Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

(a) đúng, nguyên tố H trong saccarozo chuyển hoá thành H₂O nên màu trắng của CuSO₄ khan chuyển thành màu xanh của CuSO₄.5H₂O.

(b) đúng, PTHH: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O.

(c) sai, đặt ống nghiệm nằm ngang trên giá ống nghiệm  để hơi nước và CO₂ thoát ra ống dẫn khí.

(d) sai, thí nghiệm chỉ xác định định tính được C và H.

(e) sai, tháo ống dẫn khí trước khi tắt đèn cồn để tránh dung dịch trong ống 2 bị hút vào ống dẫn khí do áp suất trong ống 1 giảm.

Vậy có 2 phát biểu đúng.

Bước 1: Tính số mol O₂ phản ứng

Ta có: \({n_{{O_2}}} = \dfrac{{20,8656}}{{22,4}} = 0,9315\left({mol} \right)\)

Bước 2: Tính số mol CO₂ và H₂O tạo thành

Đặt số mol của CO₂ và H₂O lần lượt là a và b (mol)

- BTKL: \({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = {m_X} + {m_{{O_2}}}\)

⇔ 44a + 18b = 9,89 + 0,9315.32 = 39,698 (1)

- Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)₂ dư có phản ứng:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓ + H₂O

Theo PTHH → \({n_{BaC{{\rm{O}}_3}}} = {n_{C{O_2}}} = a\left({mol} \right)\)

Mặt khác, khối lượng dung dịch giảm: m_{dd giảm} = \({m_{BaC{{\rm{O}}_3}}} - ({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}})\)

⇔ 197a - (44a + 18b) = 91,701 ⇔ 153a - 18b = 91,701 (2)

Giải hệ (1) (2) ta được a = 0,667 và b = 0,575.

Bước 3: Tìm CTPT của X

- Bảo toàn nguyên tố C → \({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,667\left({mol} \right) \to {m_C} = 0,667.12 = 8,004\left(g \right)\)

- Bảo toàn nguyên tố H → \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 1,15\left({mol} \right) \to {m_H} = 1,15.1 = 1,15\left(g \right)\)

- Ta thấy m_C + m_H = 8,004 + 1,15 = 9,154 gam < m_X

→ Trong X có chứa Oxi

=> m_O = m_X - m_C - m_H = 9,89 - 9,154 = 0,736 gam → n_O = 0,046 mol

- Gọi công thức phân tử của X là C_xH_yO_z.

Ta có: x : y : z = n_C : n_H : n_O = 0,667 : 1,15 : 0,046 = 29 : 50 : 2.

Theo đề bài X có CTPT trùng với CTĐGN nên CTPT của X là C₂₉H₅₀O₂.

Gọi công thức đơn giản nhất của mentol là C_xH_yO_z (x,y, z € N^*)

Giả sử khối lượng của cacbon, oxi và hiđro lần lượt là 2,1 ; 0,28 và 0,35 gam.

⟹ \(x:y:z = \dfrac{{{m_C}}}{{12}}:\dfrac{{{m_H}}}{1}:\dfrac{{{m_O}}}{{16}} = \dfrac{{2,1}}{{12}}:\dfrac{{0,35}}{1}:\dfrac{{0,28}}{{16}} = 10:20:1\)

⟹ Công thức đơn giản nhất của mentol là C₁₀H₂₀O.

Vì công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất nên công thức phân tử của mentol là C₁₀H₂₀O.

Bước 1: Tìm CTĐGN

Gọi CTPT của anetol là C_xH_yO_z (x, y, z ∈ N^*)

Phần trăm khối lượng của O trong anetol là: %O = 100% - %C - %H = 100% - 81,08% - 8,10% = 10,82%

Ta có:

\(x:y:z = \dfrac{{\% C}}{{12}}:\dfrac{{\% H}}{1}:\dfrac{{\% O}}{{16}} = \dfrac{{81,08}}{{12}}:\dfrac{{8,1}}{1}:\dfrac{{10,82}}{{16}} = 10:12:1\)

⟹ CTĐGN là C₁₀H₁₂O

Bước 2: Biện luận tìm CTPT

Đặt CTPT của anetol là (C₁₀H₁₂O)_n ⟹ M_anetol = 148n = 148 ⟹ n = 1

Vậy CTPT của anetol là C₁₀H₁₂O.

Bước 1: Tính số mol CO₂, H₂O, N₂

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn bằng CuO tương đương như việc đốt cháy bằng O₂.

- Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng của H₂O ⟹ \({n_{{H_2}O}} = \dfrac{{94,5}}{{18}} = 5,25(mol)\)

- Do Ba(OH)₂ dư ⟹ \({n_{C{O_2}}} = {n_{BaC{O_3}}} = \dfrac{{1379}}{{197}} = 7(mol)\)

- Khí thoát ra là N₂ ⟹ \({n_{{N_2}}} = \dfrac{{7,84}}{{22,4}} = 0,35(mol)\)

Bước 2: Xác định thành phần các nguyên tố có trong Meth

- Bảo toàn C ⟹ \({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 7(mol)\)

- Bảo toàn H ⟹ \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 2.5,25 = 10,5(mol)\)

- Bảo toàn N ⟹ \({n_N} = 2{n_{{N_2}}} = 2.0,35 = 0,7(mol)\)

- Nhận thấy: \({m_C} + {m_H} + {m_N} = 7.12 + 10,5 + 0,7.14 = 104,3 = {m_{Meth}}\)

⟹ Meth chỉ chứa C, H và N, không chứa O.

Bước 3: Xác định Meth

Gọi CTĐGN của Meth là C_xH_yN_z

Ta có \(x:y:z = {n_C}:{n_H}:{n_N} = 7:10,5:0,7 = 10:15:1\)

⟹ CTĐGN của Meth là C₁₀H₁₅N.

Do Meth có CTPT trùng CTĐGN ⟹ CTPT của Meth là C₁₀H₁₅N.

- Xét thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố ta có:

\({n_C}:{n_H}:{n_N} = \dfrac{{\% {m_C}}}{{12}}:\dfrac{{\% {m_H}}}{1}:\dfrac{{\% {m_N}}}{{14}} = \dfrac{{74,07\% }}{{12}}:\dfrac{{8,64\% }}{1}:\dfrac{{17,28\% }}{{14}} = 5:7:1\)

⟹ Công thức đơn giản nhất của Nicotin là C₅H₇N.

⟹ CTPT của Nicotin có dạng là (C₅H₇N)_n.

- Ta có M_Nicotin = 40,5.4 = 162 = 81n ⟹ n = 2.

Vậy Nicotin có công thức phân tử là C₁₀H₁₄N₂.

Bước 1: Tính số mol CaCO₃ và số mol KOH

- Dẫn sản phẩm cháy qua bình (1) đựng H₂SO₄ đặc và bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)₂:

+ Axit H₂SO₄ đặc có tính háo nước nên hấp thụ nước

⟹ \({m_{{H_2}O}} = {m_{binh(1)\tan g}} = 6,3\left(g \right) \to {n_{{H_2}O}} = \dfrac{{6,3}}{{18}} = 0,35\left({mol} \right)\)

+ Khí thoát ra là CO₂, cho hấp thụ vào Ca(OH)₂:

Ta có:

\({n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} = \dfrac{{30}}{{100}} = 0,3\left({mol} \right);{n_{K{\rm{O}}H}} = 0,1.1 = 0,1\left({mol} \right)\)

Bước 2: Tính số mol Ca(HCO₃)₂

- Do thêm KOH vào dung dịch X thu được kết tủa

⟹ dung dịch X có chứa Ca(HCO₃)₂

- Theo đề bài, để lượng kết tủa lớn nhất thì cần lượng tối thiểu KOH nên phản ứng là:

Ca(HCO₃)₂ + KOH → CaCO₃ ↓ + KHCO₃ + H₂O

0,1 ←              0,1                                                (mol)

Bước 3: Tính số mol CO₂

- Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} + 2{n_{Ca{{(HC{O_3})}_2}}} = 0,3 + 2.0,1 = 0,5\left({mol} \right)\)

Bước 4: Tìm CTĐGN của β-caroten

- Xét phản ứng cháy của β-caroten:

+ Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,5\left({mol} \right)\)

+ Bảo toàn nguyên tố H ⟹ \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 2.0,35 = 0,7\left({mol} \right)\)

- Ta thấy: m_C + m_H = 0,5.12 + 0,7.1 = 6,7 = m_β-caroten ⟹ β-caroten không chứa O

⟹ n_C : n_H = 0,5 : 0,7 = 5 : 7

Vậy CTĐGN của β-caroten là C₅H₇.

Bước 1: Tính n_H, m_H

- Ta có: m_{bình 1 tăng} = m_nước \(\to {m_{{H_2}O}} = 3,6\left({gam} \right) \to {n_{{H_2}O}} = \dfrac{{3,6}}{{18}} = 0,2\left({mol} \right)\)

\(\to {n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 2.0,2 = 0,4\left({mol} \right) \to {m_H} = 1.0,4 = 0,4\left({gam} \right)\)

Bước 2: Tính n_C, m_C

- Ta có: m_{bình 2 tăng} = m_CO2 \(\to {m_{C{O_2}}} = 17,6\left({gam} \right) \to {n_{C{O_2}}} = \dfrac{{17,6}}{{44}} = 0,4\left({mol} \right)\)

\(\to {n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,4\left({mol} \right) \to {m_C} = 12.0,4 = 4,8\left({gam} \right)\)

Bước 3: Xác định phân tử có O không

- Vì m_C + m_H = 4,8 + 0,4 = 5,2 < m_{metyl salixylat} → trong metyl salixylat có O

\({m_O} = {m_{metylsalixylat}} - {m_C} - {m_H} = 7,6 - 4,8 - 0,4 = 2,4\left({gam} \right) \to {n_O} = \dfrac{{2,4}}{{16}} = 0,15\left({mol} \right)\)

Bước 4: Tìm CTPT

- Gọi công thức phân tử của metyl salixylat là C_xH_yO_z

\(x:y:z = {n_C}:{n_H}:{n_O} = 0,4:0,4:0,15 = 8:8:3\)

Vậy công thức đơn giản nhất của metyl salixylat là C₈H₈O₃.

- Ta có: \({n_{{O_2}}} = \dfrac{{2,4}}{{32}} = 0,075\left({mol} \right)\)

Vì thể tích của metyl salixylat bằng thể tích oxi nên:

\({n_{metylsalixylat}} = {n_{{O_2}}} = 0,075\left({mol} \right)\)

\(\to {M_{metylsal{\rm{ix}}ylat}} = \dfrac{{11,4}}{{0,075}} = 152 \to (8.12 + 8.1 + 3.16)n = 152 \to n = 1\)

Vậy công thức phân tử của metyl salixylat là C₈H₈O₃.

Bước 1: Tính n_X

- Hợp chất hữu cơ X chỉ chứa các nguyên tố C, H, O nên có CTPT là C_nH_2n+2-2kO_x với k là độ bất bão hòa (bằng tổng số vòng và số liên kết $\pi $trong CTCT).

Xét phản ứng đốt cháy của X:

\[{C_n}{H_{2n + 2 - 2k}}{O_x}\,\xrightarrow{{{t^o}}}\,nC{O_2}\, + \,(n + 1 - k){H_2}O\]

- n_CO2 = 0,9 mol ; n_H2O = 0,7 mol

Gọi n_X = a mol:

⟹ n_X = $\dfrac{{{n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}}}{{1 - k}}$ ⟹ k – 1 = $\dfrac{{{n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}}}}{{{n_X}}}$

⟹ k = $\dfrac{{0,9 - 0,7}}{a} + 1$

- Vì n_NaOH = n_-COO- + n-_COOH = 0,3, tổng số liên kết $\pi $có trong – COO –, – COOH

⟹ k = $\dfrac{{0,9 - 0,7}}{{0,3/x}} + 1$(x là tổng số nhóm – COO –, – COOH)

- Xét bảng sau:

⟹ n_X = $\dfrac{{0,3}}{3}$= 0,1

Bước 2: Tìm CTCT của X

- CTCT của X có dạng:

HO – (CH₂)_a – COO – (CH₂)_b – COO – (CH₂)_c – COOH: 0,1 mol

- Vì n_CO2 = 0,9 mol

⟹ Số C = $\dfrac{{0,9}}{{0,1}}$= 9

⟹ CTCT của X: HO – (CH₂)₂ – COO – (CH₂)₂ – COO – (CH₂)₂ – COOH

Bước 3: Xét các phát biểu

(a) Phân tử khối của X là 234 ⟹ Đúng

(b) X có CTPT là C₉H₁₄O₇

⟹ n_Oxi cần = 0,1.$\left( {9 + \frac{{14}}{4} - \frac{7}{2}} \right)$= 0,9 mol

⟹ ${n_{{O_2}}} = {n_{C{O_2}}}$⟹ Đúng

(c) X + NaOH → Y: HO – (CH₂)₂ – COONa ⟹ Sai

(d) n_Y = 0,1.3 = 0,3 mol ⟹ m_Y = 0,3.112 = 33,6 gam ⟹ Đúng

- Vậy có 3 phát biểu đúng.