Phản ứng lên men rượu, lên men giấm và cách giải bài tập (hay, chi tiết)

Trang trước Trang sau

Với bài viết Phản ứng lên men rượu, lên men giấm và cách giải bài tập sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học 9.

A. Lý thuyết và phương pháp.

-Phản ứng lên men rượu:

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

- Phương trình lên men giấm:

$C_{2} H_{5} O H + O_{2} \overset{m e n g i a m}{\to} C H_{3} COO H + H_{2} O$

Bài toán lên men thường gắn liền với hiệu suất phản ứng.

-Công thức tính hiệu suất của phản ứng theo sản phẩm:

$H = \frac{m_{t t}}{m_{l t}} .100 %$

Trong đó:

m_tt: khối lượng sản phẩm thu được theo thực tế.

m_lt: khối lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết.

- Bài toán lên men rượu thường gắn với dạng dẫn CO₂ vào nước vôi trong dư thu được kết tủa. Từ số mol CO₂ ta có thể suy ra số mol kết tủa hoặc ngược lại.

B. Ví dụ minh họa.

Ví dụ 1: Khi lên men 180 gam glucose với hiệu suất 100%. Khối lượng ethyl alcohol thu được là

A. 92 g.

B. 123 g.

C. 145 g.

D. 110 g.

Lời giải:

Ta có: $n_{C_{6} H_{12} O_{6}} = \frac{180}{180} = 1 m o l$

Phương trình phản ứng:

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

1 2 mol

$\Rightarrow m_{C_{2} H_{5} O H} = 2.46 = 92 g$

Đáp án A

Ví dụ 2: Cho m gam glucose lên men thành ethyl alcohol với H= 75%. Toàn bộ khí CO₂ sinh ra được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 500 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 540.

B. 600.

C. 720.

D. 1080.

Lời giải:

Bảo toàn nguyên tố C:

$n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 5 m o l$

Phương trình phản ứng:

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

2,5 5 mol

Do hiệu suất đạt 75% nên

$\Rightarrow m_{C_{6} H_{12} O_{6}} = \frac{2, 5.180}{75 %} = 600 g$

Đáp án B

Ví dụ 3: Lên men dung dịch glucose thu được ethyl alcohol và khí CO₂. Dẫn khí CO₂ thu được vào dung dịch nước vôi trong thu được 80 g kết tủa. Biết hiệu suất của phản ứng là 80%.Tính lượng glucose ban đầu?

A. 36 g.

B. 45 g.

C. 78 g.

D. 90 g.

Lời giải:

Bảo toàn nguyên tố C:

$n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 0, 8 m o l$

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

0,4 0,8 mol

$\Rightarrow m_{C_{6} H_{12} O_{6}} = \frac{0, 4.180}{80 %} = 90 g$

Đáp án D

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Lên men dung dịch chứa 300 gam glucose thu được 92 gam ethyl alcohol. Hiệu suất quá trình lên men tạo thành ethyl alcohol là

A. 50%.

B. 60%.

C. 70%.

D. 80%.

Lời giải:

$n_{C_{2} H_{5} O H} = \frac{92}{46} = 2 m o l$

Phương trình phản ứng:

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

1 2 mol

$\Rightarrow m_{C_{6} H_{12} O_{6} t t} = 1.180 = 180 g$

Hiệu suất của phản ứng là:

$H = \frac{180}{300} .100 % = 60 %$

Đáp án B

Câu 2: Lên men 1 lít ethyl alcohol 46^o thu được giấm ăn. Biết hiệu suất của phản ứng lên men là 100% và khối lượng riêng của ethyl alcohol là 0,8 g/ml. Khối lượng acetic acid trong giấm là bao nhiêu?

A. 240 g.

B. 280g.

C. 400g.

D. 480g.

Lời giải:

V_{ancol nguyên chất} = 1000.0,46= 460 ml

$\Rightarrow m_{a n c o l} = 460.0, 8 = 368 g C_{2} H_{5} O H + O_{2} \overset{m e n g i a m}{\to} C H_{3} COO H + H_{2} O$

46 60

368g m=?

$\Rightarrow m_{C H_{3} COO H} = \frac{368.60}{46} = 480 g$

Đáp án D

Câu 3: Cho 360 gam glucose lên men thành ethylic alcohol. Cho tất cả khí CO₂ sinh ra hấp thụ hoàn toàn vào 2 lít dung dịch NaOH 1M thì thu được 137 gam muối. Hiệu suất của phản ứng lên men rượu là

A. 37,5%.

B. 50%.

C. 75%.

D. 80%

Lời giải:

n_glucose = 360:180= 2 mol; n_NaOH= 2 mol

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

2 4 mol

CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm tạo 2 muối là NaHCO₃ a (mol) và Na₂CO₃ b (mol)

Ta có hệ phương trình:

$\{\begin{matrix} a + 2 b = 2 \\ 84 a + 106 b = 137 \end{matrix} \Rightarrow \{\begin{matrix} a = 1 \\ b = 0, 5 \end{matrix}$

Bảo toàn nguyên tố C ta có:

$n_{C O_{2}} = a + b = 1, 5 m o l$

Hiệu suất phản ứng là:

$H = \frac{1, 5}{4} .100 % = 37, 5 %$

Đáp án A

Câu 4: Tính khối lượng của đường cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít ethyl alcohol 46^o. Biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của ethyl alcohol nguyên chất là 0,8 g/ml

A. 5 kg.

B. 10 kg.

C. 15 kg.

D. 20 kg.

Lời giải:

V_rượu = 0,46 . 5 = 2,3 lít = 2300 ml

$D = \frac{m}{V} = \frac{m}{2300} = 0, 8 \to m_{C_{2} H_{5} O H} = 0, 8.2300 = 1840 g \to n_{C_{2} H_{5} O H} = \frac{1840}{46} = 40 m o l C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

20 40 mol

$\Rightarrow m_{C_{6} H_{12} O_{6}} = \frac{20.180}{72 %} = 5000 g = 5 k g$

Đáp án A

Câu 5: Cho 18 gam glucose lên men thành ethyl alcohol. Khối lượng ancol thu được là bao nhiêu? Biết hiệu suất phản ứng là 100%.

A. 9,2 gam.

B. 4,6 gam.

C. 120 gam.

D. 180 gam.

Lời giải:

n_glucose = 18 : 180 = 0,1 mol

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

0,1 0,2 mol

Suy ra khối lượng ancol là 0,2.46 = 9,2 g

Đáp án A

Câu 6: Lên men a gam glucose với hiệu suất 90%, lượng CO₂ sinh ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong thu được 10 gam kết tủa và khối lượng dd giảm đi 3,4 gam. a có giá trị là bao nhiêu?

A. 13,5.

B. 15,0.

C. 20,0.

D. 30,0.

Lời giải:

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

$m_{C O_{2}}$ + m_{dd trước phản}_ứng = m_dd sau_pư+ m↓

→ m_{dd trước phản}_ứng- m_dd sau_pư = m↓ - $m_{C O_{2}}$

→ 3,4 = 10 - $m_{C O_{2}}$

→ $m_{C O_{2}}$ = 10-3,4 = 6,6g

→ $n_{C O_{2}}$ = 6,6:44 = 0,15 mol

Vì H = 90% nên:

$n_{g l u co z o} = \frac{1}{2} \frac{n_{C O_{2}}}{90} .100 = \frac{1}{12} m o l$

→m_glucose= 180:12 = 15g

Đáp án B.

Câu 7: Cho glucose lên men tạo thành ethyl alcohol với hiệu suất đạt 80%. Toàn bộ CO₂ sinh ra trong quá trình được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 50 gam kết tủa. Khối lượng glucose đã dùng là

A. 33,75 g.

B. 45,00 g.

C. 36,00 g.

D. 56,25 g.

Lời giải:

Bảo toàn nguyên tố C:

$n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 0, 5 m o l$

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

0,25 0,5 mol

$\Rightarrow m_{C_{6} H_{12} O_{6}} = \frac{0, 25.180}{80 %} = 56, 25 g$

Đáp án D

Câu 8: Người ta sản xuất rượu vang từ nho với hiệu suất 95%. Biết trong loại nho này chưa 60% glucose. Khối lượng riêng của ethyl alcohol là 0,8 g/ml. Để sản xuất rượu vang 10^o cần khối lượng nho là

A. 10,29 kg.

B. 20,59 kg.

C. 26,09 kg.

D. 27,46 kg.

Lời giải:

Thể tích rượu nguyên chất trong 100 lít rượu vang 10^o là $V_{C_{2} H_{5} O H} = \frac{100.10}{100} = 10 (l)$

Khối lượng C₂H₅OH là 10.0,8= 8kg

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

180 92

15,652 $\leftarrow$ 8

Suy ra khối lượng nho là $\frac{15, 652.100}{60} = 26, 087$ kg

Do hiệu suất của quá trình là 95% nên khối lượng nho thực tế là 27,46 kg

Đáp án D

Câu 9: Lên men m gam glucose với hiệu suất 72%. Lượng CO₂ sinh ra được hấp thu hoàn toàn vào 500 ml hỗn hợp gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)₂ 0,2 M, sinh ra 9,85 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 25 g.

B. 15 g.

C. 12,96 g.

D. 13 g.

Lời giải:

n_OH- = 0,25 mol; n_Ba+ = 0,1 mol; n_{kết tủa}= 0,05 mol

Gọi số mol glucose là x mol

Phương trình phản ứng:

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

x 2x.0,72 mol

+ TH₁: kiềm dư

Ta có: $n_{C O_{2}} = n_{B a C O_{3}} = 0, 05 m o l$

$\Rightarrow n = 0, 0347 m o l \Rightarrow m = 6, 35 g$

+ TH₂: Kết tủa tan 1 phần

$\Rightarrow n_{B a C O_{3}} = n_{O H^{-}} - n_{C O_{2}} \Rightarrow n_{C O_{2}} = 0, 2 m o l$

$\Rightarrow n = 0, 138 \Rightarrow m = 25 g$

Đáp án A

Câu 10: Cho 360 gam glucose lên men rượu, khí thoát ra được dẫn vào dung dịch nước vôi trong dư thu được m gam kết tủa trắng. Biết hiệu suất của quá trình lên men là 80%. Giá trị của m là

A. 160.

B. 200.

C. 320.

D. 400.

Lời giải:

n_glucose = 360 : 180 = 2 mol

$C_{6} H_{12} O_{6} \overset{m e n r u o u}{\to} 2 C_{2} H_{5} O H + 2 C O_{2}$

2 4 mol

Do hiệu suất phản ứng là 80% nên số mol CO₂ sinh ra là 3,2 mol

Bảo toàn nguyên tố C ta có:

$n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 3, 2 m o l$

Suy ra khối lượng kết tủa là 320g

Đáp án C

Bài tập bổ sung

Câu 1: Cho glucose lên men với hiệu suất 70% hấp thụ toàn bộ sản phẩm khí thoát ra vào 2 lít dung dịch NaOH 1,25 M (D = 1,05 g/ml) thu được dung dịch chứa 2 muối với tổng nồng độ là 6,833%. Khối lượng glucose đã dùng là

A. 129,68 (g).

B. 168,29 (g).

C. 192,78 (g).

D. 186,92 (g).

Câu 2: Cho m gam tinh bột lên men thành ethyl alcohol với hiệu suất 81%. Toàn bộ lượng CO₂ sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂, thu được 550 gam kết tủa và dung dịch X. Đun kĩ dung dịch X thu thêm được 100 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 550.

B. 810.

C. 650.

D. 750.

Câu 3: Khối lượng glucose cần dùng để điều chế 1 lít dung dịch ethyl alcohol 40^o (khối lượng riêng 0,8 g/ml) với hiệu suất 80% là

A. 626,09 (g).

B. 782,61 (g).

C. 305,27 (g).

D. 1565,22 (g).

Câu 4: Glucose lên men thành ethyl alcohol, toàn bộ khí sinh ra được dẫn vào dung dịch Ca(OH)₂ dư tách ra 40 gam kết tủa, biết hiệu suất lên men đạt 75%. Khối lượng glucose cần dùng là

A. 24 (g).

B. 40 (g).

C. 50 (g).

D. 48 (g).

Câu 5: Một mẫu glucose có chứa 2% tạp chất được lên men rượu với hiệu suất 45% thì thu được 1 lít alcohol 46^o. Biết khối lượng riêng của ethyl alcohol nguyên chất là 0,8 g/ml. Khối lượng mẫu glucose đã dùng là

A. 1600 (g).

B. 720 (g).

C. 735 (g).

D. 1632,65 (g).

Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Hóa học lớp 9 hay, chi tiết khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 9 sách mới các môn học