Tính chất vật lí: là chất rắn kết tinh, không màu, nóng chảy ở 1460C (dạng α) và 1500C (dạng β), tan nhiều trong nước, vị ngọt, không ngọt bằng đường mía.. Trạng thái tự nhiên: Có nhiều trong quả chín đặc biệt là quả nho chín nên còn gọi là đường nho, trong cơ thể người, động vật và thực vật. Trong mật ong có khoảng 30% glucozơ. Trong máu người, có nồng độ khoảng 0,1%.
NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ CACBOHIĐRAT A CƠ SỞ LÝ THUYẾT I KHÁI NIỆM CHUNG Định nghĩa Cacbohiđrat (hay gọi gluxit hay saccarit) hợp chất hữu tạp chức thường có CTPT chung là: Cn(H2O)m Phân loại Dựa vào số mắt xích đơn vị cấu tạo chia cacbohiđrat thành loại chính: Loại Monosaccarit Đặc điểm Không bị thủy phân Chất tiêu biểu glucozơ, fructozơ (C6H12O6) Đisaccarit Khi thuỷ phân sinh hai phân tử saccarozơ, mantozơ monosaccarit (C12H22O11) Polisaccarit Khi thuỷ phân đến sinh tinh bột, xenlulozơ nhiều phân tử monosaccarit (C6H10O5)n II MONOSACCARIT (Glucozơ fructozơ: C6H12O6, M = 180) GLUCOZƠ 1.1 Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Tính chất vật lí: chất rắn kết tinh, khơng màu, nóng chảy 1460C (dạng α) 1500C (dạng β), tan nhiều nước, vị ngọt, khơng đường mía - Trạng thái tự nhiên: Có nhiều chín đặc biệt nho chín nên gọi đường nho, thể người, động vật thực vật Trong mật ong có khoảng 30% glucozơ Trong máu người, có nồng độ khoảng 0,1% 1.2 Cấu trúc phân tử Glucozơ có cơng thức phân tử C6H12O6, tồn dạng mạch hở dạng mạch vòng 1.2.1 Dạng mạch hở a) Các kiện thực nghiệm + Tham gia phản ứng tráng bạc bị oxi hố thành axit gluconic → có chứa nhóm chức – CHO Chun đề ơn thi THPT QG: Cacbohiđrat + Tham gia phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam → có chứa nhiều nhóm chức – OH liền kề + Tạo este chứa gốc axit → có nhóm – OH phân tử + Khử hoàn toàn glucozơ thu hexan chứng tỏ có cấu tạo mạch có 6C khơng phân nhánh b) Kết luận Glucozơ hợp chất tạp chức có cấu tạo dạng mạch C khơng phân nhánh, chứa nhóm chức andehit nhóm chức hiđroxyl CTCT (mạch hở): CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O CTCT (thu gọn): HOCH2[CHOH]4CHO 1.2.2 Dạng mạch vòng Trong thực tế, glucozơ tồn chủ yếu dạng mạch vòng (6 cạnh): dạng αglucozơ β- glucozơ CH2OH H OH OH O H OH H H OH H CH2OH OH OH α-glucozơ O O C H H H CH2OH OH OH H H OH O OH H OH H H β-glucozơ glucozơ 1.3 Tính chất hóa học 1.3.1 Tính chất ancol đa chức a Tác dụng với Cu(OH)2, nhiệt độ thường → dung dịch màu xanh lam 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O b Phản ứng tạo este: Tạo este chức với anhiđrit axetic CH3COOCH2 – [CHOOCCH3]4 - CHO ⇒ Glucozơ có tính chất poliancol gần giống với glixerol 1.3.2 Tính chất andehit a Oxi hóa glucozơ dung dịch AgNO3 NH3 (phản ứng tráng bạc) t HOCH2[CHOH]4CHO+ 2AgNO3+ 3NH3 +2H2O → o HOCH2[CHOH]4COONH4+ 2Ag↓+ 2NH4NO3 Amoni gluconat Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat b Oxi hóa glucozơ Cu(OH)2 t HOCH2[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → o HOCH2[CHOH]4COONa + Cu2O↓ (đỏ gạch) + 3H2O Natri gluconat c Glucozơ bị oxi hóa nước brom HOCH2[CHOH]4CHO + Br2 +2H2O → HOCH2[CHOH]4COOH + 2HBr d Khử glucozơ H2 Ni , t HOCH2[CHOH]4CHO + H2 → HOCH2[CHOH]4CH2OH (sobitol) o 1.3.3 Phản ứng lên men - Phản ứng lên men rượu: , 30 −35 C C6H12O6 enzim → 2C2H5OH + 2CO2↑ (glucozơ) - Phản ứng lên men lactic: C6H12O6 menlactic → 2CH3 – CH(OH) – COOH (axit lactic) FRUCTOZƠ 2.1 Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Tính chất vật lí: chất kết tinh, khơng màu, tan nhiều nước, có vị đường mía - Trạng thái tự nhiên: Có nhiều mật ong (40%), ngọt, 2.2 Cấu tạo phân tử - CTPT: C6H12O6 - CTCT: Fructozơ đồng phân glucozơ Fructozơ hợp chất tạp chức có cấu tạo dạng mạch C không phân nhánh, chứa nhóm chức xeton nhóm chức hiđroxyl CTCT (Mạch hở): HOCH2 – [CHOH]3 – CO – CH2OH * CTCT dạng mạch vòng: Chun đề ơn thi THPT QG: Cacbohiđrat 2.3 Tính chất hố học - Có nhiều nhóm – OH liền kề nên fructozơ có tính chất poliancol giống glucozơ : phản ứng Cu(OH)2 nhiệt độ thường tạo dung dịch xanh lam - Có nhóm chức – CO – nên bị khử hiđro tạo ancol đa chức (phản ứng với H2 xúc tác Ni, t0 tạo sobitol) - Trong môi trường bazơ, fructozơ bị chuyển hố thành glucozơ nên t tham gia phản ứng tráng bạc, tác dụng với Cu(OH)2 môi trường kiềm → Cu2O↓ đỏ gạch (dù phân tử fructozơ khơng chứa nhóm chức – CHO) o − OH Fructozơ ← → Glucozơ - Glucozơ bị oxi hóa nước brom fructozơ khơng phản ứng Phản ứng dùng để phân biệt glucozơ với fructozơ III ĐISACCARIT (Saccarozơ mantozơ: C12H22O11, M=342) SACCAROZƠ 1.1 Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Tính chất vật lí: chất rắn kết tinh, khơng màu, tan nhiều nước, vị - Trạng thái tự nhiên: Có nhiều thực vật mía, củ cải đường, nốt 1.2 Cấu trúc phân tử - CTPT: C12H22O11 - CTCT: Saccarozơ đisaccarit cấu tạo nên từ gốc gốc α - glucozơ gốc β fructozơ liên kết với qua nguyên tử oxi C1 glucozơ C2 fructozơ (C1 – O – C2) (liên kết glicozit) Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat Gốc α – glucozơ gốc β – fructozơ Saccarozơ khơng khả mở vòng tạo nhóm –CHO nên khơng có tính khử 1.3 Tính chất hoá học a Tác dụng với Cu(OH)2: tạo dung dịch màu xanh lam → saccarozơ có tính chất ancol đa chức 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2 Cu + 2H2O b Phản ứng thuỷ phân (xảy có xúc tác axit enzim) t C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 o saccarozơ α-glucozơ β-fructozơ ⇒ Saccarozơ đisaccarit nên bị thuỷ phân thành monosaccarit c Không có tính khử MANTOZƠ 2.1 Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Tính chất vật lí: chất rắn kết tinh, không màu, tan nhiều nước, vị (đường mạch nha) 2.2 Cấu trúc phân tử - CTPT: C12H22O11 - CTCT: Mantozơ đisaccarit cấu tạo nên từ gốc gốc α - glucozơ liên kết với qua nguyên tử oxi liên kết α –C1 – O- C4) (liên kết α-1,4-glicozit) Trong dung dịch, gốc α- glucozơ mantozơ mở vòng tạo nhóm CHO nên có tính khử Chun đề ơn thi THPT QG: Cacbohiđrat 2.3 Tính chất hố học a Tác dụng với Cu(OH)2: tạo dung dịch màu xanh lam → mantozơ có tính chất ancol đa chức 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2 Cu + 2H2O b Phản ứng thuỷ phân (xảy có xúc tác axit enzim) t C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 o Mantozơ α-glucozơ β-fructozơ ⇒ Saccarozơ đisaccarit nên bị thuỷ phân thành monosaccarit c Tính khử - Tác dụng với AgNO3 NH3 → 2Ag↓ t - Tác dụng với Cu(OH)2 môi trường kiềm → Cu2O↓ (đỏ gạch) o - Tác dụng với dung dịch Br2 IV POLISACCARIT (tinh bột, xenlulozơ: (C6H10O5)n, M= 162n) TINH BỘT 1.1 Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Tính chất vật lí: Chất rắn vơ định hình, màu trắng, khơng tan nước lạnh, nước nóng bị ngậm nước phồng lên tạo hồ tinh bột - Trạng thái tự nhiên: Có nhiều thực vật loại ngũ cốc, thân, rễ 1.2 Cấu trúc phân tử - CTPT: (C6H10O5)n - Cấu trúc phân tử: Tinh bột polisaccarit gồm nhiều mắt xích α-glucozơ liên kết lại với tạo thành dạng phân tử là: Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat + Amilozơ: mắt xích α-glucozơ nối với liên kết α-1,4 -glicozit tạo thành mạch không phân nhánh, dài, xoắn lại thành hình lò xo + Amilopectin: Các gốc α – glucozơ liên kết với loại liên kết: * Liên kết α – 1,4 – glicozit để tạo thành chuỗi dài (20 – 30 mắt xích α – glucozơ) * Liên kết α – 1,6 – glicozit để tạo nhánh 1.3 Tính chất hố học a Phản ứng thuỷ phân (xúc tác axit enzim) + H ,t (C6H10O5)n + nH2O → n C6H12O6 tinh bột o α-glucozơ ⇒ Tinh bột polisaccarit nên bị thuỷ phân thành monosaccarit b Phản ứng màu với iôt: (Nhận biết tinh bột) Hồ tinh bột + dung dịch I2 (đen tím) → Màu xanh tím ⇒ Tinh bột có tính chất polisaccarit có phản ứng đặc trưng phản ứng màu với iôt 1.4 Sự tạo thành tinh bột xanh: Quá trình quang hợp 6nCO2 + 5nH2O AS ,clorophin → (C6H10O5)n + 6nO2↑ XENLULOZƠ 2.1 Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Tính chất vật lí: Chất rắn dạng sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan nước tan nước Svayde (Cu(OH)2 tan NH3) - Trạng thái tự nhiên: Có nhiều thực vật (tạo nên khung thực vật) 2.2 Cấu trúc phân tử - Cấu trúc phân tử: Xenlulozơ polisaccarit gồm nhiều mắt xích β - glucozơ liên kết lại với tạo thành mạch thẳng, dài mạch liên kết lại với tạo sợi xenlulozơ (khơng có dạng mạch phân nhánh xoắn tinh bột) - CTPT: (C6H10O5)n [C6H7O2(OH)3]n xenlulozơ Chun đề ơn thi THPT QG: Cacbohiđrat 2.3 Tính chất hoá học a Phản ứng thuỷ phân (xảy có xúc tác axit enzim) + H ,t (C6H10O5)n + nH2O → n C6H12O6 o β- glucozơ Xenlulozơ ⇒ Xenlulozơ polisaccarit nên bị thuỷ phân thành monosaccarit b Phản ứng với axit nitric đặc (có mặt axit sunfuric đặc) → xenlulozơ trinitrat (làm thuốc nổ không khói) H SO dac ,t [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3(đặc) → [C6H7O2(O NO2)3]n + 3nH2O o xenlulozơ trinitrat c Phản ứng với anhiđrit axetic: (CH3CO)2O: t [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)3]n + 3nCH3COOH xenlulozơ triaxetat BẢNG TÓM TẮT CẤU TRÚC PHÂN TỬ CACBOHIĐRAT Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ Đặc điểm CTPT C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n Chuyên đề ơn thi THPT QG: Cacbohiđrat Dạng mạch vòng - Gồm gốc α Gồm gốc α Gồm mắt αglucozơ gốcglucozơ liên kếtxích - Tồn nối - Gồm β - fructozơ liênvới quaglucozơ dạng mạch- Tồn tạikết với quangun tử oxivới bởimắt xích βvòng 6mạch vòngngun tử oxigiữa C1 củaliên kết α -glucozơ nối cạnh (α và5 cạnh (β) C1 củaglucozơ C41,4-glicozit vàvới β) glucozơ C2của glucozơ kialiên kết α -liên kết β- 1,4của fructozơ (C1 –(α-C1–O-C4) glicozit 1,6-glicozit O – C2): liên kếtliên kết α - 1,4-(với glicozit glicozit amilopectin) Dạng mạch hở - Phân tử DạngDạng - Phân tử có khảcòn nhóm mạch hởmạch hở- Phân tử khơng - Phân tử mở vòngCHO, khả phân tử cóphân tử cócó khả mở khơng tạo nhómnăng thể nhóm1 nhómvòng nhóm CHO -CHO tính khử -CHO -CO khơng đáng kể BẢNG TĨM TẮT TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA CACBOHIĐRAT Cacbohiđrat Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ + Có chuyển hóa thành glucozơ môi trường bazơ + - - Cu2O↓đỏ gạch + - + - - Mất màu - - + - - Metyl glucozit + - Metyl glucozit - - Tính chất T/c anđehit + [Ag(NH3)2]OH Ag↓ + Cu(OH)2/OH-,to + dung dịch Br2 T/c riêng –OH hemiaxetal + CH3OH/HCl T/c poliancol + Cu(OH)2, to thường T/c ancol (P/ư este hố) + (CH3CO)2O Khơng phản ứng vị trí dd màu dd màu dd màu dd màu khơng gian nhóm OH xanh lam xanh lam xanh lam xanh lam không thuận lợi Xenlulozơ + + + + + triaxetat + + + + + Xenlulozơ trinitrat Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat + HNO3/H2SO4 P/ư thuỷ phân + H2O/H+ - - Phản ứng lên men P/ư riêng Glucozơ + Glucozơ fructozơ Glucozơ Glucozơ Phản ứng với dung dịch sữa vôi → dung dịch suốt Tác dụng với dung dịch I2 → dung dịch có màu xanh đặc trưng Tan dung dịch Svayde: [Cu(NH3)4] (OH)2 B CÁC DẠNG BÀI TẬP * Lưu ý chung tốn hiệu suất a) Tính hiệu suất + Tính theo chất tham gia phản ứng: H= Luong chat.tham.gia phan.ung 100% Luong chat.ban.dau + Tính theo sản phẩm tạo thành: H= 10 Luong chat.thu.duoc.thuc.te 100% Luong chat.thu.duoc.theo.ly.thuyet Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat nAg = 0,1 mol ; nBr2 = 0,25 mol - Phần 1: có mantozơ phản ứng với AgNO3 NH3 theo tỉ lệ : nmantozơ = 0,1 : = 0,05 (mol) - Phần 2: + thủy phân saccarozơ cho glucozơ fructozơ mantozơ cho glucozơ Tác dụng với dung dịch brom có glucozơ tác dụng + nmantozơ = 0,05 mol thủy phân cho 0,1 mol glucozơ mà ΣnBr2 pư = 0,25 n(glucozơ saccarozơ thủy phân) = 0,25 – 0,1 = 0,15 mol nsaccarozơ = 0,15 mol Vậy giá trị m = 2.(0,05 + 0,15).342 = 136,8 gam → Đáp án C *BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Bài 1: Khi thủy phân saccarozơ, thu 270 gam hỗn hợp glucozơ fructozơ Khối lượng saccarozơ thủy phân A 513 gam B 288 gam C 256,5 gam D 270 gam Bài 2: Thủy phân hoàn toàn kg saccarozơ, thu khối lượng sản phẩm A kg B 2,105 kg C kg D 2,27 kg Bài 3: Thủy phân hồn tồn 34,2 gam saccarozơ, sau tiến hành phản ứng tráng bạc với dung dịch thu Khối lượng Ag thu A 4,32 B 43,20 C 2,16 D 21,60 Bài 4: Thủy phân hoàn tồn 62,5 gam dung dịch saccarozơ 17,1% mơi trường axit vừa đủ thu dung dịch M, sau tiến hành phản ứng tráng bạc với dung dịch thu Khối lượng Ag thu A 6,25 B 6,50 C 6,75 D 8,00 Bài 5: Cho 34,2 gam mẫu saccarozơ có lẫn mantozơ phản ứng hồn tồn với dung dịch AgNO3 NH3 dư thu 0,216 gam Ag Độ tinh khiết mẫu saccarozơ A 99% B 1% C 90% D 10% Bài 6: Nếu dùng khoai chứa 20% tinh bột thủy phân với hiệu suất phản ứng 70% khối lượng glucozơ thu A 160,5 kg B 150,64 kg C 155,55 kg D 165,6 kg Bài 7: Từ 10 nước mía chứa 14% saccarozơ, với hiệu suất thu hồi đạt 85% Khối lượng saccarozơ thu A 1120 kg B 1400 kg C 1190 kg D 1290 kg Bài 8: Thủy phân kg sắn chứa 20% tinh bột môi trường axit Với hiệu suất phản ứng 85% Lượng glucozơ thu A 261,43 gam B 200,8 gam C 192,5 gam D 188,89 gam Bài 9: Hỗn hợp A gồm glucozơ tinh bột chia làm hai phần nhau: 20 Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat - Phần thứ khuấy nước, lọc cho nước lọc phản ứng với dung dịch AgNO3 (dư)/NH3 thấy tách 2,16 gam Ag - Phần thứ hai đun nóng với dung dịch H2SO4 lỗng, trung hồ hỗn hợp thu dung dịch NaOH cho sản phẩm tác dụng với dung dịch AgNO 3/NH3 (dư) thấy tách 6,48 gam Ag Giả sử phản ứng hoàn toàn Hỗn hợp ban đầu có chứa A 64,29% glucozơ 35,71% tinh bột khối lượng B 64,71% glucozơ 35,29% tinh bột khối lượng C 35,29% glucozơ 64,71% tinh bột khối lượng D 35,71% glucozơ 64,29% tinh bột khối lượng Dạng 3: Bài tập phản ứng lên men glucozơ *LÝ THUYẾT Phản ứng lên men rượu: , 30 −35 C C6H12O6 enzim → 2C2H5OH + 2CO2↑ (glucozơ) t + Tinh bột → glucozơ → ancol etylic t (C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2C2H5OH Lưu ý: tính tốn bỏ qua n ddCa (OH ) , 30 −35 C + Glucozơ enzim → 2C2H5OH +2CO2↑ → ↓, khối lượng dung dịch tăng, giảm → Dạng toán liên quan thường gặp: - Tính hiệu suất, tính thể tích khí CO 2, lượng tinh bột, xenlulozơ tham gia (% tạp chất) - Bài tốn thường gắn với dạng dẫn khí CO2 vào dung dịch kiềm từ tính số mol CO2 - Bài toán thường gắn với độ rượu: o o Đô.ruou = Vruou nguyen.chat Vdung dich.ruou 100 Phản ứng lên men lactic: → 2CH3 – CH(OH) – COOH (axit lactic) C6H12O6 menlactic *BÀI TẬP VÍ DỤ Mức độ nhận biết Câu 1: Trong điều kiện thích hợp glucozơ lên men tạo thành khí CO2 A C2H5OH B CH3COOH C HCOOH D CH3CHO Mức độ thông hiểu Câu 2: Cho sơ đồ chuyển hoá: Glucozơ → X → Y → CH3COOH Hai chất X, Y 21 Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat A CH3CHO CH3CH2OH B CH3CH2OH CH3CHO C CH3CH(OH)COOH CH3CHO D CH3CH2OH CH2=CH2 Mức độ vận dụng Câu Cho sơ đồ chuyển hóa sau: (C 6H10O5)n X Y Z T (C3H6O2) Trong đó, T có tính chất sau: khơng làm đổi màu q tím, tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 không tác dụng với K Các chất X, Y, Z, T A B C D X C2H5-OH C6H12O6 C6H12O6 CH3-COOH Y CH3COOH C2H5-OH CH3-CH(OH)-COOH CH3COOCH3 Z C6H12O6 CH3-COOH CH2=CH-COOH C2H5-OH T H-COO-C2H5 CH3-COO-CH3 CH3-CH2-COOH CH3-O-CH=CH2 Đáp án B Câu 4: Khi lên men 360 gam glucozơ với hiệu suất 100%, khối lượng ancol etylic thu A 184 gam B 276 gam C 92 gam D 138 gam Hướng dẫn giải nglucozơ = mol , 30 −35 C C6H12O6 enzim 2C2H5OH + 2CO2↑ → mol mol → mC2H5OH = 4.46 = 184 gam → Đáp án A Câu 5: Khi lên men a gam glucozơ với hiệu suất 80%, ta 368 gam ancol etylic Giá trị a A 1440 B 1800 C 1120 D 900 Hướng dẫn giải , 30 −35 C C6H12O6 enzim 2C2H5OH + 2CO2↑ → 4/0,8 mol H=80% mol 0 ⇒a= 180 = 900 g → Đáp án D 0,8 Câu 6: Khối lượng rượu etylic (tấn) thu cho lên men 10 bột ngũ cốc chứa 80% tinh bột với hiệu suất 37,5% A 92 B 9,2 C 1,704 D 17,04 Hướng dẫn giải t (C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2C2H5OH o 10.0,8 mol 162 ⇒ mC2 H 5OH = 22 H=80% 2.10.0,8 46.37,5% = 1,704 → Đáp án C 162 Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat Câu (CĐ 2011): Lên men dung dịch chứa 300 gam glucozơ thu 92 gam ancol etylic Hiệu suất trình lên men thành ancol etylic A 54% B 40% C 80% D 60% Hướng dẫn giải , 30 −35 C C6H12O6 enzim 2C2H5OH + 2CO2↑ → mol mol ⇒H = 1.180 100% = 60% → Đáp án D 300 Câu 8: Muốn điều chế lít dung dịch C2H5OH 4M, ta dùng a gam bã mía (chứa 40% xenlulozơ) Biết hiệu suất trình điều chế 80%, giá trị a A 2025 B 324 C 1296 D 810 Hướng dẫn giải t (C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2C2H5OH H=80% mol o ⇒a= 4.100.100.162 = 2025 gam → Đáp án A 80.40 Câu 9: Cho 2,5 kg glucozơ chứa 20% tạp chất lên men thành rượu Tính thể tích rượu 400 thu được, biết rượu nguyên chất có khối lượng riêng 0,8 g/ml trình chế biến rượu bị hao hụt 10% A 3194,4 ml B 2500,0 ml C 2875,0 ml D 2300,0 ml Hướng dẫn giải enzim , 30 −35 C C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑ 2,5.0,8.10 180 ⇒ VC H OH 400 = H=90% 2,5.0,8.10 3.0,9 = 20mol 180 20.46 = 2875ml → Đáp án C 0,8.0,4 Câu 10: Cho lên men 1m3 nước rỉ đường glucozơ thu 60 lít cồn 96 Biết rượu nguyên chất có khối lượng riêng 0,8 g/ml hiệu suất trình lên men đạt 80% Khối lượng glucozơ có thùng nước rỉ đường glucozơ kg? A 71 kg B 74 kg C 89 kg D 112,5 kg Hướng dẫn giải , 30 −35 C C6H12O6 enzim 2C2H5OH + 2CO2↑ → H=80% VC2 H 5OHn / c = 60.96 = 57,6 lít 100 → mrượu = V.D = 57,6.0,8 = 46,08 gam → nrượu = mol 23 Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat → m glucozo = 1.100 .180 = 112,5kg → Đáp án D 2.80 Câu 11 (B-2008): Khối lượng tinh bột cần dùng q trình lên men để tạo thành lít ancol etylic 460 (biết hiệu suất trình 72% khối lượng riêng rượu etylic nguyên chất 0,8 g/ml) A 5,4 kg B 5,0 kg C 6,0 kg D 4,5 kg Hướng dẫn giải t (C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2C2H5OH o VC2 H 5OH = 5.46 = 2,3 lít 100 → mC2H5OH = V.D = 2,3.0,8 = 1,84 kg → nC2H5OH = 0,04 mol ⇒ mtinhbot = 0,04 100 162 = 4,5kg → Đáp án D 72 Câu 12 (A-2009): Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, lượng khí CO sinh hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong, thu 10 gam kết tủa Khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 3,4 gam so với khối lượng dung dịch nước vôi ban đầu Giá trị m A 13,5 B 30,0 C 20,0 D 15,0 Hướng dẫn giải mCO2 =10-3,4=6,6(g) Sơ đồ: C6H12O6 →2CO2 180 88 x 6,6 x=13,5 gam H=90% nên mC6 H12O6 = (100.13,5) : 90 =15 gam → Đáp án D Câu 13 (A-2011): Ancol etylic điều chế từ tinh bột phương pháp lên men với hiệu suất tồn q trình 90% Hấp thụ tồn lượng CO sinh lên men m gam tinh bột vào nước vôi trong, thu 330 gam kết tủa dung dịch X Biết khối lượng X giảm so với khối lượng nước vôi ban đầu 132 gam Giá trị m A 405 B 324 C 486 D 297 Hướng dẫn giải mCO2 = m↓ - mdung dịch giảm = 330 – 132 = 198 gam → nCO2 = 198/44 = 4,5 mol C6H10O5 → 2C2H5OH + 2CO2 24 Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat m = 4,5/2 162 100/90 = 405 gam → Đáp án A Câu 14 (A-2007): Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81% Toàn lượng CO2 sinh hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2, thu 550 gam kết tủa dung dịch X Đun kĩ dung dịch X thu thêm 100 gam kết tủa Giá trị m A 550 B 810 C 750 D 650 Hướng dẫn giải t (C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 o CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O 5,5 mol 5,5 mol 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 mol mol Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2↑ + H2O mol mol ⇒ nCO2 = 7,5mol → m( C6 H10O5 )n = 7,5 100 162 = 750 gam → Đáp án C 81 Câu 15 (CĐ-2009): Lên men hoàn toàn m gam glucozơ thành ancol etylic Toàn khí CO2 sinh q trình hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) (dư) tạo 40 gam kết tủa Nếu hiệu suất trình lên men 75% giá trị m A 58 B 60 C 30 D 48 Hướng dẫn giải C6H12O6 → 2CO2 → 2CaCO3 180 gam 200 gam x gam 40 gam x=36 (gam) H=75%→ x’=48 (gam) → Đáp án D Câu 16 (A-2010): Từ 180 gam glucozơ, phương pháp lên men rượu, thu a gam ancol etylic (hiệu suất 80%) Oxi hoá 0,1a gam ancol etylic phương pháp lên men giấm, thu hỗn hợp X Để trung hoà hỗn hợp X cần 720 ml dung dịch NaOH 0,2M Hiệu suất trình lên men giấm A 80% B 90% C 10% D 20% Hướng dẫn giải C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 nGlucozơ = mol ⇒ nC2H5OH = 2.80/100 = 1,6 mol nC2H5OH 0,1a gam 0,16 mol 25 Chuyên đề ơn thi THPT QG: Cacbohiđrat ⇒ nCH3COOH (lí thuyết) = 0,16 mol nCH3COOH (thực tế) = nNaOH = 0,144 mol ⇒ %H = 0,144.100/0,16 = 90% → Đáp án B Mức độ vận dụng cao Câu 17: Cho glucozơ lên men với hiệu suất 70% hấp thụ toàn sản phẩm khí vào lít dung dịch NaOH 0,5M (D=1,05 g/ml) thu dung dịch chứa muối với tổng nồng độ 3,21% Khối lượng glucozơ dùng A 67,5 gam B 96,43 gam C 135 gam D 192,86 gam Hướng dẫn giải C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 H = 70% mddNaOH = V.D =2.1000.1,05 =2100 gam - PTHH: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O x mol 2x x mol CO2 + NaOH → NaHCO3 y mol y y mol 2 x + y = x = 0,25 ⇒ 106 x + 84 y 3,21 ⇒ y = 0,5 44( x + y ) + 2100 = 100 → nCO2 = 0,75 mol 0,75 100 ⇒ m glucozo = 180 = 96,43 gam → Đáp án B 70 *BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Bài 1: Từ 10 kg gạo nếp (chứa 80% tinh bột), thực phản ứng lên men rượu Biết hiệu suất trình lên men đạt 80% ancol etylic có khối lượng riêng D = 0,789 g/ml Thể tích ancol etylic nguyên chất thu A 4,61 lít B 5,76 lít C 6,91 lít D 7,20 lít Bài 2: Cho m gam glucozơ lên men thành ancol etylic Tồn khí CO sinh q trình hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 (dư) tạo 80 gam kết tủa Biết hiệu suất trình lên men 75% Giá trị m A 72 B 54 C 108 D 96 Bài 3: Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81% Toàn lượng CO2 sinh hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu 75 gam kết tủa Giá trị m A 75 B 65 C 80 D 55 26 Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat Bài 4: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, lượng khí CO sinh hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong, thu 10 gam kết tủa Khối lượng dung dịch so với ban đầu giảm 1,2 gam Giá trị m A 40,0 B 80,0 C 60,0 D 20,0 Bài 5: Có thể tổng hợp rượu etylic từ CO2 theo sơ đồ sau: CO2 → tinh bột → glucozơ → ancol etylic Tính thể tích CO2 sinh kèm theo tạo thành rượu etylic CO lúc đầu dùng hết 1120 lít (đktc) hiệu suất trình 50%; 75%; 80% A 373,3 lít B 280 lít C 149,3 lít D 112 lít Bài 6: Từ tinh bột điều chế cao su buna theo sơ đồ sau: Tinh bột → glucozơ → ancol etylic → buta-1,3-đien → cao su Buna Biết hiệu suất trình 30% Khối lượng cao su buna thu A 0,5 B 0,3 C 0,2 D 0,1 Bài 7: Từ tinh bột điều chế cao su buna theo sơ đồ sau: Tinh bột → glucozơ → ancol etylic → buta-1,3-đien → cao su Buna Biết hiệu suất trình 20% Khối lượng tinh bột cần dùng để sản xuất cao su buna A 12 B 14 C 15 D 21 Bài 8: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: Glucozơ → ancol etylic → buta-1,3-đien → cao su Buna Biết hiệu suất trình 75% Muốn thu 32,4 kg cao su Buna khối lượng glucozơ cần dùng A 144 kg B 108 kg C 81 kg D 96 kg Bài 9: Để điều chế 45 gam axit lactic từ tinh bột qua đường lên men lactic, hiệu suất thủy phân tinh bột lên men lactic tương ứng 90% 80% Khối lượng tinh bột A 50 gam B 56,25 gam C 56 gam D 60 gam Bài 10: Để sản xuất etanol người ta dùng nguyên liệu mùn cưa vỏ bào từ gỗ chứa 50% xenlulozơ Để điều chế etanol với hiệu suất 70% khối lượng nguyên liệu A 5100 kg B 5000 kg C 6200 kg D 5031 kg Bài 11: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 72% Lượng CO sinh hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2M, sinh 9,85 gam kết tủa Giá trị m A 25,00 B 12,96 C 6,25 D 13,00 Dạng 4: Bài tập phản ứng xenlulozơ *LÝ THUYẾT 27 Chuyên đề ôn thi THPT QG: Cacbohiđrat - Phản ứng với axit nitric đặc (có mặt axit sunfuric đặc) → xenlulozơ trinitrat (làm thuốc nổ khơng khói) H SO dac ,t [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3(đặc) → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O xenlulozơ trinitrat H SO dac ,t [C6H7O2(OH)3]n + 2nHNO3(đặc) → [C6H7O2(ONO2)2(OH)]n + 2nH2O xenlulozơ đinitrat - Phản ứng với anhiđrit axetic: (CH3CO)2O: t [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)]n + 2nCH3COOH xenlulozơ điaxetat t [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)3]n + 3nCH3COOH xenlulozơ triaxetat *Lưu ý: 4 o o 0 + Nếu tỉ lệ n( CH 3CO ) O n xenlulozo + Nếu tỉ lệ: < = → sản phẩm [C6H7O2(OOCCH3)3]n n( CH 3CO ) O n xenlulozo