Question

【題目】乳酸在生命化學中起重要作用，也是重要的化工原料，因此成為近年來的研究熱點。下圖是獲得乳酸的兩種方法，其中A是一種常見的烴，它的產量可以用來衡量一個國家的石油化工發展水平。

(1)上述有機物中有一種可作為水果的催熟劑，其結構簡式是___________。淀粉完全水解得到D，D的名稱是__________，檢驗是否還有淀粉的試劑是_________________________。

(2)A→B的反應類型是_______；B→C反應的化學方程式是__________________________________。

(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物E，B與E可在濃硫酸催化作用下反應生成酯(C4H8O2)。已知實驗中60gE與足量B反應后生成66 g該酯，則該酯的產率(實際產量占理論產量的百分數)為______________。

(4)為檢驗淀粉水解產物，小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱一段時間，冷卻后的溶液中直接加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，無磚紅色沉淀出現，你認為小明實驗失敗的主要原因是_______

(5)乳酸與鐵反應可制備一種補鐵藥物，方程式為(未配平)：+Fe→+X；則45g乳酸與鐵反應生成 X 的體積為_______L(標準狀況)。

(6)兩分子乳酸在一定條件下通過酯化反應可生成一分子六元環酯(C6H8O4)和兩分子水，該環酯的結構簡式是________________________。

Answer 1

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

【解析】

A是一種常見的烴，它的產量可以用來衡量一個國家的石油化工發展水平，則A是CH2=CH2，CH2=CH2與水發生加成反應產生B是CH3CH2OH，CH3CH2OH催化氧化產生C是CH3CHO，CH3CHO與HCN發生加成反應，然后酸化可得乳酸；淀粉水解產生D是葡萄糖，分子式是C6H12O6，葡萄糖在酒化酶作用下反應產生乙醇：CH3CH2OH；葡萄糖在體內在無氧呼吸能夠氧化產生乳酸；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物E是CH3COOH，然后根據問題逐一分析解答。

根據上述分析可知：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，能夠促進植物的生長、發育，可作為水果的催熟劑，其結構簡式是CH2=CH2；淀粉完全水解得到葡萄糖，故物質D的名稱是葡萄糖；由于淀粉遇碘單質會變為藍色，因此檢驗是否還有淀粉的試劑是碘水；

(2)CH2=CH2與水發生加成反應產生CH3CH2OH，故A→B的反應類型是加成反應；乙醇與O2在Cu作催化劑條件下，加熱，發生氧化反應產生CH3CHO，該反應的化學方程式為：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物E是CH3COOH，CH3CH2OH與CH3COOH可在濃硫酸催化作用下反應生成乙酸乙酯(C4H8O2)，其結構簡式是CH3COOC2H5。在實驗中60 g 乙酸的物質的量是1 mol，若完全反應產生的乙酸乙酯的質量是88 g，實際上1 mol乙酸與足量B反應后生成66 g該酯，則產生該酯的產率為×100%=75%；

(4)淀粉水解需在稀硫酸催化下進行，要檢驗淀粉水解產物葡萄糖的存在應該在堿性環境中進行，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間，冷卻后的溶液中直接加入新制氫氧化銅懸濁液，并沒有加入堿中和硫酸，就直接加熱，所以無磚紅色沉淀出現，則小明實驗失敗的主要原因是未用堿中和作催化劑的酸；

(5)乳酸與Fe反應產生乳酸亞鐵和氫氣，二者反應的物質的量的比是2：1，2 mol乳酸反應會產生1 mol H2，45 g乳酸的物質的量是n(乳酸)=45 g÷90 g/mol=0.5 mol，則其完全與Fe反應產生H2的物質的量n(H2)=n(乳酸)=×0.5 mol=0.25 mol，其在標準狀況下的體積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酯化反應可生成一分子六元環酯(C6H8O4)和兩分子水，根據酯化反應脫水方式：酸脫羥基，醇脫氫，可知產生的該環酯的結構簡式是 。