Question

11．工業上可以用植物秸稈等富含纖維素的廢棄物為原料生產葡萄糖，然后再生產乙醇，葡萄糖和乙醇都具有很多重要用途．請應用有機化學知識解答下列問題．
（1）寫出纖維素轉化為葡萄糖的化學方程式：（C₆H₁₀O₅）n+nH₂0$→_{△}^{濃硫酸}$nC₆H₁₂O₆．
（2）將葡萄糖溶液與新制氫氧化銅懸濁液混合并加熱至沸騰，產生的現象是生成磚紅色沉淀．
（3）在銅或銀催化和加熱條件下，乙醇能被氧氣氧化為有機化合物X，寫出該反應的化學方程式：2C₂H₅OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；X能再被氧氣氧化生成一種有酸味的液態有機化合物Y，Y所含官能團的結構簡式和名稱分別是-COOH 羧基．
（4）在濃硫酸存在和加熱條件下，乙醇與Y發生反應生成一種液態有機化合物W，該反應的化學方程式是C₂H₅OH+CH₃COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，反應類型是酯化反應．
（5）鑒別液態有機化合物Y與W，可以采用“不用化學試劑法”，也可以采用“只用一種化學試劑法”．采用不用化學試劑法的根據是乙酸乙酯有香味，而乙酸有酸味；采用只用一種化學試劑法時，在家庭廚房里可選用的化學試劑的名稱是碳酸鈉．
（6）實驗室中分離有機化合物Y和水的混合物的方法是分餾；分離有機化合物W和水的混合物的方法是分液．
（7）有機化合物Y和淀粉、大豆油和食鹽都是人們的日常生活中必不可少的物質，其中屬于高分子化合物的是淀粉，屬于無機物的是食鹽．
（8）乙醇可發生化學反應生成乙烯，乙烯又可發生化學反應生成聚乙烯，乙烯生成聚乙烯的化學反應類型是加聚反應．

Answer 1

分析 （1）纖維素在濃硫酸的催化作用下水解為葡萄糖；
（2）葡萄糖中含醛基，能將新制的氫氧化銅還原為氧化亞銅；
（3）乙醇和氧氣在銅作催化劑條件下加熱發生氧化還原反應生成乙醛，乙醛能繼續被氧化為乙酸，據此分析官能團；
（4）在濃硫酸的催化作用下，乙醇和乙酸發生酯化反應生成乙酸乙酯和水；
（5）乙酸乙酯有香味；乙酸能和碳酸鈉反應生成二氧化碳，而乙酸乙酯和碳酸鈉溶液不反應；
（6）乙酸能和水混溶，但沸點不同；乙酸乙酯難溶于水；
（7）高分子化合物是相對分子質量在一萬以上的化合物；不含碳元素的化合物為無機物；
（8）乙烯通過加聚反應生成聚乙烯．

解答 解：（1）纖維素在濃硫酸的催化作用下水解為葡萄糖，化學方程式為：（C₆H₁₀O₅）n+nH₂0$→_{△}^{濃硫酸}$nC₆H₁₂O₆，故答案為：（C₆H₁₀O₅）n+nH₂0$→_{△}^{濃硫酸}$nC₆H₁₂O₆：
（2）葡萄糖中含醛基，能將新制的氫氧化銅還原為氧化亞銅，故生成了磚紅色沉淀，故答案為：生成磚紅色沉淀；
（3）乙醇在銅做催化劑的條件下可被氧氣氧化為乙醛，反應的化學方程式為2C₂H₅OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；乙醛能繼續被氧化為乙酸，乙酸的官能團為羧基，結構簡式為-COOH，故答案為：2C₂H₅OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；-COOH 羧基；
（4）在濃硫酸的催化作用下，乙醇和乙酸發生酯化反應生成乙酸乙酯和水，化學方程式為：C₂H₅OH+CH₃COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，故答案為：C₂H₅OH+CH₃COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；酯化反應；
（5）乙酸乙酯有香味，而乙酸有酸味，故可以不用化學試劑鑒別出；乙酸能和碳酸鈉反應生成二氧化碳，而乙酸乙酯和碳酸鈉溶液不反應，故可以用碳酸鈉溶液鑒別出，故答案為：乙酸乙酯有香味，而乙酸有酸味；碳酸鈉；
（6）乙酸能和水混溶，但沸點不同，故分離乙酸和水用分餾的方法；乙酸乙酯難溶于水，故乙酸乙酯和水分層，故可以用分液的方法分離，故答案為：蒸餾；分液；
（7）高分子化合物是相對分子質量在一萬以上的化合物，故淀粉為高分子化合物，其余均不是；不含碳元素的化合物為無機物，故食鹽是無機物，其余均為有機物，故答案為：淀粉；食鹽；
（8）乙烯通過加聚反應生成聚乙烯，即反應類型為加聚反應，故答案為：加聚反應．

點評 本題考查了由醇到醛，然后由醛到酸，再由醇和酸生成酯的轉化，難度不大，注意基礎的掌握和知識的靈活運用．