Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Cấu tạo, danh pháp và điều chế ester (Hóa học Lớp 12)

C${}_4$H${}_8$O${}_2$ có 3 đồng phân khi thủy phân trong môi trường acid thu được alcohol bậc một:
HCOOCH${}_2$CH${}_2$CH${}_3$; CH${}_3$COOCH${}_2$CH${}_3$; CH${}_3$CH${}_2$COOCH${}_3$

(AI giải đề cho tôi)
Methyl formate có công thức HCOOCH${}_3$ (C${}_2$H${}_4$O${}_2$): nhóm HCO- có 1 nguyên tử H, nhóm -OCH${}_3$ có 3 nguyên tử H. Tổng số nguyên tử hydrogen là 1 + 3 = 4, tương ứng đáp án C (khớp đáp án được tô trong tài liệu).

(AI giải đề cho tôi)
Methyl formate có công thức HCOOCH3 (C2H4O2): nhóm formate HCOO- chứa 1 nguyên tử H, nhóm methyl -CH3 chứa 3 nguyên tử H. Tổng số nguyên tử hydrogen = 1 + 3 = 4. Đáp án trùng với đáp án nguồn (C).

(AI giải đề cho tôi)
Tính phân tử khối các ester: methyl formate HCOOCH3 (C2H4O2) = 60; methyl propionate CH3CH2COOCH3 (C4H8O2) = 4·12 + 8·1 + 2·16 = 48 + 8 + 32 = 88; ethyl propionate (C5H10O2) = 102; benzyl acetate (C9H10O2) = 150. Vậy ester có M = 88 là methyl propionate, khớp đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
a) Sai. Phản ứng este hóa là thuận nghịch; nhiệt độ sôi của ethyl acetate (77,1 °C) và ethanol (78 °C) rất thấp, đun nhiệt độ cao hơn sẽ làm các chất này bay hơi, giảm hiệu suất. b) Đúng. Ester không tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử ester với nhau (không có H đính với O) nhưng nguyên tử O của nhóm C=O và C–O có thể tạo liên kết hydrogen với nước, nên ethyl acetate tan một phần trong nước (8,3 g/100 g nước). c) Đúng. NaCl bão hòa làm giảm độ tan của ethyl acetate trong nước (hiệu ứng muối ra), hỗn hợp tách thành 2 lớp; khối lượng riêng ethyl acetate (0,90 g/mL) nhỏ hơn lớp nước nên nổi phía trên, tách được bằng chiết. d) Đúng. Phổ hồng ngoại của Y có đỉnh hấp thụ mạnh khoảng 1740 cm⁻¹ (vùng C=O của ester 1750–1735) và các đỉnh vùng 1300–1000 cm⁻¹ (C–O của ester), không có dải rộng O–H của acid (3300–2500) hay alcohol (3600–3300), nên Y là ethyl acetate (CH3COOC2H5).
a) Sai. Vì phản ứng là thuận nghịch, ngoài ra nhiệt độ sôi của ester và ethanol thấp, nếu đun ở nhiệt độ cao hơn thì các chất này bị bay hơi.
b) Đúng. Các ester không tạo được liên kết hydrogen liên phân tử với nhau nhưng có thể tạo liên kết hydrogen liên phân tử với nước.
c) (AI giải đề cho tôi)
Đúng. NaCl bão hòa gây hiệu ứng muối ra, giảm độ tan của ester, hỗn hợp tách 2 lớp; ethyl acetate (d = 0,90 g/mL) nhẹ hơn nên nổi phía trên và tách được bằng chiết.
d) (AI giải đề cho tôi)
Đúng. Phổ Y có đỉnh ~1740 cm⁻¹ (C=O ester, 1750–1735) và đỉnh vùng 1300–1000 cm⁻¹ (C–O ester), không có dải O–H rộng của acid hay alcohol, vậy Y là ethyl acetate.

(AI giải đề cho tôi)
Methyl formate (HCOOCH${}_3$, M = 60 g/mol) là chất lỏng, sôi ở khoảng 31,5 °C nên ở nhiệt độ thường tồn tại dạng lỏng, không phải khí. Các tính chất khác đều đúng: tan một phần trong nước, có mùi thơm của ester, khối lượng riêng (~0,97 g/mL) nhỏ hơn nước.

c) Đúng. Vì khối lượng riêng của ethyl acetate nhỏ nhất và tan ít trong nước.
d) Đúng.

(AI giải đề cho tôi)
X có M = 130, %C = 64,615% → m_C = 84 g (7C), %H = 10,76% → m_H ≈ 14 (14H), còn O = 32 (2O). Vậy X là C7H14O2 (ester no đơn chức). X + NaOH → Y (ancol) + muối của Z (acid). Y sinh ra từ 3-methylbutanal + LiAlH4 nên Y là 3-methylbutan-1-ol (C5H12O, M = 88). Suy ra Z là acetic acid CH3COOH (M = 60), X là isoamyl acetate CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 (M = 130) — đúng tính chất chất lỏng, mùi hoa quả, làm dung môi. Phản ứng ester hóa: CH3COOH + C5H11OH ⇌ CH3COOC5H11 + H2O (1:1). Số mol: n_Y = (12,00 × 0,81)/88 = 0,11045 mol; n_Z = (6,00 × 1,05)/60 = 0,105 mol → Z pựt hết, n_X lý thuyết = 0,105 mol. n_X thực tế = (6,00 × 0,876)/130 = 0,040431 mol. Hiệu suất H = 0,040431/0,105 × 100 = 38,505...% ≈ 38,5%.

(AI giải đề cho tôi)
a) Hình 2 có dải hấp thụ rất rộng, mạnh vùng 3300–2500 cm⁻¹ (đặc trưng O–H của carboxylic acid) kèm peak C=O ~1700 cm⁻¹ nên là CH₃COOH; hình 1 có dải O–H hẹp hơn vùng 3650–3200 cm⁻¹ của alcohol và không có C=O của acid nên là C₂H₅OH → đúng. b) Dung dịch NaCl bão hòa chỉ dùng để muối hóa, tách ester khỏi lớp nước (giảm độ tan của ester), không làm tăng hiệu suất phản ứng ester hóa → sai. c) Phản ứng CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O; acid hạn chế 0,8 mol, H = 75% → n_ester = 0,6 mol; m = 0,6 × 88 = 52,8 g → đúng. d) H₂SO₄ đặc vừa làm xúc tác vừa hút nước (sản phẩm), làm cân bằng dịch chuyển chiều tạo ester, tăng hiệu suất → đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
Hình 2 có dải O–H rộng 3300–2500 cm⁻¹ và C=O ~1700 cm⁻¹ của CH₃COOH; hình 1 có O–H của alcohol 3650–3200 cm⁻¹, không có C=O acid, là C₂H₅OH.
b) (AI giải đề cho tôi)
NaCl bão hòa chỉ giúp tách ester (muối hóa, giảm độ tan của ester trong nước), không tăng hiệu suất phản ứng ester hóa.
c) (AI giải đề cho tôi)
Acid hạn chế 0,8 mol, hiệu suất 75% → 0,6 mol ester; m = 0,6 × 88 = 52,8 g.
d) (AI giải đề cho tôi)
H₂SO₄ đặc là chất xúc tác và hút nước, làm cân bằng chuyển chiều tạo ester, tăng hiệu suất.

a) Đúng.
b) Đúng. Isoamyl acetate tách lớp dùng phương pháp chiết.
c) Sai. Isoamyl acetate nhẹ hơn nước và không phân cực nổi lên trên.
d)
$$C{H}_{3}COOH+HOC{H}_{2}C{H}_{2}CH(C{H}_3{)}_2\stackrel{H^{+},t^0}{\leftrightarrow }C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_{2}CH(C{H}_3{)}_2+H_{2}O$$
BD: 4/60 > 5/88
PỨ: 191/6500 ; 3,82/130 = 191/6500
Acid dư
$$H=\frac{191}{6500}\times \frac{88}{5}\times 100=51,7\%$$
a) Đúng.
b) Đúng. Isoamyl acetate tách lớp dùng phương pháp chiết.
c) Sai. Isoamyl acetate nhẹ hơn nước và không phân cực nổi lên trên.
d) $$C{H}_{3}COOH+HOC{H}_{2}C{H}_{2}CH(C{H}_3{)}_2\stackrel{H^{+},t^0}{\leftrightarrow }C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_{2}CH(C{H}_3{)}_2+H_{2}O$$
BD: 4/60 > 5/88
PỨ: 191/6500 ; 3,82/130 = 191/6500
Acid dư
$$H=\frac{191}{6500}\times \frac{88}{5}\times 100=51,7\%$$

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng este hóa: $C{H}_{3}COOH+C_2{H}_{5}OH\rightleftharpoons C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5+H_{2}O$ (xúc tác $H_{2}S{O}_4$ đặc, đun 65–70°C).

Kiểm tra từng phát biểu:
- (A) Sai: ethyl acetate có khối lượng riêng $\approx 0,90$ g/mL, nhẹ hơn nước, nên khi tách lớp ethyl acetate nằm ở lớp trên, không phải lớp dưới.
- (B) Sai: phổ hồng ngoại phân biệt được acetic acid và ethanol vì dải hấp thụ O–H khác nhau: O–H của alcohol hấp thụ 3650–3200 cm${}^{-1}$, còn O–H của carboxylic acid hấp thụ 3300–2500 cm${}^{-1}$ (dải rộng, thấp hơn). Ngoài ra acetic acid có peak C=O (1780–1650 cm${}^{-1}$) mà ethanol không có.
- (C) Sai: đây là bộ chưng cất đơn giản với sinh hàn Liebig để ngưng tụ hơi sản phẩm dẫn vào bình hứng (5), không phải sinh hàn hồi lưu. Nước làm lạnh đi vào ở đầu dưới (1) và ra ở đầu trên (2) (ngược chiều với hơi) để tăng hiệu suất ngưng tụ, không phải vào (2) ra (1).
- (D) Đúng: giữ nhiệt độ 65–70°C là phù hợp; nếu nhiệt độ cao hơn, ethanol ($t_{s\hat{o}i}=78°C$) và acetic acid sẽ bay hơi mạnh gây thất thoát chất phản ứng, giảm hiệu suất và có thể sinh phản ứng phụ.

(AI giải đề cho tôi)
a) Đúng: isoamyl acetate là ester, rất ít tan trong nước và nhẹ hơn nước (lớp trên ở phễu chiết). b) Đúng: Na${}_2$CO${}_3$ trung hòa acetic acid (và H${}_2$SO${}_4$) dư, nhận thấy sủi bọt CO${}_2$. c) Sai: isoamyl acetate là chất lỏng, tách bằng chiết (phễu chiết)/chưng cất, không phải kết tinh. d) Đúng theo nguồn: CH${}_3$COOH + (CH${}_3$)${}_2$CHCH${}_2$CH${}_2$OH $\rightleftharpoons$ CH${}_3$COOCH${}_2$CH${}_2$CH(CH${}_3$)${}_2$ + H${}_2$O; n(isoamyl alcohol) = 234/1760 mol (hiệu suất tính theo isoamyl alcohol); m(ester) = $\frac{234}{1760}\times \frac{60}{100}\times 130\times \frac{95}{100}$ = 10,23 gam.
a) (AI giải đề cho tôi)
Ester ít tan trong nước, khối lượng riêng nhỏ hơn nước nên nằm lớp trên ở phễu chiết.
b) (AI giải đề cho tôi)
Na${}_2$CO${}_3$ trung hòa acid dư (acetic acid, H${}_2$SO${}_4$), giải phóng CO${}_2$ nên thấy khí thoát ra.
c) (AI giải đề cho tôi)
Isoamyl acetate là chất lỏng; tách bằng chiết (phễu chiết)/chưng cất, không dùng kết tinh.
d) (AI giải đề cho tôi)
Theo nguồn: CH${}_3$COOH + (CH${}_3$)${}_2$CHCH${}_2$CH${}_2$OH $\rightleftharpoons$ CH${}_3$COOCH${}_2$CH${}_2$CH(CH${}_3$)${}_2$ + H${}_2$O. Số mol isoamyl alcohol tham gia = 234/1760 mol (hiệu suất tính theo isoamyl alcohol). Khối lượng isoamyl acetate = $\frac{234}{1760}\times \frac{60}{100}\times 130\times \frac{95}{100}$ = 10,23 gam.

(AI giải đề cho tôi)
a) Đúng. Isoamyl acetate là ester phân tử nhỏ, rất ít tan trong nước; ở bước 2 lớp chất lỏng phía trên được giữ lại nên khối lượng riêng nhỏ hơn nước (d ≈ 0,87 g/mL < 1).
b) Đúng. Na2CO3 phản ứng với acetic acid (và H2SO4) dư: 2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2↑ + H2O, hiện tượng sủi bọt khí; thêm đến khi không còn khí tức là đã loại hết acid dư lẫn trong ester.
c) Sai. Isoamyl acetate ở dạng chất lỏng, không kết tinh; hỗn hợp tách thành hai lớp nên dùng phương pháp chiết (phễu chiết), sau đó có thể tinh chế bằng chưng cất.
d) Đúng. Khối lượng isoamyl alcohol: m = 15 × 0,81 = 12,15 g → n = 12,15/88 = 0,13807 mol. Acetic acid: m = 10 × 1,049 = 10,49 g → n = 10,49/60 = 0,17483 mol. Acid dư, alcohol là chất hạn chế. Phản ứng: CH3COOH + C5H11OH ⇌ CH3COOC5H11 + H2O. Ester lý thuyết: n = 0,13807 mol, M(C7H14O2) = 130 g/mol → m lý thuyết = 17,95 g. Thực tế: m = 17,95 × 0,60 × 0,95 = 10,23 g. Khớp với phát biểu.
a) (AI giải đề cho tôi)
Isoamyl acetate rất ít tan trong nước và lớp ester nằm phía trên trong phễu chiết nên d < 1.
b) (AI giải đề cho tôi)
Na2CO3 trung hòa acetic acid/H2SO4 dư, giải phóng CO2; thêm đến khi hết sủi bọt là acid đã bị loại bỏ.
c) (AI giải đề cho tôi)
Isoamyl acetate là chất lỏng; tách bằng phương pháp chiết (phễu chiết), không dùng kết tinh.
d) (AI giải đề cho tôi)
n(ancol) = 12,15/88 = 0,13807 mol < n(acid) = 0,17483 mol nên ancol hạn chế; m lý thuyết = 0,13807 × 130 = 17,95 g; m thu được = 17,95 × 0,60 × 0,95 = 10,23 g.

(AI giải đề cho tôi)
Ester có nhóm chức -COO-. A (HCOOCH${}_3$), B (CH${}_3$CH${}_2$COOCH=CH${}_2$), C (CH${}_3$COOC${}_6$H${}_5$) đều chứa nhóm -COO- nên là ester. D là CH${}_3$COOH (acetic acid) chứa nhóm -COOH, là acid carboxylic, không phải ester.

(AI giải đề cho tôi)
Ester có nhóm chức -COO- giữa hai gốc hydrocarbon. A (HCOOCH${}_3$), B (CH${}_3$CH${}_2$COOCH=CH${}_2$), C (CH${}_3$COOC${}_6$H${}_5$) đều là ester. D là CH${}_3$COOH (acid acetic) chứa nhóm -COOH, không phải ester.

b) Đúng. c) Sai vì NaOH có tính kiềm mạnh sẽ thủy phân ester làm giảm hiệu suất tổng hợp. d) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai vì NaOH có tính kiềm mạnh sẽ thủy phân ester làm giảm hiệu suất tổng hợp.
d) Đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng ester hóa: $C{H}_{3}COOH+C_2{H}_{5}OH\rightleftharpoons C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5+H_{2}O$ (xúc tác $H_{2}S{O}_4$ đặc). a) Đúng: $H_{2}S{O}_4$ đặc vừa là chất xúc tác vừa hút nước, làm cân bằng dịch chuyển về phía ester, tăng hiệu suất. b) Đúng: đun hồi lưu cho phép đun nóng tăng tốc độ phản ứng mà hơi ethanol và ethyl ethanoate (dễ bay hơi) ngưng tụ trở lại, không thất thoát. c) Sai: không thể thay $N{a}_{2}C{O}_3$ bằng NaOH vì NaOH là bazơ mạnh gây thủy phân ester sinh lại ethanol và muối sodium ethanoate, làm giảm sản phẩm; $N{a}_{2}C{O}_3$ loãng đủ trung hòa acid dư mà ít ảnh hưởng ester. d) Đúng: tách 2 lớp trong phễu chiết là phương pháp chiết; ethyl ethanoate có khối lượng riêng nhỏ hơn nước (~0,9 g/mL) và hầu như không tan trong nước nên nằm ở lớp trên.
a) (AI giải đề cho tôi)
H2SO4 đặc vừa xúc tác vừa hút nước, đẩy cân bằng ester hóa về phía tạo ester, tăng hiệu suất.
b) (AI giải đề cho tôi)
Đun hồi lưu tăng tốc phản ứng, hơi ethanol và ester ngưng tụ quay lại bình nên không thất thoát.
c) (AI giải đề cho tôi)
Không thể thay bằng NaOH vì NaOH (bazơ mạnh) thủy phân ethyl ethanoate thành ethanol và CH3COONa, làm mất sản phẩm; Na2CO3 loãng chỉ trung hòa acid dư.
d) (AI giải đề cho tôi)
Tách 2 lớp trong phễu chiết là phương pháp chiết; ethyl ethanoate nhẹ hơn nước và hầu như không tan nên ở lớp trên.