50 bài tập về Phản ứng este hóa (có đáp án 2024) và cách giải

Bài tập về phản ứng este hóa và cách giải - Hóa lớp 9

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: $C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

- 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:

$H=\frac{m_{tt}}{m_{lt}}.100\%$

Trong đó:

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

m_lt: 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 estehóa?

A. 40%

B. 60%

C. 80%

D. 100%

Hướng dẫn giải:

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Ban đầu0,50,6mol

Phản ứng0,50,50,5mol

m_este = 0,5 .88 = 44g

Hiệu suất phản ứng là $\frac{\mathrm{35,2}}{44}.100\%=80\%$

Đáp án C

Ví dụ 2:

A. 132 gam

B. 230 gam

C. 235 gam

D. 240 gam

Hướng dẫn giải:

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Ban đầu2,53,5mol

Phản ứng2,52,52,5

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

Hướng dẫn giải:

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Ban đầu0,10,1mol

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

Hướng dẫn giải:

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

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

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

n_HCOOH= $n_{C{H}_{3}COOH}$ = 0,05 mol

$n_{C_2{H}_{5}OH}$ = 0,125mol ⇒ Ancol dư

Vậy hỗn hợp este gồm:

$n_{HCOO{C}_2{H}_5}=n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5}=\mathrm{0,05.80}\%=\mathrm{0,04}mol$

⇒ 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%

Hướng dẫn giải:

$n_{H_{2}O}$= 1,3 mol

Đặt a, b là số mol C₂H₅OH và CH₃COOH

⇒ 46a + 60b = 25,8 (1)

và $n_{H_{2}O}$ = 3a + 2b = 1,3 (2)

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

$\begin{array}{l}\%m_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{\mathrm{0,3.46}}{\mathrm{25,8}}.100\%=\mathrm{53,49}\%\\ \Rightarrow \%m_{C{H}_3\text{COOH}}=100\%-\mathrm{53,49}\%=\mathrm{46,51}\%\end{array}$

$n_{C{H}_3\text{CO}O{C}_2{H}_5}$= 0,16 mol

⇒ H = $\frac{\mathrm{0,16}}{\mathrm{0,2}}.100\%$ = 80%

Đáp án A

Câu 4:

A. 30,8g

B. 26,4g

C. 44g

D. 46g

Hướng dẫn giải:

$n_{C_2{H}_{5}OH}=\mathrm{0,5}mol$

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

0,50,5mol

Do hiệu suất phản ứng là 70% nên

n_{este thực tế} = $C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Vậy m_{este thực tế} = 0,35.88 = 30,8 gam.

Đáp án A

Câu 5:

A. 44%

B. 50%

C. 60%

D. 75%

Hướng dẫn giải:

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Lý thuyết: 0,4→0,4mol

Hiệu suất phản ứng là $\frac{\mathrm{0,3}}{\mathrm{0,4}}.100\%=75\%$

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%

Hướng dẫn giải:

n_axit = 0,3 mol;

n_ancol = $\frac{\mathrm{50.46.0,8}}{100.46}=\mathrm{0,4}mol$;

n_este = 0,225 mol

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Ban đầu:0,30,4mol

Phản ứng:0,30,30,3 mol

Hiệu suất phản ứng là: $H=\frac{\mathrm{0,225.100}\%}{\mathrm{0,3}}=75\%$

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. 4,4g

B. 4,6g

C. 5,2g

D. 5,28g

Hướng dẫn giải:

$n_{C{H}_3\text{COO}H}=\mathrm{0,1}mol;n_{C_2{H}_{5}OH}=\mathrm{0,13}mol$

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Ban đầu:0,10,13mol

Phản ứng:0,10,10,1mol

m_{este lý thuyết} = 0,1.88 = 8,8 gam

Do hiệu suất của phản ứng là 60% nên m_{este thực tế} = 8,8.0,6 = 5,28g

Đáp án D

Câu 8:

A. 30,8g

B. 26,4g

C. 44g

D. 35,2g

Hướng dẫn giải:

$n_{C_2{H}_{5}OH}=\mathrm{0,5}mol$

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

0,50,5mol

Do hiệu suất phản ứng là 80% nên

n_{este thực tế} = $\frac{\mathrm{0,5.80}\%}{100\%}=\mathrm{0,4}mol$

Vậy m_{este thực tế} = 0,4.88 = 35,2 gam.

Đáp án D

Câu 9:

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

$C_2{H}_{5}OH+K\to C_2{H}_{5}OK+\frac{1}{2}{H}_2$

x0,5xmol

$C{H}_{3}COOH+K\to C{H}_{3}COOK+\frac{1}{2}{H}_2$

y0,5ymol

Ta có hệ phương trình:

$\begin{array}{c}\mathrm{0,5}x+\mathrm{0,5}y=\mathrm{0,2}\\ 46x+60y=\mathrm{20,5}\end{array}\Rightarrow \begin{array}{c}x=\mathrm{0,25}\\ y=\mathrm{0,15}\end{array}$

Phản ứng este hóa:

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Ban đầu0,150,25mol

Phản ứng0,150,150,15mol

Khối lượng este là 0,15.88 = 13,2g.

Đáp án C

Câu 10:

-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

Hướng dẫn giải:

$n_{NaOH}=n_{C{H}_{3}COOH}=\mathrm{0,2}mol$

$C{H}_3\text{COO}H+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_3\text{COO}{C}_2{H}_5+H_{2}O$

Mà hiệu suất là 100% nên n_este = $n_{NaOH}=n_{C{H}_{3}COOH}=\mathrm{0,2}mol$

m_este = 0,2. 88=17,6 g

Đáp án B