Dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa Có đáp án
Phản ứng xà phòng hóa là kiến thức quan trọng trong chương trình Hóa học 12, thường xuyên xuất hiện trong đề thi THPT Quốc gia. Việc nắm vững dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa sẽ giúp học sinh tự tin xử lý các câu hỏi liên quan đến ester, lipid.
Bài tập phản ứng xà phòng hóa
A. Phương pháp giải bài tập phản ứng xà phòng hóa
I. Phản ứng xà phòng hóa ester
Dạng 1. Phản ứng xà phòng hóa Ester đơn chức
- Công thức tổng quát
Ester đơn chức, mạch hở
RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
- Lưu ý các trường hợp đặc biệt
RCOOCH =CR1R2 + NaOH → RCOONa + R1R2CHCHO (aldehyde)
Ví dụ:
CH3COOCH = CH 2 + NaOH → CH3COONa + CH3CHO
RCOOCCR'=CHR'' + NaOH → RCOONa + R'COCH2R'' (Ketone)
Ví dụ: CH3COOC(CH3)=CH2 + NaOH → CH3COONa + CH3COCH3
Chi tiết tham khảo tại: Bài tập phản ứng xà phòng hóa Ester đơn chức
Dạng 2. Phản ứng xà phòng hóa Ester đa chức
- Ester hai chức (diester), mạch hở
+ Alcohol hai chức với acid đơn chức: (RCOO)2R’: Ví dụ (CH3COO)2C2H4
+ Alcohol đơn chức với acid hai chức: R(COOR’)2: Ví dụ: CH2(COOCH3)2, ...
- Ester ba chức (triester), mạch hở
+ Alcohol ba chức với acid đơn chức: (RCOO)3R’: Ví dụ (CH3COO)3C3H5, chất béo, ...
+ Alcohol đơn chức với acid ba chức: R(COOR’)3: trường hợp ít gặp
Phương trình hóa học
(RCOO)2R’+ 2NaOH 2RCOONa + R’(OH)2
R(COOR’)2 + 2NaOH R(COONa)2 + 2R’OH
(RCOO)3R’ + 3NaOH 3RCOONa + R’(OH)3
Chi tiết tham khảo tại: Bài tập phản ứng xà phòng hóa Ester đa chức
Dạng 3. Phản ứng xà phòng hóa Ester phenol
- Phương trình hóa học tổng quát
+ RCOOR ' (alcohol) + NaOH RCOONa + R'OH
+ RCOOC6H4R' + 2NaOH RCOONa + R'C6H4ONa + H2O
- Một số công thức thường gặp
nCOO(Ester) = nNaOH = nCOONa(Muối);
nNaOH = 2nEster; nEster = nH2O
Chi tiết tham khảo tại: Bài tập phản ứng xà phòng hóa Ester phenol
II. Phản ứng xà phòng hóa lipid
Là phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm NaOH/KOH, tạo grixerol và hỗn hợp các muối Na/K. Hỗn hợp các muối này chính là xà phòng.
(RCOO)3C3H5 + 3NaOH 
\(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) 3R-COONa + C3H5(OH)3
Một số công thức vận dụng
Từ phương trình hóa học: nNaOH = nRCOONa = 3nC3H5(OH)3
Áp dụng bảo toàn khối lượng: mchất béo + mNaOH = mmuối + mGlycerol
Xác định một số gốc R thường gặp:
R = 211 (C15H31-)
R = 239 (C17H35-)
R = 237 (C17H33-)
R = 235 (C17H31-)
B. Ví dụ minh họa dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa
Ví dụ 1: Xà phòng hoá hoàn toàn 178 gam tristearin trong dung dịch KOH, thu được m gam Potassium Stearate. Giá trị của m là.
A. 200,8.
B. 183,6.
C. 211,6.
D. 193,2.
Đáp án hướng dẫn giải
ntristearin = 178/890 = 0,2 mol
(C17H35COO)3C3H5 + 3KOH → 3C17H35COOK + C3H5(OH)3
nmuối = 3.0,2 = 0,6 mol
M = 322.0,6 = 193,2 g
Ví dụ 2: Cho 0,1 mol tristearin (C17H35COO)3C3H5 tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được m gam glycerol. Giá trị của m là:
A. 27,6.
B. 4,6.
C. 14,4.
D. 9,2.
Đáp án hướng dẫn giải
(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H35COONa + C3H5(OH)3
0,1 → 0,1
Ta có: nglycerol = ntristearin = 0,1mol → mglycerol= 0,1.92 = 9,2g
Ví dụ 4: Để trung hòa lượng acid tự do có trong 14g một mẫu chất béo, cần 15ml dung dịch KOH 0,1M. Tính chỉ số acid của mẫu chất béo.
Đáp án hướng dẫn giải
mKOH= 15.0,1.56 = 84 mg
=> số miligam KOH cần dùng để trung hòa lượng axit tự do trong 1g mẫu chất béo là: 84/14 = 6 mg
=> chỉ số axit của mẫu chất béo là: 6
Ví dụ 3: Thuỷ phân 4,4 gam ethyl acetate bằng 100 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 2,90.
B. 4,28.
C. 4,10.
D. 1,64.
Đáp án hướng dẫn giải
nCH3COOC2H5 = 0,05 mol;
nNaOH = 0,02 mol ⇒ ester dư
Rắn khan chỉ có 0,02 mol CH3COONa ⇒ m = 0,02 . 82 = 1,64g
Câu 4. Xà phòng hoá hoàn toàn 1,99 gam hỗn hợp hai ester bằng dung dịch NaOH thu được 2,05 gam muối của một acid catboxylic và 0.94 gam hỗn hợp hai ancol là đồng đẳng kế tiếp nhau. Công thức của hai ester đó là
A. CH3COOCH3 và CH3COOC2H5
B. C2H5COOCH3 và C2H5COOC2H5
C. CH3COOC2H5 và CH3COOC3H7
D. HCOOCH3 và HCOOC2H5
Đáp án hướng dẫn giải
Áp dụng bảo toàn khối lượng
=> khối lượng NaOH là 1g
Số mol NaOH là 0,025 mol
RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
0,025 → 0,025 → 0,025 → 0,025
MRCOONa = 2,05/0,025 = 82 => R = 15 → CH3
MR'OH = 0,94/0,025 = 37,6
=> R' = 20,6 → R1 = 15 (CH3); R2= 29 (C2H5)
Câu 5. Khi cho 0,15 mol ester đơn chức X tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau khi phản ứng kết thúc thì lượng NaOH phản ứng là 12 gam và tổng sản phẩm hữu cơ thu được là 29,7 gam. Số đồng phân cấu tạo của X thoả mãn các tính chất trên là
A. 2
B. 4
C. 5
D. 6
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nNaOH = 0,3 mol = 2nester
Do ester đơn chức => chứng tỏ X là ester của phenol RCOOC6H4R1
RCOOC6H4R1 + 2NaOH → RCOONa + R1C6H4ONa + H2O
=> nH2O = nX = 0,15 mol
Bảo toàn khối lượng: mX = mhữu cơ + mH2O – mNaOH = 20,4 gam
=> MX = R + R1 + 120 = 136 => R + R1 = 16
+) R = 15 (CH3) thì R1 = 1 (H) => 1 CT: CH3COOC6H5
+) R = 1 (H) thì R1 = 15 (CH3) => 3CT : o, m, p-HCOOC6H4CH3
=> Tổng cộng có 4 CT
C. Bài tập vận dụng phản ứng xà phòng hóa
Câu 1. Xà phòng hóa hoàn toàn m gam chất béo X với một lượng vừa đủ NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 1,84 gam glycerol và 18,36 muối khan. Giá trị của m là
A. 19,12.
B. 17,8.
C. 19,04.
D. 14,68.
nC3H5(OH)3 = 0,02mol → nNaOH = 3. nC3H5(OH)3 = 0,06mol
Bảo toàn khối lượng:
mX + mNaOH = mC3H5(OH)3 + mmuối
→ mX = 17,8g
Câu 2. Cho 20 gam chất hữu cơ X (chỉ chứa C, H, O và một loại nhóm chức) có tỉ khối hơi so với O2 bằng 3,125, tác dụng với 0,3 mol NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 23,2 gam bã rắn. CTCT của X có thể là:
A. CH3COOCH=CH-CH3.
B. C2H5COOCH=CH2.
C. CH2CH=CHCOOCH3.
D. CH2=CHCOOC2H5.
* Nhận xét: Từ các đáp án ta thấy chúng đều là ester.
Đặt công thức ester là RCOOR’
Meste = 3,125.32 = 100 ⇒ nester = 20/100 = 0,2 mol
⇒ nNaOH pư = nester = 0,2 mol ⇒ nNaOH dư = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol
→ mNaOH = 0,1.40 = 4 g
⇒ mmuối = 23,2 – 4 = 19,2 g ⇒ Mmuối (RCOONa) = 19,2/0,2 = 96
⇒ R = 96 – 67 = 29 ⇒ R là C2H5-
Đáp án B
Câu 3. Khối lượng glycerol thu được khi đun nóng 132,6 kg chất béo (loại triolein) có chứa 10% tạp chất trơ với dung dịch NaOH dư (coi như phản ứng xảy ra hoàn toàn) là:
mTriolein = 132,6.90% = 119,34 kg
⇒ nC3H5(OH)3 = n(C17H35COO)3C3H5 = 0,135 kmol
⇒ mC3H5(OH)3 = 0,135 . 92= 12,42 kg
Câu 4. Thủy phân 8,8 gam ester X có công thức phân tử C4H8O2 bằng dung dịch NaOH vừa đủ thu được 4,6 g ancol Y và m gam muối Z. Giá trị của m là:
A. 4,1 g muối.
B. 4,2 g muối.
C. 8,2 g muối.
D. 3,4 g muối.
Ta có: neste = nNaOH phản ứng = 0,1 mol
BTKL: m = meste + mNaOH – mancol = 8,8 + 4 – 4,6 = 8,2 g
Câu 5. Cho 200 gam một loại chất béo có chỉ số acid bằng 7 tác dụng vừa đủ với một lượng NaOH, thu được 207,55 gam hỗn hợp muối khan. Khối lượng NaOH đã tham gia phản ứng là:
A. 31 gam
B. 32,36 gam
C. 30 gam
D. 31,45 gam
Để trung hòa hết acid béo tự do trong loại chất béo trên cần:
mKOH = 200.7 = 1400 mg = 1,4 gam
⇒ nNaOH = nKOH = 1,4/56 = 0,025 mol
⇒nH2O = 0,025 mol
Đặt nC3H5(OH)3 = x mol ⇒ nNaOH tham gia xà phòng hóa = 3x mol
Bảo toàn khối lượng:
200 + 40(3x + 0,025) = 207,55 + 92x + 0,025.18
⇒ x = 0,25
⇒ nNaOH = 3x + 0,025 = 0,775 mol
⇒ mNaOH =0,775. 40 = 31 gam
Câu 6. Xà phòng hoá 8,8 gam ethyl acetate bằng 200 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan có khối lượng là:
A. 8,56 gam
B. 3,28 gam
C. 10,4 gam
D. 8,2 gam
nCH3COOC2H5= 0,1mol; nNaOH = 0,04 mol
CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH
nCH3COONa = nNaOH = 0,04 mol
Chất rắn chỉ có CH3COONa (0,04mol)
⇒ mrắn = 0,04 . 82 = 3,28 gam
D. Bài tập tự luyện phản ứng xà phòng hóa
1. Câu hỏi bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Trung hòa 2,8g chất béo cần 3ml dd KOH 0,1M .Tính chỉ số của chất béo?
A. 6
B. 0.6
C. 0.06
D. 0,006
Câu 2. Khi xà phòng hóa hoàn toàn 2,52g chất béo trung tính cần dùng 90ml dd KOH 0,1M . Tính chỉ số xà phòng của chất béo trên?
A. 200
B. 192
C. 190
D. 198
Câu 3. Khi xà phòng hóa hoàn toàn 2,52g chất béo trung tính thu được 0,265g glycerol. Tính chỉ số của chất béo?
A. 18
B. 180
C. 192
D. 136
Câu 4. Để xà phòng hoàn toàn 100g chất béo có chỉ số axit bằng 7 người ta dùng hết 0,32mol KOH. Khối lượng glycerol thu được là bao nhiêu gam?
A. 9,4g
B. 9,3g
C. 8,487g
D. 9,43g
Câu 5. Tính khối lượng KOH cần dùng để trung hòa 4g chất béo có chỉ số acid là 7?
A. 28mg
B. 14mg
C. 82mg
D. Đáp án khác
Câu 6. Tính khối lượng NaOH cần dùng để trung hòa axit tự do có trong 5g chất béo với chỉ số acid bằng 7?
A. 0,035mg
B. 0,035g
C. 0,35mg
D. 0,35g
Câu 7. Xà phòng hóa 1kg lipit có chỉ số axit là 2,8 người ta cần dùng 350ml dd KOH 1M. Khối lượng glycerol thu được là?
A. 9,2g
B. 18,4g
C. 32,2g
D. 16,1g
Câu 8. Một loại mỡ chứa 40% triolein, 20% tripanmitin, 40% tristearin. Xà phòng hóa m gam mỡ trên bằng NaOH thu được 138g glycerol. Giá trị của m là:
A. 1209
B. 1306,2
C. 1326
D. 1335
Câu 9. Một loại mỡ chứa 70% triolein, 30% tritearin về khối lượng. Tính khối lượng xà phòng thu được khi xà phòng hóa hoàn toàn 100kg chất mỡ đó bằng KOH?
A. 90,8kg
B. 68kg
C. 103,16kg
D. 110,5kg
Câu 10. Xà phòng hóa 0,1mol chất hữu cơ X ( chứa C,H,O) cần vừa đủ 300 ml dd NaOH 1M. Cô cạn dd sau p.ứ thu được 24,6g muối khan.Xác định CTPT của X là?
A. (HCOO)3C3H5
B. (CH3COO)3C3H5
C. C3H5(COOCH3)3
D. (CH3COO)2C2H4
Câu 11: Xà phòng hóa hoàn toàn 3,7 gam HCOOC2H5 bằng một lượng dung dịch NaOH vừa đủ. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 5,2.
B. 3,4.
C. 3,2.
D. 4,8.
Câu 12: Xà phòng hoá hoàn toàn 1,99 gam hỗn hợp hai ester bằng dung dịch NaOH thu được 2,05 gam muối của một carboxylic acid và 0,94 gam hỗn hợp hai alcohol là đồng đẳng kế tiếp nhau. Công thức của hai ester đó là
A. CH3COOC2H5 và CH3COOC3H7.
B. C2H5COOCH3 và C2H5COOC2H5.
C. CH3COOCH3 và CH3COOC2H5.
D. HCOOCH3 và HCOOC2H5.
2. Bài tập câu hỏi tự luận
Bài 1: Để xà phòng hóa 10kg chất béo có chỉ số acid bằng 7, người ta cho chất béo đó tác dụng với dung dịch chứa 1,42kg NaOH. Sau phản ứng hỗn hợp được trung hòa vừa đủ bởi 500ml dung dịch HCl 1 M.
a. Tính khối lượng glycerol và khối lượng xà phòng nguyên chất thu được.
b. Tìm khối lượng phân tử trung bình của các axit béo, biết rằng acid béo tự do cũng chính là axit đã tạo ra chất béo.
Bài 2: Xà phòng hoá 1 kg chất béo có chỉ số axit bằng 7, chỉ số xà phòng hoá 200.Khối lượng glixerol thu được là bao nhiêu?
Bài 3: Một loại mỡ chứa 70% triolein và 30% tristearin về khối lượng. Tính khối lượng xà phòng thu được khi xà phòng hoá hoàn toàn 100kg chất mỡ đó bằng NaOH.
Bài 4: Một loại mỡ chứa 40% triolein, 20% tripanmitin, 40% tristearin. Xà phòng hoá hoàn toàn m gam mỡ trên bằng NaOH thu được 138 gam glycerol. Giá trị của m?
Bài 5: Để xà phòng hoá 35kg triolein cần 4,939 kg NaOH thu được 36,207 kg xà phòng. Xác định chỉ số axit của mẫu chất béo trên.
...............................
