C2H5OH → C2H4 + H2O | C2H5OH ra C2H4 (rượu etylic ra etilen)

Phản ứng điều chế rượu etylic ra etilen hay C₂H₅OH ra C₂H₄ thuộc loại phản ứng tách nước đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về C₂H₅OH có lời giải, mời các bạn đón xem:

C₂H₅OH $\underset{H_{2}S{O}_4}{\overset{{170}^{0}C}{\to }}$ C₂H­₄ ↑+ H₂O

1. Phương trình phản ứng điều chế C₂H₄ từ C₂H₅OH

C₂H₅OH $\stackrel{{170}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ C₂H₄ + H₂O

Phản ứng này thuộc loại phản ứng tách.

2. Điều kiện của phản ứng điều chế C₂H₄ từ C₂H₅OH

- 170^oC.

- Xúc tác: H₂SO₄ đặc.

3. Cách tiến hành phản ứng điều chế C₂H₄ từ C₂H₅OH

- Cho khoảng 2ml C₂H₅OH khan vào ống nghiệm khô có chứa sẵn vài viên đá bọt, sau đó cho thêm từng giọt H₂SO₄ đặc vào ống nghiệm, lắc đều ống nghiệm, lắp lại ống nghiệm theo sơ đồ.

Đun nóng hỗn hợp phản ứng để không trào lên ống dẫn khí, đốt khí sinh ra ở đầu ống dẫn khí và quan sát hiện tượng.

4. Hiện tượng của phản ứng điều chế C₂H₄ từ C₂H₅OH

- Khí thoát ra cháy với ngọn lửa sáng.

- Ngoài ra có thể nhận ra sản phẩm sinh ra bằng cách dẫn qua dung dịch brom hoặc dung dịch thuốc tím. Thấy các dung dịch này đều mất màu.

5. Mở rộng kiến thức về C₂H₅OH

5.1. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thế H của nhóm OH

2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂

b. Phản ứng thế nhóm OH

(*) Phản ứng với axit vô cơ:

Ví dụ:

C₂H₅OH + HBr $\stackrel{t^o}{\to }$ C₂H₅Br + H₂O

Các ancol khác cũng có phản ứng tương tự, phản ứng này chứng tỏ phân tử ancol có nhóm – OH.

(*) Phản ứng với ancol

Ví dụ:

2C₂H₅OH $\stackrel{{140}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ C₂H₅OC₂H₅ + H₂O

C₂H₅OC₂H₅: đietyl ete

⇒ Công thức tính số ete tạo thành từ n ancol khác nhau là $\frac{n(n+1)}{2}$

c. Phản ứng tách nước (phản ứng đehidrat hoá)

CH₃CH₂OH $\stackrel{{170}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ CH₂ = CH₂ + H₂O

Trong điều kiện tương tự, các ancol no, đơn chức, mạch hở (trừ CH₃OH) có thể bị tách nước tạo thành anken. Tổng quát:

C_nH_{2n + 1}OH $\stackrel{{170}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ C_nH_2n + H₂O

d. Phản ứng oxi hoá

- Phản ứng oxi hoá hoàn toàn:

C₂H₆O + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

- Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn bởi CuO, t^o

CH₃CH₂OH + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₃CHO _{(anđehit axetic)} + Cu + H₂O

5.2. Điều chế

a. Phương pháp tổng hợp

CH₂ = CH₂ + H₂O $\stackrel{t^o,H_{2}S{O}_4}{\to }$ CH₃ – CH₂ – OH

b. Phương pháp sinh hoá: từ tinh bột, đường, ... lên men.

(C₆H₁₀O₅)_n $\stackrel{t^o,xt,H_{2}O}{\to }$ C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzim}{\to }$ C₂H₅OH

5.3. Ứng dụng

Etanol (C₂H₅OH) có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, thể hiện trong hình dưới đây:

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1:Phản ứng nào sau đây không xảy ra:

A. C₂H₅OH + CH₃COOH B. C₂H₅OH + HBr

C. C₂H₅OH + O₂ D. C₂H₅OH + NaOH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

C₂H₅OH không có tính bazơ, không phản ứng với NaOH.

Câu 2:Độ rượu là

A. Số ml rượu nguyên chất có trong 100 ml dung dịch rượu.

B. Số ml rượu nguyên chất có trong 100 gam dung dịch rượu.

C. Khối lượng rượu nguyên chất có trong 100 gam dung dịch rượu.

D. Khối lượng rượu nguyên chất có trong 100 ml dung dịch rượu.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Độ rượu là số ml rượu nguyên chất có trong 100 ml hỗn hợp rượu với nước (dung dịch rượu).

Câu 3:Điều kiện của phản ứng tách nước : CH₃-CH₂-OH → CH₂ = CH₂ + H₂O là :

A. H₂SO₄ đặc, 120^oC B. H₂SO₄ loãng, 140^oC

C. H₂SO₄ đặc, 170^oC D. H₂SO₄ đặc, 140^oC

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

CH₃-CH₂-OH $\stackrel{{170}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$CH₂ = CH₂ + H₂O

Câu 4:Cho 0,1 lít cồn etylic 95^o tác dụng với Na dư thu được V lít khí H₂ (đktc). Biết rằng ancol etylic nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8 g/ml, khối lượng riêng của nước là 1 g/ml. Giá trị của V là

A. 43,23 lít.

B. 37 lít.

C. 18,5 lít.

D. 21,615 lít

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Trong 0,1 lít cồn etylic 95^o có:

Số ml C₂H₅OH nguyên chất = 0,1.1000.0,95 = 95 ml; khối lượng C₂H₅OH nguyên chất = 95.0,8 = 76 gam; số mol C₂H₅OH = $\frac{76}{46}$ mol.

Số ml nước = 5 ml; khối lượng nước = 5.1 = 5 gam; số mol nước = $\frac{5}{18}$ mol.

Phương trình phản ứng của Na với dung dịch ancol :

2H₂O + 2Na → 2NaOH + H₂ (1)

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂ (2)

Theo phương trình (1), (2) và giả thiết ta có :

$n_{H_2}=\frac{1}{2}(n_{C_2{H}_{5}OH}+n_{H_{2}O})=\mathrm{21,615}$ lít.

Câu 5: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Hai ancol đó là

A. C₃H₅OH và C₄H₇OH.

B. C₂H₅OH và C₃H₇OH

C. C₃H₇OH và C₄H₉OH.

D. CH₃OH và C₂H₅OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Đặt công thức trung bình của hai ancol là $\overline{\text{R}}\text{OH}$

Phản ứng hóa học:

$\overline{\text{R}}\text{OH}$ + Na →$\overline{R}ONa$ + $\frac{1}{2}{H}_2$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng, ta có:

${\text{m}}_{\overline{\text{R}}\text{OH}}+{\text{m}}_{\text{Na}}={\text{m}}_{\overline{\text{R}}\text{ONa}}+{\text{m}}_{{\text{H}}_2}$

=> ${\text{m}}_{{\text{H}}_2}=\mathrm{15,6}+\mathrm{9,2}-\mathrm{24,5}=\mathrm{0,3}$gam, ${\text{n}}_{{\text{H}}_2}=\mathrm{0,15}$ mol

=> ${\text{n}}_{\overline{\text{R}}\text{OH}}=\mathrm{0,3}$, $\overline{\text{R}}+17=\frac{\mathrm{15,6}}{\mathrm{0,3}}=52\Rightarrow \overline{\text{R}}=35$

Ta thấy 29 < $\overline{\text{R}}$ < 43 => Hai ancol là : C₂H₅OH và C₃H₇OH

Câu 6:Trộn 20 ml cồn etylic 92^o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H₂SO₄ đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là

A. 75%.

B. 80%.

C. 85%.

D. Kết quả khác

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{\mathrm{20.0,92.0,8}}{46}=\mathrm{0,32}mol;\\ n_{C{H}_{3}C\text{OO}H}=\mathrm{0,3}mol;\\ n_{C{H}_{3}C\text{OO}C{H}_3}=\frac{\mathrm{21,12}}{88}=\mathrm{0,24}mol.\end{array}$

Phương trình phản ứng :

CH₃COOH + C₂H₅OH ⇄ CH₃COOCH₃ + H₂O (1)

mol: 0,24 $\leftarrow$ 0,24 $\leftarrow$ 0,24

Phản ứng xảy ra theo tỉ lệ 1:1, ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit nên từ (1) suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.

Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là:

$H=\frac{\mathrm{0,24}}{\mathrm{0,3}}.100\%=80\%.$

Câu 7:Thực hiện phản ứng tách nước một rượu đơn chức X ở điều kiện thích hợp. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất hữu cơ Y có tỉ khối đối với X là 37/23. Công thức phân tử của X là

A. CH₃OH.

B. C₃H₇OH.

C. C₄H₉OH.

D. C₂H₅OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Vì $\frac{M_Y}{M_X}>1$ nên đây là phản ứng tách nước tạo ete.

Đặt công thức phân tử của ancol X là ROH.

Phương trình phản ứng :

$2ROH\stackrel{}{\to }ROR+H_{2}O$

Y là ROR. Theo giả thiết ta có :

$\frac{M_Y}{M_X}=\frac{37}{23}\Rightarrow \frac{2R+16}{R+17}=\frac{37}{23}\Rightarrow R=29\Rightarrow R:C_2{H}_5-$

Vậy ancol X là C₂H₅OH.

Câu 8:Đun 1 mol hỗn hợp C₂H₅OH và C₄H₉OH (tỉ lệ mol tương ứng là 3:2) với H₂SO₄ đặc ở 140^oC thu được m gam ete, biết hiệu suất phản ứng của C₂H₅OH là 60% và của C₄H₉OH là 40%. Giá trị của m là

A. 24,48 gam.

B. 28,4 gam.

C. 19,04 gam.

D. 23,72 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Theo giả thiết ta thấy số mol các ancol tham gia phản ứng là :

$\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_{5}OH}=1.\frac{3}{5}.60\%=\mathrm{0,36}mol;\\ n_{C_4{H}_{9}OH}=1.\frac{2}{5}.40\%=\mathrm{0,16}mol.\end{array}$

Tổng số mol hai ancol tham gia phản ứng là 0,36 + 0,16 = 0,52 mol.

Đặt công thức trung bình của hai ancol là : $\overline{R}OH$

Phương trình phản ứng :

2$\overline{R}OH$$\stackrel{t^o,xt}{\to }$$\overline{R}O\overline{R}$ + H₂O (1)

mol: 0,52 → 0,26

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

$m_{\text{ete}}=m_{\overline{R}OH}-m_{H_{2}O}=\mathrm{0,36.46}+\mathrm{0,16.74}-\mathrm{0,26.18}=$23,72 gam.

Câu 9:Đun nóng một rượu (ancol) đơn chức X với dung dịch HSO₄ đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₈O.

B. C₂H₆O.

C. CH₄O.

D. C₄H₈O

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Vì $\frac{M_X}{M_Y}>1$nên đây là phản ứng tách 1 phân tử nước từ 1 phân tử ancol.

Gọi khối lượng phân tử của ancol X là M thì khối lượng phân tử của Y là M – 18.

Theo giả thiết ta có :

$\frac{M}{M-18}=\mathrm{1,6428}\Rightarrow M=46$. Vậy ancol X là C₂H₅OH.

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai rượu no, đơn chức liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 3,584 lít CO₂ ở đktc và 3,96gam H₂O. Tính a và xác định CTPT của các rượu

A. 3,32 gam ; CH₃OH và C₂H₅OH.

B. 4,32 gam ; C₂H₅OH và C₃H₇OH

C. 2,32 gam ; C₃H₇OH và C₄H₉OH.

D. 3,32 gam ; C₂H₅OH và C₃H₇OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Gọi $\overline{n}$ là số nguyên tử C trung bình và x là tổng số mol của hai rượu.

C_nH_2n+1OH + $\frac{3\overline{n}}{2}{O}_2$ →$\overline{n}C{O}_2^{\uparrow }$ + $(\overline{n}+1)H_{2}O$

mol: x →$\overline{n}$x →$(\overline{n}+1)$x

$n_{C{O}_2}=\overline{n}.x=\frac{\mathrm{3,584}}{\mathrm{22,4}}=\mathrm{0,16}$ mol (1)

$n_{H_{2}O}=(\overline{n}+1)x=\frac{\mathrm{3,96}}{18}=\mathrm{0,22}$ mol (2)

Từ (1) và (2) giải ra x = 0,06 và $\overline{n}$ = 2,67.

Ta có: a = (14$\overline{n}$ + 18).x = (14.2,67) + 18.0,06 = 3,32gam.

$\overline{n}$ = 2,67=>hai ancol là $\left(\begin{array}{c}{C}_2{H}_{5}OH\\ C_3{H}_{7}OH\end{array}\right)$

Câu 11: Lên men hoàn toàn m gam glucozơ thành ancol etylic. Toàn bộ khí CO₂ sinh ra trong quá trình này được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ dư tạo ra 40 gam kết tủa. Nếu hiệu suất của quá trình lên men là 75% thì giá trị của m là

A. 60.

B. 58.

C. 30.

D. 48

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Phương trình phản ứng :

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{leânmenröôïu}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂ (1)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (2)

Theo (1), (2) và giả thiết ta có :

$n_{C_6{H}_{12}{O}_{6}phaûnöùng}=\frac{1}{2}{n}_{C{O}_2}=\frac{1}{2}{n}_{CaC{O}_3}=\frac{1}{2}.\frac{40}{100}=\mathrm{0,2}mol.$

Vì hiệu suất phản ứng lên men là 75% nên lượng glucozơ cần cho phản ứng là :

$\begin{array}{c}{n}_{C_6{H}_{12}{O}_6ñemphaûnöùng}=\frac{\mathrm{0,2}}{75\%}=\frac{4}{15}mol\\ \Rightarrow n_{C_6{H}_{12}{O}_6ñemphaûnöùng}=\frac{4}{15}.180=48gam.\end{array}$

Câu 12: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, lượng khí CO₂ sinh ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong, thu được 10 gam kết tủa. Khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 3,4 gam so với khối lượng dung dịch nước vôi trong ban đầu. Giá trị của m là
A. 20,0.

B. 30,0.

C. 13,5.

D. 15,0

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Phương trình phản ứng :

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{leânmenröôïu}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂ (1)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (2)

2CO₂ + Ca(OH)₂ →Ca(HCO₃)₂ (3)

Khối lượng dung dịch giảm = khối lượng CaCO₃­ kết tủa – khối lượng của CO₂. Suy ra :

$m_{C{O}_2}=m_{CaC{O}_3}-m_{dungdòchgiaûm}=\mathrm{6,6}gam\Rightarrow n_{C{O}_2}=\mathrm{0,15}mol.$

Theo (1) ta có :

$n_{C_6{H}_{12}{O}_{6}phaûnöùng}=\frac{1}{2}{n}_{C{O}_2}=\mathrm{0,075}mol.$

Vì hiệu suất phản ứng lên men là 90% nên lượng glucozơ cần cho phản ứng là :

$\begin{array}{c}{n}_{C_6{H}_{12}{O}_6ñemphaûnöùng}=\frac{\mathrm{0,075}}{90\%}=\frac{1}{12}mol\\ \Rightarrow n_{C_6{H}_{12}{O}_6ñemphaûnöùng}=\frac{1}{12}.180=15gam.\end{array}$

Câu 13:Đi từ 150 gam tinh bột sẽ điều chế được bao nhiêu ml ancol etylic 46^o bằng phương pháp lên men ancol ? Cho biết hiệu suất phản ứng đạt 81% và d = 0,8 g/ml

A. 46,875 ml.

B. 93,75 ml.

C. 21,5625 ml.

D. 187,5 ml

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Ta có sơ đồ:

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH

Khối lượng tinh bột tham gia phản ứng là : 150.81%=121,5 gam.

$\begin{array}{c}{n}_{{\left(C_6{H}_{10}{O}_5\right)}_n}=\frac{1}{n}.n_{C_6{H}_{12}{O}_6}=\frac{1}{2n}{n}_{C_2{H}_{5}OH}\\ \Rightarrow n_{C_2{H}_{5}OH}=2n.n_{{\left(C_6{H}_{10}{O}_5\right)}_n}=2n.\frac{\mathrm{121,5}}{162n}=\mathrm{1,5}mol.\end{array}$

Thể tích ancol nguyên chất là :

$\begin{array}{c}{V}_{C_2{H}_{5}OHnguyenchat}=\frac{\mathrm{1,5.46}}{\mathrm{0,8}}=\mathrm{86,25}ml\\ \Rightarrow V_{C_2{H}_{5}OH{46}^o}=\frac{\mathrm{86,25}}{\mathrm{0,46}}=\mathrm{187,5}ml.\end{array}$

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 2C₃H_5­(OH)_3­ + Cu(OH)₂ → [C₃H₅(OH)₂O]₂Cu +2H₂O
• 2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂ ↑
• C₂H₅OH + CuO $\stackrel{t^0}{\to }$CH₃CHO + Cu↓ + H₂O
• C₂H₅OH + 3O₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ 2CO₂ + 3H_2­O
• C₂H₅OH + HBr → C₂H₅Br + H₂O
• C₂H₅OH + O₂ $\underset{25-{30}^{0}C}{\overset{men giam}{\to }}$ CH₃COOH + H₂O
• CH₃OH + CO $\stackrel{t^0, xt}{\to }$ CH₃COOH
• 2CH₃OH + O₂  $\stackrel{t^0, xt}{\to }$ 2HCHO + 2H₂O
• 2C₂H₅OH $\stackrel{{140}^{0}C, H_{2}S{O}_4}{\to }$ C₂H₅OC₂H₅ + H₂O
• CH₃CH(OH)CH₃ + CuO $\stackrel{t^0}{\to }$CH₃COCH₃ + Cu ↓+ H₂O