Question

酸奶中含有乳酸．乳酸在常溫常壓下是一種無色的黏度很大的液體．取9.0g乳酸與足量的Na反應，在標準狀況下可收集到2.24L氣體．另取9.0g乳酸與足量的NaHCO₃反應，生成的CO₂氣體在標準狀況下體積為2.24L．已知乳酸分子中含有一個甲基，則由上述條件可以確定．
（1）乳酸的相對分子質量為

 

．
（2）乳酸與NaHCO₃反應的化學方程式為

 

．
（3）在濃H₂SO₄存在下，兩分子乳酸相互反應生成環狀酯類化合物，環狀酯的結構簡式為

 

．

Answer 1

考點：有機物實驗式和分子式的確定

專題：有機物分子組成通式的應用規律

分析：（1）9.0g乳酸與過量的金屬鈉反應，測得生成的氣體體積為2.24L（氣體體積已換算為標準狀況下體積），則乳酸分子中含有官能團是醇羥基或羧基，生成氫氣的物質的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，則根據2-OH（-COOH）～H₂可知，9.0g乳酸含官能團羥基（或羧基）0.2mol，另取9.0g乳酸與過量的飽和NaHCO₃溶液反應，說明乳酸分子中還含有羧基，生成二氧化碳的物質的量為0.1mol，根據-COOH～CO₂可知，9.0g乳酸含0.1mol-COOH，所以9.0g乳酸中還還有0.1mol-OH，則90g乳酸分子中含1mol-OH和1mol-COOH，已知乳酸分子中還含一個-CH₃，則90-17-45-15=13，故乳酸分子除含-OH、-COOH、-CH₃外，還有-CH結構，可寫出乳酸的結構簡式：CH₃CH（OH）COOH，由此計算出乳酸的相對分子質量；
（2）乳酸含羧基，能和碳酸氫鈉反應生成乳酸鈉和二氧化碳和水；
（3）根據酯化反應的原理書寫六元環狀化合物．

解答： 解：（1）9.0g乳酸與過量的金屬鈉反應，測得生成的氣體體積為2.24L（氣體體積已換算為標準狀況下體積），則乳酸分子中含有官能團是醇羥基或羧基，生成氫氣的物質的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，則根據2-OH（-COOH）～H₂可知，9.0g乳酸含官能團羥基（或羧基）0.2mol，另取9.0g乳酸與過量的飽和NaHCO₃溶液反應，說明乳酸分子中還含有羧基，生成二氧化碳的物質的量為0.1mol，根據-COOH～CO₂可知，9.0g乳酸含0.1mol-COOH，所以9.0g乳酸中還還有0.1mol-OH，則90g乳酸分子中含1mol-OH和1mol-COOH，已知乳酸分子中還含一個-CH₃，則90-17-45-15=13，故乳酸分子除含-OH、-COOH、-CH₃外，還有-CH結構，可寫出乳酸的結構簡式：CH₃CH（OH）COOH，由此計算出乳酸的相對分子質量為：12×3+1×6+16×3=90；
故答案為：90；
（2）乳酸含羧基，能和碳酸氫鈉反應生成乳酸鈉和二氧化碳和水，反應方程式為：CH₃CH（OH）COOH+NaHCO₃→CH₃CH（OH）COONa+CO₂↑+H₂O；
故答案為：CH₃CH（OH）COOH+NaHCO₃→CH₃CH（OH）COONa+CO₂↑+H₂O；
（3）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生酯化反應生成六元環狀化合物，反應方程式為：2CH₃CH（OH）COOH

催化劑

△

+2H₂O，

故答案為：．

點評：本題主要考查了乳酸的結構，掌握有機物官能團羧基、醇羥基的性質是解答本題的關鍵，題目難度中等．