Bài tập — Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. C. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác. D. Công thức đơn giản nhất cho tỉ lệ tối giản, công thức phân tử cho số nguyên tử thực trong phân tử. Phân tích nguyên tố qua phản ứng đốt cháy cho tỉ lệ $C : H : O : N$ . Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) cho tỉ lệ tối giản số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử. B. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Công thức phân tử cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử hợp chất hữu cơ, ví dụ $C_2H_6O$ là công thức phân tử của ethanol và dimethyl ether. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Công thức phân tử là bội số nguyên của công thức đơn giản nhất. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Đốt cháy hoàn toàn $4,6$ gam hợp chất hữu cơ X thu được $8,8$ gam $CO_2$ và $5,4$ gam $H_2O$ . Biết $M_X = 46$ . Xác định công thức phân tử của X.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: số mol $CO_2$ là $8,8 / 44 = 0,2$ mol, suy ra X chứa $0,2$ mol C, tương ứng $2,4$ gam. Số mol $H_2O$ là $5,4 / 18 = 0,3$ mol, suy ra X chứa $0,6$ mol H, tương ứng $0,6$ gam. Khối lượng oxygen trong X là $4,6 - 2,4 - 0,6 = 1,6$ gam, tương ứng $0,1$ mol O. Tỉ lệ $C : H : O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1$ , công thức đơn giản nhất là $C_2H_6O$ . Vì $M_X = 46$ đúng bằng khối lượng của $C_2H_6O$ nên công thức phân tử của X là $C_2H_6O$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Xúc tác được dùng trong quá trình tiếp xúc sản xuất $H_2SO_4$ là gì?

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Tính pH của dung dịch $H_2SO_4$ 0,005 M (coi nấc điện li thứ nhất hoàn toàn, bỏ qua nấc hai).

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Cho cân bằng $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$ , $\Delta H < 0$ . Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-D, 2-A, 3-B, 4-C.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (D): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Công thức đơn giản nhất cho tỉ lệ tối giản, công thức phân tử cho số nguyên tử thực trong phân tử. Phân tích nguyên tố qua phản ứng đốt cháy cho tỉ lệ $C : H : O : N$ . Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử."
- Câu 2 (A): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) cho tỉ lệ tối giản số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử."
- Câu 3 (B): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Công thức phân tử cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử hợp chất hữu cơ, ví dụ $C_2H_6O$ là công thức phân tử của ethanol và dimethyl ether."
- Câu 4 (C): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Công thức phân tử là bội số nguyên của công thức đơn giản nhất."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Công thức phân tử cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử hợp chất hữu cơ, ví dụ $C_2H_6O$ là công thức phân tử của ethanol và dimethyl ether. Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) cho tỉ lệ tối giản số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử.
- Tổng kết ghi nhớ: Công thức đơn giản nhất cho tỉ lệ tối giản, công thức phân tử cho số nguyên tử thực trong phân tử. Phân tích nguyên tố qua phản ứng đốt cháy cho tỉ lệ $C : H : O : N$ . Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Đốt cháy hoàn toàn $4,6$ gam hợp chất hữu cơ X thu được $8,8$ gam $CO_2$ và $5,4$ gam $H_2O$ . Biết $M_X = 46$ . Xác định công thức phân tử của X.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ (Công thức đơn giản nhất cho tỉ lệ tối giản, công thức phân tử cho số nguyên tử thực trong phân tử. Phân tích nguyên tố qua phản ứng đốt cháy cho tỉ lệ $C : H : O : N$ . Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: số mol $CO_2$ là $8,8 / 44 = 0,2$ mol, suy ra X chứa $0,2$ mol C, tương ứng $2,4$ gam. Số mol $H_2O$ là $5,4 / 18 = 0,3$ mol, suy ra X chứa $0,6$ mol H, tương ứng $0,6$ gam. Khối lượng oxygen trong X là $4,6 - 2,4 - 0,6 = 1,6$ gam, tương ứng $0,1$ mol O. Tỉ lệ $C : H : O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1$ , công thức đơn giản nhất là $C_2H_6O$ . Vì $M_X = 46$ đúng bằng khối lượng của $C_2H_6O$ nên công thức phân tử của X là $C_2H_6O$ .
Bài 4: $V_2O_5$
Bài 5: $[H^+] \approx 0,01$ M; pH = 2
Bài 6: Chiều nghịch

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

C : H : O : N

. Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử.

C_2H_6O

là công thức phân tử của ethanol và dimethyl ether. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Đốt cháy hoàn toàn $4,6$ gam hợp chất hữu cơ X thu được $8,8$ gam $CO_2$ và $5,4$ gam $H_2O$ . Biết $M_X = 46$ . Xác định công thức phân tử của X.

Lời giải: số mol $CO_2$ là $8,8 / 44 = 0,2$ mol, suy ra X chứa $0,2$ mol C, tương ứng $2,4$ gam. Số mol $H_2O$ là $5,4 / 18 = 0,3$ mol, suy ra X chứa $0,6$ mol H, tương ứng $0,6$ gam. Khối lượng oxygen trong X là $4,6 - 2,4 - 0,6 = 1,6$ gam, tương ứng $0,1$ mol O. Tỉ lệ $C : H : O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1$ , công thức đơn giản nhất là $C_2H_6O$ . Vì $M_X = 46$ đúng bằng khối lượng của $C_2H_6O$ nên công thức phân tử của X là $C_2H_6O$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Xúc tác được dùng trong quá trình tiếp xúc sản xuất

H_2SO_4

là gì?

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Tính pH của dung dịch

H_2SO_4

0,005 M (coi nấc điện li thứ nhất hoàn toàn, bỏ qua nấc hai).

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Cho cân bằng

N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)

\Delta H &lt; 0

. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-D, 2-A, 3-B, 4-C.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (D): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Công thức đơn giản nhất cho tỉ lệ tối giản, công thức phân tử cho số nguyên tử thực trong phân tử. Phân tích nguyên tố qua phản ứng đốt cháy cho tỉ lệ $C : H : O : N$ . Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử."
Câu 2 (A): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) cho tỉ lệ tối giản số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử."
Câu 3 (B): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Công thức phân tử cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử hợp chất hữu cơ, ví dụ $C_2H_6O$ là công thức phân tử của ethanol và dimethyl ether."
Câu 4 (C): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Công thức phân tử là bội số nguyên của công thức đơn giản nhất."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Công thức phân tử cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử hợp chất hữu cơ, ví dụ $C_2H_6O$ là công thức phân tử của ethanol và dimethyl ether. Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) cho tỉ lệ tối giản số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử.
Tổng kết ghi nhớ: Công thức đơn giản nhất cho tỉ lệ tối giản, công thức phân tử cho số nguyên tử thực trong phân tử. Phân tích nguyên tố qua phản ứng đốt cháy cho tỉ lệ $C : H : O : N$ . Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Đốt cháy hoàn toàn $4,6$ gam hợp chất hữu cơ X thu được $8,8$ gam $CO_2$ và $5,4$ gam $H_2O$ . Biết $M_X = 46$ . Xác định công thức phân tử của X.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ (Công thức đơn giản nhất cho tỉ lệ tối giản, công thức phân tử cho số nguyên tử thực trong phân tử. Phân tích nguyên tố qua phản ứng đốt cháy cho tỉ lệ $C : H : O : N$ . Kết hợp với khối lượng mol phân tử từ phổ khối lượng để suy ra công thức phân tử.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: số mol $CO_2$ là $8,8 / 44 = 0,2$ mol, suy ra X chứa $0,2$ mol C, tương ứng $2,4$ gam. Số mol $H_2O$ là $5,4 / 18 = 0,3$ mol, suy ra X chứa $0,6$ mol H, tương ứng $0,6$ gam. Khối lượng oxygen trong X là $4,6 - 2,4 - 0,6 = 1,6$ gam, tương ứng $0,1$ mol O. Tỉ lệ $C : H : O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1$ , công thức đơn giản nhất là $C_2H_6O$ . Vì $M_X = 46$ đúng bằng khối lượng của $C_2H_6O$ nên công thức phân tử của X là $C_2H_6O$ .

Bài 4:

V_2O_5

Bài 5:

[H^+] \approx 0,01

M; pH = 2

Bài 6: Chiều nghịch