Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa (hay, chi tiết)



Bài viết Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa.

Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa (hay, chi tiết)

Bài giảng: Bài toán hiệu suất phản ứng este hóa - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

    Công thức tính hiệu suất phản ứng:

    Cách 1: Tính theo lượng chất ban đầu cần lấy

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Cách 2: Tính theo lượng sản phẩm phản ứng thu được:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

Ví dụ minh họa

Bài 1: Thực hiện phản ứng este hóa 9,2g glixerol với 60g axit axetic. Giả sử chỉ thu được glixerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng este hóa:

Lời giải:

    nglixerol = 0,1 mol

    naxit axetic = 1 mol

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Từ PT: meste = 0,1.218 = 21,8g

    Thực tế: meste = 17,44g

    Hiệu suất: H% = 17,44/21,8.100 = 80%

Bài 2: Thực hiện phản ứng este hóa m gam CH3COOH bằng 1 lượng vừa đủ C2H5OH thu được 0,02 mol este. Hiệu suất phản ứng H = 60%. Giá trị của m?

Lời giải:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Theo lí thuyết: khối lượng CH3COOH cần dùng là: 60.0,02 = 1,2 g

    Hiệu suất H = 60% ⇒ thực tế khối lượng axit đã dùng: m = 1,2 . 100/60 = 2 g

Bài 3: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác với 5,75 gam CH3CH2OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hóa đều bằng 80%). Giá trị của m là:

    A. 10,12

    B. 16,20

    C. 6,48

    D. 8,10

Lời giải:

    Gọi công thức tương đương của hai axit là Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Vì số mol hai aixt bằng nhau nên Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Do vậy tính sản phẩm theo số mol axit

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Vậy meste = 0,1(8 + 44 + 29) x 80/100 = 6,48 (gam)

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hóa hơi 1,85 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7 gam N2 (đo cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là:

    A. HCOOC2H5 và CH3COOCH3

    B. C2H5COOC2H5 và C2H5COOC2H3

    C. HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5

    D. C2H5COOCH3 và HCOOCH(CH3)2

Lời giải:

Đáp án: A

    Ta có: nX = nN_2 = 0,7/28 = 0,025 (mol)

    Gọi công thức phân tử của hai este đồng phân đơn chức là CxHyOz.

    ⇒ Meste = 1,85/0,025 = 74 ⇔ 12x + y + 32 = 74 ⇔ 12x + y = 42

    ⇒ nghiệm hợp lí: x = 3; y = 6

    Vậy công thức phân tử của X và Y là: C3H6O2.

    Công thức cấu tạo: HCOOC2H5; CH3COOCH3.

Bài 2: Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn có khối lượng là:

    A. 3,28 gam

    B. 10,40 gam

    C. 8,56 gam

    D. 8,20 gam

Lời giải:

Đáp án: A

    Ta có: nCH3COOC2H5 = 8,8/88 = 0,1 (mol) và nNaOH = 0,2 x 0, 2 = 0,04 (mol)

    Phản ứng

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    ⇒ mCH3COONa = 0,04 x 82 = 3,28 (gam)

Bài 3: Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là:

    A. 50,0%

    B. 75,0%

    C. 62,5%

    D. 55,0%

Lời giải:

Đáp án: C

    Ta có: nCH3COOH = 12/60 = 0, 2(mol) và nC2H5OH = 13,8/46 = 0, 3( mol) > 0,2

    ⇒ Hiệu suất tính theo số mol axit phản ứng:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Từ (*) ⇒ meste = 0,2 x 88 = 17,6 (gam)

    Vậy H = 11/17,6 x 100% = 62,5%

Bài 4: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Hỗn hợp Y gồm hai ancol CH3OH và C2H5OH (tỉ lệ mol 3 : 2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng đều bằng 80%). Giá trị m là :

    A. 11,616.         B. 12,197.         C. 14,52.         D. 15,246.

Lời giải:

Đáp án: A

    Đặt công thức trung bình của hai axit trong X là Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Đặt công thức trung bình của hai ancol trong Y là Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Do đó axit dư, hiệu suất phản ứng tính theo ancol.

    Phương trình phản ứng :

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Vậy khối lượng este thu được là : [(53+37,6) – 18].0,2.80% = 11,616 gam.

Bài 5: Trộn 20 ml cồn etylic 92o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là :

    A. 75%.         B. 80%.         C. 85%.         D. Kết quả khác.

Lời giải:

Đáp án: B

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.

    Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :

    H = 0,24/0,3 x 100 = 80%.

Bài tập tự luyện

Câu 1: Cho 0,3 mol acid X đơn chức trộn với 0,25 mol ethyl alcohol đem thực hiện phản ứng ester hóa thu được thu được 18 gam ester. Tách lấy lượng alcohol và acid dư cho tác dụng với Na thấy thoát ra 2,35505 lít H2 (đkc). Vậy công thức của acid và hiệu suất phản ứng ester hóa là

A. CH3COOH, H% = 68%.

B. CH2=CH-COOH, H% = 78%.

C. CH2=CH-COOH, H% = 72%.

D. CH3­COOH, H% = 72%.

Câu 2: Khi thực hiện phản ứng ester hoá 1 mol CH3COOH và 1 mol C2H5OH, lượng ester lớn nhất thu được là 2/3 mol. Để đạt hiệu suất cực đại là 90% (tính theo alcohol) khi tiến hành ester hoá 1 mol CH3COOH cần số mol C2H5OH là (biết các phản ứng ester hoá thực hiện ở cùng nhiệt độ)

A. 0,342.

B. 2,925.

C. 2,412.

D. 0,456.

Câu 3: Cho 30 gam acetic acid tác dụng với 92 gam ethylic alcohol có mặt H2SO4 đặc. Khối lượng ester thu được khi hiệu suất phản ứng 60% là

A. 26,4 gam.

B. 27,4 gam.

C. 28,4 gam.

D. 30,4 gam.

Câu 4: X là hỗn hợp gồm HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1 : 1). Lấy 21,2 gam X tác dụng với 23 gam C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng) thu được m gam hỗn hợp ester (hiệu suất este hóa đều đạt 80%). Giá trị m là

A. 40,48 gam.

B. 23,4 gam.

C. 48,8 gam.

D. 25,92 gam.

Câu 5: Hỗn hợp M gồm alcohol no, đơn chức X và carboxylic acid đơn chức Y, đều mạch hở và có cùng số nguyên tử C, tổng số mol của hai chất là 0,5 mol (số mol của Y lớn hơn số mol của X). Nếu đốt cháy hoàn toàn M thì thu được 37,185 lít khí CO2 (đkc) và 25,2 gam H2O. Mặt khác, nếu đun nóng M với H2SO4 đặc để thực hiện phản ứng ester hóa (hiệu suất là 80%) thì số gam ester thu được là

A. 34,20.

B. 27,36.

C. 22,80.

D. 18,24.

Bài giảng: Tổng hợp bài tập Este - Lipit - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Săn shopee giá ưu đãi :

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official


este-lipit.jsp


Giải bài tập lớp 12 sách mới các môn học
Tài liệu giáo viên