Thực hiện phản ứng este hóa giữa C x H y COOH và ancol C n H2n+1 OH. Sau phản ứng tách lấy hỗn hợp X chỉ gồm este, axit, ancol. Đốt cháy hoàn toàn 13,2 gam X thu được 12,768 lít khí CO2 (đktc) và 8,28 gam H2O. Nếu cho hỗn hợp X trên tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 3,84 gam ancol. Hóa hơi hoàn toàn lượng ancol này thì thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 3,36 gam N2 (đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tính hiệu suất phản ứng este hóa?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Dùng bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố tìm được số mol của mỗi chất trong hỗn hợp X

Từ M ancol suy ra công thức của ancol

Từ khối lượng X suy ra công thức của các chất trong X. Dựa vào phản ứng este hóa để tính hiệu suất phản ứng

Ta có: n ancol = n N2 = 0,12 mol → M ancol = 3,84: 0,12= 32 g/mol suy ra ancol là CH3 OH R 1 COOH+ R 2 OH → X chứa R 1 COOH x mol; R 2 OH y mol; R 1 COOR 2 z mol X+ O2 thu được 0,57 mol CO2 và 0,46 mol H2O X+ 0,15 mol NaOH thu được 0,12 mol CH3 OH

Ta có: n NaOH = 0,15 mol suy ra x+ z= 0,15 (1); n CH3OH = 0,12 mol suy ra y+ z= 0,12 mol (2) Dùng bảo toàn khối lượng ta suy ra n O2 = 0,63 mol

Bảo toàn nguyên tố O ta có: n O (X)+ 2.n O2 = 2.n CO2+ n H2O suy ra n O (X) = 0,34 mol

Bảo toàn nguyên tố O ta có: n O(X) = 2.n axit+ n ancol+ 2.n este = 2x+ y+ 2z= 0,34 mol (3) Giải hệ (1), (2), (3) ta có x= 0,07; y= 0,04; z= 0,08 13,2 gam X chứa R 1 COOH: 0,07 mol; CH3 OH: 0,04 mol; R 1 COOCH3: 0,08 mol → 0,07. (R 1+ 45)+ 0,04.32+ 0,08. (R 1+59)= 13,2 gam suy ra R 1 = 27 suy ra R 1 là CH2 =CH-

Vậy công thức của este là CH2 =CH-COOCH3 C2H3 COOH+ CH3 OH → C2H3 COOCH3+ H2O Phản ứng: 0,08 0,08 0,08 Dư 0,08 0,04 Ban đầu 0,16 0,12

Vậy hiệu suất phản ứng tính theo ancol H= n pứ.100%/n ban đầu = 66,67%

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 66,67%..