Chuyên đề phương pháp giải bài tập phản ứng lên men của glucozơ môn Hóa học 9 năm học 2021-2022

PTHH:

C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Nhận xét:

Cứ 1 mol Glucozo lên men tọa 2 mol ancol và 2  mol CO₂

1.1. Phản ứng lên men với hiệu suất 100%

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH.

- Bước 3: Đặt số mol vào PTHH. Xác định số mol các chất có liên quan.

- Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận.

Ví dụ 1: Khi lên men 360 gam glucozơ với hiệu suất 100%. Tính khối lượng ancol etylic thu được.

Ta có: nC₆H₁₂O₁₆ = \(\frac{360}{180}\)  =  2   (mol)

PTHH: C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư                2                                           -> 4

→ Khối lượng C₂H₅OH thu được là: 4.46 = 184 (g)   

1.2. Phản ứng lên men có số mol CO₂ hoặc rượu cho trước

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH.

- Bước 3: Đặt số mol vào PTHH , xác định số mol của 1 chất theo thực tế, theo lí thuyết

- Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận.

Ví dụ 2: Lên men dung dịch chứa 300 gam glucozơ thu được 92 gam ancol etylic. Tính hiệu suất quá trình lên men tạo thành ancol etylic.

Ta có: nC₂H₅OH = \(\frac{92}{46}\)  =  2 (mol)

PTHH: C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư              1<-                                               2

→ Theo thực tế: n C₆H₁₂O₆  = 1 (mol) → m C₆H₁₂O₆ = 180 (g)

Theo lí thuyết m C₆H₁₂O₆ = 300 (g)

→ Hiệu suất quá trình lên men =   \(\frac{180}{300}\).100%  =  60%

1.3. Phản ứng lên men có số mol CO₂ được tính dựa vào kết tủa CaCO₃

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH.

- Bước 3: Tính số mol CO₂ dựa vào khối lượng kết tủa CaCO₃.

- Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận.

Ví dụ 3: 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% , tính giá trị của m.

Khi cho CO₂ hấp phụ vào dd Ca(OH)₂ dư:

        CO₂ + Ca(OH)₂ →   CaCO₃ + H₂O

P.ư   0,4<-                          0,4

Theo PTHH → m↓ = mCaCO₃ = 40g

→ nCaCO₃ = \( \frac{40}{100} \) = 0,4 (mol)

→ nCO₂ = nCaCO₃ = 0,4 (mol)

Lên men glucozo:

            C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư              0,2<-                                                       0,4

→ Theo thực tế: n C₆H₁₂O₆  = 0,2 (mol) → m C₆H₁₂O₆ = 0,2.180 = 36 (g)

 Hiệu suất quá trình lên men =   \( \frac{m_{tt}}{m_{lt}} \).100%  =  75%

→ Khối lượng  glucozo đã dùng là: \( \frac{36}{0,75} \) = 48 (g) → m = 48 (g)

1.4. Phản ứng lên men có số mol C₂H₅OH được tính dựa vào độ rượu

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Tính số mol C₂H₅OH được tính dựa vào độ rượu theo CT: Độ rượu = \( \frac{V_{ruou}}{V_{dd}} \).

- Bước 3: Viết PTHH.

- Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận.

Ví dụ 4: Tính khối lượng glucozơ cần dùng để điều chế 1 lít dung dịch ancol (rượu) etylic 40^o (khối lượng riêng 0,8 g/ml) với hiệu suất 80%.

Ta có:  Độ rượu = \( \frac{V_{ruou}}{V_{dd}} \) = 40⁰ → V_rượu = 0,4.1 = 0,4 (lít) = 400ml

D = \(\frac{m}{V}\) = \(\frac{m}{400}\) = 0,8 → mC₂H₅OH = 320 (g)

→ nC₂H₅OH = \(\frac{320}{46}\) = \(\frac{160}{23}\) (mol)

         C₆H₁₂O₆  →  2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư   \(\frac{80}{23}\) <-              \(\frac{160}{23}\)

→ Theo thực tế: n C₆H₁₂O₆  = \(\frac{80}{23}\) (mol) → m C₆H₁₂O₆ = \(\frac{80}{23}\).180 = 626,09 (g)

 Hiệu suất quá trình lên men =  \( \frac{m_{tt}}{m_{lt}} \).100%  =  80%

→ Khối lượng  glucozo đã dùng là: \( \frac{626,09 }{0,8} \) = 782,61 (g)

Bài 1: Cho 18 gam glucozơ lên men thành ancol etylic. Khối lượng ancol thu được là bao nhiêu ( H=100%)?      

Bài làm:

Ta có: nC₆H₁₂O₁₆ = \(\frac{18}{180}\)  =  0,1   (mol)

PTHH: C₆H₁₂O₆ →  2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư                0,1                         -> 0,2

→ Khối lượng C₂H₅OH thu được là: 0,2.46 = 9,2 (g)  

Bài 2: Tại một nhà máy rượu, cứ 10 tấn tinh bột sẽ sản xuất được 1,5 tấn ancol etylic. Tính hiệu suất của quá trình sản xuất.

Bài làm:

10 tấn = 10 000 (kg)

Ta có: n C₆H₁₀O₅ = \(\frac{10000}{162}\)  =  61,73 (kmol)

PTHH:

           nC₆H₁₀O₅ + nH₂O →    nC₆H₁₂O₆

P.ư         61,73                              61,73

            C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư            61,73                          123,46

→ Theo lí thuyết: nC₂H₅OH  =123,46 (mol)

→ m C₆H₁₂O₆ = 123,46. 46 = 5679 (kg) = 5,68 (tấn)

Theo thực tế: mC₂H₅OH = 1,5 (tấn)

→ Hiệu suất quá trình lên men =  \(\frac{1,5}{5,68}\).100%  =  26,41%

Bài 3: Cho m gam glucozo lên men thành ancol etylic với hiệu suất 75%. Toàn bộ khí CO₂ sinh ra được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ lấy dư tạo ra 80g kết tủa. Tính giá trị của m .

Bài làm:

Khi cho CO₂ hấp phụ vào dd Ca(OH)₂ dư:

        CO₂ + Ca(OH)₂ →   CaCO₃ + H₂O

P.ư   0,8 <-                          0,8

Theo PTHH → m↓ = mCaCO₃ = 80g

→ nCaCO₃ = \( \frac{80}{100}\) = 0,8 (mol)

→ nCO₂ = nCaCO₃ = 0,8 (mol)

Lên men glucozo:

            C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư              0,4<-                            0,8

→ Theo thực tế: n C₆H₁₂O₆  = 0,4 (mol) → m C₆H₁₂O₆ = 0,4.180 = 72 (g)

 Hiệu suất quá trình lên men =   \( \frac{m_{tt}}{m_{lt}} \).100%  =  75%

→ Khối lượng  glucozo đã dùng là: \( \frac{72}{0,75} \) = 96 (g) → m = 96 (g)

Bài 4: Cho m gam glucozo lên men thành ancol etylic với hiệu suất 80%. Hấp thụ hoàn toàn khí CO₂ sinh ra vào dung dịch nước vôi trong thu được 10 gam kết tủa, lọc kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại thu được 5g kết tủa. Tính giá trị của m .

Bài làm:

Khi đun nóng nước lọc thu được 5g kết tủa nữa → Khi CO₂ p/ư vs Ca(OH)₂ tạo 2 muối là CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

        CO₂ + Ca(OH)₂ →   CaCO₃ + H₂O

       2CO₂ + Ca(OH)₂ →   Ca(HCO₃)₂

       Ca(HCO₃)₂ →  CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Từ PTHH ta thấy tổng số mol CaCO₃ = số mol CO₂ phản ứng

→ m↓ = mCaCO₃ = 10 + 5 = 15g

→ nCaCO₃ = \( \frac{15}{100} \) = 0,15 (mol)

→ nCO₂ = nCaCO₃ = 0,15 (mol)

Lên men glucozo:

            C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư              0,075<-        0,15

→ Theo thực tế: n C₆H₁₂O₆  = 0,0,075 (mol) → m C₆H₁₂O₆ = 0,075.180 = 13,5 (g)

 Hiệu suất quá trình lên men =   \( \frac{m_{tt}}{m_{lt}} \).100%  =  80%

→ Khối lượng  glucozo đã dùng là: \( \frac{13,5}{0,8} \) = 16,875 (g) → m = 16,875  (g)

Bài 5: Tính khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít ancol etylic 46º . Biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml.

Bài làm:

Ta có:  Độ rượu = \( \frac{V_{ruou}}{V_{dd}} \) = 46⁰ → V_rượu = 0,46.5 = 2,3 (lít) = 2300ml

D = \(\frac{m}{V}\) = \(\frac{m}{2300}\) = 0,8 → mC₂H₅OH = 1840 (g)

→ nC₂H₅OH = \(\frac{1840}{46}\) = 40 (mol)

         C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư            20<-                          40

→ Theo thực tế: n C₆H₁₂O₆  = 20 (mol) → m C₆H₁₂O₆ =20.180 = 3600 (g)

 Hiệu suất quá trình lên men =   \( \frac{m_{tt}}{m_{lt}} \).100%  =  72%

→ Khối lượng  glucozo đã dùng là: \( \frac{3600}{0,72} \) = 5000 (g) = 5kg

Bài 6: Một mẫu glucozo có chứa 2% tạp chất được lên men rượu với hiệu suất 45% thì thu được 1 lít ancol 46^o. tính khối lượng mẫu glucozo đã dùng. Biết khối lượng riêng của ancol nguyên chất là 0,8g/ml.

Bài làm:

Ta có:  Độ rượu = \( \frac{V_{ruou}}{V_{dd}} \) = 46⁰ → V_rượu = 0,46.1 = 0,46 (lít) = 460ml

D = \(\frac{m}{V}\) = \(\frac{m}{460}\) = 0,8 → mC₂H₅OH = 368 (g)

→ nC₂H₅OH = \(\frac{368}{46}\) = 8 (mol)

         C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂

P.ư            4<-                                  8

→ Theo thực tế: n C₆H₁₂O₆  =  4 (mol) → m C₆H₁₂O₆ =  4.180 = 720 (g)

 Hiệu suất quá trình lên men =   \( \frac{m_{tt}}{m_{lt}} \).100%  =  45%

→ Khối lượng  glucozo đã dùng là: \9 \frac{720 }{0,45} \) = 1600 (g)

Mẫu glucozo chứa 2% tạp chất → khối lượng mẫu glucozo đã dùng = \( \frac{1600 }{0,98} \) = 1632 (g)

---Hết---

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Chuyên đề phương pháp giải bài tập phản ứng lên men của glucozơ môn Hóa học 9 năm học 2021-2022. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.