1. Phản ứng hóa học của Xenlulozơ với HNO3 đặc
- Phương trình hóa học: (C6H7O2(OH)3)n + 3nHNO3 (đặc) với điều kiện nhiệt độ cho sản phẩm là (C6H7O2(ONO)3)n và 3nH2O.
- Điều kiện cần có cho phản ứng:
+ Phản ứng xảy ra khi có mặt của axit vô cơ đặc và được đun nóng.
- Cách tiến hành: Đầu tiên, cho 4ml HNO3 vào cốc thủy tinh, sau đó thêm 8ml H2SO4 đặc, khuấy đều và làm lạnh hỗn hợp bằng nước. Tiếp theo, cho một nhúm bông vào cốc, đặt cốc vào nồi nước nóng và khuấy nhẹ trong 5 phút. Sau đó, lọc lấy chất rắn, rửa sạch bằng nước, ép khô bằng giấy lọc và sấy khô (tránh lửa).
- Để nhận diện sản phẩm phản ứng, ta thấy sản phẩm có màu vàng và khi đốt cháy nhanh mà không có khói hoặc tàn.
2. Những điểm cần lưu ý khi làm bài về xenlulozơ
- Tính chất vật lý: Xenlulozơ (C6H10O5)n là chất rắn dạng sợi màu trắng, không hòa tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ; không có mùi và vị. Tuy nhiên, nó tan trong dung dịch cuprammonium (hỗn hợp của Cu(OH)2 trong NH3). Trong tự nhiên, xenlulozơ có mặt nhiều trong gỗ, tre, nứa (khoảng 40%) và trong bông nõn (khoảng 98%).
-> CTCT rút gọn: [C6H7O2(OH)3]n
- Tính chất hóa học:
+ Phản ứng của polysaccharid
Khi thủy phân xenlulozo trong dung dịch axit nóng, sản phẩm thu được là glucozo.
(C6H10O5)n + nH2O với xúc tác H2SO4 và nhiệt độ tạo ra nC6H12O6
+ Phản ứng của rượu đa chức
Xenlulozo có khả năng phản ứng với HNO3 đặc, dưới sự xúc tác của H2SO4 đặc, để tạo ra xenlulozo trinitrat:
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 với xúc tác H2SO4 và nhiệt độ cho sản phẩm là [C6H7O2(ONO2)3]n và 3nH2O
- Xenlulozo trinitrat rất dễ cháy và nổ mạnh, không tạo khói, vì vậy được sử dụng làm thuốc súng không khói.
- Khi xenlulozo phản ứng với anhidrit axetic (CH3CO)2O, tạo thành xenlulozo triaxetat [C6H7O2(OH)3]n, một loại chất dẻo có khả năng kéo thành sợi.
- Phản ứng giữa xenlulozo, CS2 (cacbon đisunfua) và NaOH tạo ra một dung dịch nhớt gọi là visco. Khi bơm dung dịch này qua các lỗ nhỏ (0,1 mm) và ngâm trong H2SO4 loãng, xenlulozo sẽ được giải phóng dưới dạng sợi dài, mảnh, óng mượt gọi là tơ visco.
- Lưu ý rằng xenlulozo không phản ứng với Cu(OH)2 nhưng lại tan trong dung dịch [Cu(NH3)4](OH)2.
- Trong tự nhiên, xenlulozo là thành phần chính của lớp màng tế bào thực vật, tạo nên cấu trúc của cây cối. Nó có mặt nhiều trong bông, đay, gai, tre, nứa, và gỗ.
- Ứng dụng: Các vật liệu chứa nhiều xenlulozo như tre, gỗ, nứa được dùng trong xây dựng và đồ dùng gia đình. Xenlulozo nguyên chất hoặc gần nguyên chất được chế thành sợi, tơ, giấy viết, bao bì, và xenlulozo triaxetat dùng làm thuốc súng. Thủy phân xenlulozo cho glucozo, nguyên liệu sản xuất etanol.
3. Bài tập ứng dụng
Câu 1: Trình bày các phương pháp để nhận biết tinh bột, xenlulozơ và saccarozơ.
Câu 2: Theo bạn, phương pháp nào có thể dùng để phân biệt giữa dung dịch glucozo và rượu etylic?
A. Na
B. KOH
C. Quỳ tím
Câu 3: Chất nào dưới đây là disacarit?
A. Glucozo B. Saccarozơ C. Tinh bột D. Xenlulozơ
Câu 4: Trong các chất X (glucozo), Y (fructozơ), Z (saccarozơ), T (xenlulozơ), chất nào phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 và tạo ra bạc?
A. Z, T B. X, Z C. Y, Z D. X, Y
Câu 5: Saccarozơ, xenlulozơ và tinh bột đều có đặc điểm chung nào dưới đây?
A. Tạo màu với iôt B. Tương tác với dung dịch NaCl C. Phản ứng tráng gương D. Thủy phân trong môi trường axit
Câu 6: Đâu là phát biểu chính xác?
A. Dung dịch fructozơ có thể hòa tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ phòng
B. Thủy phân (dưới tác động của H+ và nhiệt độ) saccarozơ và mantozơ đều tạo ra cùng một monosacarit
C. Sản phẩm thủy phân xenlulozo (dưới tác động của H+ và nhiệt độ) có khả năng tham gia phản ứng tráng gương
D. Dung dịch mantozơ phản ứng với Cu(OH)2 khi đun nóng tạo ra kết tủa Cu2O
Câu 7: Dãy nào dưới đây gồm các dung dịch phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ phòng?
A. Glucozo, glixerol, andehit fomic, natri axetat
B. Glucozo, glixerol, mantozơ, natri axetat
C. Glucozo, glixerol, mantozơ, axit axetic
D. Glucozo, glixerol, mantozơ, ancol etylic
Câu 8: Phát biểu nào dưới đây là chính xác?
A. Xenlulozo có phân tử khối nhỏ hơn tinh bột
B. Xenlulozo và tinh bột đều có phân tử khối nhỏ
C. Xenlulozo và tinh bột đều có phân tử khối giống nhau
D. Cả xenlulozo và tinh bột đều có phân tử khối lớn, nhưng phân tử khối của xenlulozo lớn hơn nhiều so với tinh bột
Câu 9: Sự khác biệt giữa tinh bột và xenlulozo nằm ở điểm nào?
A. Đặc điểm của phân tử khi thủy phân
B. Khả năng tan trong nước
C. Về thành phần cấu trúc phân tử
D. Về cấu trúc chuỗi phân tử
Câu 10: Phát biểu nào dưới đây là không chính xác?
A. Ở nhiệt độ phòng, glucozo, fructozo, glixerol và saccarozơ đều hòa tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam
B. Glucozo và fructozo đều phản ứng với H2 (dưới tác dụng của Ni và nhiệt độ) tạo ra poliancol
C. Xenlulozo luôn chứa 3 nhóm hydroxyl (-OH)
D. Glucozo và fructozo phản ứng với Cu(OH)2, khi đun nóng sẽ tạo kết tủa màu đỏ gạch
Câu 11: Xenlulozo không phản ứng với chất nào trong số dưới đây?
A. HNO3 đặc trong H2SO4 đặc, khi đun nóng
B. H2/Ni
C. [Cu(NH3)4](OH)2
D. CS2 kết hợp với NaOH
Câu 12: Tinh bột, xenlulozo, saccarozơ và mantozơ đều có khả năng tham gia vào phản ứng nào sau đây?
A. Hòa tan Cu(OH)2
B. Trùng ngưng
C. Phản ứng tráng gương
D. Thủy ngân
Câu 13: Hãy chọn những phát biểu đúng về cấu trúc phân tử của Xenlulozo
B. Xenlulozo có cấu trúc mạch không phân nhánh và mỗi đơn vị Xenlulozo chứa 3 nhóm -OH tự do
C. Xenlulozo có khối lượng phân tử lớn hơn nhiều so với tinh bột
D. Cả A, B, C đều đúng
Câu 14: Phân tử khối trung bình của Xenlulozo là 1.296.000 đvC. Hãy xác định số lượng xoắn xích có trong phân tử.
A. 6000
B. 8000
C. 12000
D. 15000
Câu 15: Sau khi hydro hóa 18g glucozo, thu được m (g) sobotol, với H = 80%. Tính giá trị của m.
A. 18g B. 18,2g C. 14,56g D. 22,75g
Câu 16: Để phân biệt giữa glucozo, axit axetic và saccarozo, ta nên sử dụng các phương pháp thử nghiệm nào?
A. NaOH; dung dịch AgNO3/NH3
B. dung dịch H2SO4; dung dịch AgNO3/NH3
C. Quỳ tím; Na
D. dung dịch AgNO3/NH3; Quỳ tím
Câu 17. Trong số các chất sau: HCHO (andehit), HCOOH (axit), glixerol, glucozo, saccarozo, tinh bột, fructozo, xenlulozo, ancol etylic, có bao nhiêu chất hòa tan Cu(OH)2 ở điều kiện thường?
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Câu 18: Chọn câu không đúng về Xenlulozo:
A. Xenlulozo là một polysaccharid
B. Thủy phân Xenlulozo tạo ra glucozo
C. Xenlulozo tan trong nước Svayde
D. Xenlulozo phản ứng với HNO2 trong H2SO4 đặc để tạo xenlulozo trinitrat.
Câu 19: Chọn phát biểu chính xác:
A. Xenlulozo không hòa tan trong mọi loại nước
B. Xenlulozo chỉ hòa tan trong những dung môi hữu cơ đặc biệt
C. Xenlulozo có mặt trong các loại trái cây như cam, quýt, mãng cầu...
D. Xenlulozo chỉ hòa tan trong nước Svayde
Câu 20: Tính khối lượng xenlulozo trinitrat sản xuất được từ 16,20 tấn xenlulozo với hiệu suất phản ứng 90%. Giá trị m là bao nhiêu?
A. 26,73 tấn B. 25,46 tấn C. 33,00 tấn D. 29,70 tấn
Câu 21: Với phân tử khối trung bình của xenlulozo là 1.620.000, hãy xác định giá trị n trong công thức (C6H10O5)n.
A. 9000 B. 7000 C. 10000 D. 8000
Câu 22: Chất nào dưới đây thuộc nhóm disaccarit?
A. Saccarozo B. Xenlulozo C. Fructozo D. Glucozo
Câu 23: Chất nào sau đây là monosaccarit?
A. Saccarozo B. Tinh bột C. Xenlulozo D. Glucozo
Câu 24: Cặp chất nào dưới đây không phải là đồng phân của nhau?
A. Tinh bột và xenlulozo
B. Fructozo và glucozo
C. Metyl fomat và axit axetat
D. Ancol etylic và đimetyl ete
Câu 25: Cặp chất nào dưới đây là đồng phân của nhau?
A. Amilozo và amilopectin
B. Xenlulozo và tinh bột
C. Saccarozo và glucozo
D. Fructozo và glucozo
Câu 26: Cacbohidrat X là thành phần chính cấu tạo nên lớp màng tế bào thực vật, tạo nên bộ khung cho cây cối, X là:
A. Saccarozo B. Xenlulozo C. Tinh bột D. Glucozo
Câu 27: Chất X phổ biến trong mật ong, cũng như có mặt trong nhiều loại trái cây và rau xanh như ổi, cam, xoài, rau diếp xoắn, cà chua... rất có lợi cho sức khỏe. X là:
A. Saccarozo B. Fructozo C. Glucozo D. Xenlulozo
Câu 28: Polime tự nhiên X hình thành trong quá trình quang hợp của cây xanh. Ở nhiệt độ thường, X phản ứng với dung dịch iot tạo ra một hợp chất màu xanh tím. Polime X là:
A. Saccarozo B. Glycogen C. Tinh bột D. Xenlulozo
Câu 29: Trong điều kiện bình thường, chất X là một chất rắn dạng sợi màu trắng. Phân tử X có cấu trúc mạch thẳng, không phân nhánh và không xoắn. Khi thủy phân X trong môi trường axit, ta thu được glucozo. X là gì?
A. Xenlulozo B. Saccarozo C. Fructozo D. Amilopectin
Câu 30: Trong các chất sau: xenlulozo, saccarozo, fructozo, glucozo, số chất mà khi thủy phân hoàn toàn chỉ cho glucozo là:
A. Tinh bột, xenlulozo
B. Tinh bột, xenlulozo, saccarozo
C. Xenlulozo, fructozo, saccarozo
D. Tinh bột, saccarozo