Lên men giấm 1 lít rượu etylic 10° thu được hỗn hợp X. Cho toàn bộ X tác dụng hoàn toàn với Na kim loại (lấy dư), sau phản ứng thu được 592,92 lít H2 (đkc). Biết hiệu suất của phản ứng giữa Na với các chất trong hỗn hợp X đạt 100%; rượu etylic nguyên chất có d=0,8 g/ml và nước có d= 1,0 g/ml. Hãy tính hiệu suất của phản ứng lên men giấm trên.
Đáp án:
$\text{68,97%}$
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol C2H5OH phản ứng là x ( mol )
C2H5OH dư là y ( mol )
Có : C2H5OH + O2 -> CH3COOH + H2O
Sau khi p/ứng có C2H5OH dư ( y mol ) ; CH3COOH ( x mol ) và H2O ( x mol ) và H2O ban đầu tác dụng với NA
nH2 = 0,5 . ( nC2H5OH dư + nCH3COOH + nH2O ) = 0,5 . ( 2x + y + 50 ) = 26,47
-> 2x + y = 2,94
Đổi 1 lít = 1000 ml
mC2H5OH = V(nguyên chất) . DC2H5OH
V(rượu nguyên chất ) = V.D^0 = 1000 . 0,1
VH2O = V . 0,9 = 1000 . 0,9
mH2O = VH2O . DH2O
nC2H5OH ban đầu = 1000 . 0,1 . 0,8/46 = 1,74 ( mol )
nH2O = 1000 . 0,9 .1/18 = 50 ( mol )
Mặt khác : x + y = nC2H5OH ban đầu = 1,74
Giải hệ pt : x = 1,2 ; y = 0,54 ( mol )
Hiệu suất phản ứng là H = x/x+y . 100 = 1,2/1,54 . 100 = 68,97%
Chúc em học tốt !
Đáp án:
Hiệu suất là 69%
Giải thích các bước giải:
Ta có:
\({V_{{C_2}{H_5}OH}} = 1000.10\% = 100{\text{ ml}} \to {{\text{V}}_{{H_2}O}} = 1000 – 100 = 900{\text{ ml}}\)
\( \to {m_{{C_2}{H_5}OH}} = 100.0,8 = 80{\text{ gam;}}{{\text{m}}_{{H_2}O}} = 900.1 = 900{\text{ gam}}\)
Ta có: \({n_{{C_2}{H_5}OH}} = \frac{{80}}{{46}} = \frac{{40}}{{23}};{n_{{H_2}O}} = \frac{{900}}{{18}} = 50{\text{ mol}}\)
\({C_2}{H_5}OH + {O_2}\xrightarrow{{men}}C{H_3}COOH + {H_2}O\)
Gọi số mol ancol phản ứng là x.
\( \to {n_{{C_2}{H_5}OH}} = \frac{{40}}{{23}} – x;{n_{C{H_3}COOH}} = x;{n_{{H_2}O}} = 50 + x\)
\(2{C_2}{H_5}OH + 2Na\xrightarrow{{}}2{C_2}{H_5}ONa + {H_2}\)
\(2C{H_3}COOH + 2Na\xrightarrow{{}}2C{H_3}COONa + {H_2}\)
\(2{H_2}O + 2Na\xrightarrow{{}}2NaOH + {H_2}\)
\( \to {n_{{H_2}}} = \frac{1}{2}{n_{{C_2}{H_5}OH}} + \frac{1}{2}{n_{C{H_3}COOH}} + \frac{1}{2}{n_{{H_2}O}} = \frac{1}{2}.(\frac{{40}}{{23}} – x + x + 50 + x) = \frac{{20}}{{23}} + 25 + 0,5x = \frac{{592,92}}{{22,4}} \to x = 1,2{\text{ mol}}\)
Hiệu suất phản ứng: \(H = \frac{{1,2}}{{\frac{{40}}{{23}}}} = 69\% \)