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

(AI giải đề cho tôi)
Khối lượng acetylsalicylic acid cần sản xuất: 3 triệu vĩ × 10 viên/vĩ × 500 mg/viên = 1,5×10^10 mg = 15 tấn. Phản ứng: HOC6H4COOH + (CH3CO)2O → CH3COOC6H4COOH + CH3COOH, tỷ lệ mol 1:1. M(salicylic acid) = 138 g/mol; M(acetylsalicylic acid) = 180 g/mol. Theo định luật bảo toàn, khối lượng salicylic acid cần (hiệu suất 92%): m = 15 × (138/180) / 0,92 = 11,5 / 0,92 = 12,5 tấn. Khớp với đáp án đề cho 12,5.

m${}_{methylsalicylate}$ = 1.10${}^6$.12.2,16 = 25 920 000 gam = 25,92 tấn.
$$HO{C}_6{H}_{4}COOH+C{H}_{3}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\to }HO{C}_6{H}_{4}COOC{H}_3+H_{2}O$$
138 g → 152 g
m tấn ← (H=80\%) — 25,92 tấn
m${}_{salicylicacid}$ = m = (25,92.138/152).(100/80) = 29,4 tấn

(AI giải đề cho tôi)
X có CTPT C3H6O2 (DBE = 1) và tác dụng với NaOH nên X là axit cacboxylic hoặc ester. - Axit: chỉ có CH3CH2COOH (1 công thức). - Ester: HCOOCH2CH3 và CH3COOCH3 (2 công thức). Vậy tổng số công thức cấu tạo là 1 + 2 = 3, khớp đáp án A của đề.

(AI giải đề cho tôi)
a) Đúng: Bộ dụng cụ gồm bình cầu đun nóng, nhiệt kế, ống sinh hàn và bình hứng — đây là chưng cất đơn giản. Methyl acetate sôi ở 56,9°C, thấp hơn methanol (64,7°C) và acid acetic (118°C), nên hơi methyl acetate bay ra và được ngưng tụ thu trước trong bình hứng.
b) Sai: Methyl acetate (CH3COOCH3) không có nguyên tử hydrogen gắn với O hoặc N nên không tự tạo liên kết hydrogen trong phân tử. Nhiệt độ sôi thấp hơn methanol là do methanol có liên kết hydrogen giữa các phân tử (mạnh), còn methyl acetate chỉ có lực van der Waals và lưỡng cực, dù khối lượng phân tử lớn hơn.
c) Đúng: H2SO4 đặc vừa làm xúc tác cho phản ứng este hóa, vừa có tính hút nước. Khi nước bị hút đi, nồng độ sản phẩm (nước) giảm nên cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, tăng hiệu suất este.
d) Sai: Vì methyl acetate có nhiệt độ sôi thấp nhất trong hỗn hợp nên nó chuyển thành hơi sớm hơn (không phải muộn hơn) và thu được nhiều hơn trong bình hứng, không phải ít hơn.
a) (AI giải đề cho tôi)
Đây là chưng cất đơn giản; methyl acetate sôi thấp nhất (56,9°C) nên được thu trước trong bình hứng.
b) (AI giải đề cho tôi)
Methyl acetate không có liên kết hydrogen trong phân tử; nhiệt độ sôi thấp hơn methanol là do methanol có liên kết hydrogen giữa các phân tử.
c) (AI giải đề cho tôi)
H2SO4 là chất xúc tác và có tính hút nước, làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
d) (AI giải đề cho tôi)
Do nhiệt độ sôi thấp nhất, methyl acetate chuyển thành hơi sớm hơn và nhiều hơn, không phải muộn hơn và ít hơn.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng este hóa: $C{H}_{3}COOH+C_5{H}_{11}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4đặc,t^o}{\to }C{H}_{3}COO{C}_5{H}_{11}+H_{2}O$.
- $n_{C{H}_{3}COOH}=7,2/60=0,12$ mol.
- Isoamyl alcohol $C_5{H}_{11}OH$ có $M=88$ g/mol: $n=9,68/88=0,11$ mol.
- Chất hạn chế là isoamyl alcohol (0,11 < 0,12), nên theo phản ứng 1:1, este tối đa thu được là 0,11 mol.
- Khối lượng mol isoamyl acetate: $M=130$ g/mol. Khối lượng este thực tế: 4,576 g → $n_{este}=4,576/130=0,0352$ mol.
- Hiệu suất: $H=\frac{0,0352}{0,11}\times 100\%=32\%$.
Khớp với đáp án nguồn: 32.

a) Sai. b) Đúng. c) Đúng. d) Đúng. (Đáp án PHẦN II, Câu 1 theo bảng đáp án trang 28)

Đáp án nguồn (bảng đáp án Phần III, trang 212): Câu 3 = 6.
Giải thích: Các đồng phân đơn chức, mạch hở của $C_4{H}_8{O}_2$ phản ứng với dung dịch NaOH tạo muối gồm:
- Acid carboxylic (2 đồng phân): $C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}COOH$ (butanoic acid); $(C{H}_3{)}_{2}CHCOOH$ (2-methylpropanoic acid).
- Ester (4 đồng phân): $HCOOC{H}_{2}C{H}_{2}C{H}_3$; $HCOOCH(C{H}_3{)}_2$; $C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3$; $C{H}_{3}C{H}_{2}COOC{H}_3$.
Tổng cộng: 2 + 4 = 6 đồng phân.

(AI giải đề cho tôi)
Acid oxalic HOOC–COOH có 2 nhóm –COOH. Ester hóa với hỗn hợp CH${}_3$OH và C${}_2$H${}_5$OH, các ester hai chức (2 nhóm –COOH đều được ester hóa) có thể tạo thành gồm: dimyl oxalate CH${}_3$OCO–COOCH${}_3$; diethyl oxalate C${}_2$H${}_5$OCO–COOC${}_2$H${}_5$; methyl ethyl oxalate CH${}_3$OCO–COOC${}_2$H${}_5$ (chỉ một cấu trúc vì hai nhóm –COOH của acid oxalic giống nhau, tráo đổi vị trí methyl/ethyl không tạo ester mới). Vậy tối đa 3 ester hai chức. Đáp án A, khớp đáp án nguồn (17 - A).

(AI giải đề cho tôi)
X có C9H10O2, độ không bão hòa = 9 − 10/2 + 1 = 5 → chứa vòng benzen. X tác dụng vừa đủ với 2a mol NaOH nghĩa là mỗi mol X cần 2 mol NaOH → X là este của phenol (thủy phân cho phenol + muối, phenol tiếp tục phản ứng với NaOH). Không tráng bạc → phần axit không phải HCOOH. Vậy X là este của axit CH3COOH với cresol: CH3COO–C6H4–CH3 với vị trí o-, m-, p- → 3 công thức cấu tạo (o-, m-, p-cresyl acetate). Kiểm tra nguyên tử: C: 2+6+1=9, H: 3+4+3=10, O: 2 ✓. Đáp án A.

(AI giải đề cho tôi)
X là axit có mạch phân nhánh, tác dụng Na và NaOH: CH3CH(CH3)COOH (axit 2-metylpropanoic). Y là este điều chế từ axit và ancol cùng số nguyên tử cacbon (2 và 2): CH3COOCH2CH3. Z tác dụng NaOH (este) và tráng bạc (chứa nhóm HCOO–): HCOOCH2CH2CH3. Đáp án C.

Vì Este có chứa 2 nguyên tử oxi $\Rightarrow$ Este đơn chức.
Este đơn chức + NaOH theo tỉ lệ 1:2 $\Rightarrow$ Este có dạng RCOOC${}_6$H${}_4$R'.
Vì các sản phẩm sau phản ứng xà phòng hóa không tráng gương $\Rightarrow$ R ≠ H.
Vậy CTCT thỏa mãn X gồm:
CH${}_3$COOC${}_6$H${}_4$CH${}_3$ (3 đồng phân vị trí octo, meta, para).
C${}_2$H${}_5$COOC${}_6$H${}_5$.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng (3) là quang hợp: 6nCO₂ + 5nH₂O → (C₆H₁₀O₅)ₙ + 6nO₂, nên Z = CO₂, X là tinh bột/xenlulozô (C₆H₁₀O₅)ₙ. Phản ứng (1): thủy phân X cho nY, Y = glucozô C₆H₁₂O₆. Phản ứng (2): lên men C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂, nên E = C₂H₅OH (M = 46), Z = CO₂ (khớp). Phản ứng (4): T + etylen glicol tạo PET nên T = axit terephtalic C₆H₄(COOH)₂, M_T = 166. Phản ứng (5): T + 2E ⇌ G + 2H₂O (este hóa), M_G = 166 + 2×46 − 2×18 = 222. Đáp án A, trùng đáp án nguồn.

$n_{H_{2}O}=0,14$ ; $n_{C{O}_2}=0,14$ → E là este no, đơn chức, mạch hở $C_n{H}_{2n}{O}_2$.
$$C_n{H}_{2n}{O}_2\to nC{O}_2$$
$$\to \frac{14n+32}{4,2}=\frac{44n}{6,16}\Rightarrow n=2\to \text{E laˋ }{C}_2{H}_4{O}_2\text{ hay }HCOOC{H}_3.$$

(AI giải đề cho tôi)
Số mol N₂: n = 0,56/28 = 0,02 mol. Vì hóa hơi ở cùng điều kiện nên n_X = 0,02 mol → M_X = 2,06/0,02 = 103 g/mol. Cả bốn lựa chọn đều có công thức C₄H₉NO₂ (M = 103), nên cần loại theo bản chất hóa học:
- B (CH₃NHCOOCH₂CH₃) và C (NH₂COOCH₂CH₂CH₃) là các hợp chất carbamat (dẫn xuất của axit cacbamic), không phải este được tạo từ aminoaxit A và ancol B → loại.
- A (H₂NCH₂CH₂COOCH₃): phần ancol là CH₃OH (metanol), không thể điều chế cao su Buna → loại.
- D (H₂NCH₂COOCH₂CH₃): este của aminoaxit glyxin và etanol. Từ etanol (C₂H₅OH) điều chế cao su Buna bằng 2 giai đoạn: (1) etanol → buta-1,3-dien (phương pháp Lebedev), (2) trùng hợp buta-1,3-dien → cao su Buna. Thỏa mãn mọi dữ kiện.
Vậy X là H₂NCH₂COOCH₂CH₃. Đáp án D.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu: (a) Đúng — este của axit fomic (HCOOR) vẫn giữ nhóm -CHO nên cho phản ứng tráng bạc. (b) Sai — đun nóng chất béo với H2SO4 loãng (thủy phân axit) thu được axit béo và glixerol, không phải xà phòng; chỉ thủy phân trong môi trường kiềm (NaOH) mới cho xà phòng. (c) Sai — tripeptit gồm 3 gốc amino axit, nhưng nếu amino axit có thêm nhóm NH2 trong gốc R thì số nguyên tử N có thể lớn hơn 3. (d) Sai — monome không chứa liên kết bội vẫn có thể trùng hợp, ví dụ trùng hợp mở vòng (caprolactam tạo nilon-7, oxiran tạo polietylen glicol). (e) Sai — saccarozơ không có tính khử, không làm mất màu KMnO4. Vậy có 4 phát biểu sai (b, c, d, e) → chọn A, khớp đáp án nguồn (65-A).

Chọn đáp án A

Chọn đáp án C. Ta có $n_C=n_{C{O}_2}=0,8$ mol, $n_H=2n_{H_{2}O}=1,8$, $n_N=2n_{N_2}=0,2$ mol. $\Rightarrow$ $\sum (m_C+m_H+m_N)=14,2$ $\Rightarrow$ $m_O=20,6-14,2=6,4$ gam $\Rightarrow$ $n_O=0,4$ mol. $\Rightarrow$ $n_C:n_H:n_O:n_N=4:9:2:1\Rightarrow$ CTN $(C_4{H}_9{O}_{2}N{)}_n$ $\Rightarrow$ Chỉ có đáp án C thỏa mãn $\Rightarrow$ Chọn C.

Chọn đáp án C. E phản ứng được với NaOH và không phản ứng được với Na $\Rightarrow$ E là este. E không tác dụng với $AgN{O}_3/N{H}_3\Rightarrow$ E không phải là este của axit fomic. $\Rightarrow$ Các công thức cấu tạo thỏa mãn là: $C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5$ và $C_2{H}_{5}COOC{H}_3\Rightarrow$ chọn C.

Chọn đáp án C

Chọn đáp án D