Bài tập thủy phân este đơn giản

n_NaOH = 0,525.1 = 0,525 (mol)

\(X + NaOH\xrightarrow{{}}\left\langle \begin{gathered}Y:2ancol\,don\,chuc,cung\,day\,dong\,dang\xrightarrow{{ + {O_2}}}\left\{ \begin{gathered}C{O_2}:0,3 \hfill \\{H_2}O:0,525 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \hfill \\muoi\,Z:42,9\,(g) \hfill \\\end{gathered}  \right.\)

Đốt cháy hoàn toàn Y ta thu được n_H2O > n_CO2 => 2 ancol trong Y no, đơn chức. mạch hở.

n _{2 ancol trong Y} = n_H2O - n_CO2 = 0,525 - 0,3 = 0,225 (mol)

BTKL ta có: m _{ancol Y} = m_C + m_H + m_O = 0,3.12 + 0,525.2 + 0,225.16 = 8,25 (g)

Ta thấy n_NaOH = 0,525 > n _{2 ancol trong Y} = 0,225 => Trong X có este tạo bởi phenol

n_NaOH pư với chức este của ancol = n _{2 ancol Y} = 0,225 (mol)

=> n_NaOH pư với chức este của phenol = 0,525 - 0,225 = 0,3 (mol)

Vi chức este chứa phenol phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1: 2 và tạo ra 1 H₂O

=> n_H2O = n_{NaOH pư với chức este của phenol} /2 = 0,3 : 2 = 0,15 (mol)

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_X + m_NaOH = m_muối + m _{ancol Y} + m_H2O

=> m_X + 0,525.40 = 42,9 + 8,25 + 0,15.18

=> m_X = 32,85 (g)

Este X có 1 liên kết pi => Este X no đơn chức, mạch hở

Bảo toàn nguyên tố M:

\(\begin{array}{l}
{n_{MOH}}{\rm{ }} = {\rm{ }}2{n_{{M_2}C{O_3}}}\\
= > \dfrac{{11,2}}{{M + 17}} = 2.\dfrac{{13,8}}{{2M + 60}} = > M = 39(K)
\end{array}\)

Vậy hidroxit là KOH (0,2 mol)

- n_Z = n_X = 0,15 => M_Z = 32 => Z là CH₃OH

- n_X = 0,15; n_KOH = 0,2 => chất rắn khan có chứa NaOH dư (0,2 – 0,15)mol

Chất rắn Y chứa RCOOK (hoặc C_nH_2n-1O₂K) (0,5 mol) và KOH dư (0,05 mol)

\(BT\,C:\,{n_{C{O_2}}} = {n_{C\,trong\,Y}} - {n_{N{a_2}C{O_3}}}\)

=> số mol C trong Y = 0,1+0,2=0,3

=> Số C trong muối là n = 2

=> Muối là CH₃COONa

Vậy X là CH₃COOCH₃

n_CH3COOC2H5 = 8,8:88 = 0,1 (mol)

PTHH: CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

                       0,1                         → 0,1 (mol)

=> m_CH3COONa = 0,1.82 = 8,2 (g)

Este X là: CH₃COOCH₃

CH₃COOCH₃ + NaOH → CH₃COONa (natri axetat)+ CH₃OH (metanol)

m_NaOH = 50.28% = 14 gam => n_NaOH = 0,35 mol

m_H2O = 50 – 14 = 36 gam => n_H2O = 2 mol

n_H2 = 1,1 mol

Ta thấy: n_H2 > 0,5n_H2O => H₂ được sinh ra do cả ancol

Vậy chất lỏng Z gồm:

ROH (x mol)

H₂O (2 mol)

H₂O + Na → NaOH + 0,5H₂

  2           →                  1

ROH + Na → RONa + 0,5H₂

0,2               ←             0,1

m_Z = 2.18 + 0,2.M _ancol = 42,4 => M _ancol = 32 => Ancol là CH₃OH

n _este = n _ancol = n _muối = n_{NaOH pư} = 0,2 mol => M _este = 17,2 : 0,2 = 86

=> CTCT este: CH₂=CH-COOCH₃ => Y gồm CH₂=CH-COONa (0,2 mol) và NaOH dư (0,15 mol)

       CH₂=CH-COONa + NaOH \(\xrightarrow{CaO,{{t}^{o}}}\) CH₂=CH₂ + Na₂CO₃

Bđ:             0,2                  0,15     

Pư:            0,15  ←            0,15 →                   0,15

=> m = m_C2H4 = 0,15.28 = 4,2 gam

Đặt công thức của este X là: C_nH_2n+1COOC_mH_2m+1

C_nH_2n+1COOC_mH_2m+1 + MOH → C_nH_2n+1COOM + C_mH_2m+1OH

0,1 → 0,1 (mol)

=> M_ancol = 4,6 : 0,1 = 46

=> 14m + 18 = 46

=> m = 2 => ancol: C₂H₅OH

Chất rắn Y: gồm C_nH_2n+1COOM: 0,1 (mol) và MOH dư: 0,08 (mol)

n_CO2 = 4,84 :22,4 = 0,11 (mol)

BTNT "M": n_M2CO3 = 1/2 n_MOH = 0,09 (mol)

BTNT "C" cho phản ứng đốt cháy Y có:

0,1. (n + 1) = 0,09 + 0,11

=> n = 1

=> CT este: CH₃COOC₂H₅: etyl axetat

Bảo toàn Na có 2n_Na2CO3 = n_NaOH = 0,06 mol

→ vì 0,05 mol X và Y tác dụng với 0,06 mol NaOH nên 1 trong 2 chất là este của phenol

→ giả sử X là este của phenol : x mol và Y : y mol nên x + y =0,05 và 2x + y =0,06

Nên x = 0,01 mol và y = 0,04 mol

Gọi số C của X là a, số C của Y là b thì 0,01a + 0,04 b = 0,12 + 0,03 = 0,15

 Vì X là este của phenol nên a ≥ 7 → thỏa mãn a = 7 và b = 2

→ X là HCOOC₆H₅ và Y là HCOOCH₃                                             

→ Z gồm HCOONa : 0,05 mol; C₆H₅ONa : 0,01 ; CH₃OH : 0,04

→ m = 4,56 (g)

HCOO-CH=CHCH₃ + NaOH → HCOONa + CH₃CH₂CHO

HCOO-CH₂CH=CH₂ + NaOH → HCOONa + CH₂=CHCH₂OH

CH₃COOCH=CH₂ + NaOH → CH₃COONa + CH₃CHO

CH₂=CH-COOCH₃ + NaOH → CH₂=CHCOONa + CH₃OH

Dễ thấy 2 este đều có CTPT là C₃H₆O₂.
\(n_{C_3H_6O_2}= 0,3(mol).\)

Do 2 este no, đơn chức

n_{NaOH min} = n_este = 0,3 mol
Vậy V_NaOH= 0,3 : 1= 0,3(lít)=300ml

$\begin{gathered}{n_{NaOH}} = 0,15.1,5 = 0,225mol \hfill \\{n_{NaOH}} = {n_{RCOO\overline R }} =  >{M_{RCOO\overline R }} = \dfrac{{14,55}}{{0,225}} = 64,67 \hfill \\=  > R + \overline R  = 64,67 - 44 = 20,67 \hfill \\T{H_1}:R = 1 =  > \overline R  = 19,66 =  > \left\{ \begin{gathered}- C{H_3} \hfill \\- {C_2}{H_5} \hfill \\ \end{gathered}  \right. =  > {\text{es}}te\left\{ \begin{gathered}HCOOC{H_3} \hfill \\HCOO{C_2}{H_5} \hfill \\ \end{gathered}  \right. \hfill \\T{H_2}:R = 15 =  > \overline R  = 5,67\,(loai) \hfill \\ \end{gathered} $

PTHH : CH₃OOCCH=CH₂ + NaOH → CH₂=CHCOONa  + CH₃OH

Etyl axetat và metyl propionat đều cùng có CTPT là C₄H₈O₂.
n_este =  = 0,2 mol.
n_NaOH = n_este = 0,2 mol.
V_NaOH=  \(\dfrac{{0,2}}{{0,5}}\)× 1000 = 400 ml.

PTHH: HCOOCH₃ + NaOH → HCOONa + CH₃OH

              CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Ta thấy \(n_{C_2H_4O_2}\)=\(\dfrac{{12}}{{60}}\) = n_NaOH = 0,2 mol

→ \(V = \dfrac{{0,2}}{1} = 0,2\) lít = 200 ml

PTHH :                 CH₃COOCH₃ + NaOH → CH₃COONa + CH₃OH

Trước phản ứng         0,07 mol         0,1 mol

Sau phản ứng                   0               0,03 mol        0,07 mol

=> m_rắn = m_CH3COONa  + m_NaOH = 0,07.82 + 0,03.40 = 6,94 g

Vì Y phản ứng với NaOH khi đun nóng theo tỷ lệ mol là 1:2 nên Y là este của phenol

\( \to \) Y có dạng RCOOC₆H₄R’

Vì Y không có phản ứng tráng bạc nên loại đồng phân HCOOC₆H₅CH=CH₂

\( \to \) Y: CH₂=CHCOOC₆H₅

N_NaOH > n_X mà X gồm 2 este đơn chức nên 1 este là este của phenol hoặc đồng phân của phenol

Gọi số mol của 2 este lần lượt là a và b

\( \to \) a + b = 0,15, a + 2b = 0,2

\( \to \)  a = 0,1 và b = 0,05

Gọi CT của Y là C_xH_yO với n_Y = a = 0,1 mol

\( \to {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = 0,1(44{\text{x}} + 9y) = 8\)

\( \to 44{\text{x}} + 9y = 80 \to x = 1;y = 4\)

Vì ta thu được 2 muối nên gốc axit của 2 este là như nhau

Gọi công thức của 2 este là RCOOCH₃ và RCOOC₆H₄R’

\( \to \) 2 muối lần lượt là RCOONa (0,15 mol) và R’C₆H₄ONa (0,05 mol)

\( \to (R + 67)0,15 + (R' + 115)0,05 = 16,7 \to 3{\text{R}} + R' = 18\)

\( \to R = 1;R' = 15\)

Vậy 2 este là HCOOCH₃ và HCOOC₆H₄CH₃

Vì Y phản ứng với NaOH khi đun nóng theo tỷ lệ mol là 1:2 nên Y là este của phenol

→Y có dạng RCOOC₆H₄R’

Vì Y không có phản ứng tráng bạc nên loại đồng phân HCOOC₆H₅CH=CH₂

→Y: CH₂=CHCOOC₆H₅

Bảo toàn nguyên tố Natri: \({n_{NaOH}} = 2{n_{N{a_2}C{O_3}}} = 1\,\,mol \to \dfrac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{N{a_2}C{O_3}}}}} = 1,67\)

\( \to \) X chứa este của phenol.

Đặt số mol este của ancol là x mol, số mol este của phenol là y mol

\(\to {n_X} = x + y = 0,6\,\,mol\)

Mà \({n_{NaOH}} = x + 2y = 1\)

\( \to x = 0,2\,\,mol;y = 0,4\,\,mol\)

Do Z chỉ chứa 2 muối \( \to \) Z gồm muối của axit cacboxylic và muối của phenol

Đặt số C của muối của axit và phenol lần lượt là a và b (a ≥ 1; b ≥ 6)

\( \to 0,6{\text{a}} + 0,4b = 2,5 + 0,5\)

\( \to a = 1;b = 6\)

Z gồm 0,6 mol HCOONa và 0,4 mol C₆H₅ONa

\( \to m = \dfrac{{0,6 + 0,4.5}}{2}.18 = 23,4\,\,gam\)

Hỗn hợp M gồm RCOOH, R’OH (n_RCOOH = 2n_R’OH) và RCOOR’.

Hỗn hợp M + 0,2 mol NaOH $ \to $ 16,4 gam muối + 8,05 gam ancol

Đặt n_RCOOH = 2x mol; n_R’OH = x mol; n_RCOOR’ = y mol

n_NaOH = 2x + y = 0,2 mol $ \to {M_{RCOON{\text{a}}}} = \dfrac{{16,4}}{{0,2}} = 82 \to C{H_3}COOH$

n_{R’OH sau phản ứng} = 0,2 – 2x + x = 0,2 – x = $\dfrac{{8,05}}{{{M_{R'}} + 17}}$

$ \to 0,2 - x < 0,2 \to {M_{R'}} + 17 > 40,25 \to {M_{R'}} > 23,25$

Vậy R’ là C₂H₅-

Đốt cháy hoàn toàn X thu được CO₂ và H₂O có số mol bằng nhau

$ \to $ X là este no, đơn chức, mạch hở.

Sản phẩm thủy phân Y có khả năng tham gia phản ứng tráng gương $ \to $ Y là HCOOH

Mà Z có số nguyên tử cacbon bằng số nguyên tử cacbon trong Y $ \to $ Z là CH₃OH

$ \to $ X là HCOOCH₃

(1) Đúng

(2) Đúng.

(3) Sai, CH₃OH tách nước chỉ thu được ete

(4) Đúng

(5) Sai