Question

【題目】聚乳酸(PLA)是一種無毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料，PLA早期在醫學上使用，作手術縫合線及骨釘等，現在則已較廣泛應用于一些常見的物品，如：包裝袋、紡織纖維，PLA由植物中萃取出的淀粉(玉米、甜菜、小麥、甘薯等)或用纖維素(玉米秸稈、麥稈、甘蔗渣等木質的農業廢棄物)經過下列過程制造而成：淀粉或纖維素葡萄糖乳酸聚乳酸

根據上述信息，回答下列問題：

（1）淀粉水解生成葡萄糖的化學方程式為___________________________________________。

（2）已知1 mol葡萄糖2 mol乳酸，轉化過程中無其他反應物、生成物，則乳酸的分子式為_______________________________。

（3）某研究性小組為了研究乳酸(無色液體，與水混溶)的性質，做了如下實驗：

①取1.8 g乳酸與過量的飽和NaHCO3溶液反應，測得生成的氣體體積為448 mL(氣體體積已換算為標準狀況下的體積)。

②另取1.8 g乳酸與過量的金屬鈉反應，測得生成的氣體體積為448 mL(氣體體積已換算為標準狀況下的體積)。

由實驗數據推知乳酸分子含有________(填官能團名稱)，從以上條件推知乳酸的結構簡式可能為_____________________________。

Answer 1

【答案】 (C6H12O5)n＋nH2OnC5H12O6 C3H6O3 羥基、羧基 CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH

【解析】（1）淀粉在淀粉酶的作用下最終水解為葡萄糖（C6H12O6），化學方程式為：(C6H12O5)n＋nH2OnC5H12O6；（2）1mol葡萄糖2mol乳酸，轉化過程中無其它反應物、生成物，1mol葡萄糖C6H12O6，含6molC，12molH，6molO，轉化為2mol乳酸，所以1mol乳酸中含3molC，6molH，3molO，則乳酸的分子式為C3H6O3；（3）1.8g乳酸的物質的量n===0.02mol，取1.8g乳酸與過量的飽和NaHCO3溶液反應，測得生成的氣體體積為448mL（氣體體積已換算為標準狀況下體積）；說明乳酸分子中含有羧基，反應生成的二氧化碳氣體的物質的量n==0.02mol，說明1個乳酸分子中含有含有一個羧基，另取1.8g乳酸與過量的金屬鈉反應，測得生成的氣體體積為448mL（氣體體積已換算為標準狀況下體積）生成氫氣的物質的量n==0.02mol，1個乳酸分子中含有含有一個羧基，0.02mol乳酸含有0.02mol羧基與金屬鈉反應生成0.01mol氫氣，則乳酸分子中另一個官能團是醇羥基，0.02mol乳酸含有0.02mol醇羥基，與金屬鈉反應生成0.01mol氫氣，乳酸的結構簡式可能為 CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH。