Question

15．由葡萄糖发酵可得乳酸，为研究乳酸的分子组成和结构，进行了下述实验：
（1）称取乳酸90g，在某种状况下使其完全气化，相同状况下同体积的H₂的质量为2g，则乳酸的相对分子质量为90
（2）已知乳酸分子能被催化氧化，但不生成醛类，取0.90g乳酸，若与足量金属钠反应，生成H₂224mL（标准状况），若与足量碳酸氢钠反应，生成224mL CO₂（标准状况），则乳酸的结构简式可能为
（3）写出乳酸与碳酸钠反应的化学方程式+NaHCO₃→+CO₂↑+H₂O
（4）写出乳酸分子间脱水成六元环状化合物的化学方程式2$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）相对分子质量之比等于其密度之比；
（2）计算乳酸、二氧化碳、氢气物质的量，根据二氧化碳物质的量确定羧基数目，结合生成氢气物质的量判断羟基数目，结合相对分子质量确定乳酸分子式，乳酸分子能被催化氧化，但不生成醛类，说明羟基连接碳原子上含有1个H原子；
（3）乳酸中羧基能与碳酸钠反应生成盐与二氧化碳；
（4）生成的氢气比二氧化碳度，则弱酸中还含有羟基，乳酸发生酯化反应生成环酯．

解答 解：（1）同温同压下，气体密度之比等于其相对分子质量之比，由气体体积相等可推出：$\frac{M{r}_{1}}{{Mr}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$，故乳酸的相对分子质量为2×$\frac{0.9}{0.02}$=90，故答案为：90；
（2）0.9g乳酸的物质的量为0.01 mol，与足量的碳酸氢钠反应生成二氧化碳为$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，故乳酸分子含有1个-COOH，生成氢气为0.01mol，则还含有1个-OH，取代羧基、羟基剩余总相对分子质量为90-45-17=28，为2个C原子、4个H原子，故乳酸分子式为C₃H₆O₃，乳酸分子能被催化氧化，但不生成醛类，说明羟基连接碳原子上含有1个H原子，乳酸结构简式为，
故答案为：；
（3）乳酸中羧基能与碳酸钠反应生成盐与二氧化碳，反应方程式为：+NaHCO₃→+CO₂↑+H₂O，
故答案为：+NaHCO₃→+CO₂↑+H₂O；
（4）乳酸分子间脱水成六元环状化合物的化学方程式：2$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O，
故答案为：2$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O．

点评 本题考查有机物分子式与结构的确定，掌握燃烧法利用原子守恒确定有机物分子式方法，掌握官能团的性质与转化．