Câu 20 trang 44, 45, 46 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: Khi chuẩn độ 25 g huyết tương máu của một lái xe cần dùng 20 mL dung dịch K2Cr2O7 0,01M...

Có nhiều vụ tai nạn giao thông xảy ra do người lái xe uống rượu. Theo luật định, hàm lượng ethanol trong máu người lái xe không vượt quá 0,02% theo khối lượng. Để xác định hàm lượng ethanol trong máu của người lái xe cần chuẩn độ ethanol bằng K₂Cr₂O₇ trong môi trường acid. Khi đó Cr⁺⁶ bị khử thành Cr⁺³, ethanol (C₂H₅OH) bị oxi hoá thành acetaldehyde (CH₃CHO).

a) Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng.

b) Khi chuẩn độ 25 g huyết tương máu của một lái xe cần dùng 20 mL dung dịch K₂Cr₂O₇ 0,01M. Người lái xe đó có vi phạm luật hay không? Tại sao? Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng với K₂Cr₂O₇.

Phương pháp giải :

- Viết phương trình oxi hóa - khử

- Tính số mol của các chất từ đó tính nồng độ % C₂H₅OH trong 25 g huyết tương máu

Lời giải chi tiết:

a) - Bước 1: \(\mathop {{C_2}}\limits^{ - 2} {H_5}OH{\rm{ }} + {\rm{ }}{K_2}\mathop {C{r_2}}\limits^{ + 6} {O_7} + {\rm{ }}{H_2}S{O_4} \to \mathop {{C_2}}\limits^{ - 1} {H_4}O{\rm{ }} + {\rm{ }}\mathop {C{r_2}}\limits^{ + 3} {\left( {S{O_4}} \right)_3} + {\rm{ }}{K_2}S{O_4} + {\rm{ }}{H_2}O\)

=> C₂H₅OH là chất khử, K₂Cr₂O₇ là chất oxi hóa

- Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: \(2\mathop C\limits^{ - 2} \to 2\mathop C\limits^{ - 1} + 2.1e\)

+ Quá trình khử: \(2\mathop {Cr}\limits^{ + 6} + 2.3e \to 2\mathop {Cr}\limits^{ + 3} \)

- Bước 3:

- Bước 4: \(3{C_2}{H_5}OH{\rm{ }} + {\rm{ }}{K_2}C{r_2}{O_7} + {\rm{ }}4{H_2}S{O_4} \to 3{C_2}{H_4}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{r_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} + {\rm{ }}{K_2}S{O_4} + {\rm{ }}7{H_2}O\)

b) - \({n_{{K_2}C{r_2}{O_7}}}\) = 0,01.0,02 = 0,0002 mol

- Ta có phương trình:

3C₂H₅OH + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ -> 3C₂H₄O + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

0,0006

=> C% (C₂H₅OH) = \(\frac{{0,0006×46}}{{25}}.100\% \) = 0,11% > 0,02%

=> Người lái xe đã vi phạm luật