Giải sách bài tập Hóa học 11 cánh diều bài 11: Cấu tạo hóa học của hợp chất hữu cơ

Câu 1: Để viết được cấu tạo hoá học của một chất cần biết những yếu tố nào sau đây?

(a) Thành phần phân tử của chất.

(b) Hoá trị của các nguyên tố có trong phân tử chất.

(c) Trật tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử chất.

(d) Nhiệt độ sôi của chất.

Hướng dẫn trả lời:

Phát biểu đúng: (a), (b), (c).

Để viết được cấu tạo hoá học của một chất cần biết những yếu tố: 

• Thành phần phân tử của chất.

• Hoá trị của các nguyên tố có trong phân tử chất.

• Trật tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử chất.

Câu 2: Công thức nào dưới đây biểu diễn đúng cấu tạo hoá học của chất?

A. Công thức (1).                                       B. Công thức (2) và công thức (3).

C. Công thức (4).                                       D. Công thức (1) và công thức (3).

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Công thức (2) sai vì trong hợp chất hữu cơ N có hóa trị III.

Công thức (4) sai vì Cl có hóa trị I.

Câu 3: Nhận xét nào sau đây là đúng về hai công thức cấu tạo CH3CH2CH(CH3)2 và CH3CH2CH2CH2CH3?

A. Biểu diễn cấu tạo hoá học của cùng một chất.

B. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về vị trí nhóm chức.

C. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất thuộc cùng dãy đồng đẳng.

D. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về mạch carbon.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Câu 4: Nhận xét nào sau đây về hai công thức cấu tạo bên là đúng?

A. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về mạch carbon.

B. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về vị trí nhóm chức.

C. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất thuộc cùng dãy đồng đẳng.

D. Biểu diễn cấu tạo hoá học của cùng một chất.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Câu 5: Chọn phát biểu đúng về bốn chất (đều có phân tử khối là 60) sau đây.

A. Chất (1) và chất (4) là đồng phân của nhau.

B. Chất (1), chất (2) và chất (4) là đồng phân của nhau.

C. Chất (1) và chất (2) là đồng phân của nhau.

D. Cả bốn chất đều là đồng phân của nhau.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Câu 6: Số đồng phân mạch hở có cùng công thức phân tử C$_{3}$H$_{6}$Br$_{2}$ là

A. 1.                              B. 2.                            C. 3.                            D. 4.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Các đồng phân mạch hở có cùng công thức phân tử C$_{3}$H$_{6}$Br$_{2}$ là

CH3-CH2-CHCl2

CH3-CCl2-CH3

CH2Cl-CH2-CH2Cl

CH2Cl-CHCl-CH3

Câu 7: Methanol, ethanol, propanol, butanol thuộc cùng một dãy đồng đẳng. Phát biểu nào sau đây về các hợp chất này là đúng?

A. Các hợp chất này có tính chất vật lí tương tự nhau và có tính chất hoá học biến đổi theo quy luật.

B. Các hợp chất này có tính chất hoá học tương tự nhau và có tính chất vật lí biến đổi theo quy luật.

C. Các hợp chất này có cùng công thức phân tử nhưng có các tính chất vật lí, tính chất hoá học khác nhau.

D. Các hợp chất này có các tính chất vật lí và tính chất hoá học tương tự nhau.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Câu 8: Điền các thông tin thích hợp vào ô trống để hoàn thành bảng dưới đây:

Hướng dẫn trả lời:

(1)           (2)                   (3) Aldehyde

(4) Carboxylic acid               (5) CH3CH2CH2CH2COOH          (6) Ester

(7) CH3CH2COOCH2CH3     (8) Amine                                      (9)

Câu 9: Viết công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ mạch hở có công thức phân tử C$_{4}$H$_{10}$O. Trong các hợp chất này, hãy chỉ ra:

a) Các chất là đồng phân về nhóm chức.

b) Các chất là đồng phân về vị trí nhóm chức.

c) Các chất là đồng phân về mạch carbon.

Hướng dẫn trả lời:

Công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ mạch hở có công thức phân tử C$_{4}$H$_{10}$O:

a) Các chất là đồng phân nhóm chức alcohol: (1), (2), (3) và (4); các chất là đồng phân nhóm chức ether: (5), (6) và (7).

b) Các chất là đồng phân vị trí nhóm chức: (1) và (3); (5) và (7).

c) Các chất là đồng phân mạch carbon: (1) và (2); (5) và (6).

Câu 10: Trong các công thức cấu tạo dưới đây:

a) Những công thức nào biểu diễn công thức cấu tạo của cùng một chất?

b) Những công thức nào biểu diễn công thức cấu tạo của hai chất là đồng phân của nhau? Hai chất đồng phân này thuộc loại đồng phân gì (đồng phân về mạch carbon, đồng phân về nhóm chức hay đồng phân về vị trí nhóm chức)?

Hướng dẫn trả lời:

a) Các công thức (3) và (5) biểu diễn công thức cấu tạo của cùng một chất.

b) Các chất (2) và (4) biểu diễn công thức cấu tạo của hai đồng phân về vị trí nhóm chức.

Câu 11: Hai chất đầu trong các chất thuộc một số dãy đồng đẳng được cho dưới đây:

Dãy 1: CH$_{2}$O, C$_{2}$H$_{4}$O.

Dãy 2: C$_{2}$H$_{3}$N, C$_{3}$H$_{5}$N.

Dãy 3: C$_{6}$H$_{6}$, C$_{7}$H$_{8}$.

a) Viết công thức phân tử của chất thứ 5 trong mỗi dãy.

b) Viết công thức chung cho mỗi dãy.

Hướng dẫn trả lời:

a) Công thức phân tử của chất thứ 5 trong mỗi dãy đồng đẳng:

Dãy 1: C5H10O; Dãy 2: C6H11N; Dãy 3: C10H14

b) Công thức chung của các dãy:

Dãy 1: CnH2nO (n ≥ 1); Dãy 2: CnH2n - 1N (n ≥ 2); Dãy 3: CnH2n - 6 (n ≥ 6).

Câu 12: Các hợp chất CH3COOH (C2H4O2), HOCH2CH2CHO (C3H6O2) và CH3CH2COOCH3 (C4H8O2) có thuộc cùng một dãy đồng đẳng không? Vì sao? Viết công thức cấu tạo của ba chất có cùng công thức phân tử với các chất ở trên và là đồng đẳng của nhau.

Hướng dẫn trả lời:

Các hợp chất CH3COOH (C2H4O2), HOCH2CH2CHO (C3H6O2) và CH3CH2COOCH3 (C4H8O2) không thuộc cùng một dãy đồng đẳng do chúng có nhóm chức khác nhau.

CH3COOH (C2H4O2), CH3CH2COOH (C3H6O2) và CH3CH2CH2COOH (C4H8O2); hoặc HOCH2CHO (C2H4O2), HOCH2CH2CHO (C3H6O2) và HOCH2CH2CH2CHO (C4H8O2); hoặc HCOOCH3 (C2H4O2), CH3COOCH3 (C3H6O2) và CH3CH2COOCH3 (C4H8O2).

Câu 13: Một hợp chất hữu cơ A được xác định có công thức thực nghiệm là CH$_{2}$O.

a) Các nguyên tố nào có trong thành phần phân tử của A?

b) Bằng phổ MS, người ta xác định được phân tử khối của A là 60. Tìm công thức phân tử của A.

c) Trên phổ IR của A thấy có tín hiệu hấp thụ ở 1 715 cm$^{-1}$ đồng thời cũng thấy một số tín hiệu hấp thụ trong vùng 3 400 – 2 500 cm$^{-1}$. A có thể có nhóm chức nào? Xác định công thức cấu tạo của A.

Hướng dẫn trả lời:

a) Các nguyên tố có mặt trong thành phần phân tử của A: C, H và O.

b) Theo đề bài: (CH$_{2}$O)$_{n}$ = 60 hay 30n = 60 suy ra n = 2. Vậy A có công thức phân tử C$_{2}$H$_{4}$O.

c) Trên phổ IR của A thấy có tín hiệu hấp thụ ở 1 715 cm$^{-1}$, đồng thời cũng thấy một đám hấp thụ trong vùng 3 400 – 2 500 cm$^{-1}$ cho thấy A là một carboxylic acid. Do đó, A có công thức cấu tạo là CH$_{3}$COOH.

Câu 14: Thành phần phần trăm về khối lượng nguyên tố có trong hợp chất X là 85,7% C và 14,3% H.

a) Xác định công thức thực nghiệm của hợp chất X.

b) Phổ MS cho thấy X có phân tử khối là 56. Xác định công thức phân tử của X.

c) Cho biết công thức cấu tạo có thể có của X trong mỗi trường hợp:

c1) X là hydrocarbon mạch thẳng.

c2) X là hydrocarbon mạch hở, phân nhánh.

Hướng dẫn trả lời:

a) Từ bài cho, ta có:

$\frac{n_{C}}{n_{H}}=\frac{85,7:12}{14,3:1}=\frac{1}{2}$

Vậy công thức thực nghiệm của X là CH$_{2}$.

b) Theo bài ra: (CH$_{2}$)$_{n}$ = 56 hay 14n = 56 suy ra n = 4.

Vậy công thức phân tử của X là C$_{4}$H$_{8}$.

c) c1) Với X là hydrocarbon mạch thẳng:

    c2) Với X là hydrocarbon mạch hở, phân nhánh: