Bài tập điều chế Cellulose Trinitrate lớp 12 (có lời giải)

Cho 16,2 tấn cellulose phản ứng với dung dịch HNO3 đặc dư (có H2SO4 đặc làm xúc tác) để sản xuất cellulose trinitrate. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? (Biết ng

14/20

Cho 16,2 tấn cellulose phản ứng với dung dịch HNO3 đặc dư (có H2SO4 đặc làm xúc tác) để sản xuất cellulose trinitrate. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

(Biết nguyên tử khối: C=12, H=1, O=16, N=14)

a

Nếu hiệu suất phản ứng đạt 100%, khối lượng cellulose trinitrate thu được là 29,7 tấn.

ĐúngSai
b

Nếu thực tế quá trình sản xuất bị hao hụt 10%, thì khối lượng cellulose trinitrate thu được là 33,0 tấn.

ĐúngSai
c

Khối lượng HNO3 nguyên chất cần tham gia phản ứng (với hiệu suất 100%) là 18,9 tấn.

ĐúngSai
d

Nếu muốn sản xuất được 59,4 tấn cellulose trinitrate với hiệu suất phản ứng đạt 90%, cần dùng 36,0 tấn cellulose.

ĐúngSai
Giải thích

a. Đúng. Sơ đồ:

[C6H7O2(OH)3]n → [C6H7O2(ONO2)3]n

    162                                        297

Với 16,2 tấn cellulose, hiệu suất 100% ta thu được: 1 6 , 2 × 2 9 7 1 6 2 = 2 9 , 7 tấn cellulose trinitrate.

b. Sai. Hao hụt 10% tức là hiệu suất đạt 90%. Khối lượng cellulose trinitrate thực tế thu được là: 29,7 × 90% = 26,73 tấn.

c. Đúng. Xét 1 mắt xích cellulose:

C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O

Từ phương trình phản ứng, số mol HNO3 gấp 3 lần số mol mắt xích cellulose. Khối lượng HNO3 = 1 6 , 2 × 3 × 6 3 1 6 2 = 1 8 , 9 tấn.

d. Đúng. Sơ đồ:

[C6H7O2(OH)3]n → [C6H7O2(ONO2)3]n

     162                                  297

Để thu 59,4 tấn sản phẩm lý thuyết cần khối lượng cellulose là: 5 9 , 4 × 1 6 2 2 9 7 = 3 2 , 4 tấn.

Vì hiệu suất 90%, lượng cellulose thực tế cần dùng là: 3 2 , 4   9 0 . 1 0 0 = 3 6 , 0 tấn.