Hóa học 12 Bài 6: Saccarozo, tinh bột và xenlulozo

a. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của Saccarozơ

Saccarozơ là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong nước.

Là thành phần chính của đường mía (từ cây mía), của củ cải đường, đường thốt nốt.

b. Cấu tạo phân tử của Saccarozơ

CTPT : C₁₂H₂₂O₁₁

Là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc  - glucozơ và một gốc  - fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử Oxi.

c. Tính chất hóa học của saccarozơ

Vì không có nhóm chức anđehit (-CH=O) nên saccarozơ không có tính khử như glucozơ tức là không có phản ứng tráng bạc.

- Phản ứng với Cu(OH)₂

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

- Phản ứng thủy phân

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C6H12O6 (Glucozo)+ C₆H₁₂O₆ (Fructozo)

d. Sản xuất và ứng dụng

Saccarozơ được sản xuất từ cây mía, củ cải đường hoặc hoa thốt nốt.

Saccarozơ là nguyên liệu để sản xuất bánh kẹo,đồ hộp; pha chế thuốc; là chất để thủy phân lấy glucozơ tráng ruột phích,...

a. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của tinh bột

Chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội. Trong nước nóng (65^oC ­) chuyển thành dd keo nhớt là hồ Tinh bột.

Tinh bột có nhiều trong các loại hạt, củ, quả.

b. Cấu trúc phân tử của tinh bột

CTPT (C₆H₁₀O₅)_n

Tinh bột là hỗn hợp của hai loại polisaccarit: amilozơ và amilopectin

Amilozơ có mạch không phân nhánh chiếm khoảng 20-30% khối lượng TB (M khoảng 200000). Trong phân tử amilozơ các gốc \(\alpha\)-gluozơ liên kết với nhau bởi lk \(\alpha\)-1,4-glicozit.

Amilopectin có mạch phân nhánh (M = 100000-2000000). Phân tử amilopectin cấu tạo bởi một số mạch amilozơ giữa nguyên tử C₁ ở đầu mạch này với nguyên tử C₆ ở mắt xích giữa của mạch kia.

c. Tính chất hóa học của tinh bột

- Phản ứng thủy phân

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

- Phản ứng màu với iot

+ Hồ tinh bột tạo hợp chất màu xanh tím với dd I₂. Hợp chất không bền ở nhiệt độ cao.

+ Phản ứng dùng để nhận biết hồ tinh bột hoặc dd I_2​

_​​d. Ứng dụng

Tinh bột là chất dinh dưỡng cơ bản của con người và một số động vật. Trong công nghiệp còn dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán.

a. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của xenlulozơ

Chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước, các dung môi thông thường.

Là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật. Có nhiều trong tre, gỗ…

b. Cấu trúc phân tử của xenlulozơ

Là polisaccarit (polime thiên nhiên) có CT (C₆H₁₀O₅)_n

Phân tử gồm nhiều gốc \(\alpha\)-glucozơ liên kết với nhau bởi liên kết \(\beta\) -1,4-glicozit. Phân tử khối rất lớn (khoảng 2000000)

Phân tử Xenlulozơ không nhánh, không xoắn.

Mỗi mắt xích C₆H₁₀O₅ có 3 nhóm OH tự do [C₆H₇O₂(OH)₃]_n  

c. Tính chất hóa học của xenlulozơ

Phản ứng thủy phân

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

Phản ứng với axit nitric

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3nHNO₃ → [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + 3nH₂O

d. Ứng dụng

Xenlulozơ thường được dùng trực tiếp (kéo sợi dệt vải, làm đồ gỗ,...) hoặc chế biến thành giấy.

Xenlulozơ 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.

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

Hướng dẫn giải

n_Saccarozơ = 0,02 mol

Saccarozo → Glucozo + Fructozo

0,02                  0,02           0,02

⇒ Mỗi phần có 0,01mol glucozơ và 0,01 mol Fructozơ

Phần 1: n_Ag = 2(n_Glucozơ + n_Fructozơ) = 0,04 mol ⇒ a = 0,04.108 = 4,32g

Phần 2: Cho tác dụng với Br₂ chỉ có glucozơ tham gia phản ứng

n_glucozơ = n_Br2 = 0,02 mol = b

→ Đáp án A

Hỗn hợp X gồm glucozơ và tinh bột được chia thành hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất được khuấy trong nước, lọc và cho nước lọc phản ứng với dung dịch AgNO₃ dư/NH₃ thấy tách ra 2,16 gam Ag. Phần thứ hai được đun nóng với dung dịch H₂SO₄ loãng, trung hòa hỗn hợp thu được bằng dung dịch NaOH rồi cho sản phẩm tác dụng với dung dịch AgNO₃ (dư)/NH₃ thấy tách ra 6,48 gam Ag. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hỗn hợp ban đầu có % khối lượng glucozơ và tinh bột lần lượt là

A. 35,29 và 64,71.

B. 64,71 và 35,29

C. 64,29 và 35,71

D. 35,71 và 64,29

Hướng dẫn giải

Gọi số mol glucozơ và tinh bột trong mỗi phần là:

n_glucozơ = a mol; n_{tinh bột} = b mol.

- Phần 1: 1glucozơ → 2Ag

n_Ag = 2n_glucozơ = 2a = 0,02 mol ⇒ a = 0,01 mol

- Phần 2: (C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆

⇒ n_{Gucozơ sinh ra} = n_b mol

Σn_glucozơ = 0,01+ nb (mol)

n_Ag = 2n_glucozơ = 2. (0,01 + n_b)= 0,06 mol.

⇒ n_b = 0,02 ⇒ b = 0,02/n

m_glucozơ = 0,01. 180 = 1,8 gam; n_{tinh bột} = 0,02/n. 162n = 3,24 gam.

%m_glucozơ = 1,8 : ( 1,8 + 3,34).100% = 35,71%

%m_{tinh bột} = 100% - 35,71% = 64,29%

→ Đáp án D

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%. Giá trị của m là

A. 42kg   

B. 30kg   

C.10kg   

D. 21kg

Hướng dẫn giải

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3HNO₃ → [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n

                                    189                    297

\(29,7.\frac{{189}}{{297}}:90\%  = 21\)      29,7

→ Đáp án D

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

Phản ứng tổng hợp Glucozơ trong cây xanh cần được cung cấp năng lượng 2813 kJ cho mỗi mol Glucozo tạo thành

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂

Nếu trong 1 phút mỗi cm² lá xanh nhận được khoảng 2,09 J năng lượng từ mặt trời nhưng chỉ có 10% được sử dụng vào phản ứng tổng hợp glucozo . Với 1 ngày nắng ( từ 6h - 17h) diện tích lá xanh là 1 m², lượng Glucozo tổng hợp được là bao nhiêu ?

A. 88,26 gam    

B. 88,32 gam   

C. 90,26 gam   

D. 90,32 gam

Hướng dẫn giải

6h -17h = 11h = 660p

1 phút mỗi cm² nhận 2,09J năng lượng từ mặt trời

⇒ Trong 660p, 1m² lá xanh nhận được: 2,09. 104. 660 = 13794000J = 13794KJ

Mà chỉ có 10% sử dụng vào phản ứng tổng hợp glucozơ

⇒ Năng lượng nhận được cho phản ứng tổng hợp glucozơ:

13794 . 10% = 1379,4KJ

Để tổng hợp 1 mol glucozơ cần 2813 KJ

⇒ m glucozơ = (1379,4 : 2813).180 = 88,26g

→ Đáp án A

Từ 180 gam glucozơ, bằng phương pháp lên men rượu, thu được a gam ancol etylic (hiệu suất 80%). Oxi hóa 0,1a gam ancol etylic bằng phương pháp lên men giấm, thu được hỗn hợp X. Để trung hòa hỗn hợp X cần 720 ml dung dịch NaOH 0,2M. Hiệu suất quá trình lên men giấm là

A. 20%  

B. 10%  

C. 80%   

D. 90%

Hướng dẫn giải

C₆H₁₂O₆ (lên men) → 2C₂H₅OH + 2CO₂

nC₆H₁₂O₆ = 180/180 = 1 mol

⇒ nC₂H₅OH = 2.1.80% = 1,6 mol = a

⇒ Có 0,16 mol C₂H₅OH tham gia phản ứng lên men giấm

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

        0,16 →             0,16 (mol)

Trung hòa hỗn hợp này cần 720 ml NaOH 0,2 M

nCH₃COOH thực tế = n_NaOH = 0,2.0,72 = 0,144 mol

H% = 0,144/0,16 .100% = 90%

→ Đáp án D

Câu 1: Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh, được điều chế từ xenlulozơ và HNO₃. Tính thể tích (lít) dd HNO₃ 99,67% có khối lượng riêng 1,52 g/ml cần để sản xuất 74, 25 kg xenlulozơ trinitrat nếu hiệu suất đạt 80%.

Câu 2: Lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít rượu (ancol) etylic 46⁰ là (biết hiệu suất của quá trình là 72% và khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất là 0,8 g/ml)

Câu 3: Thủy phân hoàn toàn 1,995 gam dung dịch saccarozo 60% trong môi trường axit vừa đủ thu được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng vừa đủ với AgNO₃/NH₃ và đun nhẹ. Lượng kết tủa Ag thu được là

Câu 4: Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất toàn bộ quá trình là 75%. Hấp thụ toàn bộ lượng khí CO₂ sinh ra trong quá trình trên vào dung dịch nước vôi trong,thu được 30,0 gam kết tủa và dung dịch X. Biết dung dịch X có khối lượng giảm 12,4 gam so với dung dịch nước vôi trong ban đầu. Giá trị của m là

Câu 1: Chất nào sau đây là đisaccarit:

A. glucozo      

B. saccarozo     

C. tinh bột     

D. xenlulozo

Câu 2: Chất nào sau đây có mạch cacbon phân nhánh:

A. amilozo     

B. amilopectin      

C. saecarozơ    

D. xenlulozo

Câu 3: Nhận định nào sau đây không đúng:

A. Glucozo, fructozo, saccarozơ đều hoà tan được Cu(OH)₂

B. Glucozo, fructozo đều có phản ứng tráng bạc

C. Cho I₂ vào dung dịch hồ tinh bột rồi đun nóng thì thu được dung dịch màu xanh tím

D. Xenlulozo phản ứng với HNO₃ dư có xúc tác thích hợp tạo xenluloza trinitrat

Câu 4: Khi thuỷ phân saccarozo, sản phẩm thu được là:

A. glucozo và fructozo.      

B. glucozo

C. fructozo

D. tinh bột

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng:

A. Saccarozo làm mất màu nước brom

B. Xenlulozo có cấu trúc mạch phân nhánh

C. Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh

D. Glucozo bị khử bởi dung dịch-AgNO₃ trong NH₃

Sau bài học cần nắm vững một số nội dung cơ bản sau đây:

• Cấu tạo phân tử, tính chất và ứng dụng của Saccarozo, tinh bột, xenlulozo
• Các dạng bài tập liên quan thường gặp trong các đề thi THPT, THPT QG môn Hóa học
• Kỹ năng giải quyết nhanh một số bài tập trắc nghiệm cơ bản