Giải SBT Hóa 11 Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Mục lục Giải SBT Hóa 11 Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Bài 22.1 trang 30 sbt Hóa 11: Hai chất:

 

A. Công thức phân tử và công thức cấu tạo đều giống nhau.

B. Công thức phân tử và công thức cấu tạo đều khác nhau.

C. Công thức phân tử giống nhau nhưng công thức cấu tạo khác nhau.

D. Công thức phân tử khác nhau và công thức cấu tạo giống nhau.

Lời giải:

Đáp án C

Hai chất trên có công thức phân tử giống nhau (C₂H₄O₂) nhưng công thức cấu tạo khác nhau.

Bài 22.2 trang 31 sbt Hóa 11: Hai công thức:

A. là các công thức của hai chất có cùng công thức phân tử nhưng có công thức cấu tạo khác nhau.

B. là các công thức của hai chất có công thức phân tử khác nhau nhưng có công thức cấu tạo tương tự nhau.

C. là các công thức của hai chất có công thức phân tử và công thức cấu tạo đều khác nhau.

D. chỉ là công thức của một chất vì công thức phân tử và công thức cấu tạo đều giống nhau.

Lời giải:

Đáp án D

Hai chất trên chỉ là công thức của một chất vì công thức phân tử và công thức cấu tạo đều giống nhau.

Bài 22.3 trang 31 sbt Hóa 11: Chất nào trong các chất dưới đây là đồng phân của CH₃COOCH₃?

A. CH₃CH₂OCH₃

B. CH₃CH₂COOH

C. CH₃COCH₃

D. CH₃CH₂CH₂OH

Lời giải:

Đáp án B

Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử là những chất đồng phân.

CH₃COOCH₃ và CH₃CH₂COOH có cùng CTPT nên chúng là đồng phân của nhau

Bài 22.4 trang 31 sbt Hóa 11: Hai chất CH₃−CH₂−OH và CH₃−O−CH₃ khác nhau về điểm gì?

A. Công thức cấu tạo

B. Công thức phân tử

C. Số nguyên tử cacbon

D. Tổng số liên kết cộng hóa trị

Lời giải:

Đáp án A

CH₃-CH₂-OH và CH₃-O-CH₃ có cùng CTPT (C₂H₆O) và khác nhau về CTCT

Bài 22.5 trang 31 sbt Hóa 11: Nhận xét nào dưới đây về hợp chất hữu cơ là đúng?

A. Mỗi công thức phân tử chỉ biểu thị một hợp chất hữu cơ.

B. Một công thức phân tử có thể đáp ứng với nhiều hợp chất hữu cơ.

C. Một công thức cấu tạo đều có thể ứng với nhiều hợp chất hữu cơ.

D. Công thức cấu tạo vừa cho biết thành phần vừa cho biết cấu tạo của hợp chất.

Lời giải:

Đáp án D

Công thức cấu tạo vừa cho biết thành phần vừa cho biết cấu tạo của hợp chất.

Bài 22.6 trang 31 sbt Hóa 11: Trong số 9 chất dưới đây, những chất nào là đồng đẳng của nhau? Những chất nào là đồng phân của nhau?

1. CH₃CH₂CH₃

2. CH₃CH₂CH₂Cl

3. CH₃CH₂CH₂CH₃

4. CH₃CHClCH₃

5. (CH₃)₂CHCH₃

6. CH₃CH₂CH=CH₂

7. CH₃CH=CH₂

 

Lời giải:

Các chất đồng đẳng:

(1) và (3); (1) và (5); (6) và (7); (7) và (9)

Các chất đồng phân:

(2) và (4); (3) và (5); (5) và (6); (8) và (9)

Bài 22.7 trang 32 sbt Hóa 11: Hỗn hợp khí A chứa hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Lấy 1,12 lít A (đktc) đem đốt cháy hoàn toàn. Sản phẩm cháy được dẫn qua bình (1) đựng H₂SO₄ đặc, sau đó qua bình (2) đựng dung dịch NaOH (có dư). Sau thí nghiệm, khối lượng bình (1) tăng 2,16 g và bình (2) tăng 7,48 g. Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A.

Lời giải:

Đặt lượng C_xH_y là a mol, lượng C_x+1H_y+2 là b mol.

Ta có: a + b = 0,05 (1)

Số mol CO₂: ax + b(x + 1) = 0,170 (2)

Số mol H₂O: $\frac{\mathrm{ay}+\mathrm{b}(\mathrm{y}+2)}{2}=0,12\text{ (3)}$

Từ (2) ta có (a + b)x + b = 0,170 ;

b = 0,170 - 0,0500x

b là số mol của một trong hai chất nên 0 < b < 0,0500.

Do đó 0 < 0,170 - 0,0500x < 0,0500 suy ra 2,40 < x < 3,40 suy ra x = 3.

Suy ra b = 0,1700 - 0,0500.3 = 0,0200 suy ra a = 0,0500 - 0,0200 = 0,0300

Thay giá trị của a và b vào (3) ta có:

0,03y + 0,02(y + 2) = 0 suy ra y = 4.

Trả lời: C₃H₄ chiếm 60,0% thể tích hỗn hợp A.

C₄H₆ chiếm 40,0% thể tích hỗn hợp A.

Bài 22.8 trang 32 sbt Hóa 11: Hỗn hợp M chứa ba hiđrocacbon là đồng phân của nhau. Khi đốt cháy hoàn toàn 1,80 g M, thu được 2,80 lít CO₂ (đktc).

1. Xác định công thức phân tử của các chất mang đốt biết rằng tỉ khối hơi của M đối với oxi là 2,25.

2. Dựa vào thuyết cấu tạo hoá học, hãy viết công thức cấu tạo khai triển và công thức cấu tạo rút gọn của từng chất trong hỗn hợp M.

Lời giải:

Các chất đồng phân có cùng CTPT và có PTK bằng nhau. Các chất trong hỗn hợp M đều là C_xH_y.

Khối lượng C trong 2,8 lít CO₂: $\frac{12.2,8}{22,4}=1,50$ (g) 

Đó cũng là khối lượng C trong 1,80 g C_xH_y

Vậy khối lượng H: 1,80 - 1,50 = 0,30 (g).

x : y = 0,125 : 0,30 = 5 : 12.

Công thức đơn giản nhất là C₅H₁₂.

Khối lượng 1 mol C_xH_y: 2,25.32,0 = 72,0 (g).

Do đó, công thức phân tử cũng là C₅H₁₂.

Công thức cấu tạo của các đồng phân:

Bài 22.9 trang 32 sbt Hóa 11: Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Nếu làm bay hơi 2,58 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,40 g khí N₂ ở cùng điều kiện.

Đốt cháy hoàn toàn 6,45 g M thì thu được 7,65 g H₂O và 6,72 lít CO₂ (đktc).

Xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.

Lời giải:

Số mol 2 chất trong 2,58 g M: $\frac{1,4}{28}=0,05$ (mol)

Số mol 2 chất trong 6,45 g M: $\frac{0,05.6,45}{2,58}=0,125$ (mol)

Khi đốt hỗn hợp M, thu được CO₂ và H₂O; vậy các chất trong hỗn hợp phải chứa C và H, có thể có O. Hai chất lại kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng (nghĩa là hơn nhau 1 nhóm CH₂) nên công thức phân tử hai chất đó là C_xH_yO_z và C_x+1H_y+2O_z (x, y nguyên và > 0; z nguyên và > 0).

Giả sử trong 6,45 g M có a moi C_xH_yO_z và b mol C_x+1H_y+2O_z:

  

$$\begin{gathered} {\text{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=\mathrm{xa}+(\mathrm{x}+1)\mathrm{b} \\ =\frac{6,72}{22,4}=0,3 \left(\mathrm{mol}\right) \left(3\right) \end{gathered}$$ 

$$\begin{gathered} {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=\frac{\mathrm{ya}+(\mathrm{y}+2)\mathrm{b}}{2} \\ =\frac{7,65}{18}=0,425 \left(\mathrm{mol}\right) \end{gathered}$$ 

Suy ra ya + (y + 2)b = 0,85 (4)

Giải hệ phương trình:

Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,300

b = 0,300-0,125x

0 < b < 0,125 suy ra 0 < 0,300 - 0,125x < 0,125

1,40 < x < 2,40

Suy ra x = 2; b = 0,300 - 0,125.2 = 0,05.

Suy ra a = 0,125 - 0,05 = 0,075.

Thay giá trị của a và b vào (4) ta có:

0,0750y + 0,0500(y + 2) = 0,85

Suy ra y = 6.

Thay giá trị của a, b, x, y vào (2) ta tìm được

z = 1.

Thành phần hỗn hợp M:

Khối lượng C₂H₆O chiếm: $\frac{0,075.46}{6,45}.100\%=53,5\%$

Khối lượng C3H₈O chiếm: $\frac{0,05.60}{6,45}.100\%=46,5\%$

Bài 22.10 trang 32 sbt Hóa 11: Hỗn hợp X chứa ba chất hữụ cơ đồng phân. Nếu làm bay hơi 2,10 g X thì thể tích hơi thu được bằng thể tích của 1,54 g khí CO₂ ở cùng điều kiện. Để đốt cháy hoàn toàn 1,50 g X cần dùng vừa hết 2,52 lít O₂ (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO₂ và H₂O theo tỉ lệ 11 : 6 về khối lượng.

1. Xác định công thức phân tử của ba chất trong X.

2. Dựa vào thuyết cấu tạo hoá học, hãy viết công thức cấu tạo (triển khai và rút gọn) của từng chất đó.

Lời giải:

Ba chất đồng phân có công thức phân tử giống nhau. Đốt X ta chỉ được CO₂ và H₂O, vậy các chất trong X có chứa C, H và có thể có chứa O.

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}={\mathrm{m}}_{\mathrm{X}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}$= 5,1(g)

Mặt khác ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}:{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$= 11 : 6

Từ đó tìm được:

 ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}$= 3,30 g và ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$ = 1,80 g

Khối lượng C trong 3,30 g CO₂:

 $\frac{12.3,3}{44}=0,9$ (g)

Khối lương H trong 1,80 g H₂O:

 $\frac{2.1,8}{18}=0,2$ (g)

Khối lượng O trong 1,50 g X:

1,50 - 0,9 - 0,2 = 0,4 (g).

Các chất trong X có dạng C_xH_yO_z

x : y : z = 0,075 : 0,2 : 0,025 = 3 : 8 : 1.

Công thức đơn giản nhất là C₃H₈O.

 ${\mathrm{M}}_{\mathrm{X}}=\frac{2,1.44}{1,54}=60$ (g/mol)

Vậy CTPT cũng là C₃H₈O.

 

Xem thêm lời giải sách bài tập Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 23: Phản ứng hữu cơ

Bài 24: Luyện tập hợp chất hữu cơ, công thức phân tử và công thức cấu tạo

Bài 25: Ankan

Bài 26: Xicloankan

Bài 27: Luyện tập ankan và xicloankan

Xem thêm tài liệu Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Trắc nghiệm Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ có đáp án