Giải Hóa 12 Cánh diều bài 4
Giải Hóa 12 Cánh diều bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate
VnDoc.com xin gửi tới bạn đọc bài viết Giải Hóa 12 Cánh diều bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate để bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết hướng dẫn trả lời chi tiết các câu hỏi trong SGK Hóa học 12 Cánh diều các trang 28, 29, 30, 32, 33, 34.
Giải Hóa 12 trang 27 Cánh diều
Mở đầu trang 27 SGK Hóa 12
Để chế tạo gương soi, ruột phích (ruột bình thủy), người ta phủ lên thủy tinh một lớp bạc mỏng. Lớp bạc mỏng này thường được tạo thành từ phản ứng tráng bạc của glucose.
a) Glucose tham gia phản ứng tráng bạc do có nhóm chức nào trong phân tử?
b) Ngoài glucose, các hợp chất carbohydrate khác như fructose, saccharose có phản ứng tráng bạc không? Vì sao?
Lời giải:
a) Glucose tham gia phản ứng tráng bạc do có nhóm chức aldehyde (–CH=O) trong phân tử.
b) Fructose có phản ứng tráng bạc vì trong môi trường kiềm (NH3), fructose có thể chuyển hóa thành hợp chất có nhóm chức aldehyde.
Saccharose không có phản ứng tráng bạc vì không còn nhóm chức aldehyde.
Giải Hóa 12 trang 28 Cánh diều
Thí nghiệm 1 trang 28 SGK Hóa 12
Phản ứng của glucose với copper(II) hydroxide
Chuẩn bị:
– Hoá chất: Dung dịch glucose 2%, dung dịch NaOH 10%, dung dịch CuSO4 5%.
– Dụng cụ: Ống nghiệm, đèn cồn, kẹp ống nghiệm.
Tiến hành:
– Chuẩn bị hai ống nghiệm có đánh số (1) và (2); thêm vào mỗi ống nghiệm khoảng 0,5–1 mL dung dịch CuSO4 5% và 1 mL dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ.
– Cho 3 mL dung dịch glucose 2% vào mỗi ống nghiệm, lắc nhẹ.
– Đun nhẹ ống (2) đến khi hoá chất trong ống nghiệm đổi màu hoàn toàn.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.
Chú ý an toàn: Dung dịch NaOH có khả năng ăn mòn da, cần cẩn thận khi sử dụng.
Lời giải:
Câu hỏi 1 trang 28 SGK Hóa 12
a) Trong phản ứng của glucose với Cu(OH)2, loại nhóm chức nào của glucose đã tham gia phản ứng tạo dung dịch màu xanh lam?
b) Trong phản ứng của glucose với Cu(OH)2/NaOH khi đun nóng, nhóm chức nào của glucose đã tham gia phản ứng tạo kết tủa đỏ gạch Cu2O.
Lời giải:
a) Trong phản ứng của glucose với Cu(OH)2, các nhóm chức hydroxy (-OH) liền kề đã tham gia phản ứng tạo dung dịch màu xanh lam.
b) Trong phản ứng của glucose với Cu(OH)2/NaOH khi đun nóng, nhóm chức aldehyde (-CH=O) đã tham gia phản ứng tạo kết tủa đỏ gạch Cu2O.
Giải Hóa 12 trang 29 Cánh diều
Thí nghiệm 2 trang 28 SGK Hóa 12
Phản ứng của glucose với thuốc thử Tollens.
Chuẩn bị:
– Hoá chất: Dung dịch glucose 2%, dung dịch AgNO3 1%, dung dịch NH3 5%.
– Dụng cụ: Ống nghiệm, cốc nước nóng (khoảng 70 – 80oC), ống hút nhỏ giọt.
Tiến hành:
– Cho vào ống nghiệm 1 mL dung dịch AgNO3 1%. Thêm tiếp từ từ từng giọt dung dịch NH3 5% và lắc đều đến khi kết tủa vừa tan hết.
– Tiếp tục thêm vào ống nghiệm 1 ml dung dịch glucose 2%, lắc đều rồi để ống nghiệm cố định trong cốc nước nóng.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.
Lời giải:
Luyện tập 1 trang 29 SGK Hóa 12
Phản ứng tráng bạc thể hiện tính chất của nhóm chức nào trong phân tử glucose? Vì sao fructose cũng có tính chất này?
Lời giải:
Phản ứng tráng bạc thể hiện tính chất của nhóm chức aldehyde (–CH=O) trong phân tử glucose.
Fructose cũng có tính chất này vì trong môi trường kiềm (NH3), fructose có thể chuyển hóa thành hợp chất có nhóm chức aldehyde.
Thí nghiệm 3 trang 29 SGK Hóa 12
Phản ứng của glucose với nước bromine
Cho vào ống nghiệm 1 mL dung dịch glucose 5% và 1 mL nước bromine, lắc đều.
Yêu cầu: Mô tả hiện tượng quan sát được.
Lời giải:
Hiện tượng: Nước bromine bị nhạt dần đến mất màu.
Câu hỏi 2 trang 29 SGK Hóa 12
Phản ứng của glucose với nước bromine thể hiện tính chất của nhóm chức nào trong phân tử chất này?
Lời giải:
Phản ứng của glucose với nước bromine thể hiện tính chất của nhóm chức aldehyde (–CH=O).
Giải Hóa 12 trang 30 Cánh diều
Câu hỏi 3 trang 30 SGK Hóa 12
Nhóm -OH hemiacetal có đặc điểm gì khác so với các nhóm -OH khác trong phân tử glucose? Phân tử glucose ở dạng mạch hở có nhóm -OH hemiacetal nào không?
Lời giải:
Nhóm -OH hemiacetal được gắn vào vị trí carbon số 1, nhóm này có khả năng mở vòng phân tử glucose.
Phân tử glucose ở dạng mạch hở không có nhóm -OH hemiacetal
Câu hỏi 4 trang 30 SGK Hóa 12
Phản ứng với copper (II) hydroxide thể hiện tính chất của nhóm chức nào trong phân tử saccharose?
Lời giải:
Phản ứng với copper (II) hydroxide thể hiện tính chất của các nhóm chức hydroxy (–OH) liền kề trong phân tử saccharose
Thí nghiệm 4 trang 30 SGK Hóa 12
Phản ứng của saccharose với copper(II) hydroxide
Chuẩn bị:
– Hoá chất: Dung dịch saccharose 3%, dung dịch NaOH 10%, dung dịch CuSO4 5%.
– Dụng cụ: Ống nghiệm, đèn cồn, ống hút nhỏ giọt.
Tiến hành:
– Cho vào ống nghiệm khoảng 0,5 mL dung dịch NaOH 10% và khoảng 0,5 mL dung dịch CuSO4 5%, lắc đều.
– Thêm tiếp vào ống nghiệm khoảng 4 mL dung dịch saccharose 3%, lắc đều ống nghiệm đến khi thu được dung dịch đồng nhất (nếu còn chất rắn thì thêm tiếp dung dịch saccharose) rồi đun nóng dung dịch trong ống nghiệm.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.
Lời giải:
Luyện tập 2 trang 30 SGK Hóa 12
Giải thích vì sao khi đun nóng, saccharose không tạo kết tủa đỏ gạch với copper(II) hydroxide trong môi trường kiềm, nhưng sau khi đun nóng saccharose với dung dịch HCl loãng một thời gian thì sản phẩm thu được lại tạo được kết tủa đỏ gạch với copper(II) hydroxide khi đun nóng.
Lời giải:
- Khi đun nóng, saccharose không tạo kết tủa đỏ gạch với copper(II) hydroxide trong môi trường kiềm vì trong phân tử saccharose không còn nhóm chức aldehyde.
- Sau khi đun nóng saccharose với dung dịch HCl loãng một thời gian thì sản phẩm thu được lại tạo được kết tủa đỏ gạch với copper(II) hydroxide khi đun nóng vì trong môi trường acid, saccharose bị thủy phân tạo thành glucose và fructose. Glucose và fructose tạo được kết tủa đỏ gạch với copper(II) hydroxide khi đun nóng trong môi trường kiềm.
Giải Hóa 12 trang 31 Cánh diều
Thí nghiệm 5 trang 31 SGK Hóa 12
Phản ứng tạo màu giữa tinh bột và iodine
Lời giải:
Chuẩn bị:
- Hóa chất: Dung dịch hồ tinh bột, dung dịch I2 trong KI.
- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.
Tiến hành: Cho vào ống nghiệm 1 ml dung dịch hồ tinh bột, thêm vài giọt dung dịch I2 trong KI. Lắc đều ống nghiệm.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và giải thích.
Lời giải:
Hiện tượng: Dung dịch chuyển sang màu xanh tím.
Giải thích: Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn, có lỗ rỗng nên phân tử tinh bột đã hấp thụ iodine tạo thành hợp chất có màu xanh tím.
Giải Hóa 12 trang 32 Cánh diều
Câu hỏi 5 trang 32 SGK Hóa 12
Trong công nghệ sản xuất bia có các bước chính sau:
a) Thành phần nào trong hạt đại mạch bị thủy phân tạo ra maltose, glucose?
b) Đề xuất cách kiểm tra để biết được thời điểm kết thúc quá trình thủy phân tinh bột.
Lời giải:
a) Thành phần tinh bột trong hạt đại mạch bị thủy phân tạo ra maltose, glucose.
b) Để biết được thời điểm kết thúc quá trình thủy phân tinh bột ta có thể kiểm tra bằng thuốc thử là dung dịch I2 trong KI.
Lấy sản phẩm thủy phân cho vào ống nghiệm dung dịch I2 trong KI, nếu dung dịch có màu xanh tím thì quá trình thủy phân chưa kết thúc. Tiếp tục thử màu với dung dịch I2 trong KI như trên đến khi không còn màu xanh tím thì quá trình thủy phân kết thúc.
Thí nghiệm 6 trang 32 SGK Hóa 12
Thí nghiệm 6. Phản ứng thuỷ phân tinh bột
Cho vào ống nghiệm (1) khoảng 3 mL dung dịch hồ tinh bột 2% và 1 mL dung dịch H2SO4 10%, lắc đều rồi đặt ống nghiệm trong nồi nước nóng. Cho vào ống nghiệm (2) 1 mL dung dịch I2, trong KI. Sau khoảng 20 phút, hút lấy 1 – 2 giọt dung dịch trong ống nghiệm (1) nhỏ vào ống nghiệm (2). Nếu dung dịch thu được có màu vàng thì lấy ống nghiệm (1) ra khỏi nồi nước. Nếu dung dịch có màu xanh tím thì đề thêm khoảng 5 phút trong nồi nước nóng và tiếp tục thử màu với dung dịch I2 trong KI như trên. Lấy khoảng 1 mL dung dịch đã thuỷ phân sang ống nghiệm (3), thêm dần từng giọt dung dịch NaOH 10% cho đến môi trường kiềm (thử bằng cách dùng đũa thuỷ tinh chấm dung dịch lên giấy quỳ tím sao cho quỳ tím chuyển thành màu xanh). Thêm tiếp vào ống nghiệm (3) vài giọt dung dịch CuSO4 5%, lắc đều rồi đun nóng ống nghiệm.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và giải thích.
Lời giải:
Thí nghiệm | Hiện tượng | Giải thích |
Cho vào ống nghiệm (1) khoảng 3 mL dung dịch hồ tinh bột 2% và 1 mL dung dịch H2SO4 10%, lắc đều rồi đặt ống nghiệm trong nồi nước nóng. |
| Quá trình thủy phân tinh bột
|
Cho vào ống nghiệm (2) 1 mL dung dịch I2, trong KI. Sau khoảng 20 phút, hút lấy 1 – 2 giọt dung dịch trong ống nghiệm (1) nhỏ vào ống nghiệm (2). Nếu dung dịch thu được có màu vàng thì lấy ống nghiệm (1) ra khỏi nồi nước. Nếu dung dịch có màu xanh tím thì đề thêm khoảng 5 phút trong nồi nước nóng và tiếp tục thử màu với dung dịch I2 trong KI như trên. | - Dung dịch trong ống nghiệm (1) có màu vàng (màu của dung dịch I2 trong KI) vì tinh bột bị thủy phân trong môi trường acid tạo glucose không có phản ứng với I2 trong KI - Nếu dung dịch có màu xanh tím tức là ống nghiệm (1) phản ứng thủy phân tinh bột chưa xảy ra hoàn toàn. | |
Lấy khoảng 1 mL dung dịch đã thuỷ phân sang ống nghiệm (3), thêm dần từng giọt dung dịch NaOH 10% cho đến môi trường kiềm (thử bằng cách dùng đũa thuỷ tinh chấm dung dịch lên giấy quỳ tím sao cho quỳ tím chuyển thành màu xanh). Thêm tiếp vào ống nghiệm (3) vài giọt dung dịch CuSO4 5%, lắc đều rồi đun nóng ống nghiệm. | - Xuất hiện kết tủa xanh. - Đun nóng xuất hiện kết tủa đỏ gạch. | - Dung dịch CuSO4 tác dụng với dung dịch NaOH tạo kết tủa Cu(OH)2 màu xanh. CuSO4 + 2NaOH ⟶ Cu(OH)2↓ + Na2SO4 - Đun nóng dung dịch sản phẩm thủy phân tinh bột (chứa glucose) và Cu(OH)2 trong môi trường kiềm sẽ xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch do Cu(OH)2 bị khử thành Cu2O. (Tính chất của nhóm chức aldehyde) CH2OH[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH |
\(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\)Luyện tập 3 trang 32 SGK Hóa 12
Chất nào trong dung dịch ở Thí nghiệm 7 có phản ứng với dung dịch CuSO4 trong môi trường kiềm tạo kết tủa đỏ gạch?
Lời giải:
Glucose (sản phẩm của phản ứng thủy phân tinh bột) có phản ứng với dung dịch CuSO4 trong môi trường kiềm tạo kết tủa đỏ gạch.
Thí nghiệm 7 trang 32 SGK Hóa 12
Phản ứng thuỷ phân cellulose
Cho vào ống nghiệm (1) một nhúm nhỏ bông và khoảng 2 mL dung dịch H2SO4 70%. Khuấy đều rồi đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng, thỉnh thoảng dùng đũa thuỷ tinh khuấy nhẹ, cho đến khi thu được dung dịch đồng nhất. Đề nguội, lấy 1 mL dung dịch trong ống (1) cho vào ống (2). Cho từ từ dung dịch NaOH 10% vào ống nghiệm (2) đến khi môi trường có tính kiềm. Cho tiếp 5 giọt dung dịch CuSO4 5%. Lắc đều và đun nóng nhẹ dung dịch trong ống nghiệm.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và giải thích.
Lời giải:
Giải Hóa 12 trang 33 Cánh diều
Vận dụng trang 33 SGK Hóa 12
Vì sao một số động vật có thể sử dụng cỏ làm thức ăn trong khi nhiều động vật khác không có khả năng này?
Lời giải:
Các loại động vật có thể sử dụng cỏ làm thức ăn do cấu tạo dạ dày và các loại lợi khuẩn trong đường tiêu hóa của chúng có khả năng tiêu hóa được cellulose, hệ vi sinh vật trong dạ cỏ của chúng có thể phá vỡ cấu trúc hóa học của cellulose để tổng hợp thành nhiều chất dinh dưỡng khác.
Thí nghiệm 8 trang 33 SGK Hóa 12
Phản ứng của cellulose với nitric acid
Cho 5 mL dung dịch HNO3 65% vào một cốc khô có dung tích 50 mL rồi đặt cốc vào trong chậu nước đá. Sau khoảng 10 phút, khuấy và thêm từ từ 10 mL dung dịch H2SO4 98% vào cốc. Cho một nhúm bông vào cốc, lấy đũa thuỷ tinh dầm cho bông thấm hoá chất. Lấy cốc ra khỏi chậu nước đá và để yên trong 30 phút. Dùng kẹp lấy miếng bông ra một cốc khác, rửa nhiều lần bằng nước cho đến hết acid (nước rửa không làm đổi màu quỳ tím). Tiếp tục rửa lại bằng dung dịch NaHCO3 loãng rồi lấy miếng bông ra, ép bằng hai tấm giấy lọc đến khô. Để miếng bông này trên đĩa sứ (1) và một miếng bông mới trên đĩa sứ (2). Đốt hai miếng bông.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và giải thích.
Lời giải:
Hiện tượng:
- Miếng bông trên đĩa sứ 1 cháy nhanh, không xuất hiện khói, không để lại tàn.
- Miếng bông trên đĩa sứ 2 cháy chậm hơn, có xuất hiện khói và để lại tàn.
Giải thích:
- Miếng bông 1 thành phần chính là cellulose trinitrate, cellulose dinitrate do:
- Miếng bông 2 thành phần chính là cellulose.
Thí nghiệm 9 trang 33 SGK Hóa 12
Tác dụng của cellulose với nước Schweizer
Hoà tan hoàn toàn 2,5 gam CuSO4.5H2O vào 100 mL nước trong cốc thuỷ tinh. Thêm tiếp vào cốc 10 mL dung dịch NaOH 10%, vừa thêm vừa khuấy. Lọc lấy kết tủa rồi cho kết tủa vào một cốc 100 mL mới, tiếp tục thêm 20 mL dung dịch NH3 20% vào cốc. Khuấy đều cho đến khi kết tủa tan hết. Sau đó, cho thêm một nhúm bông vào cốc, khuấy đến khi tạo thành dung dịch đồng nhất.
Yêu cầu: Quan sát và mô tả hiện tượng thí nghiệm.
Lời giải:
Tiến hành thí nghiệm | Mô tả hiện tượng |
- Hoà tan hoàn toàn 2,5 gam CuSO4.5H2O vào 100 mL nước trong cốc thuỷ tinh. - Thêm tiếp vào cốc 10 mL dung dịch NaOH 10%, vừa thêm vừa khuấy. - Lọc lấy kết tủa rồi cho kết tủa vào một cốc 100 mL mới, tiếp tục thêm 20 mL dung dịch NH3 20% vào cốc. Khuấy đều cho đến khi kết tủa tan hết. - Sau đó, cho thêm một nhúm bông vào cốc, khuấy đến khi tạo thành dung dịch đồng nhất. | - CuSO4.5H2O tan trong nước tạo thành dung dịch đồng nhất. - Thu được kết tủa màu xanh: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 - Kết tủa tan hết thu được dung dịch phức có màu xanh lam: Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 - Cellulose không tan trong nước nhưng tan trong nước Schweizer để được dung dịch đồng nhất. |
Giải Hóa 12 trang 34 Cánh diều
Bài 1 trang 34 SGK Hóa 12
Nhận xét nào dưới đây không đúng khi nói về glucose và fructose?
A. Đều tạo được dung dịch màu xanh lam khi tác dụng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm.
B. Đều tạo được kết tủa đỏ gạch Cu2O khi tác dụng với Cu(OH)2, đun nóng trong môi trường kiềm.
C. Đều làm mất màu nước bromine.
D. Đều xảy ra phản ứng tráng bạc khi tác dụng với thuốc thử Tollens.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Fructose không làm mất màu nước bromine
Bài 2 trang 34 SGK Hóa 12
Vì sao không thể phân biệt glucose với fructose qua phản ứng giữa chúng với thuốc thử Tollens nhưng có thể phân biệt qua phản ứng với nước bromine?
Lời giải:
- Không thể phân biệt glucose với fructose qua phản ứng giữa chúng với thuốc thử Tollens vì cả hai chất này đều phản ứng với thuốc thử Tollens.
- Có thể phân biệt qua phản ứng với nước bromine vì glucose làm mất màu nước bromine trong khi fructose không làm mất màu nước bromine.
Bài 3 trang 34 SGK Hóa 12
Ethanol có thể được sản xuất từ cellulose hoặc tinh bột. Loại ethanol này được dùng để sản xuất xăng E5 (xăng chứa 5% ethanol về thể tích). Lượng ethanol thu được từ 1 tấn mùn cưa (chứa 50% cellulose, phần còn lại là chất trơ) có thể dùng để pha chế bao nhiêu lít xăng E5? Biết hiệu suất quá trình sản xuất ethanol từ cellulose là 60% và ethanol có khối lượng riêng là 0,8 g mL-1.
Lời giải:
Đang cập nhật...
Bài 4 trang 34 SGK Hóa 12
Thêm vài giọt nước bromine vào ống nghiệm chứa dung dịch potassium iodide và hồ tinh bột, lắc đều. Dự đoán và giải thích hiện tượng xảy ra.
Lời giải:
Đang cập nhật...
Bài tiếp theo: Giải Hóa 12 Cánh diều bài 5
