Bài toán về hỗn hợp este

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – Thầy Sơn Phương pháp giải bài tập hỗn hợp các este Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HỖN HỢP CÁC ESTE TÀI LIỆU BÀI GIẢNG 1. Hỗn hợp 2 este đơn chức - Thu được 1 muối và 2 ancol : RCOOR ' - Thu được 2 muối và 1 ancol : RCOOR ' - Sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng - Bảo toàn nguyên tố trong phản ứng đốt cháy. Câu 1: Xà phòng hoá hoàn toàn 1,99 gam hỗn hợp hai este bằng dung dịch NaOH thu được 2,05 gam muối của một axit cacboxylic và 0,94 gam hỗn hợp hai ancol là đồng đẳng kế tiếp nhau. Công thức của 2 este đó là A. CH3COOCH3 và CH3COOC2H5. B. C2H5COOCH3 và C2H5COOC2H5. C. CH3COOC2H5 và CH3COOC3H7. D. HCOOCH3 và HCOOC2H5. Hướng dẫn Công thức chung của hai este là RCOOR ' . neste = nRCOONa = n R 'OH = nNaOH = 0,94 2,05 1,99 0,025 (mol) 40 Tìm được R = 15, Muối là CH3COONa, R ' = 20,6. Vậy hai este là CH3COOCH3 và CH3COOC2H5 Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp hai este no, đơn chức, mạch hở cần 3,976 lít oxi (đktc), thu được 6,38 gam khí CO2. Cho lượng este này tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp hai ancol kế tiếp và 3,28 gam muối của một axit hữu cơ. Công thức cấu tạo của hai este là A. CH3COOCH3 và C2H5COOCH3. B. CH3COOCH3 và CH3COOCH2CH3. C. HCOOCH3 và HCOOCH2CH3. D. HCOOC2H5 và HCOOCH2CH2CH3. Hướng dẫn Đặt công thức chung của hai este no, đơn chức là: 2n 2n C H O Ta có 2O n = 0,1775 mol ; 2CO n = 0,145 mol Số mol este = CO2 + 1/2H2O – O2 = 0,04 mol 2n 2n C H O + 3n 2 2 O2 n CO2 + n H2O (1) Theo (1): n = 3,625 Mặt khác, X tác dụng với dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp hai ancol kế tiếp và muối của một axit hữu cơ Hai este có CTPT hơn kém nhau 1 nguyên tử C. Do đó CTPT của hai este trong X là C3H6O2 và C4H8O2 ,RCOOR + NaOH ot RCOONa + 'R OH (2) 0,04 0,04 Theo (1): 2 2n n C H On = 0,145 n = 0,145 3,625 = 0,04 (mol) RCOONaM = R + 67 = 3, 28 0,04 = 82 (g/mol) R = 15 (CH3) Vậy công thức cấu tạo của hai este là: CH3COOCH3 và CH3COOCH2CH3. Câu 3: Xà phòng hoá hoàn toàn 1,99 gam hỗn hợp hai este bằng dung dịch NaOH thu được 2,05 gam muối của một axit cacboxylic và 0,94 gam hh hai ancol là đồng đẳng kế tiếp nhau. Công thức của hai este đó là A. CH3COOCH3 và CH3COOC2H5. B. C2H5COOCH3 và C2H5COOC2H5. C. CH3COOC2H5 và CH3COOC3H7. D. HCOOCH3 và HCOOC2H5. Hướng dẫn Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – Thầy Sơn Phương pháp giải bài tập hỗn hợp các este Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - Khối lượng NaOH = 1 gam; Số mol este = muối = ancol = 1/40 = 0,025 mol Mmuối = 2,05/0,025 = 82: CH3COOH; Mancol = 0,94/0,025 = 37,6 CH3OH và C2H5OH 2. Hỗn hợp este đồng phân - Xà phòng hoá thu được 1 muối và 2 ancol thì ancol là đồng phân. - % khối lượng cũng chính là % số mol các ancol trong hỗn hợp. Câu 1: Xà phòng hoá hoàn toàn 66,6 gam hỗn hợp hai este HCOOC2H5 và CH3COOCH3 bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp X gồm hai ancol. Đun nóng hỗn hợp X với H2SO4 đặc ở 140 oC, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam nước. Giá trị của m là A. 4,05. B. 8,10. C. 18,00. D. 16,20. Hướng dẫn HCOOC2H5 + NaOH ot HCOONa + C2H5OH (1) CH3COOCH3 + NaOH ot CH3COONa + CH3OH (2) Vì HCOOC2H5 và CH3COOCH3 là 2 đồng phân có CTPT là C3H6O2 nên hh esten = 66,6 74 = 0,9 (mol) ; Theo (1, 2): Xn = hh esten = 0,9 mol Đặt công thức chung của hai ancol là: ROH 2 ROH 2 4 o H SO 140 C R O R + H2O (3) 0,9 0,45 Vậy m = 18 0,45 = 8,1 (gam). Câu 2. Thuỷ phân 1,76 g hỗn hợp hai este là đồng phân của nhau có CTPT C4H8O2 bằng dung dịch NaOH thu được 1,5 g hỗn hợp 2 muối, trong hỗn hợp muối này có muối axetat, các ancol tạo nên este đều là ancol bậc 1. Xác định CTCT của hai este trên. Hướng dẫn 3 2 5 3 3 3 2 2 3 3 2 2 3 )3 2 5 3 2 3 2 3 2 2 3 A. CH COOC H ; CH COOCH B. CH COOCH CH CH ; CH CH COOCH CH C. CH COOC H ; HCO CH(CH D. ;  COOCH CH CH Số mol C4H8O2 = 1,76/88 = 0,02 mol. Mmuối = 1,5/0,02 = 75 : CH3COONa và HCOONa. Câu 3. Xà phòng hoá hoàn toàn a gam hỗn hợp 2 este là HCOOC2H5 và CH3COOCH3 bằng lượng dung dịch NaOH vừa đủ, cần dùng hết 200 ml dung dịch NaOH 0,15M. Các muối sinh ra sau khi xà phòng hoá được sấy đến khan và cân được 2,18 gam. Phần trăm khối lượng của mỗi este trong hỗn hợp là A. 50% và 50% B. 66,7% và 33,3% C. 75% và 25% D. 42% và 58% Hướng dẫn HCOONa (x mol) và CH3COONa (y mol): x + y = 0,03 và 68x + 82y = 2,18 => x = 0,02; y = 0,01 Các este có M bằng nhau nên % khối lượng cũng là % số mol HCOOC2H5 : 66,7% và CH3COOCH3: 33,3% Câu 4: Xà phòng hoá hoàn toàn 22,2 gam hỗn hợp gồm hai este HCOOC2H5 và CH3COOCH3 bằng dung dịch NaOH 1M (đun nóng). Thể tích dung dịch NaOH tối thiểu cần dùng là A. 400 ml. B. 300 ml. C. 150 ml. D. 200 ml. Hướng dẫn HD: Số mol este = NaOH = 22,2/74 = 0,03 mol; V = 300ml. Câu 5: Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hoá hơi 1,85 gam X, thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7 gam N2 (đo ở cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là A. HCOOC2H5 và CH3COOCH3. B. C2H3COOC2H5 và C2H5COOC2H3. C. C2H5COOCH3 và HCOOCH(CH3)2. D. HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5. Hướng dẫn M = 1,85/0,025 = 74 : C3H6O2 Câu 6. Cho m gam hỗn hợp Y gồm hai este no, đơn chức mạch hở là đồng phân của nhau tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 0,5M, thu được một muối của một axit cacboxylic và hỗn hợp hai ancol. Mặt Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – Thầy Sơn Phương pháp giải bài tập hỗn hợp các este Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - khác đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Y thu được 4,48 lít CO2 (đktc). Công thức cấu tạo của 2 este trong hỗn hợp Y là: A. CH3CH2COOCH2CH2CH3 và CH3CH2COOCH(CH3)2 B.CH3COOCH2CH2-CH3vàCH3COO-CH(CH3)2 C. HCOOCH2CH2-CH3 và HCOO-CH(CH3)2 D. CH3CH2COOCH2CH3 và CH3COOCH2CH2CH3 Hướng dẫn Đặt CTPT của 2 este đồng phân đơn chức là CxHyO2. Phản ứng cháy 2 2 2 2 2 3 2 C H O + ( )O nCO +nH O 2 0,05 0,2 n n n Dễ thấy rằng: 0,05x = 0,2 x = 4; CTPT của 2 este là C4H8O2, đó là 2 este no, đơn chức. Vì 2 este đồng phân khi tác dụng với NaOH chỉ tạo một muối và 2 ancol, nên 2 ancol này cũng phải là đồng phân của nhau (cùng CTPT); để tồn tại 2 ancol đồng phân thì số cacbon trong phân tử ancol phải 3 (đồng phân bậc ancol), trong khi este chỉ có 4 cacbon nên chỉ có cách lựa chọn duy nhất là: H-COOCH2CH2CH3 và H-COOCH(CH3)2. 3. Hỗn hợp este với các chất hữu cơ khác Câu 1: Một hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ đơn chức. Cho X phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch KOH 1M. Sau phản ứng, thu được hỗn hợp Y gồm hai muối của hai axit cacboxylic và một ancol. Cho toàn bộ lượng ancol thu được ở trên tác dụng với Na (dư), sinh ra 3,36 lít H2 (ở đktc). Hỗn hợp X gồm A. một axit và một este. B. một este và một ancol. C. hai este. D. một axit và một ancol. Hướng dẫn Số mol ancol = 2.H2 = 0,3 mol Số mol KOH = 0,5 mol Ancol < KOH : hỗn hợp gồm axit và este Câu 2: Cho m gam hỗn hợp gồm hai chất hữu cơ đơn chức, mạch hở tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 11,2 gam KOH, thu được muối của một axit cacboxylic và một ancol X. Cho toàn bộ X tác dụng hết với Na thu được 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Hai chất hữu cơ đó là A. một este và một axit. B. hai axit. C. hai este. D. một este và một ancol Hướng dẫn Hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức tác dụng với KOH, thu được muối của một axit cacboxylic và một ancol Hỗn hợp gồm một este và một axit hoặc một este và một ancol hoặc một axit và một ancol KOHn = 11,2 56 = 0,2 (mol) hhn KOHn = 0,2 mol 2H n = 3,36 22, 4 = 0,15 (mol) ancoln = 2 2H n = 0,3 mol Ta thấy ancoln thu được > Xn Hỗn hợp X gồm một este và một ancol. Câu 3: Cho hỗn hợp X gồm hai hợp chất hữu cơ no, đơn chức tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch KOH 0,4M, thu được một muối và 336 ml hơi một ancol (ở đktc). Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp X trên, sau đó hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng 6,82 gam. Công thức của hai hợp chất hữu cơ trong X là A. CH3COOH và CH3COOC2H5. B. C2H5COOH và C2H5COOCH3. C. HCOOH và HCOOC2H5. D. HCOOH và HCOOC3H7. Hướng dẫn Theo đề bài thì hỗn hợp X gồm 1 axit no, đơn chức và 1 este no, đơn chức có gốc axit giống nhau. Đặt công thức của axit là: n 2n 2C H O hay RCOOH và của este là: m 2m 2C H O hay RCOOR ’ RCOOH + KOH RCOOK + H2O (1) Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – Thầy Sơn Phương pháp giải bài tập hỗn hợp các este Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - 0,025 0,025 RCOOR’ + KOH RCOOK + R’OH (2) 0,015 0,015 0,015 Ta có KOHn = 0,1 0,4 = 0,04 (mol) ; ancoln = 0,336 22,4 = 0,015 (mol) n 2n 2C H O 2 O n CO2 + n H2O (3) 0,025 0,025n 0,025n m 2m 2C H O 2 O m CO2 + m H2O (4) 0,015 0,015m 0,015m Khối lượng bình tăng: 2CO m + 2CO m = 6,82 (gam) (0,025n + 0,015m) (44 + 18) = 6,82 (gam) 5n + 3m = 22 Chỉ có cặp nghiệm n = 2, m = 4 là thích hợp Vậy công thức của hai hợp chất hữu cơ là: CH3COOH và CH3COOC2H5. Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn