frac{O}{{16}} = 2:4:1\)

Công thức của B là (C₂H₄O)_n

Ta có: M_B = 88 →  44.n = 88 →  n = ?

Hướng dẫn giải

Câu a: %mO = 100 - (49,4 +9,8 + 19,1) = 21,7%

M_A = 2,52.29 = 73 (g/mol)

Đặt công thức tổng quát của A là CxHyOzNt

Ta có:  \(x:y:z:t = \% \frac{C}{{12}}:\% \frac{H}{1}:\% \frac{O}{{16}}:\% \frac{N}{{14}} = 3:7:1:1\)

Công thức của A là (C₃H₇ON)_n

Ta có: MA = 73 → 73.n = 73 → n =1

→  CTPT của A là C₃H₇ON

Câu b: %O = 100 -(54,54 + 9,09) = 36,37%

M_B = 44.2 = 88 (g/mol)

Ta có: \(x:y:z = \% \frac{C}{{12}}:\% \frac{H}{1}:\% \frac{O}{{16}} = 2:4:1\)

Công thức của B là (C₂H₄O)_n

Ta có: M_B = 88 →  44.n = 88 →  n = 2

→  CTHH của B là C₄H₈O₂

Một hợp chất A chứa 54,8%C; 4,8%H, 9,3%N còn lại là O cho biết phân tử khối của nó là 153. Xác định công thức phân tử của hợp chất. vì sao phân tử khối của các hợp chất chứa C, H, O là số chẵn mà phân tử khối của A là lại là số lẻ (không kể phần thập phân)?

Phương pháp giải

Xét hợp chất C_xH_yO_z. Vì y là số chẵn nên đặt y = 2a (a ∈ N*)

Ta có M = 12x + y + 16z = 12x + 2z + 16z = 2(6x + a + 8z) là số chẵn.

Phân tử khối của A là số lẻ vì số nguyên tử H = 7 (số lẻ)

Hướng dẫn giải

%O = 100 - (54,8 + 9,3 + 4,8) = 31,1%

M_A = 153

Đặt công thức tổng quát của A là C_xH_yO_zN_t

Ta có: 

\(x:y:z:t = \% \frac{C}{{12}}:\% \frac{H}{1}:\% \frac{O}{{16}}:\% \frac{N}{{14}} = 7:7:3:1\)

Công thức đơn giản nhất của A (C₇H₇O₃N)_n, ta có M_A = 153 ⇒ n = 1

CTPT của A C₇H₇O₃N

Phân tử khối của các hợp chất chứa C, H, O luôn chẵn vì nguyên tử H luôn là só chẵng.

Xét hợp chất C_xH_yO_z. Vì y là số chẵn nên đặt y = 2a (a ∈ N*)

Ta có M = 12x + y + 16z = 12x + 2z + 16z = 2(6x + a + 8z) là số chẵn.

Phân tử khối của A là số lẻ vì số nguyên tử H = 7 (số lẻ)

Phân tích nguyên tố một hợp chất hữu cơ A cho kết quả: 7097%, 10,15%H còn lại là O. Cho biết khối lượng mol phân tử của A là 340 g/mol. Xác định công thức phân tử của A. hãy giải thích Giải bài trên bằng hai cách dưới đây rút ra kết luận.

a) Qua công thức đơn giản nhất

b) Không qua công thức đơn giản nhất.

Phương pháp giải

Đặt công thức tổng quát của A: C_xH_yO_z

Ta có: \(\frac{{12x}}{{70,97}} = \frac{y}{{10,15}} = \frac{{16z}}{{18,88}} = \frac{{340}}{{100}}\)

Giải ra tìm được x , y, z

Hướng dẫn giải

Cách 1 : %O = 100 - (70,97 + 10,15) = 18,88%

Đặt công thức tổng quát của A C_xH_yO_z

Ta có: \(x:y:z = \% \frac{C}{{12}}:\% \frac{H}{1}:\% \frac{O}{{16}} = 5:9:1\)

Công thức đơn giản của A (C₅H₉O)_n. Ta có M_A= 340 ⇒ n = 4

CTPT của A C₂₀H₃₆O₄

Cách 2: Đặt công thức tổng quát của A: C_xH_yO_z

Ta có: \(\frac{{12x}}{{70,97}} = \frac{y}{{10,15}} = \frac{{16z}}{{18,88}} = \frac{{340}}{{100}}\)

Giải ra được x = 20; y = 36 và z = 4 ⇒ CTPT của A C₂₀H₃₆O₄

Trước kia, “phẩm đỏ” dùng để nhuộm áo choàng cho Hồng y giáo chủ được tách chiết từ một loài ốc biển. đó là hợp chất có thành phần nguyên tố như sau: C: 45,7%; H: 1,9%; O: 7,6%; Br: 38,1%

a) Hãy xác định công thức đơn giản nhất của phẩm đỏ.

b) Phương pháp phổ khối lượng cho biết trong phân tử “phẩm đó” có chứa hai nguyên tử Brom. Hãy xác định công thức phân tử đó.

Phương pháp giải

Đặt công thức tổng quát của phẩm đỏ: C_xH₂O_zN_tBr_v

Tính tỉ lệ x : y : z : t : v → C₁₆H₈O₂N₂Br₂

Hướng dẫn giải

Câu a: Đặt công thức tổng quát của phẩm đỏ: C_xH₂O_zN_tBr_v

Ta có: \(x:y:z:t:v = \frac{{45,7}}{{12}}:\frac{{1,9}}{1}:\frac{{6,7}}{{14}}:\frac{{38,1}}{{80}} = 8:4:1:1:1\)

Công thức đơn giản của phẩm đỏ (C₈H₄ONBr)_n.

Câu b: Phẩm đỏ có hai nguyên tử Br nên công thức của phẩm đỏ là C₁₆H₈O₂N₂Br₂