Các dạng toán về cacbohidrat (Có hướng dẫn giải) Luyện thi đại học

Các dạng toán về các hợp chất cacbohidrat có hướng dẫn giải Luyện thi đại học: Lý thuyết về cacbohidrat. Các dạng toán: Bài toán về phản ứng thủy phân. Bài toán phản ứng tráng bạc. Bài toán phản ứng lên men. Bài toán phản ứng của xenlulozơ với axit nitric...

Cacbohidrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức mà đa số chúng có CTPT dạng

Cn(H2O)m

+ Có 3 loại:

- monosaccarit: không thuỷ phân được VD: glucozơ, fructozơ (C6H12O6)

- đisaccarit: là nhóm cacbohidrat khi bị thuỷ phân cho 2 monosaccarit

VD: saccarozơ, mantozơ (C12H22O11)

- polisaccarit: là nhóm cacbohidrat khi bị thuỷ phân cho nhiều monosaccarit

VD: tinh bột, xenlulozơ (C6H10O5)n

1 Glucozơ

CTPT: C6H12O6

+ Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- chất rắn, không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt không bằng đường mía

- có trong máu người với nồng độ ổn định 0,1%

+ Tính chất hoá học

- không bị thuỷ phân

- t/c của ancol đa chức: td với Cu(OH)2 tạo dd xanh lam, td với axit tạo este

- t/c của andehit: pư với AgNO3/NH3, pư với Cu(OH)2/OH-, t0 tạo kết tủa Cu2O đỏ gạch

- bị khử bằng H2 thành sobitol

CH2OH-(CHOH)4-CH=O + H2→ CH2OH-(CHOH)4-CH2OH

- Lên men tạo thành ancol etylic và CO2

C6H12O6→ 2C2H5OH + 2CO2

2 Fructozơ

CTPT: C6H12O6

+ Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- chất rắn, không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt hơn đường mía

- có trong mật ong (40%)

+ Tính chất hoá học

- không bị thủy phân

- tính chất của ancol đa chức: td với Cu(OH)2 tạo dd xanh lam

- tính chất của andehit: có phản ứng tráng bạc

- bị khử bằng H2 tạo thành sobitol

3 Saccarozơ

CTPT: C12H22O11

CTCT: α-glucozơ-β- fructozơ

+ Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- chất rắn, không màu, có vị ngọt (đường mía), tan tốt trong nước

- có trong mía đường, củ cải đường và hoa thốt nốt

+ Tính chất hoá học

- thuỷ phân trong mt axit thành glucozơ và fructozơ

AgNO3/NH3

- t/c của ancol đa chức: td với Cu(OH)2 tạo dd xanh lam

4 Mantozơ

CTPT: C12H22O11

CTCT: α-glucozơ-α-(β-) glucozơ

+ Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- chất rắn, không màu, có vị ngọt (đường mạch nha), tan tốt trong nước

+ Tính chất hoá học

- thuỷ phân trong mt axit thành glucozơ

- t/c của ancol đa chức

- t/c của andehit

5 Tinh bột

CTPT: (C6H10O5)n

CTCT: Mắt xích: α-glucozơ

- mạch không nhánh: amilozơ

- mạch có nhánh: amilopectin

+ Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh nhưng trong nước nóng, tinh bột ngậm nước và trương phồng lên tạo thành hồ tinh bột

Trong nước nóng, tinh bột ngậm nước và trương phồng lên tạo thành hồ tinh bột

- Có trong các loại ngũ cốc

+ Tính chất hoá học

- thuỷ phân trong dd axit vô cơ loãng thành glucozơ

- có pư màu với iot (tinh bột hấp phụ iot cho màu xanh tím)

6 Xenlulozơ

CTPT: (C6H10O5)n

CTCT: Mắt xích: β-glucozơ

-mạch kéo dài không nhánh

+ Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- Chất rắn dạng sợi, màu trắng, không có mùi vị, không tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ nhưng tan trong nước Svayde (dd Cu(OH)2 + NH3)

- Có trong sợi bông, thân thực vật

+ Tính chất hoá học

- thuỷ phân trong dd axit vô cơ đặc thành glucozơ

- pư với HNO3 đặc (xt:H2SO4đ) thu đựơc xenlulozơ trinitrat

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

- phản ứng este hoá

[C6H7O2(OH)3] + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)3] + 3nCH3COOH

Anhidrit axetic Xenlulozơ axetat (tơ axetat)

Câu hỏi lý thuyết

Câu 1: (ĐH-A-09) Trong phân tử của cacbohidrat luôn có nhóm chức của:

Câu 2: Hai chất đồng phân của nhau là

Câu 3: (ĐH-B-13) Cacbohiđrat nào sau đây thuộc loại đisaccarit?

Câu 4: (ĐH-A-10) Một phân tử saccarozơ có:

A một gốc α-glucozơ và một gốc β-fructozơ

B một gốc β-glucozơ và một gốc β-fructozơ

C một gốc β-glucozơ và một gốc α-fructozơ

D hai gốc α-glucozơ

Câu 5: (ĐH-A-08) Cacbohidrat chỉ chứa hai gốc glucozơ trong phân tử là:

A mantozơ B saccarozơ C Tinh bột D Xenlulozơ

Câu 6: (ĐH-A-07) Để chứng minh trong phân tử glucozơ có nhiều nhóm

hidroxyl, người ta cho dung dịch glucozơ phản ứng với:

A Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường

B Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng

C kim loại Na

D AgNO3 trong dung dịch NH3, đun nóng

Câu 7: (ĐH-B-12) Thí nghiệm nào sau đây chứng tỏ trong phân tử glucozơ có 5

nhóm hidroxyl?

A khử hoàn toàn glucozơ thành hexan

B Cho glucozơ tác dụng với Cu(OH)2

C Tiến hành phản ứng tạo este của glucozơ với anhidrit axetic

D Thực hiện phản ứng tráng bạc

Câu 8: Saccarozơ và glucozơ đều có:

A phản ứng với AgNO3 trong dung dịch NH3, đun nóng

B phản ứng với dung dịch NaCl

C phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch xanh lam

D phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit

Câu 9: (ĐH-B-09) Cho một số tính chất: có dạng sợi (1), tan trong nước (2), tan

trong nước Svayde (3), phản ứng với axit nitric đặc (xúc tác axit sunfuric đặc) (4), tham gia phản ứng tráng bạc (5), bị thuỷ phân trong dung dịch axit đun nóng (6) Các tính chất của xenlulozơ là:

Câu 10: Saccarozơ có tính chất nào trong số các tính chất sau:

(1) là polisaccarit

(2) chất kết tinh, không màu

(3) khi thuỷ phân tạo thành glucozơ và fructozơ

(4) dung dịch tham gia phản ứng tráng gương

(5) dung dịch phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường

Những tính chất đúng là:

Câu 11: (ĐH-B-09) Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Saccarozơ làm mất màu dung dịch nước brom

B Xenlulozơ có cấu trúc mạch phân nhánh

C Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh

D Glucozơ bị khử bởi AgNO3 trong NH3

Câu 12: Những gluxit khi thuỷ phân hoàn toàn chỉ cho glucozơ là:

C Mantozơ, tinh bột, xenlulozơ D Saccarozơ, mantozơ, tinh bột, xenlulozơ

Câu 13: (ĐH-A-08) Tinh bột, xenlulozơ, saccarozơ, mantozơ đều có khả năng

tham gia phản ứng:

Câu 14: (CĐ-08) Cho dãy các chất: glucozơ, xenlulozơ, saccarozơ, tinh bột,

mantozơ Số chất trong dãy tham gia phản ứng tráng gương là:

Câu 15: (ĐH-B-07) Phát biểu không đúng là:

A Sản phẩm thuỷ phân xenlulozơ (xúc tác H+, t0) có thể tham gia phản ứng tráng gương

B Dung dịch mantozơ tác dụng với Cu(OH)2 khi đun nóng cho kết tủa Cu2O

C Dung dịch fructozơ hoà tan được Cu(OH)2

D Thuỷ phân (xúc tác H+, t0) saccarozơ cũng như mantozơ đều cho cùng một loại monosaccarit

Câu 16: Cho các chất: ancol etylic, glixerol, glucozơ, đimetyl ete và axit fomic Số chất tác dụng được với Cu(OH)2 là:

Câu 17: Cho các dung dịch sau: saccarozơ, glucozơ, anđehit axetic,mantozơ, glixerol, etilenglicol, metanol Số lượng dung dịch có thể hoà tan Cu(OH)2 là:

Câu 18: Cho các dung dịch sau: saccarozơ, glucozơ, anđehit axetic, glixerol, ancol etylic, axetilen, fructozơ Số lượng dung dịch có thể tham gia phản ứng tráng gương là:

Câu 19: (CĐ-10) Thuỷ phân hoàn toàn tinh bột trong dung dịch axit vô cơ loãng

thu được chất hữu cơ X Cho X phản ứng với khí H2 (xúc tác Ni, t0) thu được chất hữu cơ Y Các chất X và Y lần lượt là:

Câu 20: (CĐ-08) Cho sơ đồ chuyển hoá sau (mỗi mũi tên là một phương trình

phản ứng):

Tinh bột → X → Y → Z → metyl axetat

Các chất Y, Z trong sơ đồ trên là:

Câu 21: (CĐ-07) Cho sơ đồ chuyển hoá sau: Glucozơ → X → Y → CH3COOH Hai chất X, Y lần lượt là:

Câu 22: Thuốc thử để phân biệt glucozơ và fructozơ là:

Câu 23: Để phân biệt saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ ở dạng bột nên dùng cách nào sau đây?

A Cho từng chất tác dụng với HNO3/H2SO4

B Cho tứng chất tác dụng với dd I2

C Hoà tan từng chất vào nước, đun nóng nhẹ và thử với dd iot

D Cho từng chất tác dụng với vôi sữa

Câu 24: Bệnh nhân phải tiếp đường (tiêm hoặc truyền dung dịch đường vào tĩnh mạch), đó là loại đường nào?

A Glucozơ B Mantozơ C Saccarozơ D Fructozơ

Câu 25: Trong công nghiệp chế tạo ruột phích,người ta thường sử dụng phản ứng hoá học nào sau đây?

A.Cho axetilen tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3

B.Cho anđehit fomic tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3

C.Cho axit fomic tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3

D.Cho glucozơ tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3

Câu 26: Sắp xếp các chất sau đây theo thứ tự độ ngọt tăng dần:

A Glucozơ < Saccarozơ < Fructozơ

B Fructozơ < glucozơ < Saccarozơ

C Glucozơ < Fructozơ < Saccarozơ

D Saccarozơ <Fructozơ < glucozơ

Câu 27: Một dung dịch có các tính chất:

- Tác dụng làm tan Cu(OH)2 cho phức đồng màu xanh lam

- Tác dụng khử [Ag(NH3)2 ]OH và Cu(OH)2 khi đun nóng

- Bị thuỷ phân khi có mặt xúc tác axit hoặc enzim

Dung dịch đó là:

A.Glucozơ B.Fructozơ C.Saccarozơ D.Mantozơ

BÀI TOÁN VỀ PHẢN ỨNG TRÁNG BẠC

Glucozơ, fructozơ: C6H12O6 → 2Ag

Saccarozơ, mantozơ: C12H22O11→ 2C6H12O6→ 4Ag

Chú ý: mantozơ có tham gia phản ứng tráng bạc: C12H22O11→ 2Ag

Câu 28: Đun nóng dung dịch chứa 27g glucozơ với dung dịch AgNO3/NH3 thì khối lượng Ag thu được tối đa là:

Hướng dẫn

nC6H12O6 = 0,15 mol

=> nAg = 2.0,15 = 0,3 mol

=> mAg = 0,3.108 = 32,4 gam

Câu 29: Tính lượng kết tủa Ag hình thành khi tiến hành tráng gương hoàn toàn dung dịch chứa 18g glucozơ:

Hướng dẫn

nC6H12O6 = 0,1 mol

=> nAg = 2.0,1 = 0,2 mol

=> mAg = 0,2.108 = 21,6 gam

Câu 30: Tính lượng kết tủa bạc hình thành khi tiến hành tráng gương hoàn toàn dung dịch chứa 18g glucozơ (H=85%):

Hướng dẫn

nC6H12O6 = 0,1 mol

=> nAg = 2.0,1.85% = 0,17 mol

=> mAg = 0,17.108 = 18,36 gam

Câu 31: (CĐ-07) Cho 50ml dung dịch glucozơ chưa rõ nồng độ tác dụng với một

lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được 2,16 gam Ag kết tủa Nồng độ mol của dung dịch glucozơ đã dùng là:

Hướng dẫn

nAg = 0,02 mol => nC6H12O6 = 0,01 mol

 CM = 0,01/0,05 = 0,2M

Câu 32: Đun nóng 37,5 gam dung dịch glucozơ với lượng AgNO3/dung dịch NH3 dư, thu được 6,48 gam bạc Nồng độ % của dung dịch glucozơ là:

Hướng dẫn

=> nAg = 0,06 mol => nC6H12O6 = 0,03 mol

=> mC6H12O6 = 0,03.180 = 5,4 gam

=> C% ddC6H12O6 = 14,4%

Câu 33: Cho 34,2 gam hỗn hợp saccarozơ và mantozơ (tỉ lệ mol 1 : 1) tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư Số mol Ag kết tủa là:

Hướng dẫn

nhh = 34,2/342 = 0,1 mol

 nsacc = nmant = 0,05 mol

 nAg = 2nmant = 0,1 mol

BÀI TOÁN VỀ PHẢN ỨNG THỦY PHÂN

Saccarozơ, mantozơ: C12H22O11→ 2C6H12O6

Tinh bột, xenlulozơ: (C6H10O5)n→ nC6H12O6

Câu 34: Khi thuỷ phân saccarozơ thu được 270g hỗn hợp glucozơ và fructozơ Khối lượng saccarozơ đã thuỷ phân là:

Hướng dẫn

C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6

270 g 1,5 mol 0,75 mol

 msaccarozơ = 0,75.342 = 256,5 gam

Câu 35: Thuỷ phân 68,4 gam mantozơ trong môi trường axit thu được m gam glucozơ Giá trị của m là:

Hướng dẫn

C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6

68,4 g

 mglucozơ = 0,4.180 = 36 gam

Câu 36: Thuỷ phân 324 gam tinh bột với hiệu suất phản ứng là 75%, khối lượng glucozơ thu được là:

Hướng dẫn

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

342 g

 mglucozơ = 2.180.75% = 270 gam

Câu 37: Cacbohidrat X có phản ứng tráng gương Đun nóng a mol X trong dung dịch H2SO4 loãng để phản ứng thuỷ phân hoàn toàn thu được hỗn hợp Y Trung hoà axit, sau đó cho dung dịch AgNO3 dư trong NH3 vào và đun nóng, thu được 4a mol

Ag X là:

Hướng dẫn

Đun nóng a mol X trong dung dịch H2SO4 loãng để phản ứng thuỷ phân hoàn toàn thu được hỗn hợp Y Trung hoà axit, sau đó cho dung dịch AgNO3 dư trong NH3

vào và đun nóng, thu được 4a mol Ag

 X là đisaccarit

X có phản ứng tráng gương => X là mantozơ

Câu 38: (CĐ-10) Thuỷ phân hoàn toàn 3,42 gam saccarozơ trong môi trường axit,

thu được dung dịch X Cho toàn bộ dung dịch X phản ứng hết với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng, thu được m gam Ag Giá trị của m là:

Hướng dẫn

C12H22O11 → 2C6H12O6→ 4Ag 3,42 g

 mAg = 0,04.108 = 4,32 gam

Câu 39: (ĐH-B-11) Thuỷ phân hỗn hợp gồm 0,02 mol saccarozơ và 0,01 mol

mantozơ một thời gian thu được dung dịch X (hiệu suất phản ứng thuỷ phân mỗi chất đều là 75%) Khi cho toàn bộ X tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thì lượng Ag thu được là:

Hướng dẫn

C12H22O11 → 2C6H12O6 và saccarozơ dư Saccarozơ

C12H22O11 → 2C6H12O6 và mantozơ dư mantozơ

Dung dịch thu được có: C6H12O6: 0,045 mol

saccarozơ dư: 0,005 mol mantozơ dư: 0,0025 mol

X + AgNO3/NH3→ Ag: 0,045.2 + 0,0025.2 = 0,095 mol

Câu 40: (ĐH-B-12) Thuỷ phân hỗn hợp gồm 0,01 mol saccarozơ và 0,02 mol

mantozơ trong môi trường axit với hiệu suất đều là 60% theo mỗi chất, thu được dung dịch X Trung hoà dung dịch X thu được dung dịch Y, sau đó cho toàn bộ dung dịch Y tác dụng với lượng dư AgNO3 trong NH3, thu được m gam Ag Giá trị của m là:

Hướng dẫn

C12H22O11 → 2C6H12O6 và saccarozơ dư Saccarozơ

C12H22O11 → 2C6H12O6 và mantozơ dư mantozơ

Dung dịch thu được có: C6H12O6: 0,036 mol

saccarozơ dư: 0,004 mol mantozơ dư: 0,008 mol

X + AgNO3/NH3→ Ag: 0,036.2 + 0,008.2 = 0,088 mol

 mAg = 0,088.10 = 9,504 gam

Câu 41: Tiến hành thủy phân m gam bột gạo chứa 80% tinh bột, rồi lấy toàn bộ dung dịch thu được thực hiện phản ứng tráng gương thì được 5,4 gam bạc kim loại Biết hiệu suất toàn bộ quá trình là 50% Vậy giá trị của m là:

Hướng dẫn

Bột gạo chứa 80% tinh bột

(C6H10O5)n→ nC6H12O6→ 2nAg

5,4 gam 0,05 mol 0,025/n mol

mtinh bột = 0,025.162 = 4,05 gam

 m bột gạo = 4,05/80%.50% = 10,125 gam

Câu 42: (ĐH-A-08) Lượng glucozơ cần dùng để tạo ra 1,82 gam sobitol với hiệu

suất 80% là:

Hướng dẫn

C6H12O6 + H2→ C6H14O6

1,82 gam 0,01 mol 0,01 mol

 mGlucozơ = 0,01.180/80% = 2,25 gam

BÀI TOÁN VỀ PHẢN ỨNG LÊN MEN

Glucozơ có phản ứng lên men:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Bài toán chú ý hiệu suất

Câu 43: Cho m gam glucozơ lên men thành ancol etylic với hiệu suất 75% Toàn bộ khí

CO2 sinh ra được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư, tạo ra 80g kết tủa Giá trị của

m là:

Hướng dẫn

C6H12O6 → 2CO2 → 2CaCO3

80 gam 0,8 mol 0,4 mol

 mglucozơ = 0,4.180/75% = 96 gam

Câu 44: (CĐ-13) Tiến hành sản xuất ancol etylic từ xenlulozơ với hiệu suất của

toàn bộ quá trình là 70% Để sản xuất 2 tấn ancol etylic, khối lượng xenlulozơ cần dùng là:

Hướng dẫn

Xenlulozơ: (C6H10O5)n→ nC6H12O6→ 2nC2H5OH

2 tấn

 Khối lượng xenlulozơ: = 5,031 tấn

Câu 45: Khi lên men 1 tấn ngô chứa 65% tinh bột thì khối lượng ancol etylic thu được là bao nhiêu? Biết hiệu suất phản ứng lên men đạt 80%

Hướng dẫn

Ngô → (C6H10O5)n→ nC6H12O6 → 2nC2H5OH

 mC2H5OH = 2.650.46.80%/162 = 295,3 kg

Câu 46: (ĐH-A-13) Lên men m gam glucozơ để tạo thành ancol etylic (hiệu suất phản

ứng bằng 90%) Hấp thụ hoàn toàn lượng khí CO2 sinh ra vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 15 gam kết tủa Giá trị của m là

Hướng dẫn

C6H12O6→ 2C2H5OH + 2CO2

CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3 + H2O

nCaCO3 = 0,15 mol => nCO2 = 0,15 mol

 nC6H12O2 = 0,075 mol

 mC6H12O6 = 0,075.180/90% = 15 gam

Câu 47: (ĐH-A-07) Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81%.

Toàn bộ khí CO2 sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2, thu được 550

g kết tủa và dung dịch X Đun kỹ dung dịch X thu thêm được 100 gam kết tủa Giá trị của m là:

Hướng dẫn

Các phản ứng: (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

C6H12O6→ 2C2H6O + 2CO2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

2CO2 + Ca(OH)2 + H2O → Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2→ CO2 + CaCO3 + H2O

2

550 2.100

100

CO

= 7,5 mol → ntinh bột = 2n

5 , 7

mol

=> mtinh bột = 81

100 162 75 , 3

n

Câu 48: (ĐH-A-09) Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, lượng CO2 sinh ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong thu được 10 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm đi 3,4 gam so với ban đầu Giá trị của m là:

Hướng dẫn

C6H12O6 → 2CO2 → 2CaCO3

mkt = 10 gam

mdd giảm = mkt – mCO2

 mCO2 = 10 - 3,4 = 6,6 gam => nCO2 = 0,15 mol

 nglucozơ = 0,075 mol

 mglucozơ = 0,075.180/90% = 15 gam

Câu 49: (ĐH-A-11) Ancol etylic được điều chế từ tinh bột bằng phương pháp lên men với

hiệu suất toàn bộ quá trình là 90% Hấp thụ toàn bộ lượng CO2 sinh ra khi lên men m gam tinh bột vào nước vôi trong, thu được 330 gam kết tủa và dung dịch X Biết khối lượng X giảm đi so với khối lượng nước vôi trong ban đầu là 132 gam Giá trị của m là:

Hướng dẫn

Tinh bột: (C6H10O5)n→ nC6H12O6 → 2nC2H5OH + 2nCO2

mkt = 330 gam

mdd giảm = mkt – mCO2

 mCO2 = 330 - 132 = 198 gam => nCO2 = 4,5 mol

 ntinh bột = 2,25/n mol

 mtinh bột = 2,25.162/90% = 405 gam

Câu 50: (ĐH-A-10) Từ 180 gam glucozơ, bằng phương pháp lên men rượu, thu được a

gam ancol etylic (hiệu suất 80%) Oxi hoá 0,1a gam ancol etylic bằng phương pháp lên men giấm, thu được hỗn hợp X Để trung hoà hỗn hợp X cần 720ml dung dịch NaOH 0,2M Hiệu suất quá trình lên men giấm là:

Hướng dẫn

C6H12O6 → 2C2H5OH

180 gam