Bài toán về phản ứng thủy phân Este

1 23

VnDoc mời các bạn tham khảo Bài toán về phản ứng thủy phân Este. Hy vọng tài liệu sẽ giúp các bạn giải Hóa 12 hiệu quả hơn.

Hóa học 12: Bài toán về phản ứng thủy phân Este

A. Phương pháp và Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Với este đơn chức

+ Trong phản ứng thủy phân este đơn chức thì tỉ lệ nNaOH : n este = 1:1 Riêng phản ứng thủy phân este của phenol thì tỉ lệ là nNaOH : n este = 2:1

+ Phản ứng thủy phân este thu được anđehit thì este phải có công thức là RCOOCH=CH–R’.

+ Phản ứng thủy phân este thu được xeton thì este phải có công thức là RCOOC(R’’)=CH–R’.

(R’ có thể là nguyên tử H hoặc gốc hiđrocacbon, R’’ phải là gốc hiđrocacbon).

+ Este có thể tham gia phản ứng tráng gương thì phải có công thức là HCOOR.

+ Este sau khi thủy phân cho sản phẩm có khả năng tham gia phản ứng tráng gương thì phải có công thức là HCOOR hoặc RCOOCH=CH–R’.

+ Nếu thủy phân este trong môi trường kiềm mà đề bài cho biết: “... Sau khi thủy phân hoàn toàn este, cô cạn dung dịch được m gam chất rắn” thì trong chất rắn thường có cả NaOH hoặc KOH dư.

+ Nếu thủy phân este mà khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng của sản phẩm tạo thành thì este đem thủy phân là este vòng.

Với este đa chức

+ Trong phản ứng thủy phân este đa chức thì tỉ lệ nNaOH : n este > 1

Nếu T = 2 Este có 2 chức, T = 3 Este có 3 chức...

+ Este đa chức có thể tạo thành từ ancol đa chức và axit đơn chức; ancol đơn chức và axit đa chức; cả axit và ancol đều đa chức; hợp chất tạp chức với các axit và ancol đơn chức.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Muốn thuỷ phân 5,6 gam hỗn hợp etyl axetat và etyl fomiat (etyl fomat) cần 25,96 ml NaOH 10% (D = 1,08 g/ml). Thành phần % khối lượng của etyl axetat trong hỗn hợp là:

A. 47,14%.

B. 52,16%.

C. 36,18%.

D. 50,20%.

Hướng dẫn:

Đặt x là số mol CH3COOC2H5 và y là số mol HCOOC2H5.

Bài toán về phản ứng thủy phân Este

Phương trình phản ứng:

CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (1)

HCOOC2H5 + NaOH → HCOONa + C2H5OH (2)

Theo giả thiết và các phản ứng ta có hệ phương trình:

Bài toán về phản ứng thủy phân Este

⇒ x = 0,03 và y = 0,04.

⇒ % mCH3COOC2H5 = 47,14%.

Đáp án A.

Bài 2: Cho m gam chất hữu cơ đơn chức X tác dụng vừa đủ với 50 gam dung dịch NaOH 8%, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 9,6 gam muối của một axit hữu cơ và 3,2 gam một ancol. Công thức của X là:

A. CH3COOC2H5.

B. C2H5COOCH3.

C. CH2=CHCOOCH3.

D. CH3COOCH=CH2.

Hướng dẫn:

Đặt công thức của X là RCOOR’.

Theo giả thiết ta có:

Bài toán về phản ứng thủy phân Este

MR’OH = R’+ 17 = 32 R’= 15 (CH3–) và MRCOONa = R + 67 = 96

R = 29(C2H5–).

Vậy công thức của X là C2H5COOCH3.

Đáp án B.

Bài 3: Một este X tạo bởi axit đơn chức và ancol đơn chức có tỉ khối với He bằng 22. Khi đun nóng X với dung dịch NaOH tạo ra muối có khối lượng bằng 17/22 lượng este đã phản ứng. Tên X là:

A. Etyl axetat.

B. Metyl axetat.

C. Iso-propyl fomat.

D. Metyl propionat.

Hướng dẫn:

Este có công thức dạng RCOOR’, muối tạo thành là RCOONa.

Phương trình phản ứng:

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Vì số mol este bằng số mol muối, nên tỉ lệ về khối lượng của chúng cũng là tỉ lệ về khối lượng mol.

Bài toán về phản ứng thủy phân Este

⇒ 17R’ - 5R = 726 (1).

Mặt khác Meste = 4.22 = 88 ⇒ R + 44 + R’ = 88 ⇒ R + R’ = 44 (2).

Từ (1) và (2) ta có: R = 1 (H-); R’ = 43 (C3H7-). Vậy tên este là iso-propyl fomat

Bài 4: Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan?

Hướng dẫn:

Ta có: n_{CH_3COOC_2H_5} = 5,5/88 = 0,1 (mol)

Và nNaOH ban đầu = 0,2 .0,2 = 0,04 (mol)

Este dư, NaOH hết

CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (1)

Từ (1) ⇒ n_{CH_3COONa}= nNaOH = 0,04 (mol)

m_{CH_3COONa}= 0,04 .82 = 3,28(gam)

Bài 5: Este X được tạo thành từ etylen glicol và hai axit cacboxylic đơn chức. Trong phân tử este, số nguyên tử cacbon nhiều hơn số nguyên tử oxi 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.

Hướng dẫn:

Theo giả thiết ta cho biết X là este hai chức của etylen glicol và axit hữu cơ đơn chức; X có 4 nguyên tử O và có 5 nguyên tử C.

Vậy công thức của X là: HCOOC2H4OOCCH3

Phương trình phản ứng:

HCOOC2H4OOCCH3 + 2NaOH → HCOONa + CH3COONa + C2H4(OH)2

Theo giả thiết và (1) ta có: n_{HCOOC_2H_4OOCCH_3} = 1/2 nNaOH = 1/2 . 10/40 = 0,125 mol

Vậy mX = 0,125.132 = 16,5 gam.

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Để xà phòng hóa 17,4 gam một este no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. tìm công thức phân tử của este đem dùng.

A. C6H12O2

B. C5H10O2

C. C4H8O2

D. C6H10O2

Vậy công thức phân tử của este là C6H12O2)

Đáp án: A

Gọi công thức của este no, đơn chức là CnH2nO2

Khi xà phòng hóa thì: neste = nNaOH

neste = 0,3 .0,5 = 0,15 (mol) ⇒ Meste = 17,4/0,15 = 116

14n + 32 = 116 ⇒ n = 6

Bài 2: Thủy phân hoàn toàn 8,8 gam este đơn chức, mạch hở X với 100 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu được 4,6 gam một ancol Y. Xác định tên gọi của X.

A. CH3COOCH3

B. HCOOC2H5

C. CH3COOC2H5

D. C2H5COOC2H5

Đáp án: C

Gọi công thức este đơn chức X là RCOOR'

Ta có: nKOH = 0,1*1 = 0,1(mol)

RCOOR' + KOH → RCOOK + R'OH (1)

Từ (1) ⇒ nR'OH = 0,1(mol) ⇒ MR'OH = 4,6/0,1 = 46

⇒ R' = 29 ⇒ C2H5-

Y: C2H5OH ⇒ X là CH3COOC2H5 (vì MX = 88) : etyl axetat

Bài 3: E là este của một axit đơn chức và ancol đơn chức. Để thủy phân hoàn toàn 6,6 gam chất E phải dùng 34,1 ml dung dịch NaOH 10% (d = 1,1 g/ml). Lượng NaOH này dùng dư 25% so với lượng NaOH phản ứng. Công thức cấu tạo đúng của E là:

A. CH3COOCH3

B. HCOOC3H7

C. CH3COOC2H5

D. Cả B và C đều đúng

Đáp án: D

Ta có:

Bài toán về phản ứng thủy phân Este Bài toán về phản ứng thủy phân Este

⇒ ME = 88 gam ⇔ R + 44 + R’ = 88 ⇒ R + R’ = 44

- Khi R = 1 ⇒ R’ = 43 (C3H7) ⇒ CTCT (E): HCOOC3H7(propyl fomiat)

- Khi R = 15 ⇒ R’ = 29 ⇒ CTCT (E): CH3COOC2H5 (etyl axetat)

Bài 4: Để xà phòng hóa 17,4 gam một este no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. Công thức phân tử của este là:

A. C3H66O2

B. C5H10O2

C. C6H12O2

D. C4H10O2

Đáp án: C

Gọi công thức của este no, đơn chức là CnH2nO2

⇒ neste = nNaOH

⇒ neste = 0,3 x 0,5 = 0,15 (mol) ⇒ Meste = 17,4/0,15 = 116

⇒ 14n + 32 = 116 ⇒ n = 6

Vậy công thức phân tử của este là C6H12O2.

Bài 5: Cho axit salixylic (axit o-hiđroxibenzoic) phản ứng với anhiđrit axetic, thu được axit axetylsalixylic (o-CH3COO–C6H4–COOH) dùng làm thuốc cảm (aspirin). Để phản ứng hoàn toàn với 43,2 gam axit axetylsalixylic cần vừa đủ V lít dung dịch KOH 1M. Giá trị của V là:

A. 0,72.

B. 0,48.

C. 0,96.

D. 0,24.

Đáp án: A

o-CH3COO–C6H4–COOH + 3KOH → CH3COOK + o-KO–C6H4–COOK + H2O (1)

⇒ nKOH = 3.n_{o-CH_3COO-C_6H_4-COOH} = 3 . 43,2/180 = 0,72 mol

Bài 6: Xà phòng hoá 22,2 gam hỗn hợp gồm 2 este đồng phân, cần dùng 12 gam NaOH, thu 20,492 gam muối khan (hao hụt 6%). Trong X chắc chắn có một este với công thức và số mol tương ứng là:

A. HCOOC2H5 0,2 mol.

B. CH3COOCH3 0,2 mol.

C. HCOOC2H5 0,15 mol

D. CH3COOC2H3 0,15 mol.

Đáp án: A

nEste = n = 0NaOH,3 mol; mmuối theo lí thuyết = 20,492/94 . 100 = 21,8 gam.

Meste = 22,2/0,3 = 74 gam/mol ⇒ công thức phân tử của 2 este có dạng C3H6O2. Vậy công thức cấu tạo của hai este là HCOOC2H5 và CH3COOCH3.

Gọi x là mol của HCOOC2H5 và y là số mol của CH3COOCH3. Ta có hệ

Bài toán về phản ứng thủy phân Este

Bài 7: Xà phòng hoá hoàn toàn m gam lipit X bằng 200 gam dung dịch NaOH 8% sau phản ứng thu được 9,2 gam glixerol và 94,6 gam chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là:

A. (C17H35COO)3C3H5.

B. (C15H31COO)3C3H5.

C. (C17H33COO)3C3H5.

D. (C17H31COO)3C3H5.

Đáp án: D

Đặt công thức trung bình của lipit X là C3H5(OOCR)3.

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH → C3H5(OH)3 + 3RCOONa (1)

Theo giả thiết ta có

⇒ Do đó trong 94,6 gam chất rắn có 0,1 mol NaOH dư và 0,3 mol RCOONa.

⇒ 0,1.40 + (R + 67).0,3 = 94,6 ⇒ R = 235 ⇒ R là C17H31–

Bài 8: Đun nóng 66,3 gam etyl propionat với 400 ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng chất rắn thu được là:

A. 62,4 gam.

B. 59,3 gam.

C. 82,45 gam.

D. 68,4 gam.

Đáp án: D

Bài toán về phản ứng thủy phân Este

Bảo toàn khối lượng ⇒ chất rắn = 66,3 + 0,8.40 - 0,65.46 = 68,4 g

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

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Bài toán về phản ứng thủy phân Este. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Đánh giá bài viết
1 23
Chuyên đề Hóa học lớp 12 Xem thêm