Benzoic acid là một chất phụ gia được dùng để bảo quản thực phẩm. Để điều chế benzoic acid từ toluene, người ta khuấy và đun sôi toluene với lượng dư dung dịch potassium permanganate trong bình cầu có lắp ống sinh hàn. Sau khi kết thúc phản ứng, vừa lắc vừa thêm từng lượng nhỏ oxalic acid đến khi mất màu tím; lọc bỏ chất rắn, cô đặc phần dung dịch lọc rồi acid hoá bằng hydrochloric acid. Lọc lấy chất rắn, kết tinh lại bằng nước để có sản phẩm sạch.
Cho biết mục đích của các thao tác thực nghiệm (ghi chữ đậm) trong quy trình trên. Nếu hiệu suất của quá trình tổng hợp là 80% thì cần bao nhiêu kg toluene để điều chế được 5 kg benzoic acid?
Tham khảo:
Mục đích của các thao tác thực nghiệm (ghi chữ đậm) trong quy trình: Khuấy và đun sôi: để toluene dễ phản ứng với KMnO4 vì phản ứng này xảy ra ở điều kiện có nhiệt độ.
- Lọc bỏ chất rắn kết tinh, cô đặc: Sau phản ứng, trong sản phẩm có MnO2 là chất rắn cần lọc bỏ, cô đặc phần dung dịch lọc có thu được C6H5COOK.
- Acid hoá: acid hóa C6H5COOK bằng HCl để có benzoic acid.
C6H5COOK + HCl → C6H5COOH + KCl
- Lọc lấy chất rắn, kết tinh lại: MnO2 tạo thành thường hấp thụ một lượng lớn sản phẩm. Do đó ta cần rửa lại MnO2 với nước để có sản phẩm sạch.
nC6H5COOH = \(\dfrac{5000}{160}\) = 31,25 mol
C6H5CH3 + 2KMnO4 → C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O
31,25 mol 31,25 mol
C6H5COOK + HCl → C6H5COOH + KCl
31,25 mol 31,25 mol
Theo lí thuyết, khối lượng toluene cần để điều chế là: mLT = 31,25.92 = 2875 g. Theo thực tế, hiệu suất của quá trình tổng hợp là 80% thì cần số kg toluene là: mTT =\(\dfrac{2875}{0.8}\) = 3594 g = 3,594 kg.
TNT (2,4,6- trinitrotoluen) được điều chế bằng phản ứng của toluen với hỗn hợp gồm HNO3 đặc và H2SO4 đặc, trong điều kiện đun nóng. Biết hiệu suất của toàn bộ quá trình tổng hợp là 80%. Tính lượng TNT (2,4,6- trinitrotoluen) tạo thành từ 230 gam toluene?
A. 524g
B. 378g
C. 454g
D. 544g
Đáp án C
Hướng dẫn Số mol toluene tham gia phản ứng: ntoluen = 230/94 = 2,5 mol
Phương trình phản ứng:
Lượng TNT (2,4,6- trinitrotoluen) tạo thành từ 230 gam toluene:
mTNT = 2 , 5 . 227 . 80 100 = 454 gam
Terephthalic acid (p-HOOCC6H4COOH) là nguyên liệu để sản xuất poly(ethylene terephthalate) (PET, loại polymer quan trọng, được sử dụng làm sợi dệt và chai nhựa,...). Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế terephthalic acid từ p-xylene.
Ở nhiệt độ cao và có mặt của dung dịch sulfuric acid đặc, ethanol (CH3CH2OH) bị chuyển hoá thành ethylene và nước.
a) Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
b) Vì sao cần dẫn khí từ ống nghiệm điều chế ethylene qua ống có chứa mẩu bông tẩm dung dịch NaOH đặc?
a)CH3CH2OH \(\text{ }\overrightarrow{\text{H2SO4đ}}\) CH2=CH2 + H2O
b) Khí ethylene sinh ra có lẫn SO2. Để khí không lẫn tạp chất thì cần phải dẫn qua bông tẩm NaOH đặc để loại bỏ khí này.
Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi hydrogen hoá hoàn toàn toluene và p – xylene, sử dụng xúc tác nickel.
Xenlulozo trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh, được điều chế từ xenlulozo và acid nitric. Tính thể tích acid nitric 99,67% (có khối lượng riêng 1,52g/ml) cần để sản xuất 59,4 kg xenlulozo trinitrat (H = 90%)
A. 36,5 lít
B. 11,28 lít
C. 7,86 lít
D. 27,72 lít
Từ benzen và các chất vô cơ cần thiết có thể điều chế được các chất sau:
2,4,6-tribomphenol (1) ;
2,4,6-trinitrophenol (2)
Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
Methyl butyrate là ester tạo mùi đặc trưng của quả táo, em hãy viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế methyl butyrate từ carboxylic acid và alcohol tương ứng.
Methyl butyrate: CH3CH2CH2COOCH3
PTHH: CH3CH2CH2COOH + CH3OH → CH3CH2CH2COOCH3 + H2O
Trong công nghiệp, người ta sản xuất nitric acid (HNO3) từ ammonia theo sơ đồ chuyển hoá sau:
a) Viết các phương trình hoá học xảy ra.
b) Để điều chế 200 000 tấn nitric acid có nồng độ 60% cần dùng bao nhiêu tấn ammonia? Biết rằng hiệu suất của quá trình sản xuất nitric acid theo sơ đồ trên là 96,2%.
