Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Hóa học lớp 12 Bài 6: Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ lớp 12.
Bài giảng Hoá học 12 Bài 6: Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ
Giải bài tập Hóa học 12 Bài 6: Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ
Câu hỏi và bài tập (trang 33,34 SGK Hóa Học 12)
Bài 1 trang 33 SGK Hóa Học 12: Phát biểu nào dưới đây là đúng?
A. Fructozơ có phản ứng tráng bạc, chứng tỏ phân tử fructozơ có nhóm chức CHO.
B. Thủy phân xenlulozơ thu được glucozơ.
C. Thủy phân tinh bột thu được fructozơ và glucozơ.
D. Cả xenlulozơ và tinh bột đều có phản ứng tráng bạc.
Lời giải:
A. S. Fructozo có nhóm chức C=O
B. Đ
C. S. Thủy phân tinh bột thu được glucozo
D. S. Xenlulozo và tinh bột đều không có phản ứng tráng bạc
Đáp án B
Bài 2 trang 33 SGK Hóa Học 12: Trong những nhận xét sau đây, nhận xét nào đúng (Đ), nhận xét nào sai (S) ?
a) Saccarozơ được coi là một đoạn mạch của tinh bột.
b) Tinh bột và xenlulozơ đều là polisaccarit, chỉ khác nhau về cấu tạo của gốc glucozơ.
c) Khi thủy phân đến cùng saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ đều cho một loại monosaccarit.
d) Khi thủy phân đến cùng, tinh bột và xenlulozơ đều cho glucozơ.
Lời giải:
a) S. Saccarozo được cấu tạo từ gốc glucozo liên kết với fructozo còn tinh bột cấu tạo từ các gốc glucozo
b) Đ
C) S. Thủy phân saccarozo thu được glucozo và fructozo, còn thủy phân tinh bột và xenlulozo thu được glucozo
D) Đ
Bài 3 trang 33 SGK Hóa Học 12: a) So sánh tính chất vật lý của glucozơ, saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ.
b) Tìm mối liên quan cấu tạo glucozơ, saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ.
Lời giải:
b)
Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.
Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắt xíchC6H10O5 liên kết với nhau, các mắt xích liên kết với nhau tạo thành hai dạng: dạng lò xo không phân nhánh gọi là amilozơ, dạng lò xo phân nhánh gọi là amilopectin. Amilozơ được tạo thành từ các gốc α-glucozơ liên kết với nhau thành mạch dài, xoắn lại với nhau và có phân tử khối lớn. Còn amilopectin có cấu tạo mạng không gian gồm cấc mắt xích α-glucozơ tạo nên.
Xenlulozơ là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc β-glucozơ liên kết với nhau tạo thành mạch kéo dài, có phân tử khối rất lớn.
Bài 4 trang 34 SGK Hóa Học 12: Hãy nêu những tính chất hóa học giống nhau của saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ. Viết phương trình hóa học (nếu có).
Lời giải:
Tính chất hóa học giống nhau của saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ: đều có phản ứng thủy phân tạo ra monosaccarit.
a) Thủy phân saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ.
b) Thủy phân tinh bột (có xúc tác axit), sau đó cho sản phẩm tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3.
c) Đun nóng xenlulozơ với hỗn hợp HNO3/H2SO4 đặc.
Lời giải:
b) (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6.
C5H11O5CH=O + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → C5H11O5COONH4 + 2Ag ↓ + 2NH4NO3.
c) [(C6H7O2(OH)3]n + 3nHONO2(đặc) [(C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O.
Bài 6 trang 34 SGK Hóa Học 12: Để tráng bạc một số ruột phích, người ta phải thủy phân 100 gam saccarozơ, sau đó tiến hành phản ứng tráng bạc. Hãy viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra, tính khối lượng AgNO3 cần dùng và khối lượng Ag tạo ra. Giả thiết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Lời giải:
Cả glucozo và fructozo cùng tham gia phản ứng tráng gương
A. SACCAROZƠ, C12H22O11
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
- Là chất kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan trong nước
- Saccarozo có nhiều trong các loại thực vật và là thành phần chủ yếu của đường mía, đường củ cải, đường thốt nốt.
II. CẤU TRÚC PHÂN TỬ
CTPT: C12H22O11
Trong phân tử saccarozo, gốc a - glucozơ và gốc b - fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi giữa C1 của glucozơ và C2 của fructozơ (C1 - O - C2). Liên kết này thuộc loại liên kết glicozit.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Saccarozo có tính chất của ancol đa chức và đisaccarit
2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O
=> Saccarozo sở hữu tính chất của poliancol liền kề, hòa tan Cu(OH)2 tạo phức đồng màu xanh lam.
2. Phản ứng thủy phân
Saccarozo bị thủy phân trong môi trường axit → glucozơ + fructozơ
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
=> Sau khi bị thủy phân, saccarozo có những tính chất hóa học của glucozo và fructozo
IV. ỨNG DỤNG
- Sử dụng nhiều trong nền công nghiệp thực phẩm (bánh kẹo, nước giải khát, ….) và dược phẩm để pha chế thuốc.
B. TINH BỘT, (C6H10O5)n
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
- Là chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội, tan trong nước nóng chuyển thành dung dịch keo nhớt, gọi là hồ tinh bột
- Tinh bột có nhiều trong các loại gạo, khoai, sắn, ….
II. CẤU TRÚC PHÂN TỬ
- Tinh bột là hỗn hợp của 2 polisaccarit: amilozo và amilopectin gồm các gốc a - glucozơ liên kết với nhau
+ Trong phân tử amilozo, các gốc a - glucozơ nối với nhau bởi liên kết a -1,4 - glicozit tạo thành chuỗi dài không phân nhánh xoắn lại thành hình lò xo
+ Trong phân tử amilopectin, ngoài liên kết kết a -1,4 – glicozit thì còn có liên kết kết a 1,6 glicozit. Amilo pectin có mạch phân nhánh.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Phản ứng thủy phân:
Tinh bột bị thủy phân trong môi trường axit sinh ra glucozo
(C6H10O5)n + nH2O n C6H12O6
* Lưu ý: Nhờ xúc tác enzim, tinh bột có thể bị thủy phân thành: dextrin => mantozo => glucozo
2. Phản ứng màu với dung dịch iot
Dung dịch tinh bột hấp phụ I2 trong dung dịch iot tạo thành dung dịch màu xanh tím
=> Người ta thường dùng cách này để nhận biết dung dịch hồ tinh bột và ngược lại.
C. XENLULOZƠ, (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
- Là chất rắn, hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước khi đun nóng, không tan trong dung môi hữu cơ thông thường.
à thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật, có nhiều trong bông, đay, gai, tre nứa.
II. CẤU TRÚC PHÂN TỬ
Xenlulozo có cấu trúc phân tử rất lớn, là polyme hợp thành từ các mắt xích b - glucozơ nối với nhau bởi các liên kết b -1,4 - glicozit, phân tử xenlulozơ không phân nhánh, không xoắn.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Phản ứng thủy phân trong môi trường axit:
(C6H10O5)n + nH2O n C6H12O6
2. Phản ứng của ancol đa chức:
a) Tác dụng với HNO3/H2SO4 đ
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n+ 3nH2O
=> Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh được dùng làm thuốc súng không khói.
b) Xenlulozơ tác dụng với anhiđrit axetic sinh ra xenlulozơ triaxetat [C6H7O2(OCOCH3)3]n (tơ axetat)
c) Xenlulozơ tác dụng với CS2 và NaOH (dung dịch Visco) tạo thành tơ visco
* Lưu ý: Xenlulozơ không phản ứng với Cu(OH)2 nhưng tan được trong dung dịch [Cu(NH3)4](OH)2. (dung dịch Svayde)
IV. ỨNG DỤNG
- Các vật liệu chứa nhiều xenlulozơ như tre, gỗ, nứa,...thường được dùng làm vật liệu xây dựng, đồ dùng gia đình,...
- Xenlulozơ nguyên chất và gần nguyên chất được chế thành sợi, tơ, giấy viết, giấy làm bao bì, xenlulozơ trinitrat được dùng làm thuốc súng.
- Thủy phân xenlulozơ sẽ được glucozơ làm nguyên liệu để sản xuất etanol.
* Lưu ý: Xenlulozo và tinh bột không phải là đồng phân của nhau
Phương pháp giải một số dạng bài tập về disaccarit
Dạng 1: Lý thuyết về disaccarit.
Ví dụ 1: Giữa saccarozơ và glucozơ có đặc điểm giống nhau là :
A. Đều được lấy từ củ cải đường.
B. Đều có trong “huyết thanh ngọt”.
C. Đều bị oxi hoá bởi ion phức bạc amoniac [Ag(NH3)2]+.
D. Đều hoà tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường cho dung dịch màu xanh lam.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Saccarozo, glucozo đều có chức poli ancol (có từ 2 nhóm –OH đứng liền kề trong mạch chính C)
=> D đúng
A. Đều được lấy từ củ cải đường. (sai, glucozo có nồng độ không đáng kể trong củ cải đường)
B. Đều có trong “huyết thanh ngọt”. (sai, saccarozo không có trong huyết thanh ngọt)
C. Đều bị oxi hoá bởi ion phức bạc amoniac [Ag(NH3)2]+. (sai, saccarozo không có chức andehit –CHO nên không có phản ứng tráng bạc)
Đáp án D
Ví dụ 2: Saccarozơ và mantozơ đều là đisaccarit vì
A. Có phân tử khối bằng 2 lần glucozơ.
B. Phân tử có số nguyên tử cacbon gấp 2 lần glucozơ.
C. Thủy phân sinh ra 2 đơn vị monosaccarit.
D. Có tính chất hóa học tương tự monosaccarit.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Saccarozơ và mantozơ đều là đisaccarit vì thủy phân sinh ra 2 đơn vị monosaccarit.
Đáp án C
Dạng 2: Bài toán về thủy phân disaccarit
Ví dụ 1: Thủy phân hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp X gồm saccarozơ và mantozơ thu được hỗn hợp Y. Biết rằng hỗn hợp Y phản ứng vừa đủ 0,015 mol Br2. Tính khối lượng mỗi loại đường có trong hỗn hợp.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Gọi số mol của saccarozo, mantozo có trong hỗn hợp X lần lượt là x, y (mol)
Ta có phương trình phản ứng:
A. 13,5. B. 7,5.
C. 6,75. D. 10,8.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Khối lượng saccarozo có trong dung dịch là:
62,5 . 17,1 : 100 = 10,6875 gam
n Saccarozo = 10,6875 : 342 = 0,03125 (mol)
Ta có phương trình:
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 (1)
saccarozơ glucozơ fructozơ
=> n Glucozo = n Fructozo = 0,03125 (mol)
n Ag = 2 . n Glucozo + 2 . n Fructozo = 2 x (0,03125 + 0,03125) = 0,125 mol
=> m Ag = 0,125 x 108 = 13,5 gam
Đáp án A
Ví dụ 3: Cho 50 gam hỗn hợp X gồm glucozơ và saccarozơ vào nước thu dược dung dịch Y. Dung dịch Y này làm mất màu vừa đủ 160 gam dung dịch brom 20%. % khối lượng của saccarozơ trong hỗn hợp X là:
A. 40% B. 28%
C. 72% D. 25%
Hướng dẫn giải chi tiết:
m Br2 = 160 * 20 : 100 = 32 (gam)
n Br2 = 32 : 160 = 0,2 mol
Ta có phương trình:
CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 + H2O → CH2OH[CHOH]4COOH + 2HBr (1)
(1) => n Glucozo = nBr2 = 0,2 mol
=> m Glucozo = 0,2 * 180 = 36 gam
=> m Saccarozo = 50 – 36 = 14 gam
% m Saccarozo = 14 : 50 * 100% = 28%
Đáp án B
Dạng 1: Lý thuyết về polisaccarit
Ví dụ 1: Tính chất của tinh bột là : Polisaccarit (1), không tan trong nước (2), có vị ngọt (3), thuỷ phân tạo thành glucozơ (4), thuỷ phân tạo thành fructozơ (5), làm cho iot chuyển thành màu xanh (6), dùng làm nguyên liệu để điều chế đextrin (7). Những tính chất sai là :
A. (2), (5), (6), (7).
B. (2), (5), (7).
C. (3), (5).
D. (2), (3), (4), (6).
Hướng dẫn giải chi tiết:
(3) sai, tinh bột là chất không có vị
(5) sai, tinh bột thủy phân tạo thành glucozo
Đáp án C.
Ví dụ 2: Trong phân tử xenlulozơ các mắt xích liên kết với nhau bằng liên kết nào ?
A. α-1,4-glicozit.
B. α-1,4-glucozit.
C. β-1,4-glicozit.
D. β-1,4-glucozit.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Trong phân tử xenlulozo, các mắt xích liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glicozit.
Đáp án C
Ví dụ 3: Chọn những câu đúng trong các câu sau :
(1) Xenlulozơ không phản ứng với Cu(OH)2 nhưng tan được trong dung dịch [Cu(NH3)4](OH)2.
(2) Glucozơ được gọi là đường mía.
(3) Dẫn khí H2 vào dung dịch glucozơ, đun nóng, xúc tác Ni thu được poliancol.
(4) Glucozơ được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột nhờ xúc tác HCl hoặc enzim.
(5) Dung dịch saccarozơ không có phản ứng tráng Ag, không bị oxi hóa bởi nước brom, chứng tỏ phân tử saccarozơ không có nhóm –CHO.
(6) Mantozơ thuộc loại đisaccarit có tính oxi hóa và tính khử.
(7) Tinh bột là hỗn hợp của 2 polisaccarit là amilozơ và amilopectin.
A. 1, 2, 5, 6, 7.
B. 1, 3, 4, 5, 6, 7.
C. 1, 3, 5, 6, 7.
D. 1, 2, 3, 6, 7.
Hướng dẫn giải chi tiết:
(2) sai do glucoxo được gọi là đường nho
Đáp án B.
Ví dụ 4: Tinh bột và xenlulozơ khác nhau về
A. Sản phẩm của phản ứng thuỷ phân.
B. Khả năng phản ứng với Cu(OH)2.
C. Thành phần phân tử.
D. Cấu trúc mạch cacbon.
Hướng dẫn giải chi tiết:
- Tinh bột được liên kết từ các phân tử glucozo bởi liên kết α-1,4-glicozit và α-1,6-glicozit.
- Xenlulozo được liên kết từ các phân tử glucozo bởi liên kết β-1,4-glicozit.
=> Khác nhau về cấu trúc mạch cacbon.
Đáp án D.
Dạng 2: Bài toán thủy phân, lên men tinh bột, xenlulozo
Ví dụ 1: Khi thuỷ phân 1 kg bột gạo có 80% tinh bột, thì khối lượng glucozơ thu được là bao nhiêu? Giả thiết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn.
A. 0,80 kg.
B. 0,90 kg.
C. 0,99 kg.
D. 0,89 kg.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Khối lượng tinh bột có trong 1kg bột gạo là:
1000 . 80 : 100 = 800 (gam)
=> n C6H10O5 = 800 : 162 = 400/81 (mol)
Ta có phương trình phản ứng:
C6H10O5 + H2O C6H12O6 (1)
(1) => n C6H12O6 = n C6H10O5 = 400/81 (mol)
> m C6H12O6 = 400/81 * 180 = 888,89 gam = 0,89 kg
Đáp án D
Ví dụ 2: Đi từ 150 gam tinh bột sẽ điều chế được bao nhiêu ml ancol etylic 46o bằng phương pháp lên men ancol? Cho biết hiệu suất phản ứng đạt 81% và d = 0,8 g/ml.
A. 46,875 ml.
B. 93,75 ml.
C. 21,5625 ml.
D. 187,5 ml.
Hướng dẫn giải chi tiết:
n C6H10O5 = 150 : 162 = 25/27 (mol)
Ta có phương trình phản ứng:
C6H10O5 + H2O C6H10O6 (1)
C6H10O6 2 C2H5OH + 2 CO2 (2)
(1) n C6H10O6 = n C6H10O5 = 25/27 mol
(2) n C2H5OH = 2 n C6H10O6 = 50/27 mol
Mặt khác, hiệu suất của phản ứng là 81%
=> n C2H5OH thực tế thu được là:
50/27 * 81% = 1,5 mol
m C2H5OH tinh khiết là:
1,5 . 46 = 69 (gam)
V C2H5OH tinh khiết là:
69 : 0,8 = 86,25 (ml)
=> V C2H5OH 46o là : 86,25 : 46 . 100 = 187,5 ml
Đáp án D
Dạng 3: Bài toán về phản ứng của xenlulozo với HNO3 (H2SO4 đặc, t0) và (CH3CO)2O
* Một số lưu ý cần nhớ:
- Xenlulozo có khả năng phản ứng với HNO3, (CH3CO)2O theo tỉ lệ 1:1, 1:2, 1:3
(do xenlulozo có chứa 3 nhóm –OH)
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: : Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ phản ứng giữa axit nictric với xenlulozơ (hiệu suất phản ứng 60% tính theo xenlulozơ). Nếu dùng 2 tấn xenlulozơ thì khối lượng xenlulozơ trinitrat điều chế được là :
A. 2,97 tấn.
B. 3,67 tấn.
C. 2,20 tấn.
D. 1,10 tấn.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Ta có phương trình phản ứng:
C6H7O2(OH)3 + thấy:
1 mol C6H7O2(OH)3↔ 1 mol C6H7O2(ONO2)3
=> 162 gam C6H7O2(OH)3↔ 297 gam C6H7O2(ONO2)3
=> 2 tấn C6H7O2(OH)3↔ x tấn C6H7O2(ONO2)3
=> x = 2 . 297 : 162 = 11/3 tấn
Mặt khác, hiệu suất của phản ứng là 60%
=> Khối lượng của xenlutrinitrat thu được sau quá trình điều chế là:
11/3 * 60% = 2,2 tấn.
Đáp án C
Ví dụ 2: Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh, được điều chế từ xenlulozơ và axit nitric. Muốn điều chế 29,7 kg xenlulozơ trinitrat (hiệu suất 90%) thì thể tích axit nitric 96% (d = 1,52 g/ml) cần dùng là
A. 14,16 lít.
B. 15 lít.
C. 1,416 lít.
D. 24,39 lít.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Ta có phương trình phản ứng:
C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 → C6H7O2(ONO2)3 + 3H2O (1)
Từ phương trình hóa học ta nhận thấy:
3 mol HNO3 tạo ra được 1 mol C6H7O2(ONO2)3
=> 186 gam HNO3 tạo ra được 297 gam C6H7O2(ONO2)3
=> x gam HNO3 tạo ra 29,7 kg C6H7O2(ONO2)3
=> x = 18,6 kg
Mặt khác, hiệu suất của quá trình bằng 90%
=> Thực tế khối lượng HNO3 tinh khiết cần dùng là:
18,6 : 90 . 100% = 62/3 (kg)
=> Khối lượng dung dịch HNO3 96% đã dùng là:
62/3 : 96 . 100 = 21,53 (kg)
=> Thể tích dung dịch HNO3 96% đã dùng là:
21,53 : 1,52 = 14,16 lít
Đáp án A