Bài 1. Ester - Lipid trang 3, 4, 5 SBT Hóa 12 Cánh diều

Khi thay thế nhóm …(1)… ở nhóm …(2)… của carboxylic acid bằng nhóm …(3)… thì thu được ester.

1.1

Điền các từ hoặc cụm từ trong khung vào chỗ trống của các phát biểu sau cho phù hợp

a) Khi thay thế nhóm …(1)… ở nhóm …(2)… của carboxylic acid bằng nhóm …(3)… thì thu được ester.

b) Lipid là các hợp chất hữu cơ có trong …(4)…, không tan trong …(5)… nhưng tan được trong các dung môi hữu cơ …(6)…

c) Chất béo là …(7)… của acid béo và …(8)…, chất béo còn được gọi chung là …(9)…

d) Acid béo tạo nên chất béo thường là các …(10)… có mạch carbon …(11)… và có số nguyên tử carbon …(12)…

Phương pháp giải:

dựa vào khái niệm của ester, acid béo, chất béo, lipid.

Lời giải chi tiết:

a) (1): - OH; (2): - COOH; (3): - OR

b) (4) tế bào sống; (5) nước; (6) không phân cực

c) (7) triester; (8) glyceol; (9) triglyceride

d) (10) monocarboxylic acid; (11) không phân nhánh; (1) chẵn.

1.2

Chất nào sau đây thuộc loại ester?

A. CH₃OOCC₂H₅ B. HOOCCH₃

C. H₂NCH₂COOH D. CH₃CHO

Phương pháp giải:

Dựa vào khái niệm của ester.

Lời giải chi tiết:

CH₃OOCC₂H₅ thuộc loại ester.

Đáp án A

1.3

Cho các chất có công thức sau: HCHO, C₂H₂, CH₃COOH, CH₃COOCH=CH₂, HCOOCH₃, HCOOH. Trong các chất trên, có bao nhiêu chất thuộc loại ester?

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

Phương pháp giải:

Dựa vào đặc điểm cấu tạo của ester.

Lời giải chi tiết:

CH₃COOCH=CH₂, HCOOCH₃ là các chất thuộc loại ester.

Đáp án A

1.4

Ester X mạch hở có công thức phân tử C₃H₄O₂. Tên gọi của X là

A. vinyl acetate B. methyl acetate

C. methyl formate D. vinyl formate

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của ester.

Lời giải chi tiết:

C₃H₄O₂ có công thức cấu tạo: HCOOCH=CH₂: vinyl formate

Đáp án D

1.5

Ester được tạo thành từ CH₃COOH và C₂H₅OH có công thức cấu tạo là

A. CH₃COOCH₃ B. CH₃COOC₂H₅

C. C₂H₅COOCH₃ D. HCOOC₂H₅

Phương pháp giải:

Dựa vào Phương pháp điều chế ester.

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

1.6

Ester có công thức phân tử C₂H₄O₂được tạo thành từ methyl alcohol và carboxylic acid nào sau đây?

A. Propionic acid B. Acetic acid

C. Formic acid D. Oxalic acid

Phương pháp giải:

Dựa vào quy tắc đọc tên của ester.

Lời giải chi tiết:

C₂H₄O₂ được tạo thành từ methyl alcohol \( \to \)CTCT: HCOOCH₃.

Carboxylic acid tạo thành ester là formic acid

Đáp án C

1.7

Một hợp chất hữu cơ X đơn chức có công thức phân tử là C₃H₆O₂. X không tác dụng với kim loại Na nhưng tác dụng được với dung dịch NaOH khi đun nóng. Chất X thuộc dãy đồng đẳng của loại hợp chất nào sau đây?

A. Alcohol B. Ester

C. Aldehyde D. Carboxylic acid

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của ester.

Lời giải chi tiết:

Vì X không tác dụng với kim loại Na nhưng tác dụng được với dung dịch NaOH đun nóng nên X có chứa \( - COO - \).

Đáp án B

1.8

Trường hợp nào sau đây xảy ra phản ứng với ethyl acetate?

A. Dung dịch NaOH (t^o) B. C₂H₅OH

C. Dung dịch [Ag(NH₃)₂]OH D. Dung dịch NaCl

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của ester.

Lời giải chi tiết:

Ethyl acetate tác dụng với dung dịch NaOH tạo muối và alcohol.

Đáp án A

1.9

Thủy phân ester E có công thức phân tử C₄H₈O₂ với xúc tác acid vô cơ loãng, thu được hai sản phẩm hữu cơ X, Y (chỉ chứa các nguyên tử C, H, O). Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y bằng một phản ứng duy nhất. Chất X là chất nào sau đây?

A. Acetic acid B. Ethyl alcohol

C. Ethyl acetate D. Formic acid

Phương pháp giải:

Dựa vào phản ứng thủy phân của ester trong môi trường acid.

Lời giải chi tiết:

phản ứng duy nhất. Nên X có thể là C₂H₅OH; Y là CH₃COOH

Phương trình điều chế trực tiếp từ X ra Y là:

Đáp án B

1.10

Cho các phản ứng sau:

(1) Thủy phân ester trong môi trường acid.

(2) Thủy phân ester trong dung dịch NaOH, đun nóng.

(3) Cho ester tác dụng với dung dịch KOH, đun nóng.

(4) Thủy phân dẫn xuất halogen trong dung dịch NaOH đun nóng.

(5) Cho carboxylic acid tác dụng với dung dịch NaOH.

Những phản ứng nào không được gọi là phản ứng xà phòng hóa?

A. (1), (2), (3), (4) B. (1), (4), (5)

C. (1), (3), (4), (5). D. (3), (4), (5).

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của ester.

Lời giải chi tiết:

(2), (3) là phản ứng xà phòng hóa

(1), (4), (5) không phải là phản ứng xà phòng hóa

Đáp án B

1.11

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. So với các đồng phân là carboxylic acid, ester luôn có nhiệt độ sôi thấp hơn

B. Phản ứng ester hóa là phản ứng thuận nghịch.

C. Phản ứng xà phòng hóa là phản ứng thuận nghịch.

D. Ester là những chất lỏng hoặc chất rắn ở nhiệt độ thường.

Phương pháp giải:

Dựa vào phản ứng thủy phân của ester.

Lời giải chi tiết:

C sai vì phản ứng xà phòng hóa là phản ứng một chiều

Đáp án C

1.12

Tiến hành thí nghiệm điều chế isomayl acetate (chất có mùi chuối chín) theo thứ tự các bước sau đây:

Bước 1: Cho khoảng 3 ml CH₃CH(CH₃)CH₂CH₂OH, 3ml CH₃COOH và vài giọt H₂SO₄ đặc vào ống nghiệm

Bước 2: Lắc đều ống nghiệm rồi đun cách thủy (trong nồi nước nóng) khoảng 5 – 7 phút ở 65 – 70^oC.

Bước 3: Làm lạnh, sau đó thêm khoảng 5 ml dung dịch NaCl bão hòa vào ống nghiệm

Những phát biểu nào sau đây là đúng?

(a) H₂SO₄ đặc có vai trò xúc tác cho phản ứng tạo isoamyl acetate/

(b) Thêm dung dịch NaCl bão hòa vào để tránh phân hủy sản phẩm

(d) Sau bước 3, trong ống nghiệm thu được hỗn hợp chất lỏng đồng nhất.

Phương pháp giải:

Dựa vào Phương pháp điều chế ester.

Lời giải chi tiết:

(a) đúng

(b) sai, thêm dung dịch NaCl bão hòa để làm tăng khối lượng riêng lớp chất phía dưới giúp ester tạo thành tách ra khỏi dung dịch

(d) sai, bước 3 thu được hỗn hợp không đồng nhất.

1.13

Quan sát hình sau.

Cho các phát biểu liên quan tới Hình 1.1 như sau:

(1) Hỗn hợp chất lỏng trước phản ứng trong bình cầu có nhánh gồm isoamyl alcohol, acetic acid và sulfuric acid đặc

(2) Trong phễu chiết, lớp chất lỏng nặng hơn có thành phần chính là isoamyl acetate.

(3) Nhiệt kế dùng để kiểm soát nhiệt độ trong bình cầu có nhánh.

(4) Phễu chiết dùng để tách isoamyl acetate ra khỏi hỗn hợp sau phản ứng.

(5) Nước làm lạnh cho chảy vào ống sinh hàn ở vị trí (1) và chảy ra ở vị trí (2).

Số phát biểu đúng là

A. 3 B. 2 C. 4 D. 5

Phương pháp giải:

Dựa vào Phương pháp điều chế ester

Lời giải chi tiết:

(1) đúng

(2) sai, isoamyl acetate nhẹ hơn

(3) đúng

(4) đúng

(5) đúng

Đáp án C

1.14

Ester là một loại hợp chất hữu cơ phổ biến và có vai trò quan trọng trong lĩnh vực hóa học và công nghiệp như làm dung môi, chất tạo hương, nguyên liệu tổng hợp polymer,… Các ester chủ yếu được điều chế từ phản ứng ester hóa.

Những phát biểu nào sau đây là đúng?

(a) Methyl formate là ester có phân tử khối nhỏ nhất

(b) Ethyl acetate là ester tan tốt trong nước.

(d) Benzyl acetate có công thức phân tử C₉H₁₀O₂.

(e) Ester là sản phẩm của phản ứng giữa acid và alcohol.

(g) Ester là hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm \( - COO - \).

(h) Ester no, đơn chức, mạch hở có công thức phân tử C_nH_2nO₂ (n\( \ge \)2).

(i) Hợp chất CH₃OOCCC₂H₅ thuộc dãy đồng đẳng của methyl formate.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức về ester.

Lời giải chi tiết:

(a) đúng

(b) sai, các ester hầu như không tan trong nước.

(d) đúng

(e) đúng

(g) đúng

(h) đúng

(i) sai, vì ester không có đồng đẳng.

1.15

Để xà phòng hóa hoàn toàn 2,64g một ester no, đơn chức, mạch hở X cần dùng 30,0 ml dung dịch NaOH 1,0M. Công thức phân tử của ester X là

A. C₃H₆O₂ B. C₄H₈O₂ C. C₅H₁₀O₂ D. C₆H₁₀O₂

Phương pháp giải:

Dựa vào phản ứng thủy phân ester trong môi trường base

Lời giải chi tiết:

n _NaOH = 0,03 . 1 = 0,03 mol

n _NaOH = n ester = 0,03 mol

M _X = \(\frac{{2,64}}{{0,03}} = 88\).

Công thức phân tử của ester X là: C₄H₈O₂.

Đáp án B

1.16

Kết quả phân tích nguyên tố của ester đơn chức X cho thấy X có %C = 60%, %H = 8% (về khối lượng), còn lại là O. Trên phổ MS của X thấy xuất hiện tín hiệu của ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z = 100. Biết X được tạo bởi từ phản ứng ester hóa giữa alcohol mạch không nhánh với carboxylic acid mạch phân nhánh. Dự đoán công thức cấu tạo và tên gọi của X.

Phương pháp giải:

Dựa vào kết quả phân tích nguyên tố của ester.

Lời giải chi tiết:

Số nguyên tử C là: \(\frac{{100.60\% }}{{12}} = 5\)

Số nguyên tử H là: \(\frac{{100.8\% }}{1} = 8\)

Số nguyên tử O là: \(\frac{{100.32\% }}{{16}} = 2\)

Công thức phân tử X là: C₅H₈O₂

Công thức cấu tạo của X là: CH₂ = C(CH₃) – COO – CH₃: methyl methacrylate.

1.17

Để điều chế isoamyl acetate trong phòng thí nghiệm, một học sinh đã đun nóng 4,00 ml acetic acid (D = 1,05 g/ml) với 8,00 ml isoamyl alcohol (CH₃)₂CHCH₂CH₂OH (D = 0,81 g/ml), có dung dịch H₂SO₄ đặc làm xúc tác, thu được 6,00 ml isoamyl acetate (D = 0,88 g/ml). Tính hiệu suất của phản ứng.

Phương pháp giải:

Dựa vào phản ứng điều chế ester.

Lời giải chi tiết:

m _CH3COOH = D.V = 4.1,05 = 4,2g

m _{isoamyl alcohol} = D.V = 8.0,81 = 6,48g

m _{isoamyl acetate} = D.V = 6.0,88 = 5,28g

n _{isoamyl acetate} = \(\frac{{5,28}}{{128}} = 0,04125mol\)

n _CH3COOH = \(\frac{{4,2}}{{60}} = 0,07mol\)

n _{(CH3)2CHCH2CH2OH} = \(\frac{{6,48}}{{88}} = 0,073mol\)

H% =\(\frac{{0,04125}}{{0,07}}.100\% \approx 59\% \)

1.18

Hợp chất hữu cơ đơn chức X ở điều kiện thường là chất lỏng, có mùi thơm, được ứng dụng làm dung môi, chất tạo hương,… Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy X có thành phần phần trăm về khối lượng của C và H lần lượt là 48,65% và 8,11% còn lại là O. Trên phổ MS của X thấy xuất hiện tín hiệu của ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z = 74. Trên phổ IR của X thấy có tín hiệu đặc trưng ở vùng 1750 – 1715 cm^-1.

a) Xác định công thức cấu tạo của X.

b) X thường được tổng hợp bằng cách đun nóng hỗn hợp gồm chất hữu cơ A và chất hữu cơ B, có dung dịch H₂SO₄ đặc làm xúc tác. Xác định công thức cấu tạo của A và B. Viết phương trình hóa học điều chế X từ A và B.

Phương pháp giải:

Dựa vào kết quả phân tích nguyên tố của X.

Lời giải chi tiết:

Số nguyên tử C là: \(\frac{{74.48,65\% }}{{12}} = 3\)

Số nguyên tử H là: \(\frac{{74.8,11\% }}{1} = 6\)

Số nguyên tử O là: \(\frac{{74.43,24\% }}{{16}} = 2\)

Vì X có tín hiệu đặc trưng ở vùng 1750 – 1715 cm^-1 nên X có nhóm chức –COO-.

CTCT của X là: CH₃COOCH₃ hoặc HCOOC₂H₅

Điều chế X: