Bài tập xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ lớp 11 (có lời giải)

Đặt công thức phân tử của camphor có dạng: C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$.

- Lập công thức đơn giản nhất của camphor:

Ta có: x : y : z = $\frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1}:\frac{{\% {m_O}}}{{16}} = \frac{{78{,}94}}{{12}}:\frac{{10{,}53}}{1}:\frac{{10{,}53}}{{16}}$= 10 : 16 : 1.

Vậy công thức đơn giản nhất của camphor là: C$_{10}$H$_{16}$O.

- Từ phổ khối lượng xác định được phân tử khối của camphor là: 152.

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

C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$ = (C$_{10}$H$_{16}$O)$_{n}$

Þ (12.10 + 16.1 + 16).n = 152 Þ n = 1.

Vậy công thức phân tử của camphor là: C$_{10}$H$_{16}$O.

%O = 100% - 73,17% - 7,31% = 19,52%.

Đặt công thức phân tử của eugenol có dạng: C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$.

Ta có:

x : y : z = $\frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1}:\frac{{\% {m_O}}}{{16}} = \frac{{73{,}17}}{{12}}:\frac{{7{,}31}}{1}:\frac{{19{,}52}}{{16}}$= 6,0975 : 7,31 : 1,22 = 5 : 6 : 1.

Vậy công thức đơn giản nhất của eugenol là: C$_{5}$H$_{6}$O.

Þ C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$ = (C$_{5}$H$_{6}$O)$_{n}$.

Phân tử khối của eugenol là 164.

Þ (12.5 + 6 + 16).n = 164 Þ n = 2.

Vậy công thức phân tử của eugenol là: C$_{10}$H$_{12}$O$_{2}$.

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức phân tử của A: CxHyOz.

Ta có:

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

Công thức đơn giản nhất của A: C2H3O3.

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

CxHyOz = (C2H3O3)n

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

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức phân tử của X: CxHyFz.

Ta có:

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

Công thức đơn giản nhất của chất này là CHF.

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

CxHyFz = (CHF)n.

nx = 0,0156 mol.

Khối lượng mol của phân tử X:

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

$\Rightarrow$ n = 2. Công thức phân tử của X là C2H2F2.

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức phân tử vitamin C là: CxHyOz.

Ta có:

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

Công thức đơn giản nhất của ascorbic acid là C3H4O3.

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

CxHyOz = (C3H4O3)n.

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.

Đáp án đúng là: A

Khối lượng các nguyên tố:

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

Tỉ lệ mol các nguyên tố:

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

Công thức đơn giản nhất của Y là C6H6O.

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

CxHyOz = (C6H6O)n

Phổ khối lượng của chất Y cho thấy phân tử khối của chất Y bằng 94 Þ n = 1.

Công thức phân tử của Y là C6H6O.

Đáp án đúng là: C

Gọi công thức tổng quát CxHyOz

%O = 100% - 55,81% - 6,98% = 37,21%$x:y:z = \frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1}:\frac{{\% {m_O}}}{{16}} = \frac{{55{,}81}}{{12}}:\frac{{6{,}98}}{1}:\frac{{37{,}21}}{{16}} = 2:3:1$

Công thức đơn giản nhất của X là C2H3O.

Đáp án đúng là: A

Gọi công thức tổng quát CxHyNzClt$x:y:z = \frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1}:\frac{{\% {m_N}}}{{14}}:\frac{{\% {m_{Cl}}}}{{35{,}5}} = \frac{{29{,}45}}{{12}}:\frac{{9{,}82}}{1}:\frac{{17{,}18}}{{14}}:\frac{{43{,}55}}{{35{,}5}} = 2:8:1:1$

A có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất.

Vậy công thức phân tử của A là C2H8NCl.

Đáp án đúng là: A

Gọi công thức của limonen là CxHy

$x:y = \frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1} = \frac{{88{,}235}}{{12}}:\frac{{11{,}765}}{1} = 5:8$

Công thức phân tử theo công thức đơn giản nhất: (C5H8)n

Mlimonen = 4,69.29 = 136 (g/mol)

Ta có 68n = 136 suy ra n = 2

Công thức của limonen là C10H16.

Đáp án đúng là: C

Gọi công thức tổng quát của anetol là CxHyOz

%O = 100% - (%C + %H) = 100% - (81,08% + 8,1% ) = 10,82%

$x:y:z = \frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1}:\frac{{\% {m_O}}}{{16}} = \frac{{81{,}08}}{{12}}:\frac{{8{,}1}}{1}:\frac{{10{,}82}}{{16}} = 10:12:1$

⇒ Công thức đơn giản nhất của anetol là C10H12O.

Biểu diễn công thức phân tử theo công thức đơn giản nhất: (C10H12O)n.

Ta có: ${M_{{{({C_{10}}{H_{12}}O)}_n}}}\; = {\rm{ }}148$

⇒ (10.12 + 12 + 16).n = 148 ⇒ n = 1

Vậy công thức phân tử là C10H12O.

Đáp án đúng là: B

Ta có 85,7% + 14,3% = 100%.

Vậy Y là hydrocarbon do phân tử Y chỉ chứa hai nguyên tố carbon và hydrogen.

Đặt công thức đơn giản nhất của Y có dạng: CxHy. Ta có:

$$x:y = \frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1} = \frac{{85{,}7}}{{12}}:\frac{{14{,}3}}{1} = 7{,}14:14{,}3 = 1:2.$$

Vậy công thức đơn giản nhất của Y là CH2.

Công thức phân tử của Y theo công thức đơn giản nhất là: (CH2)n.

Phân tử khối của Y là 56 nên (12 + 2.1)n = 56 Þ n = 4.

Vậy công thức phân tử của Y là C4H8.

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức đơn giản nhất của safrol là CxHyOz. Ta có:

$$x:y:z = \frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1}:\frac{{\% {m_O}}}{{16}} = \frac{{74{,}07}}{{12}}:\frac{{6{,}18}}{1}:\frac{{19{,}75}}{{16}} = 6{,}1725:6{,}18:1{,}234 = 5:5:1.$$

Vậy công thức đơn giản nhất của safrol là C5H5O.

Công thức phân tử của safrol theo công thức đơn giản nhất là: (C5H5O)n.

Phân tử khối của safrol là 162 nên:

(5.12 + 5.1 + 1.16).n = 162 Þ n = 2.

Vậy công thức phân tử của safrol là: C10H10O2.