Với lời giải SBT Hóa học 11 trang 31 chi tiết trong Bài 9: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ Cánh diều giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hóa học 11 Bài 9: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Bài 9.11 trang 31 SBT Hóa học 11: Một học sinh tiến hành kết tinh lại để tinh chế một chất hữu cơ rắn có nhiễm chất bẩn và vẽ lại quá trình tiến hành như ở Hình 9.4.

a) Mô tả quá trình kết tinh lại mà học sinh trên đã thực hiện.

b) Giải thích vì sao sau khi kết tinh lại thì chất rắn ban đầu lại sạch hơn.

Lời giải:

a) Thêm dần nước nóng vào cốc chứa chất rắn chưa tinh khiết đến khi chất rắn tan hoàn toàn. Để nguội dung dịch để tạo thành tinh thể. Lọc lấy tinh thể chất rắn bằng phễu lọc có lót giấy lọc.

b) Sau khi kết tinh lại, một số chất bẩn tan vào dung dịch. Do nồng độ chất bẩn chưa đạt đến nồng độ quá bão hoà nên chất bẩn không kết tinh lại và bị lọc bỏ khỏi chất rắn kết tinh. Vì thế, chất rắn ban đầu trở nên sạch hơn.

Bài 9.12 trang 31 SBT Hóa học 11: Benzene thương mại (t_s = 80,1°C) thu được từ quá trình chưng cất nhựa than đá chứa 3 − 5% thiophene (t_s = 84,2°C). Thiophene được loại khỏi benzene bằng cách chiết với dung dịch sulfuric acid đậm đặc. Quá trình tinh chế này dựa trên cơ sở là phản ứng giữa sulfuric acid với thiophene xảy ra dễ dàng hơn nhiều so với benzene. Khi lắc benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc, chỉ thiophene phản ứng với sulfuric acid để tạo thành thiophene-2-sulfonic acid tan trong sulfuric acid. Chiết lấy lớp benzene, rửa nhiều lần bằng nước rồi làm khô bằng CuSO₄ khan và đem chưng cất thu lấy benzene tinh khiết.

a) Benzene thương mại lẫn tạp chất gì? Vì sao không tiến hành chưng cất ngay benzene thương mại để thu lấy benzene tinh khiết?

b) Vì sao sau khi xử lí benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc thì loại bỏ được tạp chất?

c) Vì sao sau khi xử lí benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc lại phải rửa benzene nhiều lần với nước?

d) Nước lẫn trong benzene được loại bỏ bằng cách nào? Dự đoán hiện tượng xảy ra và cho biết làm sao để biết nước đã không còn trong benzene sau khi được xử lí.

Lời giải:

a) Tạp chất có lẫn trong benzene thương mại là thiophene. Không chưng cất ngay benzene thương mại vì thiophene có nhiệt độ sôi không chênh lệch quá nhiều với benzene nên khi đun nóng cả 2 chất sẽ cùng bị bay hơi (t_s = 84,2°C) và (t_s = 80,1°C).

b) Do thiophene trong benzene thương mại phản ứng với dung dịch sulfuric acid đậm đặc, tạo thành thiophene-2-sulfonic acid tan trong sulfuric acid còn benzene không tan trong dung dịch sulfuric acid đậm đặc nên loại bỏ được thiophene bằng phương pháp chiết.

c) Sau khi xử lí benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc phải rửa benzene nhiều lần với nước để loại bỏ lượng nhỏ sulfuric acid còn lẫn trong benzene.

d) Nước lẫn trong benzene được loại bỏ bằng cách cho qua CuSO₄ khan để trong hút nước. CuSO₄ khan có màu trắng, khi hút nước tạo CuSO₄.5H₂O có màu xanh. Khi CuSO₄ khan không còn chuyển sang màu xanh thì không còn nước trong benzene.

Bài 9.13 trang 31 SBT Hóa học 11: Một mẫu hoa hoè được xác định có hàm lượng rutin là 26%. Người ta đun sôi hoa hoè với nước (100 °C) để chiết lấy rutin. Biết độ tan của rutin là 5,2 gam trong 1 lít nước ở 100 °C và là 0,125 gam trong 1 lít nước ở 25 °C.

a) Cần dùng thể tích nước tối thiểu là bao nhiêu để chiết được lượng rutin có trong 100 gam hoa hoè?

b) Giả thiết rằng toàn bộ lượng rutin trong hoa hoè đã tan vào nước khi chiết. Làm nguội dung dịch chiết 100 gam hoa hoè ở trên từ 100°C xuống 25°C thì thu được bao nhiêu gam rutin kết tinh?

c) Vì sao khi sử dụng lượng nước lớn hơn thì khối lượng rutin thu được khi kết tinh lại giảm đi?

Lời giải:

a) Khối lượng rutin trong 100g hoa hòe là: 100.26% = 26 g

Thể tích nước cần dùng để hoà tan hết lượng rutin ở 100 °C là:  26 : 5,22 = 5 (lít)

b) 5 lít nước ở 25 °C chứa 5.0,125 = 0,625 (g) rutin.

Lượng rutin thu được khi để kết tinh là: 26 – 0,625 = 25,375 (g).

c) Do khi lượng nước tăng lên, lượng rutin được hòa tan ở 25^oC sẽ tăn theo, lượng rutin kết tinh sẽ giảm đi.