Để điều chế 26,73 kg xenlulozơ trinitrat (hiệu suất 60%) cần dùng ít nhất V lít axit HNO3 94,5% (D = 1,5 g/ml) phản ứng với xenlulozơ dư. Giá trị của V là: A.20. B.12. C.30. D.18.
Đáp án đúng: A Phương pháp giải: - Để đơn giản ta coi xenlulozo là C6H7O2(OH)3. PTHH: C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 đặc → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O Từ số mol xenlulozơ trinitrat suy ra số mol HNO3. - Tính số mol HNO3 thực tế cần dùng theo công thức: \({n_{HN{O_3}\left( {TT} \right)}} = {n_{HN{O_3}\left( {LT} \right)}}.\dfrac{{100}}{H}\) - Tính khối lượng dung dịch HNO3 cần dùng theo công thức: \({m_{dd.HN{O_3}}} = {m_{HN{O_3}}}.\dfrac{{100\% }}{{C\% }}\) - Tính thể tích dung dịch HNO3 cần dùng theo công thức: \({V_{dd}} = \dfrac{{{m_{dd}}}}{{{D_{dd}}}}\)Giải chi tiết:Để đơn giản ta coi xenlulozo là C6H7O2(OH)3. Điều chế xenlulozơ trinitrat từ xenlulozơ: C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 đặc → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O Ta có nC6H7O2(ONO2)3 = 26,73/297 = 0,09 kmol. ⟹ nHNO3 = 3nC6H7O2(ONO2)3 = 0,27 kmol. ⟹ nHNO3 cần dùng = 0,27.100/60 = 0,45 kmol (do H = 60%). ⟹ mHNO3 cần dùng = 0,45.63 = 28,35 kg. ⟹ mdd HNO3 cần dùng = 28,35.(100/94,5) = 30 kg. ⟹ Vdd HNO3 = mdd HNO3 : D = 30 : 1,5 = 20 lít (lưu ý: 1,5 g/ml = 1,5 kg/lít). Đáp án A