Question

【题目】某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高综合效益，而且还能防止环境污染，生产流程如下：

已知石油裂解已成为生产H的主要方法，E的溶液能发生银镜反应，G是具有香味的液体，试回答下列问题。

(1)F中所含官能团的名称是__________________。

(2)G的结构简式为_____________________________。

(3) 写出D→E的化学方程式，并注明反应类型：______________________________。

(4) F→G的反应装置如图所示：

a．图中倒置球形干燥管的作用_____________________________；

b．试管Ⅱ中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是： ____________________；

c．若138 g D和90 g F反应能生成80 g G，则该反应的产率为___________。（已知：）

（5）为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ，再测有机物层的厚度，实验记录如下：

实验D与实验C相对照可证明___________________________________________________。

分析实验A、C的数据，可以推测出浓硫酸的__________提高了乙酸乙酯的产率。

(6) 生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有（填序号）________。

①单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol水

②单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol乙酸

③单位时间里，消耗1 mol乙醇，同时消耗1 mol乙酸

④混合物中各物质的浓度不再变化

(7) 写出B的一种同分异构体（与B同类）的结构简式：________________。

Answer 1

【答案】 羧基 CH3COOC2H5或CH3COOCH2CH3 2CH3CH2OH + O22CH3CHO +2H2O 氧化反应 防倒吸 溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度 60.6% c（H2SO4）越大，酯化反应进行的程度越大 吸水性 ②④ CH2OH(CHOH)3COCH2OH

【解析】

甘蔗渣处理之后得到纤维素，纤维素水解的最终产物为葡萄糖，所以A是纤维素，B是葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇，则D是乙醇，D发生催化氧化生成E为CH3CHO，E进一步发生氧化反应生成F为CH3COOH，F与D发生酯化反应生成G为CH3COOCH2CH3，葡萄糖在人体内最终氧化得到二氧化碳与水。H与水反应达到乙醇，则H为CH2=CH2。

（1）F为CH3COOH，含有的官能团为羧基；

（2）G是由乙醇和乙酸发生酯化反应得到的乙酸乙酯，乙酸乙酯的结构简式为CH3COOC2H5或CH3COOCH2CH3；

（3）D是乙醇，乙醇催化氧化得到E（CH3CHO），此反应为氧化反应，反应方程式为2CH3CH2OH + O22CH3CHO +2H2O；

（4）a.制取乙酸乙酯时，蒸汽中往往含有乙醇和乙酸，但是二者易溶于水而产生倒吸，所以图中倒置球形干燥管的作用；b.饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去；②使混入的乙醇溶解；③使乙酸乙酯的溶解度减小，减少其损耗及有利于它的分层和提纯；c.138g乙醇的物质的量是138g÷46g/mol=3mol，90g乙酸的物质的量是90g÷60g/mol=1.5mol，由于乙醇过量所以反应产生的乙酸乙酯应该按照乙酸来计算，理论上应该产生乙酸乙酯的质量是1.5mol×88g/mol=132g。实际反应能生成80gE，则该反应的产率(80g÷132g)×100%=60.6%；

（5）实验D与实验C除硫酸浓度不同外，其他条件均相同，因此实验D与实验C相对照可证明c（H2SO4）越大，酯化反应进行的程度越大；对照实验A和C可以知道：试管Ⅰ中试剂实验A中使用1ml,18mol/L浓硫酸,生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多，说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。

（6）反应达到平衡状态标志是正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变等；①任何情况下，每生成1 mol乙酸乙酯，都同时生成1 mol水，不能判定反应达到平衡。错误； ②单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol乙酸，表明正逆反应速率相等，因此能判定反应达到平衡。正确；③在任何情况下，消耗1 mol乙醇，同时消耗1 mol乙酸，不能判定反应达到平衡。错误；混合物中各物质的浓度不再变化，可以判定反应达到平衡。正确；故选②④。

（7）B为葡萄糖，结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。①与葡萄糖互为同分异构体②与B具有相同官能团，满足条件的同分异构体有：CH2OH(CHOH)3COCH2OH。