Bài tập về Ester đa chức Có đáp án
VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Bài tập về Ester đa chức. Nội dung tài liệu đưa ra phương pháp giải bài tập este đa chức, kèm theo các ví dụ minh họa. Từ đó giúp bạn đọc vận dụng tốt vào giải các dạng bài tập vận dụng, qua tài liệu này sẽ giúp các bạn giải bài tập chuyên đề este tốt hơn cũng như học tốt Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Hóa học 12: Bài tập về Ester đa chức
A. Phương pháp giải bài tập về Ester đa chức
1. Một số công thức tổng quát của este đa chức
Ester tạo thành từ acid đơn chức và ancol đa chức (n chức): (RCOO)nR’ Este tạo thành từ acid đa chức (n chức) và ancol đơn chức: R(COOR’)n
Ester tạo thành từ axit đa chức (n chức) và alcohol đa chức (m chức): Rm(COO)m.nR’n
Khi n = m thành R(COO)nR’ ⇒ ester vòng
Ester no, 2 chức, mạch hở: CnH2n-2O4
2. Phản ứng xà phòng hóa
⇒ x là số nhóm chức ester
- Khi xà phòng hóa ester 2 chức với dung dịch NaOH cho:
- 1 muối + 1 alcohol + 1 anđehit thì ester đó có cấu tạo: R1 - OOC-R-COO-CH=CH-R2
R1-OOC-R-COO-CH=CH-R2 + 2NaOH
- 2 muối + 1 alcohol thì ester đó có cấu tạo: R1 - COO-R-OOC-R2
R1 - COO-R-OOC-R2 + 2NaOH
Ta có: nOH- = 2nester = Σnmuối; nalcohol = nester
- 1 muối + 2 ancol thì ester đó có cấu tạo: R1OOC-R-COOR2
Phản ứng:
R1-OOC-R-COOR2 + 2NaOH
Ta có: nOH- = 2nmuối = 2neste; nOH- = 2 Σnrượu.
- 1 muối + 1 ancol thì ester đó có cấu tạo: R(COOR’)2 hoặc (RCOO)2R’
Phản ứng:
R(COOR')2 + 2NaoH
(RCOO)2R' + 2NaOH
B. Ví dụ minh họa bài tập về Ester đa chức
Ví dụ 1: Chất A có CTPT là C11H20O4. A tác dụng với NaOH tạo ra muối của acid hữu cơ B mạch thẳng và 2 ancol là ethanol và propanol-2. Hãy viết CTCT của A.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
A: C11H20O4 + NaOH muối + C2H5OH + CH3-CHOH-CH3
⇒ A là ester tạo nên từ axit no 2 chức và 2 ancol trên
⇒ CTCT của A là: C2H5OOC-CH2-CH2-CH2-CH2-COO-CH-(CH3)2
Ví dụ 2: Để thủy phân 0,1 mol este A chỉ chứa 1 loại nhóm chức cần dùng vừa đủ 100gam dd NaOH 12%, thu được 20,4 gam muối của một acid hữu cơ và 9,2 gam một ancol. Xác định CTPT, viết CTCT và gọi tên este đó. Biết 1 trong 2 chất (ancol hoặc axit) tạo thành ester là đơn chức
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nX : nNaOH = 1 : 3
Do ancol đa chức và muối của acid hữu cơ
⇒ X là ester 3 chức (RCOO)3R'
⇒ nalcohol = nX = 0,1 mol ⇒ Mancol = R' + 17 × 3 = 92 ⇒ R = 41 (C3H5)
mmuối = 3nX = 0,3 mol ⇒ Mmuối = R + 67 = 68 ⇒ R = 1 (H)
X là (HCOO)3C3H5: Glixerol trifomiat
Ví dụ 3: Để thuỷ phân hết 7,612 gam hỗn hợp X gồm 2 ester đơn chức và 2 estre đa chức thì cần dùng vừa hết 80ml dung dịch KOH aM. Sau phản ứng, thu được hỗn hợp Y gồm các muối của các carboxylic acid và các ancol. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thì thu được K2CO3, 4,4352 lít CO2 (đktc) và 3,168 gam H2O. Vậy a có giá trị là bao nhiêu?
Đáp án hướng dẫn giải bài tập
Thủy phân: 7,612 gam X + 2x mol KOH → Y (gồm cả muối + ancol).
Đốt Y + O2 → x mol K2CO3 + 0,198 mol CO2 + 0,176 mol H2O.
+ Bảo toàn C có nC trong X = nC trong Y = 0,198 + x mol.
+ Bảo toàn H có nH trong X = nH trong Y – nH trong KOH = 0,352 – 2x mol.
+ O trong X theo cụm –COO mà n–COO = nKOH = 2x mol → nO trong X = 4x mol.
Tổng lại: mX = mC + mH + mO = 7,612 gam. Thay vào giải x = 0,066 mol.
→ nKOH = 2x = 0,132 mol → a = 0,132 : 0,08 = 1,65M.
Ví dụ 4. Cho 0,01 mol một ester X của acid hữu cơ phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 0,2 M, sản phẩm tạo thành chỉ gồm một alcohol Y và một muối Z với số mol bằng nhau. Mặt khác, khi xà phòng hoá hoàn toàn 1,29 gam ester đó bằng một lượng vừa đủ là 60 ml dung dịch KOH 0,25 M, sau khi phản ứng kết thúc đem cô cạn dung dịch được 1,665 gam muối khan. Công thức của ester X là:
A. C2H4(COO)2C4H8
B. C4H8(COO)2C2H4
C. C2H4(COOC4H9)2
D. C4H8(COOC2H5)2
Đáp án hướng dẫn hướng dẫn giải
Ta có: nZ = nY ⇒ X chỉ chứa chức ester
Sỗ nhóm chức ester là: nNaOH/nX = (0,1.0,2)/0,01 = 2 => CT của X có dạng: R(COO)2R'
Từ phản ứng thủy phân: nacid = n muối = 1/2 nKOH = 1/2.0,06.0,25 = 0,0075 mol
M este = 1,29/0,0075 = 172 => 172 => R + 2,44 + R' = 172 => R' = 28
Vậy X C4H8(COO)2C2H4
Đáp án B
Ví dụ 5. Hợp chất hữu cơ X chứa một loại nhóm chức có CTPT là C8H14O4. Khi thủy phân X trong dung dịch NaOH thu được một muối và hỗn hợp hai alcohol A và B. Phân tử alcohol B có số nguyên tử carbon nhiều gấp đôi trong A. Khi đun nóng với H2SO4 đặc, A cho một alkene và B cho 2 alkene. Tìm CTCT của X
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
X + NaOH → 1 muối + 2 alcohol => X: R1OOC-R-COOR2
A, B đều tạo ra alkene => A, B phải có ít nhất 2 nguyên tử C
X có 8C, có 2 nhóm –COO, B có số C gấp đôi số C của A => A có 2C (C2H5OH) và B có 4C (C4H9OH) có CTCT: CH3-CHOH-CH2CH3
Acid tạo ra ester là oxalic Acid: HOOC-COOH
C. Bài tập về este
Câu 1. Khi thủy phân hoàn toàn 0,05 mol ester tiêu tốn hết 5,6 gam KOH. Mặt khác, khi thủy phân 5,475 gam ester đó thì tiêu tốn hết 4,2 gam KOH và thu được 6,225 gam muối. Vậy CTCT ester là:
A. (COOC2H5)2
B. (COOCH3)2
C. (COOCH2CH2CH3)2
D. Kết quả khác
nKOH =0,1 mol
0,0375 mol ester khi thủy phân cần 4,2 g KOH
⇒ Mester = (5,475 : 0,0375) = 146 (g/mol)
Là ester 2 chức nên (COOCH2CH2CH3)2 và CH(COOCH3)3 sai.
Muối là (RCOOK)2 nmuối = nester = 0,0375 (mol)
⇒ Mmuối = R + 166 = (6,225: 0,0375) =166(g/mol)
⇒ R = 0 và acid là HOOC-COOH
Mestee = 146 ⇒ gốc alcohol 2R = 146 - 88 = 58 ⇒ R = 29 hay C2H5
Vậy estee là (COOC2H5)2
Câu 2. Đốt cháy a mol X là triester của glycerol với acid đơn chức mạch hở thu được b mol CO2 và c mol H2O, biết b - c = 4a. Hydrogen hóa m gam X cần 7,437 lít H2 (đktc) thu được 39 gam một sản phẩm. Nếu đun m gam X với dung dịch chứa 0,7 mol NaOH đến phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn khan có khối lượng là
A. 57,2 gam
B. 52,6 gam
C. 61,48 gam
D. 53,2 gam
Nhận thấy b-c= 4a → trong X có 5 liên kết π trong đó có 3 liên kết π ở gốc COO và 2 liên kết π ở gốc hydrocarbon C=C
Như vậy để hidro hóa hoàn toàn 1 mol X cần dùng 2 mol H2
→ nX = 0,3 : 2 = 0,15 mol
Bảo toàn khối lương → mX = 39 - 0,3. 2= 38,4 gam
Khi tham gia phản ứng thủy phân → nC3H5(OH)3 = nX = 0,15 mol
Bảo toàn khối lượng → mchất rắn = mX + mNaOH - mC3H5(OH)3
→ mchất rắn = 38,4 + 0,7. 40 - 0,15. 92 = 52,6 gam.
Đáp án B.
Câu 3. Este X được tạo thành từ Ethylene glycol và hai carboxylic Acid đơn chức. Trong phân tử este, số nguyên tử cacbon nhiều hơn số nguyên tử oxygen là 1. Khi cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thì lượng NaOH đã phản ứng là 10 gam. Giá trị của m là
A. 14,5.
B. 17,5.
C. 15,5.
D. 16,5.
Gọi công thức của X là (RCOO)2C2H4
Phân tích: Trong phân tử ester, số nguyên tử cacbon nhiều hơn số nguyên tử oxygen là 1. Vậy nên trong phân tử ester có 5C. Mà nhìn vào CT của X ta đã thấy 4C nên CT của X là HCOOC2H4OOCCH3 .
Vì este này là 2 chức nên:

Vậy khối lượng m là: m = 0,125.132 = 16,5g
Câu 4. Cho salicylic Acid phản ứng với acetic anhydride, thu được Acetylsalicylic acid (o-CH3COO-C6H4-COOH) dùng làm thuốc cảm (aspirin). Để phản ứng hoàn toàn với 43,2 gam Acetylsalicylic acid cần vừa đủ V lít dung dịch KOH 1M. Giá trị của V là
A.0,72.
B. 0,24.
C. 0,48.
D. 0,96.
naxit = 0,24 mol
nKOH = 3naxit = 0,72 mol

Câu 5. Xà phòng hóa hoàn toàn 1 ester X đa chức với 100ml dung dịch KOH 1M sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 8,32 gam chất rắn và alcohol đơn chức Y. Nếu đốt cháy hoàn toàn Y thu được 3,9664 lit CO2 (đkc) và 4,32 gam H2O công thúc cấu tạo của X là
A. C2H5OOC-C2H4-COOC2H5
B. CH3COOCH2-CH2-OOCCH3
C. C2H5OOC-CH2-COOC2H5
D. CH3OOC-C2H4-COOCH3
⇒ C2H6O ⇒ Loại B, D
⇒ nX = 0,04 mol ⇒ mX = 8,32 + 0,08.46 – 0,1.56 = 6,4
⇒ MX = 160
⇒ C2H5OOC-CH2-COOC2H5 ⇒ Đáp án C
Câu 6. Hai ester A và B là dẫn xuất của benzene có công thức phân tử là C9H8O2. A và B đều cộng hợp với Br2 tỉ lệ mol 1 : 1. A tác dụng với dung dịch NaOH cho 1 muối và 1 Aldehyde. B tác dụng với dung dịch NaOH dư cho 2 muối và H2O. Công thức cấu tạo của A và B lần lượt là:
A. HOOC-C6H4-CH=CH2 và CH2=CH-COOC6H5.
B. C6H5COOCH=CH2 và C6H5-CH=CH-COOH.
C. HOOC-C6H4-CH=CH2 và HCOOCH=CH-C6H5.
D. C6H5COOCH-CH2 và CH2=CH-COOC6H5.
A, B đều phản ứng cộng với Br2 tỉ lệ mol 1 : 1 ⇒ có 1 liên kết C=C.
A + NaOH → muối + Aldehyde ⇒ A là ester với gốc hydrocarbon alcohol có liên kết C=C gắn với -COO- dạng RCOO-CH=CH-R’.
⇒ Loại A.
B + NaOH dư → 2 muối và H2O ⇒ B là ester của phenol RCOO-C6H4-R’.
Câu 7. Đốt cháy hết a gam C2H5OH thu được 0,25 mol CO2. Đốt cháy hết b gam CH3COOH thu được 0,25 mol CO2. Cho a gam C2H5OH tác dụng với b gam CH3COOH (giả sử hiệu suất phản ứng là 100%). Khối lượng ester thu được là
A. 9 gam
B. 10 gam.
C. 11 gam
D. 12 gam.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Phương trình đốt cháy
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
0,125 mol ← 0,25 mol
CH3COOH + O2 → 2CO2 + 2H2O
0,125 mol ← 0,25 mol
Cả hai chất đều đủ do tỉ lệ 1:1 nên tính khối lượng ester theo chất nào cũng được
C2H5OH + CH3COOH ⇔ CH3COOC2H5 + H2O
0,125 → 0,125
Khối lượng este tạo thành là:
meste = neste.M = 0,125. 88 =11 (gam)
- Dạng bài tập cách nhận biết Este
- Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Este
- Dạng bài tập phản ứng thủy phân Este
- Bài tập phản ứng thủy phân Este đa chức
- Dạng bài tập phản ứng Este hóa
- Dạng bài tập phản ứng khử Este
- Phương pháp điều chế và ứng dụng của Este