XÁC ĐỊNH CTPT HCHC KHI CHO KHỐI LƯỢNG CÁC CHẤT TRONG SẢN PHẨM CHÁY Dạng 1: Sản phẩm cháy thu cho tác dụng theo sơ đồ Với bình 1: H2SO4 đ     Bình 2: dd Ca(OH)2 dư   CO2  O2 ,t                     Chất A   H2O     CO2  H2O                        Khi đó:  + Khối lượng bình 1 tăng  =  mH O                 + Khối lượng bình 2 tăng  =  mCO         Có thể thay H2SO4 đ ở bình 1 bằng các chất hút nước khác như P2O5, CuSO4 khan, Ca(OH)2  dư ở bình 2 bằng các chất hấp thụ CO2 khác như dd Ba(OH)2,NaOH, KOH  Dạng 2: Sản phẩm cháy thu cho tác dụng theo sơ đồ Bình Ca(OH)2 dư      O2 ,t CO2                      Chất A      CO2  H2O    H O    Khi đó:  + Khối lượng bình tăng ∆m(g) = mCO + mH O    Có pư: CO2 + Ca(OH)2     CaCO3   + H2O   Nên m  = mCaCO , suy ra: nCO = nCaCO   *  Nếu khối lượng dd sau pư giảm = mCaCO - ( mCO  + mH O)  * Nếu khối lượng dd sau pư tăng = ( mCO  + mH O) - mCaCO   VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1. Oxi hóa hoàn toàn 4,92mg hợp chất hữu cơ A chứa C, H, N, O và cho sản phẩm lần lượt  qua bình(I)  chứa H2SO4 đậm đặc, bình(II) chứa KOH, thì thấy khối lượng bình (I) tắng1,81mg,  bình (II) tăng thêm 10,56mg. Ở thí nghiệm khác khi nung 6,15mg A với CuO thì được  0,55ml(đktc) khí nitơ. Hãy xác định % các nguyên tố trong A.(Đs: %H=4,08%; %C= 58,54%;  %N= 11,18%)  Lời giải 1,81m * Bình tăng khối lượng nước  % H  *100%  4, 09% 18* 4, 92m 10, 56m *12 Bình tăng khối lượng CO2:  %C  *100%  58,54% 44 * 4, 92m 4,92 mg  - x mg N2  6,15 mg  -(0,55*28)/22,4 N2  0.55m *100%  11,18%    mN2 = 0,55 mg        %N  4,92m %O = 100% - (%C +%H+%O) = 26,19% Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/  để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!    1    Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,6574g một chất hữu cơ A thu được CO2 và H2O. Dẫn toàn bộ sản  phẩm cháy lần lượt qua bình (1) đựng H2SO4 đ và bình (2) đựng dd KOH đ, thấy khối lượng  bình (1) tăng 0,7995g , bình (2) tăng 1,564g. Xác định % các nguyên tố trong A,( kq: %C =  64,83%, %H = 13,5%)  Lời giải 0, 7995* - Bình tăng khối lượng nước sinh ra: %H = *100%  13, 51% 0, 6574 *18 - Bình tăng khối lượng CO2 sinh ra: %O = 100% - (%C +%H) = 21,61% Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ A cần 2,24 lít khí oxi(đktc) rồi dẫn toàn bợ sản  phẩm cháy gồm (CO2, H2O) vào bình đựng  dd Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 4,2g đồng  thời xuất hiện 7,5g kết tủa. Tính m và % các nguyên tố trong A( kq: m = 1g; %C = 90%, %H =  10%)  Lời giải Sản phẩm cháy A gồm CO2 H2O  Bình tăng 4,2 gam  mCO2  mH 2O  4, , - Khối lượng oxi tham gia phản ứng mO2  32 * * Áp dụng ĐLBTKL m A  mO2 ( pu )  mCO2  mH 2O * nCO2  n  2, 24  3, 22,  mA  1gam 7,5  0.075 100 0, 075*12 *100%  90% 0,9*  %H = *100%  10% 1*18  %C = * mH 2O  4,  44 * 0, 075  0,   Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 9g chất hữu cơ X chứa C, H, O bằng oxi không khí, dẫn sản phẩm  chấy qua bình đựng nước vôi trong dư. Sau pư   thu được 45g kết tủa, đồng thời dd  giảm đi  14,4g. Tính % khối lượng các nguyên tố trong X. ( %C = 60% ; %H = 13,33%)  Lời giải 45 19,8*12 nCO2  n   0.45  mCO2  0.45* 44  19,8 gam  %C  *100%  60% 100 44*9 m giam    m     –   m CO     m H 2O  14,4    45  –   m CO2     m H 2O  mH 2O  10,  %H =    10,8* *100%  13,33% ; %O = 100% - (%C +%H) = 26,67% 9*18   Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O với oxi theo tỷ lệ 1 : 2.  Toàn bộ sản phẩm cháy cho qua bình I đựng PdCl2 dư rồi qua bình II đựng dung dịch Ca(OH)2  dư. Sau thí nghiệm bình I tăng 0,4g và xuất hiện 21,2g kết tủa, còn bình II có 30g kết tủa. CTPT  của A là  A. C2H4O      B. C3H4O2.      C. C2H6O      D. C3H6O2  Lời giải   Bình 1 đựng PbCl2 hút CO và H2O, giải phóng CO2  Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/  để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!    2    CO + PbCl2 + H2O    Pb   + CO2   + 2HCl (1)  CO2 ở (1) và CO2 ở pư cháy vào dd Ca(OH)2  CO2 + Ca(OH)2    CaCO3 + H2O  30  nCO2 = nCaCO  =  100  0,3 mol   12, Theo pư (1): nCO sinh ra  = nCO  = nPb =   0, mol  106   nCO do pư cháy = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol  Khối lượng bình PbCl2 tăng là: mCO + mH O  - mCO  = 0,4   mH O  = 0,4 +  mCO - mCO = 0,4 + 0,2.44 – 0,2.28 = 3,6g (0,2 mol)    mA = mCO + mH O  + mCO  - mO  = 7,2g  7,   MA =   72  CxHyOz  0,1 mC = 12(nCO  + nCO  ) = 3,6g  mH = 2.nH O = 0,4g  mO = 7,2 –(3,6 + 0,4) = 3,2g  12 x y 16 z 72   x = 3 ; y = 4 ; z = 2. C3H4O2     3, 0, 3, 7, Ví dụ Có 3 chất hữu cơ A, B, C mà phân tử khối của chúng lập thành một cấp số cộng. bất cứ  chất nào khi cháy cũng chỉ tạo CO2 và H2O, trong đó nCO : nH O = 2 :3. CTPT của A, B, C lần  lượt là  A. C2H4, C2H4O, C2H4O2    B. C2H4, C2H6O, C2H6O2  C. C3H8, C3H8O, C3H8O2    D. C2H6, C2H6O, C2H6O2.  Lời giải Cách 1:nCO : nH O = 2 :3   nH O> nCO   A, B, C đều no, đều có cùng số C và số H. Như  vậy để phân tử của chúng lập thành cấp số cộng thì chúng khác nhau về số oxi trong phân tử.   Đặt A, B, C: C H  O  ( x   0)  n 2n+2 x nCO2 n      n = 2   CnH2n+2 Ox  nCO2 + (n + 1)H2O.   n n 1 H 2O   Công thức có dạng C2H6Ox. Vì là hợp chất no nên số nguyên tử oxi    số nguyên tử cacbon     x    2     x = 0, 1,2     C2H6, C2H6O, C2H6O2   nCO2 so  C      Đáp án D Cách 2: Ta có tỉ lệ: So  H 2* nH 2O Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 3gam hợp chất hữu A thu được 4,4gCO2 và 1,8g H2O. Biết tỉ khối  hơi của A đối với He là 7,5. CTPT của A là  A. CH2O.      B. CH4   C. C2H4O2    D. C2H6  Lời giải Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/  để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!    3    Cách 1: nCO2 so  C  0,1     Loại B D Chọn A ( loại C) So  H 2* nH 2O 2*0.1 Cách 2: nCO2 = mH2O Loại B, D M = 30  Chọn A ( loại C) Cách 3: Tính mC, mH, mO lập tỉ lệ: Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 2,64g một hidrocacbon A thu được 4,032lít CO2(đktc) .CTPT của A  là  A. C6H14     B. C6H12   C. C3H8.    D. C3H6    Lời giải Cách 1: Tìm CTTQ đáp án: A C có CTTQ: CnH2n+2 (TH1) B D có CTTQ: CnH2n (TH2) Tiến hành thử để chọn đáp án:  O2 TH1: C n H 2n      nCO2 (1) 0.18/n 0.18  14n + = 44n/3  n = (Chọn C)  O2 TH2 Cn H 2n     nCO2 (1) 0.18/n 0.18  14n = 44n/3  vô nghiệm (sai)  O2   xCO2 Cách 2: C x H y    0.18/x 0.18 x  (Chọn C) y Ví dụ Đốt cháy 200ml hơi một hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O trong 900 ml O2. thể tích hỗn  hợp khí thu được là 1,3 lít. Sau khi cho hơi nước ngưng tụ chì còn 700ml. Tiếp theo cho qua  dung dịch KOH đặc chỉ còn 100ml(các thể tích đo cùng đk). CTPT của A là  A. C3H6    B. C2H6O       C. C3H6O.     C3H8  Lời giải Có thể tóm tắt lại sau:  12x + y = 44x/3  200 ml A (CxHyO) 900 ml O2 CO2 1,3 lít H2O CO2 - H2O 700ml 100ml 600ml O2 du - CO2 O2 du 600ml O2 du   Do A gồm các nguyên tố C, H,O  Loại A, D  Thể tích CO2 = thể tích H2O  nCO2 = nH2O  loại C    *Nhận xét: Nếu đề bỏ nguyên tố C, H, O hay Giải theo PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỆ SỐ CỦA PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG 200 C x H y O z     800 O   600 CO      600 H 2O  x = 3, y = , z =  Chọn  B  Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/  để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!    4    Ví dụ 10 Trộn 400 cm3 hỗn hợp chất hữu cơ A và nitơ vớim 900 cm3 oxi dư rồi đốt. Thể tích  hỗn hợp sau pư là 1,4 lít. Sau khi cho hơi nước ngưng tụ thì còn 800 cm3, tiếp tục cho qua dung  dịch KOH thì còn 400 cm3. CTPT của A là  A. C2H4    B CH4    C. C2H6    D. C3H8  Lời giải 400 ml (A +N2) 900 ml du O2 CO2 1,4 lít H2O CO2 - H2O 800ml 400ml 600ml N2 - CO2 400ml N2 N2   VCO2 so  C  400     Chọn C Áp dụng công thức: So  H 2*VH2O 2*600 Ví dụ 11 Đốt cháy hoàn toàn 18 gam hợp chất A cần dùng 16,8 lít oxi(đktc). Hỗn hợp sản phẩm  cháy gồn CO2 và hơi nước có tỉ lệ thể tích VCO : VH O = 3 : 2. Biết tỉ  khối hơi của A đối với H2  là 36. CTPT của A là  A. C2H6O      B. C2H6O2    C. C3H8O2    D. C3H4O2.   Lời giải Cách 1: Tỉ lệ về thể tích cũng chính tỉ lệ về số mol  trong cùng đk  mCO2 nCO2 M CO2 3.44 11  Do đó ta có:   =   =    mH 2O nH2O M H 2O 2.18 16,8 32  = 24g   22, Áp dụng  định bảo toàn khối lượng:   mCO  + mH O = mA + mO pư = 18 + 24 = 42g  11.42   mCO  =   33 g  và mH O = 42 – 33 = 9g  11    mC = 9g ; mH = 1g ; mO = 8g ;  MA = 72  12 x y 16 z M A   x = 3 ; y = 4 ; z = 2. C3H4O2     mC mH mO mA VCO2 so  C  3     Chọn D Cách 2: Áp dụng công thức: So  H 2*VH2O 2* mO pư =  Ví dụ 12 Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ A thì thu được a gam CO2 và b gam H2O.   Biết 3a = 11b và 7m = 3(a+b). CTPT của A là:( biết tỉ khối hơi của A đối với không khí