Question

【題目】聚乳酸（PLA），是一種無毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料，PLA早期是開發(fā)在醫(yī)學(xué)上使用，作手術(shù)縫合線及骨釘?shù)�，現(xiàn)在則已較廣泛的應(yīng)用于一些常見的物品，如：包裝袋、紡織纖維，PLA由植物中萃取出淀粉（玉米、甜菜、小麥、甘薯等）或用纖維素（玉米干草、麥桿、甘蔗渣等木質(zhì)的農(nóng)業(yè)廢棄物）經(jīng)過下列過程制造而成：

淀粉或纖維素葡萄糖乳酸聚乳酸

根據(jù)上述信息，回答下列問題：

（1）淀粉水解生成葡萄糖的化學(xué)方程式為_________；

（2）已知1mol葡萄糖2mol乳酸，轉(zhuǎn)化過程中無其它反應(yīng)物、生成物，則乳酸的分子式為_________；

（3）某研究性小組為了研究乳酸（無色液體，與水混溶）的性質(zhì)，做了如下實(shí)驗(yàn)：

①取1.8g乳酸與過量的飽和NaHCO3溶液反應(yīng)，測(cè)得生成的氣體體積為448mL（氣體體積已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積）；

②另取1.8g乳酸與過量的金屬鈉反應(yīng)，測(cè)得生成的氣體體積為448mL（氣體體積已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積）。

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推知乳酸分子含有_________（填官能團(tuán)名稱），從以上條件推知乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為_________；

（4）經(jīng)現(xiàn)代化學(xué)儀器分析，測(cè)定乳酸分子中含有一個(gè)甲基．請(qǐng)寫出乳酸分子之間通過酯化反應(yīng)生成的六元環(huán)狀化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________。

Answer 1

【答案】 （C6H10O5）n+nH2On C6H12O6 C3H6O3 羥基、羧基 CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH

【解析】(1)根據(jù)信息淀粉水解生成葡萄糖結(jié)合質(zhì)量守恒書寫化學(xué)方程式。

(2)根據(jù)信息：1mol葡萄糖2mol乳酸，轉(zhuǎn)化過程中無其它反應(yīng)物、生成物，結(jié)合質(zhì)量守恒書寫化學(xué)式。

(3)根據(jù)n=m/M計(jì)算出1.8g 乳酸的物質(zhì)的量,能與過量的飽和NaHCO3溶液反應(yīng),說明1個(gè)乳酸分子中含有一個(gè)羧基；另取1.8g 乳酸與過量的金屬鈉反應(yīng)，測(cè)得生成的氣體體積為448mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則乳酸分子中另一個(gè)官能團(tuán)是醇羥基；據(jù)此解答。

(4)經(jīng)現(xiàn)代化學(xué)儀器分析,測(cè)定乳酸分子中含有一個(gè)甲基,說明醇羥基位于中間碳原子上,根據(jù)酯化反應(yīng)的原理書寫六元環(huán)狀化合物。

詳解:(1)淀粉在淀粉酶的作用下最終水解為葡萄糖C6H12O6 ,化學(xué)方程式為: （C6H10O5）n+nH2On C6H12O6 ；正確答案: （C6H10O5）n+nH2On C6H12O6。

(2)1mol葡萄糖2mol乳酸，轉(zhuǎn)化過程中無其它反應(yīng)物、生成物,1mol葡萄糖（C6H12O6）含6molC、12molH、6molO，轉(zhuǎn)化為2mol乳酸,所以1mol乳酸中含3molC , 6molH，3molO, 則乳酸的分子式為C3H6O3 ；正確答案: C3H6O3。

(3) 1.8g乳酸的物質(zhì)的量1.8/90=0.02mol,取1.8g 乳酸與過量的飽和NaHCO3溶液反應(yīng),測(cè)得生成的氣體體積為448mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，說明乳酸分子中含有羧基，反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w的物質(zhì)的量0.448/22.4=0.02mol，說明1個(gè)乳酸分子中含有1個(gè)羧基；另取1.8g乳酸與過量的金屬鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氣0.448/22.4=0.02mol；0.02mol乳酸含有0.02mol 羧基與金屬鈉反應(yīng)生成0.01mol 氫氣，則乳酸分子中另一個(gè)官能團(tuán)是醇羥基, 0.02mol乳酸含有0.02mol 醇羥基,與金屬鈉反應(yīng)生成0.01mol氫氣；所以乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為: CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH ；正確答案：羥基、羧基；CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH。

(4)乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH，經(jīng)現(xiàn)代化學(xué)儀器分析,測(cè)定乳酸分子中含有一個(gè)甲基,說明醇羥基位于中間碳原子上,乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH（OH）COOH,2個(gè)乳酸分子在一定條件下可發(fā)生酯化反應(yīng)生成六元環(huán)狀化合物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；正確答案：。