高二化学解答题中等难度题
(8分)近年来,乳酸CH3CH(OH)COOH成为人们的研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过生物发酵法制备。乳酸有许多用途,其中利用乳酸聚合而合成的高分子材料,具有很好的生物兼容性,它无论在哺乳动物体内或自然环境中,最终都能够降解成二氧化碳和水。请完成下列有关问题:
(1)乳酸在发生下列变化时所用的试剂①________________,②________________;
CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COONaCH3CH(ONa)COONa
(2)乳酸可以跟精制的铁粉反应制备一种补铁的药物,反应的化学方程式为
2CH3CH(OH)COOH+Fe[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑
该反应中氧化剂是________________,还原产物是________________。
(3)由乳酸可以制取,请写出设计合成实验时所涉及的有机反应类型:___________________。
(4)若碳原子以单键与四个不同的原子或原子团相结合,则称该碳原子为“手性碳原子”,含有手性碳原子的分子称为“手性分子”,手性分子往往具有一定生物活性。乳酸分子是手性分子,乳酸[③CH3②CH(OH)①COOH]的手性碳原子是________________号碳原子。
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近年来,乳酸[CH3CH(OH)COOH]成为人们的研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过生物发酵法制备。请完成下列有关问题:
(1)写出乳酸分子中所有官能团的名称_____________。
(2)在一定条件下,下列物质不能与乳酸发生反应的是________。
A.溴水 B.NaOH溶液 C.Cu(OH)2悬浊液 D.C2H5OH
(3)如果以丙烯(CH2=CH—CH3)为主要原料(其他无机原料任选)合成乳酸,其合成过程的流程图如下:
则①的反应类型是________;反应②的化学方程式为____________________________。
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近年来,乳酸[CH3CH(OH)COOH]成为人们的研究热点之一。乳酸可由淀粉为原料,通过生物发酵法制备。
请回答下列有关问题:
(1)淀粉遇到单质碘呈__色。
(2)葡萄糖是自然界中分布最广的单糖,写出葡萄糖的结构简式__。
(3)在一定条件下,下列物质不能与葡萄糖发生反应的是__。
a.溴水 b.NaOH溶液 c.Cu(OH)2悬浊液 d.CH3COOH
(4)乳酸在一定条件下可发生多种反应。例如:
①乳酸在一定条件下反应的产物可使Br2的CCl4溶液褪色,写出乳酸反应的化学方程式___。
②乳酸在一定条件下反应可生成六元环状化合物,写出该六元环状化合物的结构简式___。
③乳酸在一定条件下反应可生成高分子聚合物(聚乳酸),写出该反应的化学方程式___。
(5)1mol乳酸分别与足量的Na、Na2CO3、NaHCO3反应时,消耗三种物质的物质的量之比为__。
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酸牛奶中有乳酸菌可产生乳酸(CH3CH(OH)COOH)。乳酸可增进食欲,促进胃液分泌,增强肠胃的消化功能。近年来,乳酸成为人们的研究热点之一。请回答下列有关问题:
①乳酸所含的官能团的名称是___。
②乳酸可发生下列变化:
CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COONaCH3CH(ONa)COONa
所用的试剂是(用化学式表示)a___ b___
③乳酸的某种同分异构体具有下列性质:能发生银镜反应;1mol该物质能跟金属钠反应产生1molH2。它的结构简式为___(已知同一个碳原子上不能连接2个羟基)。
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乳酸的工业生产可以采用生物发酵法,也可以采用有机合成法,其中的一种方法是丙酸法。
Ⅰ.生物发酵法
(1)检验淀粉是否完全水解,可以选用的一种试剂是__________(填序号)。
a.溴水 b.银氨溶液 c.碘酒 d.碘化钾淀粉溶液
(2)已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。
①写出葡萄糖与银氨溶液反应,再酸化的有机产物的结构简式:___________________。
②乳酸在Cu作催化剂时可被氧化成丙酮酸(),由以上事实推知乳酸的结构简式为_______。
③乳酸在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为__________________________________
④乳酸在浓H2SO4加热条件下可以生成一种能使溴水褪色的有机物A。 A在一定条件下可以合成一种常见的有机高分子化合物B,B的结构简式为____________________________。
Ⅱ.丙酸合成法
(3)反应I的反应类型是________,进行反应Ⅱ时,需要加入过量乙醇,这样做的目的是______________________。
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按要求填空
Ⅰ乳酸的工业生产可以采用生物发酵法,也可以采用有机合成法,其中的一种方法是丙酸法
(1)葡萄糖的结构简式为__________,检验淀粉是否完全水解,可以选用的一种试剂是__________(填序号)。
a.溴水 b.银氨溶液 c.碘酒 d.碘化钾淀粉溶液
(2)丙酸合成法
①反应I的反应类型是___________,进行反应Ⅱ时,需要加入过量乙醇,这样做的目的是________。
②乳酸分子中有一个手性碳原子,通过两种反应可以使A中的手性碳原子失去手性。写出反应的化学方程式_____________________
Ⅱ“皂化值”是使1g 油脂皂化所需要的KOH的毫克数。某单甘油酯的皂化值数为190,通过计算可判断该油脂的名称为____________。
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环保材料的研发和使用为绿色生活提供了可能。由—种生物可降解的高分子材料甲制备的一次性餐盒,对保护环境有较大的帮助,甲的单体[CH3CH(OH)COOH]可通过以下方法合成:
① 流程中①的反应类型为________。化合物D中官能团的名称为羟基和________。
② B分子中化学环境不同的氢原子有________种。
③ 化合物A发生加聚反应生成的有机产物的结构简式为________。
④ 两分子的D发生反应,可生成链状和环状两种化合物,其中环状化合物的结构简式为________。
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乳酸亚铁晶体[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288;易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3 CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。
I.碳酸亚铁的制备(装置如图所示)
(1)仪器C的名称是____;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是____。
(2)接下来关闭k2使仪器C中的制备反应发生,其反应的离子方程式为__。
Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定
(3) 仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是____。
向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在隔绝空气的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。
(4)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:
①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是 ___。
②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取25.00 rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0. 100 mol.L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液____,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为23. 80 mL,则样品纯度为____%(保留1位小数)。
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硫醇-烯具有反应过程相对简单、反应过程可控等优点,成为近年来有机合成的研究热点之一,如反应①
(1)化合物I的分子式为______________,反应①的反应类型为______________。
(2)化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为______________,化合物Ⅱ完全燃烧消耗O2 _____ mol。
(3)化合物Ⅲ的氧化产物化合物Ⅳ能发生银镜反应,则Ⅲ的结构简式为_________。
化合物Ⅳ与新制Cu(OH)2反应的化学方程式____________________________。
(4)化合物Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与碳酸钠溶液反应,且核磁共振氢谱显示Ⅴ中存在5组峰,峰面积之比为1:1:2:2:6,化合物Ⅴ的结构简式为____________。
(5) 一定条件下CH3CH2SH与能发生类似反应①的反应经两步生成化合物Ⅶ,Ⅶ的结构简式为____________________________。
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