SBT Hoá học 12 Bài 1: Este | Giải SBT Hoá học lớp 12

94 lượt xem

Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Hoá học lớp 12 Bài 1: Este chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hoá học 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Hóa học 12 Bài 1: Este

Giải SBT Hoá học 12 Bài 1: Este

Bài 1.1 trang 3 SBT Hoá học 12: Ứng với công thức phân tử (CTPT) C₄H₈O₂ có bao nhiêu este đồng phân của nhau ?

A. 2. B. 3. C.4. D. 5

Phương pháp giải:

Bước 1: Tính k (tổng số liên kết π và vòng trong phân tử), tìm số liên kết π trong gốc hiđrocacbon.

Bước 2: Viết các đồng phân của este fomat HCOOR’ (R’ mạch không nhánh, có nhánh).

Bước 3: Thực hiện chuyển lần lượt 1 cacbon từ gốc R’ sang gốc R cho đến khi R’ chỉ còn H thì dừng lại.

Lời giải:

Bước 1: $k = \frac{2.4 + 2 - 8}{2} = 1$

Vì este đơn chức có một liên kết $π$ trong nhóm COO nên gốc R và R' đều là gốc hiđrocacbon no.

Bước 2:Các đồng phân của este fomat HCOOR'

1. HCOOCH₂CH₂CH₃

2. HCOOCH(CH₃)₂

Bước 3: Chuyển lần lượt 1C từ gốc R' sang gốc R

3. CH₃COOC₂H₅

4. C₂H₅COOCH₃

Ta thấy ở đồng phân thứ 4, R' chỉ còn 1C nên đã là đồng phân cuối cùng.

Vậy CTPT C₄H₈O₂có 4 đồng phân este

$\to$ Chọn C.

Bài 1.2 trang 3 SBT Hoá học 12: Cho các chất có công thức cấu tạo sau đây :

(1) CH₃CH₂COOCH₃; (2) CH₃OOCCH₃ ; (3) HCOOC₂H₅ ; (4)CH₃COOH;

(5) SBT Hoá học 12 Bài 1: Este | Giải SBT Hoá học lớp 12 (ảnh 1) ; (6) HOOCCH₂CH₂OH ;

(7) CH₃OOC-COOC₂H₅

Những chất thuộc loại este là

A. (1),(2), (3), (4), (5), (6).

B. (1), (2), (3), (5), (7).

C. (1), (2), (4), (6), (7).

D.(1), (2), (3), (6), (7).

Phương pháp giải:

Dựa vào định nghĩa về este: Khi ta thay thể nhóm (-OH) trong phân tử axit bằng gốc (-OR') thì thu được este.

Chú ý: Cách viết khác của este

R - COO - R' hoặc R' - OOC - R hoặc R' - OCO - R (R'≠ H)

Lời giải:

Các chất (1), (2), (3), (5), (7) thuộc loại este.

$\to$ Chọn B.

Bài 1.3 trang 3 SBT Hoá học 12: Hợp chất X đơn chức có công thức đơn giản nhất là CH₂O. X tác dụng được với dung dịch NaOH nhưng không tác dụng được với natri. Công thức cấu tạo của X là

A. CH₃COOH. B. CH₃COOCH₃.

C. HCOOCH₃ D. OHCCH₂OH.

Phương pháp giải:

X tác dụng được với dung dịch NaOH nhưng không tác dụng được với Na $\to$ X là este.

Lời giải:

X tác dụng được với dung dịch NaOH nhưng không tác dụng với Na $\to$ X là este.

Dựa vào đáp án $\to$ X có 2 nguyên tử O trong phân tử $\to$ CTPT của X là C₂H₄O₂ $\to$ CTCT của X là HCOOCH₃

$\to$ Chọn C.

Bài 1.4 trang 3 SBT Hoá học 12: Hợp chất X có công thức cấu tạo: CH₃OOCCH₂CH₃. Tên gọi của X là

A. etyl axetat. B. metyl propionat

C_.. metyl axetat. D. propyl axetat.

Phương pháp giải:

Danh pháp của este RCOOR' = tên gốc hiđrocacbon R' + tên gốc axit ("ic" $\to$ "at").

Lời giải:

CH₃OOCCH₂CH₃= CH₃CH₂COOCH₃

Gốc -CH₃: metyl

Axit CH₃CH₂COOH : axit propionic

Vậy este CH₃CH₂COOCH₃có tên là metyl propionat.

$\to$ Chọn B.

Bài 1.5 trang 4 SBT Hoá học 12: Thuỷ phân este E có công thức phân tử C₄H₈O₂ (có mặt H₂SO₄ loãng) thu được 2 sản phẩm hữu cơ X và Y. Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y bằng một phản ứng duy nhất. Tên gọi của E là

A. metyl propionat. B. propyl fomat.

C. ancol etylic. D. etylaxetat.

Phương pháp giải:

Dựa vào đáp án để chọn đáp án đúng

Lời giải:

Đáp án A: $C_{2} H_{5} C O O C H_{3} + H_{2} O \overset{H_{2} S O_{4}}{\to} C_{2} H_{5} C O O H + C H_{3} O H$

Sản phẩm thủy phân không thể điều chế trực tiếp ra chất còn lại.

Đáp án B: $H C O O C_{3} H_{7} + H_{2} O \overset{H_{2} S O_{4}}{\to} H C O O H + C_{3} H_{7} O H$

Sản phẩm thủy phân không thể điều chế trực tiếp ra chất còn lại.

Đáp án C: ancol etylic không bị thủy phân

Đáp án D: $C H_{3} C O O C_{2} H_{5} + H_{2} O \overset{H_{2} S O_{4}}{\to} C H_{3} C O O H + C_{2} H_{5} O H$

$C_{2} H_{5} O H + O_{2} \overset{x t, t^{o}}{\to} C H_{3} C O O H + H_{2} O$

$\to$ Chọn D.

Bài 1.6 trang 4 SBT Hoá học 12: Thuỷ phân hoàn toàn 3,7 gam este X có công thức phân tử C₃H₆0₂ trong 100 g dung dịch NaOH 4%, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 5,4 g chất rắn. Công thức cấu tạo của X là

A. HCOOC₂H₅ B. HCOOC₃H₇

C. CH₃COOCH₃ D. CH₃COOC₂H₅

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng tìm khối lượng ancol.

Vì X là este đơn chức nên n_ancol = n_X $\to$ M_ancol

$\to$ este X.

Lời giải:

$n_{X} = \frac{3, 7}{74} = 0, 05 m o l$

$m_{N a O H} = \frac{100.4}{100} = 4 g a m$

Bảo toàn khối lượng: m_X+ m_NaOH = m_rắn + m_ancol

$\to$ 3,7 + 4 = 5,4 + m_ancol

$\to$ m_ancol= 2,3 gam

Vì X là este đơn chức nên n_ancol = n_X = 0,05 mol

$\to$ $M_{a n c o l} = \frac{2, 3}{0, 05} = 46 \to A n c o l : C_{2} H_{5} O H$

$\to Este:HCOO C_{2} H_{5}$

$\to$ Chọn A.

Bài 1.7 trang 4 SBT Hoá học 12: Thuỷ phân hoàn toàn hỗn hợp gồm hai este đơn chức X. Y là đồng phân cấu tạo của nhau cần 100 ml dung dịch NaOH 1M. Thu được 7.85 g hỗn hợp hai muối của hai axit là đồng đẳng kế tiếp và 4.95g 2 hai ancol bậc I. Công thức cấu tạo và phần trăm khối lượng của hai este là :

A. HCOOCH₂CH₂CH₃, 75% ; CH₃COOC₂H5, 25%.

B. HCOOC₂H₅, 45% ; CH3COOCH3, 55%.

C. HCOOC₂H₅, 55% ; CH3COOCH3, 45%.

D. HCOOCH₂CH₂CH₃, 25% ; CH₃COOC₂H₅, 75%.

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng để tìm khối lượng hỗn hợp este

vì este là đơn chức nên n_este = n_NaOH

$\to$ CTPT của X và Y $\to$ CTCT của X, Y.

Đặt số mol của X và Y lần lượt là x, y mol.

Lời giải:

n_NaOH= 0,1.1 = 0,1 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_{hh este}= m_muối + m_rượu – m_NaOH= 7,85 + 4,95 – 0,1.40 = 8,8 g

Theo đề bài hỗn hợp este là đơn chức → nNaOH = n_{hh este} = 0,1 mol

→ M_este = 88 g/mol.

Dựa vào đáp án, hh este là hh este no, đơn chức→Công thức phân tử của 2 este là C₄H₈O₂ → Loại đáp án B, C

→ hh este gồm HCOOC₃H₇ (x mol) và CH₃COOC₂H₅ (y mol).

Từ phản ứng thuỷ phân và khối lượng sản phẩm muối ta có hệ pt

$n_{H C O O C_{3} H_{7}} + n_{C H_{3} C O O C_{2} H_{5}}$ = x + y = 0,1

$m_{H C O O N a} + m_{C H_{3} C O O N a}$ = 67x + 82y = 7,85

→ x = 0,025 mol; y = 0,075 mol

→ % $m_{H C O O C_{3} H_{7}}$ = 25% ; % $m_{C H_{3} C O O C_{2} H_{5}}$ = 75%

→ Chọn D.

Bài 1.8 trang 4 SBT Hoá học 12: Este X có công thức đơn giản nhất là C₂H₄O. Đun sôi 4,4 g X với 200 g dung dịch NaOH 3% đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Từ dung dịch sau phản ứng thu được 8,1 g chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là

A.CH₃CH₂COOCH₃. B. CH₃COOCH₂CH₃

C. HCOOCH₂CH₂CH₃. D. HCOOCH(CH₃)₂.

Phương pháp giải:

Từ đáp án suy ra CTPT của X → số mol của X

vì n_X< n_NaOH→ chất rắn gồm muối và NaOH dư → khối lượng của muối

mà n_X= n_muối→ CT của muối

→ este

Lời giải:

$n_{N a O H} = \frac{200.3}{100.40} = 0, 15 m o l$

Từ đáp án → Công thức phân tử của X là C₄H₈O₂.

→ n_X = 0,05 mol. Đặt CTHH của X dạng RCOOR’

PT: RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

n_X = n_{NaOH (pư)} = 0,05 mol

→ m_NaOH(dư) = 0,1 mol

→ Chất rắn thu được gồm RCOONa 0,05 mol và NaOH dư 0,1 mol

m_RCOONa = m_{chất rắn} – m_NaOH(dư)= 4,1 g → M_RCOONa= 82 → M_R = 15

→ CTCT của X là CH₃COOC₂H₅

→ Chọn B.

Bài 1.9 trang 4 SBT Hoá học 12: Đồng phân nào trong số các đồng phân mạch hở có công thức phân tử C₂H₄O₂ tác dụng được với

a) Dung dịch natri hiđroxit ?

b) Natri kim loại ?

c) Ancol etylic ?

d) Dung dịch AgNO₃/NH₃ sinh ra Ag ?

Viết các phương trình hoá học minh hoạ.

Phương pháp giải:

Viết các đồng phân cấu tạo của CTPT C₂H₄O₂

Dựa vào tính chất hóa học của các chất tương ứng.

Lời giải:

Ứng với công thức phân tử C₂H₄O₂ có các công thức cấu tạo mạch hở sau: CH₃COOH (A); HCOOCH₃ (B); HOCH₂CHO (C).

SBT Hoá học 12 Bài 1: Este | Giải SBT Hoá học lớp 12 (ảnh 4)

Có thể lập bảng :

SBT Hoá học 12 Bài 1: Este | Giải SBT Hoá học lớp 12 (ảnh 3)

Bài 1.10 trang 5 SBT Hoá học 12: Este đơn chức X có phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, O lần lượt là 48,65% ; 8,11% và 43,24%

a) Tìm công thức phân tử, viết các công thức cấu tạo có thể có và gọi tên X.

b) Đun nóng 3,7 g X với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Từ dung dịch sau phản ứng, thu được 4,1 g muối rắn khan. Xác định công thức cấu tạo của X.

Phương pháp giải:

a. Từ phần trăm khối lượng các nguyên tố, ta xác định được công thức đơn giản nhất của X là C₃H₆O₂ → Công thức phân tử của X là C₃H₆O₂.

Viết các đồng phân ứng với CTPT đã tìm được, dựa vào lý thuyết về danh pháp của este và gọi tên các este tương ứng.

b. Gọi CT của X là RCOOR₁ (R₁ # H)

$\to$ Muối khan là RCOONa có số mol = số mol X

$\to$ CT của muối

$\to$ CT của este.

Lời giải:

a. Gọi CTPT của X là C_xH_yO_z

$\to x : y : z = \frac{48, 65}{12} : \frac{8, 11}{1} : \frac{43, 24}{16} = 3 : 6 : 2$

$\to$ Công thức đơn giản nhất của X là C₃H₆O₂

Vì X là este đơn chức → Công thức phân tử của X là C₃H₆O₂

Các công thức cấu tạo có thể có của X là :

HCOOC₂H₅ (etyl fomat) và CH₃COOCH₃ (metyl axetat).

b. Đặt công thức của X là RCOOR₁ (R₁ # H).

RCOOR₁ + NaOH → RCOONa + R₁OH

n_X= 0,05 mol

Muối khan là RCOONa có số mol = số mol X = 0,05 mol

=> M _RCOONa= $\frac{4, 1}{0, 05}$ = 82 (g/mol)

Từ đó suy ra muối là CH₃COONa.

Công thức cấu tạo của X là CH₃COOCH₃

Bài 1.11 trang 5 SBT Hoá học 12: Hai este X và Y là đồng phân cấu tạo của nhau. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 44.

a) Tìm công thức phân tử của X và Y.

b) Cho 4,4 g hồn hợp X và Y tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4,45 g chất rắn khan và hỗn hợp hai ancol là đồng đẳng kế tiếp. Xác định công thức cấu tạo của X, Y và gọi tên chúng.

Phương pháp giải:

a. Từ tỷ khối hơi của X so với hiđro, tìm được M_X

$\to$ CTPT của X, Y.

b. Vì X, Y đều đơn chức nên n_este= n_muối

$\to$ CT của 2 muối

$\to$ CTCT của X, Y.

Lời giải:

a) M_X = 44.2 = 88 (g/mol).

Vì nhóm COO trong phân tử este có khối lượng là 44, nên X và Y thuộc loại este đơn chức dạng RCOOR' hay C_xH_yO₂.

Ta có : 12x + y = 56 → x = 4;y = 8

Công thức phân tử của X và Y là C₄H₈O₂. X, Y thuộc loại este no, đơn chức, mạch hở.

b) Đặt công thức chung của 2 este là RCOOR ’. Phản ứng thủy phân trong dung dịch NaOH:

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Chất rắn khan là hỗn hợp muối của hai axit là đồng đẳng kế tiếp (vì hai ancol là đồng đẳng kế tiếp).

n_este= n_muối= $\frac{4, 4}{88}$ = 0,05 mol

M _RCOONa = $\frac{4, 45}{0, 05}$ = 89 (g\mol)

→ R = 22.

Hai muối tương ứng là CH₃COONa và C₂H₅COONa.

X là CH₃COOCH₂CH₃ (etyl axetat), Y là C₂H₅COOCH₃ (metyl propionat).

Bài 1.12 trang 5 SBT Hoá học 12: Este đơn chức X thu được từ phản ứng este hoá giữa ancol Y và axit hữu cơ Z (có xúc tác là axit H₂S0₄). Đốt cháy hoàn toàn 4,3 g X thu được 4,48 lít khí CO₂ (đktc) và 2,7 g nước. Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và tên gọi của X. Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế X từ axit và ancol tương ứng.

Phương pháp giải:

Từ sản phẩm cháy ta tìm được số mol C, H và O.

$\to$ CTĐGN của X

Mà X là este đơn chức CTPT của X.

Lời giải:

Từ sản phẩm cháy ta có :

$n_{C} = n_{C O_{2}} = 0, 2 m o l \to m_{C} = 0, 2.12 = 2, 4 g a m$

$n_{H} = 2 n_{H_{2} O} = 0, 3 m o l \to m_{H} = 0, 3.1 = 0, 3 g a m$

$m_{O} = m_{X} - m_{C} - m_{H} = 4, 3 - 2, 4 - 0, 3 = 1, 6 g a m \to n_{O} = 0, 1 m o l$

Đặt công thức phân tử của X là C_xH_yO_z. Ta có tỉ lệ :

x : y : z = 0,2 : 0,3 : 0,1 = 2 : 3 : 1.

$\to$ CTĐGN của X là C₂H₃O

Mà X là este đơn chức nên công thức phân tử của X là C₄H₆O₂.

Vì X được tạo ra từ phản ứng este hoá giữa ancol Y và axit hữu cơ Z nên có công thức cấu tạo :

HCOOCH₂CH=CH₂ (anlyl fomat) hoặc CH₂=CHCOOCH₃ (metyl acrylat).

$H C O O H + C H_{2} = C H - C H_{2} O H \to H C O O C H_{2} - C H = C H_{2} + H_{2} O$

$C H_{2} = C H - C O O H + C H_{3} O H \to C H_{2} = C H - C O O C H_{3} + H_{2} O$

Bài 1.13 trang 5 SBT Hoá học 12: Hỗn hợp X gồm axit axetic và ancol etylic. Chia X thành ba phần bằng nhau. Cho phần một tác dụng với natri dư thấy có 3,36 lít khí H₂ thoát ra (đktc). Phần hai phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M.

Thêm vào phần ba một lượng H₂SO₄ làm xúc tác rồi thực hiện phản ứng este hoá, hiệu suất đạt 60%.

a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

b) Tính khối lượng của hỗn hợp X đã dùng và khối lượng este thu được.

Phương pháp giải:

Phần 1: n_ancol + n_axit = $2. n_{H_{2}}$

Phần 2: n_axit = n_NaOH

$\to$ n_axit $\to$ n_ancol

Phần ba: Vì n_ancol< n_axit $\to$ hiệu suất tính theo số mol của ancol

$\to$ n_este $\to$ m_este

Lời giải:

a) PTHH

$\begin{aligned} C H_{3} C O O H + N a \to C H_{3} C O O N a + \frac{1}{2} H_{2} \\ C_{2} H_{5} O H + N a \to C_{2} H_{5} O N a + \frac{1}{2} H_{2} \\ C H_{3} C O O H + N a O H \to C H_{3} C O O N a + H_{2} O \\ C H_{3} C O O H + C_{2} H_{5} O H \overset{H_{2} S O_{4} (d), t^{0}}{⟶} C H_{3} C O O C_{2} H_{5} + H_{2} O \end{aligned}$

$n_{H_{2}} = \frac{3, 36}{22, 4} = 0, 15 m o l$

n_NaOH = 0,2.1 = 0,2 mol

Phần 1: n_ancol + n_axit = $2. n_{H_{2}}$

$\to$ n_ancol + n_axit = 2.0,15

Phần 2: n_axit = n_NaOH

$\to$ n_axit = 0,2 mol

$\to$ n_ancol = 2.0,15 – 0,2 = 0,1 mol

$\to$ m_X = 3.(0,2.60 + 0,1.46) = 49,8 gam.

Phần ba: Vì n_ancol< n_axit $\to$ hiệu suất tính theo số mol của ancol

$\to n_{e s t e} = \frac{0, 1.60}{100} = 0, 06 m o l$

$\to m_{e s t e} = m_{C H_{3} C O O C_{2} H_{5}} = 0, 06.88 = 5, 28 g a m$

Giải SGK, SBT, Chuyên đề Hóa Học Lớp 12