Giải SBT Hóa 11 Bài 12 (Kết nối tri thức): Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Giải SBT Hóa học 11 Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Giải SBT Hóa học 11 trang 45

Bài 12.1 trang 45 Sách bài tập Hóa học 11: Công thức phân tử cho biết thông tin nào sau đây về phân tử hợp chất hữu cơ?

A. Thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố.

B. Thành phần nguyên tố và tỉ lệ số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố.

C. Số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố và trật tự liên kết giữa các nguyên tử.

D. Tỉ lệ số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố và trật tự liên kết giữa các nguyên tử.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Công thức phân tử cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố.

Bài 12.2 trang 45 Sách bài tập Hóa học 11: Công thức nào sau đây là công thức phân tử của acetic acid?

A. CH₃-COOH.

B. C₂H₄O₂.

C. CH₂O.

D. C_xH_yO­₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Công thức phân tử của acetic acid là C₂H₄O₂.

Bài 12.3 trang 45 Sách bài tập Hóa học 11: Công thức phân tử của methyl formate và glucose lần lượt là C₂H₄O₂ và C₆H₁₂O₆. Công thức đơn giản nhất của hai chất này là

A. CH₂O.

B. C₂H₄O₂.

C. C₄H₈O₄.

D. C₆H₁₂O₆.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Công thức đơn giản nhất của hai chất này là CH₂O.

Giải SBT Hóa học 11 trang 46

Bài 12.4 trang 46 Sách bài tập Hóa học 11: Trong phương pháp phổ khối lượng, đối với các hợp chất đơn giản, thường mảnh có giá trị m/z lớn nhất ứng với mảnh ion phân tử [M+] và giá trị này bằng giá trị …… của chất nghiên cứu. Cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống là.

A. phân tử khối.

B. nguyên tử khối.

C. điện tích ion.

D. khối lượng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Trong phương pháp phổ khối lượng, đối với các hợp chất đơn giản, thường mảnh có giá trị m/z lớn nhất ứng với mảnh ion phân tử [M+] và giá trị này bằng giá trị phân tử khối của chất nghiên cứu.

Bài 12.5 trang 46 Sách bài tập Hóa học 11: Hình sau đây là phổ khối lượng của phân tử acetic acid.

Phân tử khối của acetic acid bằng

A. 43.

B. 45.

C. 60.

D. 29.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Từ phổ khối lượng cho biết phân tử khối của acetic acid là 60 g/mol.

Bài 12.6 trang 46 Sách bài tập Hóa học 11: Hình sau đây là phổ khối lượng của phân tử benzene.

Phân tử khối của benzene bằng

A. 76.

B. 77.

C. 78.

D. 79.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Từ phổ khối lượng cho biết phân tử khối của bezene là 78 g/mol.

Giải SBT Hóa học 11 trang 47

Bài 12.7 trang 47 Sách bài tập Hóa học 11: Một hợp chất hữu cơ A chứa 32% C, 4% H và 64% O về khối lượng. Biết một phân tử A có 6 nguyên tử oxygen, công thức phân tử của A là

A. C₂H₃O₃.

B. C₄H₆O₆.

C. C₆H₁₂O₆.

D. C₆H₄O₆.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức phân tử của A: C_xH_yO_z.

Tỉ lệ mol các nguyên tố:

$x:y:z=\frac{32}{12}:\frac{4}{1}:\frac{64}{16}=\mathrm{2,67}:4:4=2:3:3$

Công thức thực nghiệm của chất A là C₂H₃O₃.

Vì một phân tử A có 6 nguyên tử oxygen, nên công thức phân tử của A là C₄H₆O₆.

Bài 12.8 trang 47 Sách bài tập Hóa học 11: Một hợp chất hữu cơ X chứa 37,5% C, 3,2% H và 59,3% F về khối lượng. Cho bay hơi 1,00 g chất này tại 90^oC với áp suất 0,50 bar thì thể tích thu được là 0,93 L. Xác định công thức phân tử của X.

Lời giải:

Đặt công thức phân tử của X: C_xH_yF_z.

Tỉ lệ mol các nguyên tố:

$x:y:z=\frac{\mathrm{37,5}\%}{12}:\frac{\mathrm{3,2}\%}{1}:\frac{\mathrm{59,3}\%}{16}=\mathrm{3,12}:\mathrm{3,17}:\mathrm{3,12}=1:1:1$

Công thức thực nghiệm của chất này là CHF.

n_x = 0,0156 mol.

Khối lượng mol của phân tử X:

$\frac{1}{\mathrm{0,0156}}=\mathrm{64,1}\approx 64(g/mol).$

$\Rightarrow$ Công thức phân tử của X là C₂H₂F₂.

Bài 12.9 trang 47 Sách bài tập Hóa học 11: Vitamin C (ascorbic acid) chứa 40,92% C, 4,58% H và 54,50% O về khối lượng. Hình sau đây là phổ khối lượng của ascorbic acid:

Xác định công thức thực nghiệm và công thức phân tử của ascorbic acid.

Lời giải:

Đặt công thức phân tử vitamin C là: C_xH_yO_z.

Tỉ lệ mol các nguyên tố:

$x:y:z=\frac{\mathrm{40,92}\%}{12}:\frac{\mathrm{4,58}\%}{1}:\frac{\mathrm{54,50}\%}{16}=\mathrm{3,407}:\mathrm{4,544}:\mathrm{3,406}=3:4:3$

Công thức thực nghiệm của ascorbic acid là C₃H₄O₃.

Phổ khối lượng của ascorbic acid cho thấy phân tử khối của ascorbic acid bằng 176.

Công thức phân tử của ascorbic acid là C₆H₈O₆.

Bài 12.10 trang 47 Sách bài tập Hóa học 11: Đốt cháy 20,63 mg hợp chất Y, chỉ chứa C, H và O, bằng lượng dư khí oxygen tạo 57,94 mg CO₂ và 11,85 mg H₂O.
a) Tính khối lượng (theo mg) của C, H và O trong hợp chất Y.
b) Xác định công thức thực nghiệm của Y.
c) Dựa trên phổ khối lượng của Y như hình cho dưới đây, xác định công thức phân tử của Y.

Lời giải:

a) Khối lượng các nguyên tố:

$\begin{array}{c}{m}_C=\frac{\mathrm{57,94.12}}{44}=\mathrm{15,81}\left(mg\right)\\ m_H=\frac{\mathrm{11,85.2}}{18}=\mathrm{1,326}\left(mg\right)\\ m_O=\mathrm{20,630}-\mathrm{15,810}-\mathrm{1,326}=\mathrm{3,494}\left(mg\right).\end{array}$

b) Tỉ lệ mol các nguyên tố:

$n_C:n_H:n_O=\frac{\mathrm{15,810}}{12}:\frac{\mathrm{1,326}}{1}:\frac{\mathrm{3,494}}{16}=\mathrm{1,32}:\mathrm{1,32}:\mathrm{0,218}=6:6:1$

Công thức thực nghiệm của Y là C₆H₆O.

c) Phổ khối lượng của chất Y cho thấy phân tử khối của chất Y bằng 94.

Công thức phân tử của Y là C₆H₆O.

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài 13: Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ

Bài 14: Ôn tập chương 3

Bài 15: Alkane

Bài 16: Hydrocarbon không no

Lý thuyết Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

1. Công thức phân tử 

a. Khái niệm 

Công thức phân tử cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.

b. Cách biểu diễn công thức phân tử hợp chất hữu cơ 

* Công thức tổng quát: cho biết các nguyên tố có trong phân tử hợp chất hữu cơ. 

Ví dụ: C_xH_yO_z (x, y, z là các số nguyên dương) cho biết phân tử chất hữu cơ đã cho chứa ba nguyên tố C, H và O.

* Công thức đơn giản nhất: cho biết tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử hợp chất hữu cơ (tỉ lệ các số nguyên tối giản). 

Ví dụ: Hợp chất có công thức phân tử là C₂H₄O₂ thì công thức đơn giản nhất là CH₂O.

2. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ 

a. Xác định phân tử khối bằng phương pháp phổ khối lượng 

Phương pháp phổ khối lượng được sử dụng để xác định khối lượng phân tử các hợp chất hữu cơ. 

b. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ 

Một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là C_xH_yO_z. Thiết lập công thức đơn giản nhất bằng cách lập tỉ lệ x : y : z ở dạng số nguyên tối giản p : q : t. 

Mối quan hệ giữa công thức phân tử và công thức đơn giản nhất:

C_xH_yO_z = (C_pH_qO_t)_n

Trong đó: p, q r là các số nguyên tối giản, x, y, z, n là số nguyên dương. Khi biết phân tử khối, xác định được giá trị n, từ đó suy ra công thức phân tử.