4.1. (1,0 điểm) Hỗn hợp A gồm rượu ethylic, carboxylic acid X có dạng CnH2n+1COOH, ester Y tạo bởi

Câu hỏi số 825527:

Vận dụng

4.1. (1,0 điểm)

Hỗn hợp A gồm rượu ethylic, carboxylic acid X có dạng C_nH_2n+1COOH, ester Y tạo bởi rượu ethylic và acid X. Đốt cháy hoàn toàn m gam A cần vừa đủ 17,92 lít O₂, thu được 14,56 lít CO₂. Mặt khác, nếu cho m gam A vào 200mL dung dịch KOH 1M, đun nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch B. Để trung hòa hết lượng KOH dư cần thêm tiếp vào B một lượng dung dịch HCl, thu được dung dịch C. Cô cạn dung dịch C thu được 19,0125 gam muối khan. Các thể tích khí đo ở đktc. Xác định công thức của X và Y.

4.2. (1,0 điểm)

Một loại gạo có chứa 81% tinh bột, phần còn lại không lên men được. Lấy 1,0kg gạo này đem lên men rượu. Pha chế sản phẩm thu được thành V₁ lít rượu ethylic 45^o. Khi pha loãng V₁ lít rượu này với V₂ lít nước cất thì thu được rượu etylic 8^o. Lấy toàn bộ rượu 8^o thu được đem lên men giấm thì tạo thành m gam acetic acid.

Tính V₁, V₂, m. Biết hiệu suất của quá trình lên men rượu là 75%, hiệu suất của quá trình lên men giấm là 80%, khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8g/mL.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:825527

Phương pháp giải

4.1 Thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn: $V = n.22,4$

Công thức alcohol, carboxylic acid ⟶ Công thức ester

Viết phương trình đốt cháy và tính toán theo phương trình phản ứng.

4.2 Sơ đồ phản ứng: ${{C}_{6}}{{H}_{10}}{{O}_{5}}\xrightarrow{{{H}_{2}}O}{{C}_{6}}{{H}_{12}}{{O}_{6}}\xrightarrow[H=75%]{len\,men}2{{C}_{2}}{{H}_{5}}OH\xrightarrow[H=80%]{len\,men}2C{{H}_{3}}COOH$

Độ rượu: $D = \dfrac{V_{C_{2}H_{5}OH}}{V_{dd}}.100^{o}$

Giải chi tiết

$n_{O_{2}} = \dfrac{17,92}{22,4} = 0,8\,(mol)$; $n_{CO_{2}} = \dfrac{14,56}{22,4} = 0,65\,(mol)$; n_KOH = 0,2.1 = 0,2 (mol)

Đặt số mol của C₂H₅OH, X, Y lần lượt là a, b, c (a, b, c > 0)

Phương trình hoá học:

(1) C₂H₅OH + 3O₂ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2CO₂ + 3H₂O

(2) ${{C}_{n}}{{H}_{2n+1}}COOH\text{ }+\text{ }\frac{3n+1}{2}{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}\text{ }\left( n+1 \right)C{{O}_{2}}+\text{ }\left( n+1 \right){{H}_{2}}O$

(3) ${{C}_{n}}{{H}_{2n+1}}COO{{C}_{2}}{{H}_{5}}+\text{ }\frac{3n+7}{2}{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}\text{ }\left( n+3 \right)C{{O}_{2}}+\text{ }\left( n+3 \right){{H}_{2}}O$

(4) C_nH_2n+1COOH + KOH → C_nH_2n+1COOK + H₂O

b ⟶ b ⟶ b (mol)

(5) C_nH_2n+1COOC₂H₅ + KOH ⟶ C_nH_2n+1COOK + C₂H₅OH

c ⟶ c ⟶ c (mol)

(6) HCl + KOH → KCl + H₂O

(0,2-b-c) (0,2-b-c) (0,2-b-c)

Theo (1) (2) (3) : $\left. n_{H_{2}O} = \ n_{CO_{2}} + \ n_{C_{2}H_{5}OH}\rightarrow n_{H_{2}O} = 0,65 + a\,(mol) \right.$

BTNT(O): a + 2b + 2c + 0,8.2 = 0,65.2 + (0,65 + a).1

→ b + c = 0,175 (mol)

Ta có: n_{KOH (6)} = 0,2 – b – c = 0,2 – 0,175 = 0,025 (mol)

Mặt khác: m_{muối khan} = (b + c).(14n + 84) + 0,025.74,5 = 19,0125 (gam) → n = 1

Vậy, X là CH₃COOH; Y là CH₃COOC₂H₅.

Theo sơ đồ phản ứng: $n_{C_{2}H_{5}OH} = 2.n_{C_{6}H_{10}O_{5}} = 2.\dfrac{1000.81\%}{162}(mol)$

⟹ Khối lượng C₂H₅OH thu được (H% = 75%) :$m_{C_{2}H_{5}OH} = 2.\dfrac{1000.81\%}{162}.46,75\% = 345(gam)$
Thể tích C₂H₅OH (nguyên chất) thu được: $V_{C_{2}H_{5}OH} = \dfrac{345}{0,8}(mL)$

Rượu 45^o: $V_{1} = \dfrac{345}{0,8} \cdot \dfrac{100^{o}}{45^{o}} = 958,3(mL)$

Pha loãng nhưng thể tích C₂H₅OH nguyên chất không đổi

Rượu 8^o: $V = \dfrac{345}{0,8}.\dfrac{100^{o}}{8^{o}} = 5390,625(mL)$

V₂ = V – V₁ = 4432,29 (mL)

Theo sơ đồ phản ứng: $\left. n_{CH_{3}COOH} = n_{C_{2}H_{5}OH} = \dfrac{345}{46}\Rightarrow m_{CH_{3}COOH(H = 80\%)} = \dfrac{345}{46}.60.80\% = 360(g) \right.$

$n_{C_{2}H_{5}OH} = \ \dfrac{345}{46} = 7,5\,(mol)$

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link