Biết CO2 chiếm 0,03% thể tích không khí, thể tích không khí (đktc) cần cung cấp cho cây xanh quang hợp để tạo 162 gam tinh bột là
PTHH: 6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O5)n + 6nO2↑
${n_{tinh\,bột}} = \dfrac{{162}}{{162}} = 1\left( {mol} \right)$
$ \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = 6mol \Rightarrow {V_{C{O_2}\,(ktc)}} = 134,4$ (lít)
$\Rightarrow {V_{kk}} = \frac{{{V_{C{O_2}}}}}{{0,03\% }} = 448000$ (lít)
Thực hiện lên men ancol từ glucozơ (H=80%) được etanol và khí CO2. Dẫn khí thu được vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 40 g kết tủa. Lượng glucozơ ban đầu là
${n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = \dfrac{{40}}{{100}} = 0,4{\text{ }}mol$
Glucozơ → 2CO2
nglucozơ $= 0,5.{n_{C{O_2}}}$= 0,2 mol
=> mglucozơ ban đầu $ = 0,2.180.\dfrac{{100}}{{80}} = 45{\text{ }}gam$
Cho 2,5 kg glucozơ chứa 20% tạp chất lên men thu được V ml dung dịch rượu ancol etylic 400. Biết ancol etylic nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8g/ml và trong quá trình chế biến, biết lượng ancol bị hao hụt mất 10%. Giá trị của V là :
mGlucozơ lên men $ = 2,5.\dfrac{{80}}{{100}}.\dfrac{{90}}{{100}} = 1,8kg$
=> nglucozơ lên men = 0,01 kmol = 10 mol
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
=> nC2H5OH = 2nglucozơ lên men = 20 mol
$ \to {V_{dd{\kern 1pt} rượu}} = \dfrac{{{V_{{C_2}{H_5}OH}}}}{{Độ{\mkern 1mu} rượu}}.100 = \dfrac{{{m_{{C_2}{H_5}OH}}}}{{D.Độ{\mkern 1mu} rượu}}.100 = \dfrac{{20.46}}{{0,8.40}}.100 = 2875ml$
Lên men m gam tinh bột (Hiệu suất toàn bộ quá trình là 80%). Lượng CO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH thu được dung dịch X. Chia X thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Cho tác dụng với dd CaCl2 dư thu được 7,5 gam kết tủa
- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư đun nóng thu được 8,5 gam kết tủa
Giá trị m là:
P1: ${n_{CO_3^{2 - }}} = {n_{CaC{O_3}}} = 0,075{\text{ }}mol$
P2:
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl
0,075 ← 0,075
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
0,01 ← 0,01
BTNT C: nCO2 (1 phần) = ${{n}_{C{{O}_{3}}^{2-}}}+{{n}_{HC{{O}_{3}}^{-}}}$ = 0,075 + 0,01.2 = 0,095 mol
=>nCO2 (2P) = 0,19 mol
n tinh bột = 0,5.nCO2 = 0,095 mol
m = 0,095.162.100/80 = 19,2375 gam
Trong thực tế người ta thường nấu rượu ( ancol etylic) từ gạo ( chứa 81% tinh bột). Tinh bột chuyển hóa thành ancol etylic qua 2 giai đoạn: Tinh bột → glucozơ → ancol. Biết hiệu suất mỗi giai đoạn là 80%, khối lượng riêng của C2H5OH là 0,8 g/ml. Thể tích ancol etylic 460 thu được từ 10 kg gạo là
${({C_6}{H_{10}}{O_5})_n}\xrightarrow{{{H_1} = 80\% }}n{C_6}{H_{12}}{O_6}\xrightarrow{{{H_2} = 80\% }}2n{C_2}{H_5}OH$
Để thuận tiện cho tính toán ta bỏ qua hệ số n
mtb = 10.0,81 = 8,1 (kg)
=> ntb = 8,1 : 162 = 0,05 (Kmol)
=> nancol = 2ntb = 0,1 (Kmol)
Vì quá trình sản xuất có hiệu suất
=> nancol thực tế thu được = nancol lí thuyết. %H = 0,1. (0,8. 0,8) = 0,064 (Kmol) = 64 (mol)
=> mancol thực tế = 64. 46 = 2944 (g)
$= > {V_{ancol}} = \dfrac{m}{d} = \dfrac{{2944}}{{0,8}} = 3680(ml) = 3,68(l)$
$Độ\,\,{\mkern 1mu} rượu{\mkern 1mu} = \dfrac{{{V_{rượu}}}}{{{V_{{\text{dd}}{\mkern 1mu} rượu}}}}.100$
$= > {V_{{\text{dd}}{\mkern 1mu} rượu}}{\mkern 1mu} = \dfrac{{{V_{rượu}}}}{{Độ {\mkern 1mu} rượu{\mkern 1mu} }}.100 = \dfrac{{3,68}}{{46}}.100 = 8(l)$
Lên mem m gam tinh bột thành ancol etylic với hiệu suất của cả quá trình là 80%. Lượng CO2 sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch nước vôi trong, thu được 20 g kết tủa và dung dịch X. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thấy thu thêm được 10 gam kết tủa nữa. Giá trị của m là
Tinh bột → Glucozơ
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
nCaCO3 = 0,2 mol và nCa(HCO3)2 = n↓ lần 2 = 0,1 mol
→ nCO2 = 0,2 + 2.0,1 = 0,4 mol => ntinh bột lí thuyết = nCO2 / 2 = 0,2 mol
→ ntinh bột thực tế = \(0,2.\dfrac{{100}}{{80}}\) = 0,25 mol
→ m = 40,5 g
Ancol etylic được điều chế bằng cách lên men tinh bột theo sơ đồ:
${({C_6}{H_{10}}{O_5})_n}\xrightarrow{{Enzim}}{C_6}{H_{12}}{O_6}\xrightarrow{{Enzim}}{C_2}{H_5}OH$
Để điều chế 10 lít ancol etylic 46o cần m kg gạo (chứa 75% tinh bột, còn lại là tạp chất trơ). Biết hiệu suất của cả quá trình là 80% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml. Giá trị của m là
${V_{{C_2}{H_5}OH}} = \dfrac{{10.46}}{{100}} = 4,6{\text{ }}lít \Rightarrow {m_{{C_2}{H_5}OH}} = D.V = 0,8.4,6 = 3,68{\text{ }}kg$
$\to x = \dfrac{{3,68.162}}{{92}} = 6,48(kg)$
Khối lượng tinh bột thực tế cần dùng là: $6,48.\dfrac{{100}}{{80}} = 8,1{\text{ }}kg$
Khối lượng gạo cần dùng là: $8,1.\dfrac{{100}}{{75}} = 10,8{\text{ }}kg$
Thủy phân hoàn toàn m gam tinh bột thành glucozơ, sau đó lên men glucozơ tạo ancol etylic với hiệu suất 81% , hấp thụ toàn bộ khí CO2 sinh ra vào dung dịch chứa 0,05 mol Ba(OH)2, thu được kết tủa và dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch X, đến khi kết tủa lớn nhất thì cần ít nhất 10 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của m là
(C6H10O5)n + nH2O → 2nC2H5OH + 2nCO2
$C{O_2} + 0,05mol{\mkern 1mu} Ba{(OH)_2}\xrightarrow{{}}\left\{ \begin{gathered}BaC{O_3} \downarrow (1) \hfill \\{\text{dd}}{\mkern 1mu} X:Ba{(HC{O_3})_2}\xrightarrow[{1:1}]{{ + 0,01{\kern 1pt} mol{\kern 1pt} NaOH}} \hfill \\ \end{gathered} \right.$
Vì NaOH tối thiểu cho vào Ba(HCO3)2 để thu được kết tủa cực đại nên phản ứng xảy ra theo tỉ lệ 1:1
NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + NaHCO3 + H2O
0,01 → 0,01
BTNT Ba: => ${n_{BaC{O_3}(1)}} = {n_{Ba{{\left( {OH} \right)}_2}}}{\text{ - }}{n_{Ba{{\left( {HC{O_3}} \right)}_2}}}$= 0,05 – 0,01 = 0,04 (mol)
BTNT C: ${n_{C{O_2}}} = {n_{BaC{O_3}(1)}} + 2{n_{Ba{{\left( {HC{O_3}} \right)}_2}}}$= 0,04 + 2.0,01 = 0,06 (mol)
ntinh bột = $\dfrac{1}{2}.{n_{C{O_2}}}$= 0,03 (mol)
mtinh bột cần lấy = $\dfrac{{{m_{tinh\,bột\,TT}}}}{{H\% }} = \dfrac{{0,03.162}}{{0,81}} = 6{\text{ }}\left( {gam} \right)$
Hỗn hợp X gồm glucozơ và tinh bột được chia làm hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất được khuấy trong nước, lọc bỏ phần không tan, cho dung dịch thu được tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 tạo ra 2,16 gam Ag. Phần thứ hai được đun nóng với dung dịch H2SO4 loãng, trung hòa hỗn hợp thu được bằng dung dịch NaOH rồi cho sản phẩm tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thì thu được 6,48 gam Ag. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm về khối lượng của glucozơ trong hỗn hợp X là
P1: Chỉ có glucozơ tráng bạc
nglucozơ = nAg/2 = 0,02/2 = 0,01 mol
P2: Tinh bột bị thủy phân tạo thành glucozơ
C6H10O5 + H2O → C6H12O6
x x
=> nglucozơ = x + 0,01 (mol)
Mà nglucozơ = nAg/2 => x + 0,01 = 0,06/2 => x = 0,02
$ = > \% {m_{glucozo}} = \dfrac{{0,01.180}}{{0,01.180 + 0,02.162}}.100\% = 35,7\% $
Lên men m gam tinh bột thành ancol etylic với hiệu suất 81%, hấp thụ toàn bộ khí CO2 sinh ra vào dung dịch chứa 0,1 mol Ba(OH)2 , thu được kết tủa và dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH vào X, đến khi kết tủa lớn nhất thì cần ít nhất 10 ml dung dịch NaOH 2M. giá trị của m là
Tinh bột → glucozơ→ 2C2H5OH + 2CO2
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (1)
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (2)
Dd X chứa Ba(HCO3)2. Cho từ từ NaOH vào X đến khi kết tủa lớn nhất thì cần ít nhất 0,02 mol NaOH thì xảy ra phản ứng là:
Ba(HCO3)2 + NaOH → BaCO3↓ + NaHCO3 + H2O (3)
0,02 ← 0,02 (mol)
Bảo toàn Ba => ${n_{BaC{O_3}(1)}} = {n_{Ba{{\left( {OH} \right)}_2}}} - n{_{Ba{{\left( {HC{O_3}} \right)}_2}}}$= 0,1 – 0,02 = 0,08 (mol)
Bảo toàn C => ${n_{C{O_2}}} = {n_{BaC{O_3}(1)}} + 2{n_{Ba{{\left( {HC{O_3}} \right)}_2}}}$= 0,08 + 2.0,02 = 0,12 (mol)
=> ${n_{tb}} = \dfrac{1}{2}.{n_{C{O_2}}}$= 0,06 (mol)
=> mtb = $\dfrac{{0,06.162}}{{81\% }} = 12{\text{ }}\left( g \right)$
