$A$. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ MONOSACARIT
- Phương pháp giải :
- Một số lưu ý :
+ Cả glucozo và fructozo bị khử bởi $H_2$ cho sobitol
$CH_2OH[CHOH]_4CHO + H_2$ $\rightarrow $ $CH_2OH[CHOH]_4CH_2OH$
$CH_2OH[CHOH]_3COCH_2OH + H_2$ $\rightarrow $ $CH_2OH[CHOH]_4CH_2OH$
+ Cả glucozo và fructozo đều bị oxi hóa bởi đung dịch $AgNO_3/NH_3$ ($t^o$)
$CH_2OH[CHOH]_4CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH$ $\rightarrow $ $CH_2OH[CHOH]_4COONH_4 + 2Ag + 3NH_3 + H_2O$
+ Đối với Fructozo khi tham gia pư tráng gương thì đầu tiên fructozo chuyển thanh glucozo sau đó pư tráng bạc
+ Glucozo bị oxi hóa bởi nước Brom
$CH_2OH[CHOH]_4CHO + Br_2 + H_2O$ $\rightarrow $ $CH_2OH[CHOH]_4COOH + 2HBr$
+ Glucozo có pư oxi hóa không hoàn toàn với $O_2$ tạo thành axit glucomic, Fructozo không có pư này
$2CH_2OH[CHOH]_4CHO + O_2$ $\overset{t}{\rightarrow}$ $2CH_2OH[CHOH]_4COOH$
+ Glucozo tham gia pư lên men rượu và lên men lactic, Fructozo thì không
$C_6H_{12}O_6$ $\xrightarrow[men rượu]{30 - 35^o}$ $2C_2H_5OH + 2CO_2$
$C_6H_{12}O_6$ $\xrightarrow[men lactic ]{30 - 35^o}$ $2CH_3CH(OH)COOH$
* CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ $1$ : Lên men dug dịch chứa $300$ gam glucozo thu được $92$ gam ancol etylic. Hiệu suất quá trình lên men là :
A. $60$% B. $40$% C. $80$% D. $54$%
Giải :
$C_6H_{12}O_6$ $\xrightarrow[men rượu]{t^o}$ $2C_2H_5OH + 2CO_2$
$n_{C_2H_5OH} = 92/46 = 2$ mol => $nC_6H_{12}O_6$ pư = $1/2n_{C_2H_5OH} = 1$ mol
=> $H$% = $1.180/300 .100$% = $60$%
=> Đáp án $A$
Ví dụ $2$ : Cho sơ đồ chuyển hóa sau Glucozo $\rightarrow $ Ancol etylic $\rightarrow $ But -$1,3$-dien $\rightarrow $ Cao su Buna. Hiệu suất của toàn bộ quá trình điều chế là $75$% , muốn thu được $32,4$ kg cao su Buna thì khối lượng Glucozo cần dùng là:
A. $144$ Kg B. $108$ Kg C. $81$ Kg D. $96$ Kg
Giải :
$C_6H_{12}O_6$ $\rightarrow $ 2C2H5OH $\rightarrow $ $CH_2 = CH - CH = CH_2$ $\rightarrow $ ($-CH_2-CH=CH-CH_2-$)
$180$ gam glucozo thì tạo ra $54$ gam cao su buna
$x.75$ % $32,4$
=> $x$ = $\frac{32,4.180}{54.0,75}$ = $144$ Kg
=> Đáp án $A$
$B$. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐISACARIT
- Cả Mantozo và Sacarozo đều có pư thủy phân
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O$ $\overset{H^+, t}{\rightarrow}$ $C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6$
Sacarozo Glucozo Fructozo
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O$ $\overset{H^+, t}{\rightarrow}$ $2C_6H_{12}O_6$
Mantozo Glucozo
- Trong phân tử Mantozo có chứa nhóm $-CHO$ nên có tính khử : có thể tham gia pư tráng gương, pư với dung dịch nước Brom, còn Sacarozo thì không
* CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ $1$ : Thủy phân hoàn toàn $6,84$ gam Sacarozo rồi chia sản phẩm thành $2$ phần bằng nhau. Phần $1$ cho tác dụng với lượng dư dung dịch $AgNO_3/NH_3$ thu được $x$ gam kết tủa. Phần $2$ cho tác dụng với nước Brom dư thì có $y$ gam brom tham gia pư. Giá trị của $x,y$ là
A. $2,16$ và $1,6$ B. $2,16$ và $3,2$ C. $4,32$ và $1,6$ D. $4,32$ và $3,2$
Giải :
$n_{Sacarozo} = 6,84/342 = 0,02$ mol
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O$ $\overset{H^+, t}{\rightarrow}$ $C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6$
Glucozo Fructozo
$0,02 0,02 0,02$
Phần $1$ khi thực hiện pư tráng gương thì cả Glucozo và Fructozo đều tham gia
$C_6H_{12}O_6$ $\xrightarrow[AgNO3/NH3]{t^o}$ $2Ag$
$0,02 0,04$
Phần $2$ pư với dung dịch Brom thì chỉ có Glucozo pư
$CH_2OH[CHOH]_4CHO + Br_2 + H_2O$ $\rightarrow $ $CH_2OH[CHOH]_4COOH + 2HBr$
$0,01 0,01$
=> $x = 0,04.108 = 4,32$ gam , $y = 0,01.160 = 1,6$ gam
=> Đáp án $C$
Ví dụ $2$ : Thủy phân hỗn hợp gồm $0,02$ mol Sacarozo và $0,01$ mol Mantozo một thời gian thu được dung dịch $X$ ( $H$% = $75$%) . Khi cho toàn bộ $X$ tác dụng vơi một lượng $AgNO_3$ trong $NH_3$ thì lượng $Ag$ thu được là :
A. $0,09$ mol B. $0,095$ mol C. $0,12$ mol D. $0,06$ mol
Giải :
Vì $H$% = $75$% nên tổng số mol Mantozo và Sacarozo pư là ($0,02 + 0,01$).$75$% = $0,0225$ mol
Số mol Mantozo dư sau pư là : $0,01.25$% = $0,0025$ mol
$C_{12}H_{22}O_{11}$(gồm Mantozo và Sacarozo pư) $\rightarrow $ $2C_6H_{12}O_6$ $\rightarrow $ $4Ag$
$0,0225 0,09$
$C_{12}H_{22}O_{11}$(Mantozo dư) $\rightarrow $ $2Ag$
$0,0025 0,005$
=> $n_{Ag} = 0,09 + 0,005 = 0,095$ mol
=> Đáp án $B$
$C$. PHƯƠNG PHÁP GIẢI POLISACARIT
- Cả tinh bột và Xenlulozo đều tham gia pư thủy phân sản phẩm cuối cùng là đường glucozo
$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O$ $\rightarrow $ $nC_6H_{12}O_6$
Xenlulozo pư với $HNO_3$($H_2SO_4$ đặc) và với $(CH_3CO)_2O$
$[C_6H_7O_2(OH)_3]_n + 2nHONO_2$ $\rightarrow $ $[C_6H_7O_2(ONO_2)_2]n + 2nH_2O$
$[C_6H_7O_2(OH)_3]_n + 3nHONO_2$ $\rightarrow $ $[C_6H_7O_2(ONO_2)_3]_n + 3nH_2O$
$[C_6H_7O_2(OH)_3]_n + 2n(CH_3CO)_2O$ $\rightarrow $ $[C_6H_7O_2(OOCCH_3)_2]_n + 2nCH_3COOH$
$[C_6H_7O_2(OH)_3]_n + 3n(CH_3CO)_2O$ $\rightarrow $ $[C_6H_7O_2(OOCCH_3)_3]_n + 3nCH_3COOH$
* VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ $1$ : Thủy phân $1$kg bột gạo có $80$% tinh bột , thì khối lượng Glucozo thu được là bao nhiêu . Giả thiết các pư xảy ra hoàn toàn
A. $0,8$ kg B. $0,9$ kg C. $0,99$ kg D. $0,89$ kg
Giải :
$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O$ $\rightarrow $ $nC_6H_{12}O_6$
$162n 180n$
$1.0,8$ $\frac{1.0,8.180n}{162n}$ = $0,89$
=> Đáp án $D$
Ví dụ $2$ : Phản ứng tổng hợp Glucozo trong cây xanh cần được cung cấp năng lượng $2813$ kJ cho mỗi mol Glucozo tạo thành
$6CO_2 + 6H_2O$ $\xrightarrow[a/s]{clorophin}$ $C_6H_{12}O_6 + O_2$
Nếu trong $1$ phút mỗi $cm^2$ là xanh nhận được khoảng $2,09$ J năng lượng từ mặt trời nhưng chỉ có $10$% được sử dụng vào pư tổng hợp Glucozo . Với $1$ ngày nắng ( từ $6$h - $17$h) diện tích là xanh là $1$ $m^2$, lượng Glucozo tổng hợp được là bao nhiêu ?
A. $88,26$ gam B. $88,32$ gam C. $90,26$ gam D. $90,32$ gam
Giải :
$6CO_2 + 6H_2O + 2813$ kJ $\xrightarrow[a/s]{clorophin}$ $C_6H_{12}O_6 + O_2$
Năng lượng mà $1m^2$ là xanh nhận được trong thời gian $11$ giờ để dùng vào việc tổng hợp là
$1.(100)^2.2,09.10$%.$11.60$ = $1379400$ J = $1379,4$ kJ
=>lượng glucozo tổng hợp được là : $\frac{1379,4.180}{2813}$ = $88,26$ gam
=> Đáp án $A$
Ví dụ $3$ : Xenlulozo trinitrat được điều chế từ phản ứng giữa axit nitric và xenlulozo( $H$% = $60$% tính theo Xenlulozo) . Nếu dùng $2$ tấn xenlulozo thì khối lượng xenlulozo trinitat tạo thành là :
A. $2,97$ tấn B. $3,67$ tấn C. $2,2$ tấn D. $1,1$ tấn
Giải :
$C_6H_7O_2(OH)_3 + 3HNO_3$ $\rightarrow $ $C_6H_7O_2(ONO_2)_3 + 3H_2O$
$162 297$
$2.0,6 x$
$x$ = $\frac{2.0,6.297}{162}$ = $2,2$ tấn
=> Đáp án $C$
$D$. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu $1$ : Lượng Glucozo cần dùng để tạo thành $1,82$ gam sobitol với hiệu suất $80$% là :
A. $2,25$ gam B. $1,8$ gam C. $1,82$ gam D. $1,44$ gam
Câu $2$ : Đun nóng dung dịch chứa $27$ gam glucozo với dung dịch $AgNO_3/NH_3$ thì khối lượng $Ag$ thu được tối đa là :
A. $21,6$ gam B. $10,8$ gam C. $32,4$ gam D. $16,2$ gam
Câu $3$ : Cho $34,2$ gam đường Sacarozo có lẫn một ít Mantozo pư hoàn toàn với dung dịch $AgNO_3/NH_3$ , thu được $0,216$ gam $Ag$, độ tinh khiết của đường là :
A. $98,45$% B. $99,47$% C. $85$% D. $99$%
Câu $4$ : Thủy phân hoàn toàn $3,42$ gam hỗn hợp $X$ gồm Sacarozo và Mantozo thu được hỗn hợp $Y$ . Biết $Y$ pư vừa đủ với $0,015$ mol $Br_2$. Nếu đem dung dịch chứa $3,42$ gam hỗn hợp $X$ cho pư với $AgNO_3/NH_3$ thì khối lượng $Ag$ tạo thành là :
A. $2,16$ gam B. $3,24$ gam C. $1,08$ gam D. $0,54$ gam
Câu $5$ : Khi đốt cháy Gluxit người ta thu được khối lượng $H_2O$ và $CO_2$ theo tỉ lệ $33 : 88$ . Công thức phân tử của Gluxit đó là :
A. $C_6H_{12}O_6$ B. $C_{12}H_{22}O_{11}$ C. $(C_6H_{10}O_5)_n$ D. $C_n(H_2O)_m$
Câu $6$ : Cho $m$ gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất $81$% . Toàn bộ lượng khí sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch $Ca(OH)_2$ lấy dư , thu được $75$ gam kết tủa . Giá trị của $m$ là :
A. $75$ B. $65$ C. $80$ D. $55$
Câu $7$ : Cho $10$ tấn khoai chứa $20$% tinh bột lên men rượu thu được $1135,8$ lít rượu etylic tinh khiết có khối lượng riêng $0,8$ g/ml . Hiệu suất pư điều chế là
A. $60$% B. $70$% C. $80$% D. $90$%
Câu $8$ : Từ $16,2$ tấn xenlulozo người ta sản xuất được $m$ tấn xenlulozo trinitrat( biết hiệu suất tính theo xenlulozo là $90$%). Giá trị của $m$ là
A. $26,73$ tấn B. $33$ tấn C. $25,46$ tấn D. $29,7$ tấn
Câu $9$ : Thể tích $HNO_3 67,5$%( $d = 1,5$ g/ml) cần dùng để tác dụng với xenlulozo để tạo thành $89,1$ kg xenlulozo trinitrat là ( biết lượng $HNO_3$ bị hao hụt $20$%)
A. $55$ lít B. $81$ lít C. $49$ lít D. $70$ lít
Câu $10$ : Để sản xuất ancol etylic người ta dùng nguyên liệu là mùn cưa và vỏ bào từ gỗ chứa $50$% xenlulozo. Nếu muốn điều chế $1$ tấn ancol etylic hiệu suất $70$% thì khối lượng nguyên liệu cần dùng là :
A. $5031$ kg B. $5000$ kg C. $5100$ kg D. $6200$ kg
Đáp án : $1A 2C 3D 4C 5B 6A 7C 8A 9D 10A$