37 bài tập Khoa học tự nhiên 9 Giới thiệu về hợp chất hữu cơ có lời giải ( Phần 1)
37 câu hỏi
Hợp chất hữu cơ đóng vai trò thiết yếu cho sự sống phát triển. Số lượng hợp chất hữu cơ lớn hơn rất nhiều số lượng chất vô cơ và được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực phục vụ đời sống con người. Hợp chất hữu cơ là gì và có gì khác biệt về cấu tạo so với hợp chất vô cơ?
– Hợp chất hữu cơ là hợp chất của carbon trừ một số chất: CO, CO2, muối carbonate….
– Hợp chất hữu cơ chủ yếu là liên kết cộng hóa trị, trong khi đó hợp chất vô cơ có liên kết ion, liên kết cộng hóa trị.
a) Hóa học hữu cơ nghiên cứu gì? Bao gồm các phân ngành nào?
b) Cho biết các chất hữu cơ được chia thành mấy loại chính và dựa vào cơ sở nào?
c) Hãy kể tên các chất hữu cơ trong các thực phẩm và vật dụng em sử dụng hàng ngày.
a) Hóa học hữu cơ nghiên cứu: hợp chất hữu cơ và những biến đổi của chúng, bao gồm nhiều phân ngành như hóa tổng hợp, hóa polymer, hóa dầu mỏ, ...
b) Hợp chất hữu cơ được chia thành hai loại chính là hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon dựa trên thành phần cấu tạo.
Các chất hữu cơ trong thực phẩm em sử dụng hằng ngày là: protein, tinh bột, chất béo, chất xơ, vitamin, ....
Có thể phân biệt muối ăn và đường bằng cách đốt chúng trong không khí không? Giải thích.
Có thể phân biệt đường với muối ăn bằng cách đốt trong không khí. Khi đó đường sẽ cháy, muối ăn không cháy.
Biết rằng: Gỗ, tre, giấy, dầu hỏa, cồn, nến, đường ăn, gạo, ngô, sắn chứa chủ yếu là các chất hữu cơ.
a) Khi đốt các chất trên có cháy không?
b) Sản phẩm thu được khi đốt cháy các chất trên có điểm gì chung?
a) Các chất hữu cơ đều cháy.
b) Khi đốt cháy các chất trên đều tạo sản phẩm là khí CO2.
Cho các chất: Đường, dầu hỏa, rượu, muối ăn, nến (parafin), giấm ăn. Bằng phương pháp thực nghiệm đơn giản, hãy cho biết chất nào là chất hữu cơ? Chất nào là chất vô cơ?
Đốt cháy hoàn toàn các chất trên.
– Chất cháy là các chất hữu cơ: đường, dầu hoả, rượu, nến, giấm ăn (vì các chất hữu cơ luôn chứa cacbon, dễ cháy)
– Chất không cháy: muối ăn (chất vô cơ).
Các hợp chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng đối với sự sống như protein, nucleic acid, hormone, … Hợp chất hữu cơ là gì và chúng có những điểm chung gì?
– Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ (trừ một số các hợp chất như carbon monoxide, carbon dioxide, muối carbonate, cyanide, carbide, …).
– Các hợp chất hữu cơ có đặc điểm chung sau đây:
+ Thành phần phân tử nhất thiết phải chứa nguyên tố carbon, thường có hydrogen, oxygen, nitrogen, halogen, sulfur, phosphorus,...
+ Liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. Các nguyên tử carbon không những có khả năng liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon.
+ Nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi) và thường không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ.
+ Dễ cháy, kém bền với nhiệt nên dễ bị nhiệt phân huỷ.
+ Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, theo nhiều hướng và tạo ra hỗn hợp các sản phẩm. Để tăng tốc độ phản ứng thường cần đun nóng và có xúc tác.
Trong các chất sau đây, chất nào là chất hữu cơ? C6H12O6, C12H22O11, C2H2, CO2, CaCO3
Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ (trừ một số các hợp chất như carbon monoxide, carbon dioxide, muối carbonate, cyanide, carbide, …).
Vậy các chất hữu cơ trong dãy là: C6H12O6, C12H22O11, C2H2.
Tại sao khi đun nóng đến nhiệt độ thích hợp, đường kính (màu trắng) chuyển thành màu nâu rồi màu đen?
Đường kính là hợp chất hữu cơ nên có nhiệt độ nóng chảy thấp, kém bền với nhiệt do đó khi đun nóng đến nhiệt độ thích hợp, đường kính (màu trắng) bị phân huỷ chuyển thành màu nâu rồi màu đen.
a) Đối tượng nghiên cứu của hoá học hữu cơ là gì?
b) So sánh thành phần nguyên tố, liên kết hoá học trong phân tử của hợp chất hữu cơ và của hợp chất vô cơ.
a) Đối tượng nghiên cứu của hoá học hữu cơ là các hợp chất hữu cơ.
b)
| Hợp chất hữu cơ | Hợp chất vô cơ |
Thành phần nguyên tố | Nhất thiết phải có carbon (C) | Có thể có carbon hoặc không |
Liên kết hóa học trong phân tử | Chủ yếu liên kết cộng hóa trị | Liên kết ion hoặc liên kết công hóa trị |
Trong cây mía có saccharose (C12H22O11); trong thạch cao có calcium sulfate (CaSO4); trong gỗ có celullose ((C6H10O5)n); trong thuỷ tinh có silicon dioxide (SiO2); trong thành phần của nhiều loại thuốc kháng viêm, giảm đau có aspirin (hay acetylsalicylic acid, C9H8O4); trong thành phần của khí đốt (gas) có propane (C3H8). Trong số các chất trên, chất nào là chất hữu cơ, chất nào là chất vô cơ?
Cho biết một số ứng dụng của chất hữu cơ trong đời sống.
– Trong số các chất trên, chất hữu cơ là saccharose (C12H22O11); celullose ((C6H10O5)n); aspirin (hay acetylsalicylic acid, C9H8O4); propane (C3H8). Chất vô cơ là calcium sulfate (CaSO4); silicon dioxide (SiO2).
– Hợp chất hữu cơ có nhiều ứng dụng quan trọng trong cuộc sống như làm nhiên liệu; nguyên liệu sản xuất; dung môi …
Cho các hợp chất: C3H6 (1), C7H6O2 (2), CCl4 (3), C18H38 (4), C6H5N (5) và C4H4S (6). Trong các hợp chất trên, hợp chất nào là hydrocarbon, hợp chất nào là dẫn xuất hydrocarbon?
– Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chỉ chứa carbon và hydrogen. Vậy các hydrocarbon là: (1); (4).
– Khi thay thế nguyên tử hydrogen trong phân tử hydrocarbon bằng nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác thì thu được dẫn xuất hydrocarbon. Vậy dẫn xuất hydrocarbon là: (2); (3); (5); (6).
Trong các chất dưới đây, chất nào là chất vô cơ, chất nào là chất hữu cơ?
CaCO3 (1); CO (2); CH3COONa (3); C6H5CH3 (4);
CH3CH2CH2CN (5); CH3CH2SCH3 (6); CH3C ≡ CCH2NH2 (7).
Hợp chất vô cơ: CaCO3 (1); CO (2);
Hợp chất hữu cơ: CH3COONa (3); C6H5CH3 (4); CH3CH2CH2CN (5); CH3CH2SCH3 (6); CH3C ≡ CCH2NH2 (7).
Hãy sắp xếp các hợp chất dưới đây thành 2 nhóm: nhóm 1 gồm các hợp chất hữu cơ và nhóm 2 gồm các hợp chất vô cơ: C6H6, H2SO4, C6H12O6, H2CO3, CaCO3, KNO3, C2H4, NaOH, Al2O3, CH3Cl, CH3OH.
– Nhóm 1 hợp chất hữu cơ: C6H6, C6H12O6, C2H4, CH3Cl, CH3OH.
– Nhóm 2 hợp chất vô cơ: H2SO4, H2CO3, CaCO3, KNO3, NaOH, Al2O3.
Sắp xếp các chất sau đây vào một trong hai nhóm: hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon: CH4, CH3Cl, CH2=CH2, CH3CH2OH, CH3COOH, CH3NH2, CH3CH2CH3, CH3CH=CH2, CH3COOCH2CH3
– Hydrocarbon: CH4, CH2 = CH2, CH3CH2CH3, CH3CH=CH2
– Dẫn xuất hydrocarbon: CH3Cl, CH3CH2OH, CH3COOH, CH3NH2, CH3COOCH2CH3
Cho các chất sau: C2H4, CO2, CH4, CH3COOH, C2H7NO2, C6H12O6, CaCO3, C6H6, C2H5Cl, C2H5OH, C2H2, NaHCO3. Hãy phân loại các chất trên?
– Hợp chất hữu cơ:
+ Hydrocarbon: C2H4, CH4, C6H6, C2H2.
+ Dẫn xuất hydrocarbon: CH3COOH, C2H7NO2, C6H12O6, C2H5Cl, C2H5OH.
– Hợp chất vô cơ: CO2, CaCO3, NaHCO3.
Cho các chất sau: C2H2, CH3Cl, CO, C6H12O6, C2H5OH, C3H8, CH3NH2, K2CO3, (NH2)2CO, H2CO3, CH3COOH, C2H5O2N, C2H3O2Na. Hãy phân loại các chất trên?
– Hợp chất hữu cơ:
+ Hydrocarbon: C2H2, C3H8.
+ Dẫn xuất hydrocarbon: CH3Cl, C6H12O6, C2H5OH, CH3NH2, CH3COOH, C2H5O2N, C2H3O2Na.
– Hợp chất vô cơ: CO, K2CO3, (NH2)2CO, H2CO3.
Cho các chất sau: Na2CO3, BaCl2, MgSO4, CH3COONa, C2H5Br, CaO, CHCl3, HCOOH. Xác định chất nào là hợp chất hữu cơ, chất nào là hợp chất vô cơ trong các chất trên.
– Hợp chất hữu cơ: CH3COONa, C2H5Br, CHCl3, HCOOH.
– Hợp chất vô cơ: Na2CO3, BaCl2, MgSO4, CaO.
Cho các hợp chất hữu cơ sau: CH3COONa, C2H5Br, C2H6, CHCl3, HCOOH, C6H6. Cho biết chất nào là hydrocarbon, chất nào là dẫn xuất của hydrocarbon.
– Hydrocarbon: C2H6; C6H6.
– Dẫn xuất của hydrocarbon: CH3COONa, C2H5Br, CHCl3, HCOOH.
Cho các hợp chất sau: (1) CaCl2; (2) CH2 = CH – Cl; (3) C6H5 – CHO; (4) CaC2; (5) Al(OH)3; (6) CuSO4; (7) Ba(NO3)2. Hợp chất nào là hợp chất hữu cơ, hợp chất nào là hợp chất vô cơ?
– Hợp chất hữu cơ: (2) CH2 = CH – Cl; (3) C6H5 – CHO;
– Hợp chất vô cơ: (1) CaCl2; (4) CaC2; (5) Al(OH)3; (6) CuSO4; (7) Ba(NO3)2.
Hãy liệt kê một số hợp chất hữu cơ có ứng dụng trong đời sống và sản xuất.
Một số hợp chất hữu cơ có ứng dụng trong đời sống và sản xuất: acetic acid (CH3COOH); ethanol (C2H5OH); acetone (CH3COCH3); benzene (C6H6); methane (CH4) …
Ngay từ khi hoá học hữu cơ mới ra đời, các nhà hoá học đã nỗ lực nghiên cứu vấn đề thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử, người ta gọi đó là cấu tạo hoá học. Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ được biểu diễn như thế nào?
Cấu tạo của hợp chất hữu cơ có thể biểu diễn dưới 3 dạng: công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn và công thức khung phân tử.
a) Thế nào là công thức phân tử, công thức cấu tạo? Cho ví dụ.
b) Giải thích tại sao nhiều hợp chất hữu cơ khác nhau, tính chất khác nhau lại có cùng công thức phân tử.
a)
– Công thức phân tử là công thức cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.
– Công thức cấu tạo là công thức cho biết trật tự liên kết và cách thức liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.
Ví dụ: Công thức phân tử C2H6 có công thức cấu tạo:
b) Nhiều hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng lại có tính chất khác nhau vì cấu tạo của hợp chất khác nhau dẫn đến tính chất khác nhau.
a) Hãy cho biết hóa trị của các nguyên tố C, H, O trong các hợp chất hữu cơ.
b) Liên kết trong hợp chất hữu cơ được biểu diễn như nào?
c) Các nguyên tử trong phân tử trong hợp chất hữu cơ có liên kết với nhau theo một trật tự nhất định không?
d) Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử carbon có thể liên kết trực tiếp với nhau không? Có những loại mạch cacbon nào?
a) Carbon hóa trị IV, hydrogen hóa trị I, oxygen hóa trị II.
b) Mỗi liên kết trong hợp chất hữu cơ được biểu diễn bằng một gạch nối giữa hai nguyên tử.
c) Các nguyên tử trong phân tử liên kết với nhau không theo một trật tự nhất định.
d) Các nguyên tử carbon có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo ra mạch carbon. Có 3 loại mạch carbon là mạch thẳng, mạch nhánh, mạch vòng.
Hãy viết công thức cấu tạo của các chất mạch hở có công thức phân tử sau: C3H8, C2H5Cl, CH5N, C3H6, C3H4.
C3H8: CH3–CH2–CH3
C2H5Cl: CH3–CH2–Cl
CH5N: CH3–NH2
C3H6: CH2=CH–CH3
C3H4: CH≡C−CH3
Tầm quan trọng của các hợp chất hữu cơ không chỉ bởi số lượng mà còn vì vai trò rất lớn của chúng trong đời sống và sản xuất của con người. Những thành tựu của hoá học hữu cơ còn là sơ sở để nghiên cứu hoá học của sự sống. Chất hữu cơ là gì? Chúng được phân loại như thế nào?
– Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ, trừ một số hợp chất như các oxide của carbon, muối carbonate, các carbide, …
– Có nhiều cách để phân loại hợp chất hữu cơ. Dựa vào thành phần nguyên tố cấu tạo nên hợp chất hữu cơ người ta chia hợp chất hữu cơ thành 2 loại là hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon.
So sánh cấu tạo hoá học của ethanol và dimethy ether. Nhận xét về một số tính chất cơ bản của hai hợp chất này dựa vào dữ liệu đã cung cấp trong Ví dụ 1.
Ethanol: CH3CH2OH;
Dimethyl ether: CH3 – O – CH3.
ð Cấu tạo hoá học của ethanol và dimethy ether khác nhau.
Tính chất cơ bản của hai hợp chất này cũng khác nhau:
+ Ethanol: chất lỏng, nhiệt độ sôi 78,3 oC, tác dụng với Na giải phóng H2.
+ Dimethyl ether: chất khí, nhiệt độ sôi – 24,8 oC, không tác dụng với Na.
Hãy so sánh phần trăm khối lượng của cacbon trong các chất sau: CH4, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3.
Phân tử các chất chỉ có 1 nguyên tử C nhưng phân tử khối tăng dần nên thành phần phần trăm khối lượng C trong các hợp chất được sắp xếp : CH4 > CH3Cl > CH2Cl2 > CHCl3.
Hãy viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử sau: CH4, CH3Br, CH4O, C2H6, C2H5Br, C2H6O, C2H4, C2H2.
CH4: 
CH3Br: 
CH4O: CH3–OH C2H6: CH3 – CH3
C2H5Br: CH3–CH2–Br C2H6O: CH3–CH2–OH
C2H4: CH2=CH2 C2H2: CH≡CH
Những công thức cấu tạo nào sau đây biểu diễn cùng một chất?
– Các công thức a), c), d) đều là công thức phân tử của ethylic alcohol C2H5OH (CH3CH2OH).
– Các công thức b), e) là công thức phân tử của eter: CH3OCH3.
Hãy chỉ ra những chỗ sai trong các công thức sau và viết lại cho đúng.
a) Nguyên tử C thừa hóa trị, nguyên tử O thiếu hóa trị.
Sửa lại: 
b) Nguyên tử C thiếu hóa trị, nguyên tử Cl thừa hóa trị.
Sửa lại: 
c) Nguyên tử C thừa hóa trị, nguyên tử H thừa hóa trị.
Sửa lại: 
Acetic acid có công thức C2H4O2. Hãy tính thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong acetic acid.
MC2H4O2=12.2+1.4+16.2=32 g/mol
%mC=12.2.100%60=40%
%mH=1.4.100%60=6,67%
%mO=32.100%60=53,33%
Phân tử hợp chất hữu cơ A, có hai nguyên tố. Khi đốt cháy 3 gam chất A thu được 5,4g H2O. Hãy xác định công thức phân tử của A, biết khối lượng mol của A là 30g.
Gọi CT tổng quát của hợp chất hữu cơ A, có 2 nguyên tố là CxHy
PTHH: 4CxHy + (4x + y)O2 →t0 4xCO2 + 2yH2O
4 4x + y 4x 2y mol
0,1 0,3 mol
Từ phương trình ta có tỉ lệ: 40,1=2y0,3 ⇒ y = 6.
Mặt khác: MA = 12x + y = 30
Thay y = 6 vào ta có x = 2. Vậy công thức của A là C2H6
Từ tinh dầu hồi, người ta tách được anethol, một chất thơm được dùng để sản xuất kẹo cao su. Anethol có khối lượng mol phân tử bằng 148g/mol. Phân tích nguyên tố cho thấy anethol có %C = 81,08%; %H = 8,1%; còn lại là oxygen. Xác định công thức phân tử của anethol?
Gọi CTPT của anethol là: CxHyOz ⇒ 12x + y + 16z = 148
%C = 12x12x+y+16z.100% = 81,08% ⇒ x = 10
%H = y12x+y+16z.100% = 8,1% ⇒ y = 12
⇒ z = 148−12.10−1216 = 1
⇒ Công thức phân tử của anetol là: C10H12O
(A) là hợp chất hữu cơ gồm ba nguyên tố, có khối lượng phân tử bằng 46 amu. Phần trăm khối lượng của oxygen và hydrogen trong (A) lần lượt là 34,78% và 13,04%. Lập công thức phân tử của (A)
(A) là hợp chất hữu cơ gồm 03 nguyên tố, trong đó có oxygen và hydrogen.
Vậy nguyên tố còn lại là carbon.
Gọi công thức phân tử của (A) có dạng CxHyOz
Phân tử khối của (A) = 12x + y + 16z = 46 (*)
% khối lượng của oxygen trong (A) được tính bằng 16.z46.100%=34,78%⇒z=1
% khối lượng của hydrogen trong (A) được tính bằng 1.y46.100%=13,04%⇒y=6
Từ (*) ⇒ x = 2
Vậy công thức phân tử của (A) có dạng C2H6O.
Acetone là một hợp chất hữu cơ dùng để làm sạch dụng cụ trong phòng thí nghiệm, tẩy rửa sơn móng tay và là chất đầu trong nhiều quá trình tổng hợp hữu cơ. Kết quả phân tích nguyên tố của acetone như sau: 62,07% C; 27,59% O về khối lượng, còn lại là hydrogen. Phân tử khối của acetone được xác định thông qua phổ khối lượng với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất bằng 58. Lập công thức phân tử của acetone.
%mH = 100% – 62,07% – 27,59% = 10,34%.
Đặt công thức phân tử của acetone là: CxHyOz.
Từ phổ khối lượng của acetone xác định được Macetone = 58.
Ta có:
x=%mC12.M100=62,0712.58100=3
y=%mH1.M100=10,341.58100=6
z=%mO16.M100=27,5916.58100=1
Công thức phân tử của acetone là: C3H6O.
Eugenol là thành phần chính trong tinh dầu đinh hương hoặc tinh dầu hương nhu. Chất này được sử dụng làm chất diệt nấm, dẫn dụ côn trùng. Phân tích phần trăm khối lượng các nguyên tố cho thấy, eugenol có 73,17% carbon; 7,31% hydrogen, còn lại là oxygen. Lập công thức phân tử của eugenol, biết rằng kết quả phân tích phổ khối lượng cho thấy phân tử khối của eugenol là 164.
%O = 100% – 73,17% – 7,31% = 19,52%.
Đặt công thức phân tử của eugenol có dạng: CxHyOz.
Ta có: x:y:z=%mC12:%mH1:%mO16=73,1712:7,311:19,5216=6,0975:7,31:1,22=5:6:1
Vậy công thức đơn giản nhất của eugenol là: C5H6O.
CxHyOz = (C5H6O)n.
Phân tử khối của eugenol là 164.
(12.5 + 6 + 16).n = 164 → n = 2.
Vậy công thức phân tử của eugenol là: C10H12O2.
Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy trong hợp chất Y, carbon chiếm 85,7% còn hydrogen chiếm 14,3% về khối lượng.
a) Y là hydrocarbon hay dẫn xuất của hydrocarbon?
b) Xác định công thức đơn giản nhất của Y.
c) Biết Y có phân tử khối là 56, xác định công thức phân tử của Y.
a) Ta có 85,7% + 14,3% = 100%.
Vậy Y là hydrocarbon do phân tử Y chỉ chứa hai nguyên tố carbon và hydrogen.
b) Đặt công thức đơn giản nhất của Y có dạng: CxHy. Ta có: x:y=%mC12:%mH1=85,712:14,31=7,14:14,3=1:2
Vậy công thức đơn giản nhất của Y là CH2.
c) Công thức phân tử của Y theo công thức thực nghiệm là: (CH2)n.
Phân tử khối của Y là 56 nên (12 + 2.1)n = 56 ⇒ n = 4.
Vậy công thức phân tử của Y là C4H8.
