Question

【題目】聚乳酸（PLA），是一種無毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料，PLA早期是開發(fā)在醫(yī)學上使用，作手術縫合線及骨釘等，現(xiàn)在則已較廣泛的應用于一些常見的物品，如：包裝袋、紡織纖維，PLA由植物中萃取出淀粉（玉米、甜菜、小麥、甘薯等）或用纖維素（玉米干草、麥桿、甘蔗渣等木質的農業(yè)廢棄物）經過下列過程制造而成：

淀粉或纖維素葡萄糖乳酸聚乳酸

根據上述信息，回答下列問題：

（1）淀粉水解生成葡萄糖的化學方程式為_________；

（2）已知1mol葡萄糖2mol乳酸，轉化過程中無其它反應物、生成物，則乳酸的分子式為_________；

（3）某研究性小組為了研究乳酸（無色液體，與水混溶）的性質，做了如下實驗：

①取1.8g乳酸與過量的飽和NaHCO3溶液反應，測得生成的氣體體積為448mL（氣體體積已換算為標準狀況下體積）；

②另取1.8g乳酸與過量的金屬鈉反應，測得生成的氣體體積為448mL（氣體體積已換算為標準狀況下體積）。

由實驗數據推知乳酸分子含有_________（填官能團名稱），從以上條件推知乳酸的結構簡式可能為_________；

（4）經現(xiàn)代化學儀器分析，測定乳酸分子中含有一個甲基．請寫出乳酸分子之間通過酯化反應生成的六元環(huán)狀化合物的結構簡式_________。

Answer 1

【答案】 （C6H10O5）n+nH2On C6H12O6 C3H6O3 羥基、羧基 CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH

【解析】(1)根據信息淀粉水解生成葡萄糖結合質量守恒書寫化學方程式。

(2)根據信息：1mol葡萄糖2mol乳酸，轉化過程中無其它反應物、生成物，結合質量守恒書寫化學式。

(3)根據n=m/M計算出1.8g 乳酸的物質的量,能與過量的飽和NaHCO3溶液反應,說明1個乳酸分子中含有一個羧基；另取1.8g 乳酸與過量的金屬鈉反應，測得生成的氣體體積為448mL (標準狀況下),則乳酸分子中另一個官能團是醇羥基；據此解答。

(4)經現(xiàn)代化學儀器分析,測定乳酸分子中含有一個甲基,說明醇羥基位于中間碳原子上,根據酯化反應的原理書寫六元環(huán)狀化合物。

詳解:(1)淀粉在淀粉酶的作用下最終水解為葡萄糖C6H12O6 ,化學方程式為: （C6H10O5）n+nH2On C6H12O6 ；正確答案: （C6H10O5）n+nH2On C6H12O6。

(2)1mol葡萄糖2mol乳酸，轉化過程中無其它反應物、生成物,1mol葡萄糖（C6H12O6）含6molC、12molH、6molO，轉化為2mol乳酸,所以1mol乳酸中含3molC , 6molH，3molO, 則乳酸的分子式為C3H6O3 ；正確答案: C3H6O3。

(3) 1.8g乳酸的物質的量1.8/90=0.02mol,取1.8g 乳酸與過量的飽和NaHCO3溶液反應,測得生成的氣體體積為448mL (標準狀況下)，說明乳酸分子中含有羧基，反應生成的二氧化碳氣體的物質的量0.448/22.4=0.02mol，說明1個乳酸分子中含有1個羧基；另取1.8g乳酸與過量的金屬鈉反應,產生氫氣0.448/22.4=0.02mol；0.02mol乳酸含有0.02mol 羧基與金屬鈉反應生成0.01mol 氫氣，則乳酸分子中另一個官能團是醇羥基, 0.02mol乳酸含有0.02mol 醇羥基,與金屬鈉反應生成0.01mol氫氣；所以乳酸的結構簡式可能為: CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH ；正確答案：羥基、羧基；CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH。

(4)乳酸的結構簡式可能為CH3CH（OH）COOH、CH2（OH）CH2COOH，經現(xiàn)代化學儀器分析,測定乳酸分子中含有一個甲基,說明醇羥基位于中間碳原子上,乳酸的結構簡式為CH3CH（OH）COOH,2個乳酸分子在一定條件下可發(fā)生酯化反應生成六元環(huán)狀化合物,結構簡式為；正確答案：。