Lý thuyết Tính chất hoá học của carbohydrate (Hóa 12 Cánh diều 2025)

Lý thuyết Hóa học 12 Bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate

A. Lý thuyết Tính chất hoá học của carbohydrate

I. Tính chất hóa học của glucose và fructose

1. Phản ứng với copper(II) hydroxide

– Glucose và fructose tác dụng với copper(II) hydroxide trong môi trường kiềm ở điều kiện thường tạo thành phức chất màu xanh lam, tan trong nước.

– Đun nóng dung dịch chứa glucose và Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm sẽ xuất hiện kết tủa đỏ gạch do Cu(OH)₂ bị khử thành Cu₂O.

– Fructose cũng tham gia phản ứng trên và tạo thành kết tủa đỏ gạch Cu₂O tương tự như glucose do trong môi trường kiềm, fructose có thể chuyển hóa thành hợp chất có chứa nhóm chức aldehyde.

2. Phản ứng với thuốc thử Tollens

Glucose và fructose đều tham gia phản ứng với thuốc thử Tollens để tạo thành kết tủa bạc kim loại (phản ứng tráng bạc)

 

3. Phản ứng với nước bromine

– Phản ứng của glucose với nước bromine làm nước bromine bị mất màu và tạo thành gluconic acid theo phương trình hóa học sau:

 

– Fructose không làm mất màu nước bromine

4. Phản ứng với alcohol

Khi dẫn khí hydrogen chloride vào dung dịch của glucose trong alcohol, nhóm – OH hemiacetal được thay thế bằng nhóm – OR của alcohol.

 

5. Phản ứng lên men

– Glucose và fructose bị lên men tạo thành các sản phẩm khác, tùy thuộc vào loại enzyme có trong men được sử dụng:

Lên men rượu: 

Lên men lactic: 

II. Tính chất hóa học của saccharose

1. Phản ứng với copper(II) hydroxide

Dung dịch màu xanh lam được tạo thành khi cho dung dịch saccharose tác dụng với copper(II) hydroxide trong môi trường kiềm

2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ $\to$ Cu(C₁₂H₂₁O₁₁)₂ + 2H₂O

2. Phản ứng thủy phân

Saccharose bị thủy phân tạo thành glucose và fructose. Phản ứng xảy ra khi có xúc tác acid hoặc có mặt của enzyme

III. Tính chất hóa học của tinh bột

1. Phản ứng với iodine

Phân tử tinh bột hấp phụ iodine tạo thành hợp chất có màu xanh tím. Quá trình này được dùng để nhận ra tinh bột bằng iodine và ngược lại.

2. Phản ứng thủy phân

Phản ứng thủy phân tinh bột xảy ra khi có xúc tác acid (hoặc enzyme) và diễn ra qua nhiều giai đoạn. Các giai đoạn trung gian tạo thành dextrin (C₆H₁₀O₅)_x ( x < n) và maltose. Sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân là glucose.

IV. Tính chất hóa học của cellulose

1. Phản ứng thủy phân

Cellulose bị thủy phân khi đun nóng với dung dịch acid vô cơ hoặc có mặt enzyme cellulase (thường có trong dạ dày động vật ăn cỏ). Sản phẩm cuối cùng nhận được khi thủy phân cellulose là glucose.

2. Phản ứng với nitric acid

Các nhóm hydroxy trong các đơn vị glucose trong phân tử cellulose trong phản ứng với dung dịch nitric acid đặc khi có mặt dung dịch sulfuric acid đặc, tạo ra các sản phẩm như cellulose trinitrate, cellulose dinitrate tùy thuộc vào điều kiện phản ứng

 

3. Tác dụng với nước Schweizer

Cellulose không tan trong nước nhưng tan trong nước Schweizer (dung dịch chứa phức chất của ion Cu²⁺ với ammonia).

Sơ đồ tư duy Tính chất hóa học của carbohydrate

B. Trắc nghiệm Tính chất hoá học của carbohydrate

Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. 

Câu 1. Thủy phân hoàn toàn tinh bột trong môi trường acid, thu được chất nào sau đây?

A. Glucose.

B. Saccharose.      

C. Ethyl alcohol.   

D. Fructose.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Thủy phân hoàn toàn tinh bột trong môi trường acid thu được glucose.

Câu 2. Chất nào sau đây bị thủy phân khi đun nóng trong môi trường acid?

A. Saccharose.      

B. Glycerol.

C. Glucose. 

D. Fructose.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Saccharose là disaccharide nên bị thuỷ phân khi đun nóng trong môi trường acid.

Phương trình hoá học:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O $\stackrel{t^o,H^{+}}{\to }$ C₆H₁₂O_{6 (glucose)} + C₆H₁₂O_6(fructose)

Câu 3. Polymer thiên nhiên X được sinh ra trong quá trình quang hợp của cây xanh. Ở nhiệt độ thường, X tạo với dung dịch iodine hợp chất có màu xanh tím. Polymer X là

A. tinh bột. 

B. cellulose.

C. saccharose.       

D. glicogen.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

X tạo với dung dịch iodine hợp chất có màu xanh tím nên X là tinh bột.

Câu 4. Cho một số tính chất: có dạng sợi (1); tan trong nước (2); dùng để sản xuất tơ nhân tạo (3); phản ứng với nitric acid đặc (xúc tác sulfuric acid đặc) (4); tham gia phản ứng tráng bạc (5); bị thuỷ phân trong dung dịch acid đun nóng (6). Các tính chất của cellulose là

A. (2), (3), (4) và (5).                

B. (3), (4), (5) và (6).

C. (1), (2), (3) và (4).                

D. (1), (3), (4) và (6).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Các tính chất của cellulose là: có dạng sợi (1); dùng để sản xuất tơ nhân tạo (3); phản ứng với nitric acid đặc (xúc tác sulfuric acid đặc) (4); bị thuỷ phân trong dung dịch acid đun nóng (6).

Câu 5. Cho sơ đồ chuyển hóa sau (mỗi mũi tên là một phương trình phản ứng):

Tinh bột → X → Y → Z → methyl acetate.

Các chất Y, Z trong sơ đồ trên lần lượt là

A. C₂H₅OH, CH₃COOH.          

B. CH₃COOH, CH₃OH

C. CH₃COOH, C₂H₅OH.          

D. C₂H₄, CH₃COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Tinh bột → X (Glucose) → Y (Ethanol) → Z (Acetic acid) → methyl acetate.

Vậy: Y là ethanol (C₂H₅OH) và X là acetic acid (CH₃COOH).

Câu 6. Chất phản ứng được với AgNO₃/NH₃, đun nóng tạo ra kim loại Ag là

A. glucose. 

B. saccharose.       

C. cellulose.

D. tinh bột.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Glucose phản ứng được với AgNO₃/NH₃, đun nóng tạo ra kim loại Ag.

CH₂OH[CHOH]₄CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

Câu 7. Trong điều kiện thích hợp glucose lên men tạo thành khí CO₂ và

A. C₂H₅OH.

B. CH₃COOH.      

C. HCOOH.

D. CH₃CHO.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Trong điều kiện thích hợp glucose lên men tạo thành khí CO₂ và C₂H₅OH.         

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzyme}{\to }$2C₂H₅OH + 2CO₂

Câu 8. Glucose và fructose đều

A. có nhóm −CH=O trong phân tử.    

B. có công thức phân tử C₆H₁₀O₅.

C. thuộc loại disaccharide.        

D. có phản ứng tráng bạc.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Glucose và fructose đều có phản ứng tráng bạc.

(Chú ý: Trong môi trường kiềm glucose và fructose có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau).

Câu 9. Chất nào sau đây không tham gia phản ứng thủy phân?

A. Methyl acetate. 

B. Saccharose.      

C. Glucose. 

D. Triolein.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Glucose là monosaccharide không tham gia phản ứng thủy phân.

Câu 10. Trong dung dịch, saccharose phản ứng với Cu(OH)₂ cho dung dịch màu

A. vàng.      

B. xanh lam.

C. tím.        

D. nâu đỏ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Trong dung dịch, saccharose phản ứng với Cu(OH)₂ cho dung dịch màu xanh lam.

Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. (Đ – S)

Câu 11. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:

Bước 1: Cho 5 giọt dung dịch CuSO₄ 0,5

Bước 2: Thêm 1 mL dung dịch NaOH 10

Bước 3: Thêm tiếp 2 mL dung dịch glucose 1

a. Sau bước 3, kết tủa đã bị hòa tan, thu được dung dịch màu xanh lam.

b. Ở bước 2, trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu xanh.

c. Ở bước 3, glucose bị oxygen hóa thành gluconic acid.

d. Thí nghiệm trên chứng minh glucose có nhiều nhóm OH liền kề nhau.

Hướng dẫn giải

a. Đúng.

b. Đúng.

c. Sai vì phản ứng giữa glucose và Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường không phải phản ứng oxi hóa – khử.

d. Đúng.

Câu 12. Xét tính chất hóa học của saccharose.

a. Saccharose có khả năng hòa tan Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm ở điều kiện thường tạo dung dịch xanh lam.

b. Saccharose bị thủy phân trong môi trường acid, base hoặc xúc tác enzyme.

c. Thủy phân hoàn toàn saccharose trong môi trường acid thu được glucose và fructose.

d. Saccharose có khả năng phản ứng với thuốc thử Tollens.

Hướng dẫn giải

a. Đúng.

b. Sai vì saccharose không bị thủy phân trong môi trường base.

c. Đúng.

d. Sai vì saccharose không có nhóm −CHO nên không có phản ứng với thuốc thử Tollens.

Phần III: Câu hỏi trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn.

Câu 13. Cho các carbohydrate sau: glucose, fructose, saccharose và maltose. Có bao nhiêu carbohydrate có khả năng mở vòng trong dung dịch với dung môi nước?

Hướng dẫn giải

Đáp số: 3.

Bao gồm: glucose, fructose, maltose.

Câu 14. Cho các chất: ethyl alcohol, glycerol, acetic aldehyde, formic acid, glucose, fructose, saccharose. Có bao nhiêu chất có khả năng hòa tan được Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm ở điều kiện thường?

Hướng dẫn giải

Đáp số: 5.

Bao gồm: glycerol, formic acid, glucose, fructose, saccharose.

Câu 15. Cho các chất: methyl alcohol, methyl acetate, tripalmitin, glucose, fructose, saccharose, cellulose. Có bao nhiêu chất tham gia phản ứng thủy phân?

Hướng dẫn giải

Đáp số: 4.

Bao gồm: methyl acetat, tripalmitin, saccharose, cellulose.

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 3: Giới thiệu về carbohydrate

Lý thuyết Bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate

Lý thuyết Bài 5: Amine

Lý thuyết Bài 6: Amino acid

Lý thuyết Bài 7: Peptide, protein và enzyme

Lý thuyết Bài 8: Đại cương về polymer