Bài tập hiệu suất điều chế các hợp chất từ cacbohydrat (có lời giải chi tiết)

Biết hiệu suất phản ứng lên men đạt 95%, ancol etylic nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8g/mlA. Giả thiết rằng trong nước quả nhỏ chỉ có một chất đường glucozơ.[r]

Trang 1

BÀI TẬP HIỆU SUẤT ĐIỀU CHẾ CÁC HỢP CHẤT TỪ CACBOHYDRAT

Câu 1: Một phân tử saccarozơ có

A một gốc β–glucozơ và một gốc α–fructozơ B một gốc β–glucozơ và một gốc β–fructozơ

C hai gốc α–glucozơ D một gốc α–glucozơ và một gốc β–fructozơ

Câu 2: Từ 10 kg gạo nếp (có 80% tinh bột), khi lên men sẽ thu được bao nhiêu lít cồn 96o? Biết hiệu suất quá trình lên men đạt 80% và khối lượng riêng của cồn 96o

là 0,807g/mL

A ≈ 4,7 lít B ≈ 4,5 lít C ≈ 4,3 lít D ≈ 4,1 lít

Câu 3: Tính thể tính dung dịch HNO3 96% (D = 1,52 g/ml) cần dùng để tác dụng với lượng dư xenlulozơ tạo 29,7 kg xenlulozơ trinitrat

A 24,39 lít B 15,00 lí C 12,952 lít D 1,439 lít

Câu 4: Hàm lượng glucozơ trong máu người không đổi và bằng bao nhiêu phần trăm

Câu 5: Khí CO2 chiếm 0,03% thể tích không khí Muốn có đủ lượng CO2 cho phản ứng quang hợp để tạo

ra 500 gam tinh bột thì cần một thể tích không khí là

A 1382716,049 lít B 2402666,7 lít

C 115226,337 lít D 1492600,0 lít

Câu 6: Dùng 340,1 kg xenlulozơ và 420 kg HNO3 nguyên chất có thể thu được bao nhiêu tấn xenlulozơ

trinitrat, biết sự hao hụt trong quá trình sản xuất là 20%?

A 0,755 tấn B 0,625 tấn C 0,499 tấn D 0, 85 tấn

Câu 7: Cho 2,5 kg glucozơ chứa 20% tạp chất lên men thành rượu Tính thể tích rượu 400 thu được, biết rượu nguyên chất có khối lượng riêng 0,8 g/ml và trong quá trình chế biến, rượu bị hao hụt mất 10%

A 3194,4 ml B 2785,0 ml C 2875,0 ml D 2300,0 ml

Câu 8: Thông thường nước mía chứa 13% saccarozơ Nếu tinh chế 1 tấn nước mía trên thì lượng

saccarozơ thu được là (biết hiệu suất tinh chế đạt 80%)

A 105 kg B 104 kg C 110 kg D 114 kg

Câu 9: Có thể tổng hợp ancol etylic từ CO2 theo sơ đồ sau:

CO2 → Tinh bột → Glucozơ → ancol etylic

Tính thể tích CO2 sinh ra kèm theo sự tạo thành ancol etylic nếu CO2 lúc đầu dùng là 1120 lít (đktc) và

hiệu suất của mỗi quá trình lần lượt là 50%; 75%; 80%

A 373,3 lít B 280,0 lít C 149,3 lít D 112,0 lít

Câu 10: Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy, nổ mạnh Muốn điều chế 29,7 kg Xenlulozơ trinitrat từ

xenlulozơ và axit nitric với hiệu suất 90% thì thể tích HNO3 96% (d = 1,52 g/ml) cần dùng là

A 14,391 lít B 15,000 lít C 1,439 lít D 24,390 lít

Câu 11: Để điều chế 53,46 kg xenlulozơ trinitrat (hiệu suất 60%) cần dùng ít nhất V lít axit nitric94,5%

(D = 1,5 g/ml) phản ứng với xenlulozơ dư Giá trị của V là

Câu 12: Dùng mùn cưa chứa 50% xenlulozơ để sản xuất ancol etylic với hiệu suất của toàn bộ quá trình

là 70% Khối lượng mùn cưa cần dùng để sản xuất 1 tấn ancol etylic là:

A 5000 kg B 5031 kg C 5040 kg D 5050 kg

Câu 13: Cho 360 g glucozơ lên men tạo thành ancol etylic Khí sinh ra được dẫn vào nước vôi trong dư

Trang 2

thu được m g kết tủa.Biết hiệu suất của quá trình lên men đạt 80% Tính giá trị của m:

A 400g B 320g C 200g D 160g

Câu 14: Tính khối lượng glucozơ chứa trong nước quả nho để sau khi lên men cho ta 100 lít rượu vang

100 Biết hiệu suất phản ứng lên men đạt 95%, ancol etylic nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8g/ml

Giả thiết rằng trong nước quả nhỏ chỉ có một chất đường glucozơ

A 15,26kg B 17,52kg C 16,476kg D Kết quả khác

Câu 15: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90% Lượng CO2 sinh ra được hấp thụ vào dung dịch

Ca(OH)2 thu được 10 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 3,4 gam Giá trị của m là

Câu 16: Cho lên men 1 m3 nước rỉ đường glucozơ thu được 60 lít cồn 96o Tính khối lượng glucozơ có

trong thùng nước rỉ đường glucozơ trên, biết khối lượng riêng của ancol etylic bằng 0,789 g/ml ở 20o

C và hiệu suất quá trình lên men đạt 80%

A ≈ 71kg B ≈ 74kg C ≈ 89kg D ≈ 111kg

Câu 17: Hỗn hợp A gồm glucozơ và tinh bột được chia đôi Phần thứ nhất được khuấy trong nước, lọc và

cho nước lọc phản ứng với dung dịch AgNO3(dư)/NH3 thấy tách ra 2,16 gam Ag Phần thứ hai được đun nóng với dung dịch H2SO4 loãng, trung hoà hỗn hợp thu được bằng dung dịch NaOH rồi cho sản phẩm

tác dụng với dung dịch AgNO3(dư)/NH3 thấy tách ra 6,48 gam Ag Giả sử các phản ứng hoàn toàn Hỗn hợp ban đầu có chứa

A 64,29% glucozơ và 35,71% tinh bột về khối lượng

B 64,71% glucozơ và 35,29% tinh bột về khối lượng

C 35,29% glucozơ và 64,71% tinh bột về khối lượng

D 35,71% glucozơ và 64,29% tinh bột về khối lượng

Câu 18: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 75%, lượng khí CO2 sinh ra hấp thụ hết vào dd nước vôi trong, thu được 10 gam kết tủa Khối lượng dd sau phản ứng giảm 3,4 gam so với khối lượng dd nước vôi trong ban đầu Giá trị của m là :

Câu 19: Thể tích dung dịch HNO3 67,5% (khối lượng riêng là 1,5 g/ml) cần dùng để tác dụng với

xenlulozơ tạo thành 89,1 kg xenlulozơ trinitrat là (biết lượng HNO3 bị hao hụt là 20%)

A 55 lít B 81 lít C 49 lít D 70 lít

Câu 20: Lên men hoàn toàn m gam glucozơ thành ancol etylic 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

Câu 21: Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ phản ứng giữa axit nitric với xenlulozơ (hiệu suất phản ứng

60% tính theo xenlulozơ) Từ 2 tấn xenlulozơ có thể điều chế được khối lượng xenlulozơ trinitrat là

A 3,67 tấn B 2,97 tấn C 1,10 tấn D 2,20 tấn

Câu 22: Ancol etylic được điều chế từ tinh bột bằng phương pháp lên men với hiệu suất toàn bộ quá trình

là 90% Hấp thụ toàn bộ lượng CO2 sinh ra khi lên men m gam tinh bột vào nước vôi trong, thu được 330 gam kết tủa và dung dịch X Biết khối lượng X giảm đi so với khối lượng nước vôi trong ban đầu là 132 gam Giá trị của m là

Trang 3

Câu 23: Từ 180 gam glucozơ, bằng phương pháp lên men rượu, thu được a gam ancol etylic (hiệu suất

80%) Oxi hóa 0,1a gam ancol etylic bằng phương pháp lên men giấm, thu được hỗn hợp X Để trung hòa hỗn hợp X cần 720 ml dung dịch NaOH 0,2M Hiệu suất quá trình lên men giấm là

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án : D

Phân tử saccarozo gồm một gốc α–glucozơ và một gốc β–fructozơ

Còn mantozo gồm 2 gốc α–glucozơ

Câu 2: Đáp án : A

Quy trình phản ứng và tỷ lệ mol: 1 tinh bột → 1 đường → 2 rượu

Ta có: tính tinh bột nguyên chất trong 10kg gạo 10x80:100 = 8 kg

(C6H10O5)n → n C6H12O6 → 2n C2H5OH

162n - 2n 46

8kg -H= 80% - ?

(8 2n 46:162) 80 : 100 = 1472 / 405

Ta có: d = m/V → V = m/d = 1472/405 : 0,807 = 4,5 (l)

→ Nồng độ 96: 4.5 x 100 : 96 = 4,7 lít

Câu 3: Đáp án : C

Ta có số mol của xenlulozo trinitart là 29,7 : 297 = 0,1 mol

Tỉ lệ phản ứng: 3 mol HNO3 → 1 mol xenlulozo trinitrat

→ nHNO3 = 0,1.3 = 0,3 mol

→ VHNO3 = 0,3 63 : 1,52 : 96 100 = 12,952 lít

Lý thuyết sgk hóa học 12 – trang 27, nồng độ glucozo trong máu bằng khoảng 0,1%

Ta có:

6nCO2 → (C6H10O5)n

500/27 500/162 mol

→ VCO2 cần dùng là: (500/27) 22,4 : 0,03% = 1382716,049 lít

Phương trình:

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3(xt.t0) → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O

Ta có: nXenlulozo=340,1/162 (kmol)

nHNO3 = 420/63(kmol)

→ Nhận thấy 3n xenlulozo < nHNO3

→ xenlulozo phản ứng hết, sản phẩm tạo thành tính theo xenlulozo

→ m xenlulozo trinitrat = 340,1 297 80% : 162 = 498,3333… xấp xỉ 0,499 tấn

Ta có phương trình: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Trang 4

Khối lượng glucozơ nguyên chất: 2,5.1000.80/100 = 2000g

Số mol glucozơ = 2000 100

180  9 mol

Khối lượng rượu là: 100

9 2.46 = 1022,22g

Thể tích rượu sau khi bị hao hụt là: 1022, 22 100

0,8 9 = 1150 ml Rượu 40 độ thì cứ 100ml rượu có 40ml rượu nguyên chất

→ V rượu 40 độ là: 1150 : 40% = 2875 (ml)

Câu 8: Đáp án : B

Về lý thuyết thì 1 tấn nước mía chứa 1000.0,13 = 130kg saccarose

Nhưng hiệu suất = 80%

→ lượng saccarose thu được là 0,8.130 = 104kg

Ta có sơ đồ phản ứng:

6nCO2 → (C6H12O5)n(tinhbột) → nC6H12O6(glucozo) → 2nC2H5OH

Nhìn vào sơ đồ phản ứng ta thấy : nCO2 = 3nC2H5OH

→ VCO2 = 3V C2H5OH

→ V C2H5OH tạo thành = (1120.75%.50%.80%)/3 =112 lít

Phương trình phản ứng

Số mol xenlulozo trinitrat là 29,7 : 297 = 0,1 mol

→ V HNO3 = 0,1 3 63 : 0,9 : 96 100 : 1,52 = 14,391 lít

Phương trình phản ứng:

189kg 297 kg

X 53,46 kg

→ X = 34,02 kg Khối lượng HNO3 thực tế: 34,02 100 : 60 = 56,7 kg

→ Khối lượng dung dịch là 60kg → Thể tích dung dịch là 40 lít

Sơ đồ:

C6H10O5 + H2O → C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

1000 kg nC2H5OH = 500/23 kmol → nC6H10O5 = 250/23 kmol

→ mC6H10O5 phản ứng = 1760,9kg mà H = 70% → mC6H10O5 lúc đầu = 1760,9.100/70 = 2515,53kg mà mùn cưa chứa 50% xenlulozo → khối lượng mùn cưa = 5031kg

Phương trình lên men: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Ta có: n glucozo = 360 : 180 = 2 mol → nCO2 = 2.2.80% = 3,2 mol

→ Số mol kết tủa CaCO3 = 3,2 → m kết tủa = 320 gam

Trang 5

Ta có số mol rượu là 100 0,8 10 / (46 100) = 4/23

Số mol glucozo = 4.100/(2.23.95) = 40/437

→ Khối lượng glucozo = 40/437 180 = 16,476 kg

Ta có m dung dịch giảm = mCaCO3 - mCO2 => mCO2 = 10 - 3,4 = 6,6 g → nCO2 = 0,15 mol

→ Số mol glucozo = 0,15 : 2 : 0,9 = 1/12 mol

→ Khối lượng glucozo m = 1/12 180 = 15 gam

Theo bài ra, ta có Vdd C2H5OH = 96.60/100 = 57.6(l) = 57600(ml)

→ mC2H5OH = 57600.0.789 = 45446.4(g)

C6H12O6(lên men) → 2C2H5OH + 2CO2

180 2.46 g

? kg 45.4464kg

→ mC6H12O6 (lý thuyết) = 45.4464.180/92 = 89kg

→ mC6H12O6(thực tế) = 89.100/80 =111(kg)

Phần 1: Khi khuấy trong nước, glucozo dễ tan trong nước còn tinh bột k tan nên phần nước lọc chỉ có

glucozo CH2OH(CHOH)4CHO → 2Ag (1)

nAg=2,16:108 = 0,02 mol

→ n glucozo (1) = 0,01 mol

→ m glucozo trong hỗn hợp = 2.0,01.180 = 3,6 g

Phần 2: Đun nóng với H2SO4 (l ) thì tinh bột bị thuỷ phân thành glucozo

(C6H10O5)n + H2O → nC6H12O6 (H+)

Dung dich lúc này chỉ có glucozo

Cho phần này tác dụng với AgNH3(d)/NH3 nAg = 6,48:108=0,06 mol

Theo phản ứng (1) ta có: n glucozo (2) = 0,03 mol = nglucozo (1) + n tinh bột (2)

→ ntinh bột (2) = 0,03-0,01 = 0,02 mol

→ m tinh bột trong hỗn hợp = 2.0,02.162 = 6,48 (g)

→ % mglucozo = 3,6/(3,6+6,48) 100 = 35,71%

→ %mtinh bột = 100 - 35,71 = 64,29%

Ta có m dung dịch giảm = mCaCO3 - mCO2

→ mCO2 = 10 - 3,4 = 6,6 g => nCO2 = 0,15 mol

→ Số mol glucozo = 0,15 : 2 : 0,75 = 0,1 mol

→ Khối lượng glucozo m = 0,1 180 = 18 gam

Ta có hiệu suất phản ứng: H = 100 - 20 =80 %

Trang 6

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3(đặc) H SO s 4dac t,o

Sơ đồ: 3nHNO3- → [C6H7O2(ONO2)3]n

3n.63(g) → 267n (g)

? kg

H% = 80% → 89,1( kg )

→ m HNO3 = (3n.63.89,1.100)/(80.297n) = 70.875(kg) = 70875 (g)

V dung dịch riêng = 70875 /1,5 = 47250(ml)

VHNO3= 47250.100/67,5 = 70000(ml) = 70(lít)

Theo bài ra, nCO2 = 0,4 mol → n glucozo = 0,4 : 2 : 0,75 = 4/15 mol

Suy ra khối lượng glucozo = 4/15 180 = 48 gam

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3(xt.t0) → [C6H7O2(ONO2)3]n+ 3nH2O

Ta có: n xenlulozo= n xenlulozo trintrat

→ m xenlulozotrintrat = 2.0,6.297 : 162 = 2,20 tấn

Ta có:

C6H10O5 → 2C2H5OH + 2CO2

4,5/2 4,5

m dung dịch giảm = m kết tủa - mCO2

→ mCO2 = 330 - 132 = 198 gam

→ nCO2 = 4,5 mol

→ mC6H10O5 = 162.100.4,5/90.2 = 405 gam

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

nC6H12O6 = 180/180 = 1 mol

→ nC2H5OH = 2.1.80% = 1,6 mol

→ Có 0,16 mol C2H5OH tham gia phản ứng lên men giấm

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Trung hòa hỗn hợp này cần 720 ml NaOH 0,2 M

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

nCH3COOH = nNaOH = 0,2.0,72 = 0,144 mol

H = 0,144/0,16 = 90%

Trang 7

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

I Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và

Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn

Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp

dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh

Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc

Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi

miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	650,55 KB