Dạng VIII Bài tập thủy phân tinh bột và xenlulozơ A Lý thuyết và phương pháp giải Khi đun nóng trong dung dịch axit loãng, tinh bột hoặc xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ (C6H10O5)n + nH2O oaxit ,t[.]
Dạng VIII: Bài tập thủy phân tinh bột xenlulozơ A Lý thuyết phương pháp giải - Khi đun nóng dung dịch axit lỗng, tinh bột xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ - Ở nhiệt độ thường, tinh bột xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ nhờ xúc tác enzim thích hợp - Bài tốn thủy phân tinh bột xenlulozơ thường kèm với toán lên men glucozơ thường liên quan đến hiệu suất phản ứng o men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 ⎯⎯⎯ - Một số lưu ý hiệu suất: H + A ⎯⎯ → B (H hiệu suất phản ứng) 100 H mA = mB ;m B = m A H 100 H H + A ⎯⎯ → B ⎯⎯ →C (H1, H2 hiệu suất phản ứng) 100 100 mA = mC H1 H 2 H1 H 100 100 B Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Khi thủy phân kg bột gạo có chứa 85% tinh bột, khối lượng glucozơ thu bao nhiêu? Giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn A 0,94 kg B 0,89 kg C 0,78 kg D 0,68 kg Hướng dẫn giải: mC = mA axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 162n 180n gam → 1.85% m =? kg 180n.1.85% 0,94kg Suy m = 162n Đáp án A o Ví dụ 2: Đi từ 151,2 gam tinh bột điều chế ml ancol eylic 46o phương pháp lên men ancol? Cho biết hiệu suất phản ứng 75% d = 0,8 g/ml A 20,5 ml B 37,03 ml C 86,65 ml D 175 ml Hướng dẫn giải: mtinh bột pư = 151,2.75% = 113,4 gam axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ o men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 ⎯⎯⎯ Dựa vào phương trình hóa học ta có: 113,4 n C H OH = 2.n C H O = 2n.n ( C H O ) = 2n = 1,4mol 162n m 1,4.46 VC H OH = = = 80,5ml D 0,8 12 6 10 n 80,5.100 = 175ml 46 Đáp án B Ví dụ 3: Cho m gam tinh bột lên men thành C2H5OH với hiệu suất 75%, hấp thụ hết lượng CO2 sinh vào dung dịch nước vôi ta thu 55 gam kết tủa dung dịch X Khi đun nóng dung dịch X có 10 gam kết tủa Giá trị m A 75 B 80 C 81 D 87 Hướng dẫn giải: Theo giả thiết ta thấy CO2 phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 tạo muối CaCO3 Ca(HCO3)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (1) 0,55 ← 0,55 mol Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O (2) 0,1 ← 0,1 mol Vdd = 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (3) 0,2 ← 0,1 mol Tổng số mol CO2 = n CO (1) +n CO (3) = 0,55 + 0,2 = 0,75 mol 2 men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 (4) C6H12O6 ⎯⎯⎯ 0,375 ← 0,75 mol axit ,t → nC6H12O6 (5) (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 0,375 ← 0,375 mol n 0,375 100 162n = 81g mtinh bột = n 75 Đáp án C C Bài tập tự luyện Câu 1: Thủy phân 486 gam tinh bột với hiệu suất 80% khối lượng glucozơ thu A 150 gam B 200 gam C 360 gam D 432 gam Hướng dẫn giải: o axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 162n 180n g → 486.80% m =? g 180n.486.80% = 432g Suy m = 162n Đáp án D Câu 2: Thủy phân hoàn toàn 0,5 kg tinh bột thu A 0,5 kg glucozơ B kg glucozơ C.0,56 kg glucozơ 0,5 kg fructozơ D 0,56 kg glucozơ Hướng dẫn giải: o axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ o → 162n 0,5 Suy m = 180n g m =? kg 180n.0,5 0,56kg 162n Đáp án D Câu 3: Người ta điều chế C2H5OH từ xenlulozơ với hiệu suất chung trình 60% khối lượng C2H5OH thu từ 32,4 gam xenlulozơ A 11,04 gam B 12,04 gam C 18,4 gam D 30,67 gam Hướng dẫn giải: 0, n xenlulozơ = 32,4 : 162n = mol n axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ o men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 ⎯⎯⎯ Dựa vào phương trình hóa học ta có: 0,2 n C H OH = 2.n C H O = 2n.n ( C H O ) = 2n = 0,4mol n Suy khối lượng C2H5OH 0,4.46 = 18,4 gam Đáp án C Câu 4: Trong nhà máy rượu, người ta dùng mùn cưa chứa 60% xenlulozơ để sản xuất rượu Biết hiệu suất trình 70% Để sản xuất rượu etylic khối lượng mùn cưa cần dùng bao nhiêu? A 4192,55 kg B 4234, 65 kg C 5031 kg D 6210 kg Hướng dẫn giải: 12 6 10 n axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ o men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 ⎯⎯⎯ 1.1000 500 = n rượu = mol 46 23 Theo phương trình hóa học: 250 nxenlulozơ = n rượu = mol 23n 2n Suy khối lượng xenlulozơ với hiệu suất 70% là: 250 162n 2515,53 kg 23n 0,7 Suy khối lượng mùn cưa 2515,53 : 60% = 4192,55 kg Đáp án A Câu 5: Khi lên men ngô chứa 65% tinh bột khối lượng ancol etylic thu bao nhiêu? Biết hiệu suất phản ứng lên men đạt 80% A 290 kg B 295,3 kg C 300 kg D 350 kg Hướng dẫn giải: axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 162n 180n g → 1.65%.80% m =? 180n.1.0,65.0,8 0,578 Suy m = 162n o men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 ⎯⎯⎯ 180 46 g → 0,578 → ? 46.0,578 = 0,2953 = 295,3 kg Khối lượng rượu 180 Đáp án B Câu 6: Cho m gam tinh bột lên men để sản xuất ancol etylic Toàn CO2 sinh cho vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu 75 gam kết tủa Hiệu suất giai đoạn lên men 80% Giá trị m A 94 gam B 94,92 gam C 95,05 gam D 100 gam Hướng dẫn giải: n CO = n = 0,75mol men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 ⎯⎯⎯ 0,375 ← 0,75 mol axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 0,375 ← 0,375 mol n Do hiệu suất giai đoạn 80% nên khối lượng tinh bột là: 0,375 100 100 162n = 94,92 gam 80 80 n Đáp án B Câu 7: Lên men tinh bột chứa 3% tạp chất trơ thành ancol etylic với hiệu suất giai đoạn 75% Khối lượng ancol thu A 123,24 kg B 154,93 kg C 295,3 kg D 389,8 kg Hướng dẫn giải: o axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 162n 180n g → 1.97%.75% m =? 180n.1.0,97.0,75 0,808 Suy m = 162n o men ,t → 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 ⎯⎯⎯ 180 46 g → 0, 808.75% → ? 46.0,808.75% 0,155 = 154,93 kg Khối lượng rượu 180 Đáp án B Câu 8: Thủy phân 324 gam xelulozơ với hiệu suất phản ứng 80%, khối lượng glucozơ thu A 288 g B 360 g C 466 g D 480 g Hướng dẫn giải: axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 162n 180n g → 324.80% m =? g 180n.324.0,8 = 288g Suy m = 162n Đáp án A Câu 9: Khi lên men ngô chứa 70% tinh bột khối lượng glucozơ thu bao nhiêu? Biết hiệu suất phản ứng lên men đạt 80% A 295,3 kg B 300 kg C 622,22 kg D 950,5 kg Hướng dẫn giải: o axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 162n 180 n g → 1.70%.80% m =? g 180n.1.0,7.0,8 0,6222 622,22 kg Suy m = 162n Đáp án C Câu 10: Thủy phân kg sắn có chứa 25 % tinh bột môi trường axit Nếu hiệu suất trình 80% khối lượng glucozơ thu bao nhiêu? A 0,22 kg B 0,167 kg C 0,12 kg D 0,1 kg Hướng dẫn giải: o axit ,t → nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 162n 180n g → 1.0,25.80% m =? kg o Suy m = Đáp án A 180n.1.0,25.0,8 0,22kg 162n ... hiệu suất giai đoạn 80% nên khối lượng tinh bột là: 0,375 100 100 162n = 94,92 gam 80 80 n Đáp án B Câu 7: Lên men tinh bột chứa 3% tạp chất trơ thành ancol etylic với hiệu suất giai đoạn 75%... (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯ 0,375 ← 0,375 mol n 0,375 100 162n = 81g mtinh bột = n 75 Đáp án C C Bài tập tự luyện Câu 1: Thủy phân 486 gam tinh bột với hiệu suất 80% khối lượng glucozơ thu A 150 gam B... lượng rượu 180 Đáp án B Câu 6: Cho m gam tinh bột lên men để sản xuất ancol etylic Toàn CO2 sinh cho vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu 75 gam kết tủa Hiệu suất giai đoạn lên men 80% Giá trị m A 94 gam