题目内容

3.葡萄糖和乳酸()都是生活中常见的有机物,请按要求完成下列问题;
(1)写出葡萄糖的结构简式CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO.
已知有机物分子中与4个不同原子或原子团相连的碳原子称为“手性”碳原子.试分析葡萄糖分子中有4个“手性”碳原子,葡萄糖分子中的碳氧双键可以与氢气加成,加成后的生成物中有4个“手性”碳原子.
(2)乳酸在空气中微生物的作用下能被氧化为CO2和H2O.用化学方程式表示乳酸在空气中微生物作用下降解的反应C3H6O3+3O2$\stackrel{微生物}{→}$3CO2+3H2O.
(3)有机物A与乳酸无论以何种比例混合,只要质量一定,完全燃烧后生成水的质量一定.则有机物A必须满足的条件是A中氢元素的质量分数与乳酸中氢元素质量分数相等;符合条件的相对分子质量最小的有机物A是HCHO(写结构简式).若A与乳酸分子式相同,但不能与Na2CO3反应放出CO2,且分子中有一个-CH3,则A的结构简式可能是HOCH2COOCH3(任写一种物质).

分析 (1)葡萄糖的结构简式为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,分子中有4个C原子与4个不同原子或原子团相连,葡萄糖分子中的碳氧双键可以与氢气加成,生成CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH;
(2)乳酸在空气中微生物的作用下能被氧化为CO2和H2O,结合质量守恒书写化学方程式;
(3)有机物A与乳酸[CH3CH(OH)COOH]无论以何种比例混合,只要质量一定,完全燃烧后产生的水的质量一定,应满足A中氢元素的质量分数与乳酸中氢元素质量分数相等;乳酸的最简式为CH2O,对应的结构为相对分子质量最小的有机物为甲醛;与乳酸分子式相同,但不能与Na2CO3反应放出CO2,说明不含羧基,且分子中有一个-CH3,应含有酯基,为HOCH2COOH与甲醇发生酯化反应的产物.

解答 解:(1)葡萄糖的结构简式为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,分子中有4个C原子与4个不同原子或原子团相连,葡萄糖分子中的碳氧双键可以与氢气加成,生成CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH,产物仍然有4个C原子与4个不同原子或原子团相连,即有4个手性碳原子,
故答案为:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO;4;4;
(2)乳酸在空气中微生物的作用下能被氧化为CO2和H2O,反应的方程式为C3H6O3+3O2$\stackrel{微生物}{→}$3CO2+3H2O,故答案为:C3H6O3+3O2$\stackrel{微生物}{→}$3CO2+3H2O;
(3)有机物A与乳酸[CH3CH(OH)COOH]无论以何种比例混合,只要质量一定,完全燃烧后产生的水的质量一定,应满足A中氢元素的质量分数与乳酸中氢元素质量分数相等,
乳酸的最简式为CH2O,相对分子质量最小的有机物A的结构简式为HCHO,
若A与乳酸分子式相同,但不能与Na2CO3反应放出CO2,说明不含羧基,且分子中有一个-CH3,则A的结构简式可能是HOCH2COOCH3,
故答案为:A中氢元素的质量分数与乳酸中氢元素质量分数相等;HCHO;HOCH2COOCH3.

点评 本题考查有机物的推断、限制条件同分异构体的书写等,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,难度中等,掌握官能团的性质与转化是关键,注意基础知识的掌握.

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