题目内容
【题目】乳酸在生命化学中起重要作用，也是重要的化工原料，因此成为近年来的研究热点。下图是获得乳酸的两种方法，其中A是一种常见的烃，它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(1)上述有机物中有一种可作为水果的催熟剂，其结构简式是___________。淀粉完全水解得到D，D的名称是__________，检验是否还有淀粉的试剂是_________________________。
(2)A→B的反应类型是_______；B→C反应的化学方程式是__________________________________。
(3)B可以被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液直接氧化为有机物E，B与E可在浓硫酸催化作用下反应生成酯(C4H8O2)。已知实验中60gE与足量B反应后生成66 g该酯，则该酯的产率(实际产量占理论产量的百分数)为______________。
(4)为检验淀粉水解产物，小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热一段时间，冷却后的溶液中直接加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，无砖红色沉淀出现，你认为小明实验失败的主要原因是_______
(5)乳酸与铁反应可制备一种补铁药物，方程式为(未配平)：
+Fe→
+X；则45g乳酸与铁反应生成 X 的体积为_______L(标准状况)。
(6)两分子乳酸在一定条件下通过酯化反应可生成一分子六元环酯(C6H8O4)和两分子水，该环酯的结构简式是________________________。
【答案】CH2=CH2 葡萄糖 碘水 加成反应 2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O 75% 未用碱中和作催化剂的硫酸 5.6 
【解析】
A是一种常见的烃，它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则A是CH2=CH2，CH2=CH2与水发生加成反应产生B是CH3CH2OH，CH3CH2OH催化氧化产生C是CH3CHO，CH3CHO与HCN发生加成反应，然后酸化可得乳酸；淀粉水解产生D是葡萄糖，分子式是C6H12O6，葡萄糖在酒化酶作用下反应产生乙醇：CH3CH2OH；葡萄糖在体内在无氧呼吸能够氧化产生乳酸；乙醇可以被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液直接氧化为有机物E是CH3COOH，然后根据问题逐一分析解答。
根据上述分析可知：A是CH2=CH2，B是CH3CH2OH，C是CH3CHO，D是葡萄糖，分子式是C6H12O6，E是CH3COOH。
(1)乙烯是一种植物激素，能够促进植物的生长、发育，可作为水果的催熟剂，其结构简式是CH2=CH2；淀粉完全水解得到葡萄糖，故物质D的名称是葡萄糖；由于淀粉遇碘单质会变为蓝色，因此检验是否还有淀粉的试剂是碘水；
(2)CH2=CH2与水发生加成反应产生CH3CH2OH，故A→B的反应类型是加成反应；乙醇与O2在Cu作催化剂条件下，加热，发生氧化反应产生CH3CHO，该反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
(3)B是CH3CH2OH，可以被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液直接氧化为有机物E是CH3COOH，CH3CH2OH与CH3COOH可在浓硫酸催化作用下反应生成乙酸乙酯(C4H8O2)，其结构简式是CH3COOC2H5。在实验中60 g 乙酸的物质的量是1 mol，若完全反应产生的乙酸乙酯的质量是88 g，实际上1 mol乙酸与足量B反应后生成66 g该酯，则产生该酯的产率为
×100%=75%；
(4)淀粉水解需在稀硫酸催化下进行，要检验淀粉水解产物葡萄糖的存在应该在碱性环境中进行，因此需先用碱将催化剂硫酸中和。而小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热一段时间，冷却后的溶液中直接加入新制氢氧化铜悬浊液，并没有加入碱中和硫酸，就直接加热，所以无砖红色沉淀出现，则小明实验失败的主要原因是未用碱中和作催化剂的酸；
(5)乳酸与Fe反应产生乳酸亚铁和氢气，二者反应的物质的量的比是2：1，2 mol乳酸反应会产生1 mol H2，45 g乳酸的物质的量是n(乳酸)=45 g÷90 g/mol=0.5 mol，则其完全与Fe反应产生H2的物质的量n(H2)=
n(乳酸)=
×0.5 mol=0.25 mol，其在标准状况下的体积V(H2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L；
(6)两分子乳酸在一定条件下通过酯化反应可生成一分子六元环酯(C6H8O4)和两分子水，根据酯化反应脱水方式：酸脱羟基，醇脱氢，可知产生的该环酯的结构简式是 。
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【题目】1905年哈珀开发实现了以氮气和氢气为原料合成氨气，生产的氨制造氮肥服务于农业，养活了地球三分之一的人口，哈珀也因此获得了1918年的诺贝尔化学奖。
(1)工业合成氨的反应如下：N2+3H2
2NH3。已知断裂1 mol N2中的共价键吸收的能量为946 kJ，断裂1 mol H2中的共价键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol N-H键放出的能量为391 kJ，则由N2和H2生成2 mol NH3 的能量变化为__________kJ。 下图能正确表示该反应中能量变化的是__________(填“A”或“B”)。
(2)反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)在三种不同条件下进行，N2、H2的起始浓度为 0，反应物NH3的浓度(mol/L)随时间(min)的变化情况如下表所示。
实验序号 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
① | 400℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
② | 400℃ | 1.0 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
③ | 500℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述数据回答：实验①②中，有一个实验使用了催化剂，它是实验_____(填序号)；实验①③对比说明了_________________________________。在恒温恒容条件下，判断该反应达到化学平衡状态的标志是_________(填序号)。
a. NH3的正反应速率等于逆反应速率 b.混合气体的密度不变
c.混合气体的压强不变 d.c(NH3)=c(H2)
(3)近日美国犹他大学 Minteer教授成功构筑了H2—N2生物燃料电池。该电池类似燃料电池原理，以氮气和氢气为原料、氢化酶和固氮酶为两极催化剂、质子交换膜(能够传递H+)为隔膜，在室温条件下即实现了氨的合成同时还能提供电能。则A电极为_____极(填“正”、“负”)，该电池放电时溶液中的H+向______极移动(填“A”、“B”)。
