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20.由葡萄糖發酵可得乳酸,為研究乳酸的分子組成和結構,進行了下述實驗:
(1)稱取乳酸0.9g,在某種狀況下使其完全氣化,相同狀況下同體積的H2的質量為0.02g,則乳酸的相對分子質量為90.
(2)若將上述乳酸蒸氣在氧氣中燃燒只生成CO2和H2O(g),當全部被堿石灰吸收時,堿石灰的質量增加1.86g;若將此產物通入過量石灰水中,則產生3.00g白色沉淀.則乳酸的分子式為C3H6O3
(3)另取0.90g乳酸,若與足量金屬鈉反應,生成H2 224mL(標準狀況),若與足量碳酸鈉反應,生成112mL CO2(標準狀況),則乳酸的結構簡式可能為CH2(OH)CH2COOH或
(4)若葡萄糖發酵只生成乳酸,其反應的化學方程式為C6H12O6 (葡萄糖)$\stackrel{乳酸菌}{→}$2CH3CH(OH)COOH或C6H12O6 (葡萄糖)$\stackrel{乳酸菌}{→}$2HOCH2CH2COOH.

分析 (1)相對分子質量之比等于其密度之比;
(2)3.00g白色沉淀為碳酸鈣,堿石灰增重為乳酸生成二氧化碳與水的總質量,計算二氧化碳、乳酸的物質的量,進而計算燃燒生成水的質量,根據原子守恒計算分子中C、H原子數目,再根據相對分子質量計算O原子數目,進而確定分子式;
(3)乳酸為0.01mol,與碳酸鈉反應生成二氧化碳為0.005mol二氧化碳,說明乳酸分子含有1個-COOH,與鈉反應生成0.01mol氫氣,則說明還含有一個-OH,結合分子式書寫可能的結構簡式;
(4)結合(3)中乳酸的可能結構書寫方程式.

解答 解:(1)相對分子質量之比等于密度之比,則Mr(乳酸):2=0.9g:0.02g,故Mr(乳酸)=90,故答案為:90;
(2)3.00g白色沉淀為碳酸鈣,物質的量為$\frac{3g}{100g/mol}$=0.03mol,乳酸的物質的量為$\frac{0.9g}{90g/mol}$=0.01mol,0.01mol乳酸完全燃燒生成CO2 0.03 mol,則乳酸分子中C原子數目為$\frac{0.03mol}{0.01mol}$=3,生成H2O的質量=1.86g-0.03mol×44g/mol=0.54g,其物質的量為$\frac{0.54g}{18g/mol}$=0.03 mol,乳酸分子中H原子數目為$\frac{0.03mol×2}{0.01mol}$=6,則乳酸分子中O原子數目為$\frac{90-12×3-6}{16}$=3,所以乳酸的分子式為C3H6O3
故答案為:C3H6O3
(3)乳酸的物質的量為$\frac{0.9g}{90g/mol}$=0.01mol,與碳酸鈉反應生成二氧化碳為$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,由于2-COOH~CO2↑,則乳酸分子含有1個-COOH,與鈉反應生成氫氣為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,2-COOH~H2↑,2-OH~H2↑,可知乳酸分子還含有一個-OH,可知乳酸的結構簡式可能是CH2(OH)CH2COOH或
故答案為:CH2(OH)CH2COOH;
(4)若葡萄糖發酵只生成乳酸,其反應的化學方程式為:C6H12O6 (葡萄糖)$\stackrel{乳酸菌}{→}$2CH3CH(OH)COOH或C6H12O6 (葡萄糖)$\stackrel{乳酸菌}{→}$2HOCH2CH2COOH,
故答案為:C6H12O6 (葡萄糖)$\stackrel{乳酸菌}{→}$2CH3CH(OH)COOH或C6H12O6 (葡萄糖)$\stackrel{乳酸菌}{→}$2HOCH2CH2COOH.

點評 本題考查有機物分子式確定、結構式的確定,屬于計算推斷,題目難度中等,注意掌握官能團的性質.

練習冊系列答案
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10.以下電子排布式是激發態原子的電子排布的是(  )
A.1s22s1B.1s22s22p1C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63p1

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11.已知氨可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅,反應方程式為2NH3+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ N2+3H2O+3Cu,用示意圖中的裝置可以實現該反應.回答下列問題:

(1)A中發生反應的化學方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O檢驗氨氣通常采用的方法及現象是用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍.
(2)B中加入的物質是堿石灰,其作用是干燥氨氣.
(3)實驗時C中觀察到的現象是黑色固體逐漸變成紅色.
(4)若要檢驗反應生成的水,可將試管D及燒杯部分改成兩個相連的干燥管,第一個干燥管X內裝有無水硫酸銅,現象是白色固體變藍色;第二個干燥管Y內裝有堿石灰,作用是防止E中的水蒸氣進入干燥管X,影響水的檢驗.

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8.如圖所示裝置,回答下列問題:
a、b、c、e、f均為石墨電極,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和足量含有酚酞的K2SO4溶液.
(1)通電進行電解,發現丙中f極先變紅色.
①直流電源的M極是正極(填“正極”或“負極”)
②請寫出甲池a 電極上的電極反應式:4OH--4e-=2H2O+O2
③甲池電解過程中溶液的pH增大(填“增大”或“減小”),原因是:甲池電解水,c(NaOH)增大,pH增大
④如果導線中通過4mol電子,則丙中溶液質量減小(填“增大”或“減小”)36 g
(2)若用丙裝置在鐵上鍍銅,需要將丙裝置進行改裝,則e應該是銅(填“鐵”或“銅”),電鍍液是CuSO4(或硫酸銅)溶液,電鍍過程中電鍍液的濃度不變(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)若用丙裝置對鐵的腐蝕進行防護,f(填e或f)為鐵電極,防護方法稱為外加電陰極保護法.

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15.等體積等濃度的醋酸與NaOH溶液相混合.所得溶液中離子濃度由大到小的順序是(  )
A、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-
C、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)  D、c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 
如果-定量的醋酸和氫氧化鈉混合后,溶液的pH=7,則各離子濃度的關系為c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+).

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5.已知常溫下在溶液中可發生如下兩個離子反應:
Ce 4++Fe 2+═Fe 3++Ce 3+
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由此可以確定Fe 2+、Ce 3+、Sn 2+三種離子的還原性由強到弱的順序是(  )
A.Sn 2+、Fe 2+、Ce 3+B.Sn 2+、Ce 3+、Fe 2+
C.Ce 3+、Fe 2+、Sn 2+D.Fe 2+、Sn 2+、Ce 3+

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12.需要加入氧化劑才能實現的變化是(  )
A.$\stackrel{+4}{Mn}$O2→$\stackrel{+2}{Mn}$SO4B.Al 23→Al(OH) 3C.$\stackrel{-1}{KI}$→K$\stackrel{+5}{I}$O3D.HNO 3→NO

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9.某溫度時,在一個2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示.根據圖中數據,試填寫下列空白:
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②若此時只將容器的體積擴大為原來的2倍,達新平衡時,容器內溫度將降低(容器不與外界進行熱交換),則該反應為放熱反應(填“放熱”或“吸熱”);達新平衡時,容器內混合氣體的平均分子量比原平衡時減小(填增大、減小或相等).
(4)此反應達平衡后,若只加大體系壓強,Z的物質的量減少,若Y是氣體,則X的聚集狀態是固態或液態.

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6.如圖是三種類別的烴Cnm分子中碳原子數n(C原子)與含碳量C%的關系.
請回答下列問題:
(1)常溫下,圖象中沒有顯示的氣態烴是CH4(分子式)
(2)某消去反應可以生成B氣體,則該反應的化學方程式為:CH3CH2OH$→_{170°C}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O
(3)等質量的A~G氣體,在足量的O2中完全燃燒,耗氧量相等的是BF(填序號)
(4)等質量的D氣體與某芳香烴燃燒時,耗氧量相等,則該芳香烴的分子式為C6H6
(5)氣體F分子同類別的同分異構體(包括順反異構)有4種
(6)常溫下,一定量的D氣體在足量的氧氣中燃燒,放熱a kJ,將生成的氣體通入足量的澄清石灰水中,得到沉淀30g,請寫出D氣體燃燒的熱化學方程式:
C3H4(g)+4O2(g)→3CO2(g)+2H2O(l)△H=-10aKJ/mol
(7)將E氣體燃燒的反應設計成燃料電池,以該燃料電池為電源,電解2L 1.5mol/L的CuSO4溶液,當電池的負極消耗11.2L氣體(標況)時,電解池的陰極生成金屬192g.

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