Lên men giấm 1 lít rượu etylic 10° thu được hỗn hợp X. Cho toàn bộ X tác dụng hoàn toàn với Na kim loại (lấy dư), sau phản ứng thu được 592,92 lít H2 (đkc). Biết hiệu suất của phản ứng giữa Na với các chất trong hỗn hợp X đạt 100%; rượu etylic nguyên chất có d=0,8 g/ml và nước có d= 1,0 g/ml. Hãy tính hiệu suất của phản ứng lên men giấm trên.

Đáp án:

 Hiệu suất là 69%

Giải thích các bước giải:

 Ta có: 

\({V_{{C_2}{H_5}OH}} = 1000.10\%  = 100{\text{ ml}} \to {{\text{V}}_{{H_2}O}} = 1000 - 100 = 900{\text{ ml}}\)

\( \to {m_{{C_2}{H_5}OH}} = 100.0,8 = 80{\text{ gam;}}{{\text{m}}_{{H_2}O}} = 900.1 = 900{\text{ gam}}\)

Ta có: \({n_{{C_2}{H_5}OH}} = \frac{{80}}{{46}} = \frac{{40}}{{23}};{n_{{H_2}O}} = \frac{{900}}{{18}} = 50{\text{ mol}}\)

\({C_2}{H_5}OH + {O_2}\xrightarrow{{men}}C{H_3}COOH + {H_2}O\)

Gọi số mol ancol phản ứng là x.

\( \to {n_{{C_2}{H_5}OH}} = \frac{{40}}{{23}} - x;{n_{C{H_3}COOH}} = x;{n_{{H_2}O}} = 50 + x\)

\(2{C_2}{H_5}OH + 2Na\xrightarrow{{}}2{C_2}{H_5}ONa + {H_2}\)

\(2C{H_3}COOH + 2Na\xrightarrow{{}}2C{H_3}COONa + {H_2}\)

\(2{H_2}O + 2Na\xrightarrow{{}}2NaOH + {H_2}\)

\( \to {n_{{H_2}}} = \frac{1}{2}{n_{{C_2}{H_5}OH}} + \frac{1}{2}{n_{C{H_3}COOH}} + \frac{1}{2}{n_{{H_2}O}} = \frac{1}{2}.(\frac{{40}}{{23}} - x + x + 50 + x) = \frac{{20}}{{23}} + 25 + 0,5x = \frac{{592,92}}{{22,4}} \to x = 1,2{\text{ mol}}\)

Hiệu suất phản ứng: \(H = \frac{{1,2}}{{\frac{{40}}{{23}}}} = 69\% \)