Lý thuyết Công thức phân tử hợp chất hữu cơ (Kết nối tri thức 2024) hay, chi tiết

Lý thuyết Công thức phân tử hợp chất hữu cơ (Kết nối tri thức 2024) hay, chi tiết | Hóa học 11

Admin Vietjack Ngày: 11-01-2024 Lớp 11

2.1 K

Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 11 Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ sách Kết nối tri thức hay, chi tiết cùng với bài tập trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 11.

Lý thuyết Hóa học lớp 11 Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

A. 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.

Sơ đồ tư duy Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Lý thuyết Công thức phân tử hợp chất hữu cơ – Hóa 11 Kết nối tri thức (ảnh 1)

B. Trắc nghiệm Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Câu 1: Công thức tổng quát cho ta biết

A. cách thức liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ.

B. tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

C. thành phần nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu cơ.

D. thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Công thức tổng quát cho ta biết thành phần nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu cơ.

Câu 2: Phương pháp phổ khối lượng dùng để

A. xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ.

B. xác định thành phần nguyên tố của hợp chất hữu cơ.

C. xác định khối lượng phân tử hợp chất hữu cơ.

D. xác định tỉ lệ số nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phương pháp phổ khối lượng dùng để xác định khối lượng phân tử hợp chất hữu cơ.

Câu 3: Để xác định phân tử khối của hợp chất hữu cơ, người ta sử dụng phổ khối lượng MS, trong đó phân tử khối của chất là giá trị m/z của

A. peak [M⁺] lớn nhất.

B. peak [M⁺] nhỏ nhất.

C. peak xuất hiện nhiều nhất.

D. nhóm peak xuất hiện nhiều nhất.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Để xác định phân tử khối của hợp chất hữu cơ, người ta sử dụng phổ khối lượng MS, trong đó phân tử khối của chất là giá trị m/z củapeak [M⁺] lớn nhất.

Câu 4: Từ phổ MS của acetone, người ta xác định được ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z bằng 58. Vậy, phân tử khối của acetone là

A. 58.

B. 57.

C. 59.

D. 56.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Giá trị m/z bằng với giá trị phân tử khối của acetone là 58.

Câu 5: Từ phổ MS của ethanol, người ta xác định được ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z bằng 46. Vậy, phân tử khối của ethanol là

A. 46.

B. 47.

C. 45.

D. 48.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Giá trị m/z bằng với giá trị phân tử khối của ethanol là 46.

Câu 6: Công thức phân tử cho ta biết

A. số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

B. tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ

C. thành phần nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu cơ.

D. cả A và C

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Công thức phân tử cho ta biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

Câu 7: Công thức đơn giản nhất (CTĐGN) cho ta biết

A. cách thức liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ.

B. tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ

C. thành phần nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu cơ.

D. thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố trong hợp chất hữu cơ

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Công thức đơn giản nhất (CTĐGN) cho ta biết tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

Câu 8: Công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ ethane-1,2-diol (C₂H₆O₂) là

A. C₂H₆O₂.

B. CH₃O.

C. CH₃.

D. CH₄O.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ ethane-1,2-diol (C₂H₆O₂) là CH₃O.

Câu 9: Glucose là hợp chất hữu cơ có nhiều trong các loại quả chín, đặc biệt là quả nho. Công thức phân tử của glucose là C₆H₁₂O₆. Công thức đơn giản nhất của glucose là

A. C_1,5H₃O_1,5.

B. CH₂O.

C. C₃H₄O₃.

D. CHO₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Công thức đơn giản nhất của glucose là CH₂O.

Câu 10: Chất X có công thức đơn giản nhất là CH₂O. Công thức phân tử của X có thể là

A.C₂H₄O

B.C₂H₄O₂

C.C₃H₆O₂

D.C₃H₆O

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Công thức phân tử của X có thể là C₂H₄O₂.

Câu 11: Hợp chất hữu cơ X có 80 % khối lượng là carbon, còn lại là hydrogen. Công thức đơn giản nhất của X là

A. CH₃

B. C₃H₁₀

C. CH₄

D. C₄H₅.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

X có công thức phân tử là C_xH_y

Ta có: $x : y = \frac{80}{12} : \frac{20}{1} = 1 : 3$

Vậy công thức đơn giản nhất của X là CH₃.

Câu 12: Trong phân tử hợp chất hữu cơ X, phần trăm khối lượng của carbon và hydrogen lần lượt bằng 52,17 % và 13,04 %, còn lại là oxygen. Công thức đơn giản nhất của X là

A. C₂H₂O.

B. CH₂O.

C. C₂H₆O.

D. CHO.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

X có công thức phân tử là C_xH_yO_z

Ta có: $x : y : z = \frac{52, 17}{12} : \frac{13, 04}{1} : \frac{100 - 53, 17 - 13, 04}{16} = 2 : 6 : 1$

Vậy công thức đơn giản nhất của X là C₂H₆O.

Câu 13: Khi phân tích thành phần khối lượng các nguyên tố trong vitamin C, thu được kết quả: %C = 40,91; %O = 54,55; còn lại là hydrogen. Công thức đơn giản nhất của phân tử vitamin C là

A. C₂H₅O₂.

B. C₃H₄O₃.

C. C₃H₅O₃.

D. C₃H₆O₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

X có công thức phân tử là C_xH_yO_z

Ta có: $x : y : z = \frac{40, 91}{12} : \frac{100 - 40, 91 - 54, 55}{1} : \frac{54, 55}{16} = 3 : 4 : 3$

Công thức đơn giản nhất của phân tử vitamin C là C₃H₄O₃.

Câu 14: Hợp chất X có công thức đơn giản nhất là CH₂O. Tỉ khối hơi của X so với hydrogen bằng 30. Công thức phân tử của X là

A. CH₂O

B. C₂H₄O₂

C.C₃H₆O₂

D. C₄H₈O₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

M_X = 30.2 = 60 (g/mol)

Công thức phân tử của X có dạng (CH₂O)_n

Ta có: (12 + 1.2 + 16).n = 60 → n = 2

Vậy công thức phân tử của X là C₂H₄O₂.

Câu 15: Phân tích thành phần hợp chất hữu cơ X thu được phần trăm khối lượng các nguyên tố như sau: %C = 40,45; %H = 7,87; %N = 15,73; còn lại là oxygen. Từ phổ MS người ta xác định được phân tử khối của X là 89. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₆NO.

B. C₃H₇NO₂.

C. C₃H₈NO.

D. C₃H₉NO.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

X có công thức phân tử là C_xH_yN_zO_t

Ta có: $x : y : z : t = \frac{40, 45}{12} : \frac{7, 87}{1} : \frac{15, 73}{14} : \frac{100 - 40, 45 - 7, 87 - 15, 73}{16} = 3 : 7 : 1 : 2$