Bảo toàn số mol nguyên tử O:

CTPT: C_xH_yO_z

C₆H₁₀O₅

Câu 12: (trích từ đề chuyên Hóa 10 Quảng Ninh 24-25)

Salicylic acid là một chất hữu cơ quan trọng dùng để tổng hợp aspirin. Đốt cháy hoàn toàn 1,656 gam salicylic acid bằng lượng dư khí oxi tạo thành 3,696 gam CO₂ và 0,648 gam H₂O. Bằng phương pháp phổ khối lượng (Mass Spectrometry - MS), người ta xác định được phân tử khối của salicylic acid là 138.

a) Tìm công thức phân tử của salicylic acid.

b) Trong phân tử salicylic acid có vòng benzene và có các nhóm -COOH, -OH liên kết với vòng benzene ở vị trí liền kề. Xác định công thức cấu tạo của axit salicylic.

Hướng dẫn giải

a) ;

CTPT: C_xH_yO_z

M = 138 C₇H₆O₃

Câu 13: (trích từ đề chuyên Hóa 10 Kiên Giang 24-25) Caffeine là một chất kích thích có trong hạt cà phê, lá trà... Kết quả phân tích nguyên tố trong caffeine như sau: ; còn lại là nitrogen (% về khối lượng). Phân tử khối của caffeine là 196. Xác định công thức phân tử của caffeine.

Hướng dẫn giải

Gọi CTPT cần tìm là C_xH_yO_zN_t

CTPT caffeine có dạng (C₄H₆ON₂)_n

98n = 196 n = 2

CTPT caffeine là C₈H₁₂O₂N₄

Câu 14: (trích từ đề chuyên Hóa 10 chuyên ĐHSP Hà Nội 24-25) Hợp chất hữu cơ X và dạng muối của nó tồn tại phổ biến trong nhiều loài thực vật dùng làm thực phẩm cho con người. Việc tiêu thụ quá nhiều X trong rau quả có thể dẫn đến nguy cơ mắc bệnh sỏi thận. Khi phân tích thành phần nguyên tố của X ở dạng khan, người ta nhận thấy X chỉ chứa các nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen, với phần trăm khối lượng của carbon, oxygen lần lượt là 26,67% và 71,11%. Kết quả đo phổ khối lượng cho thấy, khối lượng phân tử của hợp chất X nhỏ hơn 100 gam/mol. Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch NaHCO₃ thu được số mol CO₂ gấp 2 lần số mol X tham gia phản ứng. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của X.

Hướng dẫn giải

Đặt công thức phân tử của X là C_xH_yO_z

%m_H = 100% - 26,67% - 71,11%. = 2,22%

CTPT của X là (CHO₂)_n

Mx < 100 → n < 2,22

→ CTPT của X là C₂H₄O₂ (chọn n = 2 để số H chẵn)

X tác dụng với lượng dư dung dịch NaHCO₃ thu được số mol CO₂ gấp 2 lần số mol X tham gia phản ứng nên X có 2 nhóm -COOH

CTCT X: HOOC-COOH

Câu 15: (trích từ đề chuyên Hóa 10 TP HCM 24-25) Menthol là hợp chất có nguồn gốc thảo dược, được chiết xuất từ tinh dầu bạc hà hoặc những loại thực vật khác thuộc họ bạc hà. Bằng phương pháp phân tích nguyên tố, người ta xác định được menthol chứa 76.93% C, 12.98% H (về khối lượng), còn lại là O. Tỉ khối hơi của menthol so với oxygen bằng 4.875. Xác định công thức phân tử của menthol.

Hướng dẫn giải

Đặt công thức phân tử của menthol là C_xH_yO_z

M = 32.4,875 = 156 g/mol

CTPT của menthol là C₁₀H₂₀O

Câu 16: (trích từ đề chuyên Hóa 10 Hưng Yên 23-24)

Đốt cháy m gam một chất hữu cơ A (chứa các nguyên tố C, H, O) trong oxi dư, thu được 6,6 gam CO₂ và 2,7 gam H₂O. Khi hóa hơi 3,7 gam A được thể tích của 1,6 gam oxygen ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Biết trong phân tử A có chứa 2 nguyên tử oxygen.

a) Tính m.

b) Viết công thức cấu tạo của A biết A tác dụng được với Na và NaOH.

Hướng dẫn giải

a) ;

CTPT: C_xH_2xO₂

14x + 32 = 74x = 3

C₃H₆O₂

b) A tác dụng được với Na và NaOH nên A là acid: C₂H₅COOH

Câu 17: (trích từ đề chuyên Hóa 10 THPT Chuyên KHTN Hà Nội 23-24) Hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O (M_A < 120 đvC). Để đốt cháy hoàn toàn 1 mol A cần dùng vừa đủ 78,4 lít khí oxygen, thu được CO₂ và H₂O có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 44:9. Xác định công thức phân tử của A.

Hướng dẫn giải

Ta có: (nên x > 3 và x chẵn)

Và 13x + 16z < 120

Vậy x = 4, z = 3 CTPT A là C₄H₄O₃

Câu 18: (trích từ đề chuyên Hóa 10 Bình Định 23-24) X, Y, Z, T là những hợp chất hữu cơ, phân tử các chất đều có phần trăm khối lượng các nguyên tố gồm 40%C, 6,67%H và 53,33%O. Khối lượng mol phân tử các chất đều nhỏ hơn 100 (g/mol). Biết:

- X đơn chức, có phản ứng tráng gương nhưng không tác dụng được với hai chất Na và NaOH.

- Y và Z là những chất đơn chức, đều phản ứng với NaOH; Y phản ứng được với kim loại Na còn Z không phản ứng.

- T tạp chức, phân tử không chứa nhóm metylen (-CH₂-). T tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol tối đa là 1:1, tác dụng với Na thì số mol H₂ sinh ra bằng số mol T phản ứng.

Viết công thức phân tử và công thức cấu tạo của X, Y, Z, T.

Hướng dẫn giải

CTPT cần tìm là C_xH_yO_z

CTPT các chất có dạng (CH₂O)_n

- X đơn chức, có phản ứng tráng gương nhưng không tác dụng được với hai chất Na và NaOH

- Y và Z là những chất đơn chức, đều phản ứng với NaOH; Y phản ứng được với kim loại Na còn Z không phản ứng.

Y là acid CH₃COOH, Z là ester HCOOCH₃

T có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -OH: CH₃-CH(OH)COOH

Câu 19: (trích từ đề chuyên Hóa 10 THPT chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng 23-24) Từ cây đại hồi người ta tách được chất hữu cơ X (oselatmivir) dùng nguyên liệu cơ sở sản xuất thuốc Tamiflu dùng trong phòng chống cúm gia cầm hiện nay. Khi đốt cháy hoàn toàn X thu được CO₂; và hơi H₂O theo tỉ lệ thể tích 7 : 5. Mặt khác, khi phân tích X thấy có 45,97% O về khối lượng, biết khối lượng phân tử của X nhỏ hơn 200 đvC. Xác định CTPT của X.

Hướng dẫn giải

Vì M_X < 200 nên X có dạng C₇H₁₀O_n

CTPT của X là C₇H₁₀O₅.

Câu 20: (trích từ đề chuyên Hóa 10 Quảng Ninh 23-24) Đốt cháy hoàn toàn 9,3 gam một chất hữu cơ A (chỉ chứa các nguyên tố C, H, O). Toàn bộ sản phẩm cháy đem hấp thụ hết vào một lượng dung dịch Ca(OH)₂ thu được 15 gam kết tủa và dung dịch B. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch Ca(OH)₂ tăng 4,22 gam. Đun nóng dung dịch B đến khi phản ứng kết thúc thu được 8 gam kết tủa. Tìm công thức phân tử của A. Biết ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, thể tích hơi của 4,65 gam chất A bằng thể tích của 2,48 gam khí oxygen.