Bài viết này cung cấp đầy đủ kiến thức về rượu etylic (công thức hóa học: C2H5OH) và các dạng bài tập thường gặp trong chương trình Hóa học lớp 9, kèm theo lời giải chi tiết giúp học sinh nắm vững kiến thức và tự tin giải các bài tập liên quan.
I. Lý Thuyết Cần Nhớ Về Rượu Etylic
Để giải quyết tốt các bài tập về rượu etylic, học sinh cần nắm vững các tính chất hóa học đặc trưng của nó:
-
Tính chất vật lý: Rượu etylic là chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng, tan vô hạn trong nước.
-
Phản ứng cháy: Rượu etylic cháy trong không khí tạo ra khí cacbonic và nước, tỏa nhiều nhiệt. Đây là một phản ứng quan trọng giúp nhận biết rượu etylic.
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Ảnh minh họa phương trình phản ứng đốt cháy hoàn toàn rượu etylic tạo ra khí CO2 và hơi nước.
-
Phản ứng với kim loại kiềm: Rượu etylic tác dụng với các kim loại kiềm như natri (Na) hoặc kali (K) giải phóng khí hidro (H2).
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
-
Phản ứng este hóa: Rượu etylic tác dụng với axit axetic (CH3COOH) tạo thành este etyl axetat (CH3COOC2H5) và nước. Đây là phản ứng quan trọng để điều chế este.
CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O (điều kiện: H2SO4 đặc, nhiệt độ)
Hình ảnh mô tả phản ứng este hóa: axit axetic tác dụng với rượu etylic tạo thành etyl axetat và nước, có xúc tác axit sunfuric đặc.
-
Độ rượu: Cần nắm vững khái niệm độ rượu và công thức tính độ rượu. Độ rượu là số ml rượu etylic nguyên chất có trong 100 ml dung dịch rượu.
Độ rượu = (V rượu nguyên chất / V dung dịch rượu) * 100
Công thức tính độ rượu: Độ rượu bằng thể tích rượu nguyên chất chia cho thể tích dung dịch rượu, tất cả nhân với 100.
II. Các Dạng Bài Tập Về Rượu Etylic Thường Gặp
Dưới đây là một số dạng bài tập điển hình về rượu etylic mà học sinh lớp 9 thường gặp:
-
Nhận biết rượu etylic: Sử dụng các phản ứng hóa học đặc trưng để phân biệt rượu etylic với các chất khác. Ví dụ, dùng kim loại natri (Na) để nhận biết rượu etylic.
-
Tính toán theo phương trình hóa học: Dạng bài tập này yêu cầu viết đúng phương trình phản ứng và tính toán lượng chất tham gia hoặc tạo thành.
-
Bài tập về độ rượu: Tính độ rượu của dung dịch hoặc tính thể tích rượu và nước cần dùng để pha chế dung dịch có độ rượu nhất định.
-
Bài tập tổng hợp: Kết hợp nhiều kiến thức khác nhau về rượu etylic và các chất khác để giải quyết vấn đề.
III. Bài Tập Mẫu và Lời Giải Chi Tiết
Bài 1: Để phân biệt rượu etylic và benzen, người ta dùng chất nào sau đây?
A. NaOH
B. HCl
C. Na
D. H2O
Lời giải:
Chọn đáp án C.
Rượu etylic tác dụng với Na tạo khí H2, còn benzen thì không phản ứng.
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
Bài 2: Cho 23 gam rượu etylic tác dụng hết với kim loại Na. Tính thể tích khí H2 thu được ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc).
Lời giải:
Số mol rượu etylic: nC2H5OH = 23/46 = 0.5 mol
Phương trình phản ứng:
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
Theo phương trình, số mol H2 = 1/2 số mol C2H5OH = 0.5/2 = 0.25 mol
Thể tích khí H2 (đktc): VH2 = 0.25 * 22.4 = 5.6 lít
Bài 3: Tính độ rượu của một dung dịch, biết rằng trong 200ml dung dịch có chứa 80ml rượu etylic nguyên chất.
Lời giải:
Độ rượu = (V rượu nguyên chất / V dung dịch rượu) 100 = (80/200) 100 = 40 độ.
Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 13,8 gam rượu etylic. Tính thể tích khí CO2 tạo thành ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc).
Lời giải:
Số mol rượu etylic: nC2H5OH = 13.8/46 = 0.3 mol
Phương trình phản ứng:
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Theo phương trình, số mol CO2 = 2 số mol C2H5OH = 2 0.3 = 0.6 mol
Thể tích khí CO2 (đktc): VCO2 = 0.6 * 22.4 = 13.44 lít
Bài 5: Cho 4,6 gam rượu etylic phản ứng với 6 gam axit axetic có xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng. Tính khối lượng etyl axetat thu được, biết hiệu suất phản ứng là 80%.
Lời giải:
Số mol rượu etylic: nC2H5OH = 4.6/46 = 0.1 mol
Số mol axit axetic: nCH3COOH = 6/60 = 0.1 mol
Phương trình phản ứng:
CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O
Vì số mol rượu etylic và axit axetic bằng nhau nên hiệu suất tính theo chất nào cũng được.
Số mol etyl axetat (lý thuyết): nCH3COOC2H5 = 0.1 mol
Số mol etyl axetat (thực tế): nCH3COOC2H5 = 0.1 * 80% = 0.08 mol
Khối lượng etyl axetat thu được: mCH3COOC2H5 = 0.08 * 88 = 7.04 gam
Hình ảnh minh họa phản ứng điều chế este etyl axetat từ axit axetic và rượu etylic.
IV. Bài Tập Tự Luyện
Câu 1: Cho kim loại Na dư tác dụng hoàn toàn với 9,2 gam rượu etylic. Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc.
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn V lít rượu etylic nguyên chất cần dùng vừa đủ 15,68 lít khí oxi (đktc). Tính giá trị của V.
Câu 3: Tính độ rượu của một dung dịch rượu etylic, biết rằng trong 500ml dung dịch có chứa 150ml rượu etylic nguyên chất.
Câu 4: Cho 6 gam axit axetic tác dụng với 9,2 gam rượu etylic (có H2SO4 đặc làm xúc tác, đun nóng). Tính khối lượng este tạo thành, biết hiệu suất phản ứng là 75%.
Câu 5: Lên men 45 gam glucozơ để điều chế rượu etylic. Tính thể tích rượu 40° thu được, biết hiệu suất quá trình lên men là 80% và khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8 g/ml.
Sơ đồ phản ứng lên men glucozo tạo thành rượu etylic và khí cacbonic.
V. Lời Khuyên Khi Giải Bài Tập Về Rượu Etylic
- Nắm vững lý thuyết: Hiểu rõ các tính chất hóa học của rượu etylic là nền tảng để giải bài tập.
- Viết phương trình hóa học: Viết đúng và cân bằng phương trình hóa học giúp xác định đúng tỉ lệ mol giữa các chất.
- Đổi đơn vị: Chú ý đổi đơn vị về cùng một hệ để tính toán chính xác.
- Kiểm tra kết quả: Sau khi giải xong, kiểm tra lại kết quả và đơn vị để đảm bảo tính chính xác.
Hy vọng với những kiến thức và bài tập trên, các em học sinh sẽ nắm vững kiến thức về rượu etylic và tự tin giải các bài tập liên quan trong chương trình Hóa học lớp 9. Chúc các em học tốt!