Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Este được TaiLieuViet tổng hợp biên soạn gửi tới bạn đọc là các dạng bài tập đốt cháy este. Cũng như dựa vào phản ứng đốt cháy có thể chi thành các dạng bài tập: xác định công thức hợp chất este, tính khối lượng sản phẩm sinh ra.
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
Đáp án hướng dẫn giải
= 0,2 mol
= 0,2 mol
⇒ = ⇒ este Y no, đơn chức, mạch hở
14n + 32 n mol
6 0,2 mol
⇒ (14n +32).0,2 = 6n
⇒ n = 2
⇒ CTPT của Y: C2H4O2
⇒ CTCT của Y: HCOOCH3
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 nH2O = nCO2 nên X là este no đơn chức
Gọi công thức của este no, đơn chức là: CnH2nO2 (n ≥ 2)
Phương trình phản ứng: CnH2nO2 + (3n – 2)/2 O2 → nCO2 + nH2O (1)
Theo phương trình hóa học: 0,3/n 0,3
Theo đề bài ta có:
=> n = 3
Theo đề bài, ta có: ⇒ n = 3
Vậy công thức phân tử của X là: C3H6O2
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
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án D
Ta có: = = 0,05 mol
mX = mO + mC + mH
⇒ nO = = 0,025 mol
⇒ 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.
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.
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
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
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
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 có đáp án
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 Công thức phân tử của este no, đơn chức là CnH2nO2
CnH2nO2 + (3n – 2)/2O2 → nCO2 + nH2O
Theo đề bài ta có: (3n – 2)/2 = n => n = 2
=> Công thức phân tử của este no đơn chức là C2H4O2
=> Công thức cấu tạo 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 Công thức phân tử của hai este.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nH2O = nCO2 = 0,3 mol
Meste = 74
Công thức phân tử ⇒ 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
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
Câu 7. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp các este no, đơn chức, mạch hở. Sản phẩm cháy được dẫn vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy khối lượng bình tăng 24,8 gam. Khối lượng kết tủa tạo ra tương ứng là bao nhiêu?
Đáp án hướng dẫn giải
Este no, đơn chức, mạch hở có công thức phân tử là CnH2nO2 khi đốt cháy hoàn toàn cho:
Phương trình phản ứng
CnH2nO2 + (1,5n – 1)O2 → nCO2 + nH2O
Vậy nCO2 = nH2O = a gam
m↑ = mCO2 + mH2O
<=>12,4 = 44.a + 18.a
=> a = 0,2 mol
nCaCO3 = nCO2 = 0,2
=>mCaCO3 = 20 gam
V. Câu hỏi bài tập tự luyện
Câu 1. Cho hỗn hợp Z gồm hai este X và Y tạo bởi cùng một ancol và hai axit cacboxylic kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng (MX < MY). Đốt cháy hoàn toàn a gam Z gồm hai este X và Y cần dùng 3,08 lít khí O2 (đktc), thu được 2,8 lít khí CO2 (đktc) và 2,25 gam H2O.
a) Xác định công thức este X và Y
b) Tìm giá trị của m tương ứng
Câu 2. Người ta đốt cháy hoàn toàn 6,84 gam hỗn hợp X 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 32 gam kết tủa và dung dịch Y. Khối lượng Y so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu đã thay đổi như thế nào ?
Câu 3. Đốt cháy hoàn toàn 0,14 mol hỗn hợp X chứa hai este no, đơn chức, hở, cần dùng vừa đủ 19,52 gam khí O2. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong dư thấy có m gam kết tủa xuất hiện? Giá trị của m là bao nhiêu?
Câu 4. Đốt cháy hoàn toàn 0,07 molhỗn hợp A chứa hai este no, đơn chức, hở có số nguyên tử cacbon liên tiếp thì thu được tổng sản phẩm cháy gồm CO2 và H2O là 10,54 gam. Phần trăm khối lượng của este có phân tử khối nhỏ là bao nhiêu?
Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn a gam etyl axetat bằng lượng oxi vừa đủ, toàn bộ sản phẩm sinh ra dẫn qua dung dịch nước vôi trong. Sau phản ứng thu đuợc 19,68 gam kết tủa và khối lượng của dung dịch tăng thêm 20 gam. Xác định khối lượng a gam etyl axetat ban đầu?
Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn m gam este X tạo bởi ancol no đơn chức mạch hở và axit không no (chứa 1 liên kết C=C), đơn chức mạch hở thu được 6,72 lít CO2 (đktc) và 3,6 gam H2O. Tính khối lượng của este X đó. Xác định công thức phân tử của este đó.
Câu 7. Hỗn hợp X gồm hai este no, đơn chức, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn một lượng X cần dùng vừa đủ 3,976 lít khí O2 (ở đktc), thu được 6,38 gam CO2. Mặt khác, X tác dụng với dung dịch NaOH, thu được một muối và hai ancol là đồng đẳng kế tiếp. Xác định công thức phân tử của hai este trong X.
Kiểm tra kiến thức về Este
…………………………………
>>> 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 TaiLieuViet đã giới thiệu tới các bạn Dạng bài tập phản ứng đốt cháy Este. Mời bạn đọc cùng tham khảo thêm tại mục Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, mà TaiLieuViet 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 Tiếng Anh….
