第一节 葡萄糖 蔗糖
例1 现有含麦芽糖95%(质量分数)的糖50g ,问:
(1)可制得酒精多少克?
(2)可制得醋酸多少克?如果将些醋酸溶于100g的水中,测得溶液密度为1.0313g•cm-3,求溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度。
选题目的:复习有关糖类的化学性质。
思路分析:解答本题要正确掌握由麦芽糖水解生成葡萄糖,葡萄糖催化生成酒精,酒精氧化生成醋酸的一系列化学反应,依据有关化学反应方程式求解正确答案。
解答:(1)由麦芽糖制酒精:
(2)由酒精制醋酸:
启示:本题是有关多步反应的计算,解答时,要通过反应方程式找到已知和所求的关系式,利用关系式解答可以快捷而准确。
例2 已知1mol葡萄糖的燃烧热为2804kJ,太阳每分钟对地球表面的辐射能量为2.1J•cm-2,设光合作用时太阳能的利用率为10%,每片树叶按10cm2 估算,这样的树叶100片要合成1.8g的葡萄糖,需光照多长时间?若空气中CO2的体积百分含量为0.3%,问需要标准状况下的空气多少升?同时放出标准状况下的O2多少升?
选题目的:考察光合作用中合成葡萄糖,放出O2的过程,要求学生对所学概念要非常清楚。
思路分析:本题是信息给予题,介绍了光合作用合成葡萄糖。因1mol的葡萄糖完全燃烧放出2804kJ的热量,与此相反,经光合作用合成1mol的葡萄糖则需要吸收太阳能量也是2804kJ。
解答:设光照时间为x min,需标准状况下的空气为y L,同时放出标准状况下的O2为z L.
启示:本题给出的信息是新的,但考察的知识则是已学过的。本题主要考察对题目解答的应变能力。解答过程中,要十分注意数据的分析处理,单位的正确选用,否则计算结果将不正确。本题题目新颖,要求考生对给出的信息进行加工、处理,并运用于问题的解合之中。
例3 充分燃烧某糖,消耗的O2,生成的CO2和H2O的物质的量都相等,它的相对分子质量是它最简式量的6倍,0.1mol该糖能还原银氨溶液生成21.6g银, 0.1mol该糖能与30g乙酸发生酯化反应。求该糖的:
(1)最简式;
(2)相对分子质量,分子式;
(3)若该糖是直链分子,试推导其结构式。
选题目的:本题涉及有机物分子式的确定及根据有机物的分子式和性质推断有机物的结构式。意在考查学生分析问题,解决问题的综合能力。
思路分析:因为该糖燃烧消耗的氧气,生成的二氧化碳和水的物质的量都相等,所以该糖分子内C,H,O三种原子物质的量之比为:1:2:2+1—2=1:2:1,故该糖的最简式为CH2O。最简式量为30,依题意,该糖的相对分子质量为6×30=180,分子式为CH2O6,即C6H12O6.
由于该糖为直链分子,且由于多个-OH连在同一碳原子上不稳定,故该糖的结构简式为:
该糖的结构为五羟基醛,为葡萄糖。
启示:本题着重考察了葡萄糖分子结构和主要化学反应,要求学生所学概念十分清楚,并能用数学手段推导出葡萄糖分子的结构。