—

Bài tập 1:

Cho 0,1 mol tripanmitin tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được m gam glixerol. Giá trị của m là
A. 4,6.
B. 27,6.
C. 9,2.
D. 14,4.

Phân tích đề bài:
Đề bài cho chúng ta biết số mol của tripanmitin và yêu cầu tính khối lượng glixerol thu được sau phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm. Đây là dạng bài tập về phản ứng thủy phân este.

Các kiến thức cần nhớ:
1. Công thức của tripanmitin: Tripanmitin là một este của glixerol với axit pammitic. Axit pammitic có công thức là \(C_{15}H_{31}COOH\). Do glixerol có 3 nhóm -OH, nên tripanmitin là este tạo bởi glixerol và 3 phân tử axit pammitic. Công thức phân tử của tripanmitin là \((C_{15}H_{31}COO)_3C_3H_5\).
2. Phương trình phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm: Este tác dụng với NaOH đun nóng tạo ra muối cacboxylat và ancol (hoặc phenol).
Phương trình tổng quát: \(RCOOR’ + NaOH \xrightarrow{t^0} RCOONa + R’OH\)
Đối với tripanmitin:
\((C_{15}H_{31}COO)_3C_3H_5 + 3NaOH \xrightarrow{t^0} 3C_{15}H_{31}COONa + C_3H_5(OH)_3\)

Các bước giải:
Bước 1: Viết và cân bằng phương trình phản ứng.
Như đã phân tích ở trên, phương trình phản ứng là:
\((C_{15}H_{31}COO)_3C_3H_5 + 3NaOH \xrightarrow{t^0} 3C_{15}H_{31}COONa + C_3H_5(OH)_3\)

Bước 2: Dựa vào số mol tripanmitin để tính số mol glixerol.
Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ mol giữa tripanmitin và glixerol là 1:1.
Đề bài cho số mol tripanmitin là 0,1 mol.
Do đó, số mol glixerol thu được là:
\(n_{glixerol} = n_{tripanmitin} \times 1 = 0,1 \times 1 = 0,1\) mol.

Bước 3: Tính khối lượng mol của glixerol.
Glixerol có công thức phân tử là \(C_3H_5(OH)_3\) hay \(C_3H_8O_3\).
Khối lượng mol của glixerol là:
\(M_{glixerol} = 3 \times 12 + 8 \times 1 + 3 \times 16 = 36 + 8 + 48 = 92\) g/mol.

Bước 4: Tính khối lượng glixerol thu được.
Khối lượng glixerol (m) được tính bằng công thức:
\(m = n_{glixerol} \times M_{glixerol}\)
\(m = 0,1 \times 92 = 9,2\) gam.

Kết luận:
Giá trị của m là 9,2 gam.

Chọn đáp án:
Đáp án C. 9,2.

—

Bài tập 2:

Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X, thu được số mol CO2 lớn hơn số mol H2O. X là
A. Glucozơ.
B. Axit axetic.
C. Fructozơ.
D. Saccarozơ.

Phân tích đề bài:
Đề bài cho biết tỉ lệ số mol giữa CO2 và H2O khi đốt cháy một hợp chất hữu cơ X. Chúng ta cần xác định công thức phân tử hoặc loại hợp chất của X dựa vào thông tin này.

Các kiến thức cần nhớ:
Khi đốt cháy một hợp chất hữu cơ, ta có mối liên hệ giữa số mol CO2, số mol H2O và số nguyên tử C, H trong phân tử.
Đối với hợp chất hữu cơ có công thức dạng \(C_xH_yO_z\), khi đốt cháy hoàn toàn ta có phương trình:
\(C_xH_yO_z + (x + y/4 – z/2)O_2 \rightarrow xCO_2 + (y/2)H_2O\)

Từ phương trình này, ta thấy:
Số mol CO2 là x.
Số mol H2O là y/2.

Điều kiện \(n_{CO_2} > n_{H_2O}\) tương đương với \(x > y/2\), hay \(2x > y\).

Xét các phương án:

A. Glucozơ:
Công thức phân tử của glucozơ là \(C_6H_{12}O_6\).
Trong phân tử glucozơ, ta có \(x=6\), \(y=12\).
Kiểm tra điều kiện \(2x > y\): \(2 \times 6 = 12\). Ta có \(12 = 12\), tức là \(2x = y\).
Khi đốt cháy glucozơ:
\(C_6H_{12}O_6 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O\)
Số mol CO2 bằng số mol H2O.

B. Axit axetic:
Công thức phân tử của axit axetic là \(CH_3COOH\), hay \(C_2H_4O_2\).
Trong phân tử axit axetic, ta có \(x=2\), \(y=4\).
Kiểm tra điều kiện \(2x > y\): \(2 \times 2 = 4\). Ta có \(4 = 4\), tức là \(2x = y\).
Khi đốt cháy axit axetic:
\(C_2H_4O_2 + 2O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O\)
Số mol CO2 bằng số mol H2O.

C. Fructozơ:
Công thức phân tử của fructozơ cũng là \(C_6H_{12}O_6\), giống như glucozơ.
Do đó, khi đốt cháy, số mol CO2 bằng số mol H2O.

D. Saccarozơ:
Công thức phân tử của saccarozơ là \(C_{12}H_{22}O_{11}\).
Trong phân tử saccarozơ, ta có \(x=12\), \(y=22\).
Kiểm tra điều kiện \(2x > y\): \(2 \times 12 = 24\). Ta có \(24 > 22\), tức là \(2x > y\).
Khi đốt cháy saccarozơ:
\(C_{12}H_{22}O_{11} + 12O_2 \rightarrow 12CO_2 + 11H_2O\)
Số mol CO2 (12) lớn hơn số mol H2O (11).

Kết luận:
Hợp chất hữu cơ X có số mol CO2 lớn hơn số mol H2O khi đốt cháy là saccarozơ.

Chọn đáp án:
Đáp án D. Saccarozơ.

—

Bài tập 3:

Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam một este đơn chức X thu được 6,72 lít CO2 (đkc) và 5,4 gam nước. Công thức phân tử của X là
A. C2H4O2.
B. C3H6O2.
C. C5H10O2.
D. C4H8O2.

Phân tích đề bài:
Đề bài cho khối lượng của este X, thể tích CO2 và khối lượng nước thu được khi đốt cháy. Chúng ta cần xác định công thức phân tử của este đó. Este là hợp chất hữu cơ tạp chức, có nhóm chức -COO-. Este đơn chức có công thức chung là \(RCOOR’\).

Các kiến thức cần nhớ:
1. Công thức chung của este đơn chức: \(C_n H_{2n} O_2\) (với \(n \ge 2\)).
2. Tính số mol: \(n = \frac{m}{M}\) và \(n = \frac{V}{22,4}\) (ở điều kiện tiêu chuẩn).
3. Phương trình đốt cháy este đơn chức:
Nếu este no, đơn chức, mạch hở có công thức \(C_n H_{2n} O_2\), phương trình đốt cháy là:
\(C_n H_{2n} O_2 + \frac{3n-2}{2}O_2 \xrightarrow{t^0} nCO_2 + nH_2O\)
Trong trường hợp này, \(n_{CO_2} = n_{H_2O}\).
Tuy nhiên, đề bài cho thấy \(n_{CO_2}\) và \(n_{H_2O}\) có thể khác nhau, nên ta cần xét trường hợp tổng quát hơn hoặc dựa vào tỉ lệ mol.
Xét este đơn chức có công thức \(C_x H_y O_2\).
Phương trình đốt cháy: \(C_x H_y O_2 + (x + \frac{y}{4} – \frac{2}{2})O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O\)
\(C_x H_y O_2 + (x + \frac{y}{4} – 1)O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O\)

Các bước giải:
Bước 1: Tính số mol CO2 và H2O thu được.
Số mol CO2: \(n_{CO_2} = \frac{6,72}{22,4} = 0,3\) mol.
Số mol H2O: \(n_{H_2O} = \frac{5,4}{18} = 0,3\) mol.

Bước 2: Nhận xét về tỉ lệ số mol CO2 và H2O.
Ta thấy \(n_{CO_2} = n_{H_2O} = 0,3\) mol.
Điều này cho thấy este X là este no, đơn chức, mạch hở. Công thức tổng quát của este no, đơn chức, mạch hở là \(C_n H_{2n} O_2\).

Bước 3: Tìm số nguyên tử C (n) trong công thức este.
Đối với este no, đơn chức, mạch hở có công thức \(C_n H_{2n} O_2\), tỉ lệ số mol CO2 và H2O khi đốt cháy là 1:1. Số mol CO2 chính là \(n\).
Do đó, \(n = n_{CO_2} = 0,3\) mol. Tuy nhiên, n ở đây là số mol CO2 tạo ra, không phải là số nguyên tử C.
Trong phương trình đốt cháy \(C_n H_{2n} O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O\), số mol CO2 sinh ra bằng \(n\).
Vậy, ta có \(n = n_{CO_2} = 0,3\) mol.
Nhưng đây là số mol CO2, không phải là chỉ số n trong công thức \(C_n H_{2n} O_2\).

Ta cần sử dụng thông tin khối lượng mol.
Nếu este có công thức \(C_n H_{2n} O_2\), thì số mol của este là:
\(n_{este} = \frac{7,4}{M_{este}}\)
Từ phương trình đốt cháy: \(C_n H_{2n} O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O\)
Ta có tỉ lệ: \(\frac{n_{CO_2}}{n_{este}} = n\).
Vậy, \(n = \frac{n_{CO_2}}{n_{este}} = \frac{0,3}{n_{este}}\).

Chúng ta hãy tính số mol của este từ khối lượng và tỉ lệ mol.
Ta có \(n_{CO_2} = 0,3\) mol và \(n_{H_2O} = 0,3\) mol.
Số mol của este X là \(n_X\).
Từ phương trình đốt cháy \(C_x H_y O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O\).
Vì \(n_{CO_2} = n_{H_2O}\), nên este là no, đơn chức, mạch hở. Công thức là \(C_n H_{2n} O_2\).
Phương trình đốt cháy: \(C_n H_{2n} O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O\).
Tỉ lệ mol: \(n_{este} : n_{CO_2} : n_{H_2O} = 1 : n : n\).
Do đó, \(n_{CO_2} = n \times n_{este}\).
Chúng ta có \(n_{CO_2} = 0,3\) mol.
Khối lượng mol của este \(C_n H_{2n} O_2\) là \(M = 12n + 2n + 32 = 14n + 32\).
Số mol của este là \(n_{este} = \frac{7,4}{14n + 32}\).

Thay vào phương trình \(n_{CO_2} = n \times n_{este}\):
\(0,3 = n \times \frac{7,4}{14n + 32}\)
\(0,3 (14n + 32) = 7,4 n\)
\(4,2n + 9,6 = 7,4n\)
\(9,6 = 7,4n – 4,2n\)
\(9,6 = 3,2n\)
\(n = \frac{9,6}{3,2} = 3\).

Vậy, công thức phân tử của este là \(C_3 H_{2 \times 3} O_2\), tức là \(C_3H_6O_2\).

Bước 4: Kiểm tra lại với các đáp án.
Công thức phân tử \(C_3H_6O_2\) ứng với đáp án B.

Kiểm tra lại:
Nếu este là \(C_3H_6O_2\), \(M = 12 \times 3 + 1 \times 6 + 16 \times 2 = 36 + 6 + 32 = 74\) g/mol.
Số mol este là \(n_{este} = \frac{7,4}{74} = 0,1\) mol.
Đốt cháy \(C_3H_6O_2\): \(C_3H_6O_2 \rightarrow 3CO_2 + 3H_2O\)
Số mol CO2 thu được: \(n_{CO_2} = 3 \times n_{este} = 3 \times 0,1 = 0,3\) mol.
Thể tích CO2: \(V_{CO_2} = 0,3 \times 22,4 = 6,72\) lít (đúng với đề bài).
Số mol H2O thu được: \(n_{H_2O} = 3 \times n_{este} = 3 \times 0,1 = 0,3\) mol.
Khối lượng H2O: \(m_{H_2O} = 0,3 \times 18 = 5,4\) gam (đúng với đề bài).

Kết luận:
Công thức phân tử của X là \(C_3H_6O_2\).

Chọn đáp án:
Đáp án B. C3H6O2.

—
Các em về nhà ôn tập kỹ lý thuyết và luyện thêm nhiều bài tập tương tự nhé. Chúc các em học tốt!