BÀI 6: TINH BỘT VÀ CELLULOSE

(14 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Tinh bột là gì?

Trả lời:

Tinh bột là polymer thiên nhiên gồm amylose và amylopectin. Tinh bột có công thức phân tử là (C₆H₁0O₅)_n.

Câu 2: Nêu tính chất hóa học của tinh bột.

Trả lời:

Tính chất hóa học của tinh bột:

- Phản ứng thủy phân.

- Phản ứng màu với dung dịch iodine.

Câu 3: Hãy cho biết trạng thái tự nhiên của tinh bột.

Trả lời:

Tinh bột là chất rắn màu trắng, hầu như không tan trong nước lạnh. Trong nước nóng, tinh bột tan tạo dung dịch keo nhớt, gọi là hồ tinh bột.

Câu 4: Nêu ứng dụng của cellulose.

Trả lời:

Ứng dụng của cellulose:

- Dùng để làm vật liệu xây dựng.

- Sản xuất giấy, sợi tự nhiên và sợi nhân tạo.

- Dùng làm nguyên liệu để điều chế ethanol và cellulose trinitrate.

2. THÔNG HIỂU (5 CÂU)

Câu 1: Tại sao cùng được cấu tạo từ các phân tử đường glucose nhưng tinh bột và cellulose lại có đặc tính vật lí và chức năng sinh học khác nhau?

Trả lời:

Tinh bột và cellulose đều được cấu tạo từ đường glucose nhưng lại có đặc tính vật lí và chức năng sinh khác nhau bởi vì chúng có cách thức liên kết các đơn phân khác nhau tạo nên cấu trúc phân tử khác nhau:

- Tinh bột: Các gốc α-glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4-glycosidic tạo mạch thẳng (amylose) hoặc bằng liên kết α-1,4-glycosidic và α-1,6-glycosidic tạo thành mạch nhánh (amylopectin).

- Cellulose: Các gốc β-glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glycosidic tạo thành mạch thẳng.

Câu 2: Vì sao tinh bột và cellulose đều có thể dùng để sản xuất ethanol?

Trả lời:

Tinh bột và cellulose đều có thể dùng để sản xuất ethanol vì cả tinh bột và cellulose đều bị thủy phân hoàn toàn tạo thành glucose dưới tác dụng của enzyme hoặc acid. Mà glucose dùng để sản xuất ethanol nên tinh bột và cellulose đều có thể dùng để sản xuất ethanol.

- Phản ứng thủy phân: (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O nC₆H₁₂O₆ (glucose).

- Phản ứng lên men glucose: C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO₂.

Câu 3: Gạo tẻ và gạo nếp đều chứa tinh bột nhưng tại sao cơm nếp lại dẻo hơn cơm tẻ.

Trả lời:

Gạo nếp dẻo hơn gạo tẻ vì trong gạo nếp có thành phần amylopectin cao hơn.

Câu 4: Cho biết sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể.

Trả lời:

Khi con người sử dụng thức ăn chứa tinh bột, enzyme -amylase có trong nước bọt thúc đẩy quá trình phân hủy tinh bột thành các phân tử nhỏ hơn gồm maltose và dextrin. Quá trình này tiếp tục ở ruột non, nơi phần lớn tinh bột bị phân hủy thành glucose. Glucose được hấp thụ vào máu và di chuyển đến các tế bào trong khắp cơ thể.

Câu 5: Hợp chất A là chất bột màu trắng không tan trong nước, trương lên trong nước nóng tạo thành hồ. Sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân là chất B. Dưới tác dụng của enzim của vi khuẩn axit lactic, chất B tạo nên chất C có hai loại nhóm chức hóa học. Chất C có thể được tạo nên khi sữa bị chua. Cho biết tên gọi của hợp chất A và C.

Trả lời:

- Tên gọi của hợp chất A là tinh bột.

- Tên gọi của hợp chất C là lactic acid.

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Để sản xuất ra 1 tấn nitrocellulose cần a kg cellulose và b kg nitricacid. Biết sự hao hụt trong sản xuất là 12%. Tìm giá trị của a và b.

Trả lời:

Phương trình hóa học:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3nHNO₃ [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]n + 3nH₂O.

= 545,5 kg.

= 636,4 kg.

Mà hao hụt 12% nên H = 100% - 12% = 88%.

Giá trị của a là: 545,5 : 88% = 619,8 kg.

Giá trị của b là: 636,4 : 88% = 723 kg.

Câu 2: Từ một loại bột gỗ chứa 60% cellulose được dùng làm nguyên liệu sản xuất ethanol. Nếu dùng 1 tấn bột gỗ trên có thể điều chế được V lít rượu 70^o. biết hiệu suất của quá trình điều chế là 70%, khối lượng riêng của rượu nguyên chất là 0,8 g/ml.

Trả lời:

Cứ 1 tấn gỗ sẽ cung cấp n glucose: mol

mol

= 426 lít.

Câu 3: 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 Ca(OH)2 dư, thu được 850 gam kết tủa. Biết hiệu suất mỗi giai đoạn là 85%.

Trả lời:

Sơ đồ phản ứng:

C₆H₁₀O₅ C₆H₁₂O₆ 2CO₂ 2CaCO₃

gam.

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Hỗn hợp X gồm a gam maltose và b gam tinh bột. Chia X làm hai phần bằng nhau:

Phần 1: Hoà tan trong nước dư, lọc lấy dung dịch maltose rồi cho phản ứng hết với AgNO₃/NH₃ được 0,03 mol Ag.

Phần 2: Đun nóng với dung dịch H₂SO₄ loãng để thực hiện phản ứng thủy phân. Hỗn hợp sau phản ứng được trung hoà bởi dung dịch NaOH sau đó cho toàn bộ sản phẩm thu được tác dụng hết với AgNO₃/NH₃ được 0,11 mol Ag. Tìm giá trị của a và b.

Trả lời:

- Phần 1 : n_maltose = 0,03. 0,5 = 0,015 mol

- Phần 2 : Gọi số mol glucose do thủy phân tinh bột là x

Malose thủy phân tạo n_glucozo = 2n_maltose = 0,03 mol

Do đó : n_Ag = 2.(x + 0,03) x = 0,025 mol.

Như vậy:

a : 2 = 0,015.342 = 5,13 a = 10,26 gam.

b : 2 = 0,025.162 = 4,05 a = 8,1 gam.

Câu 2: Cho celulose phản ứng với aldehyde acetic ( H₂SO₄ là xúc tác) thu được 11,10 gam hỗn hợp X gồm cellulose triacetate và cellulose diacetate và 6,60 gam acetic acid. Tính thành phần phần % theo khối lượng của cellulose diacetate trong X.

Trả lời:

Ta có phản ứng:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3n(CH₃-CO)₂O → [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₃]_n + 3nCH₃COOH

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2n(CH₃-CO)₂O → [C₆H₇O₂(OH)(OCOCH₃)₂]_n + 2nCH₃COOH

Gọi x và y lần lượt là số mol của cellulose triacetate và cellulose diacetate.

⇒ m_{cellulose triacetate} + m_{cellulose diacetate} = 288x + 246y = 11,1 (g) (1)

= 0,11 mol = 3n_{cellulose triacetate} + 2n_{cellulose diacetate} = 3x + 2y (2)

Từ (1) và (2) ⇒ x = 0,03 mol; y = 0,01 mol

Vậy % m_{cellulose diacetate} = .100% = 22,16%.