VnDoc.com

Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Ester Có đáp án

bài tập đốt cháy ester lớp 12

Bài trước

Tải về

Bài sau

Lớp: Lớp 12

Môn: Hóa Học

Dạng tài liệu: Chuyên đề

Bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống

Loại File: PDF

Phân loại: Tài liệu Tính phí

Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Ester được VnDoc tổng hợp biên soạn gửi tới bạn đọc là các dạng bài tập đốt cháy este. Cũng như dựa vào phản ứng đốt cháy có thể chi thành các dạng bài tập: xác định công thức hợp chất este, tính khối lượng sản phẩm sinh ra.

Hóa học 12: Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Ester

A. LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- 1. Phản ứng đốt cháy 1 ester
- 2. Bài toán đốt cháy hỗn hợp các ester
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG MINH HỌA
C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỐT CHÁY ESTER

1. Phản ứng đốt cháy 1 ester

a. Ester no, đơn chức, mạch hở:

CTTQ: C_nH_2nO₂, n ≥ 2
Phản ứng cháy:

${{C}_{n}}{{H}_{2n}}{{O}_{2}}+\left( \frac{3n-2}{2} \right){{O}_{2}}\xrightarrow{{}}nC{{O}_{2}}+n{{H}_{2}}O$ ${{C}_{n}}{{H}_{2n}}{{O}_{2}}+\left( \frac{3n-2}{2} \right){{O}_{2}}\xrightarrow{{}}nC{{O}_{2}}+n{{H}_{2}}O$

n_CO2 = n_H2O

n_O2 = $\frac{3}{2}$ $\frac{3}{2}$.n_CO2 – n_ester

b. Ester không no, đơn chức, mạch hở có 1 liên kết C=C:

CTTQ: C_nH_2n-2O₂, n ≥ 4
Phản ứng cháy:

${{C}_{n}}{{H}_{2n-2}}{{O}_{2}}+\left( \frac{3n-3}{2} \right){{O}_{2}}\xrightarrow{{}}nC{{O}_{2}}+(n-1){{H}_{2}}O$ ${{C}_{n}}{{H}_{2n-2}}{{O}_{2}}+\left( \frac{3n-3}{2} \right){{O}_{2}}\xrightarrow{{}}nC{{O}_{2}}+(n-1){{H}_{2}}O$

+ $n_{CO_2}$ $n_{CO_2}$ > $n_{H_2O}$ $n_{H_2O}$

+ n_este= $n_{CO_2}$ $n_{CO_2}$ – $n_{H_2O}$ $n_{H_2O}$

c. Ester không no, đơn chức, có k liên kết C=C trong phân tử:

CTTQ: C_nH_2n-2kO₂:

d. Ester không no, có từ 2 liên kết C=C trở lên trong phân tử

C_nH_2n+2-2kO_m + O₂ → $n_{CO_2}$ $n_{CO_2}$ + (n+1-k)H₂O

+ n_CO2 > n_H2O

+ $n_{ester} = \frac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{k-1}$ $n_{ester} = \frac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{k-1}$

e. Ester bất kì:

CTTQ: C_xH_yO_z. x, y, z nguyên dương, x ≥ 2, z ≥ 2
Phản ứng cháy: C_xH_yO_z + O₂ → xCO₂ + y/2H₂O
Áp dụng các định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tố… để giải bài toán.

2. Bài toán đốt cháy hỗn hợp các ester

a. Bài toán đốt cháy 2 ester đồng phân:

Các ester đồng phân ⇒ có cùng CTPT, cùng KLPT.

b. Bài toán đốt cháy 2 ester tạo thành từ cùng 1 acid, 2 alcohol đồng đẳng hoặc cùng 1 alcohol, 2 acid đồng đẳng:

Các ester này sẽ có cùng dạng CTTQ ⇒ Đặt CTPT trung bình để viết phương trình phản ứng, đưa về bài toán 1 ester.

Số liên kết pi trong phân tử:

$k=\frac{2.{{n}_{C}}-{{n}_{H}}+2}{2}$ $k=\frac{2.{{n}_{C}}-{{n}_{H}}+2}{2}$

c. Bài toán đốt cháy hỗn hợp nhiều ester có cùng CTTQ:

Đặt CTPT trung bình

Áp dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán.

B. BÀI TẬP VẬN DỤNG MINH HỌA

Ví dụ 1: Đốt cháy 6 gam ester Y ta thu được 4,958 lít CO₂ (đktc) và 3,6 gam H₂O. Tìm công thức cấu tạo của Y.

Đáp án hướng dẫn giải

$n_{CO_2}$ $n_{CO_2}$ = 0,2 mol

$n_{H_2O}$ $n_{H_2O}$ = 0,2 mol

⇒ $n_{CO_2}$ $n_{CO_2}$= $n_{H_2O}$ $n_{H_2O}$⇒ ester Y no, đơn chức, mạch hở

Đặt CTTQ của Y là C_nH_2nO₂

Ta có phương trình tổng quát

C_nH_2nO₂ + O₂ → nCO₂+ nH₂O

14n + 32 n mol

6 0,2 mol

⇒ (14n +32).0,2 = 6n

⇒ n = 2

⇒ CTPT của Y: C₂H₄O₂

⇒ CTCT của Y: HCOOCH₃

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam ester X đơn chức thu được 7,437 lít khí CO2 (đkc) và 5,4 gam nước. Xác định công thức phân tử của X.

Đáp án hướng dẫn giải

Ta có:

n_CO2 = 7,437: 24,79= 0,3 mol

n_H2O = 5,4/18 = 0,3 mol

Vì khi đốt cháy X thu được n_H2O = n_CO2 nên X là este no đơn chức

Gọi công thức của este no, đơn chức là: C_nH_2nO₂ (n ≥ 2)

Phương trình phản ứng: C_nH_2nO₂ + (3n - 2)/2 O₂ → nCO₂ + nH₂O (1)

Theo phương trình hóa học: 0,3/n 0,3

Theo đề bài ta có:

$M_{n} = \frac{0,3}{n} . (14n+ 32) = 7,4$ $M_{n} = \frac{0,3}{n} . (14n+ 32) = 7,4$

=> n = 3

Theo đề bài, ta có: ⇒ n = 3

Vậy công thức phân tử của X là: C₃H₆O₂

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 10 ml một ester cần dùng hết 45 ml O₂, thu được V_CO2: V_H2O = 4 : 3. Ngưng tụ sản phẩm cháy thấy thể tích giảm 30 ml. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Công thức của ester đó là:

A. C₈H₆O₄

B. C₄H₆O₂.

C. C₄H₈O₂

D. C₄H₆O₄.

Đáp án hướng dẫn giải

Ngưng tụ sản phẩm cháy thì thể tích giảm đi 30 ml. Đây chính là thể tích của nước.

Ta có V_H2O = 30 ml suy ra V_CO2= 40 ml

Đặt công thức của ester X là C_xH_yO_z

Phương trình đốt cháy:

C_xH_yO_z + (x + y/4 – z/2) O₂ → x CO₂+ y/2 H₂O

10 ml →10(x+ y/4-z/2) 10x 10.y/2 ml

Vậy V_CO2 = 10x = 40 ml

=> x = 4.

V_H2O = 10.y/2= 30

=> y = 6

V_O2 = 10.(x + y/4 - z/2) = 45 ml

=> z = 2

Vậy công thức phân tử của ester X là C₄H₆O₂

Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 1,1 gam hợp chất hữu cơ đơn chức X, thu được 2,2 gam CO₂ và 0,9 gam H₂O. X có khả năng tham gia phản ứng với NaOH. Số đồng phân của X là:

A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

Đáp án hướng dẫn giải

Ta có: $n_{CO_2}$ $n_{CO_2}$ = $n_{H_2O}$ $n_{H_2O}$ = 0,05 mol

m_X = m_O+ m_C+ m_H

⇒ n_O = = 0,025 mol

⇒ C: H: O = 0,05: 0,1: 0,025 = 2 : 4 : 1

X là hợp chất đơn chức tham gia phản ứng với NaOH

⇒ X có CTPT C₄H₈O₂ là ester hoặc acid

Các đồng phân:

HCOOC₃H₇; HCOOCH(CH₃)CH₃; CH₃COOC₂H₅; C₂H₅COOCH₃; C₃H₇COOH; CH₃(CH₃)CH₂COOH.

Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn 0,11 gam một ester X (tạo nên từ một carboxylic acid đơn chức và một alcohol đơn chức) thu được 0,22 gam CO₂ và 0,09 gam H₂O. Số ester đồng phân của X là:

A. 2 B. 5 C. 6 D. 4.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

X tạo nên từ một carboxylic acid đơn chức và một ancol đơn chức nên ester X là ester đơn chức mạch hở.

Mặt khác n_CO2= n_H2O= 0,005 mol

Đặt công thức ester X là C_nH_2nO₂ (n≥2), có số mol là a mol

CnH_2nO₂ + (3n-2)/2 O₂ → nCO₂+ nH₂O

a → an mol

Ta có: m_X= a.(14n + 32)= 0,11 gam ; n_CO2 = an= 0,005 mol

Suy ra a= 0,00125 và n= 4.

Vậy công thức phân tử của ester X là C₄H₈O₂.

Các đồng phân của X là

HCOOCH₂CH₂CH₃ ; HCOOCH(CH₃)CH₃ ; CH₃COOCH₂CH₃ ; CH₃CH₂COOCH₃.

Ví dụ 6. Hỗn hợp X gồm Vinyl Acetate, methyl acetate và ethyl formate. Đốt cháy hoàn toàn 3,08 gam X, thu được 2,16 gam H₂O. Phần trăm số mol của Vinyl Acetate trong X là:

A. 25% B. 27,92% C. 72,08% D. 75%.

Đáp án hướng dẫn giải

Vinyl Acetate (C₄H₆O₂): CH₃COOCH=CH₂

Methyl acetate (C₃H₆O₂): CH₃COOCH₃

Ethyl formate (C₃H₆O₂): HCOOC₂H₅

Quy đổi hỗn hợp thành: C₄H₆O₂ và C₃H₆O₂

Ta có số mol của H₂O: nH₂O = 2,16:18 = 0,12 mol

Gọi x, y lần lượt là số mol của C₄H₆O₂ và C₃H₆O₂

Theo đề bài ta có hệ phương trình sau

$\left\{\begin{array}{l}3x\;+\;3y\;=\;n_{H_2O}=\;0,12\\74x\;+\;86y\;=\;m_{este}\;=\;3,08\end{array}\right.$ $\left\{\begin{array}{l}3x\;+\;3y\;=\;n_{H_2O}=\;0,12\\74x\;+\;86y\;=\;m_{este}\;=\;3,08\end{array}\right.$

$\%n_{C_4H_6O_2}\;=\;\frac{0,01}{\;0,01+\;0,03}⋅100=25\%$ $\%n_{C_4H_6O_2}\;=\;\frac{0,01}{\;0,01+\;0,03}⋅100=25\%$

Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp gồm acrylic Acid, Vinyl Acetate, Methyl acrylate và oleic Acid, rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂ (dư). Sau phản ứng thu được 18 gam kết tủa và dung dịch X. Khối lượng X so với khối lượng dung dịch Ca(OH)₂ ban đầu đã thay đổi như thế nào?

A. Tăng 2,70 gam. B. Giảm 7,74 gam.

C. Tăng 7,92 gam. D. Giảm 7,38 gam.

Đáp án hướng dẫn giải

Công thức chung của các chất trên là C_nH_2n-2O₂

C_nH_{2n – 2}O₂+ 1,5(n-1)O₂ → nCO₂ + (n-1)H2O

n_CO2= n_{kết tủa} = 0,18 mol

Gọi x là số mol của H₂O => nO₂ phản ứng = 3x/2

Bảo toàn khối lượng ta có: m_hh+ m_O2 = m_CO2 + m_H2O

=> 3,42 + 3x/2.32 = 44.0,18 + 18x => x = 0,15 mol

m_CO2 + m_H2O = 10,62 gam < m kết tủa

=> m_{dd giảm} = 18 – 10,62 = 7,38 gam

Câu 5. Đốt cháy 6 gam ester E thu được 4,958 lít CO₂ (đkc) và 3,6 gam H₂O. Biết E có phản ứng tráng gương với dung dịch AgNO₃/NH₃. Công thức cấu tạo của E là:

A. CH₃COOCH₂CH₂CH₃B. HCOOCH₂CH₂CH₃.

C. HCOOC₂H₅. D. HCOOCH₃.

Đáp án hướng dẫn giải

n_CO2 = 0,2 mol; n_H2O= 0,2 mol

⇒ n_CO2 = n_{H2O ⇒} Y là ester no, đơn chức, mạch hở

Đặt CTTQ của Y là CnH_2nO₂

PT: CnH_2nO₂+ O₂ → nCO₂ + nH₂O

14n+32 (g) n (mol)

6 (g) 0,2 (mol)

⇒ (14n +32).0,2 = 6n => n = 2

⇒ CTPT của Y: C₂H₄O₂

⇒ CTCT của Y: HCOOCH₃

C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp hai ester X, Y, đơn chức, no, mạch hở cần 4,4 lít oxygen (đkc) thu được 6,38 gam CO₂. Cho lượng ester này tác dụng vừa đủ với KOH thu được hỗn hợp hai ancol kế tiếp và 3,92 gam muối của một acid hữu cơ. Công thức cấu tạo của X, Y lần lượt.

Câu 2: Khi đốt cháy hoàn toàn ester no, đơn chức thì n_CO2 = n_H2O đã phản ứng. Tên gọi của ester.

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hỗn hợp hai ester đồng phân, thu được 7,437lít CO₂(đktc) và 5,4 gam H₂O. Xác định Công thức phân tử của hai ester.

Câu 4: Hỗn hợp X gồm 2 este của 1 alcohol no, đơn chức và 2 acid no, đơn chức đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hòan toàn 0,1 mol X cần 6,81725 lít O₂ (đkc). Đun nóng 0,1 mol X với 50 gam dd NaOH 20% đến Phản ứng hòan toàn, rồi cô cạn dd sau Phản ứng được m gam chất rắn. Giá trị của m là bao nhiêu.

Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn m gam ester đơn chức X cần 12,395 lít khí oxygen (đkc) thu được 24,8 gam hỗn hợp CO₂ và nước có tỉ khối so với H₂ là 15,5. Công thức phân tử của X là:

👉 Chi tiết toàn bộ tài liệu trong FILE TẢI VỀ

Tải về

Chọn file muốn tải về: