Bài tập thủy phân saccharose/ maltose lớp 12 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài tập thủy phân saccharose/ maltose lớp 12 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài tập thủy phân saccharose/ maltose.

A. Lý thuyết và phương pháp giải

- Saccharose bị thuỷ phân trong môi trường acid hoặc dưới tác dụng của enzyme, tạo thành glucose và fructose.

C₁₂H₂₂O₁₁ (saccharose) +H₂O $\stackrel{enzyme/H^{+}}{\to }$ C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)

- Maltose bị thuỷ phân trong môi trường acid hoặc dưới tác dụng của enzyme, tạo thành glucose.

C₁₂H₂₂O₁₁ (maltose) +H₂O $\stackrel{enzyme/H^{+}}{\to }$ 2C₆H₁₂O₆ (glucose)

- Trong trường hợp thủy phân saccharose/maltose sau đó lấy hỗn hợp sau phản ứng đi tráng gương (phản ứng với thuốc thử Tollens) thì:

+ Thủy phân saccharose rồi tráng gương:

n_Ag = 2.n_{(glucose + fructose)} = 4.n_{saccharose phản ứng}.

+ Thủy phân maltose rồi tráng gương:

n_Ag = 2.n_glucose + 2.n_{maltose dư (nếu có)} = 4.n_{maltose phản ứng} + 2.n_{maltose dư (nếu có).}

- Hiệu suất phản ứng tính theo sản phẩm: $H\%=\frac{n_{sp\left(TT\right)}}{n_{sp\left(LT\right)}}.100\%.$

- Nếu đề bài cho H%, yêu cầu tính m, V, … $\Rightarrow$ Dùng phải nhân – trái chia (H%).

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Thủy phân 100 gam saccharose thu được 104,5 gam hỗn hợp gồm glucose, fructose và saccharose còn dư. Hiệu suất phản ứng thủy phân saccharose là x%. Xác định giá trị của x.

Hướng dẫn giải

C₁₂H₂₂O₁₁ (saccharose) + H₂O $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)

Bảo toàn khối lượng ta có: m_{trước phản ứng} = m_{sau phản ứng}

Hay $m_{saccharose}+m_{H_{2}O}=m_{sau}$ $\Rightarrow 100+m_{H_{2}O}=104,5$ $\Rightarrow m_{H_{2}O}=4,5gam.$

$\Rightarrow n_{H_{2}Op/u}=\frac{4,5}{18}=0,25mol=n_{saccharosep/u}$

$\Rightarrow H=\frac{m_{saccharose\text{\hspace{0.17em}}LT}}{m_{saccharoseTT}}.100\%$ $=\frac{0,25.342}{100}.100\%=85,5\%.$

Ví dụ 2: Thủy phân 129,76 gam saccharose thu được dung dịch X, sau đó cho X tác dụng với AgNO₃ trong NH₃ dư. Toàn bộ lượng bạc thu được đem tráng một loại gương soi có diện tích bề mặt là 10⁴ cm² với độ dày lớp bạc được tráng lên là 10^-5 cm. Biết hiệu suất phản ứng thủy phân và tráng bạc đều là 80% và khối lượng riêng của bạc là 10,49 g/cm³. Số gương soi tối đa được tráng bạc là

A. 80.

B. 90.

C. 100.

D. 110.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O $\stackrel{t^o}{\to }$C₆H₁₂O₆ (Glucose) + C₆H₁₂O₆ (Fructose)

C₆H₁₂O₆ (Glucose + Fructose) $\stackrel{AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$ 2Ag

$m_{Ag}=\mathrm{108.4.}\frac{129,76}{342}.$ 80% . 80% = 104,9 gam

m_{Ag (1 gương)} = 10⁴.10^-5.10,49 = 1,049 gam $\Rightarrow$ Số gương soi = $\frac{104,9}{1,049}=100$cái.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Thuỷ phân 100 g saccharose thu được 103,6 g hỗn hợp X gồm glucose, fructose và saccharose còn dư. Hiệu suất thuỷ phân saccharose đạt

A. 100%.

B. 68,4%.

C. 95%.

D. 57%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phương trình hoá học của phản ứng:

$\begin{array}{l}{C}_{12}{H}_{22}{O}_{11}+H_{2}O\stackrel{H^{+},t^o}{\to }{C}_6{H}_{12}{O}_6+C_6{H}_{12}{O}_6\\ saccharoseglu\cos efructose\end{array}$

Cứ a mol saccharose bị thuỷ phân sẽ tạo ra a mol glucose và a mol fructose nên:

180a + 180a + (100 – 342a) = 103,6

$\Rightarrow$ a = 0,2 (mol)

Vậy hiệu suất phản ứng là: $H=\frac{0,\mathrm{2.342.100}\%}{100}=68,4\%.$

Câu 2: Thuỷ phân 57 g maltose thu được 57 g glucose. Hiệu suất thuỷ phân maltose thành glucose đạt

A. 100%.

B. 50%.

C. 95%.

D. 57%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phương trình hoá học của phản ứng:

$\begin{array}{l}{C}_{12}{H}_{22}{O}_{11}+H_{2}O\stackrel{H^{+},t^o}{\to }2C_6{H}_{12}{O}_6\\ 342g2.180g\\ 57g\frac{\mathrm{57.2.180}}{342}=60g\end{array}$

Hiệu suất của phản ứng là: $H=\frac{57.100\%}{60}=95\%$

Câu 3: Để tráng bạc (silver) một số ruột phích, người ta phải thuỷ phân 34,2 gam saccharose rồi tiến hành phản ứng tráng gương. Tính lượng Ag tạo thành sau phản ứng, biết hiệu suất mỗi quá trình là 80%?

A. 27,65.

B. 43,90.

C. 54,4.

D. 56,34.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{C_{12}{H}_{22}{O}_{11}}=\frac{34,2}{342}=0,1mol$

C₁₂H₂₂O_{11$\stackrel{+H_{2}O}{\to }\left\{\begin{array}{l}Glu\cos e\\ Fructose\end{array}\right.\stackrel{AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$}4Ag

 0,1                                  →                          0,4     mol

 Do hiệu suất mỗi quá trình là 80% $\Rightarrow$ m_Ag = 0,4.108. $\frac{80}{100}$. $\frac{80}{100}$=27,65 gam.

Câu 4: Trong công nghiệp, saccharose là nguyên liệu để thủy phân thành glucose và fructose dùng trong kĩ thuật tráng gương, ruột phích. Để thu được 27 kg glucose cần thủy phân m kg saccharose với hiệu suất phản ứng là 60%. Giá trị của m là

A. 25,65.

B. 85,50.

C. 42,75.

D. 51,30.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

C₁₂H₂₂O₁₁ (saccharose) + H₂O $\stackrel{\text{H = 60\%}}{\to }$C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)

    342                                                                 180    gam

    m                                                      ←                   27                               kg

$\Rightarrow$ m = $\frac{27.342}{180}.\frac{100}{60}$= 85,5 kg

Câu 5: Thuỷ phân 0,02 mol saccharose một thời gian thu được dung dịch X (hiệu suất phản ứng thủy phân là 75%). Khi cho toàn bộ X tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ thì lượng Ag thu được là

A. 0,090 mol.                 

B. 0,095 mol.

C. 0,06 mol.

D. 0,12 mol.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

C₁₂H₂₂O_{11$\stackrel{+H_{2}O}{\to }\left\{\begin{array}{l}Glu\cos e\\ Fructose\end{array}\right.\stackrel{AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$}4Ag

0,02                                  →                          4.0,02.0,75 = 0,06            mol

Câu 6: Muốn có 162 gam glucose thì khối l­ượng saccharose cần đem thuỷ phân hoàn toàn là

A. 307,8 gam.                

B. 412,2gam.                 

C. 421,4 gam.                

D. 370,8 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{Glu\cos e}=\frac{162}{180}=0,9mol.$

C₁₂H₂₂O₁₁ (saccharose) $\stackrel{+H_{2}O}{\to }$ C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)

 0,9                   ←                       0,9

Vậy m_saccharose = 0,9.342 = 307,8 gam.

Câu 7: Thuỷ phân hoàn toàn 3,42 gam saccharose trong môi trường acid, thu được dung dịch X. Cho toàn bộ dung dịch X phản ứng hết với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, đun nóng, thu được m gam Ag. Giá trị của m là

A. 21,60.

B. 2,16.

C. 4,32.

D. 43,20.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{saccharose}=\frac{3,42}{342}=0,01mol$

C₁₂H₂₂O_{11$\stackrel{+H_{2}O}{\to }\left\{\begin{array}{l}Glu\cos e\\ Fructose\end{array}\right.\stackrel{AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$}4Ag

0,01                                                               0,04             mol

$\Rightarrow$ m_Ag = 0,04.108= 4,32 gam.

Câu 8: Thủy phân m gam saccharose trong môi trường acid với hiệu suất 90%, thu được dung dịch E. Trung hòa E bằng base, thu được dung dịch T. Thực hiện phản ứng tráng bạc hoàn toàn$\frac{1}{10}$ dung dịch T, tạo thành 3,888 gam Ag. Giá trị của m là

A. 34,2.

B. 68,4.

C. 17,1.

D. 51,3.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

n_Ag = $\frac{3,888}{108}\approx 0,036mol$

C₁₂H₂₂O_{11$\stackrel{+H_{2}O}{\to }\left\{\begin{array}{l}Glu\cos e\\ Fructose\end{array}\right.\stackrel{AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$}4Ag

0,009           ←                                    0,036           mol

Hiệu suất phản ứng là 90% ⇒ m_{saccharose cần dùng} = 0,009.10.342. $\frac{100}{90}$ = 34,2 gam.

Câu 9: Một nhà máy cần tráng một lớp bạc dày 0,25 μm cho một đơn hàng gồm 6000 chiếc gương hình tròn có bán kính 50 cm. Để hoàn thành đơn hàng này, nhà máy cần thủy phân m kg saccharose thành các monosaccharide rồi tiến hành tráng bạc. Biết hiệu suất của quá trình thủy phân, tráng bạc lần lượt là 80% và 95%, khối lượng riêng của bạc (silver) là 10,5 g/cm³; 1 μm = 10^-6 m; π= 3,14. Giá trị gần nhất của m là

A. 12,88 kg.

B. 10,26 kg.

C. 9,56 kg.

D. 8,48 kg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$m_{Ag}=d.V=10,5.S.h=$ $10,5.\pi {.50}^2.0,{25.10}^{-4}.6000$ $=12363,75gam=12,36375kg.$

C₁₂H₂₂O_{11$\stackrel{+H_{2}O}{\to }\left\{\begin{array}{l}Glu\cos e\\ Fructose\end{array}\right.\stackrel{AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$}4Ag

342                                                      432              gam

m kg                      $\stackrel{H_1=80\%;H_2=95\%}{\leftarrow }$      12,36375     kg

⇒ $m_{Saccharose}=\frac{12,36375.342}{432}.$ $\frac{100}{80}.\frac{100}{95}$= 12,88kg.

Câu 10: Hỗn hợp X gồm saccharose và maltose có tỉ lệ về khối lượng tương ứng là 1:2. Thủy phân m gam X trong môi trường acid (hiệu suất phản ứng thủy phân đều đạt 60%), trung hòa dung dịch sau phản ứng sau đó thêm tiếp một lượng dư AgNO₃ trong NH₃ dư vào thì thu được 95,04 gam kết tủa. Giá trị của m là (làm tròn đến phần nguyên).

A. 102.

B. 103.

C. 92.

D. 106.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

n_Ag = $\frac{95,04}{108}=$0,88 (mol).

Gọi n_saccharose = x mol; n_maltose = 2x mol

⇒ n_{saccharose phản ứng} = 0,6x (mol); n_{maltose phản ứng} = 0,6.2x = 1,2x (mol)

n_{maltose dư} = 2x – 1,2x = 0,8x (mol)

Áp dụng công thức ta có:

n_Ag = 4.(n_{saccharose phản ứng} + n_{maltose phản ứng}) + 2n_{maltose dư} = 8,8x = 0,88(mol)

⇒ x = 0,l (mol)

Vậy m = m_saccharose + m_maltose = 342.0,3 = 102,6(g).

Làm tròn: 103.

Xem thêm Phương pháp giải các dạng bài tập Hóa học 12 hay, chi tiết khác:

• Bài tập lên men glucose
• Bài tập thủy phân tinh bột/ cellulose
• Bài tập điều chế cellulose trinitrate
• Bài tập amine tác dụng với acid
• Bài tập về tính lưỡng tính của amino acid
• Bài tập tính điện di của amino acid

---