Cách giải Bài tập về phản ứng thủy phân ester (hay, chi tiết)

---

---

Bài viết Cách giải Bài tập về phản ứng thủy phân ester với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách giải Bài tập về phản ứng thủy phân ester.

Cách giải Bài tập về phản ứng thủy phân ester (hay, chi tiết)

Bài giảng: Bài toán thủy phân ester, chất béo - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

    Với ester đơn chức

        + Trong phản ứng thủy phân ester đơn chức thì tỉ lệ nNaOH : n ester = 1:1 Riêng phản ứng thủy phân ester của phenol thì tỉ lệ là nNaOH : n ester = 2:1

        + Phản ứng thủy phân ester thu được anđehit thì ester phải có công thức là RCOOCH=CH–R’.

        + Phản ứng thủy phân ester thu được ketone thì ester phải có công thức là RCOOC(R’’)=CH–R’.

    (R’ có thể là nguyên tử H hoặc gốc hydrocarbon, R’’ phải là gốc hydrocarbon ).

        + ester có thể tham gia phản ứng tráng gương thì phải có công thức là HCOOR.

        + ester sau khi thủy phân cho sản phẩm có khả năng tham gia phản ứng tráng gương thì phải có công thức là HCOOR hoặc RCOOCH=CH–R’.

        + Nếu thủy phân ester trong môi trường kiềm mà đề bài cho biết : “...Sau khi thủy phân hoàn toàn ester, cô cạn dung dịch được m gam chất rắn” thì trong chất rắn thường có cả NaOH hoặc KOH dư.

        + Nếu thủy phân ester mà khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng của sản phẩm tạo thành thì ester đem thủy phân là ester vòng.

    Với ester đa chức

        + Trong phản ứng thủy phân ester đa chức thì tỉ lệ nNaOH : n ester > 1

    Nếu T = 2 ester có 2 chức, T = 3 ester có 3 chức...

        + ester đa chức có thể tạo thành từ ancol đa chức và axit đơn chức; ancol đơn chức và axit đa chức; cả axit và ancol đều đa chức; hợp chất tạp chức với các axit và ancol đơn chức.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Muốn thuỷ phân 5,6 gam hỗn hợp ethyl acetate và Ethyl fomiat (Ethyl fomat) cần 25,96 ml NaOH 10% (D = 1,08 g/ml). Thành phần % khối lượng của ethyl acetate trong hỗn hợp là :

    A. 47,14%.         B. 52,16%.         C. 36,18%.         D. 50,20%.

Lời giải:

    Đặt x là số mol CH₃COOC₂H₅ và y là số mol HCOOC₂H₅.

    Phương trình phản ứng:

    CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH         (1)

    HCOOC₂H₅ + NaOH → HCOONa + C₂H₅OH         (2)

    Theo giả thiết và các phản ứng ta có hệ phương trình :

    ⇒ x = 0,03 và y = 0,04.

    ⇒ % m_CH3COOC2H5 = 47,14%.

    Đáp án A.

Bài 2: Cho m gam chất hữu cơ đơn chức X tác dụng vừa đủ với 50 gam dung dịch NaOH 8%, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 9,6 gam muối của một axit hữu cơ và 3,2 gam một ancol. Công thức của X là :

    A. CH₃COOC₂H₅.         B. C₂H₅COOCH₃.

    C. CH₂=CHCOOCH₃.         D. CH₃COOCH=CH₂.

Lời giải:

    Đặt công thức của X là RCOOR’.

    Theo giả thiết ta có :

    M_R’OH = R’+ 17 = 32 R’= 15 (CH_3–) và M_RCOONa = R + 67 = 96

    R = 29(C₂H_5–).

    Vậy công thức của X là C₂H₅COOCH₃.

    Đáp án B.

Bài 3: Một ester X tạo bởi axit đơn chức và ancol đơn chức có tỉ khối với He bằng 22. Khi đun nóng X với dung dịch NaOH tạo ra muối có khối lượng bằng 17/22 lượng ester đã phản ứng. Tên X là:

    A. ethyl acetate.         B. methyl acetate.

    C. Iso-propyl fomat.         D. methyl propionat.

Lời giải:

    ester có công thức dạng RCOOR’, muối tạo thành là RCOONa.

    Phương trình phản ứng :

    RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

    Vì số mol ester bằng số mol muối, nên tỉ lệ về khối lượng của chúng cũng là tỉ lệ về khối lượng mol.

    ⇒ 17R’ - 5R = 726 (1).

    Mặt khác M_ester = 4.22 = 88 ⇒ R + 44 + R’ = 88 ⇒ R + R’ = 44 (2).

    Từ (1) và (2) ta có : R = 1 (H-); R’ = 43 (C₃H_7-). Vậy tên ester là iso-propyl fomat

Bài 4: Xà phòng hóa 8,8 gam ethyl acetate bằng 200 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan?

Lời giải:

    Ta có: n_CH3COOC2H5 = 5,5/88 = 0,1 (mol)

    Và n_{NaOH ban đầu} = 0,2 .0,2 = 0,04 (mol)

    ester dư, NaOH hết

    CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH         (1)

    Từ (1) ⇒ n_{CH3 COONa} = n_NaOH = 0,04 (mol)

    m_{CH3 COONa} = 0,04 .82 = 3,28(gam)

Bài 5: ester X được tạo thành từ ethylene glycol và hai carboxylic acid đơn chức. Trong phân tử ester, số nguyên tử cacbon nhiều hơn số nguyên tử oxi là 1. Khi cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thì lượng NaOH đã phản ứng là 10 gam. Giá trị của m là :

    A. 14,5.         B. 17,5.         C. 15,5.         D. 16,5.

Lời giải:

    Theo giả thiết ta cho biết X là ester hai chức của ethylene glycol và axit hữu cơ đơn chức; X có 4 nguyên tử O và có 5 nguyên tử C.

    Vậy công thức của X là : HCOOC₂H₄OOCCH₃

    Phương trình phản ứng :

    HCOOC₂H₄OOCCH₃ + 2NaOH → HCOONa + CH₃COONa + C₂H₄(OH)₂

    Theo giả thiết và (1) ta có : n_{HCOOC2H4OOCCH3} = 1/2 n_NaOH = 1/2 . 10/40 = 0,125 mol

    Vậy m_X = 0,125.132 = 16,5 gam.

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Để xà phòng hóa 17,4 gam một ester no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. tìm công thức phân tử của ester đem dùng.

    A. C₆H₁₂O₂         B. C₅H₁₀O₂

    C. C₄H₈O₂         D. C₆H₁₀O₂

    Vậy công thức phân tử của ester là C₆H₁₂O₂)

Lời giải:

Đáp án: A

    Gọi công thức của ester no, đơn chức là C_nH_2nO₂

    Khi xà phòng hóa thì : n_ester = n_NaOH

    n_ester = 0,3 .0,5 = 0,15 (mol) ⇒ M_ester = 17,4/0,15 = 116

    14n + 32 = 116 ⇒ n = 6

Bài 2: Thủy phân hoàn toàn 8,8 gam ester đơn chức, mạch hở X với 100 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ ) thu được 4,6 gam một ancol Y. Xác định tên gọi của X.

    A. CH₃COOCH₃         B. HCOOC₂H₅

    C. CH₃COOC₂H₅         D. C₂H₅COOC₂H₅

Lời giải:

Đáp án: C

    Gọi công thức ester đơn chức X là RCOOR'

    Ta có: n_KOH = 0,1*1 = 0,1(mol)

    RCOOR' + KOH → RCOOK + R'OH         (1)

    Từ (1) ⇒ n_R'OH = 0,1(mol) ⇒ M_R'OH = 4,6/0,1 = 46

    ⇒ R' = 29 ⇒ C₂H_5-

    Y: C₂H₅OH ⇒ X là CH₃COOC₂H₅( vì M_X = 88) : ethyl acetate

Bài 3: E là ester của một axit đơn chức và ancol đơn chức. Để thủy phân hoàn toàn 6,6 gam chất E phải dùng 34,1 ml dung dịch NaOH 10% (d = 1,1 g/ml). Lượng NaOH này dùng dư 25% so với lượng NaOH phản ứng. Công thức cấu tạo đúng của E là:

    A. CH₃COOCH₃

    B. HCOOC₃H₇

    C. CH₃COOC₂H₅

    D. Cả B và C đều đúng

Lời giải:

Đáp án: D

    Ta có:

    ⇒ M_E = 88 gam ⇔ R + 44 + R’ = 88 ⇒ R + R’ = 44

    - Khi R = 1 ⇒ R’ = 43 (C₃H₇) ⇒ CTCT (E): HCOOC₃H₇(propyl fomiat)

    - Khi R = 15 ⇒ R’ = 29 ⇒ CTCT (E): CH₃COOC₂H₅ (ethyl acetate)

Bài 4: Để xà phòng hóa 17,4 gam một ester no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. Công thức phân tử của ester là:

    A. C₃H6₆O₂

    B. C₅H₁₀O₂

    C. C₆H₁₂O₂

    D. C₄H₁₀O₂

Lời giải:

Đáp án: C

    Gọi công thức của ester no, đơn chức là C_nH_2nO₂

    ⇒ n_ester = n_NaOH

    ⇒ n_ester = 0,3 x 0,5 = 0,15 (mol) ⇒ M_ester = 17,4/0,15 = 116

    ⇒ 14n + 32 = 116 ⇒ n = 6

    Vậy công thức phân tử của ester là C₆H₁₂O₂.

Bài 5: Cho axit salixylic (o-hydroxybenzoic acid) phản ứng với anhiđrit axetic, thu được acetylsalicylic acid (o-CH₃COO–C₆H₄–COOH) dùng làm thuốc cảm (aspirin). Để phản ứng hoàn toàn với 43,2 gam acetylsalicylic acid cần vừa đủ V lít dung dịch KOH 1M. Giá trị của V là :

    A. 0,72.         B. 0,48.         C. 0,96.         D. 0,24.

Lời giải:

Đáp án: A

    o-CH₃COO–C₆H₄–COOH + 3KOH → CH₃COOK + o-KO–C₆H₄–COOK + H₂O (1)

    ⇒ n_KOH = 3.n_{o-CH3COO–C6H4–COOH} = 3 . 43,2/180 = 0,72 mol

Bài 6: Xà phòng hoá 22,2 gam hỗn hợp gồm 2 ester đồng phân, cần dùng 12 gam NaOH, thu 20,492 gam muối khan (hao hụt 6%). Trong X chắc chắn có một ester với công thức và số mol tương ứng là :

    A. HCOOC₂H₅ 0,2 mol.         B. CH₃COOCH₃ 0,2 mol.

    C. HCOOC₂H₅ 0,15 mol         D. CH₃COOC₂H₃ 0,15 mol.

Lời giải:

Đáp án: A

    n_ester = n = 0_NaOH,3 mol; mmuối theo lí thuyết = 20,492/94 . 100 = 21,8 gam.

    M_ester = 22,2/0,3 = 74 gam/mol ⇒ công thức phân tử của 2 ester có dạng C₃H₆O₂. Vậy công thức cấu tạo của hai ester là HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃.

    Gọi x là mol của HCOOC₂H₅ và y là số mol của CH₃COOCH₃. Ta có hệ

Bài 7: Xà phòng hoá hoàn toàn m gam lipid X bằng 200 gam dung dịch NaOH 8% sau phản ứng thu được 9,2 gam glycerol và 94,6 gam chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là :

    A. (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅.         B. (C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅.

    C. (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅.         D. (C₁₇H₃₁COO)₃C₃H₅.

Lời giải:

Đáp án: D

    Đặt công thức trung bình của lipid X là C₃H₅(OOCR)₃.

    C₃H₅(OOCR)₃ + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 3RCOONa (1)

    Theo giả thiết ta có

    ⇒ Do đó trong 94,6 gam chất rắn có 0,1 mol NaOH dư và 0,3 mol RCOONa.

    ⇒ 0,1.40 + (R + 67).0,3 = 94,6 ⇒ R = 235 ⇒ R là C₁₇H_31–

Bài 8: Đun nóng 66,3 gam Ethyl propionat với 400 ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng chất rắn thu được là:

    A. 62,4 gam.

    B. 59,3 gam.

    C. 82,45 gam.

    D. 68,4 gam.

Lời giải:

Đáp án: D

    Bảo toàn khối lượng ⇒ chất rắn = 66,3 + 0,8.40 - 0,65.46 = 68,4 g

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: X là ester của acid đơn chức và rượu đơn chức. Để xà phòng hóa hoàn toàn 1,29 gam X cần dùng vừa đủ 15 ml dung dịch KOH 1 M thu được chất A và B. Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất B thấy sinh ra 2,479 lít CO₂ (đkc) và 3,6 gam nước. Công thức cấu tạo của X là

A. CH₂=CHCOOCH₃.

B. HCOOCH₂CH=CH₂.

C. CH₃CH₂COOCH₃.

D. CH₃COOC₂H₃.

Câu 2: Cho 1 gam ester X có công thức HCOOCH₂CH₃ tác dụng với nước (xúc tác acid). Sau một thời gian, để trung hòa acid hữu cơ sinh ra cần đúng 45 ml dung dịch NaOH 0,1 M. Tỉ lệ % ester chưa bị thủy phân là

A. 33,3%.

B. 50%.

C. 60%.

D. 66,7%.

Câu 3: Khi phân tích ester E đơn chức mạch hở thấy cứ 1 phần khối lượng H thì có 7,2 phần khối lượng C và 3,2 phần khối lượng O. Thủy phân E thu được acid A và rượu R bậc 3. Công thức cấu tạo của E là

A. HCOOC(CH₃)₂CH=CH₂.

B. CH₃COOC(CH₃)₂CH₃.

C. CH₂=CHCOOC(CH₃)₂CH₃.

D. CH₂=CHCOOC(CH₃)₂CH=CH₂.

Câu 4: Thủy phân hoàn toàn 4,3 gam ester X đơn chức, mạch hở (có xúc tác acid) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp hai chất hữu cơ Y và Z. Cho Y và Z phản ứng với dung dịch AgNO₃/NH₃ thu được 21,6 gam bạc. Công thức cấu tạo của X là

A. CH₃COOCH=CH₂.

B. HCOOCH=CHCH₃.

C. HCOOCH₂CH=CH₂.

D. HCOOC(CH₃)=CH₂.

Câu 5: Hợp chất hữu cơ mạch hở X có công thức phân tử C₆H₁₀O₄. Thủy phân X tạo ra hai alcohol đơn chức có số nguyên tử carbon trong phân tử gấp đôi nhau. Công thức của X là

A. CH₃OCO–CH₂–COOC₂H₅.

B. C₂H₅OCO–COOCH₃.

C. CH₃OCO–COOC₃H₇.

D. CH₃OCO–CH₂–CH₂–COOC₂H₅.

D. Bài tập bổ sung

Câu 1: 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.

Câu 2: 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 3: 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 ester 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 4: 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 5: 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.

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

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

• Dạng 1: Tính chất hóa học và tên gọi của ester
• Dạng 2: Các phản ứng hóa học của ester
• Dạng 3: Cách điều chế, nhận biết ester
• Dạng 4: Bài toán về phản ứng đốt cháy ester
• Dạng 6: Xác định chỉ số xà phòng hóa, chỉ số axit, chỉ số iot của chất béo
• Dạng 7: Bài toán về chất béo
• Dạng 8: Hiệu suất phản ứng ester hóa

---

---

---