Bài tập điều chế ethanol (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập điều chế ethanol lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập điều chế ethanol.

Bài tập điều chế ethanol (cách giải + bài tập)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

- Phương pháp sinh hóa:

Phương trình hoá học:

(1) (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{enzyme}{\to }$nC₆H₂O₆

(2) C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzyme}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

- Độ cồn (độ rượu) = $\frac{V_{C_2{H}_{5}OH}}{V_{dd}}.100$;

- Hiệu suất phản ứng tính theo sản phẩm: $H\%=\frac{n_{sp\left(TT\right)}}{n_{sp\left(LT\right)}}.100\%.$

- Nếu đề bài cho H%, yêu cầu tính m, V, … $\Rightarrow$ Dùng phải nhân – trái chia (H%).

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1.Tính lượng glucose cần lên men để sản xuất 100 L cồn y tế 70^o, biết hiệu suất của quá trình lên men là 80%, khối lượng riêng của ethanol là 0,789 g/mL

Hướng dẫn giải

$V_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{100.70}{100}=70L\Rightarrow m_{C_2{H}_{5}OH}=D.V=0,789.70=55,23kg.$

PTHH:

$m_{C_6{H}_{12}{O}_6}=\frac{55,23.180}{92.80\%}=135,07kg\stackrel{H=80\%}{\leftarrow }$ 55,23 kg

Khối lượng glucose cần dùng là 135,07 kg.

Ví dụ 2.Từ 1 tấn tinh bột ngô có thể sản xuất được bao nhiêu lít xăng E5 (chứa 5% ethanol về thể tích), biết tinh bột ngô chứa 75% tinh bột, hiệu suất chung của cả quá trình điều chế ethanol là 70%, khối lượng riêng của ethanol là 0,789 g/mL.

Hướng dẫn giải

m_{tinh bột} = 1.75% = 0,75 tấn = 750 kg.

750 kg $\stackrel{H=70\%}{\to }{m}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{750.92}{162}.70\%=298,148kg$

$V_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{m}{D}=\frac{298,148}{0,789}=377,88L\Rightarrow V_{xangE5}=\frac{377,88}{5\%}=7557,6L$

C. BÀI TẬP MINH HOẠ

Câu 1. Người ta sản xuất rượu vang từ nho với hiệu suất 95%. Biết trong loại nho này chứa 60% glucose, khối lượng riêng của ethyl alcohol là 0,8 g/mL. Để sản xuất 100 lít rượu vang 10^o cần khối lượng nho là

A. 20,59 kg.

B. 26,09 kg.

C. 27,46 kg.

D. 10,29 kg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$V_{C_2{H}_{5}OH}=100.10\%=10\left(L\right)\stackrel{D=0,8g/ml}{\to }{m}_{C_2{H}_{5}OH}=10.0,8=8kg$

$m_{nho}=\frac{8.180}{92.0,95.0,6}=27,46kg$$\stackrel{}{\leftarrow }$8 kg

Câu 2. Ethyl alcohol được điều chế bằng cách lên men tinh bột theo sơ đồ:

${\left(C_6{H}_{10}{O}_5\right)}_n\stackrel{enzyme}{\to }{C}_6{H}_{12}{O}_6\stackrel{enzyme}{\to }{C}_2{H}_{5}OH$

Để điều chế 10 lít ethyl alcohol 46^o 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 ethyl alcohol nguyên chất là 0,8 g/mL. Giá trị của m là

A. 3,600.

B. 6,912.

C. 10,800.

D. 8,100.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$V_{C_2{H}_{5}OH}=10.46\%=4,6\left(L\right)\stackrel{D=0,8g/ml}{\to }{m}_{C_2{H}_{5}OH}=4,6.0,8=3,68kg$

⇒$m=\frac{3,68.162}{92.0,75.0,8}=10,8kg.$

Câu 3. Khi lên men 360 gam glucose với hiệu suất 100%, khối lượng ethanol thu được là

A. 138 gam.

B. 184 gam.

C. 276 gam.

D. 92 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$\Rightarrow$m_ethanol = 4.46 = 184 gam.

Câu 4. Cho 90 gam glucose lên men với hiệu suất 80%, thu được m gam C₂H₅OH. Giá trị của m là

A. 36,8.

B. 18,4.

C. 23,0.

D. 46,0.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Do hiệu suất phản ứng là 80% $\Rightarrow$ $m=\mathrm{1.46.}\frac{80}{100}=36,8\left(gam\right).$

Câu 5. Lên men 45 gam glucose để điều chế ethyl alcohol, hiệu suất phản ứng 80% thu được V lít khí CO₂ (đkc). Giá trị của V là

A. 12,395.

B. 9,916.

C. 4,958.

D. 6,1975.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Do hiệu suất phản ứng là 80% $\Rightarrow$ $V_{C{O}_2}=0,5.24,79.\frac{80}{100}=9,916\left(L\right).$

Câu 6. Cho 11,25 gam glucose lên men tạo thành ethyl alcohol và 2,479 lít CO₂ (đkc). Hiệu suất của quá trình lên men là

A. 70%.

B. 75%.

C. 80%.

D. 85%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Hiệu suất của phản ứng là: $H=\frac{V_{C{O}_2\left(TT\right)}}{V_{C{O}_2\left(LT\right)}}=\frac{2,479}{0,125.24,79}.100\%=80\%.$

Câu 7. Lên men hoàn toàn m gam glucose thành ethyl alcohol. Toàn bộ khí CO₂ sinh ra trong quá trình này được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ (dư) tạo ra 40 gam kết tủa. Nếu hiệu suất của quá trình lên men là 75% thì giá trị của m là

A. 60.

B. 58.

C. 30.

D. 48.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Do hiệu suất phản ứng đạt 75% $\Rightarrow m=\frac{0,2.180}{75}.100=48\left(gam\right).$

Câu 8. Lên men dung dịch chứa 300 gam glucose thu được 92 gam ethyl alcohol. Hiệu suất quá trình lên men tạo thành ethyl alcohol là

A. 54%.

B. 40%.

C. 80%.

D. 60%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Hiệu suất quá trình lên men là: $H=\frac{92}{\frac{10}{3}.46}.100\%=60\%.$

Câu 9. Cho 54 gam glucose lên men với hiệu suất 75%, thu được m gam C₂H₅OH. Giá trị của m là

A. 36,80.

B. 10,35.

C. 27,60.

D. 20,70.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Do hiệu suất phản ứng là 75% nên giá trị của m là: $m=0,\mathrm{6.46.}\frac{75}{100}=20,7\%.$

Câu 10. Lên men m gam glucose để tạo thành ethyl alcohol (hiệu suất phản ứng bằng 90%). Hấp thụ hoàn toàn lượng khí CO₂ sinh ra vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được 15 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 7,5.

B. 15,0.

C. 18,5.

D. 45,0.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Do hiệu suất phản ứng đạt 90% $\Rightarrow m=\frac{0,075.180}{90}.100=15\left(gam\right).$

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về phản ứng tạo ether của alcohol
• Bài tập về phản ứng tách nước tạo alkene của alcohol
• Bài toán điều chế phenol và dẫn xuất của phenol
• Bài toán về phản ứng tráng bạc của aldehyde
• Bài tập về tính acid của carboxylic acid
• Bài tập về phản ứng ester hóa

---