Cho một hỗn hợp A gồm CH₃COOH và C₂H₅OH chia thành 3 phần bằng nhau:

- Phần I tác dụng với natri dư thu được 11,2 lít khí (ở đktc).

- Phần II tác dụng với CaCO₃ dư thu được 8,8 gam một chất khí.

Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp A.

Đun nóng phần III với axit H₂SO₄ đặc, tính khối lượng este tạo thành, biết hiệu suất phản ứng là 80%.

Số mol của khí H₂ là:

 $n_{H_2}=\frac{V_{H_2}}{22,4}=\frac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)$

Số mol của khí CO₂ là:

 $n_{C{O}_2}=\frac{m_{C{O}_2}}{M_{C{O}_2}}=\frac{8,8}{44}=0,2\left(mol\right)$

Gọi x, y lần lượt là số mol của CH₃COOH và C₂H₅OH có trong mỗi phần.

Từ phương trình phản ứng (1) và (2), ta có:

 $n_{H_2}=n_{H_2\left(1\right)}+n_{H_2\left(2\right)}=0,5x+0,5y=0,5\left(*\right)$

Từ phương trình phản ứng (3), ta có:

 $n_{C{O}_2}=n_{C{O}_2\left(3\right)}=0,5x=0,2\left(**\right)$

Từ (*) và (**) ta có hệ phương trình:

 $\left\{\begin{array}{l}0,5x+0,5y=0,5\\ 0,5x=0,2\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}x=0,4\\ y=0,6\end{array}\right.$

Số mol của CH₃COOH và C₂H­₅OH có trong mỗi phần lần lượt là 0,4 (mol) và 0,6 (mol)

Vì hỗn hợp được chia làm 3 phần bằng nhau nên số mol của CH₃COOH và

C₂H­₅OH có trong hỗn hợp là:

 $\begin{array}{l}{n}_{C{H}_{3}COOH}=3.0,4=1,2\left(mol\right)\\ n_{C_2{H}_{5}OH}=3.0,6=1,8\left(mol\right)\end{array}$

Khối lượng các chất trong hỗn hợp A là:

 $\begin{array}{l}{m}_{C{H}_{3}COOH}=n_{C{H}_{3}COOH}.M_{C{H}_{3}COOH}=1,2.60=72\left(gam\right)\\ m_{C_2{H}_{5}OH}=n_{C_2{H}_{5}OH}.M_{C_2{H}_{5}OH}=1,8.46=82,8\left(gam\right)\end{array}$

Phương trình phản ứng este hóa là:

 $\begin{array}{l}C{H}_{3}COOH+C_2{H}_{5}OH\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftarrows }C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5+H_{2}O\\ 0,4\left(mol\right)0,6\left(mol\right)\end{array}$

Xét tỉ lệ:

 $\frac{n_{C{H}_{3}COOH}}{2}=\frac{0,4}{1}<\frac{n_{C_2{H}_{5}OH}}{1}=\frac{0,6}{1}$

Vậy CH₃COOH phản ứng hết và C₂H₅OH còn dư nên số mol este và hiệu suất tính theo CH₃COOH.

Theo phương trình phản ứng, ta có:

 $\begin{array}{l}{n}_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(phanung\right)}=n_{C{H}_{3}COOH}=0,4\left(mol\right)\\ \Rightarrow m_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(phanung\right)}=n_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\left(phanung\right)}.M_{C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5}=0,4.88=35,2\left(gam\right)\end{array}$

Mà hiệu suất của quá trình là 80% nên khối lượng este thực tế thu được là: