Nêu cách điều chế Axit Axetic trong công nghiệp?

Câu hỏi: Nêu cách điều chế Axit Axetic trong công nghiệp?

Trả lời:

- Trong công nghiệp, axit axetic được điều chế từ butan C₄H₁₀:

- Để sản xuất giấm ăn, thường dùng phương pháp lên men dung dịch rượu etylic loãng.

Câu hỏi tham khảo: Trong công nghiệp, phương pháp điều chế axit axetic hiện đại nhất là

A. lên men giấm

B. oxi hóa anđehit axetic

C. đi từ metanol

D. oxi hóa butan

Đáp án: C. đi từ metanol

Giải thích chi tiết 

Trong công nghiệp, axit axetic có thể được điều chế theo phương án A, B và C. Tuy nhiên phương pháp đi từ metanol cho giá thành thấp nhất do CH₄ có sẵn trong khí thiên nhiên và khí dầu mỏ: 

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm kiến thức về Axit Axetic nhé

I. Tính chất vật lí 

Axit axetic là chất lỏng, không màu, vị chua, tan vô hạn trong nước.

Dung dịch axit axetic nồng độ từ 2 – 5 % dùng làm giấm ăn.

II. Cấu tạo phân tử

Axit axetic có công thức cấu tạo: 

, viết gọn CH₃COOH.

Trong phân tử axit axetic có nhóm –COOH làm cho phân tử có tính axit.

III. Tính chất hóa học nổi bật của axit axetic CH₃COOH

- Axit axetic là chất lỏng không màu, có vị chua và tan vô hạn trong nước.

- Dung dịch axit axetic nồng độ từ 2 - 5% sẽ được dùng làm giấm ăn.

- Với công thức CH₃COOH, gồm 1 nhóm -OH liên kết với nhóm C=O tạo thành nhóm -COOH và chính nhóm -COOH làm cho phân tử có tính axit. 

- Axit axetic là một axit yếu, yếu hơn các axit HCl, H₂SO₄, HNO₃, H2SO₃ nhưng mạnh hơn axit cacbonic H2CO₃. Axit axetic cũng có đầy đủ tính chất của một axit. 

Tính chất hóa học của axit axetic như: 

1. Tính axit yếu

-  Dung dịch axit axetic làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

-  Axit axetic tác dụng với oxit bazo, bazo tạo thành muối và nước 

 CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Ví dụ cho axit axetic tác dụng với natri axetat (CH₃COONa), ta có phương trình:

 CH₃COOH + CaO → (CH₃COO)Ca + H₂O

-  Axit axetic tác dụng với kim loại trước H giải phóng H₂

 2CH₃COOH + 2Na → 2CH₃COONa +H₂

-  Axit axetic tác dụng với axit yếu hơn 

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂ +H₂O

2. Axit axetic tác dụng với rượu tạo ra este và nước (xúc tác là H₂SO₄ đặc nóng)

CH₃COOH + HO-C₂H₅ → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

3. Phản ứng cháy

Axit axetic cháy trong oxy tạo sản phẩm gồm CO₂ và H₂O: 

CH₂COOH + 2O_{2 (nhiệt độ)} → 2CO₂  + 2H₂O

IV. Các phương pháp điều chế axit axetic 

- Trong công nghiệp, đi từ Butan C₄H10

              2CH₁₀ + 3O_{2 (xúc tác, t^o)} → 4CH₃COOH + 2H₂O

- Để sản xuất giấm ăn, người ta thường dùng phương pháp lên men dung dịch rượu etylic loãng

              CH₃CH₂OH + O₂  → CH₃COOH + 2H₂O

Chú ý: Những hợp chất hữu cơ phân tử có chứa nhóm -COOH, có công thức thức C_nH_2n +1 COOH được gọi là axit cacboxylic no đơn chức và cũng có tính chất tương tự axit axetic.

V. Bài tập trắc nghiệm củng cố kiến thức có đáp án

Câu 1: Giấm ăn là dung dịch axit axetic có nồng độ

 A. trên 10 %.

 B. dưới 2 %.

 C. từ 2% - 5%.

 D. từ 5% - 10%.

Đáp án: C

Câu 2: Phản ứng giữa axit axetic với dung dịch bazơ thuộc loại

 A. phản ứng oxi hóa - khử.

 B. phản ứng hóa hợp.

 C. phản ứng phân hủy.

 D. phản ứng trung hòa.

Đáp án: D

Câu 3: Dãy chất tác dụng với axit axetic là

 A. ZnO; Cu(OH)₂; Cu; CuSO₄ ; C₂H₅OH.

 B. CuO; Ba(OH)₂; Zn ; Na₂CO₃ ; C₂H₅OH.

 C. Ag; Cu(OH)₂; ZnO ; H₂SO₄; C₂H₅OH.

 D. H₂SO₄; Cu(OH)₂; C₂H₅OH; C₆H₆; CaCO₃.

Đáp án: B

Câu 4: Trong công nghiệp một lượng lớn axit axetic được điều chế bằng cách

 A. nhiệt phân metan sau đó làm lạnh nhanh.

 B. lên men dung dịch rượu etylic.

 C. oxi hóa etan có xúc tác và nhiệt độ thích hợp.

 D. oxi hóa butan có xúc tác và nhiệt độ thích hợp.

Đáp án: D

Câu 5: Để phân biệt dung dịch axit axetic và rượu etylic ta dùng kim loại nào sau đây?

 A. Na.

 B. Zn.

 C. K.

 D. Cu.

Đáp án: B

Sử dụng kim loại Zn:

+ Mẩu kẽm phản ứng, có khí thoát ra → CH₃COOH

PTHH:

  Zn + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂

+ Không có hiện tượng gì xuất hiện → C₂H₅OH.

Câu 6: Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam Mg vào dung dịch CH₃COOH. Thể tích khí H₂ thoát ra (ở đktc) là

 A. 0,56 lít.

 B. 1,12 lít.

 C. 2,24 lít.

 D. 3,36 lít.

Đáp án: C

Ta có: n_Mg = 2,4 : 24 = 0,1 mol

 

 

 

→ V_khí = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

Câu 7: Trung hòa 400 ml dung dịch axit axetic 0,5M bằng dung dịch KOH 0,5M. Thể tích dung dịch KOH cần dùng là

 A. 100 ml.

 B. 200 ml.

 C. 300 ml.

 D. 400 ml.

Đáp án: D

Ta có: n_axit = 0,4.0,5 = 0,2 mol

Câu 8: Hòa tan 10 gam CaCO₃ vào dung dịch CH₃COOH dư. Thể tích CO₂ thoát ra ( đktc) là

 A. 2,24 lít.

 B. 3,36 lít.

 C. 4,48 lít.

 D. 5,60 lít.

Đáp án: A

Câu 9: Hòa tan hoàn toàn 12 gam CuO vào dung dịch CH₃COOH 10% . Khối lượng dung dịch CH₃COOH cần dùng là

 A. 360 gam.

 B. 180 gam.

 C. 340 gam.

 D. 120 gam.

Đáp án: B

Khối lượng axit axetic có trong dung dịch là: maxit = 0,3.60 = 18 gam.

Khối lượng dung dịch axit axetic là:

Câu 10: Cho 0,2 mol axit axetic tác dụng với lượng dư rượu etylic đun nóng và có mặt H₂SO₄ đặc làm xúc tác (giả sử hiệu suất 100%) khối lượng etyl axetat là

 A. 8,8 gam

 B. 88 gam

 C. 17,6 gam

 D. 176 gam

Đáp án: C

Khối lượng etyl axetat là: m = 0,2.88 = 17,6 gam.