Bài 18.15 trang 91, 92, 93, 94 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: Khi chuẩn độ 5 mL mẫu huyết tương máu của một người lái xe cần dùng 2 mL dung dịch K2Cr2O7 0,01 M...

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/NĐ-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 K₂Cr₂O₇ môi trường acid. Khi đó \(\mathop {{\rm{Cr}}}\limits^{ + 6} \)bị khử thành (đối từ màu vàng cam sang xanh), C₂H₅OH bị oxi hoá thành CH₃CHO.

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 K₂Cr₂O₇ 0,01 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 K₂Cr₂O₇.

Phương pháp giải :

a) Chất phản ứng: K₂Cr₂O₇, C₂H₅OH, H₂SO₄.

Sản phẩm: CH₃CHO, Cr₂(SO₄)₃, K₂SO₄, H₂O.

b) Tính số mol K₂Cr₂O₇, từ đó tính số mol của C₂H₅OH và khối lượng C₂H₅OH.

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình hóa học:

\({\rm{3C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{OH}} + {{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}{}_{\rm{7}} + {\rm{ }}4{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to 3{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO}} + {\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{(S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{)}}_{\rm{3}}} + {{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + 7{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)

b) Ta có: \({{\rm{n}}_{{{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{7}}}}} = 0,01 \times 2 \times {10^{ - 3}} = 2 \times {10^{ - 5}}{\rm{ (mol)}}\)

Theo phương trình hóa học: \({{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = 3{{\rm{n}}_{{{\rm{K}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{7}}}}} = 2 \times {10^{ - 5}}{\rm{ (mol)}}\)

\( \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = 46 \times 6 \times {10^{ - 5}}{\rm{ = 2,76}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}{\rm{ (g)}}\)

Trong 100 mL máu của người này có: \({{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = {\rm{2,76}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 3}} \times \frac{{100}}{5} = 0,0552{\rm{ (g) = 55,2 (mg)}}\)

Vậy người này vi phạm luật khi tham gia điều khiển phương tiện giao thông vì có nồng độ cồn trong máu.