Thực hiện phản ứng este hóa giữa một axit hữu cơ đơn chức, mạch hở và một rượu no đơn

Thực hiện phản ứng este hóa giữa một axit hữu cơ đơn chức, mạch hở và một rượu no đơn chức, mạch hở. Sau phản ứng tách lấy hỗn hợp X gồm este, axit và rượu. Cho 19,48 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 160 ml dung dịch NaOH 1M thì thu được 10,12 gam rượu và m gam muối. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 19,48 gam hỗn hợp X thu được 20,608 lít khí CO₂ (đktc) và 15,48 gam H₂O. Hóa hơi hoàn toàn lượng rượu trên thì thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 3,52 gam CH₄ đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng

Tính m và hiệu suất phản ứng este hóa

Xem lời giải

Câu hỏi:386259

Phương pháp giải

Đặt CTTQ của axit là RCOOH và ancol là R₁OH => RCOOH + R₁OH \(\overset {{H_2}S{O_4}{\text{d}}} \leftrightarrows \)RCOOR₁ + H₂O => este là RCOOR₁ Và n_axit = x mol; n_ancol= y mol và n_este = z mol X + O₂ BTKL có m_O2 = m_CO2 + m_H2O – m_X => n_O2 Bảo toàn O có n_O(A) + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O=> n_O(A) (1) X + NaOH thì RCOOR₁ + NaOH → RCOONa + R₁OH RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O => n_CH4 = n_R1OH => M_R1OH => R₁ = 29 (C₂H₅) n_NaOH = x + z (mol (2) Từ (1)(2) có y = 0,1 mol => z => x Bảo toàn khối lượng có m_muối = m_X + m_NaOH – m_ancol – m_H2O Xét lại phản ứng este rồi tính chất nào dư, hết

Giải chi tiết

Đặt CTTQ của axit là RCOOH và ancol là R₁OH => RCOOH + R₁OH \(\overset {{H_2}S{O_4}{\text{d}}} \leftrightarrows \)RCOOR₁ + H₂O

=> este là RCOOR₁

Và n_axit = x mol; n_ancol= y mol và n_este = z mol

X + O₂ thì :n_CO2 = 0,92 mol và n_H2O = 0,86 mol

BTKL có m_O2 = m_CO2 + m_H2O – m_X = 0,92.44 + 0,86.18 – 19,48 = 36,48 g => n_O2 = 1,14 mol

Bảo toàn O có n_O(A) + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O=> n_O(A) = 2.0,92 + 0,86 – 2.1,14 = 0,42 mol = 2x + y + 2z (1)

X + NaOH thì ; n_NaOH = 0,16 mol

RCOOR₁ + NaOH → RCOONa + R₁OH

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

=> n_CH4 = 0,22 mol = n_R1OH => M_R1OH = 10,12 : 0,22 = 46 => R₁ = 29 (C₂H₅)

n_NaOH = 0,16 = x + z (mol (2)

Từ (1)(2) có y = 0,1 mol

Lại có n_{R1OH thu được} = y + z = 0,22 mol => z = 0,22 – 0,1 = 0,12 mol => x = 0,16 – z = 0,04 mol

=> n_{H2O tạo ra} = n_axit = x = 0,04 mol

Bảo toàn khối lượng có m_muối = m_X + m_NaOH – m_ancol – m_H2O = 19,48 + 0,16.40 – 10,12 – 0,04.18 = 15,04 gam

Xét phản ứng tạo este ban đầu có n_{axit ( ban đầu)} = x + z = 0,16 mol

n_{ancol ban đầu} = y + z = 0,22 mol

=> phản ứng este hóa có dư ancol => tính theo axit

=> H = \(\frac{z}{{x + z}}.100\% = \frac{{0,12}}{{0,16}}.100\% = 75\% \)

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Xác định công thức phân tử của rượu, axit và este. Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất trong X.

Xem lời giải

Câu hỏi:386260

Phương pháp giải

Đặt CTPT của axit là C_xH_yCOOH => este C_xH_yCOOC₂H₅ X có C_xH_yCOOH : 0,04 mol; este C_xH_yCOOC₂H₅ : 0,12 mol; C₂H₅OH : 0,1 mol Bảo toàn C có n_CO2 = n_C(X) => x Bảo toàn H có 2n_H2O = n_H(X)=> y => axit, este

Giải chi tiết

Đặt CTPT của axit là C_xH_yCOOH => este C_xH_yCOOC₂H₅

X có C_xH_yCOOH : 0,04 mol; este C_xH_yCOOC₂H₅ : 0,12 mol; C₂H₅OH : 0,1 mol

Bảo toàn C có n_CO2 = n_C(X) => 0,92 = 0,04(x + 1) + 0,12.(x + 3) + 0,1.2 => x = 2

Bảo toàn H có 2n_H2O = n_H(X)=> 2.0,86 = 0,04(y + 1) + 0,12.(y + 5) + 0,1.6 => y = 3

=> axit là C₂H₃COOH và este là C₂H₃COOC₂H₅

=> CTPT của axit, ancol, este lần lượt là C₃H₄O₂; C₂H₆O; C₅H₈O₂

Thành phần % của từng chất trong X là :

\(\begin{gathered}\% {C_3}{H_4}{O_2} = \frac{{0,04.72}}{{19,48}}.100\% = 14,79\% \hfill \\\% {C_2}{H_6}O = \frac{{0,1.46}}{{19,48}}.100\% = 23,61\% \hfill \\\% {C_5}{H_8}{O_2} = \frac{{0,12.100}}{{19,48}}.100\% = 77\% \hfill \\\end{gathered} \)

Quảng cáo

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link