50 bài tập về Xác định công thức phân tử (có đáp án 2024) và cách giải

Dạng 1: Bài tập xác định công thức phân tử và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Phương pháp giải

- Từ công thức đơn giản hoặc công thức thực nghiệm, ta suy luận dựa vào công thức tổng quát của ancol (no đơn chức, không no đơn chức, đa chức…)

- Công thức tổng quát: C_nH_2n+2-2k-z(OH)_z

Trong đó: k = số liên kết $\mathrm{\pi }$ + số vòng

n, z là các số tự nhiên; z ≤ n)

- Phương pháp: Tính theo phương trình hoặc áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.

- Một số cách gọi tên ancol:

+ Tên gốc – chức: “Ancol” + tên gốc hiđrocacbon + “ic”

Ví dụ: CH₃CH₂OH là ancol etylic

+ Tên thay thế: Tên hiđrocacbon mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH + “ol”

Ví dụ: CH₃CH₂OH là etanol

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Công thức nào đúng với tên gọi tương ứng?

A. ancol sec-butylic: (CH₃)₂CH-CH₂OH

B. ancol iso-amylic: (CH₃)₂CHCH₂CH₂CH₂OH

C. ancol etylic: CH₃OH

D. ancol anlylic: CH₂=CHCH₂OH

Đáp án D

Ví dụ 2: Cho Na phản ứng hoàn toàn với 18,8 gam hỗn hợp 2 ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng sinh ra 5,6 lít khí H₂ (đktc). Công thức phân tử của 2 ancol đó là:

A. CH₃OH, C₂H₅OH

B. C₂H₅OH, C₃H₇OH

C. C₄H₉OH, C₆H₁₁OH

D. C₃H₇OH, C₄H₉OH

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{H_2}=\frac{5,6}{22,4}=0,25\left(mol\right)\\ \to n_{ancol}=2.n_{H_2}=0,25.2=0,5\left(mol\right)\\ \to \overline{M}=\frac{18,8}{0,5}=37,2\end{array}$

Hai ancol là CH₃OH, C₂H₅OH

Đáp án A

Ví dụ 3: Cho 6 gam một ancol đơn chức, mạch hở tác dụng Na vừa đủ thu được 1,12 lít khí H₂ (đktc). Số công thức cấu tạo có thể có của X là

A. 4.

B. 3.

C. 1.

D. 2.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{H_2} =\frac{1,12}{22,4}\text{= }0,05mol\\ ROH+Na\to RONa+\frac{1}{2}{H}_2\\ 0,1 \leftarrow 0,05\left(mol\right)\\ \to M_{ancol} =\frac{6}{0,1}=60g/mol\\ \to R+17=60\\ \to R=43\left(-C_3{H}_7\right)\end{array}$

Các công thức cấu tạo thỏa mãn là:

CH₃-CH₂-CH₂-OH

CH₃-CH(OH)-CH₃

Đáp án D

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Xác định tên theo IUPAC của rượu sau: (CH₃)₂CH – CH₂ – CH(OH) – CH₃

A. 4 – metylpentan-2-ol

B. 4,4 – dimetylbutan-2-ol

C. 1,3 – dimetylbutan-1-ol

D. 2,4 – dimetylbutan-4-ol

Đáp án A

Câu 2: Công thức cấu tạo đúng của 2,2- đimetylbutan-1-ol là:

A. (CH₃)₃C-CH₂-CH₂-OH

B. CH₃-CH₂-C(CH₃)₂-CH₂-OH

C. CH₃-CH(CH₃)-CH(CH₃)-CH₂-OH

D. CH₃-CH(CH₃)-CH(CH₃)-CH₂-OH

Đáp án B

Câu 3: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Hai ancol đó là (cho H = 1, C = 12, O = 16, Na = 23)

A. C₃H₅OH và C₄H₇OH.

B. C₂H₅OH và C₃H₇OH.

C. C₃H₇OH và C₄H₉OH.

D. CH₃OH và C₂H₅OH

Hướng dẫn giải

Gọi công thức chung của hai ancol là ROH

$ROH+Na\to RONa+\frac{1}{2}{H}_2$

Theo bảo toàn khối lượng ta có: $m_{ancol}+m_{Na}=m_m+m_{H_2}$

$\begin{array}{l}\to m_{H_2}=15,6+9,2-24,5=0,3gam\\ \to n_{H_2}=\frac{0,3}{2}=0,15mol\end{array}$

Ta có: $n_{ancol}=2.n_{H_2}=0,3mol$

$\to M_{ancol}=\frac{15,6}{0,3}=52g/mol\to M_R=52-17=35$

→ Công thức của hai ancol là C₂H₅OH và C₃H₇OH

Đáp án B

Câu 4: Cho 13,8 gam ancol A tác dụng với Na dư giải phóng 5,04 lít H₂ ở đktc, biết M_A < 100. Vậy A có công thức cấu tạo thu gọn là:

A. CH₃OH.

B. C₂H₅OH.

C. C₃H₆(OH)₂.

D. C₃H₅(OH)₃.

Hướng dẫn giải

$n_{H_2} =\frac{5,04}{22,4}=0,225mol$

Giả sử A có công thức R(OH)_n

$\begin{array}{l}R{\left(OH\right)}_n +nNa\to R{\left(ONa\right)}_n +\frac{n}{2}{H}_2\\ \frac{0,45}{n} \leftarrow 0,225\left(mol\right)\end{array}$

$\begin{array}{l}M{ }_{ancol }=\frac{13,8}{\frac{0,45}{n}}=\frac{92n}{3}\\ Mà{ }_{MA }<100\to \frac{92n}{3}<100\to n<3,26\end{array}$

+ n = 1 M _ancol = 92/3 (loại)

+ n = 2 M _ancol = 184/3 (loại)

+ n = 3 M _ancol = 92 Ancol là C₃H₅(OH)₃

Đáp án D

Câu 5: X là một ancol no, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam oxi, thu được hơi nước và 6,6 gam CO₂. Công thức của X là:

A. C₂H₄(OH)₂

B. C₃H₇OH

C. C₃H₅(OH)₃

D. C₃H₆(OH)₂

Hướng dẫn giải

Gọi công thức phân tử của ancol no, mạch hở là C_nH_2n+2O_x (x ≤ n)

$C_n{H}_{2n+2}{O}_x +\frac{3n+1-x}{2} O_2 \stackrel{t^0}{\to }\text{ n}C{O}_2 +\left(n+1\right)H_{2}O$

Từ phương trình ta có:

$\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2} =0,05.n=0,15\to n=3\\ n_{O_2} =0,05. \frac{3n+1-x}{2}=0,175\to x=3\end{array}$

Vậy công thức phân tử của ancol no, mạch hở X là C₃H₈O₃, có công thức cấu tạo là C₃H₅(OH)₃.

Đáp án C

Câu 6: Ancol X mạch hở có số nguyên tử cacbon bằng số nhóm chức. Cho 9,3 gam ancol X tác dụng với Na dư thu được 3,36 lít khí. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. HOCH₂CH(OH)CH₂OH.

B. C₂H₅OH.

C. CH₃OH.

D. HOCH₂CH₂OH.

Hướng dẫn giải

$n_{H_2} =0,15 \to n_{O{H}^{-}} =0,3 \to n_C =0,3$ ( vì số C bằng số nhóm chức)

⇒ m_H = m_X – m_O – m_C = 9,3 – 0,3 .16 - 0,3.12 = 0,9

⇒ C : H : O = $n_C:n_H:n_O$ = 1 : 3 : 1

⇒ X là C₂H₆O₂

Đáp án D

Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 1,52 gam một ancol X thu được 1,344 lít CO₂ (đktc) và 1,44 gam nước. X có công thức phân tử là

A. C₃H₇OH

B. C₃H₆(OH)₂

C. C₂H₄(OH)₂

D. C₃H₅(OH)₃

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=\frac{1,344}{22,4}=0,06\left(mol\right)\\ n_{H_{2}O}=\frac{1,44}{18}=0,08\left(mol\right)\end{array}\\ n_{H_{2}O} >n_{C{O}_2} \to Xlàancolno:C_n{H}_{2n+2}{O}_x\\ \begin{array}{l}{n}_X =n_{H_{2}O} –n_{C{O}_2} =0,02 \\ \to M_X =\frac{1,52}{0,02}=76=14n+2+16x \\ \to x=2,n=3\end{array}\end{array}$

→ Công thức phân tử của X là C₃H₈O₂

Đáp án B

Câu 8: Đun nóng một rượu (ancol) đơn chức X với dung dịch H₂SO₄ đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428. Công thức phân tử của X là:

A. C₄H₈O.

B. CH₄O.

C. C₂H₆O.

D. C₃H₈O

Hướng dẫn giải

Ta có d_X/Y= 1,6428 → M_X = 1,6428.M_Y

→ X là ancol no, đơn chức còn Y là anken.

Gọi công thức của ancol đơn chức X là $C_n{H}_{2n+1}OH\left(n\ge 2\right)$

$C_n{H}_{2n+1}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4}{\to }{C}_n{H}_{2n}+H_{2}O$

$M_X=1,6428.M_Y \to 14n+2+16=1,6428.14n\to n=2$

→ Công thức của X là C₂H₆O

Đáp án C

Câu 9: Thực hiện phản ứng tách nước một ancol no đơn chức X với H₂SO₄ đặc ở nhiệt độ thích hợp, thu được chất hữu cơ Y. Tỉ khối hơi của Y so với X là 1,4375. Công thức của X là

A. C₃H₇OH.

B. C₂H₅OH.

C. C₄H₉OH.

D. CH₃OH.

Hướng dẫn giải

Đun m₁ gam X với H₂SO₄ đặc → m₂ gam chất hữu cơ Y; d_Y/X = 1,4375

$d_{\raisebox{1ex}{$Y$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$X$}\right. }>1\to Ylàete.$

$2ROH \stackrel{H_{2}S{O}_4,{140}^{o}C}{\to }{R}_{2}O+H_{2}O$

$\frac{2R+16}{R+17}=1,4375\to R=15$

X là CH₃OH

Đáp án D

Câu 10: Cho bột CuO đốt nóng dư vào bình đựng 81,282g ancol A no, mạch thẳng. Lượng chất rắn sau phản ứng tác dung dịch HNO₃ loãng dư thu được 39,1552 lít khí NO duy nhất (đktc). Công thức cấu tạo của A là

A. C₃H₆(OH)₂

B. CH₃(CH₂)₂OH

C. C₂H₅OH

D. C₂H₄(OH)₂

Hướng dẫn giải

$n_{NO}=\frac{39,1552}{22,4}=1,748\left(mol\right)$

Bảo toàn electron, ta có: → 2. n_Cu = 3.n_NO

→ n_Cu = 2,622 mol

Gọi ancol: C_nH_2n+2O_x

$n_{ancol}=2,622:x\to M_{ancol}=\frac{81,282}{\frac{2,622}{x}}=31x$

→ x = 2 → M = 62 → C₂H₄(OH)₂

Đáp án D

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 11 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Dạng 2: Bài tập về phản ứng thế ancol và cách giải

Dạng 3: Bài tập về phản ứng tách nước của ancol và cách giải

Dạng 4: Bài tập về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn và cách giải

Dạng 5: Bài tập phản ứng cháy của ancol và cách giải

Bài tập trọng tâm về Phenol và cách giải