50 bài tập về Thủy phân tinh bột, xenlulozơ (có đáp án 2024) và cách giải

Thủy phân tinh bột, xenlulozơ và cách giải bài tập - Hóa lớp 9

A. Lý thuyết và phương pháp giải

- Khi đun nóng trong dung dịch axit loãng, tinh bột hoặc xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

- Ở nhiệt độ thường, tinh bột hoặc xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ nhờ xúc tác của các enzim thích hợp.

- Bài toán thủy phân tinh bột và xenlulozơ thường đi kèm với bài toán lên men glucozơ và thường liên quan đến hiệu suất phản ứng.

C₆H₁₂O₆$\stackrel{men,t^0}{\to }$2C₂H₅OH + 2CO₂

- Một số lưu ý về hiệu suất:

+ $A\stackrel{H}{\to }B$ (H là hiệu suất phản ứng)

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

+ $A\stackrel{H_1}{\to }B\stackrel{H_2}{\to }C$ (H₁, H₂ là hiệu suất phản ứng)

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

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

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Khi thủy phân 1 kg bột gạo có chứa 85% tinh bột, thì khối lượng glucozơ thu được là bao nhiêu? Giả thiết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn.

A. 0,94 kg.

B. 0,89 kg.

C. 0,78 kg.

D. 0,68 kg.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180n gam

1.85% m =? kg

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.1.85}\%}{162n}\approx \mathrm{0,94}kg$

Đáp án A

Ví dụ 2: Đi từ 151,2 gam tinh bột sẽ điều chế được bao nhiêu ml ancol eylic 46^o bằng phương pháp lên men ancol? Cho biết hiệu suất của phản ứng là 75% và d = 0,8 g/ml.

A. 20,5 ml.

B. 37,03 ml.

C. 86,65 ml.

D. 175 ml.

Hướng dẫn giải:

m_{tinh bột pư} = 151,2.75% = 113,4 gam

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

C₆H₁₂O₆$\stackrel{men,t^0}{\to }$2C₂H₅OH + 2CO₂

Dựa vào phương trình hóa học ta có:

$$\begin{gathered} n_{C_2{H}_{5}OH}=2.n_{C_6{H}_{12}{O}_6} \\ =2n.n_{{\left(C_6{H}_{10}{O}_5\right)}_n}=2n.\frac{\mathrm{113,4}}{162n}=\mathrm{1,4}mol \end{gathered}$$

$\Rightarrow V_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{m}{D}=\frac{\mathrm{1,4.46}}{\mathrm{0,8}}=\mathrm{80,5}ml$

$\Rightarrow V_{\text{dd}}=\frac{\mathrm{80,5.100}}{46}=175ml$

Đáp án B

Ví dụ 3: Cho m gam tinh bột lên men thành C₂H₅OH với hiệu suất 75%, hấp thụ hết lượng CO₂ sinh ra vào dung dịch nước vôi trong ta thu được 55 gam kết tủa và dung dịch X. Khi đun nóng dung dịch X có 10 gam kết tủa nữa. Giá trị của m là

A. 75.

B. 80.

C. 81.

D. 87.

Hướng dẫn giải:

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 = $n_{C{O}_2\left(1\right)} +n_{C{O}_2\left(3\right)}$= 0,55 + 0,2 = 0,75 mol

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{men,t^0}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂ (4)

0,375 ← 0,75 mol

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆ (5)

$\frac{\mathrm{0,375}}{n}$← 0,375mol

m_{tinh bột} = $\frac{\mathrm{0,375}}{n}.162n\frac{100}{75}=81g$

Đáp án C

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Thủy phân 486 gam tinh bột với hiệu suất 80% thì khối lượng glucozơ thu được là

A. 150 gam.

B. 200 gam.

C. 360 gam.

D. 432 gam.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180n g

486.80% m =? g

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.486.80}\%}{162n}=432g$

Đáp án D

Câu 2: Thủy phân hoàn toàn 0,5 kg tinh bột thu được

A. 0,5 kg glucozơ.

B. 1 kg glucozơ.

C. 0,56 kg glucozơ và 0,5 kg fructozơ.

D. 0,56 kg glucozơ.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180n g

0,5 m =? kg

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.0,5}}{162n}\approx \mathrm{0,56}kg$

Đáp án D

Câu 3: Người ta điều chế C₂H₅OH từ xenlulozơ với hiệu suất chung của cả quá trình là 60% thì khối lượng C₂H₅OH thu được từ 32,4 gam xenlulozơ là

A. 11,04 gam.

B. 12,04 gam.

C. 18,4 gam.

D. 30,67 gam.

Hướng dẫn giải:

n _xenlulozơ = 32,4 : 162n = $\frac{\mathrm{0,2}}{n}$mol

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

C₆H₁₂O₆$\stackrel{men,t^0}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

Dựa vào phương trình hóa học ta có:

$$\begin{gathered} n_{C_2{H}_{5}OH}=2.n_{C_6{H}_{12}{O}_6} \\ =2n.n_{{\left(C_6{H}_{10}{O}_5\right)}_n}=2n.\frac{\mathrm{0,2}}{n}=\mathrm{0,4}mol \end{gathered}$$

Suy ra khối lượng của C₂H₅OH là 0,4.46 = 18,4 gam

Đáp án C

Câu 4: Trong một nhà máy rượu, người ta dùng mùn cưa chứa 60% xenlulozơ để sản xuất rượu. Biết hiệu suất của quá trình là 70%. Để sản xuất 1 tấn rượu etylic thì khối lượng mùn cưa cần dùng là bao nhiêu?

A. 4192,55 kg.

B. 4234, 65 kg.

C. 5031 kg.

D. 6210 kg.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

C₆H₁₂O₆$\stackrel{men,t^0}{\to }$2C₂H₅OH + 2CO₂

n _rượu = $\frac{1.1000}{46}=\frac{500}{23}$mol

Theo phương trình hóa học:

n_xenlulozơ = $\frac{1}{2n}$n _rượu = $\frac{250}{23n}$mol

Suy ra khối lượng xenlulozơ với hiệu suất bằng 70% là: $\frac{250}{23n}$.$\frac{162n}{\mathrm{0,7}}$$\approx \mathrm{2515,53}$kg

Suy ra khối lượng mùn cưa là 2515,53 : 60% = 4192,55 kg.

Đáp án A

Câu 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.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180n g

1.65%.80% m =? tấn

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.1.0,65.0,8}}{162n}\approx \mathrm{0,578}$ tấn

C₆H₁₂O₆$\stackrel{men,t^0}{\to }$2C₂H₅OH + 2CO₂

180 $\to$ 46 g

0,578 tấn $\to$ ? tấn

Khối lượng của rượu là $\frac{\mathrm{46.0,578}}{180}=\mathrm{0,2953}$ tấn = 295,3 kg

Đáp án B

Câu 6: Cho m gam tinh bột lên men để sản xuất ancol etylic. Toàn bộ CO₂ sinh ra cho vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thì thu được 75 gam kết tủa. Hiệu suất mỗi giai đoạn lên men là 80%. Giá trị của m là

A. 94 gam.

B. 94,92 gam.

C. 95,05 gam.

D. 100 gam.

Hướng dẫn giải:

$n_{C{O}_2}=n_{\downarrow }=\mathrm{0,75}mol$

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{men,t^0}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

0,375 ← 0,75 mol

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

$\frac{\mathrm{0,375}}{n}$← 0,375mol

Do hiệu suất của mỗi giai đoạn là 80% nên khối lượng tinh bột là:

$\frac{\mathrm{0,375}}{n}$.162n .$\frac{100}{80}.\frac{100}{80}$= 94,92 gam.

Đáp án B

Câu 7: Lên men 1 tấn tinh bột chứa 3% tạp chất trơ thành ancol etylic với hiệu suất của từng giai đoạn là 75%. Khối lượng ancol thu được là

A. 123,24 kg.

B. 154,93 kg.

C. 295,3 kg.

D. 389,8 kg.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180n g

1.97%.75% m =? tấn

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.1.0,97.0,75}}{162n}\approx \mathrm{0,808}$ tấn

C₆H₁₂O₆$\stackrel{men,t^0}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

180 $\to$ 46 g

0, 808.75% tấn $\to$ ? tấn

Khối lượng của rượu là $\frac{\mathrm{46.0,808.75}\%}{180}\approx \mathrm{0,155}$ tấn = 154,93 kg

Đáp án B

Câu 8: Thủy phân 324 gam xelulozơ với hiệu suất của phản ứng là 80%, khối lượng glucozơ thu được là

A. 288 g.

B. 360 g.

C. 466 g.

D. 480 g.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180n g

324.80% m =? g

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.324.0,8}}{162n}=288g$

Đáp án A

Câu 9: Khi lên men 1 tấn ngô chứa 70% tinh bột thì khối lượng glucozơ thu được là bao nhiêu? Biết hiệu suất phản ứng lên men đạt 80%.

A. 295,3 kg.

B. 300 kg.

C. 622,22 kg.

D. 950,5 kg.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180 n g

1.70%.80% m =? g

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.1.0,7.0,8}}{162n}\approx \mathrm{0,6222}$ tấn 622,22 kg.

Đáp án C

Câu 10: Thủy phân 1 kg sắn có chứa 25 % tinh bột trong môi trường axit. Nếu hiệu suất của quá trình là 80% thì khối lượng glucozơ thu được là bao nhiêu?

A. 0,22 kg.

B. 0,167 kg.

C. 0,12 kg.

D. 0,1 kg.

Hướng dẫn giải:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{\text{ax}it,t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

162n $\to$ 180n g

1.0,25.80% m =? kg

Suy ra m = $\frac{180n\mathrm{.1.0,25.0,8}}{162n}\approx \mathrm{0,22}kg$

Đáp án A

Xem thêm các dạng bài tập Hóa lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Tính số mắt xích polime và cách giải bài tập

Bài tập nhận biết, phân biệt các hợp chất hữu cơ và cách giải

Bài tập về chuỗi phản ứng hóa học hữu cơ và cách giải

Bài tập về độ rượu và cách giải

Phản ứng lên men rượu, lên men giấm và cách giải bài tập