Từ 1 tấn tinh bột ( chứa 20% chất xơ ) tiến hành điều chế alcohol ethylic theo sơ đồ
(C6H10O5)n (thủy phân)->C6H12O6 (lên men-rượu)->C2H5OH
1) Hỏi thu được bao nhiêu lít dung dịch rượu 46 độ?(biết dC2H5OH=0,8g/ mol, hiệu suất chung đạt 80%)
2)cần lấy bao nhiêu m dung dịch rượu C2H5OH 15 độ để lên men thành 200g dung dịch CH3COOH 5% theo phương trình:
C2H5OH +O2 (lên men-giấm) -> CH3COOH + H2O
Dưới đây là lời giải chi tiết cho từng câu hỏi của bạn:
Câu 1: Tính thể tích dung dịch rượu 46 độ thu được từ 1 tấn tinh bột (20% chất xơ), hiệu suất 80%
Bước 1: Tính khối lượng tinh bột tinh khiết
Bước 2: Phản ứng thủy phân tinh bột thành glucose
Phân tử tinh bột (C6H10O5)n thủy phân thành C6H12O6 (glucose) theo tỉ lệ 1 mol tinh bột → 1 mol glucose
Khối lượng mol tinh bột xấp xỉ bằng khối lượng mol glucose là 162 g/mol (C6H10O5) và glucose là 180 g/mol (C6H12O6)
Số mol tinh bột = 800000 g / 162 g/mol ≈ 4938 mol
Số mol glucose thu được = 4938 mol (theo tỉ lệ 1:1)
Khối lượng glucose = 4938 mol × 180 g/mol = 888840 g = 888.84 kg
Bước 3: Lên men glucose thành ethanol
Phương trình lên men: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
1 mol glucose → 2 mol ethanol
Số mol ethanol = 2 × 4938 = 9876 mol
Khối lượng mol ethanol (C2H5OH) = 46 g/mol
Khối lượng ethanol thu được = 9876 mol × 46 g/mol = 454296 g = 454.3 kg
Bước 4: Tính khối lượng ethanol thực tế theo hiệu suất 80%
Khối lượng ethanol thực tế = 454.3 kg × 80% = 363.44 kg
Bước 5: Tính thể tích dung dịch rượu 46 độ
0.46 × m dung dịch = 363.44 kg → m dung dịch = 363.44 / 0.46 ≈ 790.1 kg
Bước 6: Tính thể tích dung dịch
Kết luận câu 1: Thể tích dung dịch rượu 46 độ thu được khoảng 988 lít.
Câu 2: Tính khối lượng dung dịch rượu 15 độ cần lấy để lên men thành 200 g dung dịch CH3COOH 5%
Bước 1: Tính khối lượng CH3COOH trong dung dịch
Dung dịch CH3COOH 5% có nghĩa là 5% khối lượng CH3COOH trong dung dịch
Khối lượng dung dịch axit = 200 g
Khối lượng CH3COOH = 5% × 200 g = 10 g
Bước 2: Phương trình lên men rượu thành giấm
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
Theo phương trình, 1 mol ethanol tạo ra 1 mol axit axetic
Bước 3: Tính số mol axit axetic cần tạo
Khối lượng mol CH3COOH = 60 g/mol
Số mol CH3COOH = 10 g / 60 g/mol = 0.1667 mol
Bước 4: Tính khối lượng ethanol cần thiết
Theo tỉ lệ 1:1 mol, số mol ethanol cần = 0.1667 mol
Khối lượng mol ethanol = 46 g/mol
Khối lượng ethanol cần = 0.1667 × 46 = 7.67 g
Bước 5: Tính khối lượng dung dịch rượu 15 độ chứa 7.67 g ethanol
Dung dịch rượu 15 độ nghĩa là 15% khối lượng ethanol
Giả sử cần lấy m g dung dịch rượu 15 độ
Thì 15% × m = 7.67 g → m = 7.67 / 0.15 ≈ 51.13 g
Kết luận câu 2: Cần lấy khoảng 51.13 g dung dịch rượu 15 độ để lên men thành 200 g dung dịch CH3COOH 5%.
Nếu bạn cần thêm giải thích hoặc hướng dẫn chi tiết hơn, cứ hỏi nhé!