Trắc nghiệm Bài 6. Xenlulozơ tác dụng với HNO3 và (CH3CO)2O - Hóa 12Đề bài
Câu 1 :
Đun nóng hỗn hợp xenlulozơ với HNO3 đặc và H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm hai chất hữu cơ có số mol bằng nhau, có % khối lượng của N trong đó bằng 9,15%. Công thức của hai chất trong sản phẩm là:
Câu 2 :
Xenlulozơ tác dụng với HNO3 cho ra sản phẩm A có %N = 14,14%. Xác định CTCT của A, tính khối lượng HNO3 cần dùng để biến toàn bộ 324g xenlulozơ thành A.
Câu 3 :
Đem thực hiện phản ứng chuyển hóa xenlulozơ thành xenlulozơ trinitrat bằng phản ứng với HNO3 đặc, dư (xt H2SO4 đặc) thì cứ 162 gam xenlulozơ thì thu được 237,6 gam xenlulozơ trinitrat. Vậy hiệu suất phản ứng là:
Câu 4 :
Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ xenlulozơ và axit nitric đặc có xúc tác là axit sunfuric đặc, nóng. Để có 29,7g xenlulozơ trinitrat, cần dùng dd chứa m g axit nitric ( hiệu suất phản ứng là 90%). Giá trị của m là
Câu 5 :
Thể tích dung dịch HNO3 67,5% (khối lượng riêng là 1,5 g/ml) cần dùng để tác dụng với xenlulozơ tạo thành 44,55 kg xenlulozơ trinitrat là (biết lượng HNO3 bị hao hụt là 20%) :
Câu 6 :
Từ 16,20 tấn xenlulozơ người ta sản xuất được m tấn xenlulozơ trinitrat (biết hiệu suất phản ứng tính theo xenlulozơ là 90%). Giá trị của m là :
Câu 7 :
Dùng 340,1 kg xenlulozơ và 420 kg HNO3 nguyên chất có thể thu được bao nhiêu tấn xenlulozơ trinitrat, biết sự hao hụt trong quá trình sản xuất là 20%?
Câu 8 :
Xenlulozơ tác dụng với anhiđrit axetic (có H2SO4 làm xúc tác) tạo ra 9,84 gam este axetat và 4,8 gam CH3COOH, công thức của este axetat có dạng là
Câu 9 :
Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđric axetic (có H2SO4 làm xúc tác) thu được 11,1 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat, xenlulozơ điaxetat và 6,6 gam axit axetic. Thành phần phần trăm theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong X lần lượt là
Câu 10 :
Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetit (có H2SO4 làm xúc tác) thu được CH3COOH, 5,34 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat. Để trung hòa axit cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 0,1M, khối lượng (gam) của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong dung dịch X lần lượt là :
Câu 11 :
Khi cho xenlulozo phản ứng hoàn toàn với anhiđric axetic (CH3CO)2O thu được 18 gam CH3COOH và 33,66 gam hỗn hợp X gồm a mol xenlulozo triaxetat và b mol xenlulozo điaxetat. Tỉ lệ a : b trong x là
Câu 12 :
Từ 32,4 tấn mùn cưa (chứa 50% xenlulozơ) người ta sản xuất được m tấn thuốc súng không khói (xenlulozơ trinitrat) với hiệu suất phản ứng tính theo xenlulozơ là 90%. Giá trị của m là
Câu 13 :
Cho 5 lít dung dịch HNO3 68% (D = 1,4 g/ml) phản ứng với xenlulozo (dư) thu được m kg thuốc súng không khói (xenlulozo trinitrat), biết hiệu suất phản ứng đạt 90%. Giá trị m gần nhất là
Lời giải và đáp án
Câu 1 :
Đun nóng hỗn hợp xenlulozơ với HNO3 đặc và H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm hai chất hữu cơ có số mol bằng nhau, có % khối lượng của N trong đó bằng 9,15%. Công thức của hai chất trong sản phẩm là:
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Gọi công thức trung bình${C_6}{H_7}{O_2}{\left( {N{O_3}} \right)_{\overline x }}{\left( {OH} \right)_{3 - \overline x }}$ + Dựa vào %N tìm \(\overline x \) => Công thức 2 chất hữu cơ Lời giải chi tiết :
- Sản phẩm gồm 2 hợp chất hữu cơ có số mol bằng nhau => Xét dạng tổng quát của hợp chất xenlulozo với nitrat ${C_6}{H_7}{O_2}{\left( {N{O_3}} \right)_{\overline x }}{\left( {OH} \right)_{3 - \overline x }}$ $\begin{array}{l} - \% {m_N} = \frac{{14\overline x }}{{162 + 45\overline x }}.100\% = 9,15\% \\ = > \overline x = 1,5\end{array}$ => xenlulozơ nitrat và xenlulozơ đinitrat
Câu 2 :
Xenlulozơ tác dụng với HNO3 cho ra sản phẩm A có %N = 14,14%. Xác định CTCT của A, tính khối lượng HNO3 cần dùng để biến toàn bộ 324g xenlulozơ thành A.
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Gọi công thức tổng quát${C_6}{H_7}{O_2}{\left( {N{O_3}} \right)_x}{\left( {OH} \right)_{3 - x}}$ + Áp dụng công thức tính phần trăm: $\% N{\rm{ }} = \frac{{14x}}{{{M_A}}}{\rm{ }}.100\% = > x$ $ + {n_{HN{O_3}}} = x.n{\,_{xenlulozo}}$ Lời giải chi tiết :
+ Gọi công thức tổng quát${C_6}{H_7}{O_2}{\left( {N{O_3}} \right)_x}{\left( {OH} \right)_{3 - x}}$ + Áp dụng công thức tính phần trăm: $\% N{\rm{ }} = \frac{{14x}}{{162 + 45x}}{\rm{ }}.100\% = 14,14\% = > x \approx 3$ $\begin{array}{l} + \,n{\,_{xenlulozo}} = 2mol\\{n_{HN{O_3}}} = 3.n{\,_{xenlulozo}} = 6mol\\ = > {m_{HN{O_3}}} = 378g\end{array}$
Câu 3 :
Đem thực hiện phản ứng chuyển hóa xenlulozơ thành xenlulozơ trinitrat bằng phản ứng với HNO3 đặc, dư (xt H2SO4 đặc) thì cứ 162 gam xenlulozơ thì thu được 237,6 gam xenlulozơ trinitrat. Vậy hiệu suất phản ứng là:
Đáp án : D Phương pháp giải :
$ + {n_{{C_6}{H_7}{O_2}{{\left( {ON{O_2}} \right)}_3}}} = {n_{xenlulozo}} = > {m_{{C_6}{H_7}{O_2}{{\left( {ON{O_2}} \right)}_3}}}_{lt}$ $ + H\% = \frac{{{m_{tt}}}}{{{m_{lt}}}}.100\% $ Lời giải chi tiết :
+ nxenlulozo = 1mol $ + {n_{{C_6}{H_7}{O_2}{{\left( {ON{O_2}} \right)}_3}}} = {n_{xenlulozo}} = 1mol = > {m_{{C_6}{H_7}{O_2}{{\left( {ON{O_2}} \right)}_3}}}_{lt} = 297g$ $ + H\% = \frac{{{m_{tt}}}}{{{m_{lt}}}}.100\% = \frac{{237,6}}{{297}}.100\% = 80\% $
Câu 4 :
Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ xenlulozơ và axit nitric đặc có xúc tác là axit sunfuric đặc, nóng. Để có 29,7g xenlulozơ trinitrat, cần dùng dd chứa m g axit nitric ( hiệu suất phản ứng là 90%). Giá trị của m là
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Tính số mol + Viết PTHH => nHNO3 = 3nxenlulozo trinitrat + $\% H{\rm{ }} = \frac{{{m_{li\,thuyet}}}}{{m{\,_{thuc\,te}}}}.100\% $ Lời giải chi tiết :
nxenlulozo trinitrat = 0,1 (mol) C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O ${{n}_{HN{{O}_{3}}}}=\text{ }3{{n}_{{{C}_{6}}{{H}_{7}}{{O}_{2}}{{\left( ON{{O}_{2}} \right)}_{3}}}}~=\text{ }3.01\text{ }=\text{ }0,3\text{ }\left( mol \right)$
$\begin{array}{l}H = 90\% = > {n_{HN{O_3}\,tt}} = \frac{{{n_{HN{O_3}}}}}{{H\% }} = \frac{{0,3}}{{0,9}} = \frac{1}{3}mol\\ = > {m_{HN{O_3}}} = \frac{1}{3}.63 = 21g\end{array}$
Câu 5 :
Thể tích dung dịch HNO3 67,5% (khối lượng riêng là 1,5 g/ml) cần dùng để tác dụng với xenlulozơ tạo thành 44,55 kg xenlulozơ trinitrat là (biết lượng HNO3 bị hao hụt là 20%) :
Đáp án : D Phương pháp giải :
+ Tính số mol + Viết PTHH $ = > {\rm{ }}{n_{HN{O_3}}} = {\rm{ }}3{n_{xenlulozo{\rm{ }}trinitrat}}$ + $\% H{\rm{ }} = \frac{{{m_{li\,thuyet}}}}{{m{\,_{thuc\,te}}}}.100\% = > m{\,_{thuc\,te}}$ + Nồng độ phần trăm: $C\% = \frac{{{m_{ct}}}}{{{m_{{\rm{dd}}}}}}.100\% $ + Khối lượng riêng:$d = \frac{m}{V}(g/ml)$ Lời giải chi tiết :
n xenlulozơ trinitrat = 0,15kmol C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O $ = > {\rm{ }}{n_{HN{O_3}}} = {\rm{ }}3{n_{xenlulozo{\rm{ }}trinitrat}} = 0,45kmol = > {m_{HN{O_3}}} = 28,35kg$ Vì lượng HNO3 hao hụt 20% => H= 80%. $ = > m{\,_{thuc\,te}}{\rm{ }} = \frac{{{m_{li\,thuyet}}}}{{\% H}} = \frac{{28,35}}{{0,8}} = \frac{{567}}{{16}}kg$ $ C\% = \frac{{{m_{ct}}}}{{{m_{{\rm{dd}}}}}}.100\% = > {m_{{\rm{dd}}}} = \frac{{{m_{ct}}}}{{C\% }}$ $ d = \frac{m}{V} = > V = \frac{m}{d} = \frac{{{m_{Ct}}}}{{C\% }}.\frac{1}{d} = \frac{{567}}{{16}}.\frac{1}{{67,5\% .1,5}} = 35lit$
Câu 6 :
Từ 16,20 tấn xenlulozơ người ta sản xuất được m tấn xenlulozơ trinitrat (biết hiệu suất phản ứng tính theo xenlulozơ là 90%). Giá trị của m là :
Đáp án : A Phương pháp giải :
+ Tính số mol + Viết PTHH $ = > {\rm{ }}{n_{xenlulozo{\rm{ }}trinitrat}} = {\rm{ }}{n_{xenlulozo}}$ + $\% H{\rm{ }} = \frac{{{m_{li\,thuyet}}}}{{m{\,_{thuc\,te}}}}.100\% $ Lời giải chi tiết :
${n_{{C_6}{H_7}{O_2}{{\left( {OH} \right)}_3}}} = {\rm{ }}0,{\rm{ }}1$ PTHH:C6H7O2(OH)3 + 3HNO3→ C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O $ = > {\rm{ }}{n_{xenlulozơ\,{\rm{ }}trinitrat}} = {\rm{ }}{n_{xenlulozơ}} = 0,1 = > {m_{xenlulozơ{\rm{ }}trinitrat}} = 29,7\,tấn $ Vì H = 90% $ = > m{\,_{xenlulozơ\,trinitrat\,thu\,được}} = {m_{xenlulozơ\,trinitrat}}.H\% = 29,7.0,9 = 26,73\,tấn$
Câu 7 :
Dùng 340,1 kg xenlulozơ và 420 kg HNO3 nguyên chất có thể thu được bao nhiêu tấn xenlulozơ trinitrat, biết sự hao hụt trong quá trình sản xuất là 20%?
Đáp án : C Phương pháp giải :
+ Tính số mol +Viết PTHH, xác định chất hết chất dư => nxenlulozơ trinitrat + $\% H{\rm{ }} = \frac{{{m_{li\,thuyet}}}}{{m{\,_{thuc\,te}}}}.100\%$ Lời giải chi tiết :
$\begin{array}{l} + {\rm{ }}{n_{xenlulozo}}{\rm{ }} = \frac{{340,1}}{{162}}kmol\\{n_{HN{O_3}}} = \frac{{420}}{{63}} = \frac{{20}}{3}kmol\end{array}$ + C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O (1) Ta có$\frac{{\frac{{340,1}}{{162}}}}{1}$< $\frac{{\frac{{420}}{{63}}}}{3}$ => Vậy xenlulozơ phản ứng hết, HNO3 dư $\begin{align}& +{{n}_{xenlulozo\text{ }trinitrat}}=\text{ }{{n}_{xenlulozo~~}}=\frac{340,1}{162}kmol \\ & =>{{m}_{xenlulozo\text{ }trinitrat}}=\frac{340,1}{162}.297kg \\ \end{align}$ + Sự hao hụt trong quá trình sản xuất là 20% => H = 80% \( = > {m_{xenlulozo\,trinitrat}} = {m_{xenlulozo{\rm{ }}trinitrat}}.H\% = \frac{{340,1}}{{162}}.297.80\% = 498,81kg \approx 0,5\tan \)
Câu 8 :
Xenlulozơ tác dụng với anhiđrit axetic (có H2SO4 làm xúc tác) tạo ra 9,84 gam este axetat và 4,8 gam CH3COOH, công thức của este axetat có dạng là
Đáp án : C Phương pháp giải :
+Viết công thức tổng quát este axetat bỏ qua hệ số n C6H7O2(OOCCH3)x (OH)3-x $ + \,{n_{C{H_3}COOH}} = x.{n_{{C_6}{H_7}{O_2}{{\left( {OOCC{H_3}} \right)}_x}{{\left( {OH} \right)}_{3 - x}}}} = > x$ Lời giải chi tiết :
+Công thức tổng quát của este axetat: C6H7O2(OOCCH3)x (OH)3-x $ + {n_{C{H_3}COOH}} = 0,08mol$ $\begin{array}{l} + \,{n_{C{H_3}COOH}} = x.{n_{{C_6}{H_7}{O_2}{{\left( {OOCC{H_3}} \right)}_x}{{\left( {OH} \right)}_{3 - x}}}}\\ = > 0,08 = x.\frac{{9,84}}{{162 + 42x}}\\ = > 0,08(162 + 42x) = 9,84x\\ = > x = 2\end{array}$
Câu 9 :
Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđric axetic (có H2SO4 làm xúc tác) thu được 11,1 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat, xenlulozơ điaxetat và 6,6 gam axit axetic. Thành phần phần trăm theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong X lần lượt là
Đáp án : B Phương pháp giải :
+Viết pt phản ứng [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(CH3COO)3]n + 3nCH3COOH [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OH)(CH3COO)2]n + 2nCH3COOH + Lập hệ tìm số mol các chất Lời giải chi tiết :
[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(CH3COO)3]n + 3nCH3COOH a a 3a [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OH)(CH3COO)2]n + 2nCH3COOH b b 2b $\left\{ \begin{array}{l}{n_{C{H_3}COOH}} = 3a + 2b = \,\,0,11\\m{\,_{muoi}} = 288a + 246b = \,11,1\end{array} \right. = > \,\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = 0,03\,\,(mol)}\\{b = 0,01\,\,(mol)}\end{array}} \right.$ % xenlulozơ triaxetat = [(0,03. 288):11,1].100% =77,84% % xenlulozơ điaxetat = 100% - 77,84% = 22,16%
Câu 10 :
Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetit (có H2SO4 làm xúc tác) thu được CH3COOH, 5,34 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat. Để trung hòa axit cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 0,1M, khối lượng (gam) của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong dung dịch X lần lượt là :
Đáp án : B Phương pháp giải :
+Viết pt phản ứng [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(CH3COO)3]n + 3nCH3COOH [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OH)(CH3COO)2]n + 2nCH3COOH + Lập hệ tìm số mol các chất Lời giải chi tiết :
nCH3COOH = nNaOH = 0,5. 0,1 = 0,05 (mol)
[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(CH3COO)3]n + 3nCH3COOH a a 3a [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OH)(CH3COO)2]n + 2nCH3COOH b b 2b $\left\{ \begin{array}{l}{n_{C{H_3}COOH}} = 3a + 2b = \,\,0,05\\{m_{muoi}} = 288a + 246b = \,5,34\end{array} \right. = > \,\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = 0,01\,(mol)}\\{b = 0,01\,\,(mol)}\end{array}} \right.$ m xenlulozơ triaxetat = 0,01.288 = 2,88 (g) => m xenlulozơ điaxetat = 5,34 – 2,88 = 2,46 (g)
Câu 11 :
Khi cho xenlulozo phản ứng hoàn toàn với anhiđric axetic (CH3CO)2O thu được 18 gam CH3COOH và 33,66 gam hỗn hợp X gồm a mol xenlulozo triaxetat và b mol xenlulozo điaxetat. Tỉ lệ a : b trong x là
Đáp án : A Phương pháp giải :
+ Bảo toàn khối lượng + n(CH3CO)2O = 3n xenlulozơ trinitrat + 2n xenlulozơ đinitrat Lời giải chi tiết :
nCH3CHOOH = 18 : 60 = 0,3 (mol) C6H7O2(OH)3 + 3(CH3CO)2O → C6H7O2(OCOCH3)3 + 3CH3COOH a → 3a C6H7O2(OH)3 + 2(CH3CO)2O → C6H7O2(OCOCH3)2(OH) + 2CH3COOH b → 2b Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{C{H_3}{\rm{COO}}H}} = 3a + 2b = 0,3\\{m_X} = 288a + 246b = 33,66\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = 0,04(mol)}\\{b = 0,09(mol)}\end{array} \Rightarrow a:b = 4:9} \right.\)
Câu 12 :
Từ 32,4 tấn mùn cưa (chứa 50% xenlulozơ) người ta sản xuất được m tấn thuốc súng không khói (xenlulozơ trinitrat) với hiệu suất phản ứng tính theo xenlulozơ là 90%. Giá trị của m là
Đáp án : A Phương pháp giải :
Viết PTHH và tính toán theo PTHH: C6H7O2(OH)3 + 3HO-NO2 → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O Lời giải chi tiết :
m xenlulozo = 32,4.50% = 10,7 tấn C6H7O2(OH)3 + 3HO-NO2 → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O 162 297 16,2 → 29,7 (tấn) Do hiệu suất đạt 90% nên khối lượng thuốc súng thu được thực tế là: 29,7.90% = 26,73 tấn
Câu 13 :
Cho 5 lít dung dịch HNO3 68% (D = 1,4 g/ml) phản ứng với xenlulozo (dư) thu được m kg thuốc súng không khói (xenlulozo trinitrat), biết hiệu suất phản ứng đạt 90%. Giá trị m gần nhất là
Đáp án : C Phương pháp giải :
Bài toán hiệu suất (tính theo chất sản phẩm): nTT = nLT.(H/100) Lời giải chi tiết :
mdd HNO3 = 5000.1,4 = 7000 gam => nHNO3 = 7000.0,68: 63 = 75,56 mol PTHH: C6H7O2(OH)3 + 3HONO2 → C6H7O2(NO3)3 + 3H2O Theo PTHH: nthuốc súng LT = 1/3 nHNO3 = 25,18 mol => nThực tế = nLT.90% = 22,67 mol => mThuốc súng = 22,67.297 = 6732 gam = 6,7 kg (gần nhất với giá trị 6,5 kg)
|