Thuốc Paracetamol là một loại thuốc được sử dụng rất nhiều trong y học. Thuốc Paracetamol được tổng hợp từ p-nitrophenol theo phương trình hóa học sau (với hiệu suất của cả quá trình đạt 85%):

Để sản xuất 30 triệu viên thuốc Paracetamol thì khối lượng p-nitrophenol cần dùng là bao nhiêu tấn? Biết rằng mỗi viên thuốc chứa 500 mg Paracetamol. (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần mười)

Đáp án:

Đáp án: 17

Thể tích dung dịch ethyl alcohol $29{}^{\circ }$: $V{}_{\text{d}\text{d}}=25\text{l}\text{í}\text{t}=25 000\text{m}\text{L}$

Thể tích $\text{C}{}_2\text{H}{}_5\text{O}\text{H}$ nguyên chất: $V{}_{\text{n}\text{g}\text{u}\text{y}\text{ê}\text{n}\text{c}\text{h}\text{a}\text{t}}=\frac{25 000\times 29}{100}=7 250\text{m}\text{L}$

Khối lượng $\text{C}{}_2\text{H}{}_5\text{O}\text{H}$ thu được:

$m{}_{\text{C}{}_2\text{H}{}_5\text{O}\text{H}}=V{}_{\text{n}\text{g}\text{u}\text{y}\text{ê}\text{n}\text{c}\text{h}\text{a}\text{t}}\times d=7 250\times 0,8=5 800\text{g}=5,8\text{k}\text{g}$

Sơ đồ phản ứng tỉ lệ khối lượng:

$\begin{array}{ccccc}{\left({\text{C}}_6{\text{H}}_{10}{\text{O}}_5\right)}_n& \stackrel{\text{enzyme}}{\to }& {\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6& \stackrel{\text{enzyme}}{\to }& 2n{\text{\hspace{0.17em}C}}_2{\text{H}}_5\text{OH}\\ 162n\text{ (g)}& & & & 2\times 46n=92n\text{ (g)}\end{array}$

$m{}_{\text{t}\text{i}\text{n}\text{h}\text{b}\text{o}\text{t}\text{(}\text{l}\text{ý}\text{t}\text{h}\text{u}\text{y}\text{e}\text{t}\text{)}}=\frac{5,8\times 162}{92}=\frac{469,8}{46}\text{k}\text{g}$

Vì hiệu suất của cả quá trình là $H=80\mathrm{\%}$ ($0,8$) nên khối lượng tinh bột thực tế cần dùng là:

$m{}_{\text{t}\text{i}\text{n}\text{h}\text{b}\text{o}\text{t}\text{(}\text{t}\text{h}\text{u}\text{c}\text{t}\text{e}\text{)}}=\frac{m{}_{\text{t}\text{i}\text{n}\text{h}\text{b}\text{o}\text{t}\text{(}\text{l}\text{ý}\text{t}\text{h}\text{u}\text{y}\text{e}\text{t}\text{)}}}{H}=\frac{\frac{469,8}{46}}{0,8}=\frac{469,8}{36,8}\text{k}\text{g}$

Gạo chỉ chứa $75\mathrm{\%}$ ($0,75$) tinh bột, nên khối lượng gạo $m$ là:

$m=\frac{m{}_{\text{t}\text{i}\text{n}\text{h}\text{b}\text{o}\text{t}\text{(}\text{t}\text{h}\text{u}\text{c}\text{t}\text{e}\text{)}}}{0,75}=\frac{\frac{469,8}{36,8}}{0,75}\approx 17,0217\text{k}\text{g}$

Làm tròn đến hàng đơn vị theo yêu cầu đề bài: $m\approx 17$

Đáp án:

Đáp án: 424

Khối lượng sodium stearate ($\left(\text{C}{}_{17}\text{H}{}_{35}\text{C}\text{O}\text{O}\right)\text{N}\text{a}$) trong 1 bánh xà phòng là $70\text{g}$.

Tổng khối lượng sodium stearate cần sản xuất:

$m{}_{\text{s}\text{t}\text{e}\text{a}\text{r}\text{a}\text{t}\text{e}}=5 000\times 70=350 000\text{g}=350\text{k}\text{g}$

Phản ứng xà phòng hóa tristearin:

$\left(\text{C}{}_{17}\text{H}{}_{35}\text{C}\text{O}\text{O}\right){}_3\text{C}{}_3\text{H}{}_5+3\text{N}\text{a}\text{O}\text{H}\stackrel{t{}^{\circ }}{\to }3\text{C}{}_{17}\text{H}{}_{35}\text{C}\text{O}\text{O}\text{N}\text{a}+\text{C}{}_3\text{H}{}_5\left(\text{O}\text{H}\right){}_3$

Theo phương trình hóa học, $1\text{m}\text{o}\text{l}$ tristearin ($890\text{g}$) tạo ra $3\text{m}\text{o}\text{l}$ sodium stearate ($3\times 306=918\text{g}$).

Tỉ lệ khối lượng:

$m{}_{\text{t}\text{r}\text{i}\text{s}\text{t}\text{e}\text{a}\text{r}\text{i}\text{n}}=\frac{350\times 890}{3\times 306}=\frac{311 500}{918}\text{k}\text{g}$

Vì chất béo chỉ chứa $80\mathrm{\%}$ ($0,8$) tristearin về khối lượng và hiệu suất phản ứng đạt $100\mathrm{\%}$, ta có:

$x=\frac{m{}_{\text{t}\text{r}\text{i}\text{s}\text{t}\text{e}\text{a}\text{r}\text{i}\text{n}}}{0,8}=\frac{311 500}{918\times 0,8}=\frac{311 500}{734,4}\approx 424,1557\text{k}\text{g}$

Làm tròn đến hàng đơn vị theo yêu cầu đề bài: $x\approx 424$