12 bài tập về phản ứng ester hoá có lời giải

${n}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=0{,}1\ \mathrm{mol};\ {n}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=0{,}113\ \mathrm{mol};\ {n}_{{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}}=0{,}06\ \mathrm{mol}$

Phương trình hoá học:

${\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{CH}}_{2}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O$

0,113 0,1 → 0,1 mol

Giả sử H = 100% thì CH$_{3}$COOH hết, do đó số mol sản phẩm lí thuyết tính theo số mol CH$_{3}$COOH.

$\Rightarrow H\%=\frac{5{,}28}{0{,}1.88}.100\%=60\%.$

(a) Phương trình hoá học:

${C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{{H}_{2}{\mathrm{SO}}_{4}{\text{, t}}^{o}}{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O$

(b) Vai trò của cốc nước lạnh: ethyl acetate sinh ra dưới dạng hơi nên cần làm lạnh bằng nước đá để ngưng tụ.

Sau khi kết thúc phản ứng ta thêm một ít nước vào ống nghiệm, lắc nhẹ thì trong ống nghiệm có chất lỏng không màu, mùi đặc trưng, không tan trong nước và nổi trên mặt nước.

(c) ${n}_{{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}}=\frac{1\ 000\times {10}^{3}\times 0{,}902}{88}=10\ 250\ (\mathrm{mol})$

$\begin{matrix}{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{{H}_{2}{\mathrm{SO}}_{4}{\text{,t}}^{o}}{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ (\mathrm{mol})10\ 25010\ 250\leftarrow 10\ 250\end{matrix}$
$\begin{matrix}{V}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=\frac{{m}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}}{{D}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}}=\frac{10\ 250\times 60}{1{,}049}=586\ 272{,}64\ ({\mathrm{cm}}^{3}) \\ {V}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=\frac{{m}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}}{{D}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}}=\frac{10\ 250\times 46}{0{,}79}=596\ 835{,}44\ ({\mathrm{cm}}^{3})\end{matrix}$

Theo đề, hao hụt của phản ứng là 34%, do đó hiệu suất của phản ứng là 66%.

$\begin{matrix}{V}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=\frac{586\ 272{,}64\times 100}{66}=888\ 291{,}88\ ({\mathrm{cm}}^{3})=888{,}29\ (L) \\ {V}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=\frac{596\ 835{,}44\times 100}{66}=904\ 296{,}12\ ({\mathrm{cm}}^{3})=904{,}29\ (L)\end{matrix}$

Đáp án đúng là: C

${n}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=0{,}2\ \mathrm{mol};\ {n}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=0{,}3\ \mathrm{mol};\ {n}_{{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}}=0{,}125\ \mathrm{mol}$
$\begin{matrix}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{CH}}_{2}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ 0{,}3\ 0{,}2\ 0{,}2\ \mathrm{mol}\end{matrix}$

Giả sử H = 100% thì CH$_{3}$COOH hết, do đó số mol sản phẩm lí thuyết tính theo số mol CH$_{3}$COOH.

$\Rightarrow H\%=\frac{11}{0{,}2.88}.100\%=62{,}5\%.$

Đáp án đúng là: C

CH$_{3}$COOH + CH$_{3}$CH$_{2}$OH $\overset{{H}_{2}{\mathrm{SO}}_{4},{t}^{o}}{⇌}$ CH$_{3}$COOCH$_{2}$CH$_{3}$ + H$_{2}$O

${n}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=\frac{20.0{,}789}{46}=0{,}343\ (\mathrm{mol})<{n}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=\frac{20.1{,}05}{60}=0{,}35(\mathrm{mol})$

Þ Hiệu suất tính theo số mol alcohol.

n$_{ester lí thuyết}$ = ${n_{{C_2}{H_5}OH}}$= 0,343 (mol); n$_{ester thực tế}$ = $\frac{{17{,}6}}{{88}} = 0{,}2(mol)$

Hiệu suất phản ứng ester hóa là: H% = $\frac{{0{,}2}}{{0{,}343}}.100\% = 58{,}3\% .$

Đáp án đúng là: B

${n}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=0{,}125\ \mathrm{mol}.$

${n}_{\mathrm{HCOOH}}={n}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=x\ \mathrm{mol}\Rightarrow {m}_{\mathrm{hh}}=46x+60x=5{,}3\Rightarrow x=0{,}05\ \mathrm{mol}.$

Phương trình hoá học:

(1) HCOOH + C$_{2}$H$_{5}$OH $\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}$ HCOOC$_{2}$H$_{5}$ + H$_{2}$O

0,05 → 0,05.0,8 = 0,04 mol

(2) CH$_{3}$COOH + C$_{2}$H$_{5}$OH $\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}$ CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$ + H$_{2}$O

0,05 → 0,05.0,8 = 0,04 mol

⇒ m$_{ester}$ = 0,04 (74 + 88) = 6,48 gam.

Đáp án đúng là: B

Phương trình hóa học:

$\begin{matrix}\mathrm{HOOC}-{C}_{6}{H}_{4}-\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{OH}\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}\mathrm{HO}-{C}_{6}{H}_{4}-{\mathrm{COOCH}}_{3}+{H}_{2}O \\ \mathrm{salicylic}\ \mathrm{acid}\ \mathrm{methyl}\ \mathrm{salicylate}\end{matrix}$

$\begin{matrix}\mathrm{HO}-{C}_{6}{H}_{4}-{\mathrm{COOCH}}_{3}+2\mathrm{NaOH}\overset{}{\rightarrow }\mathrm{NaOOC}-{C}_{6}{H}_{4}-\mathrm{ONa}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{OH}+{H}_{2}O \\ 0{,}1\rightarrow \ 0{,}2\end{matrix}$

Đáp án đúng là: A

$\begin{matrix}{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}+{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}\overset{}{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ 0{,}4\ 0{,}4\ \mathrm{mol}\end{matrix}$

Hiệu suất của phản ứng ester hoá là:

$H = \frac{{26{,}4}}{{0{,}4.88}}.100\% = 75\% .$

Đáp án đúng là: C

${n}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=0{,}75\ \mathrm{mol};\ {n}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=1{,}5\ \mathrm{mol};\$
$\begin{matrix}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{CH}}_{2}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ 1{,}5\ 0{,}75\ 0{,}75\ \mathrm{mol}\end{matrix}$

Giả sử H = 100% thì CH$_{3}$COOH hết, do đó số mol sản phẩm lí thuyết tính theo số mol CH$_{3}$COOH.

Hiệu suất của phản ứng ester hoá là:

$H = \frac{{41{,}25}}{{0{,}75.88}}.100\% = 62{,}5\% .$

Đáp án đúng là: B

${n}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=0{,}1\ \mathrm{mol};\ {n}_{{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}}=0{,}13\ \mathrm{mol};\$
$\begin{matrix}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{CH}}_{2}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ 0{,}13\ 0{,}1\ 0{,}1\ \mathrm{mol}\end{matrix}$

Giả sử H = 100% thì CH$_{3}$COOH hết, do đó số mol sản phẩm lí thuyết tính theo số mol CH$_{3}$COOH.

Do hiệu suất của phản ứng ester hoá là 50% nên khối lượng ester tạo thành là:

$m=0{,}1.88.\frac{50}{100}=4{,}4(\mathrm{gam}).$

Đáp án đúng là: D

${n}_{{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}}=0{,}05\ \mathrm{mol};$
$\begin{matrix}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{CH}}_{2}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{{\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{, t}}^{\text{o}}\ }{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ \ 0{,}05\ 0{,}05\ \mathrm{mol}\end{matrix}$

Hiệu suất phản ứng ester hoá là: $H=\frac{2{,}2}{0{,}05.88}.100\%=50\%.$

Đáp án đúng là: B

$\begin{matrix}{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}+{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}\overset{}{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ 0{,}25\ 0{,}25\ \mathrm{mol}\end{matrix}$

Do H = 25% nên khối lượng ethanol phản ứng là:

${m}_{\mathrm{ethanol}}=\frac{0{,}25.46}{25}.100=46\ \mathrm{gam}.$

Đáp án đúng là: B

Do đốt cháy Y thu được ${n_{C{O_2}}} = {n_{{H_2}O}} = 0{,}72\,mol$nên Y là hai acid no, đơn chức, mạch hở, thuộc cùng dãy đồng đẳng, có công thức tổng quát: ${C_{\overline n }}{H_{2\overline n }}{O_2}$

Có số C$_{acid}$ = $\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{acid}}}} \Rightarrow 0{,}72 = \overline n .\frac{{19{,}68}}{{14\overline n + 32}} \Rightarrow \overline n = 2{,}4$

Vậy 2 acid là: CH$_{3}$COOH (a mol) và C$_{2}$H$_{5}$COOH (b mol).

Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{m_{acid}} = 60a + 74b = 19{,}68\\{n_{C{O_2}}} = 2a + 3b = 0{,}72\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 0{,}18\\b = 0{,}12\end{array} \right.$

Phản ứng ester hoá:

$\begin{matrix}{\mathrm{CH}}_{3}\mathrm{COOH}+{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}\overset{}{⇌}{\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ 0{,}18\ 0{,}18\ \mathrm{mol} \\ {C}_{2}{H}_{5}\mathrm{COOH}+{C}_{2}{H}_{5}\mathrm{OH}\overset{}{⇌}{C}_{2}{H}_{5}{\mathrm{COOC}}_{2}{H}_{5}+{H}_{2}O \\ 0{,}12\ 0{,}12\ \mathrm{mol}\end{matrix}$

Với hiệu suất phản ứng của mỗi acid là 80% thì số khối lượng ester thu được là:

$m=(0{,}18.88+0{,}12.102).\frac{80}{100}=22{,}464\ (\mathrm{gam}).$