题目内容
9.目前市场上奶制品种类很多,酸奶可称为“鲜奶”的“同胞兄弟”,酸奶一般是从酸牛奶中提取出乳酸,再进行加工处理制得,纯净的乳酸为无色粘稠液体,易溶于水,为研究其分子的组成和结构,进行如下实验:①称取乳酸0.90g,升温使其汽化,测得其蒸气的密度是H2的45倍.
②将其完全燃烧并使其燃烧产物依次通过少量无水硫酸铜粉末、碱石灰,硫酸铜粉末变蓝(忽略硫酸铜粉末吸收水的量),碱石灰增重1.42g,继续通入过量石灰水中,有1.00g白色沉淀生成;在增重的碱石灰中加入盐酸后,产生无色气体,其在标准状况下的体积为448mL.
③另取0.90g跟足量的碳酸钠反应,生成112mLCO2(标准状况);若跟金属钠反应,则生成224mLH2(标准状况).
④乳酸可跟乙酸发生酯化反应,其质量之比为3:2,乳酸可跟乙醇发生酯化反应,其物质的量之比为1:1.且酯化分别发生在乳酸的链中和链端.
(1)0.90g乳酸完全燃烧时,生成CO20.03mol.
(2)乳酸的分子式为C3H6O3,结构简式为
(3)乳酸与乙酸乙酯的化学方程式为CH3CHOHCOOH+CH3COOCH2CH3$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CHOHCOOCH2CH3+CH3COOH.
分析 ①称取乳酸0.90g,升温使其汽化,测得其蒸气的密度是H2的45倍,可知其相对分子质量为90,则0.9g的物质的量为$\frac{0.9g}{90g/mol}$=0.01mol;
②将其完全燃烧并使其燃烧产物依次通过少量无水硫酸铜粉末、碱石灰,硫酸铜粉末变蓝(忽略硫酸铜粉末吸收水的量),碱石灰增重1.42g,继续通入过量石灰水中,有1.00g白色沉淀生成,生成碳酸钙沉淀,n(CaCO3)=$\frac{1.00g}{100g/mol}$=0.01mol;在增重的碱石灰中加入盐酸后,产生无色气体,其在标准状况下的体积为448mL,生成二氧化碳,且n(CO2)=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,说明有机物含有3个C原子;
③另取0.90g跟足量的碳酸钠反应,生成112mLCO2(标准状况),n(CO2)=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,说明有机物含有1个羧基;若跟金属钠反应,则生成224mLH2(标准状况),n(H2)=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,说明还含有1个羟基;
④乳酸可跟乙酸发生酯化反应,其质量之比为3:2,物质的量之比为1:1,乳酸可跟乙醇发生酯化反应,其物质的量之比为1:1.且酯化分别发生在乳酸的链中和链端,则可知乳酸的结构简式为
,以此解答该题.
解答 解:①称取乳酸0.90g,升温使其汽化,测得其蒸气的密度是H2的45倍,可知其相对分子质量为90,则0.9g的物质的量为$\frac{0.9g}{90g/mol}$=0.01mol;
②将其完全燃烧并使其燃烧产物依次通过少量无水硫酸铜粉末、碱石灰,硫酸铜粉末变蓝(忽略硫酸铜粉末吸收水的量),碱石灰增重1.42g,继续通入过量石灰水中,有1.00g白色沉淀生成,生成碳酸钙沉淀,n(CaCO3)=$\frac{1.00g}{100g/mol}$=0.01mol;在增重的碱石灰中加入盐酸后,产生无色气体,其在标准状况下的体积为448mL,生成二氧化碳,且n(CO2)=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,说明有机物含有3个C原子;
③另取0.90g跟足量的碳酸钠反应,生成112mLCO2(标准状况),n(CO2)=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,说明有机物含有1个羧基;若跟金属钠反应,则生成224mLH2(标准状况),n(H2)=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,说明还含有1个羟基;
④乳酸可跟乙酸发生酯化反应,其质量之比为3:2,物质的量之比为1:1,乳酸可跟乙醇发生酯化反应,其物质的量之比为1:1.且酯化分别发生在乳酸的链中和链端,则可知乳酸的结构简式为
,
(1)由以上分析②可知,乳酸生成的二氧化碳分别被石灰水和碱石灰吸收,生成n(CaCO3)=$\frac{1.00g}{100g/mol}$=0.01mol,加入盐酸n(CO2)=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,可知生成0.03molCO2,故答案为:0.03;
(2)有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为:C3H6O3,综合以上分析可知结构简式为
,
故答案为:C3H6O3;
;
(3)乳酸与乙酸乙酯发生取代反应生成乳酸乙酯和乙酸,化学方程式为CH3CHOHCOOH+CH3COOCH2CH3$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CHOHCOOCH2CH3+CH3COOH,
故答案为:CH3CHOHCOOH+CH3COOCH2CH3$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CHOHCOOCH2CH3+CH3COOH.
点评 本题侧重于有机物的推断的考查,同时考查学生对知识的整合能力和计算能力,难度较大,注意乳酸和钠反应时,不仅羟基和钠反应,羧基也和钠反应,为易错点.
| A. | 涂改液危害人体健康、污染环境,中小学生最好不要使用或慎用涂改液 | |
| B. | 二氯甲烷沸点较低 | |
| C. | 二氯甲烷易溶于水,涂改液沾到手上时,用水很容易洗去 | |
| D. | 二氯甲烷为四面体的结构,不存在同分异构体 |
| A. | 常温下,Ka 1:Ka 2=1000 | |
| B. | 将相同物质的量 KHC2O4 和 K2C2O4固体完全溶于水可配得 pH 为 4.2 的混合液 | |
| C. | pH=1.2 溶液中:c(K +)+c(H + )=c(OH-)+c(H2C2O4) | |
| D. | 向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大 |
| A. | pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3两种溶液中的c(Na+):②>① | |
| B. | 0.1mol•L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A) | |
| C. | 图表示用0.1 mol/L CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1mol/L NaOH溶液的滴定曲线,则pH=7时:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+) | |
| D. | 上图a点溶液中各离子浓度的关系是:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH) |
| A. | 原子半径:X>Y>Z>W | |
| B. | W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强 | |
| C. | W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性 | |
| D. | 若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2 |