Bài tập phản ứng thủy phân và lên men

BTNT "C": n_CO2 = n_CaCO3 = 30:100 = 0,3 (mol)

C₆H₁₂O₆  2CO₂ + 2C₂H₅OH      

0,15                    ← 0,3 (mol)

→ m_C6H12O6 = 0,15. 180 = 27 (g)

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂↑

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

n_CaCO3 = 0,15 mol nên n_CO2 = 0,15 mol

→ n_glucozo = 0,075 mol → a = 0,075.180 = 13,5 g

                                        (C₆H₁₀O₅)_n         →        nC₆H₁₂O₆

Theo phương trình               162n (g)                       180n (g)

Theo lý thuyết                      324  (g) →                   360 (g)

Do H = 75% nên khối lượng glucozo thu được thực tế là:

m_Glucozo = 360 * 75% = 270 gam

X phản ứng với KOH thu được kết tủa → X có chứa Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ + KOH → CaCO₃ + KHCO₃ + H₂O

      0,1 ←                0,1 (mol)

Vậy hấp thụ CO₂ vào Ca(OH)₂ thu được CaCO₃ (0,3 mol) và Ca(HCO₃)₂ (0,1 mol)

Bảo toàn C → n_CO2 = n_CaCO3 + 2n_Ca(HCO3)2 = 0,5 mol

Sơ đồ: C₆H₁₀O₅ → C₆H₁₂O₆ → 2CO₂

              0,25 ←                       0,5   (mol)

→ m_{tinh bột (LT)} = 0,25.162 = 40,5 gam

Do hiệu suất cả quá trình là 60% nên lượng tinh bột thực tế cần dùng phải lớn hơn lượng lý thuyết:

→ m = m_{tinh bột (TT)} = 40,5.(100/60) = 67,5 gam

m_{tinh bột} = 486.(80/100) = 388,8 kg

         (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

PT:     162n                                180n     (kg)

ĐB:    388,8              →              432      (kg)

m_glucozo thực tế thu được là: 432.(75/100) = 324 kg

Bấm máy nhanh: m_{glucozo(thực tế)} = 486 . 0,8 : 162 . 180 . 0,75 = 324 kg

Sơ đồ phản ứng:

(C₆H₁₀O₅)_n → n C₆H₁₂O₆ → 2n C₂H₅OH

Ta có: m_{tinh bột} = 1000. 65% = 650 (kg)

m_{ancol etylic (PT)} = \(\frac{{650.2n.46}}{{162n}}\) = 369,14 (kg)

Do hiệu suất quá trình là 80% nên khối lượng ancol thực tế thu được là:

m_{thực tế} = m_{ancol (PT)}.80%  = 295,3 (kg)

Tinh bột → glucozơ

Các disaccarit và polisaccarit mới có phản ứng thủy phân, monosaccarit không bị thủy phân

\(\begin{array}{l}{C_{12}}{H_{22}}{O_{11}} \to 1glucozo + 1fructozo\\{n_{sac}} = {n_{glu}} = 0,15(mol)\\ \Rightarrow {m_{saccarozo}} = 0,15.\,342 = 51,3g\end{array}\)

n_sac = 1 (mol) = n_glu => m_glu = 45g

1sac → 1glu + 1fruc

 x      →   x   →  x

Ta có 180x + 180x = 18=> x = 0,05 (mol)

m_sac = 0,05. 342= 17,1 (g)

\( - {n_{tb}} = \frac{{24,3}}{{162n}} = \frac{{0,15}}{n}\,mol\)

- \({({C_6}{H_{10}}{O_5})_n} \to n{C_6}{H_{12}}{O_6}\)

\({n_{{C_6}{H_{12}}{O_6}}} = n.{n_{{{\left( {{C_6}{H_{10}}{O_5}} \right)}_n}}} = 0,15mol\)

=> m_glu = n_glu . M_glu . H% = 2 . 0,15 . 60% = 16,2g

- Khoai chứa 25% tinh bột

\( =  > {n_{tb}} = \frac{{1.50\% }}{{162n}} = \frac{1}{{324n}}\,mol\)

- \({({C_6}{H_{10}}{O_5})_n} \to n{C_6}{H_{12}}{O_6}\)

\({n_{{C_6}{H_{12}}{O_6}}} = n.{n_{{{\left( {{C_6}{H_{10}}{O_5}} \right)}_n}}} = \frac{1}{{324}}mol\)

=> m_glu = n_glu . M_glu . H% = \(\frac{1}{{324}}\) . 180 . 60% = 0,33333 tấn = 333,33kg

n_{xenlulozơphản ứng}=  m : M= (400. 0,6. 0,7): 162 = 28/27 (kmol)

n_glu = n_xenlulozo = 28/27 (kmol) => m_glu = 18/27.180 = 186,67 (kg)

\( - n{\,_{tb}} = \dfrac{{81.60\% }}{{162n}} = \dfrac{{0,3}}{n}mol\)

- (C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆  →2nC₂H₅OH  +   2nCO₂

\(\begin{array}{l}{n_{{C_2}{H_5}OH}} = 2{n_{tb}} = 0,6\,kmol\\ =  > {m_{{C_2}{H_5}OH}} = {n_{{C_2}{H_5}OH}}.{M_{{C_2}{H_5}OH}}.H = 0,6.46.0,9 = 24,84kg\end{array}\)

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH +2CO₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ +H₂O

n_CaCO3 = 0,15 mol nên n_CO2 = 0,15 mol → n_C6H12O6 = 0,075 mol nên a =  0,075.180 = 13,5 (gam)

BTNT C: n_CO2 = n_CaCO3 = 0,6 (mol)                                    

\({n_{tb\,pu}} = \;\dfrac{1}{2}{n_{glu}} = {\rm{ }}\dfrac{1}{2}{n_{CO2}} = {\rm{ }}0,3{\rm{ }}\left( {mol} \right)\)

\( =  > {\rm{ }}{m_{thuc\,te}} = \dfrac{{m{\,_{ly\,thuyet}}}}{{H\% }} = \dfrac{{0,3.162}}{{40,5\% }} = 120g\)

BTNT: n_CO2 = n_CaCO3 = 8 (mol)

(C₆H₁₀O₅)_n →  nC₆H₁₂O₆  → 2nC₂H₅OH + 2nCO₂

\({n_{tb\,pu}} ={n_{glu}} = \dfrac{1}{2}{n_{C{O_2}}} = 4mol\).

\( + H\%  = \dfrac{{{m_{lt}}}}{{{m_{tt}}}}.100\%  =  > {m_{tt}} = \dfrac{{m{\,_{lt}}}}{{H\% }} = \dfrac{{4\,.\,162}}{{80\% .80\% }} = 1012,5kg\)

n_CO2(ĐKTC) = 4,48:22,4 = 0,2 (mol)

C₆H₁₂O₆ \(\buildrel {len\,men} \over\longrightarrow \)2CO₂ + 2C₂H₅OH

0,1              ←         0,1                         (mol)

=> m_C6H12O6 lí thuyết = 0,1.180 = 18 (g)

Vì %H =50% => m_{C6H12O6 thực tế} = m_{C6H12O6 lí thuyết} .100% :%H = 18 :0,5 = 36 (g)

- n_{CaCO3 (1)} = 0,06mol

n_{CaCO3 (2)} = 0,02mol => n_Ca(HCO3)2 = 0,02mol

- BTNT C: n_CO2 = n_CaCO3(1) + 2n_Ca(HCO3)2 = 0,1 (mol)

(C₆H₁₀O₅)_n → C₆H₁₂O₆  →2C₂H₅OH  +   2CO₂

n_{tb(phản ứng)} = \(\dfrac{1}{2}.{n_{C{O_2}}}\) = 0,05 (mol)

\( + H\%  = \dfrac{{{m_{thuc\,te}}}}{{{m_{ly\,thuyet}}}}.100\%  =  > {m_{ly\,thuyet}} = \dfrac{{m{\,_{thuc\,te}}}}{{H\% }} = \dfrac{{0,05.162}}{{90\% }} = 9g\)