Question

4．葡萄可用于釀酒．
（1）檢驗葡萄汁含葡萄糖的方法是：向其中加堿調至堿性，再加入新制備的Cu（OH）₂，加熱，其現象是產生磚紅色沉淀．
（2）葡萄在釀酒過程中，葡萄糖轉化為酒精的化學方程式C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酒化酶}{→}$2CO₂↑+2C₂H₅OH．
（3）葡萄酒密封儲存過程中生成了有香味的酯，酯也可以通過化學實驗來制備．實驗室用如圖所示裝置制備乙酸乙酯：
①試管a中生成乙酸乙酯的化學方程式是CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O．
②試管b中盛放的試劑是飽和Na₂CO₃溶液．
③實驗開始時，試管b中的導管不伸入液面下的原因是防止溶液倒吸．
（4）有機物E由碳、氫、氧三種元素組成，可由葡萄糖發酵得到，也可從酸牛奶中提取，純凈的E為無色粘稠液體，易溶于水．為研究E的組成與結構，進行了如下實驗：

①稱取E4.5g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍．	①有機物E的相對分子量為90：
②將此9.0gE在足量純O2充分燃燒，并使其產物依次通過堿石灰、無水硫酸銅粉末、足量石灰水，發現堿石灰增重14.2g，硫酸銅粉末沒有變藍，石灰水中有10.0g白色沉淀生成；向增重的堿石灰中加入足量鹽酸后，產生4.48L無色無味氣體（標準狀況）．	②9.0g有機物E完全燃燒時，經計算：生成CO2共為0.3 mol， 生成的H2O5.4g． 有機物E的分子式C3H6O3
③經紅外光譜測定，證實其中含有羥基，羧基，甲基；	③E的結構簡式CH3CH（OH）COOH

④寫出E與足量Na的化學方程式CH₃CH（OH）COOH+2Na→CH₃CH（ONa）COONa+H₂↑
⑤寫出E與NaHCO₃溶液反應的化學方程式HOOC-CH（OH）-CH₃+NaHCO₃→NaOOC-CH（OH）-CH₃+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）葡萄糖含有醛基，與新制氫氧化銅反應生成Cu₂O；
（2）葡萄糖在酒化酶作用下生成酒精與二氧化碳；
（3）①乙酸與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發生酯化反應生成乙酸乙酯與水；
②試管b中盛放的試劑是飽和碳酸鈉溶液，吸收未反應的乙酸、乙醇，降低乙酸乙酯溶解；
③試管b中的導管直接伸入液面下，裝置內壓強減小，可能發生倒吸危險；
（4）同溫同壓下，氣體密度之比等于其相對分子質量之比，可知有機物相對分子質量為90，該有機物完全燃燒生成二氧化碳與水，堿石灰增重14.2g為生成的水與部分二氧化碳的質量，10.0g白色沉淀為生成的碳酸鈣，產生4.48L無色無味氣體（標準狀況）為堿石灰吸收的二氧化碳的體積，計算10g碳酸鈣、4.48L二氧化碳的物質的量，計算燃燒生成的n（CO₂），計算生成的水的質量，再計算水的物質的量根據原子守恒確定分子中C、H原子數目，解相對分子質量計算分子中氧原子數目，進而確定分子式，結合分子式確定其結構簡式．

解答 解：（1）葡萄糖含有醛基，與新制氫氧化銅反應生成Cu₂O，產生磚紅色沉淀，故答案為：產生磚紅色沉淀；
（2）葡萄糖在酒化酶作用下生成酒精與二氧化碳，反應方程式為：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酒化酶}{→}$2CO₂↑+2C₂H₅OH，
故答案為：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酒化酶}{→}$2CO₂↑+2C₂H₅OH；
（3）①乙酸與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發生酯化反應生成乙酸乙酯與水，反應方程式為：CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O；
②試管b中盛放的試劑是飽和Na₂CO₃溶液，吸收未反應的乙酸、乙醇，降低乙酸乙酯溶解，
故答案為：Na₂CO₃；
③試管b中的導管直接伸入液面下，裝置內壓強減小，可能發生倒吸危險，試管b中的導管不伸入液面下的原因是：防止溶液倒吸，
故答案為：防止溶液倒吸；
（4）①該有機物蒸汽密度是相同條件下H₂的45倍，故有機物的相對分子質量為45×2=90，故答案為：90；
②堿石灰增重14.2g為生成的水與部分二氧化碳的質量，10.0g白色沉淀為生成的碳酸鈣，產生4.48L無色無味氣體（標準狀況）為堿石灰吸收的二氧化碳的體積，故堿石灰吸收的二氧化碳的物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，碳酸鈣的物質的量為$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，故生成的二氧化碳的總的物質的量為0.2mol+0.1mol=0.3mol，生成的水的質量為14.2g-0.2mol×44g/mol=5.4g，水的物質的量為$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol；
有機物E的物質的量為$\frac{9g}{90g/mol}$=0.1mol，故分子中N（C）=$\frac{0.3mol}{0.1mol}$=3、N（H）=$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=5，則分子中N（O）=$\frac{90-12×3-6}{16}$=3，故有機物E的分子式為C₃H₆O₃，
故答案為：0.3；5.4；C₃H₆O₃；
③經紅外光譜測定，證實其中含有羥基，羧基，甲基，則E的結構簡式為：CH₃CH（OH）COOH，
故答案為：CH₃CH（OH）COOH；
④E與足量Na的化學方程式：CH₃CH（OH）COOH+2Na→CH₃CH（ONa）COONa+H₂↑，
故答案為：CH₃CH（OH）COOH+2Na→CH₃CH（ONa）COONa+H₂↑；
⑤E與NaHCO₃溶液反應的化學方程式：HOOC-CH（OH）-CH₃+NaHCO₃→NaOOC-CH（OH）-CH₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：HOOC-CH（OH）-CH₃+NaHCO₃→NaOOC-CH（OH）-CH₃+H₂O+CO₂↑．

點評 本題考查有機物分子式與結構簡式確定、乙酸乙酯制備、官能團的結構與性質等，屬于拼合型題目，掌握燃燒法利用原子守恒確定有機物分子式，難度中等．