Phương pháp giải bài tập chuyên đề phản ứng este hóa môn Hóa học 12 năm 2021

- Phản ứng este hóa là phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol trong điều kiện nhiệt độ, có H₂SO₄ đặc làm xúc tác. Trong điều kiện đó, đồng thời xảy ra phản ứng thủy phân este trong môi trường axit, tạo ra axit và ancol ban đầu. Phản ứng este hóa và phản ứng thủy phân este trong axit là phản ứng thuận nghịch, hiệu suất phản ứng H <100%.

- Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là tiến hành phản ứng este hóa, đun hồi lưu ancol và axit hữu cơ, có H₂SO₄ đặc làm xúc tác.

\(C{H_3}COOH + {C_2}{H_5}OH \rightleftarrows C{H_3}COO{C_2}{H_5} + {H_2}O\)

Tổng quát: Este sinh ra bởi axit cacboxylic, ancol bất kì

\(R{\left( {COOH} \right)_n} + R'{\left( {OH} \right)_m} \rightleftarrows {R_m}{\left( {COOH} \right)_{n.m}}{R'_n} + n.m{H_2}O\)

- Riêng đối với este của phenol: Không điều chế được bằng phản ứng của axit cacboxylic với phenol mà phải dùng anhiđrit axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol.

\({C_6}{H_5} - OH + {\left( {C{H_3}CO} \right)_2}O \to C{H_3}COO{C_6}{H_5} + C{H_3}COOH\)

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: \(m\left( {ancol} \right) + m\left( {axit} \right) = m\left( {este} \right) + m\left( {{H_2}O} \right)\)

- Hiệu suất phản ứng este hóa:

\(H = \frac{{{m_{este\left( {tt} \right)}}}}{{{m_{este\left( {lt} \right)}}}}.100\% \)

- Sơ đồ điều chế este ở phòng thí nghiệm

Bài 1. Thực hiện phản ứng este hóa 9,2 gam glixerol với 60g axit axetic. Giả sử chỉ thu được glixerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

A. 80%.           

B. 67%.               

C. 70%.         

D. 85%.

Hướng dẫn giải

\({n_{glixerol}} = 0,1\left( {mol} \right)\)

\({m_{axit\,\,axetic}} = 1\left( {mol} \right)\)             

Phương trình phản ứng:

\(\begin{gathered} {C_3}{H_5}{\left( {OH} \right)_3} + 3C{H_3}COO \rightleftarrows {C_3}{H_5}{\left( {OOCC{H_3}} \right)_3} + 3{H_2}O \hfill \\ 0,1{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 0,3{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 0,1{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\mkern 1mu} 0,3 \hfill \\ \end{gathered} \)

Từ PT: \({m_{este}} = 0,1.218 = 21,8\left( {gam} \right)\)

Thực tế: \({m_{este}} = 17,44\left( {gam} \right)\)

Hiệu suất của phản ứng este hóa là: \(H = \frac{{17,44}}{{21,8}}.100\%  = 80\% .\)

Đáp án A.

Bài 2. Cho 180 g axit axetic tác dụng với lượng dư rượu etylec có mặt axit sunfuric đặc làm xúc tác. Ở trạng thái cân bằng, nếu hiệu suất phản ứng là 66% thì khối lượng este thu được là

A. 246 g.                            

B. 174,24 g.                     

C. 274 g.                          

D. 276 g.

Hướng dẫn giải

\(C{H_3}COOH + {C_2}{H_5}OH \rightleftarrows C{H_3}COO{C_2}{H_5} + {H_2}O\)

\({n_{axitaxetic}} = 180/60 = 3\,\,mol;{n_{este}} = 3.0,66 = 1,98\,\,mol\)

\({m_{este}} = 1,98.88 = 174,24\left( g \right).\)

Đáp án B.

Bài 3. Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và 2 axit cacboxylic đơn chức, no, kế tiếp nhau trong dây đồng đẳng tác dụng hết với Na thu được 6,72 (lit) H₂ (đktc). Nếu đun nóng hỗn hợp có H₂SO₄ đặc làm xúc tác thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ tạo thành 25 gam hỗn hợp este. Hai axit là

A. CH₃COOH và C₂H­₅COOH.         

B. HCOOH và CH₃COOH.

C. C₂H₅COOH và C₄H₉COOH.     

D. C₄H₉COOH và CH₃COOH.

Hướng dẫn giải

Phản ứng este hóa:

\(\overline R COOH + C{H_3}OH \rightleftarrows \overline R COOC{H_3} + {H_2}O\)

Vì các chất phản ứng vừa đủ nên:

\(n\overline R COOH = nC{H_3}OH = \frac{1}{2}{n_x} = 0,3\left( {mol} \right) = {n_{este}}\)

\( \to {M_{\overline R COOC{H_3}}} = \frac{{25}}{{0,3}} = 83,3 = \overline R  + 59\)

\(\to \overline R  = 24,3\)

 2 axit no, đơn chức kế tiếp là: CH₃COOH và C₂H₅COOH.

Đáp án A.

Bài 4: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH₃COOH (tỉ lệ mol 1: 1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng với 5,75 gam C₂H₅OH (xúc tác H₂SO₄ đ) thu được m gam hỗn hợp este. Hiệu suất của các phản ứng este hóa đều bằng 80%. Xác định giá trị của m?

Hướng dẫn giải

Gọi CT chung của X là: RCOOH

M_RCOOH = (46+60)/2 = 53; n_X = 5,3/53 = 0,1 mol; n_C2H₅OH = 5,75/46 = 0,125 mol

Phương trình phản ứng: R COOH + C₂H₅OH ⇔ R COOC₂H₅ + H₂O

Hiệu suất phản ứng tính theo mol axit ⇒ n_este = 0,1.0,8 = 0,08 mol

Khối lượng este thu được là: m_este = 0,08.(8 + 44 + 29) = 6,48 g

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai ancol đơn chức X và Y thuộc cùng một dãy đồng đẳng, người ta thu được 70,4 gam CO₂ và 37,8 gam H₂O. Nếu cho m gam hỗn hợp trên tác dụng với 24,0 gam axit axetic (h = 50%). Tính số gam este thu được?

Hướng dẫn giải

Số mol CO₂ và H₂O là: n_CO2 = 70,4/44 = 1,6 mol; n_H2O = 2,1 mol ⇒ ancol no đơn chức ⇒ Gọi CT của 2 ancol là: R OH

n_ancol = 2,1 – 1,6 = 0,5 mol;

Khối lượng của 2 ancol là: m_ancol = m_C + m_H + m_O = 12.1,6 + 2.2,1 + 0,5.16 = 31,4 g ⇒ M_ancol = 31,4/0,5 = 62,8 ⇒ R = 45,8

Số mol axit axetic: n_{axit axetic} = 24/60 = 0,4 mol

Phương trình phản ứng:

\(\overline R OH + C{H_3}COOH \rightleftarrows C{H_3}COO\overline R  + {H_2}O\)

Bài toán tính theo mol axit axetic ⇒ n_este = 0,4.0,5 = 0,2 mol

Khối lượng este thu được là: m_este = 0,2.(15 + 44+ 45,8 ) = 20,96 g

Bài 6: Cho 5,76g axit hữu cơ đơn chức X tác dụng hết với CaCO₃ dư, thu được 7,28g muối. Nếu cho X tác dụng với 4,6 rượu etylic với hiệu suất 80% thì số gam este thu được là

A. 6,40.        

B. 8,00.        

C. 7,28.        

D. 5,76.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_X = (7,28-5,76)/38.2 = 0,08 mol ⇒ M_axit = 5,76/0,08 = 72

⇒ X là C₂H₃COOH; n_ancol = 4,6/46 = 0,1 mol

⇒ n_este = 0,08. 0,8 = 0,064 mol ⇒ m_este = 0,064.100 = 6,4 g

Bài 7: Cho 0,3 mol axit X đơn chức trộn với 0,25 mol ancol etylic đem thực hiện phản ứng este hóa thu được thu được 18 gam este. Tách lấy lượng ancol và axit dư cho tác dụng với Na thấy thoát ra 2,128 lít H₂. Vậy công thức của axit và hiệu suất phản ứng este hóa là

A. CH₃COOH, H% = 68%.        

B. CH₂=CHCOOH, H%= 78%.

C. CH₂=CHCOOH, H% = 72%.        

D. CH₃COOH, H% = 72%.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

nH₂ = 0,095 mol

Gọi số mol axit và ancol phản ứng là x mol ⇒ 0,3 -x + 0,25 – x = 0,095.2

⇒ x = 0,18 mol ⇒ H = 72%

M_este = 18/0,18 = 100 ⇒ axit C₂H₃COOH

Câu 1: Đun nóng 24 gam axit axetic với lượng dư ancol etylic (xúc tác H₂SO₄ đặc), thu được 26,4 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

A. 75%        

B. 44%        

C. 55%        

D. 60%

Câu 2: Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở và một ancol no đơn chức, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 21,7 gam X, thu được 20,16 lít khí CO₂ (đktc) và 18,9 gam H₂O. Thực hiện phản ứng este hóa X với hiệu suất 60%, thu được m gam este. Giá trị của m là

A. 15,30        

B. 12,24        

C. 10,80        

D. 9,18

Câu 3: Trộn 300ml dung dịch axit axetic 1M và 50ml ancol etylic 46º (d=0,8g/ml) có thêm một ít H₂SO₄ đặc vào một bình cầu và đun nóng bình cầu một thời gian, sau đó chưng cất thu được 19,8g este. Hiệu suất của phản ứng este hoá là:

A. 65%        

B. 75%        

C. 85%        

D. 90%

Câu 4: Cho 180g axit axetic tác dụng với lượng dư rượu etylic có mặt axit sunfuric đặc làm xúc tác. Ở trạng thái cân bằng, nếu hiệu suất phản ứng là 66% thì khối lượng este thu được là:

A. 246g        

B. 174,24g        

C. 274g        

D. 276g

Câu 5: Tính khối lượng este metyl metacrylat thu dc khi đun nóng 215g axit metacrylat với 100g ancol metylic. Giả thiết pu este hóa đạt hiệu suất 60%

A. 125g        

B. 175g        

C. 150g        

D. 200g

Câu 6: Chia 26,96 gam hỗn hợp X gồm 3 axit đơn chức thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với NaHCO₃ dư thu được 4,48 lít khí CO₂ (đktc). Phần 2 cho tác dụng hết với ancol etylic chỉ thu được m gam 3 este và nước. Giá trị của m là

A. 44,56.        

B. 35,76.        

C. 71,52.        

D. 19,08

Câu 7: Etyl axetat có thể phản ứng với chất nào sau đây?

A. Dung dịch NaOH     

B. Natri kim loại   

C. Dung dịch AgNO₃ trong nước amoniac       

D.Dung dịch Na₂CO₃

Câu 8: Đặc điểm của phản ứng este hóa là:

A. Phản ứng thuận nghịch cần đun nóng và có xúc tác bất kì.

B. Phản ứng hoàn toàn, cần đun nóng, có H₂SO₄ đậm đặc xúc tác.

C. Phản ứng thuận nghịch, cần đun nóng, có H₂SO₄ đậm đặc xúc tác.

D. Phản ứng hoàn toàn, cần đun nóng, có H₂SO₄ loãng xúc tác.

Câu 9: Sản phẩm thủy phân este trong dung dịch kiềm thường là hỗn hợp:                             

A. ancol và axit                        

B. ancol và muối           

C. muối và nước         

D. axit và nước

Câu 10: Chất nào có nhiệt độ sôi thấp nhất?

A.C₄H₉OH         

B.C₃H₇COOH                               

C.CH₃COOC₂H₅                 

D.C₆H₅COOH

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết từ câu 11 đến câu 30 của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

Câu 30. Cho công thức chất X là C₃H₅Br₃. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo ra một hợp chất tạp chức của ancol bậc I và anđehit. Công thức cấu tạo của X là

A. CH₃-CHBr-CHBr₂.

B. CH₂Br-CH₂-CHBr₂.

C. CH₂Br-CHBr-CH₂Br.

D. CH₃-CBr₂-CH₂Br.

Câu 31. Trong các chất sau, chất nào khi thuỷ phân trong môi trường axit tạo thành sản phẩm có khả năng tham gia phản ứng tráng gương?

A. HCOOC₂H₅

B. (CH₃COO)₂CH₃

C. CH₃COOC₂H₅

D. Không có chất nào trong những chất trên.

Câu 32. Một hợp chất hữu cơ đơn chức có công thức C₃H₆O₂ không tác dụng với kim loại mạnh, chỉ tác dụng với dung dịch kiềm, nó thuộc dãy đồng đẳng:

A. Ancol.

B. Este.

C. Andehit.

D. Axit.

Câu 33. Đối với phản ứng este hoá, yếu tố nào sau đây ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng?

(1) Nhiệt độ

(2) Bản chất các chất phản ứng

(3) Nồng độ các chất phản ứng

(4) Chất xúc tác

A. (1), (2), (3)

B. (2), (3), (4)

C. (1) (3) (4)

D. (1) (2) (3) (4)

Câu 34. Hợp chất X có công thức cấu tạo: CH₃OCOCH₂CH₃. Tên gọi của X là

A. etyl propionat

B. Metyl propionat

C. metyl axetat

D. propyl axetat

Câu 35. Chất nào sau đây cho kết tủa đỏ gạch với Cu(OH)₂ khi đun nóng.

A. HCHO

B. HCOOCH₃

C. HCOOC₂H₅

D. Cả 3 chất trên.

Câu 36. Mệnh đề nào sau đây không đúng?

A. Metyl fomat có CTPT là C₂H₄O₂.

B. Metyl fomat là este của axit etanoic.

C. Metyl fomat có thể tham gia phản ứng tráng bạc.

D. Thuỷ phân metyl fomat tạo thành ancol metylic và axit fomic.

Câu 37. Khi thủy phân bất kì một chất béo nào thì cũng luôn thu được:

A. Axit oleic

B. Glixerol

C. Axit stearic

D. Axit panmitic

Câu 38. Benzyl axetat là một este có mùi thơm của hoa nhài. Công thức của benzyl axetat là:

A. C₆H₅-COO-CH₃

B. CH₃-COO-CH₂-C₆H₅

C. CH₃-COO-C₆H₅

D. C₆H₅-CH₂-COO-CH₃

Câu 39. Este nào sau đây thủy phân cho hỗn hợp 2 chất hữu cơ đều tham gia phản ứng tráng bạc?

A. CH₃COOC₂H₅.

B. CH₃COOCH=CH₂.

C. HCOOCH₂CH=CH₂.

D. HCOOCH=CH-CH₃.

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Phương pháp giải bài tập chuyên đề phản ứng este hóa môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính. 

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em trong học sinh lớp 12 ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới.

Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:

• Lý thuyết và các dạng bài tập ôn tập Chương Este - Lipit môn Hóa học 12 năm 2019-2020
• 77 Bài tập trắc nghiệm chuyên đề Este - Lipit môn Hóa học 12 năm 2019-2020