by Tính thể tích dung dịch HNO$_{3}$ 67,5% (khối lượng riêng D = 1,5 g/ml) và khối lượng xenlulozơ cần dùng để điều chế được 22,275 kg xenlulozơ trinitrat? (Biết hiệu suất phản ứng đạt 75%)
A. 14 lít và 16,2 kg.
B. 18,67 lít và 12,15 kg.
C. 14 lít và 9,12 kg.
D. 18,67 lít và 16,2 kg.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Phương pháp giải:
+ Viết PTHH: C$_{6}$H$_{10}$O$_{5}$ + 3HNO$_{3}$ → C$_{6}$H$_{7}$O$_{2}$(NO$_{3}$)$_{3}$ + 3H$_{2}$O
+ Tính toán theo PTHH,coi giá trị n = 1 để thuận tiện cho việc tính toán
Lời giải chi tiết:
n$_{xenlulozo trinitrat}$ = 22,275/297 = 0,075 kmol
C$_{6}$H$_{10}$O$_{5}$ + 3HNO$_{3}$ → C$_{6}$H$_{7}$O$_{2}$(NO$_{3}$)$_{3}$ + 3H$_{2}$O
– Tính lượng HNO$_{3}$:
Từ PTHH ⇒ n$_{HNO3}$ = 3.n$_{xenlulozo trinitrat}$ = 0,225 kmol
m$_{HNO3}$ = 0,225.63 = 14,175 kg
m $_{dd HNO3}$ = 14,175.(100/67,5) = 21 kg
V $_{dd HNO3}$ = m / D = 21 / 1,5 = 14 lít
Do hiệu suất của phản ứng là H% = 75% nên lượng HNO$_{3}$ cần dùng phải nhiều hơn so với lượng tính toán:
V $_{dd HNO3 cần dùng}$ = 14.(100/75) = 18,67 lít
– Tính lượng tinh bột:
Từ PTHH ⇒ n$_{C6H10O5}$ = n$_{xenlulozo trinitrat}$ = 0,075 mol
⇒ m $_{tinh bột}$ = 0,075.162 = 12,15 kg
Do hiệu suất của phản ứng là H% = 75% nên lượng tinh bột cần dùng phải nhiều hơn so với lượng tính toán:
m $_{tinh bột cần dùng}$ = 12,15.(100/75) = 16,2 kg
Đáp án D
