Question

9．目前市場上奶制品種類很多，酸奶可稱為“鮮奶”的“同胞兄弟”，酸奶一般是從酸牛奶中提取出乳酸，再進(jìn)行加工處理制得，純凈的乳酸為無色粘稠液體，易溶于水，為研究其分子的組成和結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①稱取乳酸0.90g，升溫使其汽化，測(cè)得其蒸氣的密度是H₂的45倍．
②將其完全燃燒并使其燃燒產(chǎn)物依次通過少量無水硫酸銅粉末、堿石灰，硫酸銅粉末變藍(lán)（忽略硫酸銅粉末吸收水的量），堿石灰增重1.42g，繼續(xù)通入過量石灰水中，有1.00g白色沉淀生成；在增重的堿石灰中加入鹽酸后，產(chǎn)生無色氣體，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL．
③另取0.90g跟足量的碳酸鈉反應(yīng)，生成112mLCO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；若跟金屬鈉反應(yīng)，則生成224mLH₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
④乳酸可跟乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，其質(zhì)量之比為3：2，乳酸可跟乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，其物質(zhì)的量之比為1：1．且酯化分別發(fā)生在乳酸的鏈中和鏈端．
（1）0.90g乳酸完全燃燒時(shí)，生成CO₂0.03mol．
（2）乳酸的分子式為C₃H₆O₃，結(jié)構(gòu)簡式為．
（3）乳酸與乙酸乙酯的化學(xué)方程式為CH₃CHOHCOOH+CH₃COOCH₂CH₃$\stackrel{一定條件}{→}$CH₃CHOHCOOCH₂CH₃+CH₃COOH．

Answer 1

分析 ①稱取乳酸0.90g，升溫使其汽化，測(cè)得其蒸氣的密度是H₂的45倍，可知其相對(duì)分子質(zhì)量為90，則0.9g的物質(zhì)的量為$\frac{0.9g}{90g/mol}$=0.01mol；
②將其完全燃燒并使其燃燒產(chǎn)物依次通過少量無水硫酸銅粉末、堿石灰，硫酸銅粉末變藍(lán)（忽略硫酸銅粉末吸收水的量），堿石灰增重1.42g，繼續(xù)通入過量石灰水中，有1.00g白色沉淀生成，生成碳酸鈣沉淀，n（CaCO₃）=$\frac{1.00g}{100g/mol}$=0.01mol；在增重的堿石灰中加入鹽酸后，產(chǎn)生無色氣體，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL，生成二氧化碳，且n（CO₂）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，說明有機(jī)物含有3個(gè)C原子；
③另取0.90g跟足量的碳酸鈉反應(yīng)，生成112mLCO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），n（CO₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，說明有機(jī)物含有1個(gè)羧基；若跟金屬鈉反應(yīng)，則生成224mLH₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，說明還含有1個(gè)羥基；
④乳酸可跟乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，其質(zhì)量之比為3：2，物質(zhì)的量之比為1：1，乳酸可跟乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，其物質(zhì)的量之比為1：1．且酯化分別發(fā)生在乳酸的鏈中和鏈端，則可知乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為，以此解答該題．

解答 解：①稱取乳酸0.90g，升溫使其汽化，測(cè)得其蒸氣的密度是H₂的45倍，可知其相對(duì)分子質(zhì)量為90，則0.9g的物質(zhì)的量為$\frac{0.9g}{90g/mol}$=0.01mol；
②將其完全燃燒并使其燃燒產(chǎn)物依次通過少量無水硫酸銅粉末、堿石灰，硫酸銅粉末變藍(lán)（忽略硫酸銅粉末吸收水的量），堿石灰增重1.42g，繼續(xù)通入過量石灰水中，有1.00g白色沉淀生成，生成碳酸鈣沉淀，n（CaCO₃）=$\frac{1.00g}{100g/mol}$=0.01mol；在增重的堿石灰中加入鹽酸后，產(chǎn)生無色氣體，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL，生成二氧化碳，且n（CO₂）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，說明有機(jī)物含有3個(gè)C原子；
③另取0.90g跟足量的碳酸鈉反應(yīng)，生成112mLCO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），n（CO₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，說明有機(jī)物含有1個(gè)羧基；若跟金屬鈉反應(yīng)，則生成224mLH₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，說明還含有1個(gè)羥基；
④乳酸可跟乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，其質(zhì)量之比為3：2，物質(zhì)的量之比為1：1，乳酸可跟乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，其物質(zhì)的量之比為1：1．且酯化分別發(fā)生在乳酸的鏈中和鏈端，則可知乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為，
（1）由以上分析②可知，乳酸生成的二氧化碳分別被石灰水和堿石灰吸收，生成n（CaCO₃）=$\frac{1.00g}{100g/mol}$=0.01mol，加入鹽酸n（CO₂）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，可知生成0.03molCO₂，故答案為：0.03；
（2）有機(jī)物中碳個(gè)數(shù)是3，氫個(gè)數(shù)是6，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量是90，所以氧原子個(gè)數(shù)是3，即分子式為：C₃H₆O₃，綜合以上分析可知結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：C₃H₆O₃；；
（3）乳酸與乙酸乙酯發(fā)生取代反應(yīng)生成乳酸乙酯和乙酸，化學(xué)方程式為CH₃CHOHCOOH+CH₃COOCH₂CH₃$\stackrel{一定條件}{→}$CH₃CHOHCOOCH₂CH₃+CH₃COOH，
故答案為：CH₃CHOHCOOH+CH₃COOCH₂CH₃$\stackrel{一定條件}{→}$CH₃CHOHCOOCH₂CH₃+CH₃COOH．

點(diǎn)評(píng) 本題側(cè)重于有機(jī)物的推斷的考查，同時(shí)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合能力和計(jì)算能力，難度較大，注意乳酸和鈉反應(yīng)時(shí)，不僅羥基和鈉反應(yīng)，羧基也和鈉反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)．