Tinh bột là loại lương thực có vai trò chính cung cấp năng lượng cho con người và động vật, đồng thời là nguyên liệu thiết yếu trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và sản xuất các sản phẩm như hồ dán, cồn công nghiệp… Cho cấu tạo đoạn mạch tinh bột như hình bên:

Tiến hành lên men rượu từ 20 kg gạo (chứa 75% tinh bột, còn lại là chất không tạo ra C₂H₅OH, hiệu suất cả quá trình là 60%), thu được V (L) dung dịch ethyl alcohol 35° (cho biết khối lượng riêng của C₂H₅OH = 0,8 g/mL).

Ethanol được phối trộn vào xăng truyền thống theo tỉ lệ nhất định để tạo thành xăng sinh học nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Xăng E₁₀ gồm 10% ethanol và 90% xăng truyền thống về thể tích. Cho biết: Khối lượng riêng của ethanol và xăng truyền thống lần lượt là 0,789 g/mL và 0,703 g/mL, coi xăng truyền thống chỉ chứa C₈H₁₈(l), sản phẩm đốt cháy các nhiên liệu trên thu được CO₂(g) và H₂O(g), nhiệt tạo thành chuẩn của các chất được cho trong bảng:

Ở điều kiện chuẩn, lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 lít xăng E₁₀ bằng k lần lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 lít xăng truyền thống. Giá trị của k bằng bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).

Biodiesel là hỗn hợp methyl ester của acid béo (RCOOCH₃), được tạo thành khi chất béo phản ứng với methanol dư trong môi trường kiềm. Từ 200 kg dầu ăn đã qua sử dụng (chứa 80% chất béo về khối lượng, còn lại là tạp chất không tạo biodiesel) sản xuất được tối đa m (kg) biodiesel. Biết: phân tử khối trung bình của chất béo là 880 amu, hiệu suất quá trình sản xuất đạt 90%. Giá trị của m là bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

Một nhóm học sinh nghiên cứu phương pháp sản xuất xà phòng từ dầu thải (dầu ăn đã qua chiên rán) bằng cách đun dầu thải với dung dịch NaOH đặc, nhóm học sinh đưa ra giả thuyết “Khi đun sôi dầu thải với dung dịch NaOH đặc một thời gian, rồi thêm dung dịch NaCl bão hòa nóng vào thì muối sodium của acid béo (xà phòng) được tách ra dưới dạng kết tủa lắng xuống đáy”. Để kiểm chứng giả thuyết này nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm theo các bước sau :

• Bước 1: Cho vào bát sứ khoảng 2 mL dầu thải và 6 mL dung dịch NaOH 40%.

• Bước 2: Đun sôi nhẹ hỗn hợp, liên tục khuấy đều bằng đũa thủy tinh khoảng 30 phút và thỉnh thoảng thêm nước cất để giữ cho thể tích hỗn hợp không đổi.

• Bước 3: Rót thêm vào hỗn hợp 7 - 10 mL dung dịch NaCl bão hòa nóng khuấy nhẹ rồi để yên hỗn hợp thì thấy phần dung dịch ở dưới và phần chất rắn nổi lên phía trên.

Trong công nghiệp, ammonia được sản xuất theo quy trình Haber từ nitrogen và hydrogen theo phương trình hóa học: N₂(g) + 3H₂(g) ⇋ 2NH₃(g) Δ_rH = - 92 kJ

Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ, áp suất thích hợp và có mặt chất xúc tác. Trong quy trình này, người ta nén hỗn hợp khí gồm N₂ và H₂ theo đúng tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3 vào thiết bị phản ứng. Sau phản ứng, hỗn hợp khí được làm lạnh để tách NH₃ lỏng ra khỏi khí chưa phản ứng. Phần khí còn lại được tuần hoàn trở lại thiết bị phản ứng. Giả sử ban đầu đưa vào 100 mol N₂ và 300 mol H₂. Sau một quy trình, thu được 120 mol NH₃.

Trong công nghiệp, NaHCO₃ (baking soda) và Na₂CO₃ (soda) được sản xuất bằng phương pháp Solvay theo sơ đồ sau :

Cho các phát biểu :

(1) Nguyên liệu của quá trình sản xuất phương pháp Solvay là đá vôi, muối ăn, ammonia và nước.

(2) Ở giai đoạn làm lạnh, NaHCO₃ được tách ra bằng phương pháp kết tinh.

(3) NH₃ và CO₂ được sử dụng quay vòng để tái sử dụng trong quy trình sản xuất.

(4) Na₂CO₃ được ứng dụng trong sản xuất xà phòng, làm mềm nước cứng, bột nở trong chế biến thực phẩm.

(5) Phản ứng chuyển hóa NaHCO₃ thành Na₂CO₃ thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử.

Liệt kê các phát biểu đúng theo số thứ tự tăng dần.

Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm điện phân điều chế chlorine và so sánh tính oxy hóa của chlorine với iodine như sau: Cho vào bình điện phân (có màng ngăn xốp) 300 mL dung dịch hỗn hợp NaCl 2M, KI 2M và vài giọt dung dịch hồ tinh bột, nối bình điện phân với nguồn điện một chiều (như hình vẽ bên).

Nhóm học sinh trên tiến hành điện phân trong thời gian 30 phút với cường độ không đổi là 5 A thấy phần dung dịch bên phía anode chuyển sang màu xanh. Biết số mol electron đi qua dây dẫn được tính bằng công thức: n = I.t/96500, trong đó: I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (giây).

Sau khi tra cứu được các giá trị thế điện cực chuẩn E°Cl₂/2Cl^- = 1,36V; E°I₂/2I^- = 0,54V, nhóm học sinh đưa ra nhận định “Trong quá trình điện phân trên, ở anode chỉ có ion Cl^- bị oxi hóa thành Cl₂, Cl₂ phản ứng với dung dịch KI tạo ra I₂ làm xanh hồ tinh bột”.