Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Este được VnDoc tổng hợp biên soạn gửi tới bạn đọc là các dạng bài tập đốt cháy este. Chắc chắn nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn.
Hóa học 12: Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Este
- I. Phương pháp giải bài tập phản ứng đốt cháy Este
- 1. Phản ứng đốt cháy 1 este
- 2. Bài toán đốt cháy hỗn hợp các este
- II. Ví dụ minh họa bài tập phản ứng đốt cháy Este
- III. Bài tập bài tập phản ứng đốt cháy Este
- IV. Bài tập luyện tập
I. Phương pháp giải bài tập phản ứng đốt cháy Este
1. Phản ứng đốt cháy 1 este
a. Este no, đơn chức, mạch hở:
- CTTQ: CnH2nO2, n ≥ 2
- Phản ứng cháy:
b. Este không no, đơn chức, mạch hở có 1 liên kết C=C:
- CTTQ: CnH2n-2O2, n ≥ 4
- Phản ứng cháy:
+
+ neste = –
c. Este không no, đơn chức, có k liên kết C=C trong phân tử:
- CTTQ: CnH2n-2kO2:
d. Este không no, có từ 2 liên kết C=C trở lên trong phân tử
CnH2n+2-2kOm + O2 → + [n+1-k]H2O
e. Este bất kì:
- CTTQ: CxHyOz. x, y, z nguyên dương, x ≥ 2, z ≥ 2
- Phản ứng cháy: CxHyOz + O2 → xCO2 + y/2H2O
- Áp dụng các định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tố… để giải bài toán.
2. Bài toán đốt cháy hỗn hợp các este
a. Bài toán đốt cháy 2 este đồng phân:
Các este đồng phân ⇒ có cùng CTPT, cùng KLPT.
b. Bài toán đốt cháy 2 este tạo thành từ cùng 1 axit, 2 ancol đồng đẳng hoặc cùng 1 ancol, 2 axit đồng đẳng:
- Các este này sẽ có cùng dạng CTTQ ⇒ Đặt CTPT trung bình để viết phương trình phản ứng, đưa về bài toán 1 este.
- Số liên kết pi trong phân tử:
c. Bài toán đốt cháy hỗn hợp nhiều este có cùng CTTQ:
- Đặt CTPT trung bình
- Áp dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán.
II. Ví dụ minh họa bài tập phản ứng đốt cháy Este
Ví dụ 1: Đốt cháy 6 gam este Y ta thu được 4,48 lít CO2 [đktc] và 3,6 gam H2O. Tìm công thức cấu tạo của Y.
Đáp án hướng dẫn giải
= 0,2 mol
= 0,2 mol
⇒ = ⇒ este Y no, đơn chức, mạch hở
Đặt CTTQ của Y là CnH2nO2
Ta có phương trình tổng quát
CnH2nO2 + O2 → nCO2 + nH2O
14n + 32 n mol
6 0,2 mol
⇒ [14n +32].0,2 = 6n
⇒ n = 2
⇒ CTPT của Y: C2H4O2
⇒ CTCT của Y: HCOOCH3
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam este X đơn chức thu được 6,72 lít khí CO2 [đktc] và 5,4 gam nước. Xác định công thức phân tử của X.
Đáp án hướng dẫn giải
Ta có:
nCO2 = 6,72/22,4 = 0,3 mol
nH2O = 5,4/18 = 0,3 mol
Vì khi đốt cháy X thu được = nên X là este no đơn chức
Gọi công thức của este no, đơn chức là: CnH2nO2 [n ≥ 2]
Theo đề bài, ta có:
Vậy công thức phân tử của X là: C3H6O2
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 10 ml một este cần dùng hết 45 ml O2, thu được VCO2: VH2O = 4 : 3. Ngưng tụ sản phẩm cháy thấy thể tích giảm 30 ml. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Công thức của este đó là:
A. C8H6O4
B. C4H6O2.
C. C4H8O2
D. C4H6O4.
Đáp án hướng dẫn giải
Ngưng tụ sản phẩm cháy thì thể tích giảm đi 30 ml. Đây chính là thể tích của nước.
Ta có VH2O = 30 ml suy ra VCO2 = 40 ml
Đặt công thức của este X là CxHyOz
Phương trình đốt cháy:
CxHyOz + [x + y/4 – z/2] O2 → x CO2 + y/2 H2O
10 ml →10[x+ y/4-z/2] 10x 10.y/2 ml
Vậy VCO2 = 10x = 40 ml
=> x = 4.
VH2O = 10.y/2= 30
=> y = 6
VO2 = 10.[x + y/4 - z/2] = 45 ml
=> z = 2
Vậy công thức phân tử của este X là C4H6O2
III. Bài tập bài tập phản ứng đốt cháy Este
Câu 1. Đốt cháy hoàn toàn 1,1 gam hợp chất hữu cơ đơn chức X, thu được 2,2 gam CO2 và 0,9 gam H2O. X có khả năng tham gia phản ứng với NaOH. Số đồng phân của X là:
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án D
Ta có: = = 0,05 mol
mX = mO + mC + mH
⇒ nO =
⇒ C: H: O = 0,05: 0,1: 0,025 = 2 : 4 : 1
X là hợp chất đơn chức tham gia phản ứng với NaOH
⇒ X có CTPT C4H8O2 là este hoặc axit
Các đồng phân:
HCOOC3H7; HCOOCH[CH3]CH3; CH3COOC2H5; C2H5COOCH3; C3H7COOH; CH3[CH3]CH2COOH.
Câu 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,11 gam một este X [tạo nên từ một axit cacboxylic đơn chức và một ancol đơn chức] thu được 0,22 gam CO2 và 0,09 gam H2O. Số este đồng phân của X là:
A. 2 B. 5 C. 6 D. 4.
X tạo nên từ một axit cacboxylic đơn chức và một ancol đơn chức nên este X là este đơn chức mạch hở.
Mặt khác nCO2 = nH2O= 0,005 mol
Đặt công thức este X là CnH2nO2 [n≥2], có số mol là a mol
CnH2nO2 + [3n-2]/2 O2 → nCO2 + nH2O
a → an mol
Ta có: mX= a.[14n + 32]= 0,11 gam ; nCO2 = an= 0,005 mol
Suy ra a= 0,00125 và n= 4.
Vậy công thức phân tử của este X là C4H8O2.
Các đồng phân của X là
HCOOCH2CH2CH3 ; HCOOCH[CH3]CH3 ; CH3COOCH2CH3 ; CH3CH2COOCH3.
Câu 3. Hỗn hợp X gồm vinyl axetat, metyl axetat và etyl fomat. Đốt cháy hoàn toàn 3,08 gam X, thu được 2,16 gam H2O. Phần trăm số mol của vinyl axetat trong X là:
A. 25% B. 27,92% C. 72,08% D. 75%.
Vinyl axetat [C4H6O2]: CH3COOCH=CH2
Metyl axetat [C3H6O2]: CH3COOCH3
Etyl fomat [C3H6O2]: HCOOC2H5
Quy đổi hỗn hợp thành: C4H6O2 và C3H6O2
Ta có số mol của H2O: nH2O = 2,16/18 = 0,12 mol
Gọi x, y lần lượt là số mol của C4H6O2 và C3H6O2
Theo đề bài ta có hệ phương trình sau
Câu 4. Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat và axit oleic, rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca[OH]2 [dư]. Sau phản ứng thu được 18 gam kết tủa và dung dịch X. Khối lượng X so với khối lượng dung dịch Ca[OH]2 ban đầu đã thay đổi như thế nào?
A. Tăng 2,70 gam. B. Giảm 7,74 gam.
C. Tăng 7,92 gam. D. Giảm 7,38 gam.
Công thức chung của các chất trên là CnH2n-2O2
CnH2n – 2O2 + 1,5[n-1]O2 → nCO2 + [n-1]H2O
nCO2 = nkết tủa = 0,18 mol
Gọi x là số mol của H2O => nO2 phản ứng = 3x/2
Bảo toàn khối lượng ta có: mhh + mO2 = mCO2 + mH2O
=> 3,42 + 3x/2.32 = 44.0,18 + 18x => x = 0,15 mol
mCO2 + mH2O = 10,62 gam < m kết tủa
=> mdd giảm = 18 – 10,62 = 7,38 gam
Câu 5. Đốt cháy 6 gam este E thu được 4,48 lít CO2 [đktc] và 3,6 gam H2O. Biết E có phản ứng tráng gương với dung dịch AgNO3/NH3. Công thức cấu tạo của E là:
A. CH3COOCH2CH2CH3 B. HCOOCH2CH2CH3.
C. HCOOC2H5. D. HCOOCH3.
nCO2 = 0,2 mol; nH2O = 0,2 mol
=> nCO2 = nH2O => Y là este no, đơn chức, mạch hở
Đặt CTTQ của Y là CnH2nO2
PT: CnH2nO2 + O2 → nCO2 + nH2O
14n+32 [g] n [mol]
6 [g] 0,2 [mol]
=> [14n +32].0,2 = 6n => n = 2
=> CTPT của Y: C2H4O2
=> CTCT của Y: HCOOCH3
Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X chỉ chứa nhóm chức este ta thu được 4.48 lít CO2 [đktc] và 3,6 gam H2O. CTPT của este X có thể là:
A. C6H8O2 B. C4H8O4 C. C2H4O2 D. C3H6O2
Gọi CTPT Este:CnH2nO2 [n≥2]
nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol
Bảo toàn nguyên tố C: 0,2 = 0,1.n =>n = 2
=>Este: C2H4O2
IV. Bài tập luyện tập
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp hai este X, Y, đơn chức, no, mạch hở cần 3,976 lít oxi [đktc] thu được 6,38 gam CO2. Cho lượng este này tác dụng vừa đủ với KOH thu được hỗn hợp hai ancol kế tiếp và 3,92 gam muối của một axit hữu cơ. Công thức cấu tạo của X, Y lần lượt.
Đáp án hướng dẫn giải
Đặt công thức chung của X, Y là CnH2nO2
CnH2nO2+ [3n/2-1] O2 → nCO2+ nH2O
Đặt nX = a mol ; nO2= a[1,5n-1] = 0,1775 mol; nCO2 = an = 0,145 mol
→ a = 0,04 mol và n = 3,625
Do cho lượng este này tác dụng vừa đủ với KOH thu được hỗn hợp hai ancol kế tiếp và 3,92 gam muối của một axit hữu cơ → Hai este đồng đẳng kế tiếp nhau → X và Y là C3H6O2 và C4H8O2
Đặt công thức chung của 2 etse là RCOOR’
RCOOR’ + KOH → RCOOK + R’OH
0,04 0,04 mol
→ MRCOOK = 3,92/ 0,04 = 98 → MR = 15→ R là CH3
→ X và Y là CH3COOCH3 và CH3COOC2H5
Đáp án C
Câu 2: Khi đốt cháy hoàn toàn este no, đơn chức thì nCO2 = nH2O đã phản ứng. Tên gọi của este.
Đáp án hướng dẫn giải
Gọi CTPT của este no, đơn chức là CnH2nO2
CnH2nO2 + [3n - 2]/2O2 →nCO2 + nH2O
Theo đề bài ta có: [3n - 2]/2 = n => n = 2
=> CTPT của este no đơn chức là C2H4O2
=> CTCT là : HCOOCH3: metyl fomiat
=> Đáp án A
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hỗn hợp hai este đồng phân, thu được 6,72 lít CO2[đktc] và 5,4 gam H2O. Xác định CTPT của hai este.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nH2O = nCO2 = 0,3 mol
Meste = 74
⇒ C3H6O2
Câu 4: Hỗn hợp X gồm 2 este của 1 ancol no, đơn chức và 2 axit no, đơn chức đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hòan toàn 0,1 mol X cần 6,16 lít O2 [đktc]. Đun nóng 0,1 mol X với 50 gam dd NaOH 20% đến Phản ứng hòan toàn, rồi cô cạn dd sau Phản ứng được m gam chất rắn. Giá trị của m là bao nhiêu.
Đáp án hướng dẫn giải
Do X là hỗn hợp 2 este mạch hở của cùng một ancol no, đơn chức và hai axit no, đơn chức đồng đẳng kế tiếp nên các este trong X đều là este no, đơn chức, mạch hở.
Gọi công thức chung của 2 este là CnH2nO2
*Xét phản ứng đốt cháy X: nO2 = 6,16 : 22,4 = 0,275 mol
CnH2nO2 + [3n-2]/2 O2 → nCO2 + nH2O
0,1 0,275
→0,1.[3n−2]/2 = 0,275 → n =2,5 => 2 este là HCOOCH3 [a mol] và CH3COOCH3 [b mol]
+ nX = a + b = 0,1
+ Số C trung bình: n = [2a + 3b]/0,1 = 2,5
Giải hệ thu được: a = b = 0,05
*Xét phản ứng của X với NaOH:
mNaOH = 50.20% = 10 gam => nNaOH = 0,25 mol
Do nNaOH > n este => NaOH dư
Vậy chất rắn thu được gồm:
HCOONa: 0,05 mol
CH3COONa: 0,05 mol
NaOH dư: 0,25 - 0,1 = 0,15 mol
=> m chất rắn = 0,05.68 + 0,05.82 + 0,15.40 = 13,5 gam
Câu 5.Đốt cháy hoàn toàn m gam este đơn chức X cần 11,2 lít khí oxi [đktc] thu được 24,8 gam hỗn hợp CO2 và nước có tỉ khối so với H2 là 15,5. Công thức phân tử của X là:
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Đặt nCO2 = x mol; nH2O= y mol
Ta có: mhỗn hợp= 44x + 18y = 24,8 gam;
Mhh = 15,5.2 = 31
nhỗn hợp= x + y= 24,8/31= 0,8 mol
Giải hệ trên ta có x = 0,4 và y= 0,4
Do nCO2= nH2O nên este X là este no, đơn chức, mạch hở có công thức là CnH2nO2
CnH2nO2 + [3n - 2]/2O2 → nCO2 + nH2O
a→ a.[3n-2]/2 an mol
Ta có nCO2 = an = 0,4 mol;
nO2 = a[3n-2]/2 = 0,5 mol
Suy ra a = 0,1, n = 4.
Vậy công thức phân tử của X là C4H8O2.
Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 9,12 gam este X [công thức CnH10O2], thu được H2O và 10,752 lít CO2 [đktc]. Mặt khác, cho 9,12 gam X tác dụng với dung dịch KOH vừa đủ, sau phản ứng thu được ancol etylic và m gam muối. Giá trị của m là
Đáp án hướng dẫn giải
Ta có nCO2 = 10,752/22,4 = 0,48 mol
Bảo toàn C có nC[X] = nCO2
=> 9,12/[12n + 42].n = 0,48 => n = 6 ⟹ X là C6H10O2
Thủy phân X trong KOH thu được ancol C2H5OH
=> Công thức cấu tạo của X là C3H5COOC2H5
C3H5COOC2H5 + KOH → C3H5COOK + C2H5OH
0,08 mol → 0,08 mol
=> mmuối = 0,08.124 = 9,92 gam
.......................................
Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:
- Xác định chỉ số xà phòng hóa, chỉ số axit, chỉ số iot của chất béo
- Bài toán về chất béo
- Hiệu suất phản ứng Este hóa
- 30 bài tập Este trong đề thi Đại học
- 30 câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết Este có đáp án
- Dạng bài tập cách gọi tên Este
- Dạng bài tập các phản ứng hóa học của Este
- Dạng bài tập cách nhận biết Este
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Este. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
Các bạn có thể các em cùng tham khảo thêm một số đề thi thử các môn tại: Thi thpt Quốc gia môn Toán, Thi THPT Quốc gia môn Vật Lý, Thi thpt Quốc gia môn Sinh, Thi thpt Quốc gia môn Tiếng Anh....
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu ôn tập THPT Quốc gia miễn phí trên Facebook: Quyết tâm đỗ Đại Học Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu, đề thi mới nhất.