Nhà máy chế biến thực phẩm tại thị xã Sơn Tây có dây chuyền sản xuất glucozơ từ tinh bột sắn. Hiệu suất của phản ứng tạo glucozơ là 80% và trong bột sắn có 90% tinh bột. a)   Nếu công suất của nhà máy là 180 000 tấn glucozơ/năm và không tận dụng sản phẩm thừa thì lượng chất thải xả ra môi trường là bao nhiêu ? b)    Thực tế, người ta đã thu hồi phần thừa ra để sản xuất cồn y tế (cồn 70°). Tính thể tích cồn y tế tối đa có thể sản xuất được nếụ tận dụng được 80% lượng phế thải. Cho khối lượng riêng của etanol bằng 0,8 g/ml và của nước bằng 1 g/ml. Việc sản xuất này có gây ra sự ô nhiễm nào không ?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

(C₆H₁₀O₅)_n ⟶ n C₆H₁₂O₆

180000 tấn glucozo cần 162000 tấn tinh bột tương ứng với 180000 tấn bột sắn

Lượng bột sắn thực tế cần dùng là: ($\frac{\mathrm{180000.100)\; :}}{80}=$ (tấn)

Lượng chất thải ra: 225000- 162000= 63000 (tấn)

Trong 63 000 tấn chất thải có 45 000 tấn bột sắn.

b) Trong 45 000 tấn bột sắn thải ra có 40 500 tấn tinh bột.

(C₆H₁₀O₅)_n ⟶ nC₆H₁₂O₆ ⟶ 2nC₂H₅OH+ 2nCO₂

Theo sơ đồ, số mol etanol là 5.10⁸ mol.

Do hiệu suất tận dụng 80%, nên số mol etanol thu được là 4.10⁸ mol.

Khối lượng etanol nguyên chất : 184.10⁸ g.

Thể tích etanol nguyên chất : 230.10⁸ ml.

Thể tích cồn 70° : 328,57.10⁸ ml = 328,57.10⁵ lít.

Chất gây ô nhiễm : khí CO₂. Khắc phục : dùng CO₂ sản xuất sođa, bình chữa cháy ; NaHCO₃ sản xuất thuốc giảm đau dạ dày,…

Nguyên tử kẽm có bán kính r = 1,35.10-1 nm, khối lượng nguyên tử là 65u. a) Tính khối lượng riêng của nguyên tử kẽm. b) Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân với bán kính r = 2.10-6nm. Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm. Cho biết Vhình cầu = 4/3 π.r3.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) r_Zn = 1,35. 10^-1 nm = 0,135.10^-7 cm (1nm = 10^-9m)

1u = 1,6605.10^-24 g.

m_Zn = 65.1,6605.10^-24 g = 107,9.10^-24g.

 Cho phương trình CaCO3 --t0--> CO2↑ + CaO Để thu được 11,2 gam CaO cần dùng bao nhiêu mol CaCO3 ?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Số mol CaO thu được là: n_CaO = 0,2 mol

Phương trình hóa học:

CaCO₃ --t0--> CO₂ + CaO

1              ←               1 mol

0,2          ←              0,2 (mol)

Theo phương trình: n_CaCO3 = n_CaO = 0,2 mol

Để điều chế được 5,000 tấn axit nitric nồng độ 60,0% cần dùng bao nhiêu tấn amoniac? Biết rằng sự hao hụt amoniac trong quá trình sản xuất là 3,8%.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Khối lượng HNO₃ nguyên chất là: 5.60% = 3 tấn

Sơ đồ phản ứng điều chế HNO₃ từ NH₃

Theo sơ đồ điều chế n_HNO3 = n_NH3

⇒ m_NH3 = 3/63 . 17 = 0,809524 tấn

Khối lượng NH₃ hao hụt là 3,8% nghĩa là hiệu suất đạt 100 - 3,8 = 96,2%

Vậy khối lương amoniac cầ dùng là: 0,809524 : 96,2% = 0,8415 tấn

Chỉ số axit là số miligam KOH cần để trung hoà axit béo tự do có trong 1 g chất béo. Để xà phòng hoá 100 kg chất béo (giả sử có thành phần là triolein) có chỉ số axit bằng 7 cần 14,1 kg kali hiđroxit. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính khối lượng muối thu được

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Chất béo có công thức (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ tác dụng với kiềm :

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3KOH → 3C₁₇H₃₃COOK + C₃H₅(OH)₃ (1)

Phản ứng trung hoà axit:

RCOOH + KOH → RCOOK + H2O          (2)

m _KOH= 14100 g→ n _KOH=251,786 mol

Số g KOH để trung hoà axit béo là 700 g ứng với số mol KOH là 12,5 mol.

Theo(2) :n_RCOOH = n_KOH= 12,5 mol

n_H2O= n_RCOOH= 12,5 mol

→m _H2O = 12,5.18 = 225 (g)

Số mol KOH tham gia phản ứng (1) là : 251,786 - 12,5 = 239,286 (mol)

Số mol glixerol sinh ra =$\frac{1}{3}$. n _KOH$=\frac{239,\mathrm{286\; :}}{3}$= 79,762 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :

m_muối=m _{chất béo} + m_KOH - m_nước - m_glixerol

= 100000 + 14100 - 225 - 79,762.92 = 106536,896 (g) =106,54 kg.