Bài tập Bài toán điều chế ester lớp 12 (có lời giải)

Đáp án đúng là: D

$n_{aceticacid}=\frac{16,2}{60}=0,27mol;n_{isoamylalcohol}=\frac{14,96}{88}=0,17mol;n_{ester}=\frac{15,6}{130}=0,12mol$

Phương trình hóa học:

CH₃COOH + (CH₃)₂CHCH₂CH₂OH ⇋ CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + H₂O

0,27 0,17 → 0,17 mol

Ta có: $\frac{n_{acid}}{1}>\frac{n_{alcohol}}{1}$nên sau phản ứng acid dư, lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết tính theo alcohol.

Hiệu suất phản ứng là: H% = $\frac{0,12}{0,17}.100\%=70,59\%$.

Đáp án đúng là: B

$n_{C{H}_{3}COOH}=0,3mol;n_{C_6{H}_{5}C{H}_{2}OH}=0,2mol;n_{C{H}_{3}COOC{H}_2{C}_6{H}_5}=0,15mol$

Phương trình hóa học:

CH₃COOH + C₆H₅CH₂OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$CH₃COOCH₂C₆H₅ + H₂O

0,3 0,2 → 0,2 mol

Ta có: $\frac{n_{acid}}{1}>\frac{n_{alcohol}}{1}$nên sau phản ứng acid dư, lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết tính theo alcohol.

Hiệu suất của phản ứng điều chế benzyl acetate: H% = $\frac{0,15}{0,2}.100\%=75\%$

Đáp án đúng là: C

$n_{C{H}_{3}COOH}=0,2mol;n_{C_2{H}_{5}OH}=0,3mol;n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5}=0,125mol$

Phương trình hóa học:

CH₃COOH + C₂H₅OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$CH₃COOC₂H₅ + H₂O

0,2 0,3 → 0,2 mol

Ta có: $\frac{n_{acid}}{1}<\frac{n_{alcohol}}{1}$nên sau phản ứng alcohol dư, lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết tính theo acid.

Hiệu suất của phản ứng ester hoá là: H% = $\frac{0,125}{0,2}.100\%=62,5\%$.

Đáp án đúng là: A

$n_{C_2{H}_{5}COOH}=0,25mol;n_{C_2{H}_{5}OH}=0,3mol;n_{C_2{H}_{5}COO{C}_2{H}_5}=0,15mol$

Phương trình hóa học:

C₂H₅COOH + C₂H₅OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$ C₂H₅COOC₂H₅ + H₂O

0,25 0,3 → 0,25 mol

Ta có: $\frac{n_{acid}}{1}<\frac{n_{alcohol}}{1}$nên sau phản ứng alcohol dư, lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết tính theo acid.

Hiệu suất của phản ứng điều chế ethyl propionate trên là: H% = $\frac{0,15}{0,25}.100\%=60\%$.

Đáp án đúng là: B

$n_{C{H}_{3}COOH}=0,2mol;n_{C_3{H}_{7}OH}=0,3mol$

Phương trình hóa học:

CH₃COOH + C₃H₇OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$ CH₃COOC₃H₇ + H₂O

0,2 0,3 → 0,2 mol

Ta có: $\frac{n_{acid}}{1}<\frac{n_{alcohol}}{1}$nên sau phản ứng alcohol dư, lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết tính theo acid.

Do H = 70% Khối lượng ester thực tế thu được là:$m_{C{H}_{3}COO{C}_3{H}_7}=102.0,2.70\%=14,28gam.$

Đáp án đúng là: B

$n_{aceticacid}=\frac{4.1,05}{60}=0,07mol;n_{isoamylalcohol}=\frac{8.0,81}{88}\approx 0,074mol;n_{ester}\approx \frac{6.0,88}{130}=0,041mol.$

Phương trình hóa học:

CH₃COOH + (CH₃)₂CHCH₂CH₂OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$ CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + H₂O

0,07 0,074 → 0,07 mol

Ta có: $\frac{n_{acid}}{1}<\frac{n_{alcohol}}{1}$nên sau phản ứng alcohol dư, lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết tính theo acid.

Hiệu suất của phản ứng là: $\text{H\%=}\frac{0,041}{0,07}.100\%\approx 58,57\%.$

Đáp án đúng là: D

$HO{C}_6{H}_{4}COOH+C{H}_{3}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }HO{C}_6{H}_{4}COOC{H}_3+H_{2}O$

Khối lượng: 138 g → 152 g

18,63 tấn $\stackrel{H=75\%}{\to }$ $m=\frac{18,63.152}{138}.75\%=15,39$tấn.

Số tuýp thuốc xoa bóp sản xuất được là $\frac{15,{39.10}^6}{2,7}=5,{7.10}^6$ tuýp = 5,7 triệu tuýp.

Đáp án đúng là: B

$m_{methylsalicylate}={105.10}^{-3}.15,{4.10}^6=1,{617.10}^{6}g=1,617$tấn.

$HO{C}_6{H}_{4}COOH+C{H}_{3}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }HO{C}_6{H}_{4}COOC{H}_3+H_{2}O$

Khối lượng: 138 g             →          152 g

                   m tấn         $\stackrel{H=60\%}{\leftarrow }$      1,617 tấn

Khối lượng salicylic acid cần dùng là: m_{salicylic acid} = m = $\frac{1,617.138}{152.70\%}\approx 2,097\approx 2,1$ tấn.

Đáp án đúng là: B

m_aspirin = 2.10⁶.81 = 162.10⁶ mg = 162 kg.

Phương trình hóa học:

(CH₃CO)₂O + HOC₆H₄COOH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$ CH₃COOC₆H₄COOH + CH₃COOH

                             138 g                   →                    180 g

                            m kg                $\stackrel{H=75\%}{\leftarrow }$              162 kg

Khối lượng salicylic acid cần dùng là: m_{salicylic acid} = $m=\frac{162.138}{180.75\%}=165,5kg$.

Đáp án đúng là: B

Ta có: $n_{C_2{H}_{5}OH}=0,125mol.$

Đặt $n_{HCOOH}=n_{C{H}_{3}COOH}=xmol$ ⇒ m_hh = 46x + 60x = 5,3 ⇒ x = 0,05 mol.

Do $\frac{\Sigma n_{acid}}{1}<\frac{n_{alcohol}}{1}$nên sau phản ứng alcohol dư, lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết tính theo acid.

Phương trình hóa học:

(1) HCOOH + C₂H₅OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$ HCOOC₂H₅ + H₂O

      0,05                                             → 0,05.0,8 = 0,04 mol

(2) CH₃COOH + C₂H₅OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ{\text{,\hspace{0.17em}t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons }$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

      0,05                                              → 0,05.0,8 = 0,04 mol

⇒ m_ester = 0,04 (74 + 88) = 6,48 gam.

a. Đúng. Phản ứng giữa ethyl alcohol và propionic acid là phản ứng ester hóa.

b. Sai. Nếu thay dung dịch sodium chloride bão hòa bằng dung dịch sodium hydroxide bão hòa ethyl propionate sẽ bị thủy phân.

c. Đúng.

d. Sai. Dung dịch thu được tách lớp, ester ở phía trên.

a. Sai. Bình hứng ngoài ester còn có alcohol, nước … Ngoài ra, không phải toàn bộ ester thoát ra từ bình cầu đã thoát sang bình hứng. Do đó, không thể tính được hiệu suất phản ứng từ những thông tin này.

b. Đúng.

c. Đúng. Do H₂SO₄ đặc có tính oxi hóa mạnh nên có thể oxi hóa alcohol thành aldehyde, acid, CO₂ và bản thân nó bị khử xuống SO₂.

d. Đúng.

a. Sai. Công thức phân tử của salicylic acid là C₇H₆O₃.

b. Đúng. $\mathrm{\%}O=\frac{16.3}{12.8+8+16.3}.100\mathrm{\%}=31,58\mathrm{\%}.$

c. Sai. Vì methyl salicylate là hợp chất hữu cơ tạp chức (chứa nhóm -OH phenol và nhóm chức ester -COO-).

d. Đúng. Do salicylate chứa 2 nhóm chức là -OH phenol và – COOH.

a. Sai. Đây là phản ứng ester hóa (điều chế ester).

b. Đúng. Alcohol có 1 peak đặc trưng tại 3650-3200 cm^-1 của -OH.

c. Đúng. 1750 cm^-1 là peak đặc trưng khoảng 1780- 1650 cm^-1 của liên kết C=O

d. Đúng. Acetic acid có 2 peak điển hình là 3300-2500 cm^-1 của -OH và 1780- 1650 cm^-1 của C = O. Ester có 1 peak đặc trưng của C = O, alcohol có 1 peak đặc trưng của -OH

⇒ Có thể phân biệt được các chất trên bằng phổ IR.

a. Đúng. Y là CH₃COOH có trong thành phần của giấm ăn.

b. Đúng. Z là C₂H₅OH có trong thành phần của nước rửa tay khô có tác dụng diệt khuẩn.

c. Sai. T: C₉H₁₄O₆ nên %m_O = \frac{16.6}{218}.100\mathrm{\%}=44,04\mathrm{\%}

d. Sai. W là HCOOC₂H₅: C₃H₆O₂.

Đáp án: 50.

n_{aceticacid}=\frac{18}{60}=0,3mol;n_{isoamylalcohol}=\frac{17,6}{88}=0,2mol;n_{ester}=\frac{13}{130}=0,1mol

CH₃COOH + (CH₃)₂CHCH₂CH₂OH \stackrel{{\text{H}}_{\text{2}}\text{S}{\text{O}}_{\text{4}}\text{,}{\text{t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons } CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + H₂O

    0,3          >               0,2                          →                 0,2 mol

H% = \frac{0,1}{0,2}.100\mathrm{\%}=50\mathrm{\%}.

Đáp án: 11,48.

n_{C{H}_{3}COOH}=0,2mol;n_{C_3{H}_{7}OH}=0,15mol

CH₃COOH + C₃H₇OH \stackrel{{\text{H}}_{\text{2}}\text{S}{\text{O}}_{\text{4}}\text{,}{\text{t}}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons } CH₃COOC₃H₇ + H₂O

       0,2        <     0,15         →               0,15 mol

H = 75% \Rightarrow m_{C{H}_{3}COO{C}_3{H}_7}=102.0,15.75\mathrm{\%}=11,48gam.

Đáp án: 6,21.

m_{methyl salicylate (3,8 triệu tuýp)} = 2,7.1,9.10⁶ = 5,13.10⁶ gam = 5,13 tấn.

HO{C}_6{H}_{4}COOH+C{H}_{3}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftharpoons }HO{C}_6{H}_{4}COOC{H}_3+H_{2}O

Khối lượng: 138 g               →                       152 g

m_{salicylic acid} = \frac{5,13.138}{152.75\mathrm{\%}}=6,21tấn \stackrel{H=75\mathrm{\%}}{\leftarrow } 5,13 tấn

Đáp án: 331

m_aspirin = 4.10⁶.81 = 324.10⁶ mg = 324 kg

PTHH:

\begin{array}{l}{\left(CH{}_{3}CO\right)}_{2}O+HOC{}_{6}H{}_{4}COOH \stackrel{}{\rightleftharpoons }CH{}_{3}COOC{}_{6}H{}_{4}COOH+CH{}_{3}COOH\\ 138g \to 180g \\ mkg\leftarrow 324kg \end{array}               

Ta có: $m=\frac{324.138.100}{180.75}=331kg.$

Đáp án: 60,78.

Số mol acetic acid là: $n_{aceticacid}=\frac{12.1,05}{60}=0,21mol$

Số mol pentyl alcohol là: $n_{pentylalcohol}=\frac{11.0,81}{88}=0,10125mol$

⇒ Lượng sản phẩm theo lý thuyết và hiệu suất phản ứng tính theo alcohol.

Khối lượng ester tạo thành tính theo lí thuyết là: $m_{ester}=0,10125.130=13,1625gam.$

Hiệu suất phản ứng ester là: $H=\frac{8}{13,1625}.100\mathrm{\%}=60,78\mathrm{\%}.$