Bài tập thủy phân este đặc biệt

- Đun nóng X với NaOH thì được X₁ có thành phần C, H, O, Na và X₂ có thành phần C, H, O

=> X là este

- Số nguyên tử C trong X₂ = $\dfrac{{{V_{C{O_2}}}}}{{{V_{{X_2}}}}} = 3$

X₂ chứa C, H, O và không phản ứng với Na, không tráng gương => X₂ là xeton.

X₂ chứa 3 C => X₂ là CH₃ – CO – CH₃

- X₁ chứa C, H, O, Na => X₁ là muối của axit cacboxylic.

Gọi X: RCOOC(CH₃)=CH₂ => X₁ là RCOONa

\(\begin{array}{l}{M_{{X_1}}} = 82\% {M_{{X}}}\\ =  > \dfrac{{{M_{RCOONa}}}}{{{M_{RCOOC(C{H_3}) = C{H_2}}}}} = \dfrac{{82}}{{100}} <  =  > \dfrac{{R + 67}}{{R + 85}} = 0,82 =  > R = 15( - C{H_3})\\ =  > X:C{H_3}COOC(C{H_3}) = C{H_2}\end{array}\)

M_X = 100g => C₅H₈O₂ = > este đơn chức

Bảo toàn khối lượng : m_X + m_KOH = m_rắn + m_{sản phẩm khác}

=> m_{sản phẩm khác} = 4,4g.

Có n_{sản phẩm khác} = n_este = 0,1 mol => M_{sp khác} = 44g (CH₃CHO)

=> X là C₂H₅COOCH=CH₂

Este có dạng: R – COO –C₆H₄– R’ (este của phenol) khi thủy phân thu được 2 muối + H₂O

Este đơn chức + NaOH → 2 muối + H₂O→ Este có dạng: R – COO –C₆H₄– R’ (este của phenol)

Natri phenolat: C₆H₅ONa; Natri  propionat:CH₃CH₂COONa

=> R: CH₃CH₂- và  R’:H

=> Este: CH₃CH₂COOC₆H₅

Este có dạng: R – COO –C₆H₄– R’ (este của phenol) khi thủy phân cho n_NaOH: n _este = 2:1.

Để tỉ lệ n_NaOH: n _este = 3:1=> Este là este đa chức của phenol.

Pt: CH₃OOC-COOC₆H₅+ 3NaOH → NaOOC-COONa + C₆H₅ONa + H₂O + CH₃OH

\( C{H_3}COO{C_6}{H_5}:0,1mol\xrightarrow{{ + {\text{ }}NaOH}}\left\{ \begin{gathered}  C{H_3}COONa:0,1mol \hfill \\  {C_6}{H_5}ONa:0,1mol \hfill \\ \end{gathered}  \right.{\text{ }}\)

m = 0,1 . 82 + 0,1 . 116 = 19,8g

n_este = 0,1 mol

n_NaOH = 0,3 mol > 2n_este => NaOH dư

$  \mathop {C{H_3}COO{C_6}{H_5}}\limits_{0,1mol} \xrightarrow{{ + NaOH:0,3mol}}X\left\{ \begin{gathered}  C{H_3}COONa:0,1mol \hfill \\  {C_6}{H_5}ONa:0,1mol \hfill \\  NaOH\,du:0,1mol \hfill \\ \end{gathered}  \right.{\text{  }} + {\text{ }}{H_2}O$

=> a = m_{NaOH dư} + m_CH3COONa + m_C6H5ONa = 23,8g

n_CH3COOC6H5 : 0,1   và n_CH3COOH : 0,2 mol

Gọi số mol của KOH = 1,5x và NaOH = 2,5x

∑ n_OH­- = 2n _CH3COOC6H5 + n _CH3COOH = 0,4 (mol)

=> 4x = 0,4 <=> x = 0,1

=> n_KOH = 0,15 (mol); n_NaOH = 0,25 (mol)

BTKL: m_X + m_{hh kiềm} = m_muối + m_H2O

=> m­_muối = 0,1.136 + 0,2.60 + 1,5.0,1.56 + 2,5.0,1.40 – (0,1 + 0,2).18 = 38,6 (g)

\( \dfrac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{Este}}}} = 2\)

Mặt khác X đơn chức => X là este của phenol R – COO – C₆H₄ – R’

\(\underset{0,1}{\mathop{R\text{ }\text{ }COO\text{ }\text{ }{{C}_{6}}{{H}_{4}}\text{}R}}\,\xrightarrow{+NaOH:0,2mol}X\left\{ \begin{align}& RCOONa:0,1mol \\ & R'ONa:0,1mol \\ \end{align} \right.\text{  }\)

=> 0,1.(R + 67) + 0,1.(R’ + 76 + 39) = 19,8

<=> R + 67 + R’ + 115 = 198

<=> R + R’ = 16

HCOO – C₆H₅- CH₃ (m, o, p)

CH₃COO – C₆H₅

$X\xrightarrow{{ + NaOH}}Y\left\{ \begin{gathered}muoi \hfill \\NaOH\,du \hfill \\\end{gathered}\right.\xrightarrow{{ + {H_2}S{O_4}}}\left\{ \begin{gathered}muoi \hfill \\ {Na_2}S{O_4} \hfill\\\end{gathered}  \right.$

$\begin{gathered}{n_{NaOH}} = 0,8mol \hfill \\{n_{{H_2}S{O_4}(trung\,\,hoa)}} = 0,1mol \hfill \\\end{gathered} $

$\begin{array}{l}{n_x} = \frac{{27,6}}{{138}} = 0,2mol\\ =  > {n_{NaOH(p/u\,\,voi\,\,X)}} = 0,8 - 0,1.2 = 0,6mol\end{array}$

$NX:{n_{NaOH}} = 3{n_X} =  > CTCT\,\,X:HCOO - {C_6}{H_4} - OH$

$HCOO - {C_6}{H_4} - OH\xrightarrow{{ + NaOH}}Y\left\{ \begin{gathered}HCOONa \hfill \\{C_6}{H_4}{(ONa)_2} \hfill \\NaOH\,du \hfill \\\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + {H_2}S{O_4}}}\left\{\begin{gathered}HCOONa \hfill \\{C_6}{H_4}{(ONa)_2} \hfill \\N{a_2}S{O_4} \hfill \\\end{gathered}  \right.$

$C.ran\left\{ \begin{array}{l}N{a_2}S{O_4}:0,1mol\\HCOONa:0,2mol\\{C_6}{H_4}{(ONa)_2}:0,2mol\end{array} \right\} =  > m = 58,6gam$

\(\begin{array}{l}{\rm{Es}}te:{C_x}{H_y}{O_z}\\{n_{{O_2}}} = \dfrac{{2,52}}{{22,4}} = 0,1125mol\\{m_{{O_2}}} = 0,1125.32 = 3,6gam\end{array}\)

\(\left\{ \begin{gathered}\underrightarrow {BTKL}{m_x} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\hfill \\\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{{H_2}O}}}} = \dfrac{a}{b} = \frac{2}{1} \hfill \\ \end{gathered}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}1,7 + 3,6 = 44a + 18b \hfill \\a - 2b = 0 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}= 0,1mol \hfill \\b = 0,05mol \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

\(\begin{array}{l}{n_{{C_{este}}}} = {n_{C{O_2}}} = 0,1mol\\{n_{{H_{este}}}} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,1mol\\{n_{O(este)}} = \dfrac{{{m_{este}} - {m_C} - {m_H}}}{{16}} = \dfrac{{1,7 - 0,1.12 - 0,1.1}}{{16}} = 0,025mol\\ \to x:y:z = 0,1:0,1:0,025 = 4:4:1\\ \to CTeste:{({C_4}{H_4}O)_n}\\Do{M_X} < 140 \to n = 2 \to X:{C_8}{H_8}{O_2}\end{array}\)

\( {\rm{ }}\dfrac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{este}}}} = {\rm{ }}2:1\) => X là este của phenol

X không có chức ete, không phản ứng với Na trong điều kiện bình thường và không khử được AgNO₃, trong amoniac ngay cả khi đun nóng => X có CTCT là: CH₃COOC₆H₅

$  0,3mol:\,hh\,{\text{es}}te\,X\xrightarrow{{ +NaOH}}Y\xrightarrow{{{t^0}}}hh\,muoi\,Z\xrightarrow{{{t^0}}}\left\{ \begin{gathered}55gC{O_2} \hfill \\  26,5gN{a_2}C{O_3} \hfill \\  m\,g\,{H_2}O \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

$  {n_{N{a_2}C{O_3}}} = {\text{ }}0,25{\text{ }} =  > {n_{NaOH}} = 0,5mol$

=> X gồm este của ancol (a mol) và este của phenol (b mol)

$\left\{ \begin{gathered}  {n_X} = a + b = 0,3 \hfill \\  {n_{NaOH}} = a + 2b = 0,5 \hfill \\ \end{gathered}  \right.=  > \left\{ \begin{gathered}  a = 0,1 \hfill \\  b = 0,2 \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

=> n_RCOONa = 0,3 mol ; n_R’-C6H5ONa = 0,2 mol

- Gọi số C trong muối axit và muối phenol lần lượt là u và v (v ≥ 6)

Bảo toàn C : 0,3u + 0,2v = 0,25 + 1,25

=> 3u + 2v = 15

Chỉ có v = 6 và u = 1 thỏa mãn

=> HCOONa (0,3 mol) và C₆H₅ONa (0,2 mol)

- Bảo toàn H : ${n_{{H_2}O}} = \frac{1}{2}{n_{H(Z)}} = {\text{ }}0,65{\text{ }}mol$

=> m = 11,7g

- Nhận thấy: n_X = 0,3 < n_NaOH = 0,4 Þ trong X có chứa 1 este của phenol (A) và este còn lại là (B)

Với \(\left\{ \begin{array}{l}(A):\;RCOO{C_6}{H_4}R'\\(B):{R_1}COOCH = CH{R_2}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_A} + {n_B} = 0,3\\2{n_A} + {n_B} = 0,4\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_A} = 0,1\\{n_B} = 0,2\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{n_{{H_2}O}} = {n_A} = 0,1\\{n_Y} = {n_B} = 0,2\end{array} \right.\)

- Khi đốt cháy chất Y no, đơn chức, mạch hở (R₂CH₂CHO: 0,2 mol) luôn thu được

- Khi đốt cháy chất Y no, đơn chức, mạch hở (R₂CH₂CHO: 0,2 mol) luôn thu được

$44{n_{C{O_2}}} + 18{n_{{H_2}O}} = 24,8 \to {n_{C{O_2}}} = 0,4\;mol$ 

mà ${C_Y} = \dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{{0,2}} = 2$ 

=> Y là CH₃CHO

$\xrightarrow{{BTKL}}{m_X} = $m_muối + m_Y + ${m_{{H_2}O}}$– m_NaOH = $\boxed{32,2\;(g)}$

Cho 1 mol chất X (C₇H_yO₃, chứa vòng benzen) tác dụng hết với NaOH dư, thu được 1 mol chất Y, 1 mol chất Z và 2 mol H₂O (trong đó M_Y < M_Z; có 3 mol NaOH tham gia phản ứng)

=> X có chứa 2 chức COO gắn trực tiếp với vòng benzen và 1 chức phenol.

CTCT thỏa mãn của X:

=> Y là HCOONa

Z là C₆H₄(ONa)₂ => T là C₆H₄(OH)₂

A đúng vì HCOONa có chứa cấu trúc -CH=O nên vừa làm mất màu Br₂ và có phản ứng tráng bạc

B sai vì HCOONa không phản ứng được với NaOH (xt CaO)

C đúng vì X và T đều có chứa 6 nguyên tử H

D đúng

n_HCOOCH=CH2 = 3,96 :72 = 0,055 (mol)

HCOOCH=CH₂ + H₂O \(\buildrel {{H_2}S{O_4}} \over\longrightarrow \) HCOOH + CH₃CH=O

HCOOH → 2Ag

CH₃CHO → 2Ag

=> n_Ag = 2n_HCOOH + 2n_CH3CH=O = 2.0,055 + 2.0,055 = 0,22 (mol)

=> m_Ag = 0,22.108 = 23,76 (g)