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.

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): R_m(COO)_m.nR’_n

Khi n = m thành R(COO)_nR’ ⇒ ester vòng

Ester no, 2 chức, mạch hở: C_nH_2n-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 $\stackrel{t^o}{\to }$ NaOOC-R-COONa + R₁OH + R₂CH₂CHO

• 2 muối + 1 alcohol thì ester đó có cấu tạo: R₁ - COO-R-OOC-R₂

R₁ - COO-R-OOC-R₂ + 2NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$ R₁ – COONa + R₂COONa + R(OH)₂

Ta có: n_OH- = 2n_ester = Σn_muối; n_alcohol = n_ester

• 1 muối + 2 ancol thì ester đó có cấu tạo: R₁OOC-R-COOR₂

Phản ứng:

R₁-OOC-R-COOR₂ + 2NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$  NaOOC-R-COONa + R₁OH + R₂OH

Ta có: n_OH- = 2n_muối = 2n_este; n_OH- = 2 Σn_rượu.

• 1 muối + 1 ancol thì ester đó có cấu tạo: R(COOR’)₂ hoặc (RCOO)₂R’

Phản ứng:

R(COOR')₂ + 2NaoH $\stackrel{t^o}{\to }$ NaOOC-R-COONa + 2R'OH

(RCOO)₂R' + 2NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$ 2RCOONa + R'(OH)₂

B. Ví dụ minh họa bài tập về Ester đa chức

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

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

n_X : n_NaOH = 1 : 3

Do ancol đa chức và muối của acid hữu cơ

⇒ X là ester 3 chức (RCOO)₃R'

⇒ n_alcohol = n_X = 0,1 mol ⇒ M_ancol = R' + 17 × 3 = 92 ⇒ R = 41 (C₃H₅)

m_muối = 3n_X = 0,3 mol ⇒ M_muối = R + 67 = 68 ⇒ R = 1 (H)

X là (HCOO)₃C₃H₅: Glixerol trifomiat

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 n_{C trong X} = n_{C trong Y} = 0,198 + x mol.

+ Bảo toàn H có n_{H trong X} = n_{H trong Y} – n_{H trong KOH} = 0,352 – 2x mol.

+ O trong X theo cụm –COO mà n_–COO = n_KOH = 2x mol → n_{O trong X} = 4x mol.

Tổng lại: m_X = m_C + m_H + m_O = 7,612 gam. Thay vào giải x = 0,066 mol.

→ n_KOH = 2x = 0,132 mol → a = 0,132 : 0,08 = 1,65M.

Đáp án hướng dẫn hướng dẫn giải

Ta có: n_Z = n_Y ⇒ X chỉ chứa chức ester

Sỗ nhóm chức ester là: n_NaOH/n_X = (0,1.0,2)/0,01 = 2 => CT của X có dạng: R(COO)₂R' 

Từ phản ứng thủy phân: n_acid = n _muối = 1/2 n_KOH = 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

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

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

n_KOH =0,1 mol

0,0375 mol ester khi thủy phân cần 4,2 g KOH

⇒ M_ester = (5,475 : 0,0375) = 146 (g/mol)

Là ester 2 chức nên (COOCH₂CH₂CH₃)₂ và CH(COOCH₃)₃ sai.

Muối là (RCOOK)₂ n_muối = n_ester = 0,0375 (mol)

⇒ M_muối = R + 166 = (6,225: 0,0375) =166(g/mol)

⇒ R = 0 và acid là HOOC-COOH

M_estee = 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

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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

→ n_X = 0,3 : 2 = 0,15 mol

Bảo toàn khối lương → m_X = 39 - 0,3. 2= 38,4 gam

Khi tham gia phản ứng thủy phân → nC₃H₅(OH)₃  = n_X = 0,15 mol

Bảo toàn khối lượng → m_{chất rắn} = m_X + m_NaOH -  mC₃H₅(OH)₃

→ m_{chất 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.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

n_axit = 0,24 mol

n_KOH = 3n_axit = 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

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

$n_{C{O}_2}$ = 0,16 mol; $n_{H_{2}O}$ = 0,24 mol ⇒ n_Y = 0,08 mol

⇒ C₂H₆O ⇒ Loại B, D

⇒ n_X = 0,04 mol ⇒ m_X = 8,32 + 0,08.46 – 0,1.56 = 6,4

⇒ M_X = 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.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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:

m_este = n_este.M = 0,125. 88 =11 (gam)

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

• 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