Trả lời Câu 18.15 Bài 18. Hợp chất carbonyl (aldehyde – ketone) (trang 91, 92, 93, 94) – SBT Hóa 11 Chân trời sáng tạo. Tham khảo: Chất phản ứng: K2Cr2O7, C2H5OH, H2SO4.
Câu hỏi/Đề bài:
Có nhiều vụ tai nạn giao thông xảy ra do người lái xe sử dụng rượu, bia khi tham gia giao thông. Theo Nghị định 100/2019/NĐ-CP, người điều khiển giao thông không được có nồng độ cồn trong máu hoặc hơi thở. Để xác định hàm lượng rượu trong máu người lái xe, người ta sử dụng phương pháp chuẩn độ ethanol có trong mẫu huyết tương bằng K2Cr2O7 môi trường acid. Khi đó \(\mathop {{\rm{Cr}}}\limits^{ + 6} \)bị khử thành (đối từ màu vàng cam sang xanh), C2H5OH bị oxi hoá thành CH3CHO.
a) Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng.
b) Khi chuẩn độ 5 mL mẫu huyết tương máu của một người lái xe cần dùng 2 mL dung dịch K2Cr2O7 0,01 M. Vậy người này có vi phạm luật khi tham gia điều khiển phương tiện giao thông hay không? Tại sao? Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng với K2Cr2O7.
Hướng dẫn:
a) Chất phản ứng: K2Cr2O7, C2H5OH, H2SO4.
Sản phẩm: CH3CHO, Cr2(SO4)3, K2SO4, H2O.
b) Tính số mol K2Cr2O7, từ đó tính số mol của C2H5OH và khối lượng C2H5OH.
Lời giải:
a) Phương trình hóa học:
\({\rm{3C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{OH}} + {{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}{}_{\rm{7}} + {\rm{ }}4{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to 3{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO}} + {\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{(S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{)}}_{\rm{3}}} + {{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + 7{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
b) Ta có: \({{\rm{n}}_{{{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{7}}}}} = 0,01 \times 2 \times {10^{ – 3}} = 2 \times {10^{ – 5}}{\rm{ (mol)}}\)
Theo phương trình hóa học: \({{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = 3{{\rm{n}}_{{{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{7}}}}} = 2 \times {10^{ – 5}}{\rm{ (mol)}}\)
\( \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = 46 \times 6 \times {10^{ – 5}}{\rm{ = 2,76}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ – 3}}{\rm{ (g)}}\)
Trong 100 mL máu của người này có: \({{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = {\rm{2,76}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ – 3}} \times \frac{{100}}{5} = 0,0552{\rm{ (g) = 55,2 (mg)}}\)
Vậy người này vi phạm luật khi tham gia điều khiển phương tiện giao thông vì có nồng độ cồn trong máu.