Bài 18.15 trang 93, 94

1. Nội dung câu hỏi

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/NE-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 $\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7$, môi trường acid. Khi đó $\mathrm{Cr}^{+6}$ bị khử thành $\mathrm{C}^{+3}$ (đổi từ màu vàng cam sang xanh), $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}$ bị oxi hoá thành $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CHO}$.

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 $\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7 0,01 \mathrm{M}$. 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 $\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7$.
2. Phương pháp giải
a) Chất phản ứng: $\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7, \mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}, \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4$.

Sản phẩm: $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CHO}, \mathrm{Cr}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3, \mathrm{~K}_2 \mathrm{SO}_4, \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$.
b) Tính số mol $\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7$, từ đó tính số mol của $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}$ và khối lượng $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}$.

3. Lời giải chi tiết
 a) Phương trình hoá học:
$3 \mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}+\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 \rightarrow 3 \mathrm{CH}_3 \mathrm{CHO}+\mathrm{Cr}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3+\mathrm{K}_2 \mathrm{SO}_4+7 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$

$\begin{aligned}
& \text { b) } \mathrm{n}_{\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7}=\frac{2 \times 0,01}{1000}=2 \times 10^{-5}(\mathrm{~mol}) . \\
& \Rightarrow \mathrm{n}_{\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}}=3 \times \mathrm{n}_{\mathrm{K}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7}=6 \times 10^{-5}(\mathrm{~mol}) . \\
& \Rightarrow \mathrm{m}_{\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}}=6 \times 10^{-5} \times 46=0,00276(\mathrm{~g})=2,76(\mathrm{mg}) . \\
& \mathrm{m}_{\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}} \text { trong } 100 \mathrm{~mL} \text { máu }=\frac{2,76}{5} \times 100=55,2(\mathrm{mg}) .
\end{aligned}$

Vậy người điều khiển phương tiện giao thông này đã vi phạm luật an toàn giao thông do có nồng độ cồn trong máu.