Phản ứng thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo

Bài tập phản ứng thủy phân tinh bột hoặc xenlulozơ

Chuyên đề Hóa học: Phản ứng thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé.

Phản ứng thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo

I/ Lý thuyết và phương pháp giải bài tập thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo
- 1. Phương trình phản ứng
- 2. Bài tập về hiệu suất
II/ Bài tập phản ứng thủy phân tinh bột hoặc xenlulozơ
III/ Bài tập trắc nghiệm tự luyện thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo

I/ Lý thuyết và phương pháp giải bài tập thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo

1. Phương trình phản ứng

(1) (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

(2) C₆H₁₂O₆ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

2. Bài tập về hiệu suất

(1) A $\overset{H}{\rightarrow}$ $\overset{H}{\rightarrow}$ B (H là hiệu suất phản ứng)

$m_A\;=\;m_B.\frac{100}H;\;m_B\;=\;m_A.\frac H{100}$ $m_A\;=\;m_B.\frac{100}H;\;m_B\;=\;m_A.\frac H{100}$

(2) A $\overset{H1}{\rightarrow}$ $\overset{H1}{\rightarrow}$ B $\overset{H2}{\rightarrow}$ $\overset{H2}{\rightarrow}$ C (H1, H2 là hiệu suất phản ứng)

$m_A\;=\;m_C.\frac{100}{H_1}.\frac{100}{H_2}$ $m_A\;=\;m_C.\frac{100}{H_1}.\frac{100}{H_2}$

$m_C\;=\;m_A.\frac{H_1}{100}.\frac{H_2}{100}$ $m_C\;=\;m_A.\frac{H_1}{100}.\frac{H_2}{100}$

II/ Bài tập phản ứng thủy phân tinh bột hoặc xenlulozơ

Bài 1: Khi thuỷ phân 1 kg bột gạo có 80% tinh bột, thì khối lượng glucozơ thu được là bao nhiêu? Giả thiết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Hướng dẫn giải bài tập

Khối lượng tinh bột có trong 1 kg gạo là:

m = 180/100 = 0,8 kg

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

162n 180n gam

0,8 z kg

x = 0,8.180n/162n = 0,89 kg

Bài 2: Đi từ 150 gam tinh bột sẽ điều chế được bao nhiêu ml ancol etylic 46º bằng phương pháp lên men ancol? Cho biết hiệu suất phản ứng đạt 81% và d = 0,8 g/ml.

Hướng dẫn giải bài tập

m(C₆H₁₀O₅)_n = 150.81% = 121,5 g

(1) (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

(2) C₆H₁₂O₆ $\overset{t^{o} , men }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} , men }{\rightarrow}$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

⇒ n_C₂H₅OH =2.n_{C₆H₁₂O₆} = 2.n.n_{(C₆H₁₀O₅)_n} = 2n.(121,5/162n) = 1,5 mol

V_C₂H₅OH = m/D = (1,5.46)/0,8 = 86,25 ml

V_dd = (86,25.46)/100 = 187,5 ml

Bài 3. Cho m gam tinh bột lên men thành C₂H₅OH với hiệu suất 81%, hấp thụ hết lượng
CO₂ sinh ra vào dung dịch Ca(OH)₂ được 55 gam kết tủa và dung dịch X. Đun nóng
dung dịch X lại có 10 gam kết tủa nữa. Tính giá trị của m

Hướng dẫn giải bài tập

Theo giả thiết ta thấy khi CO₂ phản ứng với dung dịch Ca(OH)₂ thì tạo ra cả 2 muối là CaCO₃ và 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

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂ (3)

0,2 ← 0,1 mol

Tổng số mol CO₂ = n_{CO2 (1)} + n_{CO2 (3) =}0,55+ 0,2 = 0,75

C₆H₁₂O₆ $\overset{len men}{\rightarrow}$ $\overset{len men}{\rightarrow}$ 2C₂H₅OH + 2CO₂ (4)

0,375 ← 0,75 mol

(-C₆H₁₀O₅-)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ (5)

0,375/n ← 0,375mol

$(-C_6H_{10}O_5-)n=\frac1n.C_6H_{12}O_6=\frac12.\frac1n.n_{CO2}=\frac1{2n}.0,75=\frac{0,375}nmol$ $(-C_6H_{10}O_5-)n=\frac1n.C_6H_{12}O_6=\frac12.\frac1n.n_{CO2}=\frac1{2n}.0,75=\frac{0,375}nmol$=

$(-C_6H_{10}O_5-)n=\frac{0,375}n.162.n.81\%=75gam$ $(-C_6H_{10}O_5-)n=\frac{0,375}n.162.n.81\%=75gam$

Bài 4: Khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít rượu (ancol) etylic 46º là (biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất là 0,8 g/ml).

Hướng dẫn giải bài tập

(-C₆H₁₀O₅-)n + nH₂O $\overset{men}{\rightarrow}$ $\overset{men}{\rightarrow}$ nC₆H₁₂O₆ (1)

C₆H₁₂O₆ $\overset{men}{\rightarrow}$ $\overset{men}{\rightarrow}$ 2C₂H₅OH + 2CO₂ (2)

V_{C2H5OH nguyên chất} = 5.1000.0,46 = 2300 ml

=> m_{C2H5OH nguyên chất} = 0,8.2300 = 1840 g

n_C2H5OH = 1840/46 = 40 mol

$n{{(-C_6H_{10}O_5-)n}=\frac1{2n}.C_2H_5OH=\frac1{2n}.40=\frac{20}nmol}$ $n{{(-C_6H_{10}O_5-)n}=\frac1{2n}.C_2H_5OH=\frac1{2n}.40=\frac{20}nmol}$

$m{(-C_6H_{10}O_5-)n}=\frac{20}n.162n=3240\;gam$ $m{(-C_6H_{10}O_5-)n}=\frac{20}n.162n=3240\;gam$

H = 72% =>m_(-C6H10O5-)n = 3240.100/72 = 4500g = 4,5kg

Bài 5. Thủy phân hỗn hợp gồm 0,2 mol saccarozơ và 0,1 mol mantozơ một thời gian thu được dung dịch X (hiệu suất phản ứng thủy phân mỗi chất đều là 75%). Khi cho toàn bộ X tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ thì lượng Ag thu được là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải bài tập

Vì hiệu suất phản ứng thủy phân là 75% nên tổng số mol mantozơ và saccarozơ tham gia phản ứng thủy phân là (0,2 + 0,1).75% = 0,225 mol.

Số mol của mantozơ dư sau phản ứng thủy phân là 0,1.25% = 0,025 mol.

Sơ đồ phản ứng :

C₁₂H₂₂O₁₁ (gồm mantozơ và saccarozơ phản ứng) → 2C₆H₁₂O₆ → 4Ag (1)

C₁₂H₂₂O₁₁ (mantozơ dư) → 2Ag (2)

Saccarozơ dư không tham gia phản ứng tráng gương.

Theo sơ đồ (1) và (2) suy ra tổng số mol Ag tạo ra là 0,95 mol.

III/ Bài tập trắc nghiệm tự luyện thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo

Kiểm tra kiến thức về xenlulozo:

Bài trắc nghiệm số: 173

Bài trắc nghiệm được biên soạn bởi KhoaHoc.vn - Chuyên trang học online!

Bài 1. Thuỷ phân 1 kg khoai có chứa 20% tinh bột trong môi trường axit. Nếu hiệu suất của quá trình là 75% thì khối lượng glucozơ thu được là nhiêu?

A.166,67g.

B. 200g,

C. 150g.

D. 1000g.

Xem đáp án

Đáp án A

Bài tập hiệu suất : Với chất sản phẩm : _{mthực tế} = m_{lý thuyết}.H%

m_{tinh bột}= 1000.20% = 200g

Phương trình phản ứng:

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

162n 180n gam

200 → 222,2 gam

Vì hiệu suất phản ứng là 75% => m_{glucozo thực tế} = 222,2.75% = 166,6g

Bài 2. Thuỷ phân hòan toàn 1 kg tinh bột thu được

A. 1 kg glucozơ.

B. 1,11 kg glucozơ.

C. 1,18 kg glucozơ.

D. 1kg glucozơ và 1kg fructozơ.

Xem đáp án

Đáp án B

Hướng dẫn giải chi tiết

n_{tinh bot} = n_glucozo = 1/162 kmol

⇒ m_glucozo = 1/162.180 = 1,11 kg

Bài 3. Thuỷ phân 324 gam tinh bột với hiệu suất phản ứng là 75%, khối lượng glucozơ thu được là:

A. 360 gam

B. 480 gam

C. 270 gam

D. 300 gam

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có

nC₆H₁₀O₅ = 324/162 = 2 (mol)

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

C₆H₁₀O₅+ H₂O $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$C₆H₁₂O₆

Theo phương trình hóa học

nC₆H₁₂O₆ = nC₆H₁₀O₅ =2 (mol)

Theo lý thuyết: mC₆H₁₂O₆ =2.180 = 360(g)

Do hiệu suất đạt 75% nên lượng thực tế: mC₆H₁₂O₆ =360.75/100 = 270(g)

Bài 4. Nếu dùng 1 tấn khoai chứa 20% tinh bột thì thu được bao nhiêu kg glucozơ? Biết hiệu suất pứ là 70%.

A. 160,55 kg

B. 150,64 kg

C. 155,56 kg

C. 165,65 kg

Xem đáp án

Đáp án C

Khoai chứa 20% tinh bột

=>n_{tinh bột} = 1.20%/162n = 1/810n mol

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆

nC₆H₁₂O₆ = n.n_(C6H10O5)n= 1/810 mol

=> m_glu = n_glu. M_glu . H% = 1/810. 180 . 70% = 0,15556 tấn = 155,56 kg

Bài 5. 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%.

A. 290 kg

B. 295,3 kg

C. 300 kg

D. 350 kg

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH

Ta có: m_{tinh bột}= 1000. 65% = 650 (kg)

m_{ancol etylic}= (650.2n.46)/162n = 369,14 (kg)

Do hiệu suất quá trình là 80% nên khối lượng ancol thực tế thu được là:

m_{thực tế}= m_ancol(PT).80% = 295,3 (kg)

Bài 6. Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 78%. Toàn bộ lượng CO₂ sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂, thu được 700 gam kết tủa và dung dịch X. Đun kỹ dung dịch X thêm được 200 gam kết tủa. Tính khối lượng tinh bột đã sử dụng?

A. 1168,5 gam

B. 779 gam

C. 2337 gam

D. 1558 gam

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có phương trình hóa học xảy ra

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ (1)

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂(enzim)

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

CaCO₃ + H₂O + CO₂→ Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO₂

Dựa vào các phản ứng trên:

n_{CO2 sinh ⁡ra} = nCaCO₃+ 2n_Ca(HCO3)2 = 15 (mol).

n_{tinh bột} = m = 15/2. 162.100% /78% = 1558 gam

Bài 7. Trong một nhà máy sản xuất rượu, người ta dùng nguyên liệu là mùn cưa chứa 50% xenlulozo để sản xuất ancol etylic, biết hiệu suất toàn bộ quá trình là 70%. Để sản xuất 1000 lít cồn 96^o thì khối lượng mùn cưa cần dùng là bao nhiều? Biết khối lượng riêng của ancol etylic là 0,8 gam/cm³.

A. 3,864 tấn

B. 4,328 tấn

C. 2,642 tấn

D. 5,118 tấn

Xem đáp án

Đáp án A

Phương trình hóa học xảy ra

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ (1) (xúc tác, H+)

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂(enzim)

V_{ancol etylic} = 960 lít ⇒ m_ancoletylic = 768 kg thì cần 768/92.162 kg xenlulozo tinh khiết.

Vậy khối lượng mùn cưa cần dùng là

768/92.162.100%/70%.100%/50% = 3864 kg hay 3,864 tấn mùn cưa.

Bài 8. Thủy phân m gam tinh bột, sản phẩm thu được đem lên men để sản xuất ancol etylic, toàn bộ khí CO₂sinh ra cho qua dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 850 gam kết tủa. Biết hiệu suất giai đoạn thủy phân và lên men đều là 85%. Giá trị của m là

A. 952,9.

B. 810,0.

C. 688,5.

D. 497,4.

Xem đáp án

Đáp án A

C₆H₁₂O₆ $\overset{men}{\rightarrow}$ $\overset{men}{\rightarrow}$2CO₂+ 2C₂H₅OH

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Theo phương trình hóa học (2;3) ⟹ n_glucozơ(LT)= n_CaCO3 /2 = 8,5/2 = 4,25 mol.

Mà H_{lên men} = 85% ⟹ n_glucozơ(TT) = 4,25.100%/85% = 5 mol.

(-C₆H₁₀O₅-)n + nH₂O ⟶ nC₆H₁₂O₆

162n 180n

x ⟵ 5.180 (g)

⟹ x = (5.180.162n)/(180n) = 810 g.

Do H_{thủy phân}= 85% ⟹ m = m_{tinh bột}= 810.100%/85% = 952,9 (g).

Bài 9. Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81%. Toàn bộ lượng CO₂ sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂ thu được 550 gam kết tủa và dung dịch X. Đun kĩ dung dịch X thu thêm được 100 gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 750

B. 550

C. 810

D. 650

Xem đáp án

Đáp án A

Các phản ứng hóa học xảy ra

(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

n_CO2 = (550 + 2.100)/100 =7,5 mol

=> nC₆H₁₂O₆ = n_CO2/2 = 3,75 mol

=> m = 3,75 . 162 . 100/81 = 750g

Bài 10. Thủy phân m gam tinh bột, sản phẩm thu được đem lên men để sản xuất ancol etylic, toàn bộ khí CO₂ sinh ra cho qua dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 394 gam kết tủa. Biết hiệu suất giai đoạn thủy phân và lên men đều là 80%. Giá trị của m là

A. 152,290

B. 310,000.

C. 288,125.

D. 253,125

Xem đáp án

Đáp án D

Phương trình phản ứng hóa học

C₆H₁₂O₆ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ 2CO₂ + 2C₂H₅OH

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O

n kết tủa =394/197 = 2 mol

Theo phương trình phản ứng hóa học

n_glucozơ(LT)= n_BaCO3/2 = 2/2 = 1 mol.

Mà H lên men = 80% ⟹ n_glucozơ(TT)= 1.100/80 = 1,25 mol.

(-C₆H₁₀O₅-)n + nH₂O ⟶ nC₆H₁₂O₆

162n 180n

x ⟵ 1,25.180 (g)

⟹ x = (1,25.180.162n)/(180n) = 202,5 g.

Do H_{thủy phân} = 80% ⟹ m = m_{tinh bột} =202,5.100/80 = 253,125 (g).

Bài 11. Thủy phân hoàn toàn a gam tinh bột thành glucozơ, sau đó lên men glucozơ tạo ancol etylic với hiệu suất 80%, hấp thụ toàn bộ khí CO₂ sinh ra vào dung dịch chứa 8,55 gam Ba(OH)₂, thu được kết tủa và dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch X, đến khi kết tủa lớn nhất thì cần ít nhất 10 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của a là

A. 5,525

B. 6,075

C. 6,525

D. 7,075

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình phản ứng

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → 2nC₂H₅OH + 2nCO₂

Vì NaOH tối thiểu cho vào Ba(HCO₃)₂ để thu được kết tủa cực đại nên phản ứng xảy ra theo tỉ lệ 1:1

NaOH + Ba(HCO₃)₂ → BaCO₃↓ + NaHCO₃ + H₂O

0,01 → 0,01

Bảo toàn nguyên tố Ba: => n_BaCO3(1) = n_Ba(OH)2 - n_Ba(HCO3)2 = 0,05 – 0,01 = 0,04 (mol)

Bảo toàn nguyên tố C: n_CO2 = n_{BaCO3 (1)} + 2n_Ba(HCO3)2= 0,04 + 2.0,01 = 0,06 (mol)

n_{tinh bột} = 1/2.n_CO2= 0,03 (mol)

m_{tinh bột cần lấy}= m_{tinhbột thực tế}/H%= 0,03.162/0,8 = 6,075 (gam)

Bài 12. Chọn những câu đúng trong các câu sau:

(1) Xenlulozơ không phản ứng với Cu(OH)₂ nhưng tan được trong dung dịch [Cu(NH₃)₄](OH)₂.

(2) Glucozơ trong dung dịch tồn tại chủ yếu ở dạng mạch thẳng

(3) Dẫn khí H₂ vào dung dịch glucozơ, đun nóng, xúc tác Ni thu được poliancol.

(4) Glucozơ được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột nhờ xúc tác HCl hoặc enzim.

(5) Dung dịch saccarozơ không có phản ứng tráng Ag, không bị oxi hóa bởi nước brom, chứng tỏ phân tử saccarozơ không có nhóm –CHO.

(6) Loại thực phẩm chứa nhiều glucozơ là quả nho.

(7) Tinh bột là hỗn hợp của 2 polisaccarit là amilozơ và amilopectin.

Số nội dung đúng là:

A. 5

B. 3

C. 6

D. 4

Xem đáp án

Đáp án A

Bài 13. Ứng dụng nào dưới đây không phải là ứng dụng của glucozơ?

A. Làm thực phẩm dinh dưỡng và thuốc tăng lực

B. Tráng gương, tráng phích

C. Nguyên liệu sản xuất ancol etylic

D. Nguyên liệu sản xuất PVC

Xem đáp án

Đáp án D

Ứng dụng không phải là ứng dụng của glucozơ là Nguyên liệu sản xuất PVC

Đáp án A, B, C đều đúng là ứng dụng của glucozo

Làm thực phẩm dinh dưỡng và thuốc tăng lực

Tráng gương, tráng phích

Nguyên liệu sản xuất ancol etylic

Bài 14. Khẳng định nào sau đây đúng?

A. Glucozơ và fructozơ đều là hợp chất đa chức

B. Glucozơ và fructozơ là đồng phân của nhau

C. Tinh bột và xenlulozơ là đồng phân của nhau vì đều có thành phần phân tử là (C₆H₁₀O₅)n

D. Tinh bột và xenlulozơ đều là polisaccarit, dễ kéo thành tơ

Xem đáp án

Đáp án B

A. Sai vì glucozơ và fructozơ là hợp chất tạp chức.

B. Đúng. Glucozơ và fructozơ có cùng công thức phân tử (C₆H₁₂O₆) khác nhau công thức cấu tạo nên là đồng phân của nhau.

C. Sai. Tinh bột và xenlulozơ đều có công thức chung là (C₆H₁₀O₅)_n nhưng hệ số n khác nhau nên không là đồng phân của nhau.

D. Sai vì tinh bột không kéo thành tơ được.

Bài 15. Cho các nhận định sau:

(1) Xenlulozơ không phản úng với Cu(OH )₂ nhưng tan được trong dung dịch [Cu(NH₃)₄](OH) ₂.

(2) Glucozơ được gọi là đường mía.

(3) Dần khí H₂ vào dung dịch glucozơ, đun nóng, xúc tác Ni thu được poliancol.

(4) Glucozơ được điều chế bằng cách thủy phân tình bột nhờ xúc tác HCl hoặc enzim.

(5) Dung dịch saccarozơ không có phản ứng tráng Ag, không bị oxi hóa bởi nước brom, chứng tỏ phân tử saccarozơ không có nhóm -CHO.

(6) Saccarozo thuộc loại đisaccarit có tính oxi hóa và tính khử.

(7) Tinh bột là hỗn hợp của 2 polisaccarit là amilozo và amilopectin.

Số nhận định đúng là:

A. 4

B. 3

C. 6

D. 5

Xem đáp án

Đáp án D

---------------------------------------------

Với chuyên đề: Phản ứng thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo trên đây chúng ta có thể hiểu rõ về khái niệm, công thức hóa học, phương trình phản ứng thủy phân của tinh bột hay xenlulozo. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc có thêm tài liệu học tập nhé. Mời các bạn cùng tham khảo thêm mục Trắc nghiệm Hóa học 12...

Chia sẻ, đánh giá bài viết

14

117.893

Bài trước

Bài sau