Bài tập Bài toán thuỷ phân ester lớp 12 (có lời giải)

Đáp án đúng là: D

$\text{RCOOR'\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}+ NaOH }\stackrel{t^o}{\to }\text{\hspace{0.33em}RCOONa + R'OH }$

Theo PTHH ta có: n_ester = n_muối = n_NaOH= 0,5.0,2 = 0,1 mol.

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{M}_{RCOONa}=R+67=\frac{6,8}{0.1}=68\\ M_{ester}=R+44+R\text{'}=\frac{7,4}{0,1}=74\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}R=1\text{\hspace{0.33em}: H}\\ R\text{'}=\text{\hspace{0.33em}29\hspace{0.33em}}:{\text{\hspace{0.33em}C}}_2{H}_5\end{array}\right.\Rightarrow Ester{\text{\hspace{0.33em}: HCOOC}}_2{H}_5.$

Đáp án đúng là: A

$\text{RCOOR' + NaOH }\stackrel{t^o}{\to }RCOONa+R\text{'}OH$

Ta có: $\frac{{\text{n}}_{RCOOR\text{'}}}{1}=0,1\text{ mol < }\frac{{\text{n}}_{NaOH}}{1}=\frac{1.0,135}{1}=0,135\text{ mol }$⇒ Sau phản ứng ester hết.

Chất rắn sau phản ứng gồm: RCOONa: 0,1 mol và NaOH dư: 0,135 – 0,1 = 0,035 mol.

Có khối lượng chất rắn là 8,2 gam hay 0,1.(R + 67) + 0,035.40 = 8,2 ⇒ R = 1.

Vậy ester là: HCOOC₂H₅.

Đáp án đúng là: D

Hỗn hợp $\left\{\begin{array}{l}HCOO{C}_2{H}_5\\ C{H}_{3}COOC{H}_3\end{array}\right.$đều có công thức phân tử là C₃H₆O₂.

$\Rightarrow {\text{n}}_{C_3{H}_6{O}_2}=\frac{14,8}{74}=0,2\text{ mol }$

C₃H₆O₂ + NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$ Muối + Alcohol

$\Rightarrow n_{NaOH}=n_{C_3{H}_6{O}_2}=0,2\text{ mol }\Rightarrow m_{NaOH}=0,2.40=8\text{ gam.}$

Đáp án đúng là: A

Đặt hỗn hợp: $\left\{\begin{array}{l}a\text{ mol }C{H}_{3}COO{C}_6{H}_5 \\ b\text{ mol }{C}_6{H}_{5}COO{C}_2{H}_5\end{array}\right.$. Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l}C{H}_{3}COO{C}_6{H}_5 +2NaOH\stackrel{t^o}{\to }C{H}_{3}COONa+C_6{H}_{5}ONa+H_{2}O\\ \text{ a }\to \text{ 2a }\to \text{\hspace{0.33em} a }\to \text{ a }\to \text{ a\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}mol}\\ C_6{H}_{5}COO{C}_2{H}_5 +NaOH\stackrel{t^o}{\to }{C}_6{H}_{5}COONa+C_2{H}_{5}OH\\ \text{\hspace{0.17em} b }\to \text{ b }\to \text{ b }\to \text{ b\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}mol}\end{array}$

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}{m}_{hh}=136a+150b=23,44\\ n_{NaOH}=2a+b=1.0,2=0,2\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}a=0,04\\ b=0,12\end{array}\right.$

Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là:

m_rắn =$\text{m}=m_{C{H}_{3}COONa}+m_{C_6{H}_{5}ONa}+m_{C_6{H}_{5}COONa}=0,04.82+0,04.116+0,12.144=25,2\text{\hspace{0.33em}gam.}$

Đáp án đúng là: D

Ta có: ${\text{M}}_X=6,25.16=100\Rightarrow n_{EsterX}=\frac{20}{100}=0,2\text{ mol}$

$\text{RCOOR' + KOH }\stackrel{t^o}{\to }RCOOK+R\text{'}OH$

Có: $\frac{n_{Ester}}{1}=0,2\text{ mol}<\frac{n_{KOH}}{1}=\frac{1.0,3}{1}=0,3\text{\hspace{0.33em}mol.}$ Vậy sau phản ứng ester hết.

28 gam chất rắn bao gồm: RCOOK 0,2 mol và KOH dư 0,3 – 0,2 = 0,1 mol.

$\begin{array}{l}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{m}_r=0,2.(R+83)+0,1.56=28\\ m_{Ester}=0,2.(R+44+R\text{'})=20\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}R=29:C_2{H}_5:C{H}_{3}C{H}_2-\\ R\text{'}=27:C_2{H}_3:-CH=C{H}_2\end{array}\right.\\ \Rightarrow Ester:C_2{H}_{5}COOCH=C{H}_2.\end{array}$

Đáp án đúng là: D

$n_{NaOH}=\frac{24}{40}=0,6mol.$

X là ester đơn chức và n

_X : n_NaOH = 0,3 : 0,6 = 1 : 2 ⇒ X là ester của phenol.

$\Rightarrow n_{H_{2}O}=n_{ester}=0,3\text{ mol }$

${\text{BTKL: m}}_{ester}+\underset{24}{\underbrace{m_{NaOH}}}=\underset{59,4}{\underbrace{m_{HCHC}}}+\underset{18.0,3}{\underbrace{m_{H_{2}O}}}\Rightarrow m_{Ester}=40,8\text{ gam }\Rightarrow M_{ester}=\frac{40,8}{0,3}=136$

Đặt công thức của ester đơn chức là C_xH_yO₂.

$\begin{array}{l}\Rightarrow 12x+y+32=136\Rightarrow 12x+y=104\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x=8\\ y=8\end{array}\right.\left(TM\right).\\ \Rightarrow Ester:C_8{H}_8{O}_2\left\{\begin{array}{l}{\text{HCOOC}}_6{H}_{4}C{H}_3(-o,-m,-p):\text{\hspace{0.33em}3 }đ\text{p}\\ {\text{CH}}_{3}COO{C}_6{H}_5\text{\hspace{0.33em}: 1 }đ\text{p }\end{array}\right.\to 4đ\text{p.}\end{array}$

Đáp án đúng là: B

$Ester\left\{\begin{array}{l}HCOO{C}_2{H}_5\\ C{H}_{3}COOC{H}_3\end{array}\right.\iff C_3{H}_6{O}_2:\frac{22,2}{74}=0,3mol$

C₃H₆O₂ + NaOH → muối + alcohol

Do các ester đơn chức nên: $n_{NaOH}=n_{ester}=0,3mol\Rightarrow V_{NaOH}=\frac{0,3}{1}=0,3L=300mL.$

Đáp án đúng là: D

Đặt công thức tổng quát của ester có dạng: RCOOR’.

$M_{ester}=21,5.4=86\Rightarrow R+44+R\text{'}=86\Rightarrow R+R\text{'}=42\left(1\right)$

$n_{ester}=\frac{17,2}{86}=0,2mol.$

Phương trình hóa học:

RCOOR’ + NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$ RCOONa + R’OH

0,20,2mol

$\Rightarrow M_{RCOONa}=\frac{16,4}{0,2}=82\Rightarrow R+67=82\Rightarrow R=15:-C{H}_3.$

Thay vào (1) được R’=42 – 15 = 27: - C₂H₃.

Công thức của X là CH₃COOC₂H₃.

Đáp án đúng là: C

* Xét trường hợp hóa hơi 4,4 gam X:

Theo bài ra, ta có: $n_X=n_{O_2}=\frac{1,6}{32}=0,05mol\Rightarrow M_x=\frac{4,4}{0,05}=88.$

* Xét trường hợp thủy phân 11 gam X:

Dựa vào các đáp án, xác định ester đơn chức, có công thức tổng quát: RCOOR’.

⇒ R +R’ = 88 – 44 = 44 (1)

Cứ 4,4 gam X tương đương với số mol là 0,05 mol.

Vậy 11 gam X tương đương với số mol là $\frac{11.0,05}{4,4}=0,125mol$

Phương trình hóa học:

RCOOR’ + NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$ RCOONa + R’OH

0,1250,125mol

$\Rightarrow M_{RCOONa}=\frac{10,25}{0,125}=82\Rightarrow R+67=82\Rightarrow R=15:-C{H}_3.$

Thay vào (1) có R’ = 29: - C₂H₅.

Công thức của X là CH₃COOC₂H₅.

Đáp án đúng là: B

Loại các đáp án C và D do các ester không tham gia phản ứng tráng bạc.

Đặt công thức phân tử tổng quát của ester là C_nH_2nO₂ (n ≥ 2).

Do ester đơn chức:

$n_{ester}=n_{NaOH}=0,6.1=0,6mol\Rightarrow M_{ester}=\frac{52,8}{0,6}=88\Rightarrow 14n+32=88\Rightarrow n=4.$

Công thức của hai ester là C₂H₅COOCH₃ và CH₃COOC₂H₅.

a. Sai. Sau bước 2 chất lỏng trong cả hai ống nghiệm đều phân lớp do có ester.

b. Sai. Sau bước 3, chất lỏng trong ống nghiệm thứ nhất phân lớp do còn ester dư còn chất lỏng trong ống nghiệm thứ hai đồng nhất do phản ứng hoàn toàn không còn ester.

c. Đúng. Sản phẩm thủy phân ở ống (1) là CH₃COOH và C₂H₅OH; Sản phẩm thủy phân ở ống (2) là CH₃COONa, C₂H₅OH.

d. Đúng. Phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều, phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid là phản ứng thuận nghịch.

Dựa vào phổ khối lượng, ta thấy peak ion M⁺ có giá trị là 60 m/z.

Ester X có khối lượng phân tử 60 amu chỉ có một công thức là HCOOCH₃ là thỏa mãn.

a. Đúng.

b. Đúng.

c. Sai. Muối thu được là HCOONa.

d. Sai. Nhiệt độ sôi của X thấp hơn ethyl alcohol và acetic acid do X không tạo được liên kết hydrogen với nhau.

a. Sai. Methyl cinnamate có công thức C₁₀H₁₀O₂ \Rightarrow \mathrm{\%}C=\frac{12.10}{162}\text{.}\text{1}\text{0}\text{0}\text{\%}=74,1\mathrm{\%}.

b. Đúng. Methyl cinnamate chỉ có 1 nhóm chức duy nhất là chức ester nên nó là ester đơn chức.

c. Đúng. X là CH₃OH:

Z gồm CH₃OH (a mol) và C₂H₅OH (b mol)

$\{\begin{array}{l}m{}_Z=32a+46b=10\\ Q=716a+1370b=291,9\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}a=0,025\\ b=0,2\end{array}$

Vậy $\mathrm{\%}{m}_{C{H}_{3}OH}=\frac{0,025.32}{10}\text{.}\text{1}\text{0}\text{0}\text{\%}\text{=}8\mathrm{\%}.$

d. Sai. 2CH₃OH + 2Na → 2CH₃ONa + H₂

$n_{C{H}_{3}OH}=n_{Na}=a\text{m}\text{o}\text{l}thìn_{H_2}=\frac{a}{2}mol.$

a. Đúng.

b. Sai. Trong một phân tử aspirin có 3 liên kết pi (3_C=C và 2ℼ_COO).

c. Sai. Công thức cấu tạo thu gọn của salicylic acid là HO – C₆H₄ – COOH.

d. Sai. Thủy phân aspirin trong môi trường base thu được 2 muối.

CH₃COOC₆H₄COOH + 3NaOH → CH₃COONa + NaOC₆H₄COONa + 2H₂O

a. Đúng.

b. Đúng. Tại 150 phút và 180 phút nồng độ aspirin không đổi \Rightarrow Phản ứng đạt trạng thái cân bằng.

\Rightarrow H\mathrm{\%}=\frac{0,1-0,032}{0,1}.100\mathrm{\%}=68\mathrm{\%}.

c. Đúng.

d. Sai vì salicylic acid có nhóm -OH tạo được liên kết hydrogen với nước tốt hơn ester nên tan tốt hơn.

Đáp án: 23

Phản ứng xà phòng hóa là phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm (base) ⇒ Gồm: (2), (3).

Đáp án: 4.

X là ester của phenol: HCOOC₆H₄CH₃ (3 đồng phân ở vị trí o-, m-, p-) và CH₃COOC₆H₅.

Đáp án: 2

X là ester no, đơn chức, mạch hở. Giả sử X có dạng RCOOR’.

Ta có: $n_X=\frac{8,8}{88}=0,1mol$

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

   0,1                      →  0,1                             mol

⇒ M_R + 67 = $\frac{8,2}{0,1}$ → M_R = 15

⇒ R là gốc -CH₃.

⇒ Công thức của X là CH₃COOC₂H₅.

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH.

Vậy muối là CH₃COONa, có 2 nguyên tử C trong phân tử.

Đáp án: 26

Phản ứng xà phòng hóa là phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm (base) ⇒ Gồm: 2, 6.

Loại (1) do là phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid.

Loại (3) do không phải là phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm.

Loại (4) do là phản ứng thủy phân dẫn xuất halogen.

Loại (5) do là phản ứng trung hòa.

Đáp án: 6,4

PTHH: RCOOR’ + NaOH \stackrel{t^o}{\to } RCOONa + R’OH

Vì m_muối > m_ester \Rightarrow M_R’ < M_Na = 23 \Rightarrow R’ là -CH₃ (15) \Rightarrow alcohol Z: CH₃OH

Đặt n_NaOH = x mol ⇒ n_{C{H}_{3}OH}= x mol \stackrel{BTKL}{\to }14,8 + 40x = 16,4 + 32x

⇒x = 0,2 mol ⇒ m = 6,4 gam.