Bài tập về Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ

Kiến thức cần nhớ

Saccarozơ (C₁₂H₂₂O₁₁)

 - Saccarozơ là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loài thực vật, có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt.

Một số loại thực vật chứa nhiều saccarozơ

- Tùy theo nguồn gốc thực vật, các thương phẩm từ saccarozơ có tên là đường mía, đường củ cải, …

1. Tính chất vật lí

- Saccarozơ là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, nóng chảy ở 185^oC.

- Saccarozơ tan tốt trong nước, độ tan  tăng nhanh theo nhiệt độ (ở 20^oC, 100ml nước hòa tan 211,5 gam saccarozơ; ở 90^oC, 100ml nước hòa tan 420 gam saccarozơ).

Đường saccarozơ

2. Cấu tạo phân tử

- Saccarozơ không có phản ứng tráng bạc và không làm mất màu nước brom, chứng tỏ phân tử không có nhóm CHO.

- Khi đun nóng dung dịch saccarozơ với H₂SO₄ loãng được dung dịch có phản ứng tráng bạc do trong dung dịch thu được sau khi đun có glucozơ và fructozơ.

⇒ Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.

3. Tính chất hóa học

Vì không có nhóm chức anđehit (-CH=O) nên saccarozơ không có tính khử như glucozơ nhưng có tính chất của ancol đa chức. Mặt khác, do được cấu tạo từ 2 gốc monosaccarit nên saccarozơ có phản ứng thủy phân.

a. Phản ứng với Cu(OH)₂

Dung dịch saccarozơ hòa tan kết tủa Cu(OH)₂ thành dung dịch phức đồng saccarat màu xanh lam:

 2 C₁₂H₂₂O₁₁  + Cu(OH)₂ → (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O

b. Phản ứng thủy phân

Saccarozơ bị thủy phân thành glucozơ và fructozơ khi:

+ Đun nóng với dung dịch axit vô cơ.

+ Có xúc tác enzim trong hệ tiêu hóa của người.

  C₁₂H₂₂O₁₁  +  H_2­O   $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$  C₆H₁₂O_{6 (glucozơ)}   +   C₆H₁₂O_{6 (fructozơ)} 

4. Sản xuất và ứng dụng  

a. Sản xuất

Saccarozơ được sản xuất từ cây mía, củ cải đường hoặc hoa thốt nốt. Ở nước ta, quy trình sản xuất saccarozơ từ cây mía gồm các công đoạn chính sau:

b. Ứng dụng 

 - Saccarozơ là thực phẩm quan trọng của con người.

- Trong công nghiệp thực phẩm saccarozơ là nguyên liệu để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát...

- Trong công nghiệp dược phẩm để pha chế thuốc.

- Ngoài ra, saccarozơ còn là nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ và frutozơ dùng trong kĩ thuật tráng gương, tráng ruột phích.

Tinh bột

1. Tính chất vật lý

- Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh.

- Trong nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo gọi là hồ tinh bột.

- Tinh bột có nhiều trong các loại ngũ cốc, củ (khoai, sắn …), quả (táo, chuối xanh)…

Lương thực, thực phẩm giàu tinh bột

2. Cấu trúc phân tử

Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắt xích α – glucozơ liên kết với nhau và có công thức là (C₆H₁₀O₅)_n. Các mắt xích α – glucozơ liên kết với nhau thành hai dạng: amilozơ và aminopectin.

- Phân tử amilozơ

+ Các gốc α – glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,4 – glicozit tạo thành mạch dài, không phân nhánh và xoắn lại.

+ Amilozơ có phân tử khối lớn, vào khoảng 200 000.

- Phân tử amilopectin

+ Có cấu trúc mạch phân nhánh, do các đoạn α – glucozơ tạo nên.

+ Mỗi đoạn gồm 20 đến 30 mắt xích liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,4 – glicozit.

+ Các đoạn mạch liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,6 – glicozit.

+ Amilopectin có phân tử khối rất lớn khoảng 1 000 000 – 2 000 000, chính vì vậy amilopectin không tan trong nước cũng như các dung môi thông thường.

- Tinh bột được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp:

6nCO₂ + 5nH₂O $\stackrel{as}{\to }$ (C₆H₁₀O₅)_n + 6nO₂ 

3. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thủy phân

- Đun nóng tinh bột trong dung dịch axit vô cơ loãng sẽ thu được glucozơ:

          (C₆H₁₀O₅)_n  + nH₂O $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

- Trong cơ thể người và động vật, tinh bột bị thủy phân thành glucozơ thành các enzim.

b. Phản ứng màu với iot

- Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn, có lỗ rỗng, tinh bột hấp phụ iot cho màu xanh tím.

Tác dụng của hồ tinh bột với iot

- Đun nóng thì thấy mất màu, để nguội thì màu xanh tím lại xuất hiện.

4. Ứng dụng

- Tinh bột là một trong những dinh dưỡng cơ bản của con người và một số động vật.

- Trong công nghiệp tinh bột được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán.

- Trong cơ thể người, tinh bột bị thủy phân thành glucozơ nhờ các enzim trong nước bọt và ruột non. Phần lớn glucozơ được hấp thụ trực tiếp qua thành ruột vào máu đi nuôi cơ thể; phần còn dư lại được chuyển về gan. Ở gan, glucozơ được tổng hợp lại nhờ enzim thành glicogen dự trữ cho cơ thể.

Xenlulozơ

1. Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên

- Xenlulozơ là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước và trong dung môi hữu cơ thông thường như benzen, ete … nhưng tan trong nước svayde (dung dịch thu được khi hòa tan Cu(OH)₂ trong NH₃).

- Xenlulozơ là thành phần chính tạo ra lớp màng tế bào thực vật, bộ khung của cây cối.

- Xenlulozơ có nhiều trong bông nõn (95 – 98%), đay, gai, tre, nứa (50 – 80 %), gỗ (40 – 50 %)…

Xenlulozơ có nhiều trong bông nõn

2. Cấu trúc phân tử

- Xenlulozơ là polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc β – glucozơ  liên kết với nhau thành mạch kéo dài, có phân tử khối rất lớn, vào khoảng 2 000 000. Nhiều mạch xenlulozơ ghép lại với nhau thành sợi xenlulozơ.

Sợi xenlulozơ

- Khác với tinh bột, xenlulozơ chỉ có cấu tạo mạch không phân nhánh mỗi gốc C₆H₁₀O₅ ó 3 nhóm OH, nên có thể viết (C₆H₁₀O₅)_n hay [C₆H₇O₂(OH)₃]_n.

3. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thủy phân

- Đun nóng xenlulozơ với dung dịch axit vô cơ đặc sẽ thu được glucozơ:

(C₆H₁₀O₅)_n  + nH₂O $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

-  Phản ứng  thủy phân xenlulozơ cũng xảy ra nhờ enzim xenlulaza (trong dạ dày trâu, bò…). Cơ thể con người không đồng hóa được xenlulozơ.

b. Phản ứng với axit nitric

- Đun nóng xenlulozơ trong hỗn hợp axit nitric đặc và axit sunfuric đặc thu được xenlulozơ trinitrat:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n +  3nHN_­O_{3 đặc}  $\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\to }$  [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n  + 3nH₂O    

- Xenlulozơ trinitrat rất dễ cháy và nổ mạnh không sinh ra khói nên được dùng làm thuốc súng không khói.    

4. Ứng dụng

- Những nguyên liệu chứa xenlulozơ (bông, đay, gỗ …) thường được dùng trực tiếp (kéo sợi dệt vải, trong xây dựng, làm đồ gỗ …) hoặc chế biến thành giấy.

- Xenlulozơ còn là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo như tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng không khói và chế tạo phim ảnh.

Các dạng bài tập về Saccarozơ. tinh bột và xenlulozơ

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

Dạng 2: Phản ứng oxi hóa – khử

Bài toán 1: Phản ứng tráng bạc

Bài toán 2: Phản ứng đốt cháy

Dạng 3: Phản ứng thủy phân

Bài toán 1: Thủy phân saccarozơ

Bài toán 2: Thủy phân xenlulozơ/tinh bột

Dạng 4: Tổng hợp ancol etylic từ tinh bột/xenlulozơ

Dạng 5: Tổng hợp xenlulozơ trinitrat

Bài tập tự luyện

1. Bài tập vận dụng

Câu 1: Thủy phân 324 gam tinh bột với hiệu suất của phản ứng là 75%, khối lượng glucozơ thu được là

A. 250 gam.

B. 360 gam.

C. 300 gam.

D. 270 gam.

Lời giải chi tiết

n_{tinh bột} = 

Nếu hiệu suất là 100%: n_glucozơ = n_{tinh bột} = 2 mol

→ m_glucozơ = 2.180 = 360 gam

Với hiệu suất 75% thì m_glucozơ = 

Chọn D.

Câu 2: Cho 32,4 gam xenlulozơ đem thủy phân trong môi trường axit thu được 27 gam glucozơ. Hiệu suất của quá trình thủy phân là

A. 50%.

B. 75%.

C. 80%.

D. 40%.

Lời giải chi tiết

→ n_{glucozơ theo lý thuyết} = 0,2 mol

→ m_{glucozơ theo lý thuyết} = 0,2.180 = 36 gam

Mà m_{glucozơ theo thực tế} = 27 gam

Chọn B.

Câu 3: Thủy phân hoàn toàn 0,01 mol saccarozơ trong môi trường axit, với hiệu suất là 60%, thu được dung dịch X. Trung hòa dung dịch X thu được dung dịch Y, đem toàn bộ dung dịch Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO₃/NH₃ thu được m gam Ag. Giá trị của m là

A. 6,480.

B. 2,592.

C. 0,648.

D. 1,296.

Lời giải chi tiết

Nếu H = 100%: n_Ag = 4n_saccarozơ = 0,04 mol

→ m_Ag = 0,04.108 = 4,32 gam

Với hiệu suất là 60%: 

Chọn B.

Câu 4: Thủy phân hoàn toàn 6,48g Saccarozơ rồi chia làm 2 phần bằng nhau:

Phần 1: Cho tác dụng với AgNO₃/NH₃ thu được a g kết tủa

Phần 2: Cho tác dụng với nước brom thấy b mol brom phản ứng.

Gía trị của a, b lần lượt là:

A. 4,32 và 0,02

B. 2,16 và 0,04

C. 2,16 và 0,02

D. 4,32 và 0,04

Lời giải :

n_Saccarozơ = 0,02 mol

Câu 5: Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ xenlulozơ và axit nitric đặc có xúc tác axit sunfuric đặc, nóng. Để có 29,7 kg xenlulozơ trinitrat, cần dùng m kg axit, hiệu suất 90%. Gía trị của m là:

A. 42kg 

B. 30kg

C.10kg

D. 21kg

Hướng dẫn giải :

→ Đáp án D

Câu 6: Từ 16,20 tấn xenlulozơ người ta sản xuất được 26,73 tấn xenlulozơ trinitrat. Hiệu suất của phản ứng là:

A. 75%   

B. 80%   

C. 85%   

D. 90%

Hướng dẫn giải :

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n → [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n

162n → 297n (tấn)

16,20 → 16,20. 297n/162n = 29,7

H% = 26,73/29,7 .100% = 90%

→ Đáp án D

Câu 7: Tinh bột có phân tử khối từ 200000 đến 1000000 đvc. Số mắt xích trong phân tử tinh bột ở vào khoảng:

A. Từ 2000 đến 6000

B. Từ 600 đến 2000

C. Từ 1000 đến 5500

D. Từ 1000 đến 6000

Hướng dẫn giải :

(C₆H₁₀O₅)_n

Khoảng của n: 200000/162 đến 1000000/162 ⇒ 1000 đến 6000

→ Đáp án D

Câu 8: Biết khối lượng phân tử trung bình của PVC và xenlululozơ lần lượt là 250000 và 1620000. Hệ số polimehoá của chúng lần lượt là:

A. 6200và 4000

B.4000 và 2000

C. 400và 10000

D. 4000 và 10000

Hướng dẫn giải :

(CH₂ –CHCl)_n ⇒ n = 250000 : 62,5 = 4000

(C₆H₁₀O₅)_n ⇒ n = 1620000 : 162 = 10000

→ Đáp án D

2. Bài tập tự luyện có hướng dẫn

(Xem thêm trong file bên dưới)

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

Tính chất hóa học của rượu Etylic (ancol etylic hoặc etanol) chi tiết nhất (2024)

70 Bài tập về Điều chế kim loại (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập hợp kim (có đáp án)

95 Bài tập về Polime (có đáp án năm 2024) hay nhất

70 Bài tập về Amin (có đáp án)