Phản ứng lên men tinh bột:
(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ (glucozơ)
C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂
Phản ứng hấp thụ CO₂ vào Ca(OH)₂:
CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (1)
2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂ (2)
Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O (3)
nCaCO₃ = 20g / 100g/mol = 0,2 mol
nCaCO₃ = 5g / 100g/mol = 0,05 mol
Vì sau khi đun nóng dung dịch Y lại thu được kết tủa, điều này chứng tỏ trong dung dịch Y có muối Ca(HCO₃)₂. Vậy tổng số mol CO₂ sinh ra là:
nCO₂ = nCaCO₃ (lần 1) + 2 * nCaCO₃ (lần 2) = 0,2 + 2 * 0,05 = 0,3 mol
Theo phương trình phản ứng lên men, 1 mol glucozơ tạo ra 2 mol CO₂. Vậy số mol glucozơ là:
nC₆H₁₂O₆ = nCO₂ / 2 = 0,3 mol / 2 = 0,15 mol
Theo phương trình thủy phân tinh bột, n mol tinh bột tạo ra n mol glucozơ. Vậy số mol tinh bột là:
n(C₆H₁₀O₅)ₙ = nC₆H₁₂O₆ = 0,15 mol
M(C₆H₁₀O₅)ₙ = 162n g/mol
m(C₆H₁₀O₅)ₙ (lý thuyết) = n(C₆H₁₀O₅)ₙ * M(C₆H₁₀O₅)ₙ = 0,15 mol * 162n g/mol = 24,3n gam
Vì hiệu suất phản ứng là 80%, nên khối lượng tinh bột ban đầu là:
m(C₆H₁₀O₅)ₙ (thực tế) = m(C₆H₁₀O₅)ₙ (lý thuyết) / Hiệu suất = 24,3n gam / 0,8 = 30,375n gam
Vì đề bài không cho biết giá trị cụ thể của n (số mắt xích glucozơ trong phân tử tinh bột), ta biểu diễn kết quả theo n. Tuy nhiên, trong các bài toán thường gặp, n được bỏ qua khi tính toán khối lượng, do đó:
m(C₆H₁₀O₅)ₙ ≈ 30,375 gam
Khối lượng tinh bột ban đầu xấp xỉ 30,375 gam.