50 bài tập về thủy phân este đơn chức, mạch hở (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Các dạng bài toán thủy phân este đơn chức, mạch hở và cách giải – Hoá học lớp 12

A. Lý thuyết và phương pháp giải

1. Phản ứng thủy phân este đơn chức, mạch hở

- Este của ancol

Thủy phân trong môi trường axit

RCOOR' + H₂O $\stackrel{{\mathrm{H}}^{+},\mathrm{t}°}{\rightleftharpoons }$RCOOH + R'OH

Thủy phân trong môi trường kiềm (hay gặp NaOH).

RCOOR' + NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ RCOONa + R'OH

- Este có C mang nối đôi liên kết trực tiếp với nguyên tử O của nhóm COO

Este này khi phản ứng thủy phân tạo ra hợp chất có nhóm –OH liên kết trên mạch cacbon mang nối đôi, không bền chuyển vị tạo ra anđehit hoặc xeton.

+ RCOOCH=CH–R' + NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$RCOONa + R'CH₂CHO (anđehit)

Ví dụ: CH₃COOCH=H₂ + NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$CH₃COONa + CH₃CHO

+ RCOOC(R’)=CH–R’’ + NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ RCOONa + R’COCH₂R’’ (xeton; R’ khác H)

Ví dụ: CH₃COOC(CH₃) = CH₂ + NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ CH₃COONa + CH₃COCH₃

- Este của phenol

Do phenol sinh ra sẽ phản ứng với kiềm (hay gặp NaOH) Phản ứng thủy phân este của phenol trong môi trường kiềm tạo 2 muối.

Tổng quát:

RCOOC₆H₄–R' + 2NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ RCOONa + R'C₆H₄COONa + H₂O

Ví dụ: C₂H₅COOC₆H₅ + 2NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ C₂H₅COONa + C₆H₅O + H₂O

2. Một số định luật và công thức để giải toán

+ Định luật bảo toàn khối lượng: m_este + m_NaOH = m_{muối rắn} + m_{${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$}

+ Định luật bảo toàn nguyên tố.

+ Cô cạn dung dịch sau phản ứng được chất rắn khan, chú ý đến lượng NaOH còn dư hay không.

m_{rắn khan} = m_muối + m_{NaOH (nếu có)}

+ Hỗn hợp este đơn chức có $1<\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{este}}}<2\Rightarrow$Có một este của phenol.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Xà phòng hóa hoàn toàn 3,7 gam HCOOC₂H₅ bằng một lượng dung dịch NaOH vừa đủ. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 4,8

B. 5,2

C. 3,2

D. 3,4

Hướng dẫn giải:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCOOC}}_2{\mathrm{H}}_5}=\frac{3,7}{74}=0,05\mathrm{mol}$

Phương trình phản ứng:

HCOOC₂H₅ + NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ HCOONa + C₂H₅OH

$\to {\mathrm{n}}_{\mathrm{HCOONa}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCOOC}}_2{\mathrm{H}}_5}=0,05\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{m}}_{\mathrm{HCOONa}}=0,05.68=3,4\mathrm{g}$

Chọn D

Ví dụ 2: Xà phòng hóa hoàn toàn 8,8 gam CH₃COOC₂H₅ trong 150 ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 14,80

B. 10,20

C. 12,30

D. 8,20

Hướng dẫn giải:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5}=\frac{8,8}{88}=0,1\mathrm{mol}$

n_NaOH = 0,15 mol > ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5}$

Phương trình phản ứng:

CH₃COOC₂H₅ + NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ CH₃COONa + C₂H₅OH

0,1 mol $\to$ 0,1 mol $\to$ 0,1 mol $\to$ 0,1mol

Chất rắn sau phản ứng gồm: CH₃COONa 0,1 mol

và NaOH dư 0,15 – 0,1 = 0,05 mol

m = 82.0,1 + 40.0,05 = 10,20 gam

Chọn B

Ví dụ 3: Cho 13,6 gam phenyl axetat tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1,5M đun nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X. Cô cạn X thu được a gam chất rắn khan. Giá trị của a là:

A. 12,2 gam

B. 16,2 gam

C. 19,8 gam

D. 23,8 gam

Hướng dẫn giải:

${\text{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_6{\mathrm{H}}_5}=0,1\mathrm{\hspace{0.17em}}\mathrm{mol}$;

n_NaOH = 0,3 mol

Phương trình phản ứng:

CH₃COOC₆H₅ + 2NaOH $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ CH₃COONa + C₆H₅ONa + H₂O

0,1mol $\to$ 0,2 mol $\to$ 0,1 mol $\to$ 0,1 mol

Chất rắn khan gồm:

CH₃COONa 0,1 mol

C₆H₅ONa 0,1 mol

NaOH dư 0,3 – 0,2 = 0,1 mol

$\to$m = 82.0,1 + 116.0,1 + 40.0,1 = 23,8 gam.

Chọn D

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Xà phòng hóa hoàn toàn 17,6 gam CH₃COOC₂H₅ trong dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 19,2

B. 9,6

C. 8,2

D. 16,4

Câu 2: Đun nóng 17,6 gam este CH₃COOCH₂CH₃ với KOH dư. Khối lượng muối sinh ra là (cho K=39)

A. 21,6 g.

B. 13,6 g.

C. 19,6 g.

D. 16,4 g.

Câu 3: Este X có tỉ khối hơi so với He bằng 21,5. Cho 17,2 gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch chứa 16,4 gam muối. Công thức của X là

A. HCOOC₃H₅

B. CH₃COOC₂H₅

C. C₂H₃COOCH₃

D. CH₃COOC₂H₃

Câu 4: Cho 20,8 gam hỗn hợp gồm metyl fomat và metyl axetat tác dụng với NaOH thì hết 150ml dung dịch NaOH 2M. Khối lượng metyl fomat trong hỗn hợp là

A. 3,7 gam

B. 3gam

C. 6 gam

D. 3,4 gam

Câu 5: Xà phòng hóa hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp 2 este là etyl axeat và metyl propionat bằng lượng vừa đủ V (ml) dung dịch NaOH 0,5M. Giá trị V đã dùng là

A. 200 ml

B. 500 ml

C. 400 ml

D. 600 ml

Câu 6: Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol este đơn chức Y trong 145 ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được ancol etylic và 10 gam chất rắn khan. Công thức cấu tạo của Y là

A. HCOOC₂H₅.

B. CH₃COOC₂H₅.

C. C₂H₅COOC₂H₅.

D. C₂H₃COOC₂H₅.

Câu 7: Cho 27,3 gam hỗn hợp X gồm hai este no, đơn chức tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH, thu được 30,8 gam hỗn hợp hai muối của 2 axit kế tiếp và 16,1 gam một ancol. Số mol của este có phân tử khối nhỏ hơn trong hỗn hợp X là

A. 0,10 mol.

B. 0,20 mol.

C. 0,15 mol.

D. 0,25 mol.

Câu 8: Cho 0,05 mol hỗn hợp 2 este đơn chức X và Y phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH thu được hỗn hợp các chất hữu cơ Z. Đốt cháy hoàn toàn Z thu được 0,12 mol CO₂ và 0,03 mol Na₂CO₃. Nếu làm bay hơi hỗn hợp Z thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 2,34

B. 4,56

C. 5,64

D. 3,48

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 14,24 gam hỗn hợp X chứa 2 este đều no, đơn chức, mạch hở thu được CO₂ và H₂O có tổng khối lượng là 34,72 gam. Mặt khác đun nóng 14,24 gam X với NaOH vừa đủ thu được hỗn Y chứa 2 ancol kế tiếp và hỗn hợp Z chứa 2 muối của hai axit cacboxylic kế tiếp trong đó có a gam muối A và b gam muối b (M_A < M_B). Tỉ lệ gần nhất của a : b là

A. 0,6

B. 1,25

C. 1,2

D. 1,5

Câu 10: Cho 5,44 gam hỗn hợp A gồm hai este đơn chức, mạch hở tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được 5,92 gam hỗn hợp hai muối của hai axit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một ancol. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 3,6 gam nước. Phần trăm khối lượng của este có khối lượng phân tử nhỏ có trong hỗn hợp A gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 63,0%.

B. 60,0%.

C. 55,0%.

D. 48,0%.

Đáp án minh họa

1D

2C

3D

4C

5C

6B

7D

8B

9B

10A

Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 12 hay, chi tiết khác:

Các dạng bài toán thủy phân este của phenol và cách giải

Các dạng bài toán thủy phân este đa chức và cách giải

Các dạng bài toán đốt cháy este và cách giải

Các dạng bài toán thủy phân chất béo và cách giải

Các dạng bài toán đốt cháy chất béo và cách giải