Bài tập mối liên hệ giữa etilen, rượu etylic và axit axetic

Phương pháp lên men dung dịch rượu etylic loãng dùng để điều chế axit axetic.    

Để nhận biết 2 lọ đựng dung dịch C₂H₅OH và CH₃COOH ta dùng quỳ tím

C₂H₅OH không làm đổi màu quỳ còn CH₃COOH làm quỳ chuyển đỏ.

Loại A vì cả 2 dung dịch đều phản ứng tạo bọt khí.

Loại B vì cho dung dịch NaOH vào cả 2 dung dịch không có hiện tượng

Glucozơ $\xrightarrow{men\,ruou}$ C₂H₅OH $\xrightarrow{men\,giam}$ CH₃COOH

Phương trình hóa học:

C₆H₁₂O₆ $\xrightarrow{men\,ruou}$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

C₂H₅OH + O₂ $\xrightarrow{men\,giam}$ CH₃COOH + H₂O

=> chất X là C₂H₅OH

Rượu etylic và axit axetic đều tác dụng được với kim loại Na

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂

2CH₃COOH + 2Na → 2CH₃COONa + H₂

C₂H₄ → C₂H₅OH → CH₃COOH → CH₃COOC₂H₅

Phương trình hóa học:

C₂H₄ + H₂O $\xrightarrow{axit}$ C₂H₅OH

C₂H₅OH + O₂ $\xrightarrow{men\,giam}$ CH₃COOH + H₂O

CH₃COOH + C₂H₅OH $\overset{{{H}_{2}}\text{S}{{O}_{4\,d}}}{\mathop{\rightleftarrows }}\,$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

- Dùng dung dịch Na₂CO₃ để nhận biết.

- Cho dung dịch Na₂CO₃ vào 3 dung dịch, lọ đựng dung dịch axit axetic sủi bọt khí, lọ tạo dung dịch phân lớp là etyl axetat, lọ không hiện tượng là rượu etylic.

Chất C vừa tác dụng với Na, vừa tác dụng với Na₂CO₃ => trong phân tử có nhóm –COOH

=> C là C₂H₄O₂

- Chất A tác dụng được với Na => trong phân tử có nhóm –OH => A là C₂H₅OH hay C₂H₆O

- Chất B không tan trong nước, không phản ứng với Na và Na₂CO₃ => B là etilen: CH₂=CH₂

${{n}_{{{C}_{2}}{{H}_{4}}}}=\frac{22,4}{22,4}=1\,mol$

PTHH: C₂H₄ + H₂O $\xrightarrow{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}loang}$C₂H₅OH

              1 mol                 →             1 mol

=> khối lượng rượu etylic thu được theo lí thuyết là: 1.46 = 46 gam

Ta có khối lượng rượu etylic thu được thực tế là 13,8 gam

=> hiệu suất của phản ứng cộng nước của etilen là:

$H=\frac{{{m}_{TT}}}{{{m}_{LT}}}.100\%=\frac{13,8}{46}.100\%=30\%$

Ta có: trong 5 lít rượu 40^o có $\frac{5.40}{100}=2$ lít rượu nguyên chất. Vậy khối lượng rượu etylic có trong 5 lít rượu 40^o là:

m = D.V = 0,8.2.1000 = 1600 gam

Vì hiệu suất của phản ứng đạt 92% nên khối lượng của rượu etylic đem lên men là: 1600.0,92 = 1472 gam

Số mol rượu etylic đem lên men là: $\frac{1472}{46}=32\,mol$

PTHH: C₂H₅OH + O₂ $\xrightarrow{men\,giam}$ CH₃COOH + H₂O

              32 mol                  →           32 mol

=> khối lượng axit axetic thu được là: 32.60 = 1920 gam