Bài tập file word hóa học 11 chân trời sáng tạo Chương 3: Hóa học hữu cơ (P3)

ÔN TẬP CHƯƠNG 3: HÓA HỌC HỮU CƠ

 (PHẦN 3 - 20 CÂU)

Câu 1: Biểu đồ dưới thể hiện điều gì?

Trả lời:

Biểu đồ thể hiện phổ khối lượng với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất là 58

Công thức phân tử là: C3H6O

Câu 2: Viết 3 hợp chất hydrocarbon là đồng đẳng của nhau và viết 2 hợp chất hữu cơ là đồng phân của nhau?

Trả lời:

3 hợp chất hydrocarbon là đồng đẳng của nhau:

+ Metan CH + Metan CH4 : CH2 = CH2

+ Etan C + Etan C2H6 : CH3 – CH3

+ Propan C + Propan C3H8 : CH3 – CH2 – CH3

2 hợp chất hữu cơ là đồng phân của nhau:

Cùng công thức là C2H6O, có:

+ ancol etylic: CH + ancol etylic: CH3 – CH2 – OH

+ dimethyl ether: CH + dimethyl ether: CH3 – O – CH3 

Câu 3: Viết công thức cấu trúc phân tử của hai hợp chất hydrocarbon?

Trả lời:

Ví dụ:

+ C6H12: Hexane

Cấu trúc phân tử là: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

+ C2H4: Ethylene (hay ethene)

Cấu trúc phân tử là: H2C=CH2

Câu 4: Các ứng dụng và lợi ích chính của phép đo khối phổ trong phân tích các hợp chất hữu cơ là gì và kỹ thuật này cung cấp thông tin về cấu trúc, thành phần và tính chất của các phân tử này như thế nào?

Trả lời:

- Lợi ích chính của phổ khối lượng là khả năng cung cấp thông tin chính xác và chính xác về khối lượng phân tử và thành phần của các hợp chất hữu cơ, thậm chí cả đối với các phân tử rất phức tạp.

- Việc giải thích các phổ khối lượng có thể cung cấp thông tin về công thức phân tử, các nhóm chức năng và các nhóm thế hiện diện trong phân tử. Ngoài ra, các mẫu phân mảnh trong phổ khối lượng có thể cung cấp thông tin về sự sắp xếp cấu trúc của phân tử và các vị trí của các nhóm thế khác nhau.

Câu 5: Cho các hợp chất hữu cơ A, B và C có cùng công thức phân tử C5H12O2. Tìm công thức cấu tạo của các hợp chất này và cho biết chúng có đồng đẳng không?

Trả lời:

- Cấu trúc cấu tạo của A là CH3-CH2-CH2-CH2-COOH (pentanoic acid)

- Cấu trúc cấu tạo của B là CH3-CH2-CH(OH)-CH2-CH3 (3-pentanol)

- Cấu trúc cấu tạo của C là CH3-CH2-O-CH2-CH2-CH3 (ethylpropyl ether)

Các hợp chất này không đồng đẳng vì chúng có các cấu trúc cấu tạo khác nhau.

Câu 6: Viết cách tiến hành tách chiết tinh dầu bưởi?

Trả lời:

- Phương pháp dự đoán số nhóm chức bằng phổ hồng ngoại (IR) thường được sử dụng trong phân tích hóa học và sinh học để xác định số lượng nhóm chức chứa trong một phân tử. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng phổ hồng ngoại để đo đạc các tần số dao động của các liên kết hóa học trong mẫu.

- Các nhóm chức khác nhau sẽ có các tần số dao động khác nhau trong phổ hồng ngoại. Do đó, bằng cách so sánh phổ hồng ngoại của một mẫu với các phổ chuẩn của các nhóm chức đã biết trước đó, ta có thể dự đoán số lượng các nhóm chức có trong mẫu.

Câu 7: Viết cách tiến hành tách chiết tinh dầu bưởi?

Trả lời:

Bước 1: Chuẩn bị mẫu

- Lấy các quả bưởi tươi, cắt thành miếng nhỏ và bỏ vào một bình thủy tinh.

- Thêm vào một lượng nhỏ dung môi có tính tan cao đối với tinh dầu bưởi, chẳng hạn như ete đậu nành hoặc hexan.

Bước 2: Tiến hành chiết

- Để chiết tách tinh dầu bưởi, bình thủy tinh cần được đóng kín và lắc đều trong khoảng 30 phút để tinh dầu bưởi tan ra trong dung môi.

- Dung môi được lọc qua bằng giấy lọc để tách riêng tinh dầu bưởi và dung môi.

Bước 3: Tách dung môi

- Dung môi được đun sôi để bay hơi và tách riêng tinh dầu bưởi.

- Sau khi dung môi bay hơi hoàn toàn, ta sẽ thu được tinh dầu bưởi cần tách.

Bước 4: Làm sạch tinh dầu bưởi

- Sau khi tách được tinh dầu bưởi, ta cần tiến hành làm sạch tinh dầu bằng cách sử dụng các chất hóa học và phương pháp khử độc hại.

Câu 8: Viết các đồng phân của hợp chất C3H7OH?

Trả lời:

Các đồng phân của C3H7OH là:

1. CH3-CH2-CH2-OH

2. CH3-CH(OH)-CH3

Câu 9: Cho một dẫn xuất hydrocarbon có phần trăm khối lượng cacbon (C) là 72,73%, hydrogen (H) là 9,09% và oxygen (O) là 18,18%. Phân tử khối của dẫn xuất là 180 g/mol. Hãy xác định công thức phân tử của dẫn xuất đó?

Trả lời:

Ta có công thức hóa học tổng quát của hợp chất trên là: CxHyOz

Vậy công thức phân tử là: C11H16O2

Câu 10: Hãy viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử sau:

CH3Br và C2H5Br.

Trả lời:

+ CH3Br:

+ C2H5Br:

Câu 11: Viết thêm các đồng đẳng của hợp chất C3H8?

Trả lời:

Các đồng đẳng của C3H8 là:

1. C4H10 : CH3 – CH2 - CH2 – CH3

2. C5H12 :  CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

3. C6H14 : CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

…

Câu 12: Tại sao các hợp chất hữu cơ lại có khả năng tạo thành liên kết đa và các cấu trúc phức tạp khác trong phân tử?

Trả lời:

Các hợp chất hữu cơ có khả năng tạo thành liên kết đa và các cấu trúc phức tạp khác trong phân tử do tính chất liên kết hóa học của nguyên tử cacbon. Nguyên tử cacbon có khả năng tạo ra tối đa bốn liên kết hóa học với các nguyên tử khác, cho phép tạo ra các cấu trúc phức tạp trong phân tử. Ngoài ra, các nhóm chức khác nhau cũng có tính chất liên kết khác nhau, cho phép tạo ra các phân tử có tính chất hóa học và vật lý khác nhau.

Câu 13: Bằng hiểu biết và các thông tin trên internet, hãy viết quy trình chưng cất nước mắm?

Trả lời:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

Sử dụng nước mắm đã được lên men từ cá tươi để chuẩn bị cho quá trình chưng cất.

Bước 2: Chưng cất

- Đưa nước mắm vào bình chưng cất và đun sôi bằng lò đun hoặc bếp gas.

- Nhiệt độ chưng cất nên được điều chỉnh để đạt được quá trình chưng cất tốt nhất, thông thường nhiệt độ nên được duy trì ở mức từ 60 đến 80℃.

- Hơi nước mắm sẽ bay hơi và được tách ra vàng và trong suốt, còn lại là một lượng lớn muối và các chất rắn khác.

- Hơi nước mắm bay hơi được hút qua một ống ngưng để được tách ra và thu thập.

Bước 3: Tái chưng cất (tuỳ chọn)

- Sau khi chưng cất được một lần, ta có thể tiếp tục thực hiện tái chưng cất để tách các thành phần của nước mắm ra khỏi nhau.

- Nhiệt độ và thời gian chưng cất sẽ phụ thuộc vào loại nước mắm và mục đích sử dụng cuối cùng.

Bước 4: Lọc và đóng chai

- Sau khi đã tách được hơi nước mắm, ta có thể sử dụng các phương pháp lọc để loại bỏ các tạp chất và lấy nước mắm sạch.

- Nước mắm sau đó được đóng vào các chai hoặc bình để sử dụng.

Câu 14: Phân tử acetic acid chứa 39,99% carbon, 6,71% hydrogen và 53,30% oxygen về khối lượng. Phân tử khối của acetic acid được xác định thông qua phổ khối lượng với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất bằng 60. Lập công thức phân tử của acetic acid?

Trả lời:

Ta có công thức hóa học tổng quát của hợp chất trên là: CxHyOz

Vậy, công thức phân tử là: C2H4O2

Câu 15:  Để tách actemisin một chất có trong cây Thanh hao hoa vàng dùng chế thuốc chống sốt rét, người ta tiến hành như sau: Ngâm lá và thân cây đã băm nhỏ trong hexan sau đó gạn lấy phần chất lỏng. Đun phần chất lỏng cho hexan bay lên và ngưng tụ để thu lại. Phần còn lại là chất lỏng sệt được cho lên cột sắc ký và cho dung môi thích hợp chạy qua để tách riêng từng cấu tử trong tinh dầu. Trong mỗi giai đoạn của quá trình trên, người ta đã sử dụng các kĩ thuật nào trong các kĩ thuật sau đây: chưng cất, chiết, sắc ký, kết tinh?

Trả lời:

– Ngâm lá, thân cây trong hexan: kỹ thuật chiết.

– Đun cho bay hơi và ngưng tụ để thu lại hexan: kỹ thuật chưng cất.

– Cho chất lỏng trên cột sắc ký và cho dung môi thích hợp chạy qua: kỹ thuật sắc ký cột.

Câu 16: Một hợp chất hữu cơ chứa carbon, hydrogen, nitrogen và oxygen với tỷ lệ số nguyên tử là 3:6:2:1. Phân tử khối của hợp chất này được xác định thông qua phổ khối lượng với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất bằng 84. Lập công thức phân tử của hợp chất này?

Trả lời:

Với tỷ lệ số nguyên tử C:H:N:O là 3:6:2:1, ta có thể giả sử hợp chất chứa:

3 mol C => mC = 3 x 12 = 36g

6 mol H => mH = 6 x 1 = 6g

2 mol N => mN = 2 x 14 = 28g

1 mol O => mO = 1 x 16 = 16g

* Phổ khối lượng với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất bằng 84

;

;

Vậy công thức phân tử là C3H6ON2

Câu 17: Phân tử hợp chất hữu cơ B chứa C, H và O. Khi đốt cháy hoàn toàn 3 gam B, thu được 4,4 gam CO2 và 1,8 gam H2O. Hãy xác định công thức phân tử của B?  

Trả lời:

PTHH:                   CxHyOz + ()O2 → xCO2 + H2O

- Số mol C trong phân tử B = số mol CO2 tạo ra = m(CO2) : M(CO2) = 0,1 mol

- Số mol H trong phân tử B = số mol H2O tạo ra = m(H2O) : M(H2O) = 0,1 mol

- Số mol O trong phân tử B =

Từ đó, ta có thể suy ra công thức phân tử của chất B: CH2O

Câu 18: Cho dãy chuyển hóa sau:

a) Viết các phương trình hóa học thực hiện chuyển hóa trên.

b) Hãy chỉ rõ nhóm chức trong phân tử các chất trên.

Trả lời:

a)

b) : nhóm chức -OH; : nhóm chức là -COOH

Câu 19: Đốt cháy hoàn toàn 28,2 mg hợp chất hữu cơ Z và cho các sản phẩm sinh ra lần lượt đi qua các bình đựng CaCl2 khan và KOH dư thì thấy bình CaCl2 tăng thêm 19,4 mg còn bình KOH tăng thêm 80 mg. Mặt khác, khi đốt 18,6 mg chất đó sinh ra 2,24 ml nitro (đktc). Biết rằng, phân tử chất đó chỉ chứa một nguyên tử nitro. Tìm công thức phân tử của Z.

Trả lời:

Phần khối lượng CaCl2 tăng lên là khối lượng của nước.

=>

Phần khối lượng KOH tăng thêm là khối lượng của CO2

=>

Khi đốt 18,6 mg chất đó sinh ra 2,24 ml nitro (đktc)

Đốt 28,2 mg cần 3,396 ml nitro (đktc) =>

=> nN = 2= 0,304x10 -3 mol => mN = 14nN = 4,256x10 -3g = 4,256g

Ta có: mC + mH + mN = 28,2 mg nên Z có công thức là CxHyNz

Lại có: x : y : z = 1,81 : 2,16 : 0,304 = 6 : 7 : 1

Mà trong Z chỉ có 1 nguyên tử N nên công thức phân tử của Z là C6H7N

Câu 20: Oxi hóa hoàn toàn 0,157g chất hữu cơ A chứa Br thu được hỗn hợp sản lượng trong đó có 0,045g H2O. Nếu cho toàn bộ sản phẩm này hấp thụ vào nước vôi trong dư thì có 0,600g kết tủa. Nếu chuyển toàn bộ brom trong 0,157g A thành HBr, sau đó tác dụng với AgNO3 dư thu được 0,188g kết tủa.

a) Giải thích quá trình thí nghiệm.

b) Tìm công thức phân tử của A, biết A có phân tử khối nhỏ hơn 200u.

Trả lời:

Kết tủa có được là CaCO3 tạo thành do phản ứng:

Kết tủa khi HBr tác dụng với AgNO3 là do phản ứng:

Nhận thấy mC + m + mH + mBr = 0,157g chứng tỏ hợp chất chứa 3 nguyên tố nên A có công thức phân tử CxHyBrz

Ta có: x : y : z = 0,006 : 0,005 : 0,001 = 6 : 5 : 1

Mà MA < 200 nên công thức phân tử của A là C6H5Br