Đề bài
Trong công nghiệp chế biến đường từ mía, nho củ cải đường sẽ tạo ra sản phẩm phụ, gọi là rỉ đường hay rỉ mật, sử dụng rỉ đường (chứa 95% saccharose) để lên men tạo ra ethanol trong điều kiện thích hợp với hiệu suất cả quá trình là 81%. Biết rằng ở điều kiện thích hợp cả glucose và fructose đều có khả năng lên men tạo thành ethanol. Thể tích ethanol (D = 0,8 g/ml) thu được từ 1 tấn rỉ đường mía là
435,5.
645,7.
414,0.
517,5.
Phương pháp giải
Tính khối lượng saccharose có trong dung dịch.
Viết PTHH xảy ra khi lên men saccharose tạo ethanol.
Tính theo PTHH và hiệu suất để được khối lượng ethanol.
Từ đó tính thể tích ethanol.
Lời giải chi tiết
Rỉ đường chứa 95% saccharose nên trong 1 tấn rỉ đường có:
Khối lượng saccharose (C12H22O11) = \( 1000 \times 0,95 = 950 \) kg.
Phương trình phản ứng lên men saccharose thành ethanol là:
\[ \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 4\text{CO}_2 \]
Khối lượng mol của saccharose \( = 342 \) g/mol.
Khối lượng mol của ethanol \( = 46 \) g/mol.
Theo phương trình, 1 mol saccharose tạo ra 4 mol ethanol.
Tính lượng ethanol lý thuyết tối đa từ 950 kg saccharose:
Khối lượng ethanol tối đa theo lý thuyết:
\[ \frac{950 \times 1000}{342} \times 4 \times 46 = 511111,11 \text{ g} = 511,111 \text{ kg} \]
Với hiệu suất 81%, khối lượng thực tế ethanol thu được là:
\[ 511,111 \times 0,81 \approx 414 \text{ kg} \]
Thể tích ethanol \( V \) là:
\[ V = \frac{414 \times 1000}{0,8} = 517500 \text{ ml} = 517,5 \text{ lít} \]
Vậy, đáp án đúng là D. 517,5.