Dạng bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa

Để học tốt môn Hóa học lớp 12

1 2.042

Chuyên đề Hóa học 12 Dạng bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Hóa học 12: Dạng bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa

Phương pháp về hiệu suất phản ứng Este hóa
Ví dụ minh họa bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa
Bài tập vận dụng về hiệu suất phản ứng Este hóa

Phương pháp về hiệu suất phản ứng Este hóa

Công thức tính hiệu suất phản ứng:

Cách 1: Tính theo lượng chất ban đầu cần lấy

Cách 2: Tính theo lượng sản phẩm phản ứng thu được:

Ví dụ minh họa bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa

Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng este hóa 9,2g glixerol với 60g axit axetic. Giả sử chỉ thu được glixerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng este hóa:

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

n_glixerol= 0,1 mol

n_{axit axetic}= 1 mol

C₃H₅(OH)₃ + 3CH₃COOH ⇔ C₃H₅(OOCCH₃)₃ + 3H₂O

0,1 0,3 0,1

Từ PT: m_este= 0,1. 218 = 21,8g

Thực tế: m_este= 17,44 gam

Hiệu suất: H% = 17,44/21,8 .100% = 80%

Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng este hóa m gam CH₃COOH bằng 1 lượng vừa đủ C₂H₅OH thu được 0,02 mol este. Hiệu suất phản ứng H = 60%. Giá trị của m?

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Theo lí thuyết: khối lượng CH₃COOH cần dùng là: 60.0,02 = 1,2 gam

Hiệu suất H = 60% ⇒ Thực tế khối lượng axit đã dùng: m = 1,2/60% = 2 gam

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH₃COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác với 5,75 gam CH₃CH₂OH (có xúc tác H₂SO₄ đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hóa đều bằng 80%). Giá trị của m là:

A. 10,12

B. 16,20

C. 6,48

D. 8,10

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

n_HCOOH= n_CH3COOH= 0,05 mol

n_C2H5OH= 0,125mol ⇒ Ancol dư

Vậy hỗn hợp este gồm:

n_HCOOC2H5= n_CH3COOC2H5= 0,05.80% = 0,04 mol

⇒ m = 0,04.(74 + 88) = 6,48 gam

Bài tập vận dụng về hiệu suất phản ứng Este hóa

Câu 1. Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hóa hơi 1,85 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7 gam N₂ (đo cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là:

A. HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃

B. C₂H₅COOC₂H₅ và C₂H₅COOC₂H₃

C. HCOOCH₂CH₂CH₃ và CH₃COOC₂H₅

D. C₂H₅COOCH₃ và HCOOCH(CH₃)₂

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: n_X= n_N2= 0,7/28 = 0,025 (mol)

Gọi công thức phân tử của hai este đồng phân đơn chức là C_xH_yO_z.

⇒ M_este=1,85/0,025 = 74 ⇒ 12x + y + 32 = 74 ⇒ 12x + y = 42

⇒ nghiệm hợp lí: x = 3; y = 6

Vậy công thức phân tử của X và Y là: C₃H₆O₂.

Công thức cấu tạo: HCOOC₂H₅; CH₃COOCH₃.

Câu 2. Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn có khối lượng là:

A. 3,28 gam

B. 10,40 gam

C. 8,56 gam

D. 8,20 gam

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: $n_{CH_3COOC_2H_5}$ =8,8/88 = 0,1 (mol) và n_NaOH= 0,2 . 0, 2 = 0,04 (mol)

Phản ứng

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

m_CH3COONa= 0,04 . 82 = 3,28 (gam)

Câu 3. Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H₂SO₄ đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là:

A. 50,0%

B. 75,0%

C. 62,5%

D. 55,0%

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: n_CH3COOH = 12/60 = 0, 2 (mol) và n_C2H5OH = 13,8/48 = 0, 3 (mol) > 0,2mol

⇒ Hiệu suất tính theo số mol axit phản ứng:

CH₃COOH + C₂H₅OH $\overset{H^{+} ,t^{\circ } }{\rightleftharpoons}$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

0,2 0,2 0,2

Từ (*) ⇒ m_este= 0,2 . 88 = 17,6 (gam)

Vậy H = 11/17,6 . 100% = 62,5%

Câu 4. Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH₃COOH (tỉ lệ mol 1:1). Hỗn hợp Y gồm hai ancol CH₃OH và C₂H₅OH (tỉ lệ mol 3 : 2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (có xúc tác H₂SO₄ đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng đều bằng 80%). Giá trị m là:

A. 11,616.

B. 12,197.

C. 14,52.

D. 15,246.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Đặt công thức trung bình của hai axit trong X là

Đặt công thức trung bình của hai ancol trong Y là

Dạng bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa

Do đó axit dư, hiệu suất phản ứng tính theo ancol.

Phương trình phản ứng:

Dạng bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa

Vậy khối lượng este thu được là: [(53+37,6) – 18].0,2.80% = 11,616 gam

Câu 5. Trộn 20 ml cồn etylic 92^o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H₂SO₄đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là:

A. 75%.

B. 80%.

C. 85%.

D. Kết quả khác.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Phương trình phản ứng:

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOCH₃ + H₂O (1)

0,24 0,24 0,24

Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.

Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là:

H = 0,24/0,3 .100 = 80%

Câu 6. Đun 3,0 gam CH₃COOH với C₂H₅OH dư (xúc tác H₂SO₄ đặc), thu được 2,2 gam CH₃COOC₂H₅. Hiệu suất của phản ứng este hóa tính theo axit là:

A. 25,00%.

B. 50,00%.

C. 36,67%.

D. 20,75%.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅

⇒ n_{CH3COOH ban đầu} = 0,05 mol

= = 0,025 mol

⇒ H% = .100% = 50%

Câu 7: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH₃COOH (tỉ lệ mol 1:1). Hỗn hợp Y gồm hai ancol CH₃OH và C₂H₅OH (tỉ lệ mol 3 : 2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (có xúc tác H₂SO₄ đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng đều bằng 80%). Giá trị m là :

A. 11,616.

B. 12,197.

C. 14,52.

D. 15,246.

Đáp án hướng dẫn giải

Đặt công thức trung bình của hai axit trong X là $\overline RCOOH$

$\overline{M_x}$ = (46,1 + 60.1)/2 = 53 gam/mol

Đặt công thức trung bình của hai ancol trong Y là $\overline{R'}OH$

$\overline{My}=\frac{32.3+46.2}5=37,6\;gam/mol$

$\overline RCOOH\;=\frac{11,13}{53}\;=\;0,21\;mol,\;n_{\overline{R'}OH}=\frac{7,52}{37,6}=0,2\;mol$

Do đó axit dư, hiệu suất phản ứng tính theo ancol.

Phương trình phản ứng:

$\overline RCOOH\;+\;\overline{R'}OH\;\xrightarrow{H_2SO_4đ}\overline RCOO\overline{R'}\;+\;H_2O$

0,2.80% ← 0,2.80% → 0,2.80%

Vậy khối lượng este thu được là : [(53+37,6) – 18].0,2.80% = 11,616 gam.

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

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Dạng bài tập về hiệu suất phản ứng Este hóa. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Hóa học lớp 10, Giải bài tập Hóa học lớp 11, Hóa học lớp 12, Thi thpt Quốc gia môn Văn, Thi thpt Quốc gia môn Lịch sử, Thi thpt Quốc gia môn Địa lý, Thi thpt Quốc gia môn Toán, đề thi học kì 1 lớp 11, đề thi học kì 2 lớp 11 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Để thuận tiện trong quá trình trao đổi tài liệu cũng như cập nhật tài liệu mới nhất, mời bạn đọc cùng tham gia nhóm Tài liệu học tập lớp 12 của VnDoc.com để có thêm tài liệu học tập nhé

Đánh giá bài viết

1 2.042