50 bài tập về Phản ứng este hóa (có đáp án 2022) - Hóa học 9

(1)

DẠNG 5: BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG ESTE HÓA A. Lý thuyết và phương pháp giải.

- Phản ứng este hóa là phản ứng giữa rượu và axit hữu cơ khi có mặt của axit H2SO4 đặc, đun nóng.

Ví dụ:

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O

- Các bài toán về phản ứng este hóa thường liên quan đến hiệu suất phản ứng.

- Hiệu suất của phản ứng tính theo sản phẩm:

tt lt

H m .100%

= m Trong đó:

mtt: khối lượng sản phẩm thu được theo thực tế.

mlt: khối lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết.

- Để làm tốt các bài tập cần bám sát vào dữ kiện đề bài cho xét xem chất nào phản ứng hết, chất nào phản ứng dư rồi tính toán theo yêu cầu đề bài

B. Ví dụ minh họa.

Ví dụ 1: Cho 30 gam axit axetic tác dụng với 27,6 gam rượu etylic có H2SO4 đặc làm chất xúc tác đun nóng được 35,2 gam este .Tính hiệu suất của phản ứng este hóa?

A. 40%

B. 60%

C. 80%

D. 100%

Hướng dẫn giải:

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Ban đầu 0,5 0,6 mol Phản ứng 0,5 0,5 0,5 mol meste = 0,5 .88 = 44g

Hiệu suất phản ứng là 35,2

.100% 80%

44 =

Đáp án C

(2)

Ví dụ 2: Cho 150 gam axit axetic tác dụng với 161 gam ancol etylic có H2SO4 đặc làm xúc tác. Khi phản ứng xảy ra xong thì có 60% lượng axit chuyển thành este.

Khối lượng este thu được sau khi phản ứng kết thúc là:

A. 132 gam B. 230 gam C. 235 gam D. 240 gam

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Ban đầu 2,5 3,5 mol Phản ứng 2,5 2,5 2,5

Do hiệu suất là 60% nên số mol este là 2,5.60% = 1,5 mol Khối lượng của este là 1,5.88= 132 g

Đáp án A

Ví dụ 3: Cho 6 gam axit axetic tác dụng với 4,6 gam rượu etylic đun nóng và có mặt H2SO4 đặc làm xúc tác (hiệu suất 100%) khối lượng etyl axetat là :

A. 8,8g

B. 88g C. 17,6g

D. 176g

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Ban đầu 0,1 0,1 mol Suy ra khối lượng este thu được là 0,1 .88 = 8,8 g

Đáp án A

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Cách nào sau đây dùng để điều chế etyl axetat?

A. đun hồi lưu hỗn hợp etanol, giấm và axit sunfuric đặc.

B. đun hồi lưu hỗn hợp axit axetic, rượu trắng và axit sunfuric.

C. đun hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc trong cốc thủy tinh chịu nhiệt.

D. đun hồi lưu hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc.

(3)

Cách tốt nhất để điều chế etyl axetat là đun hồi lưu hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc.

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Đáp án D

Câu 2: 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 (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hoá đều bằng 80%). Giá trị của m là:

A. 10,12 B. 6,48 C. 8,10 D. 16,20

Hướng dẫn giải nHCOOH=

CH COOH3

n = 0,05 mol

2 5

C H OH

n = 0,125mol ⇒ Ancol dư Vậy hỗn hợp este gồm:

2 5 3 2 5

HCOOC H CH COOC H

n =n =0,05.80%=0,04mol

⇒ m = 6,48 gam Đáp án B

Câu 3: Khi đun nóng 25,8 gam hỗn hợp ancol etylic và axit axetic có H2SO4 đặc làm xúc tác thu được 14,08 gam este. Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp đó thu được 23,4 g H2O. Tìm thành phần trăm mỗi chất trong hỗn hợp đầu và hiệu suất của phản ứng este hoá.

A. 53,5% C2H5OH; 46,5% CH3COOH và H = 80%

B. 55,3% C2H5OH; 44,7% CH3COOH và H = 80%

C. 60,0% C2H5OH; 40,0% CH3COOH và H = 75%

D. 45,0% C2H5OH; 55,0% CH3COOH và H = 60%

H O2

n = 1,3 mol

Đặt a, b là số mol C2H5OH và CH3COOH

⇒ 46a + 60b = 25,8 (1)

(4)

và nH O2 = 3a + 2b = 1,3 (2)

Từ (1) và (2) ⇒ a = 0,3mol và b = 0,2 mol

2 5

3

C H OH

CH COOH

0,3.46

%m .100% 53, 49%

25,8

%m 100% 53, 49% 46,51%

= =

 = − =

3 2 5

CH COOC H

n = 0,16 mol

⇒ H = 0,16

.100%

0, 2 = 80%

Đáp án A

Câu 4: Cho 23 gam rượu etylic phản ứng với một lượng dư CH3COOH, xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng. Tính số gam este thu được nếu hiệu suất phản ứng là 70%.

A. 30,8g.

B. 26,4g.

C. 44g.

D. 46g

2 5

C H OH

n =0,5mol

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O

0,5 0,5 mol Do hiệu suất phản ứng là 70% nên

neste thực tế = ^0,5.70% 0,35mol 100% =

Vậy meste thực tế = 0,35.88 = 30,8 gam.

Đáp án A

Câu 5: Đun nóng 24 gam axit axetic với lượng dư ancol etylic (xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng), thu được 26,4 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

A. 44%.

B. 50%.

C. 60%.

D. 75%.

(5)

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O

Lý thuyết: 0,4 → 0,4 mol Hiệu suất phản ứng là 0,3

.100% 75%

0, 4 =

Đáp án D

Câu 6: Trộn 300ml dung dịch axit axetic 1M và 50 ml 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%

naxit = 0,3 mol;

nancol = ^50.46.0,8 0, 4mol 100.46 = ; neste = 0,225 mol

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Ban đầu: 0,3 0,4 mol Phản ứng: 0,3 0,3 0,3 mol Hiệu suất phản ứng là: 0, 225.100%

H 75%

= 0,3 = Đáp án B

Câu 7: Đun nóng 6 gam axit axetic với 6 gam ancol etylic (xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng), hiệu suất của phản ứng este hóa là 60%. Khối lượng este thu được là

A. 4,4 g B. 4,6 g C. 5,2 g D. 5,28 g

3 2 5

CH COOH C H OH

n =0,1mol;n =0,13mol

(6)

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Ban đầu: 0,1 0,13 mol Phản ứng: 0,1 0,1 0,1 mol meste lý thuyết = 0,1.88 = 8,8 gam

Do hiệu suất của phản ứng là 60% nên meste thực tế = 8,8.0,6 = 5,28g Đáp án D

Câu 8: Cho 23 gam rượu etylic phản ứng với một lượng dư CH3COOH, xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng. Tính số gam este thu được nếu hiệu suất phản ứng là 80%.

A. 30,8g.

B. 26,4 g.

C. 44g.

D. 35,2 g

2 5

C H OH

n =0,5mol

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O

0,5 0,5 mol Do hiệu suất phản ứng là 80% nên

neste thực tế = ^0,5.80% 0, 4mol 100% =

Vậy meste thực tế = 0,4.88 = 35,2 gam.

Đáp án D

Câu 9: Cho 20,5 gam hỗn hợp ancol etylic và axit axetic tác dụng với kali dư thu được 4,48 lít H2 (đktc). Nếu cho hỗn hợp đó thực hiện phản ứng este hóa thì khối lượng este thu được là bao nhiêu? Giả sử các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.

A. 10 gam B. 12 gam C. 13,2 gam D. 14,2 gam Hướng dẫn giải:

Gọi số mol của ancol và axit lần lượt là x, y mol

2 5 2 5 2

C H OH K C H OK 1H

+ → + 2

(7)

x 0,5x mol

3 3 2

CH COOH K CH COOK 1H

+ → + 2

y 0,5y mol Ta có hệ phương trình:

0,5x 0,5y 0, 2 x 0, 25 46x 60y 20,5 y 0,15

 + =  =

 + =  =



Phản ứng este hóa:

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Ban đầu 0,15 0,25 mol

Phản ứng 0,15 0,15 0,15 mol Khối lượng este là 0,15.88 = 13,2g.

Đáp án C

Câu 10: Chia a gam axit axetic thành 2 phần bằng nhau:

-Phần 1: Trung hòa vừa đủ bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 0,4 M

-Phần 2: Thực hiện phản ứng este hóa với ancol etylic thu được m gam este (giả sử hiệu suất phản ứng là 100%)

Vậy m có giá trị là:

A. 16,7 gam B. 17,6 gam

C. 16,8 gam D. 18,6 gam

NaOH CH COOH3

n =n =0, 2mol

o

2 4

H SO ,t

3 2 5 3 2 5 2

CH COOH+C H OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CH COOC H +H O Mà hiệu suất là 100% nên neste =

NaOH CH COOH3

n =n =0, 2mol meste = 0,2. 88=17,6 g

Đáp án B