Cách giải Bài tập về hỗn hợp este hay, chi tiết - Hoá 12     

A. Phương pháp giải

Khi bài cho 2 chức hữu cơ khi tác dụng với NaOH hoặc KOH tạo ra:

a) 2 muối và 1 ancol thì:

+ TH1: RCOOR’ và R”COOR’ có n_NaOH = n_R’OH

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

R”COOR’ + NaOH → R”COONa + R’OH

⇒ n_NaOH = n_R’OH

+ TH₂: RCOOR’ và R”COOH có n_NaOH > n_R’OH

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

R”COOH + NaOH → R”COONa + H₂O

⇒ n_NaOH > n_R’OH

b) 1 muối và 1 ancol thì:

+ TH1: RCOOR’ và R’OH

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

+ TH₂: RCOOR’ và RCOOH

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

+ TH₃: RCOOH và R’OH

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

c) 1 muối và 2 ancol thì:

+ TH1: RCOOR’ và RCOOR”

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

RCOOR” + NaOH → RCOONa + R”OH

+ TH₂: RCOOR’ và R”OH

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm 2 chất A, B mạch hở, đều chứa các nguyên tố C, H, O và đều không tác dụng Na. Cho 10,7g hh X tác dụng vừa đủ NaOH rồi cô cạn sản phẩm thu được phần rắn gồm 2 muối natri của 2 axít đơn chức no đồng đẳng liên tiếp và phần hơi bay ra chỉ có một rượu E duy nhất. Cho E tác dụng với Na dư thu được 1,12lít H₂ (đktc). Oxi hoá E bằng CuO đun nóng và cho sản phẩm có thể tham gia phản ứng tráng gương.

a) Tìm CTCT của E biết d_E/KK = 2

b) Tìm CTCT A, B biết M_A < M_B

Giải

a. M_E = 29.2 = 58

Oxi hoá E bằng CuO đun nóng và cho sản phẩm có thể tham gia phản ứng tráng gương ⇒ E là ancol bậc 1.

⇒ E: C₃H₆O : CH₂=CH-CH₂OH (rượu allylic)

b. Theo bài ra A, B là 2 este đơn chức, đồng đẳng liên tiếp: RCOOC₃H₅

n_X = n_rượu = 2n_H2 = 0,1 ⇒ M_X = 10,7/0,1 = 107 ⇒ R = 22

⇒ A: CH₃COOCH₂-CH=CH₂ và B: C₂H₅COOCH₂-CH=CH₂

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm 1 ancol no, đơn chức và 1 axit no, đơn chức mạch hở.

Chia X thành 2 phần bằng nhau.

- Đốt cháy hoàn toàn phần 1 sản phẩm thu được cho qua bình nước vôi trong dư thấy có 30g kết tủa.

- Phần 2 được este hoá hoàn toàn vừa đủ thu được 1 este, đốt cháy este này thu được khối lượng H₂O là:

A. 1,8g.     B. 3,6g.     C. 5,4g.     D. 7,2g.

Giải

Este thu được sẽ là este no, đơn chức mạch hở

Khi đốt este này thu được n_H2O = n_CO2

Do số C không đổi trong cả 2 phần nên

n_H2O = n_CO2 = n_CaCO3 = 0,3 mol ⇒ m_H2O = 5,4 g

B. Bài tập vận dụng

Câu 1. , Y là hai axit đều đơn chức; Z là este thuần chức, mạch hở được tạo bởi X, Y và glixerol. Đốt cháy hoàn toàn 9,16 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 0,2 mol O₂, thu được 3,24 gam nước. Mặt khác hiđro hóa hoàn toàn 9,16 gam E cần dùng 0,08 mol H₂ (xúc tác Ni, to), thu được hỗn hợp T. Đun nóng toàn bộ T với 300 ml dung dịch KOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam rắn khan. Giá trị của m là

A. 22,68.     B. 19,72.

C. 21,94.     D. 14,40.

Câu 2. Hỗn hợp X chứa ba este mạch hở; trong đó có hai este đơn chức và một este hai chức, không no. Đốt cháy hoàn toàn 29,04 gam X cần dùng 1,59 mol O₂, thu được 20,52 gam nước. Mặt khác hiđro hóa hoàn toàn 29,04 gam X với lượng H₂ vừa đủ (xúc tác Ni, to) thu được hỗn hợp Y. Đun nóng toàn bộ Y với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp Z chứa hai ancol và hỗn hợp T chứa hai muối của hai axit kế tiếp trong dãy đồng đẳng. Dẫn toàn bộ Z qua bình đựng Na dư, thấy khối lượng bình tăng 13,41 gam. Nung nóng hoàn toàn T với vôi tôi xút thu được hỗn hợp khí có khối lượng là 6,96 gam. Phần trăm khối lượng của este có khối lượng phân tử lớn nhất trong hỗn hợp X là:

A. 57,0%.     B. 53,3%.

C. 48,9%.     D. 49,6%.

Câu 3. Hỗn hợp A gồm axit axetic và etanol. Chia A thành ba phần bằng nhau.

+ Phần 1 tác dụng với Kali dư thấy có 3,36 lít khí thoát ra.

+ Phần 3 được thêm vào vài giọt dung dịch H₂SO₄, sau đó đun sôi hỗn hợp một thời gian. Biết hiệu suất của phản ứng este hoá bằng 60%. Khối lượng este tạo thành là bao nhiêu?

A. 8,80 gam.     B. 5,20 gam.

C. 10,56 gam.     D. 5,28 gam.

Câu 4. Hỗn hợp X gồm một ancol đơn chức Y, axit hữu cơ Z và este T tạo ra từ ancol Y và axit Z. Cho m gam X tác dụng với 200 ml dung dịch KOH 0,5 M(dư 25% so với lượng phản ứng) đung nóng, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 8,96 gam chất rắn khan. Đốt cháy hoàn toàn m gam X trên bằng O₂ lấy dư, thu được 8,96 lít CO₂ (đktc) và 10,8 gam H₂O. Công thức của T là

A. HCOOC₂H₅     B. HCOOCH₃

C. CH₃COOC₂H₅     D. CH₃COOCH₃

Câu 5. X là hỗn hợp chứa một axit đơn chức, một ancol hai chức và một este hai chức (đều mạch hở). Người ta cho X qua dung dịch nước Br₂ thì không thấy nước Br₂ bị nhạt màu. Đốt cháy hoàn toàn 0,09 mol X cần 10,752 lít khí O₂ (đktc). Sau phản ứng thấy khối lượng của CO₂ lớn hơn khối lượng của H₂O là 10,84 gam. Mặt khác, 0,09 mol X tác dụng vừa hết với 0,1 mol KOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan và một ancol có 3 nguyên tử C trong phân tử. Giá trị của m là:

A. 9,8     B. 8,6     C. 10,4     D. 12,6