Bài 6: Bài tập Este - Phần 5

Câu 1: Chất hữu cơ X chứa một loại nhóm chức, có công thức phân tử là C₈H₁₄O₄. Khi thuỷ phân X trong NaOH thu được một muối và 2 rượu Y, Z. Số nguyên tử cacbon trong phân tử rượu Y gấp đôi số nguyên tử cacbon trong phân tử rượu Z. Khi đun nóng với H₂SO₄ đặc, Y cho ba olefin đồng phân còn Z chỉ cho một olefin duy nhất. Công thức cấu tạo phù hợp của X là:

      A. CH₃OOCCH₂COOCH₂CH₂CH₂CH₃.                B. CH₃CH₂OOCCOOCH₂CH₂CH₂CH₃.

      C. CH₃CH₂OOCCOOCH(CH₃)CH₂CH₃.                D. CH₃CH₂COOCOOCH(CH₃)CH₂CH₃.

Giải:

X: C₈H₁₄O₄

X + NaOH → 1 muối + 2 ancol

$\Delta =\frac{2x+2-y}{2}= 2 \ lk \ \pi$

$\begin{matrix} Axit \ \ \ \ Ancol \\ \left [ \begin{matrix} CO|O - C_{2}H_{5} \\ CO|O-C_{4}H_{9} \end{matrix} \right. \end{matrix}$

$\begin{matrix}C_{2}H_{5}-OOC-COO-C_{4}H_{9} \Leftrightarrow CH_{3}-CH_{2}-OOC-COO-CH-CH_{2}-CH_{3} \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ CH_{3} \end{matrix}$

Loại A, D

$\\ C_{2}H_{5}OH \rightarrow C_{2}H_{4}+H_{2}O \\ \\ C_{4}H_{9}OH \rightarrow 3 \ anken$

⇒ Chọn C

Câu 2: Hỗn hợp X gồm: HCHO, CH₃COOH, HCOOCH₃ và CH₃CH(OH)COOH. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cần V lít O₂ (đktc), sau phản ứng thu được CO₂ và H₂O. Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình tăng 15,5 gam. Vậy giá trị của V tương ứng là:

      A. 8,40 lít.                      B. 5,60 lít.                         C. 3,92 lít.                         D. 4,20 lít.

Giải:

$X \left\{\begin{matrix} HCHO: CH_{2}O \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ CH_{3}COOH:C_{2}H_{4}O_{2} \Leftrightarrow 2(CH_{2}O) \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ HCOOCH_{3}:C_{2}H_{4}O_{2} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ \begin{matrix} CH_{3}-CH-COOH \\ ^| \ \ \ \\ OH \ \ \ \end{matrix} \begin{matrix} :C_{3}H_{6}O_{3} \Leftrightarrow 3(CH_{2}O) \\ \ \\ \ \end{matrix} \end{matrix}\right.$

$\\ CH_{2}O + O_{2}\rightarrow CO_{2} + H_{2}O \\ a \ \ \ \ \ \ \ a \ \ \ \ \ \ \rightarrow \ \ \ a \ \ \ \ \ \ \ a \\ \\ 15,5 = 44a + 18a \\ \\ \Rightarrow a = 0,25 \ mol \\ \\ V_{O_{2}} = 0,25.22,4 = 5,6 \ lit$

⇒ Chọn B

Câu 3: Hỗn hợp X gồm C₂H₅OH; HCHO; CH₃COOH; HCOOCH₃; CH₃COOC₂H₅; CH₂OHCH(OH)CHO; CH₃CH(OH)COOH. Đốt cháy hoàn toàn 19,4g hỗn hợp X cần vừa đủ 32g oxi, sau phản ứng thu được 0,9 mol H₂O. Tính % theo khối lượng của CH₃COOC₂H₅ trong hỗn hợp X?

      A. 45,36%                      B. 43,05%                         C. 46,62%                         D. 52,13%

Giải:

$X\left\{\begin{matrix} C_{2}H_{5}OH: C_{2}H_{6}O \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ HCHO: CH_{2}O \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ CH_{3}COOH: C_{2}H_{3}O_{2} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ HCOOCH_{3}: C_{2}H_{4}O_{2} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ CH_{3}COOC_{2}H_{5} : C_{4}H_{8}O_{2} \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \ \\ \begin{matrix} CH_{2}-CH-CHO \\ ^| \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ OH \ \ \ \ \ OH \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix} \begin{matrix} \ : C_{3}H_{6}O_{3} \\ \ \\ \ \end{matrix} \\ \ \\ \begin{matrix} CH_{3}-CH-COOH \\ ^| \ \ \ \\ OH \ \ \ \end{matrix} \begin{matrix} \ : C_{3}H_{6}O_{3} \\ \ \\ \ \end{matrix} \end{matrix}\right.$

$X \left\{\begin{matrix} C_{2}H_{6}O: a \ mol \\ \ \\ CH_{2}O: b \ mol \ \ \\ \ \\ C_{4}H_{8}O_{2} : c \ mol \end{matrix}\right.$

$\\ X + O_{2} \rightarrow CO_{2} + H_{2}O \\ \\ 19,4 = 46a + 30b + 88c \ \ (1) \\ \\ m_{X} + m_{O_{2}} = m_{CO_{2}} + m_{H_{2}O} \\ \\ m_{CO_{2}} = 19,4 + 32 - 0,9 .18 = 35,2 \ (g) \\ \\ n_{CO_{2}} = \frac{35,2}{44} = 0,8 \ mol \\ \\ n_{CO_{2}} = 0,8 = 2a+b+4c \ \ (2)$

Bảo toàn nguyên tố oxy:

$\\ a + b + 2c + 1.2 = 0,8.2 + 0,9 \ \ (3) \\ \\ 1, \ 2, \ 3 \Rightarrow \left\{\begin{matrix} a = 0,2 \\ b = 0,1 \\ c = 0,1 \end{matrix}\right. \Rightarrow \%m = \frac{88.0,1}{19,4}.100 \ \% = 45,36 \ \%$

⇒ Chọn A

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 17 gam hỗn hợp X gồm 1 ancol đơn chức và 1 este no, đơn chức, mạch hở thu được 12,32 lít CO₂ (đktc) và 14,4 gam H₂O. Mặt khác, nếu đun 17 gam hỗn hợp X với 150 ml dung dịch KOH 0,8M, rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì khối lượng chất rắn khan thu được là:

      A. 8,16 gam.                  B. 9,96 gam.                      C. 10,08 gam.                   D. 11,88 gam.

Giải:

• Este no, đơn mạch hở: C_nH_2nO₂ (a mol)
• Ancol đơn mạch hở: C_mH_2m+2O (b mol)

$\\ n_{CO_{2}} = \frac{12,32}{22,4} = 0,55 \ mol \\ \\ n_{H_{2}O} = \frac{14,4}{18} = 0,8 \ mol$

⇒ Ancol no, đơn mạch hở

$\\ n_{ancol} = b = 0,8 - 0,55 = 0,25 \ mol \\ \\ m_{X} + m_{O_{2}} = m_{CO_{2}} + m_{H_{2}O} \\ \\ BTKL: \ 17 + m_{O_{2}} = 0,55.44 + 14,4 \\ \\ m_{O_{2}} = 21,6 \ gam \Rightarrow n_{O_{2}} = 0,675 \ mol$

Bảo toàn nguyên tố oxy:

2a + b + 0,675 .2 = 0,55.2 + 0,8 ⇒ a = 0,15

$\\ n_{CO_{2}} = 0,55 = na + mb \\ \\ \Leftrightarrow 0,55 = 0,15n + 0,25m$

Tác dụng KOH este phản ứng

$\\ HCOOCH_{3} + KOH \rightarrow HCOOK + CH_{3}OH \\ 0,15 \ \ \ \ \ \ \ > \ \ \ \ 0,12 \ \ \rightarrow \ \ \ 0,12 \\ \\ n_{KOH} = 0,15.0,8 = 0,12 \\ \\ m_{Cr} = 0,12 (45 + 39) = 8,16 \ gam$

⇒ Chọn A

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn m gam chất béo X (chứa triglixerit của axit stearic, axit panmitic và các axit béo tự do đó). Sau phản ứng thu được 20,16 lít CO₂ (đktc) và 15,66 gam nước. Xà phòng hóa m gam X (H = 90%) thì thu được khối lượng glixerol là:

      A. 2,760 gam.                B. 1,242 gam.                    C. 1,380 gam.                   D. 2,484 gam. 

Giải:

$\\ \begin{matrix} R_{1}-COO-CH_{2} \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ R_{1}-COO-CH \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ R_{2}-COO-CH_{2} \end{matrix}; \ R_{1}COOH; \ R_{2}COOH \\ \\ R_{1}-COOH: C_{17}H_{35}COOH \\ \\ R_{2}-COOH: C_{15}H_{31}COOH$

⇒ Chất béo no, axit no, đơn

$\\ n_{CO_{2}} = \frac{20,16}{22,4} = 0,9 \ mol \\ \\ n_{H_{2}O} = \frac{15,66}{18} = 0,87 \ mol$

CTPT chất béo: C_nH_2n+2-3.2O₆ (a mol)

CTPT axit béo: C_mH_2mO₂ (b mol)

C_nH_2n-4O₆ → nCO₂ + (n - 2) H₂O
      a       →       na        na - 2a

C_mH_2mO₂ → mCO₂ + mH₂O
      b                mb         mb

$\\ n_{CO_{2}} - n_{H_{2}O} = na-mb-na+2a-mb = 2a \\ \\ 0,9-0,87=2a \Rightarrow a = 0,015 \ mol$

Chất béo + 3NaOH → Muối + C₃H₅(OH)₃
   0,015              →                 0,015

axit + NaOH → Muối + H₂O

$m_{glixerol} = 0,015.\frac{90}{100}.92 = 1,242 \ gam$

⇒ Chọn B

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn m gam một chất béo (triglixerit) cần 1,61 mol O₂, sinh ra 1,14 mol CO₂ và 1,06 mol H₂O. Cũng m gam chất béo này tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thì khối lượng muối tạo thành là:

      A. 18,28 gam.                B. 16,68 gam.                    C. 20,28 gam.                   D. 23 gam.

Giải:

$\\ CT: C_{x}H_{y}O_{6} \ (a \ mol) \\ \\ m_{cbeo} + m_{O_{2}} = m_{CO_{2}} + m_{H{2}O} \\ \\ m_{cbeo} = 1,14.44+1,06.18-1,61.32 = 17,72 \ gam$

Chất béo + 3NaOH → Muối + 3C₃H₅(OH)₃
  0,02     →   0,06         ?           0,02

Bao toàn nguyên tố oxy: 6a + 1,61.2 = 1,14.2+1,06

⇒ a = 0,02 mol

m_muối = 17,72 + 0,06.40 - 0,02.92 = 18,28 gam

Câu 7: Thuỷ phân hoàn toàn 444 gam một lipit thu được 46 gam glixerol (glixerin) và hai loại axit béo. Hai loại axit béo đó là

      A. C₁₅H₃₁COOH và C₁₇H₃₅COOH.                        B. C₁₇H₃₃COOH và C₁₅H₃₁COOH.

      C. C₁₇H₃₁COOH và C₁₇H₃₃COOH.                        D. C₁₇H₃₃COOH và C₁₇H₃₅COOH.

Giải:

$\\ \begin{matrix} R_{1}-COO-CH_{2} \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ R_{1}-COO-CH \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ R_{2}-COO-CH_{2} \end{matrix} \ + \ 3H_{2}O\rightleftharpoons 2R_{1}COOH + R_{2}COOH + C_{3}H_{5}(OH)_{3}$

      444 gam                                                                                                     46 gam
      0,5 mol                              1,5                   1                        0,5    $\overset{ \ }{\leftarrow}$           0,5 mol                              

$\\ m_{2 \ axit} = 444 + 1,5.18 - 46 = 425 \ gam \\ \\ \overline{M}_{2 \ axit } = \frac{425}{1,5} = 283,33 \\ \\ M_{1} < 283,33 < M_{C_{17}H_{35}COOH} = 284$

Nếu R₁COOH(C₁₇H₃₅COOH): 1 mol

$\\ \Rightarrow M_{R_{2}COOH} = \frac{425 - 284 }{0,5} = 282 \ (C_{17}H_{33}COOH) \\ \\ C_{17}H_{33}COOH; \ C_{17}H_{35}COOH \\ \\ R_{2}COOH (C_{17}H_{35}COOH) \Rightarrow M_{R_{1}COOH}= \frac{425-0,5.284}{1}=283 \ (loai)$

⇒ Chọn D

Câu 8: Khi thủy phân một triglixerit X, thu được các axit béo gồm axit oleic, axit panmitic, axit stearic. Thể tích khí O₂ (đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn 8,6 gam X là:

      A. 16,128 lít.                  B. 20,160 lít.                     C. 17,472 lít.                     D. 15,680 lít.

Giải:

$\\ \begin{matrix} C_{17}H_{33}COO-CH_{2} \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ C_{15}H_{31}COO-CH \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ C_{17}H_{35}COO-CH_{2} \end{matrix} \\ \\ CTPT: C_{55}H_{104}O_{6} \\ \\ C_{55}H_{104}O_{6} + 78O_{2} \rightarrow 55CO_{2} + 52 H_{2}O \\ 0,01 \ \ \rightarrow \ \ \ \ \ 0,78 \\ \\ n_{X} = \frac{8,6}{860} = 0,01 \ mol \\ \\ V_{O_{2}} = 0,78.22,4 = 17,472 \ lit$

⇒ Chọn C

Câu 9: Cho 0,1 mol este E phản ứng vừa đủ với dung dịch chức 0,2 mol NaOH, cho ra hỗn hợp 2 muối natri có công thức C₂H₃O₂Na và C₃H₃O₂Na và 6,2 gam ancol X. E có công thức là:

      A. C₆H₁₀O₄.                   B. C₆H₈O₄.                        C. C₇H₁₀O₄.                      D. C₇H₁₂O₄.

Giải:

$\\ E + NaOH \rightarrow C_{2}H_{3}O_{2}Na + C_{3}H_{3}O_{2}Na + ancol \ X \\ 0,1 \ \ 0,2 \ mol$

$\frac{n_{NaOH _{pu}}}{n_{E} } =2$ (Có 2 (-COO-))

$\\ M_{X} = \frac{6,2}{0,1} = 62 = R + 34 \Rightarrow R = 28 \ (-C_{2}H_{4}-) \\ \\ X: HO-CH_{2}-CH_{2}-OH \\ \\ \begin{matrix} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ CH_{3}-COO - CH_{2} \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ CH_{2}=CH-COO-CH_{2} \end{matrix} \Leftrightarrow CH_{3}COOCH_{2}CH_{2}OOC-CH=CH_{2}$

                                                                   $\\ \\ C_{7}H_{10}O_{4}$

⇒ Chọn C