Bài tập điều chế Cellulose Trinitrate lớp 12 (có lời giải)
20 câu hỏi
Từ 16,20 tấn cellulose người ta sản xuất được m tấn cellulose trinitrate (biết hiệu suất phản ứng tính theo cellulose là 90%). Giá trị của m là
26,73.
33,00.
25,46.
29,70.
Đáp án đúng là: A
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
162n 297n gam
16,2 m tấn
tấn.
Cellulose trinitrate được điều chế từ phản ứng giữa nitric acid với cellulose (hiệu suất phản ứng 60% tính theo cellulose). Nếu dùng 2 tấn cellulose thì khối lượng cellulose trinitrate điều chế được là
2,20 tấn.
1,10 tấn.
2,97 tấn.
3,67 tấn.
Đáp án đúng là: A
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
162n 297n gam
2 m tấn
tấn.
Cellulose trinitrate được điều chế từ cellulose và nitric acid đặc có xúc tác sulfuric acid đặc, nóng. Để có 29,7 kg cellulose trinitrate, cần dùng dung dịch chứa m kg nitric acid (hiệu suất phản ứng đạt 90%). Giá trị của m là
42 kg.
10 kg.
30 kg.
21 kg.
Đáp án đúng là: D
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
3n.63 297n gam
m 29,7 kg
Thể tích của dung dịch nitric acid 63% (D = 1,4 g/mL) cần vừa đủ để sản xuất được 59,4 kg cellulose trinitrate (hiệu suất 80%) là
42,34 lít.
42,86 lít.
34,29 lít.
53,57 lít.
Đáp án đúng là: D
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
189 gam → 297 gam
59,4kg
Thể tích dung dịch HNO3 67,5% (khối lượng riêng là 1,5 g/mL) cần dùng để tác dụng với cellulose tạo thành 89,1 kg cellulose trinitrate là (biết lượng HNO3 bị hao hụt là 20 %)
55 lít.
81 lít.
49 lít.
70 lít.
Đáp án đúng là: D
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
189n gam → 297n gam
x kg 89,1 kg
Lượng HNO3 bị hao hụt là 20% ⇒ hiệu suất phản ứng là 80%.
Khối lượng HNO3:
Khối lượng dung dịch HNO3 67,5%:
Thể tích dung dịch HNO3 67,5%:Cellulose trinitrate được điều chế từ nitric acid và cellulose (hiệu suất phản ứng 90% tính theo nitric acid). Để có 14,85 kg cellulose trinitrate cần dung dịch chứa m kg nitric acid. Giá trị của m là
10,50.
21,00.
11,50.
30,00.
Đáp án đúng là: A
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
189n gam → 297n gam
m kg 14,85 kg
Khối lượng HNO3 đã dùng là:
Khối lượng cellulose và khối lượng nitric acid cần lấy để sản xuất ra 445,5 kg cellulose trinitrate (hiệu xuất phản ứng đạt 75%) là
162 kg cellulose và 378 kg HNO3.
182,25 kg cellulose và 212,625 kg HNO3.
324 kg cellulose và 126 kg HNO3.
324 kg cellulose và 378 kg HNO3.
Đáp án đúng là: D
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
162n 189n → 297n gam
x y 445,5 kg
Khối lượng cellulose dùng là:
Khối lượng HNO3 dùng là:Cho 5 lít dung dịch HNO3 68% (D =1,4 g/mL) phản ứng với cellulose dư thu được m kg thuốc súng không khói (cellulose trinitrate), biết hiệu suất phản ứng đạt 90%. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
7,5.
6,5.
9,5.
8,5.
Đáp án đúng là: B
Khối lượng dung dịch HNO3 68% là: mdd = 5.1,4 = 7kg.
Khối lượng HNO3 có trong dung dịch là:
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
189n → 297n gam
4,76→ m kg
Khối lượng cellulose trinitrate thu được là:
Kết quả gần với 6,5 nhất.
Để điều chế 53,46 kg cellulose trinitrate (hiệu suất 60%) cần dùng ít nhất V lít nitric acid 94,5% (D = 1,5 g/mL) phản ứng với cellulose dư. Giá trị của V là
60.
24.
36.
40.
Đáp án đúng là: D
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
189n gam → 297n gam
x kg 53,46 kg
Khối lượng HNO3:
Khối lượng dung dịch HNO3 94,5%:
Thể tích dung dịch HNO3 94,5%:Cellulose trinitrate được điều chế từ nitric acid và cellulose (hiệu suất phản ứng 90% tính theo nitric acid). Để có 14,85 kg cellulose trinitrate cần V lít dung dịch nitric acid 96% (D = 1,5 g/mL). Giá trị của V là
11,50.
6,56.
16,40.
7,29.
Đáp án đúng là: D
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
189n gam → 297n gam
x kg 14,85 kg
Khối lượng HNO3:
Khối lượng dung dịch HNO3 96%:
Thể tích dung dịch HNO3 96%:
Cellulose trinitrate được điều chế bằng cách cho cellulose tác dụng với hỗn hợp HNO₃ đặc và H₂SO₄ đặc. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
Phản ứng trên là phản ứng thủy phân cellulose.
H₂SO₄ đặc đóng vai trò chất xúc tác và hút nước.
Mỗi mắt xích cellulose có thể tạo tối đa 3 nhóm –ONO₂.
Cellulose trinitrate tan tốt trong nước.
a. Sai. Phản ứng điều chế cellulose trinitrate không phải là phản ứng thủy phân.
b. Đúng.
c. Đúng. Do mỗi mắt xích cellulose có 3 nhóm – OH.
d. Sai. Cellulose trinitrate không tan trong nước.
Xét về phản ứng hóa học và cấu tạo của các chất trong quá trình điều chế cellulose trinitrate, trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
Phản ứng điều chế cellulose trinitrate xảy ra khi cho cellulose tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, có mặt xúc tác là dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng.
Mỗi mắt xích (đơn vị glucose) trong phân tử cellulose có 3 nhóm -OH tự do, do đó có thể tham gia phản ứng với HNO3 tạo ra tối đa 3 nhóm – NO2.
Cellulose trinitrate có công thức phân tử được viết dưới dạng [C6H7O2(ONO2)2(OH)]n.
Cellulose trinitrate là một chất dễ cháy, khi cháy thì cháy nhanh, không xuất hiện khói và không để lại tàn tro.
a. Sai. Phản ứng điều chế cellulose trinitrate được thực hiện bằng cách cho cellulose tác dụng với hỗn hợp HNO₃ đặc và H₂SO₄ đặc, phản ứng thường được tiến hành ở nhiệt độ thấp (khoảng 0–20°C) để tránh phân hủy sản phẩm và hạn chế nguy cơ cháy nổ. Không đun nóng.
b. Sai. Công thức của cellulose có thể viết là [C6H7O2(OH)3]n, mỗi mắt xích có 3 nhóm -OH có khả năng phản ứng với HNO3 tạo ra tối đa 3 nhóm – ONO2.
c. Sai. Công thức của cellulose trinitrate là [C6H7O2(ONO2)3]n. Công thức [C6H7O2(ONO2)2(OH)]n là của cellulose dinitrate.
d. Đúng. Vì tính chất cháy nhanh, không khói, không tàn nên nó được ứng dụng làm thuốc súng không khói.
Khi nghiên cứu về tính chất hóa học và ứng dụng của cellulose, nhóm học sinh dự đoán: "Cellulose có thể chuyển thành một hợp chất dễ cháy, không tạo khói bằng cách phản ứng với hỗn hợp acid HNO3 đặc và H2SO4 đặc". Từ đó, học sinh tiến hành thí nghiệm:
• Bước 1: Cho khoảng 5 mL dung dịch HNO3 đặc vào cốc thuỷ tinh (loại 100 mL) ngâm trong chậu nước đá. Thêm từ từ khoảng 10 mL dung dịch H2SO4 đặc vào cốc và khuấy đều. Sau đó, lấy cốc thuỷ tinh ra khỏi chậu nước đá, thêm tiếp một nhúm bông vào cốc và dùng đũa thuỷ tinh ấn bông ngập trong dung dịch.
• Bước 2: Ngâm cốc trong chậu nước nóng khoảng 10 phút. Để nguội, lấy sản phẩm thu được ra khỏi cốc, rửa nhiều lần với nước lạnh (đến khi nước rưa không làm đổi màu quỳ tím), sau đó rửa lại bằng dung dịch NaHCO3 loãng.
• Bước 3: Ép sản phẩm giữa hai miếng giấy lọc để hút nước và làm khô tự nhiên. Sau đó, để sản phẩm lên đĩa sứ rồi đốt cháy sản phẩm.
Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
Rửa sản phẩm nhiều lần với nước lạnh và dung dịch NaHCO3 để loại bỏ hoàn toàn các tạp chất acid.
Việc nhỏ từ từ H2SO4 đặc vào HNO3 đặc trong chậu nước đá giúp kiểm soát tốt quá trình hình thành hỗn hợp nitro hóa và tránh nguy cơ phân hủy hóa học.
Việc ngâm hỗn hợp phản ứng trong chậu nước nóng là đề tăng tốc độ phản ứng.
Nhóm học sinh quan sát thấy miếng bông trên đĩa sứ cháy nhanh, không xuất hiện khói, không để lại tàn vậy dự đoán của nhóm học sinh là đúng.
a. Đúng. NaHCO3 loại bỏ acid trong hỗn hợp sau phản ứng:
HCO3− + H+ → CO2 + H2O
b. Đúng. H2SO4 đặc và HNO3 đặc có phản ứng tỏa nhiều nhiệt:
H2SO4 + HNO3 → HSO4− + NO2+ + H2O
Nếu thêm nhanh hoặc đảo thứ tự (thêm HNO3 vào H2SO4), phản ứng có thể xảy ra quá nhanh, gây sôi, bắn, hoặc phân hủy hỗn hợp, thậm chí nguy cơ cháy nổ.
c. Đúng. Nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng sẽ tăng. Tuy nhiên, sản phẩm là một chất kém an toàn với nhiệt nên không đun trực tiếp mà chỉ ngâm trong chậu nước nóng.
d. Đúng. Phản ứng tạo thuốc súng không khói [C6H7O2(ONO2)3]n, đây là một chất cháy nhanh, không xuất hiện khói, không để lại tàn.
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)
Nếu hiệu suất phản ứng đạt 100%, khối lượng cellulose trinitrate thu được là 29,7 tấn.
Nếu thực tế quá trình sản xuất bị hao hụt 10%, thì khối lượng cellulose trinitrate thu được là 33,0 tấn.
Khối lượng HNO3 nguyên chất cần tham gia phản ứng (với hiệu suất 100%) là 18,9 tấn.
Nếu muốn sản xuất được 59,4 tấn cellulose trinitrate với hiệu suất phản ứng đạt 90%, cần dùng 36,0 tấn cellulose.
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: 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 = 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: tấn.
Vì hiệu suất 90%, lượng cellulose thực tế cần dùng là: tấn.
Xét về khả năng nitrate hóa của một số carbohydrate, các phát biểu sau đây là Đúng hay Sai?
Giống như cellulose, tinh bột cũng có thể tham gia phản ứng nitrate hóa với HNO3 đặc/ H2SO4 đặc tạo ra các sản phẩm như starch nitrate.
Phân tử cellulose và tinh bột đều có cấu trúc dạng sợi giống nhau, do đó sản phẩm nitrate hóa của chúng đều là những chất rắn dạng sợi dài.
Mẫu starch nitrate thu được khi nitrate hóa tinh bột có dạng bột vô định hình màu vàng nhạt.
Một mẫu starch nitrate có phần trăm khối lượng nitrogen (%N) là 14,14%, công thức của mẫu này ứng với sản phẩm đã bị nitrate hóa hoàn toàn ở cả 3 nhóm -OH của mắt xích (tức là tinh bột trinitrate).
a. Đúng. Tinh bột có thể tham gia phản ứng nitrate hóa tạo thành starch nitrate.
b. Sai. Tinh bột có dạng bột vô định hình màu trắng, trong khi cellulose mới có dạng sợi. Sản phẩm nitrate hóa của tinh bột cũng là bột vô định hình, không phải dạng sợi.
c. Đúng. Starch nitrate là loại bột vô định hình, màu vàng nhạt.
d. Đúng. Đặt công thức mẫu starch nitrate là [C6H7O2(OH)3-x(ONO2)x]n. Giải phương trình, ta tìm được x = 3. Nghĩa là tất cả 3 nhóm -OH đều bị nitrate hóa thành [C6H7O2(ONO2)3]n.
Chất X là thành phần chính của bông vải. Cho chất X tác dụng với hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc để điều chế chất Y dùng làm vecni, phim ảnh,... Hàm lượng carbon trong chất Y khoảng 24,24%. Số nhóm ONO2 trong Y bằng bao nhiêu?
Đáp án: 3.
[C6H7O2(OH)3]n + xnHNO3 [C6H7O2](OH)3-x(ONO2)x]n + xnH2O
Vậy công thức của Y là: [C6H7O2(ONO2)3]n. Số nhóm -ONO2 là 3.
Thể tích của dung dịch nitric acid 63% (D = 1,4 g/mL) cần vừa đủ để sản xuất được 500 kg cellulose trinitrate (hiệu suất 70%) là bao nhiêu lít? Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị.
Đáp án: 515.
Cellulose trinitrate dùng để chế tạo thuốc súng không khói. Phản ứng điều chế cellulose trinitrate được thực hiện theo phương trình hóa học sau:
Giả sử hiệu suất của phản ứng đạt 75%. Từ 1 tấn cellulose có thể điều chế được bao nhiêu tấn cellulose trinitrate (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?
Đáp án: 1,38
Giả sử hiệu suất của phản ứng đạt 75%. Từ 1 tấn cellulose có thể điều chế được khối lượng cellulose trinitrate là: tấn. Làm tròn: 1,38 tấn.
Cellulose tác dụng với acetic anhydride thu được cellulose triacetate theo phương trình sau:
Khi sử dụng cellulose của bông thì hiệu suất phản ứng đạt 91% tính theo cellulose. Tính số kg tơ acetate chứa 90% khối lượng cellulose triacetate tạo thành từ 1,0 tấn bông chứa 99,0% cellulose (coi các tạp chất trong bông không sinh ra cellulose triacetate, làm tròn kết quả đến hàng đơn vị và chỉ làm tròn ở phép tính cuối cùng).
Đáp án: 1780
1 tấn bông có 990 kg cellulose.
Khối lượng tơ thu được là:
kg.
Từ 8,1 tấn cellulose người ta sản xuất được m tấn cellulose trinitrate (biết hiệu suất phản ứng tính theo cellulose là 80%). Giá trị của m là bao nhiêu? Làm tròn kết quả đến hàng phần mười.
Đáp án: 11,9
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(NO3)3]n + 3nH2O
162n 297n gam
8,1 m tấn
tấn. Làm tròn: 11,9 tấn.






