Với lời giải SBT Hóa học 11 trang 40 chi tiết trong Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ sách Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hóa học 11 Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài 10.1 trang 40 SBT Hóa học 11: Acetylene là một hydrocarbon được dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxy-acetylene (khi tác dụng với oxygen) để hàn hay cắt kim loại. Hãy lập công thức phân tử của acetylene, biết kết quả phân tích nguyên tố của acetylene có 7,69% H về khối lượng. Phân tử khối của acetylene gấp 13 lần phân tử khối của hydrogen.

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của acetylene là C_xH_y.

Ta có: %m_H = 7,69% => %m_C = 100% - 7,69% = 92,31%

Vì phân tử khối của acetylene gấp 13 lần phân tử khối của hydrogen nên ${\mathrm{M}}_{\mathrm{Acetylene}}=13{\mathrm{M}}_{{\mathrm{H}}_2}=13\times 2=26$

$\begin{array}{l}\mathrm{x}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{12}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{92,31}{12}\times \frac{26}{100}\approx 2\\ \mathrm{y}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{1}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{7,69}{1}\times \frac{26}{100}\approx 2\end{array}$

Vậy công thức phân tử của acetylene là C₂H₂.

Bài 10.2 trang 40 SBT Hóa học 11: Buta-1,3-diene là một hydrocarbon được dùng nhiều nhất trong sản xuất cao su. Hãy lập công thức phân tử của buta-1,3-diene, biết kết quả phân tích nguyên tố của buta-1,3-diene có $\frac{\mathrm{\%}\mathrm{C}}{\mathrm{\%}\mathrm{H}}=8$. Phân tử khối của của buta-1,3-diene gấp 1,6875 phân tử khối của oxygen.

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của buta-1,3-diene là C_xH_y.

Ta có: $\frac{\mathrm{\%}\mathrm{C}}{\mathrm{\%}\mathrm{H}}=8\Rightarrow \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}=8\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}\Rightarrow \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}-8\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=0$ và $\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}+\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=100\mathrm{\%}$

Giải hệ phương trình:

$\{\begin{array}{l}\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}-8\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=0\\ \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}+\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=100\mathrm{\%}\end{array}\iff \{\begin{array}{l}\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}=88,89\mathrm{\%}\\ \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=11,11\mathrm{\%}\end{array}$

Vì phân tử khối của buta-1,3-diene gấp 1,6875 phân tử khối của oxygen nên ${\mathrm{M}}_{\mathrm{buta}-1,3-\mathrm{diene}}=1,6875{\mathrm{M}}_{{\mathrm{O}}_2}=1,6875\times 32=54$

$\begin{array}{l}\mathrm{x}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{12}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{88,89}{12}\times \frac{54}{100}\approx 4\\ \mathrm{y}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{1}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{11,11}{1}\times \frac{54}{100}\approx 6\end{array}$

Vậy công thức phân tử của buta-1,3-diene là C₄H₆.

Bài 10.3 trang 40 SBT Hóa học 11: Glycine là một amino acid mà cơ thể sử dụng để tạo ra protein và các chất quan trọng khác như hormone và enzyme. Hãy lập công thức phân tử của glycine, biết kết quả phân tích nguyên tố của glycine có 32,00% C; 6,67% H; 18,67% N về khối lượng, còn lại là O. Phân tử khối của glycine là 75.

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của glycine là C_xH_yO_zN_t.

$\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=100\mathrm{\%}-(32\mathrm{\%}+6,67\mathrm{\%}+18,67\mathrm{\%})=42,66\mathrm{\%}$

Ta có: ${\mathrm{M}}_{\mathrm{glycine}}=75$

$\begin{array}{l}\mathrm{x}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{12}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{32}{12}\times \frac{75}{100}=2\\ \mathrm{y}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{1}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{6,67}{1}\times \frac{75}{100}\approx 5\\ \mathrm{z}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}}{16}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{42,66}{16}\times \frac{75}{100}\approx 2\\ \mathrm{t}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{N}}}{14}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{18,67}{14}\times \frac{75}{100}\approx 1\end{array}$

Vậy công thức phân tử của glycine là C₂H₅O₂N.

Bài 10.4 trang 40 SBT Hóa học 11: Phenol là hợp chất hữu cơ được sử dụng để sản xuất chất kích thích tăng trưởng ở thực vật, kích thích tố thực vật 2,4-D cũng như chất diệt cỏ dại. Hãy lập công thức phân tử của phenol, biết kết quả phân tích nguyên tố của phenol có m_C : m_H : m_O = 36 : 3 : 8. Phân tử khối của phenol lớn hơn methane 78 đơn vị.

Lời giải:

Gọi công thức đơn giản nhất của phenol là (C_xH_yO_z)_n.

Ta có:

$\begin{array}{l}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}:{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}:{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=36:3:8\\ \iff {\mathrm{n}}_{\mathrm{C}}:{\mathrm{n}}_{\mathrm{H}}:{\mathrm{n}}_{\mathrm{O}}=\frac{36}{12}:\frac{3}{1}:\frac{8}{16}=3:3:0,5=6:6:1\end{array}$

=> Công thức đơn giản nhất của phenol là (C₆H₆O)_n.

Ta có: Phân tử khối của phenol lớn hơn methane 78

$\begin{array}{l}\iff {\mathrm{M}}_{{\left({\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6\mathrm{O}\right)}_{\mathrm{n}}}={\mathrm{M}}_{{\mathrm{CH}}_4}+78\\ \iff (12\times 6+1\times 6+16)\times \mathrm{n}=16+78\\ \iff 94\mathrm{n}=94\\ \Rightarrow \mathrm{n}=\frac{94}{94}=1\end{array}$=> Công thức phân tử của phenol là C₆H₆O.

Bài 10.5 trang 40 SBT Hóa học 11: Thuốc nổ TNT (2,4,6-trinitrotoluene) là hợp chất hữu cơ được điều chế bằng phản ứng của toluene với hỗn hợp gồm HNO₃ đặc và H₂SO₄ đặc trong điều kiện đun nóng. Hãy lập công thức phân tử của TNT, biết kết quả phân tích nguyên tố của TNT có 37,00% C; 2,20% H; 42,29% O về khối lượng; còn lại là N. Phân tử khối của TNT gấp khoảng 2,91 lần phân tử khối của benzene (C₆H₆).

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của TNT là C_xH_yO_zN_t.

$\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{N}}=100\mathrm{\%}-(37\mathrm{\%}+2,2\mathrm{\%}+42,29\mathrm{\%})=18,51\mathrm{\%}$

Ta có: ${\mathrm{M}}_{\mathrm{TNT}}=2,91\times {\mathrm{M}}_{{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6}=2,91\times 78=227$

$\begin{array}{l}\mathrm{x}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{12}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{37}{12}\times \frac{227}{100}\approx 7\\ \mathrm{y}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{1}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{2,2}{1}\times \frac{227}{100}\approx 5\\ \mathrm{z}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}}{16}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{42,29}{16}\times \frac{227}{100}\approx 6\\ \mathrm{t}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{N}}}{14}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{18,51}{14}\times \frac{227}{100}\approx 3\end{array}$

Vậy công thức phân tử của TNT là C₇H₅O₆N₃.

Bài 10.6 trang 40 SBT Hóa học 11: Trong ruộng lúa, ao, hồ, ... thường chứa các vật thể hữu cơ. Khi các vật thể hữu cơ đó bị phân huỷ trong điều kiện không có oxygen sinh ra hydrocarbon (X) ở thể khí. Người ta đã lợi dụng hiện tượng này để làm các hầm biogas trong chăn nuôi gia súc, tạo khí (X) sử dụng đun nấu hoặc chạy máy, ... Hãy lập công thức phân tử của (X), biết kết quả phân tích nguyên tố của (X) có 25% H về khối lượng. Phân tử khối của hợp chất này được xác định thông qua kết quả phổ khối lượng với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất.

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của X là C_xH_y.

Ta có: %m_H = 25% => %m_C = 100% - 25% = 75%

Từ phổ khối lượng của (X), ta có: ${\mathrm{M}}_{\mathrm{X}}=16$

$\begin{array}{l}\mathrm{x}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{12}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{75}{12}\times \frac{16}{100}=1\\ \mathrm{y}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{1}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{25}{1}\times \frac{16}{100}=4\end{array}$

Vậy công thức phân tử của X là CH₄.