I. LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Một số vấn đề cần lưu ý
- PƯ xà phòng hóa: -COO- + NaOH → -COONa + -OH
- Một số muối đặc biệt
Gốc R không chứa H \(\left\{ \begin{array}{l}
{(COONa)_2}\\
NaOOC - C \equiv C - COONa;\,\\
NaOOC - C \equiv C - C \equiv C - COONa,...
\end{array} \right.\)
Gốc R không chức C \(\left\{ \begin{array}{l}
HCOONa\\
{(COONa)_2}
\end{array} \right.\)
- Ancol cùng số C → \(\left[ \begin{array}{l}
Ancol\,2C:\left\{ \begin{array}{l}
{C_2}{H_5}OH\\
{C_2}{H_4}{(OH)_2}
\end{array} \right.\\
Ancol\,3C\,:\left\{ \begin{array}{l}
{C_3}{H_7}OH\\
{C_3}{H_6}{(OH)_2}\\
{C_3}{H_5}{(OH)_3}
\end{array} \right.
\end{array} \right.\)
- Axit, este mạch cabon không phân nhánh → Đơn chức và hai chức
II. BÀI TẬP MINH HỌA
Câu 1. Este X đơn chức, mạch hở có tỉ khối hơi so với oxi bằng 3,125. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp E gồm X và hai este Y, Z (đều no, mạch hở, My < Mz), thu được 0,7 mol CO2. Biết E phản ứng với dung dịch KOH vừa đủ chỉ thu được hỗn hợp hai ancol (có cùng số nguyên tử cacbon) và hỗn hợp hai muối. Phân tử khối của Z là
A. 132.
B. 118.
C. 146.
D. 136.
Hướng dẫn giải
MX = 100 ⇒ X: C5H8O2
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
Y:\,{C_3}{H_6}{O_2}:\,HCOO{C_2}{H_5}\\
X:\,C{H_2} = CH - COO{C_2}{H_5}
\end{array} \right.\)
Ancol 2C còn lại là C2H4(OH)2 → \(Z:\,{(HCOO)_2}{C_2}{H_4}\) có M = 118
Câu 2. Cho 33,1 gam hỗn hợp E gồm hai este mạch hở X và Y (đều tạo bởi axit cacboxylic mạch cacbon không nhánh và ancol, MX < MY < 150) tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được một ancol Z và 37,1 gam hỗn hợp muối T. Cho toàn bộ lượng Z tác dụng với Na dư, thu được 5,6 lít khí H2. Đốt cháy hoàn toàn T thu được Na2CO3 và 0,55 mol CO2. Phần trăm khối lượng của X trong hỗn hợp E là
A. 36,81%.
B. 42,90%.
C. 53,47%.
D. 35,65%.
Hướng dẫn giải
\({n_{NaOH}} = {n_{{\rm{COONa}}}} = {n_{OH}} = 2{n_{{H_2}}} = 0,5\,\,mol\) → \({m_{ancol}} = 16\,gam\, \Rightarrow \,{M_{ancol}} = 32\,(C{H_3}OH)\)
\(BTNT\,(Na)\, \Rightarrow \,{n_{N{a_2}C{O_3}}} = 0,25\,mol\) → \({n_{C(T)}} = 0,25 + 0,55 = 0,8\,mol\,\)
\({m_{H(T)}} = 37,1 - 0,8.12 - 0,5.(32 + 23) = 0\,\) → \(\left\{ \begin{array}{l}
X:{(COOC{H_3})_2}\\
Y:{C_2}{(COOC{H_3})_2}
\end{array} \right.\)
\(\,\left\{ \begin{array}{l}
X:{(COOC{H_3})_2}:\,x\,\,mol\\
Y:{C_2}{(COOC{H_3})_2}:\,y\,mol
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x + y = 0,25\\
118x + 142y = 33,1
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,1\\
y = 0,15
\end{array} \right. \Rightarrow \% {m_{{{(COOC{H_3})}_2}}} = 35,65\% .\)
Câu 3. Cho 7,34 gam hỗn hợp E gồm hai este mạch hở X và Y (đều tạo bởi axit cacboxylic và ancol; MX < MY < 150) tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được một ancol Z và 6,74 gam hỗn hợp muối T. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 1,12 lít khí H2 (ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn T, thu được H2O, Na2CO3 và 0,05 mol CO2. Phần trăm khối lượng của X trong E là
A. 30,25%.
B. 81,74%.
C. 35,97%.
D. 40,33%.
Hướng dẫn giải
\({n_{NaOH}} = {n_{{\rm{COONa}}}} = {n_{OH}} = 2{n_{{H_2}}} = 0,1\,\,mol\) → \({m_{ancol}} = 4,6\,gam\, \Rightarrow \,{M_{ancol}} = 46\,({C_2}{H_5}OH)\)
\(BTNT\,(Na)\, \Rightarrow \,{n_{N{a_2}C{O_3}}} = 0,05\,mol\) → \({n_{C(T)}} = 0,05 + 0,05 = 0,1\,mol = {n_{COONa}}\)
\(C\, \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
HCOONa\\
{(COONa)_2}
\end{array} \right. \Rightarrow \,\left\{ \begin{array}{l}
X:HCOO{C_2}{H_5}:0,04\,mol\\
Y:{(COO{C_2}{H_5})_2}:\,0,03\,mol
\end{array} \right. \Rightarrow \% {m_X} = 40,33\% .\,\)
Câu 4. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm hai este mạch hở X và Y (đều tạo bởi axit cacboxylic và ancol, MX < MY < 150) thu được 4,48 lít khí CO2 (ở đktc). Cho m gam E tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được một ancol Z và 6,76 gam hỗn hợp muối. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 1,12 lít khí H2 (ở đktc). Phần trăm khối lượng của X trong E là
A. 50,34%.
B. 60,40%.
C. 44,30%.
D. 74,50%.
Hướng dẫn giải
\(\left\{ \begin{array}{l}
X:\,HCOOC{H_3}:\,x\,mol\\
Y:{(COOC{H_3})_2}:\,y\,mol
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{n_{NaOH}} = x + 2y = 0,1\\
{m_{muoi}} = 68x + 134y = 6,76
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,06\\
y = 0,02
\end{array} \right. \Rightarrow \% {m_{X(E)}} = 60,4\% .\)
Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn 4,52 gam hỗn hợp E gồm hai este no mạch hở X và Y (đều tạo bởi axit cacboxylic và ancol; MX < MY < 174) cần dùng 4,704 lít O2 thu được 4,256 lít CO2. Mặt khác cho 4,52 gam E tác dụng hết với 200 ml dung dịch NaOH 0,45M rồi chưng cất dung dịch thu được hỗn hợp hai ancol là đồng đẳng kế tiếp và hỗn hợp chất rắn khan T. Đốt cháy hoàn toàn T thu được Na2CO3, CO2 và 0,27 gam H2O. Phần trăm khối lượng của X trong E gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 67%.
B. 68%.
C. 66%.
D. 65%.
Hướng dẫn giải
\({n_{{O_2}}} = 0,21\,mol;\,{n_{C{O_2}}} = 0,19\,mol\,\) → \(\,{m_{{H_2}O}} = 2,88\,gam\, \Rightarrow \,{n_{{H_2}O}} = 0,16\,mol\) → \({n_{COO}} = {n_{NaOH}} = 0,06\,mol\)
\(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{NaOH\,d}} = 0,03\,mol\\
{n_{{H_2}O}} = 0,015\,\,mol\, \Rightarrow \,{n_{H(T)}} = 0,03\,mol = {n_{H(NaOH)}}
\end{array} \right.\)
\({m_{ancol}} = 2,9\,gam\, \Rightarrow \,\overline {{M_{ancol}}} = \frac{{2,9}}{{0,06}} = 48,3 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{C_2}{H_5}OH:\,0,05\\
{C_3}{H_7}OH:\,0,01
\end{array} \right.\)
Vì MX < MY < 174 ⇒ không chứa (COOC3H7)2 (M = 174) ⇒
\(\left\{ \begin{array}{l}
X:{(C{\rm{OO}}{{\rm{C}}_2}{H_5})_2}:\,0,02\,mol\\
Y:\left\langle \begin{array}{l}
{\rm{COO}}{{\rm{C}}_2}{H_5}\\
{\rm{COO}}{{\rm{C}}_3}{H_7}
\end{array} \right.:\,0,01\,mol
\end{array} \right. \Rightarrow \% {m_{X(E)}} = 64,6\% \)
Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 6,46 gam hỗn hợp E gồm ba este no, mạch hở X, Y, Z (đều tạo bởi axit cacboxylic và ancol; MX < MY
A. 160.
B. 74.
C. 146.
D. 88.
Hướng dẫn giải
BTKL cho phản ứng cháy: \(6,46 + 0,235.32 = 0,24.44 + 18{n_{{H_2}O}} \Rightarrow {n_{{H_2}O}} = 0,19\,mol.\)
BTNT (O): \({n_{O(E)}} + 2.0,235 = 2.0,24 + 0,19\, \Rightarrow {n_{O(E)}} = 0,2\,mol \Rightarrow {n_{{\rm{COO}}}} = {n_{NaOH\,p}} = 0,1\,mol\,\)
→ Rắn khan T
Vì nH(NaOH) = = 0,02 ⇒ Muối trong T không chứa H⇒ (COONa)2: 0,05 mol
\({m_{ancol}} = 6,46 + 40.0,1 - 134.0,05 = 3,76\,gam\)
nancol = nNaOH = 0,1 mol \( \Rightarrow \overline {{M_{ancol}}} = \frac{{3,76}}{{0,1}} = 37,6 \Rightarrow 2\,ancol\,\left\{ \begin{array}{l}
C{H_3}OH\\
{C_2}{H_5}OH
\end{array} \right.\)
Vậy 3 este trong E là \(\left\{ \begin{array}{l}
X:{(C{\rm{OOC}}{{\rm{H}}_3})_2}\\
Y:C{H_3}{\rm{OOC - COO}}{{\rm{C}}_2}{H_5}\\
Z:{(C{\rm{OO}}{{\rm{C}}_2}{H_5})_2}(M = 146)
\end{array} \right.\)
III. LUYỆN TẬP
Câu 1: Xác định CTCT của este X trong các trường hợp sau:
(a) Thủy phân hoàn toàn este X bằng 200 ml dung dịch NaOH 1M vừa đủ thu được dung dịch chứa 16,4 gam muối cacboxylat đơn chức và 6,2 gam một ancol hai chức.
(b) Để thủy phân hoàn toàn 0,2 mol este X cần dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 16 %, thu được 12,4 gam một ancol Y và 35,6 gam hỗn hợp muối của hai axit đơn chức liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng.
Câu 2. Thuỷ phân hoàn toàn 0,2 mol một este E cần dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 24%, thu được một ancol và 43,6 gam hỗn hợp muối của hai axit cacboxylic đơn chức. Hai axit đó là
A. HCOOH và C2H5COOH. B. HCOOH và CH3COOH.
C. C2H5COOH và C3H7COOH. D. CH3COOH và C2H5COOH.
Câu 3: Hỗn hợp T gồm ba este X, Y, Z mạch hở (MX < MY < MZ). Cho 28,35 gam T tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,375 mol NaOH, thu được một muối duy nhất của axit cacboxylic đơn chức và hỗn hợp Q gồm các ancol no, mạch hở, có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn Q, thu được 10,08 lít khí CO2 (đktc) và 10,8 gam H2O. Phần trăm khối lượng của nguyên tố O trong Z là
A. 31,79%. B. 36,92%. C. 54,55%. D. 44,04%.
Câu 4: Hợp chất hữu cơ mạch hở X có công thức phân tử C6H10O4. Thuỷ phân X tạo ra hai ancol đơn chức có số nguyên tử cacbon trong phân tử gấp đôi nhau. Công thức của X là
A. CH3OCO-CH2-COOC2H5. B. C2H5OCO-COOCH3.
C. CH3OCO-COOC3H7. D. CH3OCO-CH2-CH2-COOC2H5.
Câu 5. Este X được tạo thành từ etylen glicol và hai axit cacboxylic đơn chức. Trong phân tử este, số nguyên tử cacbon nhiều hơn số nguyên tử oxi là 1. Khi cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thì lượng NaOH đã phản ứng là 10 gam. Giá trị của m là
A. 17,5. B. 14,5. C. 15,5. D. 16,5.
Câu 6. Cho 7,36 gam hỗn hợp E gồm hai este mạch hở X và Y (đều tạo từ axit cacboxylic và ancol, MX < MY < 150), tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được một ancol Z và 6,76 gam hỗn hợp muối T. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 1,12 lít khí H2 (ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn T, thu được H2O, Na2CO3 và 0,05 mol CO2. Phần trăm khối lượng của X trong E là
A. 47,83%. B. 81,52%. C. 60,33%. D. 50,27%.
Câu 7. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm hai este mạch hở X và Y (đều tạo bởi axit cacboxylic và ancol; MX < MY < 150), thu được 4,48 lít khí CO2 (ở đktc). Cho m gam E tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được một muối và 3,14 gam hỗn hợp ancol Z. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 1,12 lít khí H2 (ở đktc). Phần trăm khối lượng X trong E là:
A. 29,63%. B. 30,30%. C. 62,28%. D. 40,40%.
Câu 8. Hỗn hợp T gồm ba este X, Y, Z mạch hở (MX < MY < MZ). Cho 48,28 gam T tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,47 mol NaOH, thu được một muối duy nhất của axit cacboxylic đơn chức và hỗn hợp Q gồm các ancol no, mạch hở, có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn Q, thu được 13,44 lít khí CO2 và 14,4 gam H2O. Phần trăm khối lượng của nguyên tố H trong Y là
A. 9,38%. B. 8,93%. C. 6,52%. D. 7,55%.
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Bài tập chuyên đề thủy phân Este đa chức môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tốt!
