Bài tập Tinh bột, Xenlulozơ nâng cao chọn lọc, có lời giải chi tiết - Hoá học lớp 12

Bài tập Tinh bột, Xenlulozơ nâng cao chọn lọc, có lời giải chi tiết

Với Bài tập Tinh bột, Xenlulozơ nâng cao chọn lọc, có lời giải chi tiết Hoá học lớp 12 tổng hợp 30 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Tinh bột, Xenlulozơ nâng cao từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

Bài 1: Hỗn hợp X gồm glucozơ và tinh bột được chia thành hai phần bằng nhau. 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 hòa hỗn hợp thu được bằng dung dịch NaOH rồi cho sản phẩm tác dụng với dung dịchAgNO₃ (dư)/NH₃ thấy tách ra 6,48 gam Ag. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hỗn hợp ban đầu có % khối lượng glucozơ và tinh bột lần lượt là:

A. 35,29 và 64,71.    B. 64,71 và 35,29.

C. 64,29 và 35,71.    D. 35,71 và 64,29

Lời giải:

Đáp án: D

Gọi số mol trong mỗi phần là: n_glucozơ = a mol; n_{tinh bột} = b mol.

- Phần 1: 1glucozơ → 2Ag

n_Ag = 2n_glucozơ = 2a = = 0,02 mol ⇒ a = 0,01 mol

- Phần 2: (C₆H₁₀H₅)_n → nC₆H₁₂O₆; n_{glucozơ sinh ra} = bn mol

∑n_glucozơ = n_{glucozơ sinh ra} + n_{glucozơ ban đầu} = bn +a

n_Ag = 2n_glucozơ = 2 × (bn + a) = = 0,06 mol.

⇒ bn + a = 0,03 ⇒ bn = 0,03 – 0,01 = 0,02 mol ⇒ b =

m_glucozơ = 0,01.180 = 1,8 gam;

n_xenlulozơ = × 162n = 3,24 gam.

%m_glucozơ = .100% = 35,71%

Bài 2: Hỗn hợp X gồm a gam mantozơ và b gam tinh bột. Chia X làm hai phần bằng nhau: Phần 1: Hoà tan trong nước dư, lọc lấy dung dịch mantozơ rồi cho phản ứng hết với AgNO₃/NH₃ được 0,03 mol Ag. Phần 2: Đun nóng với dung dịch H2SO4 loãng để thực hiện phản ứng thủy phân. Hỗn hợp sau phản ứng được trung hoà bởi dung dịch NaOH sau đó cho toàn bộ sản phẩm thu được tác dụng hết với AgNO₃/NH₃ được 0,11 mol Ag. Giá trị của a và b lần lượt là:

A. a = 10,26; b = 4,05.     B. a = 10,26; b = 8,1.

C. a = 5,13; b = 4,05.     D. a = 5,13; b = 8,1.

Lời giải:

Đáp án:

Phần 1:

n_Ag = 2n_mantozo ⇒ n_mantozo = 0,015 mol

⇒ m_mantozo = a = 2. 0,015. 342 = 10,26g

Phần 2:

Mantozo → 2 glucozo

0,015 → 0,03 mol

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆

n_Ag = 2n_Glu ⇒ n_Glu = 0,055

⇒ n_{Glu do thủy phân tinh bột} = 0,055 – 0,03 = 0,025 mol

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆

162n        →        180n

m_{tinh bột} = 0,025.180 . = 4,05g

⇒ b = 4,05. 2 = 8,1g

Bài 3: Thủy phân m gam tinh bột, sản phẩm thu được đem lên men để sản xuất ancol etylic, toàn bộ khí CO₂ sinh ra cho qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 850 gam kết tủa. Biết hiệu suất mỗi giai đoạn là 85%. Khối lượng m phải dùng là

A. 688,5 gam.    B. 810,0 gam.

C. 952,9 gam.     D. 476,5 gam.

Lời giải:

Đáp án: C

Tinh bột → nGlucozo → 2nCO₂

H_chung = 85%.85% = 72,25%

n_CO2 = n_CaCO3 = 850: 100 = 8,5 mol

⇒ m_CO2 = 374g

Tinh bột (162n) → nGlucozo → 2nCO₂ (88n gam)

H = 72,25% ⇒ m_{tinh bột} = 374. :72,25% = 952,9g

Bài 4: 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

A. 297.     B. 405.

C. 486.     D. 324.

Lời giải:

Đáp án: B

Hấp thụ CO₂ vào dung dịch Ca(OH)2: m_CaCO3 - m_CO2 = 132 gam.

m_CO2 = 330 - 132 = 198 gam.

(C₆H₁₀O₅)_n → 2n CO₂

162n        →        88n (g)

H = 90% ⇒ m_{tinh bột} = 198. :90% = 405g

Bài 5: Lên men m tấn tinh bột chứa 25% tạp chất để điều chế được 1m³ ancol etylic 92^o. Biết hiệu suất cả quá trình là 75% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml. Giá trị của m là:

A. 2,160 tấn.     B. 0,792 tấn.

C. 2,304 tấn.     D. 1,296 tấn.

Lời giải:

Đáp án: C

V_C2H5OH = 106.0,92 = 9,2.105 ⇒ m_C2H5OH = 9,2.105. 0,8 = 7,36.105 (gam) = 0,736 tấn

(C₆H₁₀O₅)n → 2C₂H₅OH

162n        →        92n (tấn)

H = 75% ⇒ m_{tinh bột} = 0,736. : 75% = 1,728 tấn

25% tạp chất ⇒ m_{tinh bột dùng} = 1,728: 75% = 2,304 tấn

Bài 6: Cho 75 gam tinh bột lên men thành ancol etylic. Toàn bộ lượng CO₂ sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH)2, thu được 108,35 gam kết tủa và dung dịch X. Đun kỹ dung dịch X thu thêm được 19,7 gam kết tủa. Hiệu suất của cả quá trình lên men ancol etylic từ tinh bột là:

A. 59,4%.     B. 81,0%.

C. 70,2%.     D. 100,0%.

Lời giải:

Đáp án:

- Hấp thụ CO₂ vào dung dịch Ba(OH):

CO₂ + Ba(OH)2 → BaCO₃ + H2O (1)

2CO₂ + Ba(OH)2 → Ba(HCO₃)₂ (2)

Ba(HCO₃)2 -^to→ BaCO₃ + CO₂ + H2O (3)

n_CO2(1) = n_{BaCO3 (1)} = = 0,55 mol

n_{CO2 (2)} = 2n_Ba(HCO3)2 = 2n_{BaCO3 (3)} = 2. = 0,2 mol.

∑n_{CO2 thực tế} = n_{CO2 (1)} + n_{CO2 (2)} = 0,55 + 0,2 = 0,75 mol.

-[C₆H₁₀O₅]_n → 2nCO₂

Theo phương trình: n_{CO2 lý thuyết} = 2n × n_[C6H10O5]n = = mol

Hiệu suất của cả quá trình là:

Bài 7: Từ 10 kg gạo nếp (có 80% tinh bột); khi lên men sẽ thu được bao lít cồn 96o ? (Biết hiệu suất quá trình lên men đạt 80% và khối lượng riêng của ancol etylic là 0,8 g/ml)

A. ∼ 4,73 lít     B. ∼ 4,35 lít

C. ∼ 4,1 lít     D. ∼ 4,52 lít

Lời giải:

Đáp án: A

[C₆H₁₀O₅]_n (162n) → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH (92n kg)

m_[C6H10O5]n = 10.80% = 8kg

Theo phương trình m_{C2H5OH lý thuyết} = = 4,543 kg

Mà H = 80% ⇒ m_{C2H5OH thực tế} = m_{C2H5OH lý thuyết} × H = 4,543 × 0,8 = 3,635 kg.

mà d_C2H5OH = 0,8 g/ml = 0,8 kg/l.

⇒ V_{C2H5OH nguyên chất} = m_C2H5OH: d_C2H5OH = 3,635: 0,8 = 4,543 lít.

Ta có cồn 96^o ⇒ V_cồn = V_{C2H5OH nguyên chất}: 96% = 4,534: 96% = 4,732 lít.

Bài 8: Từ m kg khoai có chứa 25% tinh bột, bằng phương pháp lên men người ta điều chế được 100 lít rượu 60^o. Giá trị của m là: (biết khối lượng riêng của C₂H₅OH là 0,8 g/ml hiệu suất chung của cả quá trình là 90%)

A. 375,65.     B. 338,09.

C. 676,2.     D. 93,91.

Lời giải:

Đáp án: A

V_C2H5OH = 100.0,6 = 60 lít ⇒ m_C2H5OH = 60.0,8 = 48(kg)

[C₆H₁₀O₅]_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH

162n        →        92n (kg)

H = 90% ⇒ m_{tinh bột} = 48. : 90% = 93,91kg

m_khoai = 93,92: 25% = 375,65kg

Bài 9: Từ 40 kg gạo nếp chứa 81% tinh bột, khi lên men thu được bao nhiêu lít ancol 96o (biết hiệu suất quá trình lên men đạt 81% và ancol etylic có khối lượng riêng D = 0,789 g/ml) ?

A. 24,292 lít.     B. 29,990 lít.

C. 12,250 lít.     D. 19,677 lít.

Lời giải:

Đáp án: D

m_{tinh bột} = 40.81% = 32,4 kg

[C₆H₁₀O₅]_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH

162n        →        92n (kg)

H = 81% ⇒ m_C2H5OH = 32,4. .81% = 14,904kg

D = 0,789g/ml ⇒ V_C2H5OH = 14,904: 0,789 = 18,890 lít

Rượu 96^o ⇒ V_rượu = 28,791: 0,96 = 19,677 lít

Bài 10: Từ 100 kg gạo chứa 81% tinh bột có thể điều chế được bao nhiêu lít rượu etylic nguyên chất (d = 0,8 g/ml) và từ rượu nguyên chất đó sản xuất được bao nhiêu lít rượu 46^o (Biết hiệu suất điều chế là 75%) ?

A. 41,421 lít và 93,75 lít.

B. 50,12 lít và 100 lít.

C. 43,125 lít và 93,75 lít

D. 43,125 lít và 100 lít

Lời giải:

Đáp án: C

m_{tinh bột} = 100.81% = 81kg

[C₆H₁₀O₅]_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH

162n        →        92n (kg)

H = 75% ⇒ m_C2H5OH = 81. . 75% = 34,5kg

d = 0,8g/ml ⇒ V_{rượu nguyên chất} = 34,5: 0,8 = 43,125 lít

Rượu 46^o ⇒ V_rượu = 43,125: 0,46 = 93,75 lít

Bài 11: Tại một nhà máy rượu, cứ 10 tấn tinh bột (chứa 6,85% tạp chất trơ) sẽ sản xuất được 7,21 m³ rượu etylic 40^o (cho khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất là 0,789 g/cm³). Hiệu suất của quá trình sản xuất là bao nhiêu ?

A. 40,07%.     B. 43,01%.

C. 80,14%.     D. 86,03%.

Lời giải:

Đáp án: B

m_{tinh bột} = 10.(100% - 6,85%) = 9,315 tấn

m_{C2H5OH thực tế} = 7,21.40% . 0,789 = 2,275 tấn

[C₆H₁₀O₅]_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH

162n        →        92n (kg)

m_{C2H5OH lí thuyết} = 9,315. = 5,29 kg

H% = .100% = 43,01%

Bài 12: Khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít ancol etylic 46o là (biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml)

A. 5,4 kg.     B. 5,0 kg.

C. 6,0 kg.     D. 4,5 kg.

Lời giải:

Đáp án: D

[C₆H₁₀O₅]_n → 2nC₂H₅OH

Ta có 5 lít rượu 46^o nên V_C2H5OH = V_rượu . 46% = 5 × 46% = 2,3 lít.

d_C2H5OH = 0,8 g/ml = 0,8 kg/l.

m_C2H5OH = V_C2H5OH × d_C2H5OH = 2,3 . 0,8 = 1,84 kg.

Theo phương trình m_{[C6H10O5]n lý thuyết} = 1,84. = 3,24kg

Mà H = 72% nên m_{[C6H10O5]n thực tế} = m_{[C6H10O5]n lý thuyết}: H = 3,24: 72% = 4,5 kg.

Bài 13: Người ta lên men m kg gạo có chứa 75% tinh bột (còn lại là tạp chất trơ) thu được 5 lít ancol etylic 35o. Giá trị của m là (biết hiệu suất của các quá trình lần lượt là 85% và 75% và khối lượng riêng của etanol là 0,8 g/ml)

A. 5,20 kg.     B. 4,15 kg.

C. 5,16 kg.     D. 6,15 kg.

Lời giải:

Đáp án: C

H_chung = 85%.75% = 63,75%

V_C2H5OH = 5.0,35 = 1,75 kg

m_C2H5OH = 1,75.0,8 = 1,4 kg

[C₆H₁₀O₅]_n → 2nC₂H₅OH

162n        →        92n (kg)

H = 63,75% ⇒ m_{tinh bột} = 1,4. = 3,867 kg

⇒ m_gạo = 3,867: 75% = 5,16kg

Bài 14: Cho sơ đồ sau: Tinh bột → glucozơ → ancol etylic → axit axetic.

Khối lượng gạo nếp chứa 80% tinh bột cần để thu được 200 gam dung dịch axit axetic có nồng độ 6% là (biết hiệu suất quá trình trên là 40%)

A. 20,25 gam     B. 40,5 gam

C. 50,25 gam     D. 50,625 gam

Lời giải:

Đáp án: D

m_axit = 200.6% = 12g

[C₆H₁₀O₅]_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH → 2nCH₃COOH

162n        →        120n (g)

H = 40% ⇒ m_{tinh bột} = 12. :40% = 40,5 (g)

⇒ m_{gạo nếp} = 40,5: 80% = 50,625 (g)

Bài 15: Cho sơ đồ: tinh bột -^+H2O/H+→ Glucozo -^men→ Ancol etylic

Lên men 162 gam tinh bột với hiệu suất các giai đoạn lần lượt là 80% và 90%. Thể tích dung dịch ancol etylic 40o thu được là (Biết khối lượng riêng của C₂H₅OH nguyên chất là 0,8 g/ml)

A. 230 ml     B. 207 ml

C. 115 ml     D. 82,8 ml.

Lời giải:

Đáp án: B

[C₆H₁₀O₅]_n → 2nC₂H₅OH

162n        →        92n (gam)

Theo phương trình m_{C2H5OH lý thuyết} = .162 = 8 = 92g

Hiệu suất cả quá trình H = H₁ × H₂ = 80% × 90% = 72%

m_{C2H5OH thực tế} = m_{C2H5OH lý thuyết} × H = 92 × 72% = 66,24 gam.

Ta có d_C2H5OH = 0,8 g/ml.

V_C2H5OH = m_{C2H5OH thực tế}: d_C2H5OH = 66,24: 0,8 = 82,8 ml.

Ta có rượu 46^o nên V_rượu = V_C2H5OH: 40% = 82,8: 40% = 207 ml.

Bài 16: Cho m g tinh bột lên men để sản xuất ancol etylic. Toàn bộ CO₂ sinh ra cho vào dung dịch Ca(OH)2 lấy dư được 750 gam kết tủa. Hiệu suất mỗi giai đoạn lên men là 80%. Giá trị của m là:

A. 940,0.     B. 949,2.

C. 607,5.     D. 759,4.

Lời giải:

Đáp án: B

Hấp thụ CO₂ vào dung dịch Ca(OH)2:

CO₂ → CaCO₃

n_CO2 = n_CaCO3 = 75: 100 = 7,5 mol.

m_CO2 = 7,5 × 44 = 330 gam.

[C₆H₁₀O₅]_n (162n) → nC₆H₁₂O₆ → 2nCO₂ (88n g)

Theo phương trình

m_{tinh bột lý thuyết} = .330 = 607,5

Hiệu suất cả quá trình H = H₁ × H₂ = 80% × 80% = 64%.

m_{[C6H10O5]n thực tế} = m_{[C6H10O5]n lý thuyết}: H = 607,5: 64% = 949,2 gam.

Bài 17: Một loại mùn cưa chứa 60% xenlulozơ được dùng làm nguyên liệu sản xuất ancol etylic. Nếu dùng 1 tấn mùn cưa trên có thể sản xuất được bao nhiêu lít cồn 70o ? (biết hiệu suất của quá trình là 70%, khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml)

A. 298,125 lít.     B. 425,926 lít.

C. 542,734 lít.     D. 365,675 lít.

Lời giải:

Đáp án: B

[C₆H₁₀O₅]_n → 2nC₂H₅OH

m_xenlulozo = 1000.60% = 600kg

m_{C2H5OH lí thuyết} = .600 = 340,741kg

Mà H = 70% nên m_{C2H5OH thực tế} = m_{C2H5OH lí thuyết} × H = 340,741 × 0,7 = 238,519 kg.

Mà d_C2H5OH = 0,8 g/ml = 0,8 kg/l.

V_C2H5OH = m_C2H5OH: d_C2H5OH = 238,519: 0,8 = 298,148 lít.

Ta có cồn 70^o nên V_cồn = V_C2H5OH: 0,7 = 298,148: 0,7 = 425,926 lít.

Bài 18: Người ta có thể điều chế cao su Buna từ Xenlulozơ theo sơ đồ sau:

Xenlulozơ -^35%→ Glucozơ -^80%→ C₂H₅OH -^60%→ Buta – 1,3 – đien -^TH(100%)→ Cao su Buna

Khối lượng xenlulozơ cần để sản xuất 1 tấn cao su Buna là

A. 25,625 tấn.     B. 37,875 tấn.

C. 5,806 tấn.     D. 17,857 tấn.

Lời giải:

Đáp án: D

H_chung = 35%. 80%. 60% = 16,8%

(C₆H₁₀O₅)_n -^16,8%→ (C₄H₆)_n

162n        →        54n ( tấn)

H = 16,8% ⇒ m_xenlulozo = 1. : 16,8% = 17,857 tấn

Bài 19: Từ 1,0 tấn mùn cưa chứa 50% xenlulozơ điều chế được bao nhiêu kg etanol. Biết hiệu suất của mỗi quá trình thủy phân xenlulozơ và lên men glucozơ đều đạt 80%.

A. 181,73.     B. 227,16.

C. 283,95.     D. 363,46.

Lời giải:

Đáp án: A

[C₆H₁₀O₅]_n → 2nC₂H₅OH

1 tấn mùn cưa chứa 50% xenlulozơ nên m_xenlulozơ = m_{mùn cưa} × 50% = 1000 × 50% = 500 kg.

Theo phương trình m_{C2H5OH lý thuyết} = .500 = 283,95 kg

Ta có H_{quá trình} = H₁ × H₂ = 80% × 80% = 64%.

m_{C2H5OH thực tế} = m_{C2H5OH lý thuyết} × H = 283,95 × 64% = 181,73 kg.

Bài 20: Một loại mùn cưa chứa 60% xenlulozơ được dùng làm nguyên liệu sản xuất ancol etylic. Nếu dùng 1 tấn mùn cưa trên có thể sản xuất được bao nhiêu lít cồn 70^o ? (biết hiệu suất của quá trình là 70%, khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml).

A. 298,125 lít.    B. 542,734 lít

C. 425,926 lít.    D. 365,675

Lời giải:

Đáp án: C

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH

m_xenlulozo = 1 . 60% = 0,6 tấn = 600kg

H = 70% ⇒ m_C2H5OH = 600. .70% = 238,518 kg

V_C2H5OH = 238,518: 0,8 = 298,148 lít

⇒ V_{rượu nguyên chất} = 298,148: 0,7 = 425,926 lít

Bài 21: Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđric axetic (có H2SO4 làm xúc tác) thu được 6,6 gam axit axetic và 11,1 gam hỗn hợp X (chỉ gồm xenlulozơ triaxetat, xenlulozơ điaxetat). Thành phần phần trăm theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat trong X là:

A. 22,16%.     B. 25,95%.

C. 74,05%.     D. 77,84%.

Lời giải:

Đáp án: D

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2n(CH₃CO)₂O → [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₂(OH)]_n (X1) + 2nCH₃COOH.

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3n(CH₃CO)₂O → [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₃]_n (X2) + 3nCH₃COOH.

Đặt n_X1 = a mol; n_X2 = b mol.

Ta có:

n_axit = 2na + 3nb = 0,11 mol

m_X = 246na + 288nb = 11,1g

⇒ n_a = 0,01 mol; n_b = 0,03 mol

m_X2 = .288nb = 8,64 g

%m_X2 = .100% = 77,84%

Bài 22: Thực hiện phản ứng điều chế tơ axetat từ xenlulozơ (tỷ lệ mắt xích xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong hỗn hợp là 1: 1). Biết rằng cứ 162 gam xenlulozơ người ta điều chế được 213,6 gam tơ axetat. Vậy hiệu suất chuyển hóa là:

A. 70%     B. 85%

C. 75%     D. 80%

Lời giải:

Đáp án:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n → 1[C₆H₇O₂(OCOCH₃)₃]_n (X1)

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n → 1[C₆H₇O₂(OCOCH₃)₂(OH)]_n (X2)

∑n_{xenlulozo lý thuyết} = n_X1 + n_X2 = mol

n_{xenlulozo thực tế} =

Bài 23: Cho m gam xenlulozơ tác dụng vừa đủ với 56,7 gam HNO₃ có trong hỗn hợp HNO₃ đặc và H2SO4 đặc, tạo thành 97,2 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ đinitrat và xelulozơ trinitrat. Giá trị m và thành phần phần trăm về khối lượng của xenlulozơ đinitrat trong X lần lượt là:

A. 40,5 và 61,11%     B. 56,7 và 38,89%

C. 56,7 và 61,11%     D. 57,6 và 38,89%

Lời giải:

Đáp án: B

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2nHNO₃ [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]n (X₁) + 3nH2O

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2nHNO₃ [C₆H₇O₂(ONO₂)₂(OH)]_n (X₂) + 2nH2O

Đặt n_X1 = a mol; n_X2 = b mol.

Ta có:

n_HNO3 = 3n_a + 2n_b = 0,9 mol

297n_b + 252n_b = 97,2

⇒ n_a = 0,2 mol; n_b = 0,15 mol.

m_X2 = 0,15.252 = 37,8 gam.

%m_X2 = = 38,89%

∑n_xenlulozơ = n_X1 + n_X2 =

m_xenlulozơ = = 56,7 gam.

Bài 24: Cho m gam xenlulozơ tác dụng vừa đủ với 37,8 gam HNO₃ có trong hỗn hợp HNO₃ đặc và H2SO4 đặc, tạo thành 99,9 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ mononitrat và xelulozơ đinitrat. Giá trị m và thành phần % về khối lượng của xenlulozơ đinitrat trong X lần lượt là:

A. 72,9 và 37,84%     B. 72,9 và 62,16%

C. 62,1 và 37,80%     D. 72,9 và 38,74%

Lời giải:

Đáp án: B

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + nHNO₃ [C₆H₇O₂(ONO₂)(OH)2]_n (X1)+ nH2O

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2nHNO₃ [C₆H₇O₂(ONO₂)₂(OH)]_n (X2) + 2nH2O

Đặt n_X1 = a mol; n_X2 = b mol.

Ta có:

n_HNO3 = n_a + 2n_b = 37,8: 63 = 0,6

m_X = 207n_a + 252n_b = 99,9

⇒ n_a = 0,3 mol; n_b = 0,15 mol.

n_X2 = 0,15.252 = 37,8 gam.

%m_X2 =

⇒ %m_X1 = 62,16%

∑n_xenlulozơ = n_X1 + n_X2 = 0,3/n + 0,15/n = 0,45/n mol.

m_xenlulozơ = 0,45/n × 162n = 72,9 gam.

Bài 25: Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetit (có H2SO4 làm xúc tác) thu được 5,34 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat và CH₃COOH, để trung hòa axit cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 0,1M. Khối lượng (gam) của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong dung dịch X lần lượt là

A. 2,46 và 2,88.     B. 2,88 và 2,46.

C. 2,7 và 2,64.     D. 2,64 và 2,7.

Lời giải:

Đáp án: B

n_CH3COOH = n_NaOH = 0,5.0,1 = 0,05 mol

Gọi: n_{xenlulozơ triaxetat} = a mol; n_{xenlulozơ điaxetat} = b mol

Ta có: n_CH3COOH = 3a + 2b = 0,05 mol

m_X = 288a + 246b = 5,34g

⇒ a = b = 0,01 mol

⇒ m_{xenlulozơ triaxetat} = 2,88g; m_{xenlulozơ điaxetat} = 2,46g

Bài 26: Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetic (xúc tác thích hợp) người ta thu được thu được 79,05 gam hỗn hợp rắn X gồm xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat. Để trung hòa hết lượng axit tạo ra cần dùng 362,50 ml dung dịch NaOH 2,0M. Phần trăm khối lượng của xenlulozơ điaxetat trong X là

A. 61,10%.     B. 54,46%.

C. 38,90%.     D. 45,54%

Lời giải:

Đáp án: B

Ta có phản ứng:

[C₆H₇O₂(OH)₃]n + 3n(CH₃-CO)₂O → [C₆H₇O₂(OCOCH₃)3]n + 3nCH₃COOH

[C₆H₇O₂(OH)₃]n + 2n(CH₃-CO)₂O → [C₆H₇O₂(OH)(OCOCH₃)2]n + 2nCH₃COOH

Gọi n_{xenlulozo triaxetat} = x mol ; n_{xenlulozo diaxetat} = ymol

⇒ m_{xenlulozo triaxetat} + m_{xenlulozo diaxetat} = 288x + 246y = 79,05(g) (1)

n_(CH3COOH) = n_NaOH = 0,725 mol = 3n_{xenlulozo triaxetat} + 2n_{xenlulozo diaxetat} = 3x + 2y (2)

Từ (1) và (2) ⇒ x = 0,125 mol; y = 0,175 mol

Vây %m_{xenlulozodiaxetat} = 100% = 54,46%

Bài 27: Xenlulozo trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh, được điều chế từ xenlulozo và acid nitric. Tính thể tích acid nitric 99,67% (có khối lượng riêng 1,52g/ml) cần để sản xuất 59,4 kg xenlulozo trinitrat (H = 90%)

A. 36,5 lít    B. 11,28 lít

C. 7,86 lít    D. 27,72 lít

Lời giải:

Đáp án: D

Ta có phản ứng:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n (162) + 3nHNO₃ (3.63) → [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n (297) + 3nH2O

Với H = 90%, ta có: m_{HNO3 nguyên chất} = 42 kg

Bài 28: Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ phản ứng giữa axit nictric với xenlulozơ (hiệu suất phản ứng 60% tính theo xenlulozơ). Nếu dùng 2 tấn xenlulozơ thì khối lượng xenlulozơ trinitrat điều chế được là:

A. 2,97 tấn.     B. 3,67 tấn

C. 2,20 tấn.     D. 1,10 tấn.

Lời giải:

Đáp án: C

Ta có phản ứng:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n (162) + 3nHNO₃ (3.63) → [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n (297) + 3nH2O

Vậy

Bài 29: Cho Xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetic ( H2SO4 là xúc tác) thu được 11,10 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat và 6,60 gam axit axetic. Thành phần phần % theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong X lần lượt là

A. 76,84%; 23,16%.     B. 70,00%; 30,00%.

C. 77,84%; 22,16%.     D. 77,00%; 23,00%.

Lời giải:

Đáp án: C

Ta có phản ứng:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3n(CH₃-CO)₂O → [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₃]_n + 3nCH₃COOH

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2n(CH₃-CO)₂O → [C₆H₇O₂(OH)(OCOCH₃)₂]_n + 2nCH₃COOH

Gọi n_{xenlulozo triaxetat} = x mol; n_{xenlulozo diaxetat} = y mol

⇒ m_{xenlulozo triaxetat} + m_{xenlulozo diaxetat} = 288x + 246y = 11,1 (g) (l)

n_CH3COOH = 0,11 mol = 3n_{xenlulozo triaxetat} + 2n_{xenlulazo diaxetat} = 3x + 2y (2)

Từ (l) và(2) ⇒ x = 0,03 mol; y = 0,01 mol

Vậy %m_{xenlulozodiaxetat} = .100% = 22,16%;

%m_{xenlulozo triaxetat} =77,84%

Bài 30: Đun nóng hỗn hợp xenlulozo với HNO₃ đặc và xúc tác H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm hai chất hữu cơ có số mol bằng nhau, tỉ lệ khối lượng của N trong hỗn hợp bằng 9,15%. Công thức của hai chất trong hỗn hợp sản phẩm là:

A. [C₆H₇O₂(OH)₃]_n; [C₆H₇O₂(OH)₂ONO₂]_n

B. [C₆H₇O₂(OH)(ONO₂)₂]_n; [C₆H₇O₂(OH)₂ONO₂]_n

C. [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n; [C₆H₇O₂(OH)(ONO₂)₂]_n

D. [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n; [C₆H₇O₂(OH)₂ONO₂]_n

Lời giải:

Đáp án: B

Gọi công thức chung của hai chất trong hỗn hợp sản phẩm là [C₆H₇O₂(OH)(3-x)(ONO₂)_x]_n

Tỉ lệ khối lượng của N trong hỗn hợp là:

%m_N = = 9,15% ⇒ x = 1,5

Vì sản phẩm gồm hai chất hữu cơ có số mol bằng nhau nên một chất sẽ có 1 nguyên tử N trong phân tử, 1 chất có 2 nguyên tử N trong phân tử.