Bài 4. Tính chất hóa học của carbohydrate trang 13, 14, 15

4.1

Điền các từ hoặc cụm từ trong khung vào chỗ trống của đoạn thông tin sau cho phù hợp.

Thêm từ từ 2 ml dung dịch NaOH 10% vào ống nghiệm chứa 1 ml dung dịch CuSO4 5%. Lắc đều ống nghiệm thấy xuất hiện kết tủa màu …(1)… Tiếp tục thêm từng giọt dung dịch glucose 2% vào ống nghiệm ,lắc nhẹ. Kết tủa màu …(1)… bị hòa tan và dung dịch có màu …(2)…, chứng tỏ glucose có tính chất của …(3)… Đun nóng ống nghiệm thấy tạo thành kết tủa đỏ gạch. Phản ứng xảy ra cho thấy glucose có tính chất của một …(4)….

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của glucose.

Lời giải chi tiết:

(1): xanh nhạt; (2): xanh lam; (3) alcohol đa chức; (4) aldehyde.

4.2

Monosaccharide X được dùng trong công nghiệp để tráng bạc lên bề mặt thủy tinh trong sản xuất ruột phích. Cùng với Ag, sản phẩm hữu cơ được tạo thành khi cho X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ là

A. ammonium carbonate                                                B. ammonium gluconate.

C. gluconic acid.                                                            D. khí carbon dioxide

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của monosaccharide.

Lời giải chi tiết:

Sản phẩm thu được là ammonium gluconate.

Đáp án B

4.3

Có thể phân biệt glucose và fructose bằng cách cho từng chất tác dụng với

A. Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm, đun nóng.

B. thuốc thử Tollens

C. dung dịch chứa Cu(OH)₂.

D. nước bromine.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của glucose và fructose.

Lời giải chi tiết:

Có thể phân biệt glucose và fructose bằng cách cho từng chất tác dụng với nước bromine. Vì glucose làm mất màu nước bromine, fructose không phản ứng.

Đáp án D

4.4

Mỗi phát biểu sau là đúng hay sai?

(a) Fructose có công thức phân tử là C₆H₁₀O₅.

(b) Trong phân tử fructose có 5 nhóm – OH (alcohol) và một nhóm >C=O (ketone).

(c) Fructose có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.

(d) Fructose được tạo thành trong phản ứng thủy phân tinh bột.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của fructose

Lời giải chi tiết:

(a) sai, công thức phân tử là C₆H₁₂O₆

(b) đúng

(c) đúng.

(d) sai, glucose được tạo thành trong phản ứng thủy phân tinh bột.

4.5

Cho hai chất M1 và M2 có công thức cấu tạo như sau:

Sản phẩm tạo thành khi dẫn khí hydrogen chloride vào dung dịch của glucose trong methanol

A. không là M1 hoặc M2                                                B. chỉ là M1

C. chỉ là M2                                                                   D. là hỗn hợp của M1 và M2.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của M1 và M2

Lời giải chi tiết:

Sản phẩm tạo thành khi dẫn khí hydrogen chloride vào dung dịch của glucose trong methanol bao gồm cả M1 và M2.

4.6

Chất nào dưới đây không có phản ứng tráng bạc khi cho phản ứng với thuốc thử Tollens?

A. Saccharose                   B. Glucose                            C. Maltose                   D. Fructose

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của carbohydrate.

Lời giải chi tiết:

Saccharose không có phản ứng tráng bạc.

Đáp án A

4.7

Dung dịch (1) chứa CuSO₄ trong nước; dung dịch (2) là dung dịch ammonia có hòa tan một lượng AgNO₃; dung dịch (3) là dung dịch ammonia có hòa tan một lượng Cu(OH)₂. Dung dịch nào trong số các dung dịch trên có khả năng hòa tan cellulose?

A. Dung dịch (1)                                                           B. Dung dịch (2).

C. Dung dịch (3)                                                            D. Không dung dịch nào.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của cellulose.

Lời giải chi tiết:

Dung dịch (2) có khả năng hòa tan cellulose.

Đáp án B

4.8

Saccharose là một disaccharide. Phát biểu nào sau đây về saccharose là đúng?

A. Saccharose không bị thủy phân trong môi trường acid.

B. Thủy phân saccharose chỉ thu được glucose.

C. Thủy phân saccharose thu được cả glucose và fructose.

D. Thủy phân saccharose chỉ thu được fructose.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của saccharose.

Lời giải chi tiết:

Thủy phân saccharose thu được cả glucose và fructose.

Đáp án C

4.9

Khi cho dung dịch saccharose vào ống nghiệm chứa Cu(OH)₂/NaOH, lắc nhẹ ống nghiệm thì thấy có hiện tượng nào sau đây?

A. Kim loại màu vàng sáng bám trên bề mặt ống nghiệm.

B. Kết tủa màu đỏ gạch xuất hiện trong ống nghiệm.

C. Dung dịch trở nên đồng nhất và có màu xanh lam.

D. Chất lỏng trong ống nghiệm tách thành hai lớp và xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt lắng xuống đáy ống nghiệm.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của saccharose.

Lời giải chi tiết:

Dung dịch trở nên đồng nhất và có màu xanh lam vì phân tử saccharose có nhiều nhóm -OH.

Đáp án C

4.10

Chất nào dưới đây không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch Schweizer?

A. Saccharose                   B. Cellulose                           C. Maltose            D. Fructose.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của carbohydrate.

Lời giải chi tiết:

Cellulose tan trong dung dịch Schweizer.

Đáp án B

4.11

Khi tồn tại ở dạng mạch vòng, các carbohydrate có vị ngọt và có nhóm – OH hemiacetal hoặc – OH hemiketal trong phân tử được gọi là đường khử; ngược lại khi phân tử các chất này không có nhóm – OH hemiacetal hoặc – OH hemiketal, chúng được gọi là đường không có tính khử. Trong các đường saccharose, maltose, glucose, fructose, đường không có tính khử là

A. saccharose                    B. glucose                             C. maltose            D. fructose.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của carbohydrate.

Lời giải chi tiết:

Saccharose là đường không có tính khử vì không có nhóm - OH hemiacetal hoặc - OH hemiketal.

Đáp án A

4.12

Tinh bột không chỉ là chất dinh dưỡng quan trọng trong đời sống mà còn là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bánh, rượu, bia,… Nhận định nào sau đây về tính chất của tinh bột là không đúng?

A. Dung dịch hồ tinh bột tạo với iodine hợp chất màu xanh tím.

B. Tinh bột có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.

C. Tinh bột bị thủy phân trong môi trường acid cho sản phẩm cuối cùng là glucose.

D. Thủy phân hoàn toàn tinh bột bởi enzyme amylase cho sản phẩm là glucose.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của tinh bột

Lời giải chi tiết:

Tinh bột có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.

Đáp án B

4.13

Trong quá trình sản xuất bia bằng phương pháp lên men sinh học, dưới tác dụng của enzyme sẽ xảy ra quá trình chuyển hóa: X $\to$maltose $\to$Y. X, Y tương ứng là

A. tinh bột và fructose                                                   B. cellulose và glucose

C. cellulose và fructose                                                  D. tinh bột và glucose.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của polysaccharide.

Lời giải chi tiết:

X là tinh bột, Y là glucose.

Đáp án D

4.14

Khi đun nóng dung dịch chứa carbohydrate X và Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm, X có phản ứng với Cu(OH)₂ tạo kết tủa đỏ gạch. X không thể là

A. saccharose                    B. glucose                             C. fructose                   D. maltose.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của carbohydrate.

Lời giải chi tiết:

X không thể là saccharose vì không có chức - CHO.

Đáp án A

4.15

Trong quá trình sản xuất rượu vang, người ta sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae để lên men glucose và fructose (có trong dịch ép trái nho) tạo thành ethanol. Một học sinh thực hiện thí nghiệm thử tính chất của sản phẩm từ quá trình lên men này trong phòng thí nghiệm bằng dụng cụ như ở Hình 4.1. Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của glucose.

Lời giải chi tiết:

Hiện tượng: nấm men có tác dụng lên men glucose và fructose để tạo thành ethanol và khí carbonic. Dẫn khi qua bình đựng nước vôi trong thấy xuất hiện kết tủa.

4.16

Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa glucose với methanol khi có hydrogen chloride làm xúc tác. Giải thích vì sao phản ứng này không xảy ra với glucose ở dạng mạch hở.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của glucose.

Lời giải chi tiết:

Vì ở dạng mạch hở không có nhóm – OH hemiacetal.

4.17

Vinyl acetate được dùng để tổng hợp poly(vinyl acetate), một loại polymer được sử dụng nhiều trong công nghiệp gỗ, công nghiệp dệt,… Vinyl acetate có thể được tổng hợp hoàn toàn từ sinh khối (tinh bột hoặc cellulose). Viết các phương trình hóa học để tổng hợp vinyl acetate từ cellulose.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của cellulose.

Lời giải chi tiết:

4.18

Chất X là thành phần chính của bông vải. Cho chất X tác dụng với hỗn hợp HNO₃ và H₂SO₄ đặc để điều chế chất Y dùng làm vecni, phim ảnh,… Hàm lượng nitrogen trong chất Y khoảng 11,12%. Xác định công thức phân tử chất Y và viết phương trình hóa học của phản ứng tạo thành chất Y từ chất X.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của cellulose.

Lời giải chi tiết:

Chất X là thành phần chính của bông vải $\to$X là cellulose.

X + HNO₃ $\to$ Y

Hàm lượng nitrogen trong Y  khoảng 11,12% nên Y là: [C₆H₇O₂(OH)(ONO₂)₂]_n

4.19

Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7624:2007, khi chế tạo gương, chiều dày lớp bạc phủ trên bề mặt tấm kính (quy ra tổng lượng bạc trên một đơn vị m² kính) phải đạt tối thiểu 0,7 g m^-2. Một công ty cần sản xuất 10 000 m² gương có độ dày lớp bạc phủ ở mức 0,72 g m^-2. Biết rằng lớp bạc được tạo thành quan phản ứng giữa silver nitrate và glucose trong điều kiện thích hợp với hiệu suất phản ứng 90%. Tính lượng silver nitrate và lượng glucose cần sử dụng để sản xuất 10 000 m² gương trên.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của glucose.

Lời giải chi tiết:

n _Ag = $\frac{0,72}{108}=\frac{1}{150}mol$$\to$n glucose = $\frac{1}{150}:2:90\%=\frac{1}{270}mol$/m²

Khối lượng Ag cần để phủ dày lớp bạc phủ trên bề mặt tấm kính là: 0,72. 10 000 = 7200g

Khối lượng glucose cần dùng để sản xuất lượng bạc trên là: $\frac{1}{270}.180.10000=6667g$

4.20

Hàm lượng glucose có trong mẫu dược phẩm có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với iodine như sau: Cho một thể tích chính xác dung dịch chứa glucose vào một thể tích chính xác và dư nước iodine. Sau đó thêm vào dung dịch sau phản ứng vài giọt dung dịch X, rồi vừa lắc vừa nhỏ từ từ dung dịch sodium thiosulfate (Na₂S₂O₃) có nồng độ xác định vào dung dịch ở trên đến khi mất màu xanh thì dừng lại. Ghi thể tích dung dịch sodium thiosulfate đã tiêu tốn. Biết rằng, glucose phản ứng với iodine tương tự như với bromine và phản ứng giữa iodine với sodium thiosulfate xảy ra như sau:

 I₂ + 2Na₂S₂O₃ $\to$2NaI + Na₂S₄O₆

a) Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa glucose và iodine

b) Dự đoán chất X trong thí nghiệm trên là gì và X có vai trò gì trong thí nghiệm.

c) Trình bày nguyên tắc xác định hàm lượng glucose trong thí nghiệm trên.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của glucose.

Lời giải chi tiết:

a) CH₂OH[CHOH]₄CHO + I₂ + H₂O $\to$CH₂OH[CHOH]₄COOH + 2HI

b) Chất X là dung dịch hồ tinh bột. X có vai trò xác định thời điểm hết lượng I₂ trong phản ứng với Na₂S₂O₃.

c) Dựa vào thể tích sodium thiosulfate tiêu tốn và nồng độ (đã biết) của dung dịch, tính được lượng sodium thiosulfate và suy ra lượng iodine còn dư sau phản ứng với glucose. Do lượng iodine ban đầu đã biết nên tính được lượng iodine đã tham gia phản ứng với glucose, từ đó tính được lượng glucose có trong mẫu.