Phương pháp giải bài tập về phản ứng đốt cháy, thủy phân este môn Hóa học 12 năm 2021

1. Dạng bài tập đốt cháy este:

Kiến thức cần nắm vững:

- Các phương pháp xử lí số liệu trong bài tập đốt cháy.

- Các phương pháp giải toán đặc trưng.

+ Phương pháp bảo toàn nguyên tố

+ Phương pháp bảo toàn khối lượng

+ Phương pháp trung bình

- Một số phản ứng este quan trọng:

+ Este no, đơn chức, mạch hở \(\left( {k = 1} \right)\) \(\left( {{C_n}{H_{2n}}{O_2}} \right)\)

Phản ứng cháy: \({C_n}{H_{2n}}{O_2} + \frac{{3n - 2}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + n{H_2}O\)

\(\begin{gathered}
  {n_{C{O_2}}} = {n_{{H_2}O}} \hfill \\
  {n_{{O_2}}} = \frac{3}{2}{n_{C{O_2}}} - {n_{Este}} \hfill \\ 
\end{gathered} \)

- Các este có công thức dạng \({C_n}{H_{2n - 2}}{O_x}\) (no, mạch hở, 2 chức hoặc không no, một nối đôi, mạch hở, đơn chức) khi đốt cháy: \({n_{{H_2}O}} < {n_{C{O_2}}}\) và \({n_{este}} = {n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O.}}\) 

- Este bất kì, có công thức tổng quát \({C_x}{H_y}{O_z}\)

\({n_{{C_x}{H_y}{O_z}}} = \frac{{{n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}}}{{1 - k}}\)

2. Dạng bài tập thủy phân Este:

- Thủy phân trong môi trường axit: \(RCOOR' + {H_2}O \rightleftarrows RCOOH + R'OH\) 

- Thủy phân trong môi trường kiềm: \(RCOOR' + NaOH \to RCOONa + R'OH\) 

+ Trong phản ứng thủy phân este đơn chức thì tỉ lệ

\({n_{NaOH}}\) (hoặc KOH) : \({n_{este}} = 1:1\)

+ Phản ứng thủy phân este của phenol thì tỉ lệ là

\({n_{NaOH}}\) (hoặc KOH) : \({n_{este}} = 2:1\)

+ Trong phản ứng thủy phân este đa chức thì tỉ lệ \({n_{NaOH}}:{n_{este}} > 1\) 

- Áp dụng các phương pháp giải nhanh: bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng, bảo toàn nguyên tố, phương pháp trung bình… để giải các bài tập.

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn m (gam) hỗn hợp các este no, đơn chức, mạch hở rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thì thấy khối lượng của bình tăng thêm 6,2 gam. Hỏi khối lượng phần dung dịch trong bình sau phản ứng thay đổi như thế nào?

A. Tăng 6,2 gam                 

B. Giảm 6,2 gam                 

C. Giảm 8 gam                    

D. Giảm 3,8 gam

Hướng dẫn giải

Giả thiết cho este no, đơn chức, mạch hở nên \({n_{C{O_2}}} = {n_{{H_2}O}} = x\left( {mol} \right)\) 

\(\begin{gathered}
  {m_{\left( {b\`i nh\,\,tang} \right)}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} \hfill \\
   \to 6,2 = 44x + 18x \hfill \\
   \to x = 0,1\left( {mol} \right) \hfill \\ 
\end{gathered} \)

Vì \({m_{CaC{{\text{O}}_3}}} > {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\) 

\(\begin{gathered}
  {m_{\left( {dd\,\,giam} \right)}} = {m_{CaC{O_3} \downarrow }} - \left( {{m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}} \right) \hfill \\
   \to {m_{\left( {dd\,\,giam} \right)}} = 0,1.100 - 6,2 = 3,8\left( {gam} \right) \hfill \\ 
\end{gathered} \)

Đáp án D.

Ví dụ 2. Đốt cháy 3,2 gam một este E đơn chức, mạch hở được 3,584 lít CO₂ (đktc) và 2,304 gam H₂O. Nếu cho 15 gam E tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 14,3 gam chất rắn khan. Vậy công thức của ancol tạo nên este trên là

A. CH₂=CH-OH.                                    

B. CH₃OH. 

C. CH₃CH₂OH.                                                           

D. CH₂=CH-CH₂OH. 

Hướng dẫn giải

Este E đơn chức, mạch hở:  

\(\underbrace {{C_x}{H_y}{O_2}}_{3,2\,\,gam} \to \underbrace {C{O_2}}_{0,16\,\,mol} + \underbrace {{H_2}O}_{0,128\,\,mol}\)

\( \to x:y:2 = 0,16:0,256:0,064 \to \left\{ \begin{gathered}
  x = 5 \hfill \\
  y = 8 \hfill \\ 
\end{gathered}  \right. \to E:{C_5}{H_8}{O_2}.\)

- Xét 15 gam  \(E:\underbrace {{C_5}{H_8}{O_2}}_{0,15} + \underbrace {NaOH}_{0,2} \to \left\{ \begin{gathered}
  RCOON{\text{a}}:0,15 \hfill \\
  NaOH:0,05 \hfill \\ 
\end{gathered}  \right. + R'OH\)

\( \to 0,15\left( {R + 67} \right) + 0,05.40 = 14,3 \to R = 15 \to \) Este E có dạng:  \(C{H_3}COO{C_3}{H_5}.\)

→ CH2=CH-CH2OH. 

Đáp án D.

Ví dụ 3. Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200 mol dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan có khối lượng là

A. 8,56 gam.                       

B. 8,2 gam.                          

C. 3,28 gam.                       

D. 10,4 gam.

Hướng dẫn giải

Etyl axetat:  \(C{H_3}COO{C_2}{H_5}\)

\(nC{H_3}COO{C_2}{H_5} = \frac{{8,8}}{{88}} = 0,1\left( {mol} \right)\)

\(nNaOH = 0,04\left( {mol} \right)\)

\(\begin{gathered}
  C{H_3}COO{C_2}{H_5} + NaOH \to C{H_3}COONa + {C_2}{H_5}OH \hfill \\
  0,04\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,04\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,04 \hfill \\ 
\end{gathered} \)

Khối lượng chất rắn khan: \(m = {m_{C{H_3}COON{\text{a}}}} = 0,04.82 = 3,28\left( {gam} \right).\)

Đáp án C.

Ví dụ 4: Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan?

Hướng dẫn giải

Ta có: nCH₃COOC₂H₅ = 5,5/88 = 0,1 (mol)

Và nNaOH ban đầu = 0,2 .0,2 = 0,04 (mol)

Este dư, NaOH hết

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH         (1)

Từ (1) ⇒ nCH₃COONa = nNaOH = 0,04 (mol)

→ mCH₃COONa = 0,04 .82 = 3,28(gam)

Ví dụ 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. 14,5.        

B. 17,5.        

C. 15,5.        

D. 16,5.

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết ta cho biết X là este hai chức của etylen glicol và axit hữu cơ đơn chức; X có 4 nguyên tử O và có 5 nguyên tử C.

Vậy công thức của X là : HCOOC₂H₄OOCCH₃

Phương trình phản ứng :

HCOOC₂H₄OOCCH₃ + 2NaOH → HCOONa + CH₃COONa + C₂H₄(OH)₂

Theo giả thiết và (1) ta có : nHCOOC₂H₄OOCCH₃ = 1/2 nNaOH = 1/2 . 10/40 = 0,125 mol

Vậy m_X = 0,125.132 = 16,5 gam.

Bài 1: Để xà phòng hóa 17,4 gam một este no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. tìm công thức phân tử của este đem dùng.

A. C₆H₁₂O₂        

B. C₅H₁₀O₂

C. C₄H₈O₂        

D. C₆H₁₀O₂

Bài 2: Thủy phân hoàn toàn 8,8 gam este đơn chức, mạch hở X với 100 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ ) thu được 4,6 gam một ancol Y. Xác định tên gọi của X.

A. CH₃COOCH₃        

B. HCOOC₂H₅

C. CH₃COOC₂H₅        

D. C₂H₅COOC₂H₅

Bài 3: E là este của một axit đơn chức và ancol đơn chức. Để thủy phân hoàn toàn 6,6 gam chất E phải dùng 34,1 ml dung dịch NaOH 10% (d = 1,1 g/ml). Lượng NaOH này dùng dư 25% so với lượng NaOH phản ứng. Công thức cấu tạo đúng của E là:

A. CH₃COOCH₃

B. HCOOC₃H₇

C. CH₃COOC₂H₅

D. Cả B và C đều đúng

Bài 4: Để xà phòng hóa 17,4 gam một este no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. Công thức phân tử của este là:

A. C₃H6₆O₂

B. C₅H₁₀O₂

C. C₆H₁₂O₂

D. C₄H₁₀O₂

Bài 5: Cho axit salixylic (axit o-hiđroxibenzoic) phản ứng với anhiđrit axetic, thu được axit axetylsalixylic (o-CH₃COO–C₆H₄–COOH) dùng làm thuốc cảm (aspirin). Để phản ứng hoàn toàn với 43,2 gam axit axetylsalixylic cần vừa đủ V lít dung dịch KOH 1M. Giá trị của V là :

A. 0,72.        

B. 0,48.        

C. 0,96.        

D. 0,24.

Bài 6: Xà phòng hoá 22,2 gam hỗn hợp gồm 2 este đồng phân, cần dùng 12 gam NaOH, thu 20,492 gam muối khan (hao hụt 6%). Trong X chắc chắn có một este với công thức và số mol tương ứng là :

A. HCOOC₂H₅ 0,2 mol.        

B. CH₃COOCH₃ 0,2 mol.

C. HCOOC₂H₅ 0,15 mol        

D. CH₃COOC₂H₃ 0,15 mol.

Bài 7: Xà phòng hoá hoàn toàn m gam lipit X bằng 200 gam dung dịch NaOH 8% sau phản ứng thu được 9,2 gam glixerol và 94,6 gam chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là :

A. (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅.        

B. (C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅.

C. (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅.        

D. (C₁₇H₃₁COO)₃C₃H₅.

Bài 8: Đun nóng 66,3 gam etyl propionat với 400 ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng chất rắn thu được là:

A. 62,4 gam.

B. 59,3 gam.

C. 82,45 gam.

D. 68,4 gam.

Bài 9: Chất hữu cơ (A) mạch thẳng, có công thức phân tử C₄H₈O₂. Cho 2,2g (A) phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 2,05g muối. Công thức cấu tạo đúng của (A) là:

A. HCOOC₃H₇         

B. C₂H₅COOCH₃             

C. C₃H₇COOH              

D. CH₃COOC₂H₅

Bài 10: Xà phòng hoá 7,4g este CH₃COOCH₃ bằng ddNaOH. Khối lượng NaOH đã dùng là:

A. 4,0g                        

B. 8,0g                               

C. 16,0g                             

D. 32,0g              

Bài 11: Thủy phân hoàn toàn 1 mol este (X) (chỉ chứa chức este) cần vừa đủ 100 g dung dịch NaOH 12% thu được 20,4g muối của axit hữu cơ và 9,2 g ancol. CTPT của axit tạo nên este (biết ancol hoặc axit là đơn chức) là:

A. HCOOH

B. CH₃COOH                   

C. C₂H₃COOH                 

D. C₂H₅COOH

Bài 12:Làm bay hơi 5,98 gam hỗn hợp 2 este của axit axetic và 2 ancol đồng đẳng kế tiếp của ancol metylic. Nó chiếm thể tích 1,344 lit (đktc). Công thức cấu tạo của 2 este đó là:

A. HCOOC₂H₅ và HCOOC₃H₇                                                                             

B. CH₃COOCH₃ và CH₃COOC₂H₅

C. CH₃COOC₂H₅ và CH₃COOC₃H₇                              

D. CH₃COOC₃H₇ và CH₃COOC₄H₉

Bài 13: Thuỷ phân một este trong môi trường kiềm ta được ancol etylic mà khối lượng ancol bằng 62% khối lương phân tử este. Công thức este có thể là công thức nào dưới đây?

A.HCOOCH₃                   

B.HCOOC₂H₅                       

C.CH₃COOC₂H₅         

D.C₂H₅COOC₂­H₅

Bài 14: Khi đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam chất hữu cơ X đơn chức thu được sản phẩm cháy chỉ gồm 4,48 lit CO₂ (ở đktc) và 3,6 gam H₂O. Nếu cho 4,4 gam chất X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 4,8 gam muối của axit hữu cơ Y và chất hữu cơ Z. Tên của X là:

A.Etyl propionat              

B.Metyl propionat                

C.isopropyl axetat                     

D.etyl axetat

Bài 15: X là một este no đơn chức, có tỉ khối hơi so với CH₄ là 5,5. Nếu đem đun 2,2 gam este X với dd NaOH dư, thu được 2,05 gam muối. Công thức cấu tạo thu gọn của X là:

A.HCOOCH₂CH₂CH₃       

B.HCOOCH(CH₃)₂                 

 C.C₂H₅COOCH₃                                                 

D.CH₃COOC₂H₅

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Phương pháp giải bài tập về phản ứng đốt cháy, thủy phân este môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung và đáp án đề thi các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính. 

Hy vọng đề thi 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:

• Kỹ thuật giải một số dạng bài tập về Este môn Hóa học 12 năm 2021
• 6 dạng bài tập về este thường gặp nhất trong kì thi thpt quốc gia môn Hóa học 12 năm 2021