Question

【題目】乳酸在生命化學(xué)中起重要作用，也是重要的化工原料，因此成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。下圖是獲得乳酸的兩種方法，其中A是一種常見(jiàn)的烴，它的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平。

(1)上述有機(jī)物中有一種可作為水果的催熟劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。淀粉完全水解得到D，D的名稱是__________，檢驗(yàn)是否還有淀粉的試劑是_________________________。

(2)A→B的反應(yīng)類(lèi)型是_______；B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。

(3)B可以被酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液直接氧化為有機(jī)物E，B與E可在濃硫酸催化作用下反應(yīng)生成酯(C4H8O2)。已知實(shí)驗(yàn)中60gE與足量B反應(yīng)后生成66 g該酯，則該酯的產(chǎn)率(實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù))為______________。

(4)為檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物，小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱一段時(shí)間，冷卻后的溶液中直接加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn)，你認(rèn)為小明實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是_______

(5)乳酸與鐵反應(yīng)可制備一種補(bǔ)鐵藥物，方程式為(未配平)：+Fe→+X；則45g乳酸與鐵反應(yīng)生成 X 的體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(6)兩分子乳酸在一定條件下通過(guò)酯化反應(yīng)可生成一分子六元環(huán)酯(C6H8O4)和兩分子水，該環(huán)酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________________。

Answer 1

【答案】CH2=CH2 葡萄糖 碘水 加成反應(yīng) 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 75% 未用堿中和作催化劑的硫酸 5.6

【解析】

A是一種常見(jiàn)的烴，它的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平，則A是CH2=CH2，CH2=CH2與水發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生B是CH3CH2OH，CH3CH2OH催化氧化產(chǎn)生C是CH3CHO，CH3CHO與HCN發(fā)生加成反應(yīng)，然后酸化可得乳酸；淀粉水解產(chǎn)生D是葡萄糖，分子式是C6H12O6，葡萄糖在酒化酶作用下反應(yīng)產(chǎn)生乙醇：CH3CH2OH；葡萄糖在體內(nèi)在無(wú)氧呼吸能夠氧化產(chǎn)生乳酸；乙醇可以被酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液直接氧化為有機(jī)物E是CH3COOH，然后根據(jù)問(wèn)題逐一分析解答。

根據(jù)上述分析可知：A是CH2=CH2，B是CH3CH2OH，C是CH3CHO，D是葡萄糖，分子式是C6H12O6，E是CH3COOH。

(1)乙烯是一種植物激素，能夠促進(jìn)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育，可作為水果的催熟劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2=CH2；淀粉完全水解得到葡萄糖，故物質(zhì)D的名稱是葡萄糖；由于淀粉遇碘單質(zhì)會(huì)變?yōu)樗{(lán)色，因此檢驗(yàn)是否還有淀粉的試劑是碘水；

(2)CH2=CH2與水發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生CH3CH2OH，故A→B的反應(yīng)類(lèi)型是加成反應(yīng)；乙醇與O2在Cu作催化劑條件下，加熱，發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生CH3CHO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；

(3)B是CH3CH2OH，可以被酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液直接氧化為有機(jī)物E是CH3COOH，CH3CH2OH與CH3COOH可在濃硫酸催化作用下反應(yīng)生成乙酸乙酯(C4H8O2)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3COOC2H5。在實(shí)驗(yàn)中60 g 乙酸的物質(zhì)的量是1 mol，若完全反應(yīng)產(chǎn)生的乙酸乙酯的質(zhì)量是88 g，實(shí)際上1 mol乙酸與足量B反應(yīng)后生成66 g該酯，則產(chǎn)生該酯的產(chǎn)率為×100%=75%；

(4)淀粉水解需在稀硫酸催化下進(jìn)行，要檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物葡萄糖的存在應(yīng)該在堿性環(huán)境中進(jìn)行，因此需先用堿將催化劑硫酸中和。而小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱一段時(shí)間，冷卻后的溶液中直接加入新制氫氧化銅懸濁液，并沒(méi)有加入堿中和硫酸，就直接加熱，所以無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn)，則小明實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是未用堿中和作催化劑的酸；

(5)乳酸與Fe反應(yīng)產(chǎn)生乳酸亞鐵和氫氣，二者反應(yīng)的物質(zhì)的量的比是2：1，2 mol乳酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生1 mol H2，45 g乳酸的物質(zhì)的量是n(乳酸)=45 g÷90 g/mol=0.5 mol，則其完全與Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量n(H2)=n(乳酸)=×0.5 mol=0.25 mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(H2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L；

(6)兩分子乳酸在一定條件下通過(guò)酯化反應(yīng)可生成一分子六元環(huán)酯(C6H8O4)和兩分子水，根據(jù)酯化反應(yīng)脫水方式：酸脫羥基，醇脫氫，可知產(chǎn)生的該環(huán)酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。