Luyện tập: cấu tạo và tính chất của Cacbohidrat

LUYỆN TẬP: CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA CACBOHIĐRAT

A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ

1. Cấu trúc phân tử

a) Glucozơ và fructozơ (C6H12O6)

b) Saccarozơ (C12H22O11 hoặc C6H11O5 – O – C6H11O5)

C1 của gốc \[\alpha -\]glucozơ nối với C2 của gốc \[\beta -\]glucozơ qua nguyên tử O \[{{C}_{1}}-O-{{C}_{2}}\]. Trong phân tử không còn nhóm OH hemiaxetal nên không mở vòng được.

c) Mantozơ (C12H22O11) hai gốc \(\alpha -\)glucozơ nối với nhau bởi liên kết \[\alpha -1,4-glucozit\]trong phân tử còn nhóm OH hemiaxetal nên có thể mở vòng tạo thành nhóm CH=O.

d) Tinh bột (C6H10O5)n

Amilozơ : polisaccarit không phân nhánh, do các mắt xích a - glucozơ nối với nhau bởi liên kết \[\alpha -1,4-glucozit\].

Amilopectin : polisaccarit phân nhánh, do các mắt xích glucozơ nối với nhau bởi liên kết \[\beta -1,4-glucozit\], phân nhánh ở chỗ có liên kết \[\alpha -1,6-glucozit\].

e) Xenlulozơ (C6H10O5)n : Polisaccarit không phân nhánh do các mắt xích b-glucozơ nối với nhau bởi liên kết \[\beta -1,4-glucozit\]

2. Tính chất hoá học

(+) có phản ứng, không yêu cầu viết sản phẩm ; (-) không có phản ứng.

B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Bài 1 (trang 36 SGK Hoá học 12):

Để phân biệt dung dịch glucozơ, dung dịch saccarozơ và andehit axetic có thể dùng chất nào trong số các chất sau đây làm thuốc thử?

A. Cu(OH)2 và AgNO3/NH3.

B. Nước brom và NaOH.

C. HNO3 và AgNO3/NH3.

D. AgNO3/NH3 và NaOH.

Hướng dẫn giải:

- Dùng Cu(OH)2 :

+ Kết tủa hòa tan tạo dung dịch xanh lam => glucozơ, saccarozơ

+ Kết tủa không tan => anđehit axetic

- Đun nhẹ 2 ống nghiệm vừa thu được chứa glucozơ, saccarozơ:

+ Xuất hiện kết tủa đỏ gạch => glucozo

+ Không có kết tủa đỏ gạch => saccarozơ

PTHH:

2C6H12O6+Cu(OH)2→(C6H11O6)2Cu+2H2O

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

C5H11O5CHO+2AgNO3+3NH3+H2O→C5H11O5COONH4+2Ag+2NH4NO3

Đáp án A

Bài 2 (trang 37 SGK Hoá học 12):

Khi đốt cháy hoàn toàn một tập hợp chất hữu cơ thu được hỗn hợp khí CO2 và hơi nước có tỉ lệ mol là 1 : 1. Chất này có thể lên men rượu. Chất đó là chất nào trong các chất sau?

A. Axit axetic; B. Glucozơ;

C. Saccarozơ; D. Fructozơ.

Hướng dẫn giải:

Khi đốt cháy: nH2O = nCO2 = 1 : 1 → hợp chất đó có dạng CnH2nOm

Mà chất này có thể lên men rượu → chất đó phải là glucozơ

PTHH:

\[{{C}_{6}}{{H}_{12}}{{O}_{6}}+6{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}6C{{O}_{2}}+6{{H}_{2}}O\]

\[{{n}_{C{{O}_{2}}}}:{{n}_{{{H}_{2}}O}}=1:1\]

\[{{C}_{6}}{{H}_{12}}{{O}_{6}}\xrightarrow{enzim,30-{{35}^{o}}}2{{C}_{2}}{{H}_{5}}OH+2C{{O}_{2}}\]

Đáp án B

Bài 3 (trang 37 SGK Hoá học 12):

Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các dung dịch riêng biệt trong mỗi nhóm chất sau:

a) Glucozơ, glixerol, anđehit axetic.

b) Glucozơ, saccrozơ, glixerol.

c) Saccarozơ, anđehit axetic, hồ tinh bột.

Hướng dẫn giải:

a. Glucozo, glixerol, andehit axetic.

PTHH:

2C6H12O6+Cu(OH)2→(C6H11O6)2Cu+2H2O

2C3H5(OH)3+Cu(OH)2→[C3H5(OH)2O]2Cu+2H2O

C5H11O5CHO+2Cu(OH)2+NaOH→C5H11O5COONa+Cu2O+3H2O

b. Glucozơ, saccarozơ, glixerol.

PTHH:

C5H11O5CHO+2AgNO3+3NH3+H2O→ C5H11O5COONH4+2Ag+2NH4NO3

Hai mẫu thử còn lại ta đun nóng với xúc tác H+, sau đó đem sản phẩm cho phản ứng với AgNO3/NH3. Nếu mẫu thử nào có kết tủa trắng là saccarozo.

C5H11O5CHO+2AgNO3+3NH3+H2O→C5H11O5COONH4+2Ag+2NH4NO3

Còn lại là glixerol

c. Saccarozơ, andehit axetic, hồ tinh bột

Trích mẫu thử, chọn thuốc thử: I2 và dd AgNO3/NH3

Hiện tượng

Cho I2 vào 3 mẫu thử, mẫu thử nào dung dịch chuyển sang màu xanh tím là hồ tinh bột.

Cho dung dịch AgNO3/NH3 vào hai mẫu thử còn lại mẫu thử nào có kết tủa trắng là anđehit axetic

PTHH:
\[C{{H}_{3}}CHO+2AgN{{O}_{3}}+N{{H}_{3}}+{{H}_{2}}O\xrightarrow{{{t}^{o}}}C{{H}_{3}}COON{{H}_{4}}+2Ag\downarrow +2N{{H}_{4}}N{{O}_{3}}\]

Bài 4 (trang 37 SGK Hoá học 12):

Từ 1 tấn tinh bột chứa 20% tạp chất trơ có thể sản xuất được bao nhiêu kg glucozơ, nếu hiệu quất của quá trình sản xuất là 75%?
Hướng dẫn giải:

m tinh bột = \[\frac{1000.80}{10}\]= 8000 (kg)

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

162n kg 180n kg

8000kg x kg

=> x = \[\frac{800.180n}{162n}\]= 8888,9 (kg)

Do phản ứng có hiệu suất H=75% nên lượng glucozo thực tế thu được là: 8888,9.75/100=6666,7 kg

Bài 5 (trang 37 SGK Hoá học 12):

Tính khối lượng glucozơ tạo thành khi thủy phân:

a) 1 kg bột gạo có 80% tinh bột, còn lại là tạp chất trơ.

b) 1 kg mùn cưa có 50% xenlulozơ, còn lại là tạp chất trơ.

c) 1 kg saccarozơ.

Giả thiết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Hướng dẫn giải:

a) mtinh bột = \[\frac{1.80}{100}\]= 0,8 (kg)

(C6H10O5)n + nH2O H+→→H+ nC6H12O6

162n kg 180n kg

0,8 kg x kg

→ x = \[\frac{0,8.180n}{162n}\]= 0,8889 (kg)

b) mxenlulozơ = \[\frac{0,8.180n}{162n}\]= 0,5 (kg)

(C6H10O5)n + nH2O H+→→H+ nC6H12O6

162n kg 180n kg

0,5 kg y kg

→ y = 0,5.180n162n0,5.180n162n = 0,556 (kg)

c) C12H22O11 + H2O \[\xrightarrow{{{H}^{+}}}\] C6H12O6 + C6H12O6

Glucozơ Fructozo

342 kg 180 kg

1 kg z kg

→ z = \[\frac{180}{342}\]= 0,5263 (kg)

Bài 6 (trang 37 SGK Hoá học 12):

Đốt cháy hoàn toàn 16,2 gam một cacbohidrat X thu được 13,44 lít khí CO2 (đktc) và 9,0 gam nước.

a) Tìm công thức đơn giản nhất của X. X thuộc loại cacbohiđrat nào đã học?

b) Đun 16,2 gam X trong dung dịch axit thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được bao nhiêu gam Ag? Giả sử hiệu suất của quá trình bằng 80%.

Hướng dẫn giải:

a) nCO2=13,44/22,4=0,6 mol; nH2O=9/18=0,5 mol

+ BTNT C: nC=nCO2=0,6 mol

+ BTNT H: nH=2nH2O=1 mol

=> mO=mcacbohiđrat – mC – mH = 16,2 - 0,6.12 - 1.1 = 8 gam

=> nO=8/16=0,5 mol

=> C : H : O= 0,6:1:0,5 = 6:10:5 => CTĐGN: C6H10O5

Vậy X là polisaccarit.

b) (C6H10O5)n + nH2O \[\xrightarrow{{{H}^{+}}}\] nC6H12O6

1 mol n mol

\[\frac{16,2}{162n}\]mol a mol

=>a = 0,1 mol

C5H11O5CH=O + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → C5H11O5COONH4 + 2Ag ↓ + 2NH4NO3.

Theo phương trình, ta có: nAg = 0,2 mol

Vì hiệu suất phản ứng bằng 80% =>mAg = \[\frac{0,2.108.80}{100}\]= 17,28 (gam).

Hy vọng rằng, bài học về Luyện tập: cấu tạo và tính chất của Cacbohidrat sẽ giúp ích cho các em trong quá trình học môn Hóa học 12.