Question

13．如图所示，淀粉水解可产生某有机化合物A，A在不同的氧化剂作用下可以生成B（C₆H₁₂O₇）或C（C₆H₁₀O₈），B和C都不能发生银镜反应．A、B、C都可以被强还原剂还原成为D（C₆H₁₄O₆）．已知，相关物质被氧化的难易次序是：RCHO最易，R-CH₂OH次之， 最难．
请回答下列问题：

（1）请在下列横线上填写A、B、C、D的结构简式．
A：CH₂OH（CHOH）₄CHO；B：HOCH₂（CHOH）₄COOH；C：HOOC（CHOH）₄COOH；D：HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH．
（2）写出下列反应的化学方程式．
淀粉→A：（C₆H₁₀O₅）_n（淀粉）+H₂O$\stackrel{催化剂}{→}$n C₆H₁₂O₆（葡萄糖）
A→D：CH₂OH（CHOH）₄CHO+H₂$→_{△}^{Ni}$HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH．

Answer 1

分析 淀粉在催化剂（如酸）存在和加热条件下水解生成葡萄糖，其结构简式为CH₂OH（CHOH）₄CHO．据题中信息可知，在发生氧化反应时，分子中的醛基（-CHO）最易被氧化为羧基（-COOH），分子式由C₆H₁₂O₆变为C₆H₁₂O₇，即B物质为HOCH₂（CHOH）₄COOH；由题目信息可知，葡萄糖A末端的-CH₂OH比中间的结构较易氧化，所以-CH₂OH先去氢生成醛基，再氧化为羧基，生成分子式为C₆H₁₀O₈的物质，即C物质为HOOC（CHOH）₄COOH；葡萄糖分子中的醛基经加氢还原生成己六醇，分子式变为C₆H₁₄O₆，即D物质为HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH，以此解答该题．

解答 解：淀粉在催化剂（如酸）存在和加热条件下水解生成葡萄糖，其结构简式为CH₂OH（CHOH）₄CHO．据题中信息可知，在发生氧化反应时，分子中的醛基（-CHO）最易被氧化为羧基（-COOH），分子式由C₆H₁₂O₆变为C₆H₁₂O₇，即B物质为HOCH₂（CHOH）₄COOH；由题目信息可知，葡萄糖A末端的-CH₂OH比中间的结构较易氧化，所以-CH₂OH先去氢生成醛基，再氧化为羧基，生成分子式为C₆H₁₀O₈的物质，即C物质为HOOC（CHOH）₄COOH；葡萄糖分子中的醛基经加氢还原生成己六醇，分子式变为C₆H₁₄O₆，即D物质为HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH，
（1）由以上分析可知A为CH₂OH（CHOH）₄CHO，B为HOCH₂（CHOH）₄COOH，C为HOOC（CHOH）₄COOH，D为HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH，
故答案为：CH₂OH（CHOH）₄CHO；HOCH₂（CHOH）₄COOH；HOOC（CHOH）₄COOH；HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH；
（2）淀粉在酸性环境下水解的最终产物是葡萄糖，化学方程式为：（C₆H₁₀O₅）_n（淀粉）+H₂O$\stackrel{催化剂}{→}$n C₆H₁₂O₆（葡萄糖），
与氢气在催化剂条件下反应生成HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH，方程式为CH₂OH（CHOH）₄CHO+H₂$→_{△}^{Ni}$HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH，
故答案为：（C₆H₁₀O₅）_n（淀粉）+H₂O$\stackrel{催化剂}{→}$n C₆H₁₂O₆（葡萄糖）；CH₂OH（CHOH）₄CHO+H₂$→_{△}^{Ni}$HOCH₂（CHOH）₄CH₂OH．

点评 本题考查有机物的推断，突破口为淀粉水解可产生葡萄糖，而葡萄糖氧化的产物B和C均不能发生银镜反应可推出B的结构式，再由题目提供的信息点（物质被氧化的难易次序）推出C的结构式．关于D的结构式的确定，可依据D的分子式和D是A、B、C被还原而成来确定．