Question

3．葡萄糖和乳酸（）都是生活中常見的有機物，請按要求完成下列問題；
（1）寫出葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO．
已知有機物分子中與4個不同原子或原子團相連的碳原子稱為“手性”碳原子．試分析葡萄糖分子中有4個“手性”碳原子，葡萄糖分子中的碳氧雙鍵可以與氫氣加成，加成后的生成物中有4個“手性”碳原子．
（2）乳酸在空氣中微生物的作用下能被氧化為CO₂和H₂O．用化學方程式表示乳酸在空氣中微生物作用下降解的反應C₃H₆O₃+3O₂$\stackrel{微生物}{→}$3CO₂+3H₂O．
（3）有機物A與乳酸無論以何種比例混合，只要質(zhì)量一定，完全燃燒后生成水的質(zhì)量一定．則有機物A必須滿足的條件是A中氫元素的質(zhì)量分數(shù)與乳酸中氫元素質(zhì)量分數(shù)相等；符合條件的相對分子質(zhì)量最小的有機物A是HCHO（寫結(jié)構(gòu)簡式）．若A與乳酸分子式相同，但不能與Na₂CO₃反應放出CO₂，且分子中有一個-CH₃，則A的結(jié)構(gòu)簡式可能是HOCH₂COOCH₃（任寫一種物質(zhì)）．

Answer 1

分析 （1）葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式為CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO，分子中有4個C原子與4個不同原子或原子團相連，葡萄糖分子中的碳氧雙鍵可以與氫氣加成，生成CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH₂OH；
（2）乳酸在空氣中微生物的作用下能被氧化為CO₂和H₂O，結(jié)合質(zhì)量守恒書寫化學方程式；
（3）有機物A與乳酸[CH₃CH（OH）COOH]無論以何種比例混合，只要質(zhì)量一定，完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量一定，應滿足A中氫元素的質(zhì)量分數(shù)與乳酸中氫元素質(zhì)量分數(shù)相等；乳酸的最簡式為CH₂O，對應的結(jié)構(gòu)為相對分子質(zhì)量最小的有機物為甲醛；與乳酸分子式相同，但不能與Na₂CO₃反應放出CO₂，說明不含羧基，且分子中有一個-CH₃，應含有酯基，為HOCH₂COOH與甲醇發(fā)生酯化反應的產(chǎn)物．

解答 解：（1）葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式為CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO，分子中有4個C原子與4個不同原子或原子團相連，葡萄糖分子中的碳氧雙鍵可以與氫氣加成，生成CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH₂OH，產(chǎn)物仍然有4個C原子與4個不同原子或原子團相連，即有4個手性碳原子，
故答案為：CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO；4；4；
（2）乳酸在空氣中微生物的作用下能被氧化為CO₂和H₂O，反應的方程式為C₃H₆O₃+3O₂$\stackrel{微生物}{→}$3CO₂+3H₂O，故答案為：C₃H₆O₃+3O₂$\stackrel{微生物}{→}$3CO₂+3H₂O；
（3）有機物A與乳酸[CH₃CH（OH）COOH]無論以何種比例混合，只要質(zhì)量一定，完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量一定，應滿足A中氫元素的質(zhì)量分數(shù)與乳酸中氫元素質(zhì)量分數(shù)相等，
乳酸的最簡式為CH₂O，相對分子質(zhì)量最小的有機物A的結(jié)構(gòu)簡式為HCHO，
若A與乳酸分子式相同，但不能與Na₂CO₃反應放出CO₂，說明不含羧基，且分子中有一個-CH₃，則A的結(jié)構(gòu)簡式可能是HOCH₂COOCH₃，
故答案為：A中氫元素的質(zhì)量分數(shù)與乳酸中氫元素質(zhì)量分數(shù)相等；HCHO；HOCH₂COOCH₃．

點評 本題考查有機物的推斷、限制條件同分異構(gòu)體的書寫等，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力的考查，難度中等，掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化是關鍵，注意基礎知識的掌握．