Bài tập về phản ứng ester hóa lớp 9 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về phản ứng ester hóa lớp 9 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về phản ứng ester hóa.

Bài tập về phản ứng ester hóa lớp 9 (cách giải + bài tập)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

- Phản ứng ester hóa là phản ứng giữa rượu và acid hữu cơ khi có mặt của acid H₂SO₄ đặc, đun nóng.

Ví dụ: CH₃COOH + CH₃CH₂OH CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

-  Với dạng bài có hiệu suất cần lưu ý công thức:

+ Với chất tham gia: H% = $\frac{n_{lt}}{n_{tt}}.100\%=\frac{m_{lt}}{m_{tt}}.100\%$

Trong đó: 

n_tt: số mol chất tham gia phản ứng thực tế; 

n_lt: số mol chất tham gia phản ứng theo lý thuyết;

m_tt: khối lượng chất tham gia phản ứng thực tế; 

m_lt: khối lượng chất tham gia phản ứng theo lý thuyết.

+ Với chất sản phẩm: H% = $\frac{n_{tt}}{n_{lt}}.100\%=\frac{m_{tt}}{m_{lt}}.100\%$

Trong đó: 

n_tt: số mol sản phẩm thực tế; 

n_lt: số mol sản phẩm lý thuyết;

m_tt: khối lượng sản phẩm thực tế; 

m_lt: khối lượng sản phẩm theo lý thuyết.

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Ethyl acetate là một ester được sử dụng làm dung môi pha sơn, nước hoa,... Một thí nghiệm tổng hợp ethyl acetate bằng cách cho 8 gam acetic acid tác dụng với lượng dư ethylic alcohol và có mặt H₂SO₄ đặc làm xúc tác. Tính khối lượng ethyl acetate tạo thành biết hiệu suất phản ứng là 60%.

Hướng dẫn giải

CH₃COOH + CH₃CH₂OH CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

Số mol CH₃COOH:  $\frac{8}{60}=0,15\left(mol\right)$

Số mol ester tạo thành theo lí thuyết: 0,15 mol.

Do hiệu suất phản ứng 60% nên lượng ester thu được thực tế là: 0,15.0,6 = 0,09 (mol).

Khối lượng ester tạo thành: 0,09.88 = 7,92 (g).

Ví dụ 2. Hai chất A, B chỉ chứa các nguyên tố C, H, O và trong phân tử có cùng số nguyên tử C. Chất A và B tác dụng với nhau có xúc tác H₂SO₄ đặc và đun nóng tạo thành chất lỏng X và nước. Chất X có mùi thơm và không tan trong nước, trong phân tử X có 4 nguyên tử C. Phân tử A có hai nguyên tử O còn B có một nguyên tử O. Hai chất A và B đều tác dụng với Na, chất A lảm quỳ tím hoá đỏ. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B, X.

Hướng dẫn giải

Theo đề bài ta có sơ đồ phản ứng giữa A và B như sau:

A + B → X + H₂O

Theo sơ đồ trên, tổng số nguyên tử C trong A và B bằng số nguyên tử C có trong X và bằng 4. Vì A, B có số nguyên tử C bằng nhau nên số nguyên tử C trong phân tử A, B đều bằng 2.

Vì A tác dụng với Na, làm quỳ tím hoá đỏ nên chất A có nhóm –COOH, vậy chất A có công thức cấu tạo là CH₃COOH.

Chất B tác dụng với Na và có một nguyên tử O vậy chất B có nhóm –OH. Vì B chỉ có 2 nguyên tử C nên chất B có công thức cấu tạo là CH₃CH₂OH.

Chất X là ester và có công thức cấu tạo là CH₃COOCH₂CH₃.

C. Bài tập tự luyện

Câu 1. Phát biểu nào sau đây không chính xác?

A. Acetic acid tác dụng với ethylic alcohol tạo thành muối.

B. Acetic acid tác dụng với ethylic alcohol tạo thành ester ethyl acetate và nước.

C. Phản ứng ester hoá giữa acetic acid và ethylic alcohol luôn có hiệu suất nhỏ hơn 100%.

D. Phản ứng ester hoá giữa acetic acid và ethylic alcohol thường dùng xúc tác là H₂SO₄ đặc.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

A. Sai vì acetic acid tác dụng với ethylic alcohol tạo thành ester.

B. Đúng.

C. Đúng.

D. Đúng.

Câu 2. Ester được tạo bởi methylic alcohol và acetic acid có công thức cấu tạo là

A. HCOOCH₃.

B. HCOOC₂H₅.

C. CH₃COOC₂H₅.

D. CH₃COOCH₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Phương trình hoá học:

CH₃COOH + CH₃OH  CH₃COOCH₃ + H₂O

Câu 3. Đun nóng 24 gam acetic acid với lượng dư ethylic alcohol (xúc tác H₂SO₄ đặc), thu được 26,4 gam ester. Hiệu suất của phản ứng ester hóa là

A. 75%.                           

B. 55%.                 

C. 60%.                           

D. 44%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{C{H}_{3}COOH}=\frac{24}{60}=0,4\text{ mol}$

PTHH: CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Theo PTHH: $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5}=n_{C{H}_{3}COOH}=0,4\text{ mol}$

Theo đề bài: $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5}$ _{(thực tế)} = $\frac{26,4}{88}=0,3\text{ mol}$

Hiệu suất của phản ứng ester hóa là $H\%=\frac{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}tt)}}{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}lt)}}\cdot 100\%=\frac{0,3}{0,4}\cdot 100\%=75\%$

Câu 4. Đun nóng 12 gam CH₃COOH với 12 gam C₂H₅OH (có H₂SO₄làm xúc tác, hiệu suất phản ứng ester hoá bằng 50%). Khối lượng ester tạo thành là

A. 6,6 gam.                      

B. 4,4 gam.                       

C. 8,8 gam.                      

D. 5,5 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{C{H}_{3}COOH}=\frac{12}{60}=0,2\text{ mol}$; $n_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{12}{46}\approx 0,26\text{ mol}$

PTHH: CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

$n_{C_2{H}_{5}OH}>n_{C{H}_{3}COOH}$ ⟹ $n_{C{H}_{3}COOH}=n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(lt\right)}=0,2\text{ mol}$

Ta có: $H\%=\frac{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}tt)}}{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}lt)}}.100\%\iff n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}tt)}=\frac{H\%.n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}lt)}}{100}=\frac{50.0,2}{100}=0,1mol$

Vậy khối lượng ester tạo thành là: = 0,1.88 = 8,8 (g)

Câu 5. Đun sôi hỗn hợp X gồm 9 gam acetic acid và 4,6 gam ethyl alcohol với H₂SO₄ đặc làm xúc tác đến khi phản ứng kết thúc thu được 6,6 gam ester. Hiệu suất phản ứng ester hóa là

A. 75%.                           

B. 80%.                           

C. 65%.                           

D. 90%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{C{H}_{3}COOH}=\frac{9}{60}=0,15\text{ mol; }{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{4,6}{46}=0,1\text{ mol; }{n}_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(tt\right)}=\frac{6,6}{88}=0,075\text{ mol}$

$n_{C_2{H}_{5}OH}<n_{C{H}_{3}COOH}$ ⟹ $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (lt)}}=n_{C_2{H}_{5}OH}=0,1\text{ mol }$

$H\%=\frac{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}tt)}}{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}lt)}}.100\%=\frac{0,075}{0,1}.100\%=75\%$

Câu 6. Cho 150 gam acetic acid tác dụng với 161 gam ethylic alcohol có H₂SO₄ đặc làm xúc tác. Khi phản ứng xảy ra xong thì có 60% lượng acid chuyển thành ester. Khối lượng ester thu được sau khi phản ứng kết thúc là

A. 132 gam.                

B. 230 gam.             

C. 235 gam.          

D. 240 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A

PTHH: CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

⟹ $n_{C{H}_{3}COOH}=\frac{150}{60}=2,5\text{ mol; }{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{151}{46}=3,5\text{ mol}$

$n_{C_2{H}_{5}OH}>n_{C{H}_{3}COOH}$ ⟹ $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (lt)}}=n_{C{H}_{3}COOH}=2,5\text{ mol }$

Do hiệu suất là 60% nên số mol ester là 2,5.60% = 1,5 mol

Khối lượng của ester là 1,5.88 = 132 g.

Câu 7. Cho 6 gam acetic acid tác dụng với 4,6 gam ethylic alcohol đun nóng và có mặt H₂SO₄ đặc làm xúc tác (hiệu suất 100%) khối lượng ethyl acetate là  

A. 8,8 g                 

B. 88 g            

C. 17,6 g      

D. 176 g

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$n_{C{H}_{3}COOH}=\frac{6}{60}=0,1\text{ mol; }{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{4,6}{46}=0,1\text{ mol}$

PTHH: CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

⟹ $n_{C{H}_{3}COOH}=\frac{6}{60}=0,1\text{ mol; }{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{4,6}{46}=0,1\text{ mol}$

Suy ra khối lượng ester thu được là 0,1.88 = 8,8 g

Câu 8. Khi đun nóng 25,8 gam hỗn hợp ethylic alcohol và acetic acid có H₂SO₄ đặc làm xúc tác thu được 14,08 gam ester. Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp đó thu được 23,4 g H₂O. Hiệu suất của phản ứng ester hoá là

A. 80%

B. 85%

C. 75%

D. 60%

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{H_{2}O}$ =  $\frac{23,4}{18}=$1,3 mol; $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(tt\right)}=\frac{14,08}{88}=0,016\text{ mol}$

Đặt a, b là số mol C₂H₅OH và CH₃COOH

⇒ Ta có hệ phương trình:  $\left\{\begin{array}{c}46a+60b=25,8\\ 3a+2b=1,3\end{array}\right.\iff a=0,3vàb=0,2$

$n_{C_2{H}_{5}OH}>n_{C{H}_{3}COOH}$ ⟹ $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (lt)}}=n_{C{H}_{3}COOH}=0,2\text{ mol }$

$H\%=\frac{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}tt)}}{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}lt)}}.100\%=\frac{0,016}{0,2}.100\%=80\%$

Câu 9. Đun nóng 24 gam acetic acid với lượng dư ethylic alcohol (xúc tác H₂SO₄ đặc, đun nóng), thu được 26,4 gam ester. Hiệu suất của phản ứng ester hóa là

A. 44%.

B. 50%.

C. 60%.

D. 75%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$n_{C{H}_{3}COOH}=\frac{24}{60}=0,4\text{ mol; }{n}_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(tt\right)}=\frac{26,4}{88}=0,3\text{ mol}$

PTHH: CH₃COOH + C₂H₅OH   CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Từ PTHH: $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(lt\right)}=n_{C{H}_{3}COOH}=0,4\text{ mol}$

$H\%=\frac{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}tt)}}{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}lt)}}.100\%=\frac{0,3}{0,4}.100\%=75\%$

Câu 10. Trộn 300 mL dung dịch acetic acid 1 M và 50 mL ethylic alcohol 46º (D = 0,8 g/mL) có thêm một ít H₂SO₄ đặc vào một bình cầu và đun nóng bình cầu một thời gian, sau đó chưng cất thu được 19,8 g ester. Hiệu suất của phản ứng ester hoá là

A. 65%        

B. 75%        

C. 85%       

D. 90%

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$n_{C{H}_{3}COOH}=0,3.1=0,3\text{ mol; }{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{m}{M}=\frac{V.D}{M}=\frac{50.46}{100}\text{.0,8.}\frac{1}{46}\text{ = 0,4 mol}$

$n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(tt\right)}=\frac{19,8}{88}=0,225\text{ mol}$

Do $n_{C_2{H}_{5}OH}>n_{C{H}_{3}COOH}$  nên $n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (lt)}}=n_{C{H}_{3}COOH}=0,3\text{ mol }$

PTHH: CH₃COOH + CH₃OH  CH₃COOCH₃ + H₂O

Hiệu suất phản ứng là: $H\%=\frac{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}tt)}}{n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\text{ (}lt)}}.100\%=\frac{0,3}{0,4}.100\%=75\%$

Xem thêm các dạng bài tập Khoa học tự nhiên 9 phần Hóa học hay, chi tiết khác:

• Bài tập về tính acid của acetic acid
• Bài tập về phản ứng cháy của acetic acid
• Bài tập về phản ứng lên men giấm
• Bài tập về phản ứng xà phòng hóa chất béo
• Bài tập về phản ứng tráng bạc của glucose
• Bài tập về phản ứng lên men rượu của glucose

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

• Giải bài tập Hóa học 9
• Giải sách bài tập Hóa 9
• Đề thi Hóa học 9
• Wiki 200 Tính chất hóa học
• Wiki 3000 Phản ứng hóa học quan trọng

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---