Question

酸奶中含有乳酸．乳酸在常温常压下是一种无色的黏度很大的液体．取9.0g乳酸与足量的Na反应，在标准状况下可收集到2.24L气体．另取9.0g乳酸与足量的NaHCO₃反应，生成的CO₂气体在标准状况下体积为2.24L．已知乳酸分子中含有一个甲基，则由上述条件可以确定．
（1）乳酸的相对分子质量为

 

．
（2）乳酸与NaHCO₃反应的化学方程式为

 

．
（3）在浓H₂SO₄存在下，两分子乳酸相互反应生成环状酯类化合物，环状酯的结构简式为

 

．

Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定

专题：有机物分子组成通式的应用规律

分析：（1）9.0g乳酸与过量的金属钠反应，测得生成的气体体积为2.24L（气体体积已换算为标准状况下体积），则乳酸分子中含有官能团是醇羟基或羧基，生成氢气的物质的量为：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，则根据2-OH（-COOH）～H₂可知，9.0g乳酸含官能团羟基（或羧基）0.2mol，另取9.0g乳酸与过量的饱和NaHCO₃溶液反应，说明乳酸分子中还含有羧基，生成二氧化碳的物质的量为0.1mol，根据-COOH～CO₂可知，9.0g乳酸含0.1mol-COOH，所以9.0g乳酸中还还有0.1mol-OH，则90g乳酸分子中含1mol-OH和1mol-COOH，已知乳酸分子中还含一个-CH₃，则90-17-45-15=13，故乳酸分子除含-OH、-COOH、-CH₃外，还有-CH结构，可写出乳酸的结构简式：CH₃CH（OH）COOH，由此计算出乳酸的相对分子质量；
（2）乳酸含羧基，能和碳酸氢钠反应生成乳酸钠和二氧化碳和水；
（3）根据酯化反应的原理书写六元环状化合物．

解答： 解：（1）9.0g乳酸与过量的金属钠反应，测得生成的气体体积为2.24L（气体体积已换算为标准状况下体积），则乳酸分子中含有官能团是醇羟基或羧基，生成氢气的物质的量为：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，则根据2-OH（-COOH）～H₂可知，9.0g乳酸含官能团羟基（或羧基）0.2mol，另取9.0g乳酸与过量的饱和NaHCO₃溶液反应，说明乳酸分子中还含有羧基，生成二氧化碳的物质的量为0.1mol，根据-COOH～CO₂可知，9.0g乳酸含0.1mol-COOH，所以9.0g乳酸中还还有0.1mol-OH，则90g乳酸分子中含1mol-OH和1mol-COOH，已知乳酸分子中还含一个-CH₃，则90-17-45-15=13，故乳酸分子除含-OH、-COOH、-CH₃外，还有-CH结构，可写出乳酸的结构简式：CH₃CH（OH）COOH，由此计算出乳酸的相对分子质量为：12×3+1×6+16×3=90；
故答案为：90；
（2）乳酸含羧基，能和碳酸氢钠反应生成乳酸钠和二氧化碳和水，反应方程式为：CH₃CH（OH）COOH+NaHCO₃→CH₃CH（OH）COONa+CO₂↑+H₂O；
故答案为：CH₃CH（OH）COOH+NaHCO₃→CH₃CH（OH）COONa+CO₂↑+H₂O；
（3）乳酸的结构简式为CH₃CH（OH）COOH，2个乳酸分子在一定条件下可发生酯化反应生成六元环状化合物，反应方程式为：2CH₃CH（OH）COOH

催化剂

△

+2H₂O，

故答案为：．

点评：本题主要考查了乳酸的结构，掌握有机物官能团羧基、醇羟基的性质是解答本题的关键，题目难度中等．