2023版新教材高中化学专题8有机化合物的获得与应用质量检测卷苏教版必修第二册(10份打包)

文档属性

名称 2023版新教材高中化学专题8有机化合物的获得与应用质量检测卷苏教版必修第二册(10份打包)
格式 zip
文件大小 2.9MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-09-21 19:07:58

文档简介

专题8质量检测卷
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是石油化工领域的核心产品,也是重要的基础有机化工原料,如图是一种新型合成低碳烯烃的工艺流程。有关说法正确的是(  )
A.低碳烯烃属于新能源
B.CH4转化为CH3Cl的过程中发生了加成反应
C.低碳烯烃可在石油分馏过程中获取
D.上述工艺流程体现了“绿色化学”的理念
2.明代《天工开物》中记载:“属草木者为枲、麻、苘、葛,属禽兽与昆虫者裘褐、丝绵。”文中的“枲、麻、苘、葛”和“裘褐、丝绵”分别属于(  )
A.纤维素、油脂 B.糖类、油脂
C.纤维素、蛋白质 D.油脂、蛋白质
3.“笔、墨、纸、砚”在中国传统文化中被称为“文房四宝”,下列说法中不正确的是(  )
A B C D
用灼烧法可鉴别毛笔羊毫的真伪 用墨写字画画可长久不褪色 纸及造纸原料的主要成分均是纤维素 用石材制作砚台的过程是化学变化
4.科学研究表明,医用酒精可以有效杀灭冠状病毒,下列说法不正确的(  )
A.医用酒精中乙醇的体积分数为95%
B.乙醇可以使蛋白质变性
C.乙醇与水以任意比互溶
D.乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
5.在以下过程中发生了水解反应的是(  )
A.棉织物滴浓硫酸变黑 B.皮肤上沾了浓硝酸后变黄
C.米饭咀嚼后有甜味 D.蛋白质在热水中凝固
6.某有机物的结构简式如下,下列说法错误的是(  )
A.能与溴发生加成反应
B.能与乙醇或乙酸发生酯化反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.1 mol该有机物最多能反应的Na和NaHCO3的物质的量之比为2∶1
7.将22 g由乙烯和乙烷组成的混合气体通入足量溴水中后,溴水增重7 g,则原混合气体中乙烯和乙烷的体积比是(  )
A.1∶2 B.1∶3
C.1∶1 D.2∶1
8.有机物A 分子式为C2H4,可发生以下系列转化,已知B、D是生活中常见的两种有机物,下列说法不正确的是(  )
A.75%的B溶液常用作医疗消毒
B.由物质A到物质B发生的是加成反应
C.物质B、D和E可以用饱和Na2CO3溶液鉴别
D.由物质B、D制备E常用浓硫酸作脱水剂
9.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所用试剂和方法正确的是(  )
选项 含杂质的物质 所用试剂和方法
A 溴苯(溴) 加入KI溶液,振荡,再用汽油萃取
B 硝基苯(浓硝酸和浓硫酸) 加入NaOH溶液,静置,分液
C 乙烷(乙烯) 一定条件下通入氢气
D 乙烷(乙烯) 酸性KMnO4溶液,洗气
10.法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得2016年诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”,合成轮烷的基本原料有丙烷、戊醇、苯,下列说法不正确的是(  )
A.苯与足量氢气在镍催化作用下会发生加成反应生成环己烷
B.丙烯能使溴水褪色
C.戊醇与乙醇都含有羟基
D.苯与溴水在催化剂作用下会发生取代反应
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.“化学是五颜六色的”是指在化学实验中有着丰富多彩的颜色变化。下列有关反应获得的颜色不正确的是(  )
①红 ②橙 ③黄 ④绿 ⑤青 ⑥蓝 ⑦紫
A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中:⑦ B.乙醇遇酸性重铬酸钾溶液:④
C.蛋白质遇浓硝酸:③ D.热的氧化铜遇酒精:①
12.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品,PVC保鲜膜则不能直接接触食品,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是(  )
A.PE、PVC都属于高分子化合物
B.质量相同的乙烯和聚乙烯完全燃烧耗氧量相同
C.乙烯和氯乙烯都是不饱和烃,二者都能使溴水褪色,而PE、PVC不能使溴水褪色
D.回收利用废弃的PE和PVC可减少白色污染,焚烧PVC 保鲜膜会放出有毒气体如HCl
13.某有机物的结构简式如下,下列关于该有机物的说法中错误的是(  )
A.分子式为C14H20O6 B.含有羟基、羧基和苯基
C.能发生取代反应 D.能使溴的水溶液褪色
14.有机物X、Y、M(M为乙酸)的转化关系为淀粉―→X―→Y乙酸乙酯,下列说法错误的是(  )
A.X可用新制的氢氧化铜悬浊液检验
B.Y可发生加成反应
C.由Y生成乙酸乙酯的反应属于取代反应
D.可用碘水检验淀粉是否完全水解
15.下列关于有机物的说法中,正确的是(  )
A.乙酸乙酯、油脂、糖类、蛋白质都可以发生水解反应
B.乙烯和聚丙烯都能与氢气在一定条件下发生加成反应
C.油脂在碱性条件下可发生水解,工业上利用该反应生产肥皂
D.乙烯、苯、乙醇均能使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16.(12分)乳酸CH3CH(OH)COOH是人体代谢的中间产物,易溶于水。
(1)乳酸分子中官能团名称为________和________。
(2)向乳酸溶液中,滴加几滴紫色石蕊试液,溶液会变成________色。
(3)写出乳酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式________________________________。
(4)乳酸在Cu作催化剂、加热条件下被O2氧化,该氧化产物的结构简式为________。
17.(12分)实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:
(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4 ℃、118 ℃、77.1 ℃)
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入________,其目的是________________。
(2)在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是:__________________
________________________________________________________________________。
(3)在该实验中,若用1 mol乙醇和1 mol乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,能否生成1 mol乙酸乙酯,为什么?___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是________,试剂b是________;分离方法①是________,分离方法②是________,分离方法③是________。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是_________________________
________________________________________________________________________。
18.(12分)2016年4月26日,欧洲航天局发布消息称,科学家在围绕土星公转的最大卫星——“土卫六”上发现了纯度极高的液态甲烷海。科学家发现,其表面有液态碳氢化合物组成的海洋,其中一个海洋之中甚至全是甲烷液体,海底覆盖着富氧物质,海边可能还有湿地。回答下列有关甲烷的问题:
(1)以下各图均能表示甲烷的分子结构,________(填选项字母)更能反映其真实的存在状况。
(2)在光照条件下,甲烷与氯气发生反应生成氯仿(三氯甲烷),写出该化学反应方程式:________________________________________________________________________,
该反应的类型为____________________。
(3)某研究性学习小组进行CH4的性质探究实验。
①通入高锰酸钾酸性溶液,现象是________________。
②在无色玻璃集气瓶中与Cl2混合后光照,现象是____________________________。
③为了验证CH4是否具有还原性,某小组设计了如下实验:
实验过程中还观察到无水CuSO4逐渐变蓝,澄清石灰水出现浑浊现象,则CH4与CuO反应的化学方程式为_____________________________________________________。
④研究小组将CH4通入溴水时,发现溴水逐渐褪色,你认为原因可能是
________________________________________________________________________。
请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示,不必画实验装置图)
________________________________________________________________________。
19.(12分)现有7瓶失去标签的试剂瓶,它们盛装的液体分别为①乙醇、②乙酸、③苯、④乙酸乙酯、⑤油脂、⑥葡萄糖溶液、⑦蔗糖溶液中的一种。现通过如下实验来确定各试剂瓶中所装液体的名称。
实验步骤和方法 实验现象
a.把7瓶液体依次标号为 A、B、C、D、E 、F、G 后闻气味 只有F、G两种液体没有气味
b.各取少量7种液体于试管中,加水稀释 只有C、D、E三种液体与水分层,且位于上层
c.各取少量7种液体于试管中,加新制的Cu(OH)2悬浊液并加热 只有B使沉淀溶解,F中产生砖红色沉淀
d.各取C、D、E适量于试管中,加足量NaOH并加热 只有C中有分层现象,D的试管中可闻到特殊香味
(1)试写出下列标号代表的液体名称 :
A________,B________,C________,D________,E________,
F________,G________。
(2)写出A与金属钠反应的化学方程式:_____________________________________。
(3)已知乙醛发生银镜反应的方程式CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。试写出葡萄糖发生银镜反应的方程式:______________________。
20.(12分)A、B、C、D是四种常见的有机物,其中A是一种气态烃,在标准状况下的密度为1.25 g/L;B与C在浓硫酸和加热条件下发生反应,生成的有机物有特殊香味;A、B、C、D在一定条件下的转化关系如图所示(反应条件已省略):
(1)A的电子式为________,C中官能团的名称为________。
(2)丙烯酸(CH2===CH—COOH)的性质可能有________。
a.加成反应  b.取代反应 c.加聚反应 d.中和反应 e.氧化反应
(3)用两种方法鉴别B和C,所用试剂分别是________、________。
(4)丙烯酸乙酯的结构简式为_______________________________________________。
(5)写出下列反应方程式和有机反应基本类型:
①________________,________反应;
⑤________________,________反应。
专题8质量检测卷
1.答案:D
解析:A.乙烯、丙烯等低碳烯烃不属于“新能源”,选项A错误;B.CH4转化为CH3Cl的过程发生了取代反应,选项B错误;C.低碳烯烃可以在石油裂解过程中获取,选项C错误;D.该工艺流程HCl得到了循环利用,产生的H2O对环境无污染,故该工艺流程体现了“绿色化学”的理念,选项D正确。答案选D。
2.答案:C
解析:“枲、麻、苘、葛”是植物纤维,属于纤维素;裘褐由动物毛皮制造、丝绵成分是蚕丝,动物的毛皮和蚕丝的主要成分是蛋白质,故答案选C。
3.答案:D
解析:A.蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味,因此用灼烧法可鉴别毛笔羊毫的真伪,A正确;B.松烟墨性质稳定,因此用墨写字画画可长久不褪色,B正确;C.纸及造纸原料的主要成分均是纤维素,C正确;D.用石材制作砚台的过程是物理变化,D错误;答案选D。
4.答案:A
解析:A.医用酒精中乙醇的体积分数为75%,A不正确;B.乙醇可以破坏蛋白质的结构,从而使蛋白质变性,B正确;C.乙醇与水分子间能形成氢键,所以与水能以任意比互溶,C正确;D.乙醇具有还原性,能还原酸性高锰酸钾溶液而使其褪色,D正确。故选A。
5.答案:C
解析:A.棉织物中含有纤维素,浓硫酸有脱水性,所以棉织物滴浓硫酸,浓硫酸会使纤维素脱水炭化变黑,故A不选;B.皮肤的主要成分是蛋白质,蛋白质遇浓硝酸后会发生颜色反应,皮肤上沾了浓硝酸后变黄是蛋白质的颜色反应,不是水解反应,故B不选;C.米饭中的淀粉在咀嚼时,在唾液淀粉酶的作用下会水解生成麦芽糖,所以有甜味,故C选;D.蛋白质遇热会变性而凝固,故D不选。
故选C。
6.答案:D
解析:A.结构中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,故A正确;B.结构中含有羟基和羧基,能与乙醇或乙酸发生酯化反应,故B正确;C.结构中含有羟基和碳碳双键,都能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确;D.羟基和羧基能够与金属钠反应,1 mol该有机物最多能与3 mol Na反应,羧基能够与NaHCO3反应,1 mol该有机物最多能与1 mol NaHCO3反应,反应的Na和NaHCO3的物质的量之比为3∶1,故D错误。故选D。
7.答案:A
解析:将22 g乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后,溴水增重的7 g为C2H4的质量,则乙烷的质量为m(C2H6)=22 g-7 g=15 g,混合气体中乙烯的物质的量为n(C2H4)==0.25 mol,乙烷的物质的量为n(C2H6)==0.50 mol,相同条件下气体的体积之比等于其物质的量之比,则原混合气体中乙烯和乙烷的体积比是0.25∶0.50=1∶2。答案为A。
8.答案:D
解析:A.体积分数为72%~75%的酒精溶液常用作医疗上的消毒剂,A项正确;B.乙烯和水发生加成反应生成乙醇,B项正确;C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯可以用饱和碳酸钠溶液加以鉴别,对应的现象分别是:没有明显现象、产生大量细小气泡、液体分层,C项正确;D.在用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,并不是脱水剂,D项错误。所以答案选择D项。
9.答案:B
解析:A.Br2与KI溶液反应生成碘单质,与溴苯仍是互溶体系,不能分离,碘单质与溴苯汽油互溶,无法用汽油萃取,故A错误; B.浓硝酸和浓硫酸可与氢氧化钠反应,而硝基苯不反应,且不溶于水,可用氢氧化钠溶液除杂,故B正确;C.利用氢气与乙烯发生加成反应,除去乙烯,但会引入氢气,故C错误;D.乙烯可以被酸性高锰酸钾氧化成二氧化碳,会引入新的杂质,故D错误。答案选B。
10.答案:D
解析:A.苯可与氢气在一定条件下发生加成反应,可生成环己烷,故A正确;B.丙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应使溴水褪色,故B正确;C.含有羟基的物质,且羟基不与苯环直接相连的物质为醇,所以戊醇与乙醇都含有羟基,故C正确;D.苯与溴水不反应,苯与液溴在催化作用下可发生取代反应,故D错误。故答案为D。
11.答案:A
解析:A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,发生氧化反应,溶液的紫色褪去,⑦不正确;B.乙醇遇酸性重铬酸钾溶液,发生氧化反应,溶液由橙红色变为绿色,④正确;C.蛋白质遇浓硝酸,含苯环的蛋白质变黄色,③正确;D.热的氧化铜遇酒精,氧化铜被酒精还原,由黑色变为红色的铜,①正确。答案为A。
12.答案:C
解析:A.PE是聚乙烯,PVC是聚氯乙烯,二者都属于链状高分子化合物,加热熔化、冷却后变成固体,可以反复进行,正确;B.乙烯是聚乙烯的单体,它们的最简式相同,它们含C和H的质量分数分别相等,故等质量的两者燃烧时生成CO2 、H2O的量分别相等,正确;C.PVC的单体是CH2===CHCl,该物质是氯代烃,它不属于烃类,错误;D.废弃塑料可造成白色污染,回收利用可减少对环境的污染,PVC中含有氯元素,在燃烧过程中会产生HCl,对人体有害,正确。
13.答案:AB
解析:A.分子式为C14H18O6 ,故A错误;B.含有羟基、羧基,没有苯基,故B错误;C.醇羟基、羧基都能发生取代反应,故C正确;D.碳碳双键能与溴水发生加成反应,故D正确;故选AB。
14.答案:B
解析:A.根据转化关系可知,X为葡萄糖,Y为乙醇,葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀Cu2O,A正确;B.乙醇不能发生加成反应,B错误;C.酯化反应属于取代反应,C正确;D.若淀粉完全水解,则混合液中加入碘水不会变蓝,若淀粉未完全水解,则混合液中加入碘水会变蓝,D正确。答案选B。
15.答案:C
解析:A.葡萄糖是单糖不能发生水解,选项A错误;B.聚丙烯不能与氢气发生加成反应,选项B错误;C.油脂在碱性条件下可发生水解,工业上利用该反应生产肥皂,选项C正确;D.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,聚乙烯中无碳碳双键,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,选项D错误。答案选C。
16.答案:(1)羟基 羧基 (2)红 (3)CH3CH(OH)COOH+CH3CH2OHCH3CH(OH)COOCH2CH3+H2O (4)
解析:根据乳酸分子的结构简式找出官能团;乳酸含有羧基,具有酸的通性,可以使紫色石蕊试液变红,可以和乙醇发生酯化反应;分子中含有羟基,可以在Cu作催化剂、加热条件下被O2氧化成酮。
(1)乳酸的结构简式为:CH3CH(OH)COOH,乳酸分子中官能团名称为羟基和羧基;(2)乳酸分子中含有羧基,具有酸的通性,向乳酸溶液中,滴加几滴紫色石蕊试液,溶液会变成红色;(3)乳酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式为:CH3CH(OH)COOH+CH3CH2OHCH3CH(OH)COOCH2CH3+H2O;(4)乳酸分子中含有羟基,在Cu作催化剂、加热条件下羟基被O2氧化生成羰基,该氧化产物的结构简式为。
17.答案:(1)碎瓷片 防止烧瓶中液体暴沸 (2)先在烧瓶中加入一定量的乙醇,然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶,边加边振荡 (3)否,该反应是可逆反应,反应不能进行完全 (4)饱和Na2CO3溶液 浓硫酸 分液 蒸馏 蒸馏 (5)除去乙酸乙酯中混有的少量水
解析:(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入碎瓷片,其目的是碎瓷片防止烧瓶中液体暴沸;(2)溶液在混合时通常将浓度大的溶液注入到浓度小的溶液,故在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是:先在烧瓶中加入一定量的乙醇,然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶,边加边振荡;(3)1 mol乙醇和1 mol乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,不能生成1 mol乙酸乙酯,因为该反应是可逆反应,反应不能进行完全;(4)除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸用饱和Na2CO3溶液,溶液分层,用分液的方法分离,A是乙酸乙酯,B是乙酸钠和乙醇的混合溶液,用蒸馏的方法分离,E是乙醇,C是乙酸钠,要得到乙酸就加入强酸,所以试剂b是浓硫酸。根据分析,试剂a是饱和Na2CO3溶液,试剂b是浓硫酸;分离方法①是分液,分离方法②是蒸馏,分离方法③是蒸馏;(5)得到的乙酸乙酯中还有少量的水,所以加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是除去乙酸乙酯中混有的少量水。
18.答案:(1)D (2)CH4+3Cl2CHCl3+3HCl 取代反应 
(3)KMnO4溶液不褪色 混合气体颜色变浅,有油状液体生成 CH4+4CuO 4Cu+CO2+2H2O CH4与Br2发生了取代反应或CH4把Br2带走 用pH试纸检验反应前后的溶液,若pH变小,则发生取代反应,若无明显变化则被CH4带走
解析:(1)A.表示甲烷分子结构示意图,能体现甲烷的正四面体结构,但不能体现原子的相对大小,不能够反映其真实存在状况,A不选;B.为甲烷电子式,表现原子的成键情况,不能体现甲烷的真实的存在状况,B不选;C.表示甲烷的球棍模型,能体现甲烷的正四面体结构,能体现原子的相对大小,但不能体现分子的真实结构,C不选;D.甲烷的比例模型,体现原子的相对大小及连接形式,体现甲烷的正四面体结构,更接近分子的真实结构,D选。答案选D;(2)在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应生成氯仿(三氯甲烷),该化学反应方程式为CH4+3Cl2CHCl3+3HCl;(3)①甲烷性质较为稳定,与酸性高锰酸钾溶液不反应,甲烷通入高锰酸钾酸性溶液,现象是高锰酸钾酸性溶液不褪色;②氯气为黄绿色气体,甲烷可以和氯气发生取代反应;生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷,其中一氯甲烷为气体,其余为液体,现象为集气瓶内气体颜色变浅,有油状液体生成;③五水合硫酸铜为蓝色,无水CuSO4逐渐变蓝,说明有水生成,澄清石灰水出现浑浊,说明有二氧化碳生成,根据原子守恒,CH4与CuO反应的化学方程式为: CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O;④CH4通入溴水时,发现溴水逐渐褪色,说明溴参加了反应或溴被带走,因甲烷为饱和烃,所以溴单质可能与甲烷发生了取代反应或溴单质被甲烷气体带走,假如发生取代反应,必有溴化氢产物,用pH试纸检验反应前后溶液的pH,如果pH明显变小,则表明二者可能发生了取代反应,若溴单质被甲烷气体带走,溴单质溶于水显酸性,用pH试纸检验反应前后溶液的pH,如果pH没有明显变化,则表明溴单质可能被甲烷气体带走。
19.答案:(1)乙醇 乙酸 苯 乙酸乙酯 油脂 葡萄糖溶液 蔗糖溶液 (2)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ 
(3)HOCH2(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHHOCH2(CHOH)4COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3
解析:由实验a可知,只有F、G两种液体没有气味,则F、G分别为葡萄糖溶液、蔗糖溶液;由实验c可知,F中产生砖红色沉淀,F为葡萄糖,可得到G为蔗糖,只有B使沉淀溶解,B为乙酸;由实验b可知,只有C、D、E三种液体不溶解而浮在水面上,则C、E、D为苯、乙酸乙酯、油脂,则A为乙醇;由实验d可知,C仍有分层现象,且在D的试管中闻到特殊香味,则C为苯,D为乙酸乙酯,E为油脂。
(1)根据分析可知:A是乙醇,B是乙酸,C是苯,D乙酸乙酯,E是油脂,F是葡萄糖,G是蔗糖溶液;(2)A是乙醇,乙醇与金属钠发生置换反应制得乙醇钠和氢气,化学方程式为:2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑;(3)醛基具有还原性,会将银氨溶液还原成银单质,葡萄糖属于多羟基醛,也能将银氨溶液还原,化学方程式为:HOCH2(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHHOCH2(CHOH)4COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。
20.答案:(1) 羧基 (2)a b c d e (3)NaHCO3溶液 KMnO4酸性溶液 (4)CH2===CH-COOCH2CH3 
(5)CH2===CH2+H2OCH3CH2OH 加成 
nCH2===CH—COOH 加聚
解析:A是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25 g/L,摩尔质量=1.25 g/L×22.4 L/mol=28 g/mol,则A为CH2===CH2,则B为CH3CH2OH;B与C在浓硫酸和加热条件下发生反应,生成的有机物有特殊香味;则C为CH3COOH,D为CH3COOCH2CH3。
(1)乙烯的电子式为,乙酸中官能团是羧基;(2)丙烯酸(CH2===CH-COOH)中含有碳碳双键和羧基,具有乙烯和乙酸的性质;故选a b c d e;(3)鉴别乙醇和乙酸,可以选用的方法有多种:
①加碳酸氢钠溶液,有气体放出的是乙酸,无现象的是乙醇;②加入KMnO4酸性溶液,能褪色的是乙醇,不褪色的是乙酸;(4)丙烯酸乙酯的结构简式为CH2===CH-COOCH2CH3,故答案为:CH2===CH-COOCH2CH3;(5)反应①CH2===CH2+H2OCH3CH2OH,属于加成反应;反应⑤nCH2===CH—COOH,属于加聚反应。
1第3课时 煤的综合利用 苯
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1煤的综合利用
1.煤的综合利用可以获得洁净的燃料及多种化工原料。下列不属于煤的综合利用的是(  )
A.煤干馏 B.煤液化
C.煤气化 D.煤燃烧
2.煤是重要的能源和化工原料,直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近,某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”,让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%),把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是(  )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化
③该技术实现了煤的清洁利用
④该技术实现了煤的高效利用
A.①②③  B.①②④ C.①③④  D.②③④
3.下列不属于煤的综合利用的是(  )
A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C.煤变为煤饼作燃料
D.将煤干馏制得甲苯和乙烯
4.有关煤的叙述中正确的是(  )
A.煤在空气中加强热可得焦炭,煤焦油,粗苯,粗氨水和焦炉气
B.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物,内含煤焦油等成分
C.煤的气化主要反应是C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
D.推广使用煤液化和气化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放
5.下列说法中,正确的是(  )
A.煤和石油主要组成元素均为碳、氢元素,二者都是混合物
B.煤的干馏和石油的分馏原理相同,都是化学变化
C.煤的液化主要是为了得到苯等重要的有机化工原料
D.煤的气化是物理变化,目的是获取高效、清洁的燃料
6.(双选)下列有关煤的说法正确的是(  )
A.煤的干馏是一种物理变化过程
B.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后蒸馏的方法把它们分离出来
C.煤可以直接液化,使煤与氢气作用生成液体燃料
D.煤的气化是将煤在高温条件下由固态转化为气态,是化学变化过程
7.下列关于煤的干馏的叙述正确的是(  )
①煤加强热而分解的过程就叫煤的干馏
②煤干馏可以得到冶金用的优质焦炭
③煤的干馏和石油的分馏的本质区别:干馏是化学变化,而分馏是物理变化
④酚类、萘可由煤的干馏得到,其存在于煤干馏所得的焦炉气中
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
知识点2苯的结构与性质
8.苯是一种重要的有机化工原料,下列关于苯的叙述不正确的是(  )
A.分子式为C6H6 B.属于不饱和烃
C.能在空气中燃烧 D.无色无毒的液体
9.在分液漏斗中,分别加入溴水和苯,充分振荡、静置后,溴水层颜色变浅,是因为发生了(  )
A.加成反应 B.萃取作用 C.取代反应 D.氧化反应
10.下列说法正确的是(  )
A.苯中碳碳键是以单、双键交替形式存在,所以苯属于烯烃
B.苯分子中6个碳碳键完全相同
C.苯分子中各原子一定不在同一平面上
D.苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
11.(双选)关于苯的结构和性质叙述中,不正确的是(  )
A.苯分子中的原子位于同一平面
B.苯的结构简式可表示为
C.苯是单键与双键交替组成的环状结构
D.苯燃烧时不会产生黑烟
12.苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,下列可以作为证据的是(  )
①苯不能与溴水反应而褪色
②苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应
④经测定,邻二甲苯只有一种结构
⑤苯分子具有正六边形结构
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.①②③④ D.②③④⑤
13.下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是(  )
A.苯分子是高度对称的平面形分子
B.苯能燃烧
C.苯不与酸性KMnO4溶液反应
D.1 mol苯在一定条件下可与3 mol氢气发生加成反应
14.实验室制硝基苯的反应原理为+HNO3+H2O,在制备和纯化硝基苯的实验中,下列操作未涉及的是(  )
15.与饱和链烃、乙烯相比较,苯具有的独特性质是(  )
A.难氧化、易加成、难取代 B.难氧化、易取代、难加成
C.易氧化、难加成、易取代 D.易氧化、难加成、难取代
16.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④10% NaOH溶液洗 ⑤水洗
正确的操作顺序是(  )
A.①②③④⑤ B.②④⑤③①
C.④②③①⑤ D.②④①⑤③
17.下列区分苯和己烯的实验方法和判断正确的是(  )
A.分别点燃,无黑烟生成的是苯
B.分别加入溴水振荡,静置后分层,下层橙黄色消失的是己烯
C.分别加入溴的CCl4溶液振荡,静置后分层,上下两层均为无色的是己烯
D.分别加入酸性KMnO4溶液振荡,紫色消失的是己烯
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列变化不属于化学变化的是(  )
①煤的干馏 ②煤与氢气作用液化 ③煤的气化 ④石油的分馏 ⑤石油的催化裂化 ⑥石油的裂解 ⑦海水蒸馏
A.①②③④⑦ B.②④⑤⑥
C.④⑦ D.⑥⑦
2.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是(  )
A.甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状液体生成;乙烯与水生成乙醇的反应
D.在苯中滴入溴水,使溴水褪色;乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷
3.下列物质中,既能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是(  )
①SO2 ②CH3CH2CH===CH2 ③ ④CH3CH3
A.①②③④ B.③④
C.①②④ D.①②
4.下列关于苯的叙述正确的是(  )
A.反应①常温下能进行,其有机产物为Br
B.反应②不发生,但是仍有分层现象,紫色层在下层
C.反应③为加成反应,产物是硝基苯
D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键
5.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是(  )
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.下列反应中,不属于加成反应的是(  )
A.在一定条件下苯与液溴反应制取溴苯
B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯
C.在一定条件下,乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷
D.苯在镍的催化作用下与氢气反应得到环己烷
7.以苯为原料,不能通过一步反应而制得的有机物是(  )
A. B.
C. D.
8.利用煤化工所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷,其反应如下:
①+CH3Cl (甲苯)+HCl
②CH2===CH2+ (乙苯)
③+3H2 (环己烷)
下列说法正确的是(  )
A.反应②、③属于加成反应
B.溴水中加入苯,二者可发生取代反应
C.甲苯中所有原子一定在同一平面上
D.能用溴的四氯化碳溶液判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯
9.溴苯是医药、染料和材料领域常用的有机合成原料。实验室合成溴苯的实验装置图如图(夹持装置略去)。
下列说法错误的是(  )
A.由b向a中滴加液溴,有大量白雾产生,说明反应生成了HBr
B.c的作用是冷凝回流,提高原料利用率
C.反应后的混合液经过滤、稀碱溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏等操作,得到溴苯
D.取d中溶液于试管中,滴入几滴HNO3酸化的AgNO3溶液,有浅黄色沉淀析出,说明苯与液溴发生了取代反应
三、非选择题
10.将煤直接作为燃料燃烧,不但热效率较低,且产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等物质,造成严重的环境污染。煤的干馏是提高煤的利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物,装置如图所示,请回答有关问题:
(1)煤干馏的条件是________________。
(2)盛有冷水的烧杯的作用是____________________________________________。
(3)实验后检验有粗氨水生成的操作是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知CO不能使溴水褪色,若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中,发现溴水褪色,则说明煤的干馏产生了______________________________。
(5)点燃尾气,火焰的颜色为________。
(6)从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯的实验方法是________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(素养题—证据推理与模型认知)将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是(  )
2.(素养题—科学精神与社会责任)杭甬高速公路萧山路段一辆运送化学物品的槽罐车侧翻,罐内15 t苯泄入路边300 m长的水渠中,造成了严重危害,许多新闻媒体对此进行了报道,下列报道中有科学错误的是(  )
A.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸
B.可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到清除部分泄漏物的目的
C.由于大量苯溶入水中,渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重污染
D.处理事故时,由于事故发生地周围比较空旷,有人提出用点火焚烧的方法来清除泄漏物,但由于苯燃烧会产生大量的黑烟扩大污染,所以该办法未被采纳
3.联苯的结构简式为,下列有关说法正确的是(  )
A.联苯分子中含有6个碳碳双键
B.1 mol联苯最多可以和7 mol H2发生加成反应
C.联苯可发生取代反应,但不能被酸性KMnO4溶液氧化
D.联苯和蒽()互为同系物
4.(素养题—科学探究与创新意识)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯并探究苯与溴发生反应原理的装置示意图及有关数据如下:按下列合成步骤回答问题:
苯 溴 溴苯
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
(1)溴苯制取的反应方程式________________。
(2)装置Ⅱ中铁丝的作用是______________________________________________。
(3)装置Ⅲ的名称为________________,所起作用为导气和________ ,冷凝水从________口出来(填“a”或“b”)。
(4)装置Ⅳ中,小试管内苯的作用是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是__________________________________
________________________________________________________________________。
(6)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中,先关闭________和分液漏斗活塞,后打开 ________,这样操作的目的是除去Ⅱ中大量的溴化氢气体,以免逸出污染空气。
第3课时 煤的综合利用 苯
必备知识基础练
1.答案:D
解析:煤干馏、煤液化、煤气化均属于煤的综合利用,煤燃烧不属于,答案选D。
2.答案:C
解析:煤粉加压气化法是让煤变成以CO和H2为主要成分的合成气,此过程涉及化学变化和物理变化,减少了污染,提高了煤的利用率。①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化,该选项说法正确;②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化,同时发生了物理变化,该选项说法不正确;③一氧化碳燃烧生成二氧化碳,氢气燃烧生成水,该技术实现了煤的清洁利用,该选项说法正确;④该技术实现了煤的高效利用,该选项说法正确。综合以上分析①③④正确,答案选C。
3.答案:C
解析:A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭,发生了化学反应,属于,故A不符合题意;B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料,发生了化学反应,属于煤的综合利用,故B不符合题意;C.煤变为煤饼作燃料,只是其物理形态发生改变,但并未改变其成分及结构,不属于煤的综合利用,故C符合题意;D.将煤干馏制得甲苯和乙烯,发生了化学变化,属于煤的综合利用,故D不符合题意;综上所述,本题正确答案为C。
4.答案:C
解析:A.将煤在隔绝空气时加强热,使它发生分解反应,可得焦炭,煤焦油,粗苯,粗氨水和焦炉气,选项A错误;B.煤是由多种有机物和无机物组成的复杂的混合物,煤干馏后得到的煤焦油,原物质中不含煤焦油,选项B错误;C.煤的气化主要是使煤与水蒸气在高温下发生反应,C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g),产生氢气和CO气体,选项C正确;D.推广使用煤液化和气化技术,可减少二氧化硫等有害气体的排放,选项D错误。故合理选项是C。
5.答案:A
解析:煤和石油主要组成元素均为碳、氢元素,二者都是复杂混合物,故A正确;石油的分馏是物理变化,故B错误;煤的液化主要是为了得到甲醇等重要的有机化工原料,故C错误;煤的气化是化学变化,目的是获取高效、清洁的燃料,故D错误。
6.答案:CD
解析:A.苯和甲苯是煤的干馏产物,煤的干馏属于化学变化,故A错误;B.煤是古代的植物压埋在地底下,在不透空气或空气不足的条件下,受到地下的高温和高压年久变质而形成的黑色或黑褐色矿物,煤中不含有苯和甲苯,故B错误;C.煤可以直接液化,使煤与氢气作用生成液体燃料,因为煤的主要成分是碳元素,所以产生的液体燃料是碳与氢气反应生成的烃类化合物,故C正确;D.煤的气化是生成了其他燃料,煤的气化是将其转化为可燃气体的过程,主要反应为碳与水蒸气反应生成H2、CO等气体的过程,属于化学变化过程,故D正确;答案选CD。
7.答案:C
解析:①煤的干馏要在隔绝空气的条件下加强热,故①错误;②煤干馏的主要产物是焦炭,同时得到焦炉气、煤焦油等物质,故②正确;③煤干馏时发生了分解反应,是化学变化,而石油的分馏仅仅是利用沸点不同而分开液体混合物中的各成分,是物理变化,故③正确;④酚类、萘主要存在于煤焦油中,故④错误;答案选C。
8.答案:D
解析:无色有毒的液体,故D错误。
9.答案:B
解析:在分液漏斗中,分别加入溴水和苯,充分振荡、静置后,溴水层颜色变浅,是因为苯萃取溴,故选B。
10.答案:B
解析:A.苯分子中的6个碳碳键完全相同,苯中碳碳键是介于碳碳单键、碳碳双键之间的独特的键,苯不属于烯烃,A错误;B.苯分子中的6个碳碳键完全相同,苯中碳碳键是介于碳碳单键、碳碳双键之间的独特的键,B正确;C.苯分子为平面正六边形结构,分子中所有原子共平面,C错误;D.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;答案为B。
11.答案:CD
解析:苯是平面正六边形,所有原子均在同一平面,碳碳键均完全相同,无单键、双键之分。A.苯是平面正六边形,分子中的原子位于同一平面,故A正确;B.苯形成一个共轭大派键,故结构简式可表示为,故B正确;C.苯的碳碳键是特殊化学键,不是单双键交替,故C错误;D.苯燃烧时火焰明亮,能产生大量黑烟(含碳量高),故D错误;答案选CD。
12.答案:A
解析:①由于苯不因化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C—C单键与C===C双键的交替结构,①正确;②由于苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C—C单键与C===C双键的交替结构,②正确;③苯能和卤素单质发生取代反应,体现烷烃的性质,苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,发生加成反应是双键或三键具有的性质,所以不能证明苯环结构中不存在C—C单键与C===C双键的交替结构,③错误;④如果苯分子是单双键交替结构,邻二甲苯的结构有两种,一种是两个甲基夹C—C,另一种是两个甲基夹C===C,邻二甲苯只有一种结构,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在C—C单键与C===C双键的交替结构,④正确;⑤苯为平面正六边形分子,说明苯分子中的碳碳键完全相同,不存在C—C单键与C===C双键的交替结构,⑤正确;答案选A。
13.答案:C
解析:A、乙烯也是一个高度对称的平面形结构,A错误;B、大部分有机物均可以燃烧,B错误;C、苯中不含碳碳双键,因此不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;D、苯和烯烃均可以与氢气发生加成反应,D错误;答案选C。
14.答案:D
解析:制取硝酸苯是混酸在50~60 ℃时硝化,然后洗涤除去混酸,分液得硝酸苯,再经干燥和蒸馏得纯净的硝基苯。A.水浴加热制备硝基苯,图中温度计测定水的温度,故A正确;B.用氢氧化钠洗涤除去硝基苯中的混酸,故B正确;C.NaOH与酸反应后,与硝基苯分层,图中分液漏斗可分离,故C正确;D.装置为过滤操作,该实验过程中未涉及此操作,故D错误;答案选D。
15.答案:B
解析:饱和链烃易取代、难氧化、难加成;乙烯易加成、易氧化、难取代;苯中不含有碳碳双键,碳碳之间形成的是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键,故易取代、难加成、难氧化,答案选B。
16.答案:B
解析:粗溴苯中含有苯、溴苯、溴化铁和溴,提纯时,为减少NaOH的用量,可先用水洗,可除去溴化铁和少量溴,然后加入10%的NaOH溶液洗涤,可除去溴,再用水洗除去碱液,经干燥后进行蒸馏可得溴苯,所以正确的操作顺序为:②④⑤③①,故合理选项是B。
17.答案:D
解析:苯与己烯的性质区别是:苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴水因加成而褪色,但己烯可以;另外苯加入溴水中会将溴从水中萃取出来,使水层褪色,而苯层(上层)则呈橙红色。苯、己烯燃烧时都会产生浓烟,A项错;分别加入溴水振荡,下层均为无色,B项错;C项将溴的CCl4溶液分别加入两溶液中均不分层,错误。
关键能力综合练
1.答案:C
解析:化学变化是指在原子核不变的情况下,有新物质生成的变化。物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别在于是否有新物质生成。①煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化,①项错误;②煤与氢气作用液化可以生成液体燃料,属于化学变化,②项错误;③煤的气化是煤与水反应生成一氧化碳和氢气,属于化学变化,③项错误;④石油的分馏是根据物质的沸点不同进行分离,属于物理变化,④项正确;⑤石油裂化是由长链烃经分解得到短链烃的过程,目的是提高轻质燃油的产量和质量,属于化学变化,⑤项错误;⑥裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度(700 ℃~800 ℃,有时甚至高达1 000 ℃以上),使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程,属于化学变化,⑥项错误;⑦海水蒸馏没有新物质生成,属于物理变化,⑦项正确;综上所述,④⑦项符合题意,C项正确,答案选C。
2.答案:C
解析:甲烷和氯气混合光照一段时间后,甲烷中的氢原子被氯原子所代替生成氯代物,所以属于取代反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是高锰酸钾和乙烯发生了氧化反应的结果,A错误;乙烯中的双键断裂,每个碳原子上结合一个溴原子生成1,2 二溴乙烯,所以属于加成反应;苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷也是加成反应,B错误;在浓硫酸和浓硝酸加热条件下,苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯,所以属于取代反应;在一定条件下,乙烯中的双键断裂,一个碳原子上结合一个氢原子,另一个碳原子上结合羟基,生成乙醇,该反应属于加成反应,C正确;苯能萃取溴水中的溴而使水层无色,不是加成反应而是萃取;乙烯生成氯乙烷的反应属于加成反应,D错误;正确选项C。
3.答案:D
解析:酸性KMnO4溶液褪色的原因是发生了氧化还原反应;溴水褪色的原因有两种:一是发生氧化还原反应,二是利用萃取原理。①SO2具有还原性,能还原强氧化剂Br2及酸性KMnO4而使它们褪色;②CH3CH2CH===CH2中有双键,遇溴水能发生加成反应,遇酸性KMnO4能被氧化,从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色;③苯的结构稳定,不能被酸性KMnO4氧化,但可萃取溴水中的Br2,使溴水褪色,此过程属于物理变化;④CH3CH3既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色;综上所述,①②符合题意,D项正确;答案选D。
4.答案:B
解析:A.苯与液溴发生取代反应生成溴苯,故A错误;B.苯不含碳碳双键不能被酸性高锰酸钾氧化,苯密度小于水,不溶于水,故B正确;C.反应③为苯与硝酸在浓硫酸做催化剂条件下发生取代反应生成硝基苯,故C错误;D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,但是苯分子不含碳碳双键,故D错误。
5.答案:D
解析:在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢,装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗的作用是防止倒吸。A项、若关闭K时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺利流下。打开K,可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故A正确;B项、装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,故B正确;C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故C正确;D项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提纯溴苯,故D错误。故选D。
6.答案:AB
解析:A.在一定条件下苯与液溴反应制取溴苯,苯中的H被Br取代,是取代反应,A选项满足题意;B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯,苯中的H被硝基取代,是取代反应,B选项满足题意;C.一定条件下,乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷,乙烯中碳碳双键转化为单键,是加成反应,C选项不满足题意;D.苯在镍的催化作用下与氢气反应得到环己烷发生的是加成反应,D选项不满足题意;答案选AB。
7.答案:A
解析:A.苯和Br2不能发生加成反应,所以不能通过一步反应而制得,故A符合题意;B.苯和Br2在溴化铁的催化作用下能发生取代反应生成溴苯;C.苯与浓硝酸一定条件下(浓硫酸、加热)能够发生取代反应生成硝基苯;D.苯一定条件下可以与氢气发生加成反应生成环己烷;故选A。
8.答案:AD
解析:A.①是取代反应,②③是加成反应,A选项正确;B.苯不能与溴水直接反应,只能和液溴在催化剂存在的条件下发生反应,B选项错误;C.甲烷为四面体结构,甲苯中含有甲基,则甲苯中所有原子不共面,C选项错误;D.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,若乙苯中无乙烯,则加入溴的四氯化碳溶液后不会褪色,若乙苯中含有乙烯,则加入溴的四氯化碳溶液后,乙烯与Br2发生加成反应,溶液褪色,因此能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯,D选项正确;答案选AD。
9.答案:D
解析:A.由b向a中滴加液溴,有大量白雾产生,说明苯与液溴反应生成一种易溶于水的气体,该气体只能是HBr,A说法正确;B.c是冷凝管,苯、溴蒸气在c中冷凝,重新回流到三口烧瓶中参加反应,可以提高原料利用率,B说法正确;C.反应后的混合液过滤除去铁屑,稀碱溶液洗涤除去溴单质,经分液、干燥、蒸馏等操作可得溴苯,C说法正确;D.溴易挥发,溴蒸气可以进入装置d, 取d中溶液滴入几滴HNO3酸化的AgNO3溶液,有浅黄色沉淀析出,不能说明苯与液溴发生了取代反应,故D说法错误;选D。
10.答案:(1)隔绝空气加强热 (2)使粗氨水和煤焦油冷凝液化 
(3)将具支试管取出,塞上试管塞并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在支管口处,若试纸变蓝,则说明有粗氨水生成 (4)不饱和烃类物质 (5)淡蓝色 (6)分馏
解析:(1)根据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热;(2)冷水温度较低能使粗氨水和煤焦油冷凝下来;(3)粗氨水受热分解生成氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,操作为:将具支试管取出加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口若试纸变蓝则生成粗氨水;(4)乙烯等不饱和烃类物质能使溴水褪色说明产生了乙烯等不饱和烃类物质;(5)CO、乙烯等燃烧时的火焰颜色为淡蓝色;(6)煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶,但沸点不同,可用蒸馏分离。
学科素养升级练
1.答案:D
解析:题中苯、汽油和水的密度有差别,其中苯和汽油密度比水小,且能互溶,所以分两层,上下层比例为2∶1。答案选D。
2.答案:C
解析:A.苯是一种易挥发、易燃的物质,容易引发爆炸事故,故A正确;B.苯的密度比水小,和水不溶,在水的上层,可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分清除泄漏物的目的,故B正确;C.由于苯和水是互不相溶的,所以大量苯不会溶入水中,渗入土壤,对周边农田、水源造成严重的污染,故C错误;D.苯是一种有毒的无色液体,含碳量高,燃烧时冒出大量黑烟污染空气,易爆炸,故D正确。故选C。
3.答案:C
解析:A.苯环中不存在碳碳双键,故联苯分子中不含碳碳双键,A错误;B.苯环能与氢气按物质的量之比为1∶3发生加成反应,则1 mol联苯最多可以和6 mol H2发生加成反应,B错误;C.联苯具有苯的结构,可发生加成、取代反应,但联苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,C正确;D.联苯和蒽的分子式分别为C12H10和C14H10,二者的结构不相似且分子组成上不是相差若干个“CH2”基团,故二者不互为同系物,D错误;答案选C。
4.答案:(1)+Br2+HBr (2)催化剂 (3)(直形)冷凝管 冷凝回流 b (4)吸收溴蒸汽 (5)Ⅳ中产生淡黄色沉淀 (6)K1 K2
解析:(1)制取溴苯,苯和液溴在铁或溴化铁作催化剂下发生取代反应,即反应方程式为+Br2+HBr;(2)根据溴苯制备的方程式,装置Ⅱ中铁丝的作用是作催化剂;(3)装置Ⅲ为(直形)冷凝管,该反应为放热反应,使苯和液溴挥发,苯和溴蒸气通过冷凝管由气体变为液体,回落到三颈烧瓶,提高原料的利用率,即冷凝管的作用是冷凝回流;冷凝水从下口进上口出,即从b口出来;(4)挥发出来的气体有HBr、苯、溴单质,溴单质对检验HBr产生干扰,即小试管中的作用是吸收挥发出来的溴蒸汽;(5)根据反应方程式,如果发生取代反应,产生HBr,HBr与AgNO3发生HBr+AgNO3===AgBr↓+HNO3,即Ⅳ装置中出现淡黄色沉淀,说明该反应为取代反应;
(6)让Ⅰ中水倒吸到三颈烧瓶中,应关闭K1,打开K2。
2第2课时 石油炼制 乙烯
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1石油的炼制
1.关于石油组成的下列叙述中,正确的是(  )
A.石油只含碳、氢两种元素,是多种烃的混合物
B.石油化学工业是生产石油产品或化学用品的工业,它的原料是石油
C.石油是液态的物质,只含液态烃
D.石油的大部分是液态烃,其中溶有气态烃和固态烃
2.下列石油的炼制加工过程,不属于化学变化的是(  )
①常压分馏 ②减压分馏 ③裂化 ④裂解
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
3.如图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中(  )
A.a的沸点最高
B.b的熔点最低
C.c的平均分子量最大
D.每一种馏分都是纯净物
4.石油分馏装置中温度计的水银球应放在 (  )
A.石油的反应液中 B.接近容器底
C.蒸馏烧瓶的支管口处 D.容器瓶口处
5.下列有关说法正确的是(  )
①石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油 ②石油的分馏是化学变化 ③石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度 ④石油分馏得到的汽油仍是混合物
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
6.石油裂化的目的是(  )
A.使长链烃分子断裂为短链烃分子
B.除去石油中的杂质
C.使直连烃转化为芳香烃
D.提高汽油的产量和质量
7.(双选)关于裂解和裂化的叙述中,不正确的是(  )
A.裂解与裂化的产物中都只含有不饱和烃
B.裂解与裂化都是为了得到气态烃
C.裂解与裂化的原料都是石油分馏产品
D.裂解与裂化都是使分子量大的烃断裂为分子量小的烃的过程
8.下列说法错误的是(  )
石油分馏产品乙烯CH2BrCH2Br
A.石油主要是由烃组成的混合物
B.①主要发生物理变化
C.②包括裂化、裂解等过程
D.③是取代反应
知识点2乙烯 乙炔
9.下列说法正确的是(  )
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子在空间上呈平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
10.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是(  )
A.乙烯分子中碳、氢原子个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等
C.乙烯易与Br2发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol Br2
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
11.下列各反应不属于加成反应的是(  )
A.CH2===CH2+H—OHCH3—CH2—OH
B.CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br
C.+H2CH3—CH2—OH
D.CH3—CH3+2Cl2CH2Cl—CH2Cl+2HCl
12.下列物质,不可能是乙烯的加成产物的是(  )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.BrCH2CH2Br D.CH3CH2Br
13.将乙烯分别通过如图所示的装置,下列叙述正确的是(  )
A.二者都褪色且原理相同
B.二者都能证明乙烯中有碳碳双键
C.二者都可用于除去乙烷中混有的乙烯
D.二者都可用于鉴别乙烷和乙烯
14.据报道,近年来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构式为H—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N。下列对该物质的判断正确的是(  )
A.是一种特殊的烃
B.能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
C.完全燃烧的产物是CO2和H2O
D.1 mol该物质最多可与5 mol H2发生反应
15.下列说法中错误的是(  )
A.无论乙烯的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关
B.无论使用溴的四氯化碳溶液还是酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
16.(双选)标准状况下,11.2 L乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g。下列说法正确的是(  )
A.乙烯与乙烷是同分异构体
B.乙烯与乙烷都能使酸性高锰酸钾褪色
C.该混合气体中乙烯与乙烷的质量比为28∶45
D.该混合气体中乙烯与乙烷的物质的量之比为2∶3
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.苏轼的《格物粗谈》有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”按照现代科技观点,该文中的“气”是指(  )
A.脱落酸 B.甲烷
C.生长素 D.乙烯
2.下列说法正确的是(  )
A.石油是混合物,汽油是纯净物
B.沸点:汽油>煤油>柴油>润滑油
C.直馏汽油和裂化汽油成分完全相同
D.石油的分馏是物理变化,而裂化和裂解属于化学变化
3.下列有关丙烯(CH2===CHCH3)的结构或性质正确的是(  )
A.分子中三个碳原子在同一直线上
B.分子中所有原子都在同一平面上
C.与HCl加成时只生成一种产物
D.可用溴水鉴别丙烯和乙烷两种气体
4.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,依次通过的洗气瓶中盛放的试剂最好为(  )
A.澄清石灰水、浓硫酸
B.KMnO4酸性溶液、浓硫酸
C.溴水、浓硫酸
D.浓硫酸、KMnO4酸性溶液
5.乙烷和乙烯的混合气体200 mL,在催化剂的作用下与氢气发生加成反应,最多消耗氢气100 mL,则原混合气体中乙烷和乙烯的体积比是(  )
A.2∶1 B.3∶1
C.1∶1 D.1∶3
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.如图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述错误的是(  )
A.该有机物可能的分子式为C2HCl3
B.该有机物的分子中一定有碳碳双键
C.该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到
D.该有机物分子中的所有原子在同一平面上
7.下列变化中,由加成反应引起的是(  )
A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色
B.甲烷与氯气混合后,光照黄绿色消失
C.在催化剂存在下,乙烯与水反应生成乙醇
D.丙烯通入溴水中,溴水褪色
8.已知某烯烃中含有一个碳碳双键,和H2加成后产物的结构简式如图所示,则该烯烃可能的结构有(  )
A.4种 B.5种
C.6种 D.7种
9.1 mol乙烯与Cl2完全加成后再与Cl2取代,整个过程中最多需Cl2(  )
A.2 mol B.4 mol
C.4.5 mol D.5 mol
10.欲制取较纯净的CH2ClCH2Cl(即1,2 二氯乙烷),可采取的方法是(  )
A.乙烯与Cl2加成
B.乙烯与HCl加成
C.乙烷与Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应
D.乙烯先与HCl加成,再与等物质的量的Cl2在光照下反应
三、非选择题
11.某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯主要的化学性质,实验装置如图所示。
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。已知烃类都不与碱反应。例如,石油分馏产物之一十六烷可发生如下反应,反应式已配平:C16H34C8H18+甲,甲4乙,则甲的分子式为________;乙的结构简式为____________。
(2)B装置中的实验现象是______________。
(3)C装置中的实验现象是______________,其中发生反应的反应类型是________。
(4)查阅资料知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置________(填序号)中的实验现象可判断该资料是否真实。
(5)通过题述实验探究可知,检验甲烷和乙烯的方法是________(填序号,下同);除去甲烷中乙烯的方法是________。
A.气体通入水中
B.气体通过装溴水的洗气瓶
C.气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.气体通过氢氧化钠溶液
(6)分别燃烧乙烯和甲烷,乙烯产生黑烟,原因是______________________________
________________________________________________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(素养题—证据推理与模型认知)下图表示某有机反应,该反应的类型为(  )
A.加成反应 B.取代反应
C.氧化反应 D.化合反应
2.(素养题—证据推理)有人认为CH2===CH2与Br2的加成反应实质上是Br2断裂为Br+和Br-,然后Br+先与CH2===CH2一端的碳原子结合,第二步才是Br-与另一端的碳原子结合。根据该观点,如果让CH2===CH2与Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反应,则得到的有机物不可能是(  )
A.BrCH2CH2Br B.ClCH2CH2Cl
C.BrCH2CH2I D.BrCH2CH2Cl
3.(素养题—证据推理与模型认知)烯烃在一定条件下发生氧化反应,碳碳双键断裂,如:R1CH===CHR2被氧化为/和;被氧化为和,由此推断分子式为C4H8的烯烃的氧化物最多有(  )
A.2种 B.4种
C.5种 D.6种
4.(素养题—科学探究与创新意识)为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。(已知:乙烯可以被浓硫酸氧化,有SO2生成)
乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是________。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
D.使溴水褪色的物质,就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是____________________。在验证过程中必须全部除去。为此,乙同学设计了如图所示的实验装置:
请回答:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是:Ⅰ________、Ⅱ________、Ⅲ________(填序号)。
A.品红 B.NaOH溶液
C.溴水 D.酸性高锰酸钾溶液
(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时 石油炼制 乙烯
必备知识基础练
1.答案:D
解析:A.石油主要含碳、氢两种元素,还含有少量的硫、氧、氮等元素,故A不选;B.石油化学工业是用石油产品和石油气(炼厂气、油田气、天然气)做原料来生产化工产品或化学用品的工业,故B不选;C.石油是液态的物质,大部分是液态烃,同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃,故C不选;D.正确;故选D。
2.答案:A
解析:分馏:利用沸点不同进行分离,属于物理变化;裂化和裂解:把长链的变成短链的,属于化学反应,故选项A正确。
3.答案:C
解析:在分馏塔中,位置越高温度越低,石油蒸气在上升途中会逐步液化凝结成液体馏分,相对分子质量大、熔沸点高的优先在低出口处冷凝,即分馏塔出口越低,分馏出的馏分相对分子质量越大、熔沸点越高;A项,a、b、c三处,a处出口最高,a的沸点最低,A项错误;B项,b处出口在中间,b的熔点介于a、c之间,B项错误;C项,c处出口最低,c的沸点最高,c的平均相对分子质量最大,C项正确;D项,从分馏塔各个出口出来的馏分仍是混合物,D项错误;答案选C。
4.答案:C
解析:石油分馏装置中,温度计用于测量馏分温度,以便控制馏分组成,所以温度计应该放在蒸馏烧瓶的支管口处,故选C。
5.答案:C
解析:石油的分馏得到汽油,①正确;石油的分馏是物理变化,②错误;石油的分馏实验中,温度计水银球插到蒸馏烧瓶支管口处,③错误;汽油是含有C5~C11的烷烃的混合物,④正确;故选C。
6.答案:D
解析:为了提高从石油中得到的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量和质量,可以用石油分馏产品为原料,在加热、加压和催化剂存在下,使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。石油的这种加工炼制过程中称为石油的催化裂化。故选D。
7.答案:AB
解析:石油的裂化,就是指在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程;石油的裂解是要采用比裂化更高的温度,使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃,以提供有机化工原料;A项,裂解与裂化的产物中都含有不饱和烃,同时还存在饱和烷烃等,A项错误;B项,裂解的主要目的是获得短链气态烃,裂化的主要目的是提高汽油的产量和质量,主要产品是汽油等液态烃,B项错误;C项,裂解与裂化的原料都是石油分馏产品,C项正确;D项,裂解与裂化都是使分子量大的烃断裂为分子量小的烃的过程,裂解采用比裂化更高的温度,D项正确;答案选AB。
8.答案:D
解析:A.石油主要是由含有不同碳原子数的烃组成的复杂混合物,故A正确;B.石油的分馏是利用沸点不同对石油中各种成分进行分离,没有新物质产生,发生的是物理变化,故B正确;C.裂化是把长链烃断裂为短链烃,裂解是把相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃,故②包括裂化、裂解等过程,故C正确;D.乙烯与溴发生加成反应生成CH2Br—CH2Br,所以③是加成反应,故D错误;故选D。
9.答案:C
解析:A.乙烯分子中碳原子间形成的是双键,乙烯的电子式为,A错误;B.碳原子的半径应比氢原子的大,乙烯的球棍模型为,B错误;C.乙烯分子中6个原子共平面,在空间上呈平面结构,C正确;D.乙烯的结构简式为CH2===CH2,D错误。答案选C。
10.答案:C
解析:A.碳、氢原子个数比为1∶2,是对乙烯的组成分析,而不能证明碳碳双键存在的事实,A选项错误;B.根据生成的CO2和水的物质的量相等,也只能推断出碳、氢原子个数比为1∶2, B选项错误;C.加成反应是不饱和烃的特征性质,1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol Br2,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,C选项正确;D.能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征,并不能说明一定含有碳碳双键,也不能定量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键,D选项错误;答案选C。
11.答案:D
解析:A.乙烯与水反应生成乙醇,碳碳双键断裂变成单键,属于加成反应,故A不选;B.丙烯与溴反应生成1,2 二溴丙烷,碳碳双键断裂变成单键,属于加成反应,故B不选;C.乙醛与氢气反应生成乙醇,碳氧双键断裂变成单键,属于加成反应,故C不选;D.乙烷与氯气反应生成1,2 二氯乙烷和氯化氢,属于取代反应,故D选;答案选D。
12.答案:B
解析:A.乙烯能与氢气发生加成反应生成乙烷,故A不选;B.乙烯与氯气发生加成反应生成CH2ClCH2Cl不会生成CH3CHCl2,故B选;C.乙烯与溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br,故C不选;D.乙烯与HBr发生加成反应生成CH3CH2Br,故D不选。
13.答案:D
解析:A.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,与溴发生加成反应而使溶液褪色,通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,高锰酸钾被还原为无色的Mn2+,因此褪色原理不相同,A错误;B.不饱和的烯烃、炔烃都可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能证明乙烯分子中含有碳碳双键,B错误;C.乙烯通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,使乙烷气体中混入了新的杂质,不能达到净化除杂的目的,C错误;D.乙烷与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液都不能发生反应,而乙烯可以使这两种溶液都褪色,现象不同,可以鉴别,D正确;故合理选项是D。
14.答案:B
解析:A.氰基辛炔中含有氮元素,该物质不是烃,故A错误;B.该物质分子中含有碳碳三键,能被酸性KMnO4溶液氧化,能与Br2发生加成反应,故B正确;C.氰基辛炔中含有氮元素,燃烧产物中应有含氮物质,故C错误;D.1 mol碳碳三键可以与2 mol氢气发生加成反应,则1 mol该物质最多可与10 mol H2发生反应,故D错误;故选B。
15.答案:C
解析:A.乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,故A正确;B.乙烯可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,可用于鉴别乙烯和乙烷,故B正确;C.乙烯和甲烷的含氢量不同,等质量时燃烧后生成水的质量不同,故C错误;D.乙烯含有碳碳双键,碳碳双键易断裂,性质活泼,故D正确;故选C。
16.答案:CD
解析:A、乙烯与乙烷分子式不同,不是同分异构体,故A错误;B、乙烷中没有不饱和键,不能使酸性高锰酸钾褪色,故B错误;C、11.2 L混合气体的物质的量为n=V/Vm=11.2 L/22.4 L·mol-1=0.5 mol,乙烯含有双键,能与溴水发生加成反应,乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g,即为乙烯的质量,所以乙烯的物质的量为n=m/M=5.6 g/28 g·mol-1=0.2 mol,则乙烷的物质的量为:0.5 mol-0.2 mol=0.3 mol,质量为:0.3 mol×30 g·mol-1=9 g,所以,乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2 mol∶0.3 mol=2∶3,故D正确;质量之比为5.6 g∶9 g=28∶45,故C正确;故选CD。
关键能力综合练
1.答案:D
解析:乙烯是生物生长催熟剂,故D正确。
2.答案:D
解析:A.石油是混合物,汽油是多种烷烃(C5~C8)的混合物,故A错误;B.烃分子中碳原子数越多沸点越高,沸点:汽油<煤油<柴油<润滑油,故B错误;C.直馏汽油中不含烯烃,而裂化汽油中含有烯烃,两者组成上不完全相同,故C错误;D.石油的分馏没有生成新物质,属于物理变化,而裂化和裂解有新物质生成,属于化学变化,故D正确;选D。
3.答案:D
解析:A.乙烯分子中C—H键与C===C键夹角为120°,丙烯相当于一个甲基取代乙烯分子中的一个氢原子,即,则三个碳原子不可能处于同一直线上,故A错误;B.CH2===CHCH3中存在甲基,具有甲烷的结构,所有原子不可能处于同一平面上,故B错误;C.丙烯与氯化氢发生加成反应,其产物有和两种,故C错误;D.丙烯分子中含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,使溴水褪色,而乙烷与溴水不反应,则可用溴水鉴别丙烯和乙烷两种气体,故D正确;故选D。
4.答案:C
解析:A.甲烷、乙烯与澄清石灰水不能反应,不能达到除杂的目的,A错误;B.KMnO4酸性溶液有强的氧化性,会将乙烯氧化为CO2,不能达到除杂的目的,B错误;C.乙烯与溴水发生加成反应,变为1,2 二溴乙烷,甲烷是气体,达到除杂的目的,然后通过浓硫酸干燥,就得到纯净的甲烷气体,C正确;D.浓硫酸干燥,再通过KMnO4酸性溶液会使乙烯变为CO2,不能达到除杂的目的,D错误;答案选C。
5.答案:C
解析:乙烯与H2发生CH2===CH2+H2―→CH3CH3,以及相同条件下,体积比等于物质的量之比进行分析;
相同条件下,气体的体积之比等其物质的量之比,乙烯与H2发生加成反应:CH2===CH2+H2―→CH3CH3,即乙烯的体积为100 mL,则乙烷的体积为(200 mL-100 mL)=100 mL,体积比为1∶1,故C正确。
6.答案:C
解析:A.由于Cl的原子半径比氢原子大,所以该有机物可能的分子式为C2HCl3,A正确;B.从图可以看出,该有机物含有三种不同的原子,其中含有C===C键,B正确;C.乙烯和氯化氢加成得到C2H5Cl,结构中应该没有碳碳双键,且应含有5个H,1个Cl,与图示结构不符,C错误;D.类比乙烯的模型,所有原子共平面,可以推知该有机物分子中的所有原子在同一平面上,D正确;答案选C。
7.答案:CD
解析:A.乙烯具有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中被氧化,高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B.甲烷与氯气混合光照后发生取代反应,消耗氯气,黄绿色消失,故B错误;C.在催化剂存在下,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,故C正确;D.丙烯通入溴水中发生加成反应使溴水褪色,故D正确;答案选CD。
8.答案:D
解析:根据烯烃与H2发生加成反应的原理推知该烷烃分子中均含有氢原子的相邻碳原子间原来可能是C===C,则中能形成碳碳双键的位置有:1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和5之间、5和6之间、6和7(与6和9一样)之间、7和8(与9和10一样)之间,故该烯烃可能的结构共有7种,故D正确;故选D。
9.答案:D
解析:C2H4+Cl2―→CH2ClCH2Cl,所以1 mol乙烯与氯气发生加成反应需要氯气1 mol;CH2ClCH2Cl+4Cl2CCl3CCl3+4HCl,所以1 mol CH2ClCH2Cl与氯气发生取代反应,最多需要4 mol氯气,这两部分之和为:1 mol+4 mol=5 mol,故选D。
10.答案:A
解析:A.乙烯含有碳碳双键,和氯气加成生成物是1,2 二氯乙烷,故A正确;B.乙烯与HCl加成生成物是氯乙烷,故B错误;C.乙烷与Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应,是取代反应,得到的卤代烃是混合物,故C错误;D.乙烯先与HCl加成,再与等物质的量的Cl2在光照下反应,取代反应中生成物也是混合物,故D错误;故选A。
11.答案:(1)C8H16 CH2===CH2 (2)橙色褪去 (3)紫色褪去 氧化反应 (4)D (5)BC B (6)乙烯中碳的质量分数为85.7%,大于甲烷中碳的质量分数(75%)
解析:石蜡油在催化剂作用下分解反应生成烯烃和烷烃,根据分析主要生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,使得溴水褪色,通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,乙烯被酸性高锰酸钾溶液是否生成二氧化碳气体用澄清石灰水进行验证。
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。已知烃类都不与碱反应。例如,石油分馏产物之一十六烷可发生如下反应,反应式已配平:C16H34C8H18+甲,甲4乙,根据质量守恒得到甲的分子式为C8H16;1 mol C8H16分别得到4 mol乙,则乙分子式为C2H4,其结构简式为CH2===CH2。(2)B装置中乙烯和溴水发生加成反应,其实验现象是橙色褪去。(3)C装置中乙烯被酸性高锰酸钾氧化,其实验现象是紫色褪去,其中发生反应的反应类型是氧化反应。(4)查阅资料知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳,根据二氧化碳和澄清石灰水是否有沉淀生成来分析,因此根据本实验中装置D中的实验现象可判断该资料是否真实。(5)通过题述实验探究可知,检验甲烷和乙烯的方法可用酸性高锰酸钾溶液或溴水反应,现象都为溶液褪色,因此为BC;除去甲烷中乙烯的方法是用溴水,因此为B。(6)分别燃烧乙烯和甲烷,乙烯产生黑烟,原因是乙烯中碳的质量分数为85.7%,大于甲烷中碳的质量分数(75%)。
学科素养升级练
1.答案:A
解析:根据反应特点,双键中的一个键断裂,因此此反应属于加成反应,故选项A正确。
2.答案:B
解析:依题意,Br2断裂为Br+和Br-,然后Br+先与CH2===CH2一端的碳原子结合,生成BrCH2-CH,然后可能与溶液中的Br-、Cl-、I-结合,从而生成BrCH2CH2Br、BrCH2CH2Cl、BrCH2CH2I,不可能生成ClCH2CH2Cl,故选B。
3.答案:B
解析:烯烃C4H8有如下三种同分异构体:CH2===CHCH2CH3、CH3—CH===CH—CH3和根据题中信息,C4H8中碳碳双键被氧化断裂的情况如下:CH2===CH—CH2—CH3、CH3—CH===CH—CH3、,三种烯烃被氧化得到的产物有HCHO、CH3CH2CHO、CH3CHO、,故氧化产物最多有4种;答案选B。
4.答案:(1)不能  AC
(2)SO2 SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4 B A C
(3)乙烯若与溴水发生取代反应,则有HBr生成从而使溶液显酸性,若发生加成反应则生成CH2BrCH2Br溶液不显酸性
解析:用乙醇和浓硫酸为原料制取的乙烯内可能含有SO2气体,因SO2能将溴水还原而使之褪色,故溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应;乙烯若与溴水发生取代,则有HBr生成从而使溶液显酸性,若发生加成反应则生成CH2BrCH2Br溶液不显酸性。(1)用此法得到的乙烯内可能含有SO2气体,因SO2能将溴水还原而使之褪色,故溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应。(2)综上分析,乙烯中可能含有的一种杂质气体是SO2,它与溴水发生反应的化学方程式是SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4;为除去乙烯中的SO2,选择能与SO2反应但不能与乙烯反应的试剂,溴水、酸性高锰酸钾溶液均能与乙烯反应,故装置Ⅰ中盛放的试剂为NaOH溶液,SO2与NaOH溶液反应后需检验SO2是否除尽,则装置Ⅱ盛放品红验证SO2是否除尽;装置Ⅲ用来证明乙烯与溴水发生了反应,则装置Ⅲ盛放的是溴水。(3)乙烯若与溴水发生取代,则有HBr生成从而使溶液显酸性,若发生加成反应则生成CH2BrCH2Br溶液不显酸性,故可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性验证这一反应是加成反应而不是取代反应。
1第一单元 化石燃料与有机化合物 第1课时 天然气的利用 甲烷
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1甲烷的存在、组成与结构
1.近日,我国渤海探明超千亿立方的天然气田。天然气的主要成分为(  )
A.H2 B.CH4
C.CO2 D.NH3
2.下列关于甲烷的叙述不正确的是(  )
A.甲烷的分子式为CH4
B.甲烷的电子式为
C.甲烷的结构式为
D.甲烷的比例模型为
3.能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体构型的是(  )
A.两个键之间夹角为109.5°
B.C—H键为极性共价键
C.4个C—H键的键能、键长相同
D.碳的价层电子都形成共价键
4.如图所示均能表示甲烷的分子结构,下列说法错误的是(  )
A.Ⅰ将各原子看成了质点,为立体结构示意图
B.Ⅱ为电子式,表示甲烷分子中有8个电子
C.Ⅲ为球棍模型,棍代表甲烷分子内含有的共价键
D.Ⅳ为比例模型,能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小
5.(双选)下列关于甲烷结构的说法中正确的是(  )
A.甲烷的分子式是CH4,5个原子共面
B.甲烷分子中,碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键
C.甲烷分子的空间构型属于正四面体结构
D.甲烷中的任意三个原子都共面
知识点2甲烷的性质
6.甲烷和氯气在光照条件下发生反应的反应类型是(  )
A.加成 B.取代
C.化合 D.分解
7.下列关于甲烷的叙述正确的是(  )
A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以CH2Cl2有两种不同构型
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此可以使氯水褪色
C.甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色
D.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此是矿井安全的重要威胁之一
8.将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中,加盖后置于光亮处,下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是(  )
A.瓶内壁有油状液滴形成
B.瓶中气体的黄绿色逐渐变浅
C.反应的有机产物都为液体
D.若日光直射可能发生爆炸
9.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合,在光照下得到的产物:①CH3Cl;②CH2Cl2;③CHCl3;④CCl4,其中正确的是(  )
A.只有① B.只有②
C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物
10.将等物质的量的CH4和Cl2混合后,在光照射下充分反应,生成物中物质的量最大的是(  )
A.CH2Cl2 B.CH3Cl
C.HCl D.CCl4
11.(双选)取一支硬质大试管,通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图),下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是(  )
A.反应过程中试管内黄绿色逐渐消失,试管壁上有油珠产生
B.甲烷和Cl2反应后的产物有4种
C.盛放饱和NaCl溶液的水槽底部有晶体析出
D.CH4和Cl2完全反应后液面上升,液体充满试管
知识点3烷烃 同系物
12.若要验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是(  )
A.测定该有机物分子中C、H原子的个数之比
B.证明其完全燃烧的产物只有H2O和CO2
C.测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量之比
D.测定该有机物试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
13.下列物质中,与CH4、CH3CH3一样同属于烷烃的是(  )
A.CH3CH2OH B.CH3CH2CH3
C.CH3COOH D.CH2===CH2
14.在相同种类的有机物中,同系物具有(  )
A.相同的相对分子质量 B.相同的物理性质
C.相似的化学性质 D.相同的最简式
15.(双选)下列说法中正确的是(  )
A.相对分子质量相同的物质不一定是同种物质
B.分子式相同的不同有机物一定是同分异构体
C.分子组成相差若干个CH2的两种有机物互为同系物
D.符合通式CnH2n+2的不同烃一定互为同系物
16.下列各组物质中,互为同系物的是(  )
A.CH4和CH3CH2CH3
B.Cl和Cl
C.CFFClCl和CFClClF
D.CHCH3CH3CH3和CH3—CH2—CH2—CH3
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列关于甲烷的叙述中,错误的是(  )
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应
B.甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种有机取代产物都难溶于水
2.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是(  )
A.CH3Cl不存在同分异构体
B.CH2Cl2不存在同分异构体
C.CHCl3不存在同分异构体
D.CH4中C—H键键角均相等
3.在一定的温度、压强下,向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460 mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为 (  )
A.1∶4 B.1∶3
C.1∶2 D.1∶1
4.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下的密度为1.16 g·L-1,则下列关于该混合物组成的说法正确的是(  )
A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.不可能是甲烷和乙烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
5.在光照条件下,将1 mol CH4与Cl2反应,得到四种有机产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物质的量之比为1∶2∶3∶4,则消耗Cl2物质的量为(  )
A.0.5 mol B.1.25 mol
C.2.5 mol D.3 mol
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.下列反应属于取代反应的是(  )
A.2HI+Cl2===2HCl+I2
B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.CH2Br2+Cl2CHClBr2+HCl
D.Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
7.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法是(  )
A.通入溴水→通入澄清石灰水
B.点燃→罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C.点燃→罩上干燥的冷烧杯→罩上涂有澄清石灰水的烧杯
D.点燃→罩上涂有澄清石灰水的烧杯→通入溴水
8.如图所示,U形透明玻璃管的左端被溶液和胶塞封闭有甲烷和氯气的混合气体,将该装置放在日光灯下。一段时间后(不考虑水与氯气的反应),下列关于U形管中可能出现的现象的叙述正确的是(  )
A.液柱和气柱可能都不会发生变化
B.溶液很快变成红色
C.气柱缩小,右端液柱下降
D.气柱膨胀,右端玻璃管中有液体溢出
9.一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30.4 g,该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后,浓硫酸增重14.4 g,则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积(标准状况)为(  )
A.1.12 L B.2.24 L
C.3.36 L D.4.48 L
三、非选择题
10.晋朝人常璩在《华阳国志》里有这样一段话:临邛县“有火井,夜时光映上昭。民欲其火,先以家火投之。顷许如雷声,火焰出,通耀数十里。以竹筒盛其火藏之,可拽行终日不灭也……”,请回答下列问题。
(1)话中描述的物质是一种最简单有机物——甲烷,其分子的结构式为________。
(2)写出“顷许如雷声,火焰出”涉及的化学反应方程式:__________________。
(3)下列有关甲烷的说法正确的是________(填选项字母)。
A.它属于化石能源
B.它的分子中含有非极性键
C.它的分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
D.(2)中反应发生时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成
(4)甲烷不仅可以直接用来燃烧,还是重要的化工原料,它可以与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2),反应的化学方程式为________________,反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(素养题—宏观辨识与微观探析)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(  )
   A      B       C      D
2.(素养题—科学精神与社会责任)2017年5月18日中国地质调查局宣布,我国在南海进行的可燃冰试采获得成功,成为全球第一个获得可燃冰连续稳定产气的国家。可燃冰是天然气与水相互作用形成的晶体物质,主要存在于冻土层和海底大陆架中。下列说法正确的是(  )
①甲烷属于烃类 ②相同条件下,甲烷的密度大于空气的密度 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源 ⑤青藏高原可能存在巨大体积的“可燃冰”
A.①③④⑤ B.②③④⑤
C.①②③⑤ D.①②④⑤
3.(素养题—科学探究与创新意识)一端封闭的U形管,封闭的一端有一段CH4和Cl2的混合气体,在水平部分有一段气柱,其他两段为液柱,已知液体与气体不反应。使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应,则中间气柱的长度将(假设中间气柱未移出U形管水平部分)(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.难以确定
4.(素养题—科学探究与创新意识)如图所示,U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混和气体,假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方,让混和气体缓慢地反应一段时间。
(1)经过几个小时的反应后,U型管左端产生的现象是: ________________、________________、________________右端的玻璃管中水柱变化是________。
A.升高 B.降低
C.不变 D.无法确定
(2)试解释U型管右端的玻璃管中水柱变化的原因______________________________。
(3)在反应生成物中:常用作有机溶剂的是________,常用作灭火剂的是________,________分子只有一种结构的事实能有效证明CH4是________结构而非平面正方形结构。
(4)假设甲烷与氯气充分反应,且只产生一种有机物,请写出化学方程式__________________。
(5)写出符合下列条件的甲烷的一种同系物的结构简式________。
A.氢原子数为十八  
B.一氯取代物只有一种结构
第1课时 天然气的利用 甲烷
必备知识基础练
1.答案:B
解析:天然气主要成分是甲烷,化学式是CH4,故合理选项是B。
2.答案:D
解析:A.甲烷的分子式为CH4,A正确;B.甲烷的电子式为,B正确;C.甲烷的结构式为,C正确;
D.甲烷的比例模型为,为甲烷的球棍模型,D错误;答案选D。
3.答案:A
解析:A、键长是衡量共价键稳定性的主要参数,键长相同,两个键之间夹角为109°28′能说明该微粒的空间结构为正四面体,故A正确;B、C—H键为极性共价键,与分子的空间构型无关,故B错误;C、键能是衡量共价键稳定性的主要参数,CH4的C—H键的键能、键长相同,不能判断分子的空间构型,故C错误;D、碳的价层电子都形成共价键,只能说明原子间的成键方式,不说明分子的空间构型为正四面体,故D错误;故答案选A。
4.答案:B
解析:A、Ⅰ体现了甲烷的空间构型,各原子看成质点,为立体结构示意图,故A说法正确;B、Ⅱ表示电子式,但略去了碳原子的内层电子,甲烷分子中应含有10个电子,故B说法错误;C、Ⅲ为球棍模型,棍代表甲烷分子内含有的共价键,故C说法正确;D、Ⅳ为比例模型,能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小,故D说法正确。
5.答案:CD
解析:A.甲烷的分子式是CH4,甲烷是正四面体结构,有3个原子共面,A错误;B.甲烷分子中,碳原子中3个2p轨道和1个2s轨道发生杂化,所以形成四个完全相同的共价键,B错误;C.甲烷分子中碳原子含有4个共价键,且没有孤电子对,所以其空间构型是正四面体结构,C正确;D.甲烷是正四面体结构,所以甲烷中的任意三个原子都共面,D正确;故合理选项是CD。
6.答案:B
解析:甲烷和氯气在光照条件下发生反应生成氯化氢、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,甲烷分子中的氢原子被氯原子所代替,故其反应类型是取代反应。答案选B。
7.答案:D
解析:A.甲烷为正四面体立体结构,所以CH2Cl2只有一种构型,故A错误;B.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,是与氯气单质取代,与氯水不反应,故B错误;C.甲烷与高锰酸钾溶液不反应,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故C错误;D.甲烷与氧气混合,一定范围内会发生爆炸,即不纯甲烷点燃易爆炸,是矿井安全的重要威胁之一,故D正确;答案为D。
8.答案:C
解析:A.一氯甲烷是气体,内壁出现油状液体,是甲烷和氯气发生取代反应,生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,故A正确;B.甲烷和氯气发生取代反应,生成的产物均无色,试管中气体颜色会变浅,故B正确;C.一氯甲烷是气体,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液体,故C错误;D.若日光直射,甲烷与氯气迅速反应生成大量气体,气体剧烈膨胀,可能发生爆炸,故D正确;故选C。
9.答案:D
解析:甲烷和氯气在光照下,会发生四步取代反应,而反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的,即使甲烷和氯气的物质的量之比是1∶1的情况,也不会仅生成CH3Cl,因为一旦生成CH3Cl后,CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代,直到分子中氢原子都被取代完,因此其产物不是纯净的CH3Cl。题设甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合,则四步取代反应都可能发生,所以得到的是四种氯代烃的混合物,答案选D。
10.答案:C
解析:假设甲烷和氯气的物质的量都是1 mol,1 mol甲烷和1 mol氯气在光照条件下发生完全反应,生成有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳原子守恒知,生成的各种氯代烃的物质的量都小于1 mol,但生成的氯化氢的物质的量1 mol,所以生成物中物质的量最多的产物是HCl,答案选C。
11.答案:AC
解析:A.Cl2被消耗完,黄绿色消失,生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体,所以试管壁上有油珠产生,A正确;B.CH4与Cl2反应生成4种有机物和1种无机物,共有5种产物,B错误;C.CH4与Cl2反应有HCl生成,HCl溶于饱和NaCl溶液会有NaCl晶体析出,C正确;D.取代产物CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体,而CH3Cl是气体,不溶于饱和NaCl溶液,故液体不会充满试管,D错误;故选AC。
12.答案:D
解析:A.通过测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值只能确定C、H元素的原子个数比,不能确定是否含有O,因此不能确定其是否为烃,A错误;B.烃的含氧衍生物或烃燃烧都生成H2O和CO2,不能确定是否含有O,B错误;C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比,只能确定C、H元素的比值,不能确定是否含有O,C错误;D.测定该试样的质量及其试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量,可以确定一定质量的有机物中含有C、H元素的质量,根据质量守恒可确定是否含有O元素,D正确;故合理选项是D。
13.答案:B
解析:A.CH3CH2OH中含有O,属于烃的衍生物,故A错误;B.CH3CH2CH3中只含有碳氢元素,属于烃,碳碳以单键链接,满足CnH2n+2的烷烃通式,属于烷烃,故B正确;C.CH3COOH是醋酸,属于烃的衍生物,故C错误;D.CH2===CH2中含有碳碳双键,属于烯烃,故D错误;故选B。
14.答案:C
解析:A.同系物分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,因此,同系物的相对分子质量应相差14的整数倍,故A不符合;B.同系物的物理性质不同,如甲烷为气体,己烷为液体,故B不符合;C.由于同系物结构相似,所以化学性质相似,故C符合;D.同系物中的碳、氢原子个数比不一定相同,即同系物的最简式不一定相同,故D不符合;故选C。
15.答案:AB
解析:A、N2相对分子质量为28,C2H4相对分子质量也是28,为两种物质,正确;B、同分异构体是指分子式相同,结构不同的物质,正确;C、还必须满足结构相似即属于同类物质,错误;D、若n相同则属同分异构体,不满足相差若干个CH2的要求,错误。答案选AB。
16.答案:A
解析:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,据此判断。
A.CH4和CH3CH2CH3均是烷烃,结构相似,相差2个CH2原子团,互为同系物,A正确;B.Cl和Cl是质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素,互为同位素,B错误;C.和的结构和性质完全相同,是同一种物质,C错误;D.和的分子式相同,均是C4H10,结构不同,互为同分异构体。D错误。答案选A。
关键能力综合练
1.答案:B
解析:A.甲烷化学性质不活泼,通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应,A正确;B.甲烷的性质比较稳定,在通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,但甲烷能在空气中燃烧,B错误;C.甲烷分子中的氢可以发生取代反应,甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应,C正确;D.甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4均不溶于水,D正确;
故选B。
2.答案:B
解析:A.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl都不存在同分异构体,故A错误;B.若甲烷是正方形的平面结构,而CH2Cl2有两种结构:相邻或者对角线上的氢被Cl取代,而实际上,其二氯取代物只有一种结构,因此只有正四面体结构才符合,故B正确;C.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CHCl3都不存在同分异构体,故C错误;D.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,结构对称,C—H键角均相等并不是甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构的原因,故D错误;答案选B。
3.答案:A
解析:由题意可知最后得到的干燥气体是氧气、Ar、二氧化碳气体,根据甲烷完全燃烧的化学方程式可知每1体积甲烷完全燃烧需要2体积的氧气,生成1体积的二氧化碳和2体积的水,所以气体体积减少2体积,现在气体体积减少100+400-460=40 mL,所以有20 mL的甲烷参加反应,则原混合气体中甲烷的体积是20 ml,Ar的体积是80 mL,二者的体积之比也是物质的量之比为20∶80=1∶4,答案选A。
4.答案:A
解析:两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.16 g·L-1,则两种气态烷烃的平均相对分子质量为1.16×22.4=26,烷烃中只有甲烷的相对分子质量小于26,故一定含有甲烷,另外组分为乙烷或丙烷或丁烷,故A正确,BCD错误,故选A。
5.答案:D
解析:四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,则四种取代物的物质的量分别为:n(CH3Cl):0.1 mol,n(CH2Cl2):0.2 mol,n(CHCl3):0.3 mol,n(CCl4):0.4 mol,发生取代反应时,一半的Cl进入HCl,消耗氯气的物质的量为0.1 mol+2×0.2 mol+3×0.3 mol+4×0.4 mol=3 mol,故选D。
6.答案:C
解析:A.2HI+Cl2===2HCl+I2为置换反应,故A不符合题意;B.CH4+2O2CO2+2H2O为氧化还原反应,故B不符合题意;C.CH2Br2+Cl2CHClBr2+HCl为取代反应,故C符合题意;D.Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu为置换反应,故D不符合题意。综上所述,答案为C。
7.答案:C
解析:A.通入溴水→通入澄清石灰水,均无现象发生,不能将三者鉴别,A不合题意;B.点燃→罩上涂有澄清石灰水的烧杯,甲烷和一氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,无法鉴别,B不合题意;C.点燃→罩上干燥的冷烧杯,点燃一氧化碳的火焰上方烧杯内无水珠生成,罩上涂有澄清石灰水的烧杯,点燃甲烷的火焰上方的烧杯内壁有浑浊出现,可以将三者鉴别,C符合题意;D.点燃→罩上涂有澄清石灰水的烧杯,点燃氢气的火焰上方的烧杯内没有浑浊出现,通入溴水,不能鉴别甲烷和一氧化碳,D不合题意;故选C。
8.答案:BC
解析:甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,可生成有机物CH3Cl(气体)、CH2Cl2(液体)、CHCl3(液体)、CCl4(液体),且每一步反应都生成HCl,HCl易溶于水,使紫色石蕊试液变红,则气体的体积减小,气柱缩小,右端液柱下降,故BC正确;故选BC。
9.答案:A
解析:根据题意可知反应产生水的物质的量是n(H2O)=14.4 g÷18 g/mol=0.8 mol,根据H元素守恒可知甲烷的物质的量是n(CH4)=0.8 mol×2÷4=0.4 mol,则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和是n(CO)+n(CO2)=0.4 mol,二者的质量和m(CO)+m(CO2)=30.4 g-14.4 g=16 g,解得n(CO)=0.1 mol,n(CO2)=0.3 mol,若该甲烷完全燃烧,还需使CO发生反应产生CO2,根据方程式2CO+O22CO2可知0.1 mol CO完全燃烧需要消耗0.05 mol O2,其在标准状况下的体积是v(O2)=0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L,故选项A正确。
10.答案:(1) 
(2)CH4+2O2 CO2+2H2O
(3)AD
(4)CH4+H2OCO+3H2 14∶3
解析:(1)甲烷分子的结构式为。(2)“顷许如雷声,火焰出”叙述的是甲烷燃烧,涉及的化学反应方程式为CH4+2O2 CO2+2H2O。(3)A.甲烷属于化石能源,A正确;B.它的分子中含有极性键,B错误;C.它的分子中只有碳原子的最外层都达到了8电子稳定结构,氢原子是2电子稳定结构,C错误;D.甲烷燃烧时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成,D正确,答案选AD;(4)甲烷与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2),反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2,反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为=。
学科素养升级练
1.答案:D
解析:在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷,由于Cl2被消耗,气体的颜色逐渐变浅;氯化氢极易溶于水,所以液面会上升;但氯代甲烷是不溶于水的无色气体或油状液体,所以最终水不会充满试管,答案选D。
2.答案:A
解析:①甲烷是由C、H元素组成的最简单的烃,①正确;②甲烷的相对分子质量为16,相同条件下,密度比空气小,②错误;③甲烷难溶于水,③正确;④甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,为清洁能源,④正确;⑤“可燃冰”是水与天然气相互作用形成的晶体物质,主要存在于冻土层和海底大陆架中,所以青藏高原冻土层可能存在丰富的“可燃冰”,⑤正确;故合理选项是A。
3.答案:A
解析:CH4+Cl2CH3Cl+HCl ①
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl ②
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl ③
CHCl3+Cl2CCl4+HCl ④
由于CH2Cl2、CHCl3和CCl4为液体,反应体积减小,使得左边液柱高度上升,而右边液柱高度下降,那么对中间气柱的压强减小,则体积变大。答案选A。
4.答案:(1)试管内颜色变浅 试管壁上有黄色油状物出现 试管内液面上升 B
(2)反应后气体的物质的量减少,且生成的HCl能够溶解于水,所以左侧压强减小至零,故右侧玻璃管中的水柱降低
(3)CHCl3、CCl4 CCl4 CH2Cl2 正四面体
(4)CH4+4Cl2CCl4+4HCl
(5)
解析:(1)经过几个小时的反应后,消耗氯气,反应中气体的物质的量减少,气体颜色变浅,生成油状液体,所以压强减小,且生成的HCl能够溶解于水,U型管左端液面上升,U型管右端的玻璃管中水柱降低;(2)根据上述分析,反应后气体的物质的量减少,且生成的HCl能够溶解于水,所以左侧压强减小至零,故右侧玻璃管中的水柱降低;(3)在反应生成物中有四种有机物:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷,常用作有机溶剂的是三氯甲烷、四氯甲烷,常用作灭火剂的是四氯甲烷;若CH2Cl2为平面结构,则2个氯原子可以在相邻位置也可以在相对位置,则同分异构体有2种,所以CH2Cl2只代表一种物质,可以判断甲烷分子是空间正四面体结构,而不是平面正方形结构;(4)甲烷中的氢原子可以被氯原子取代,甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物即四氯化碳,化学方程式为:CH4+4Cl2CCl4+4HCl;(5)A.根据烷烃的通式可知,2n+2=18,n=8,则烷烃为辛烷,辛烷由于碳链异构有多种同分异构体;B.一氯取代物只有一种结构,说明辛烷只有一种氢原子,该辛烷对称性较高,结构简式为:。
1第三单元 人工合成有机化合物
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1常见有机化合物的合成
1.下列变化涉及的反应属于加成反应的是(  )
A.乙醇→乙醛 B.苯→硝基苯
C.乙烯→氯乙烷 D.乙醇→乙酸乙酯
2.以乙烯为有机原料制备乙酸乙酯的合成路线中,最后一步化学反应的反应类型是(  )
A.氧化反应 B.酯化反应
C.加成反应 D.水解反应
3.下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2 二氯乙烷的是(  )
A.乙烷与氯气光照反应 B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气加成 D.乙烯通入浓盐酸
4.以下有机反应中,属于取代反应的是(  )
A.乙烯与氯化氢反应
B.溴单质与苯用溴化铁作催化剂反应
C.乙醇在氧气中燃烧
D.丙烯合成聚丙烯的反应
5.用乙炔为原料,制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是(  )
A.先加Cl2,再加Br2 B.先加Cl2,再加HBr
C.先加HCl,再加HBr D.先加HCl,再加Br2
6.若按以下路线从乙烯合成乙酸乙酯:乙烯→醇→醛→酸→酯。则经历的反应类型应为(  )
A.加成—氧化—氧化—酯化
B.氧化—加成—氧化—酯化
C.取代—氧化—氧化—酯化
D.加成—还原—氧化—取代
7.某有机化合物X,经过下列变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯。则有机物X是(  )
A.C2H5OH B.C2H4
C.CH3CHO D.CH3COOH
8.(双选)利用下列反应不能制得括号中纯净物质的是(  )
A.乙烯与水反应(乙醇)
B.等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)
C.溴水与苯反应(溴苯)
D.乙烯与氯气反应(1,2 二氯乙烷)
知识点2有机高分子的合成
9.下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是(  )
A.有机高分子化合物称为聚合物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构是若干链节的重复
C.对于一种高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
10.日常生活中接触到的材料多为合成材料。下列物质中,不属于合成材料的是(  )
A.塑料 B.棉花
C.合成纤维 D.合成橡胶
11.从2008年6月1日起,我国禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋。下列对聚乙烯塑料叙述不正确的是(  )
A.它属于有机高分子
B.它能产生“白色污染”
C.它形成的单体是乙烯
D.对聚乙烯塑料垃圾应进行深埋或倾倒入海
12.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是(  )
A.二者都能使溴水褪色 B.二者互为同系物
C.二者最简式相同 D.二者式量相同
13.下列合成有机高分子化合物的反应中,属于加聚反应的是(  )
①+(n-1)H2O
②nHCHO?CH2—O?
③nHCHO++nH2O
④nCH2===CH—CH===CH2+
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
14.人造象牙的主要结构是?CH2—O?,它是通过加聚反应制得,则合成人造象牙的单体是(  )
A.(CH3)2O B.HCHO
C.CH3CHO D.H2N—CH2—CO—NH2
15.下列单体在一定条件下能发生加聚反应生成的是(  )
A.CH3CH===CH2和CH4
B.CH3CH===CH2和CH2===CH2
C.
D.
16.(双选)苯乙烯是合成聚苯乙烯的化工原料,反应的化学方程式为―→。下列有关说法正确的是(  )
A.苯乙烯通过加聚反应合成聚苯乙烯
B.苯乙烯和聚苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.苯乙烯为纯净物、聚苯乙烯为混合物
D.聚苯乙烯的结构单元是
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.工业上合成有机物M的反应如下(反应条件已略去):
下列有关说法错误的是(  )
A.M的两种单体都属于烃
B.M不能使溴水褪色
C.上述反应的原子利用率为100%
D.M属于高分子化合物
2.合成聚丙烯腈纤维的单体是丙烯腈,它可由以下两种方法制备:
方法一:CaCO3→CaO→CaC2→CH≡CH→CH2===CH—CN
方法二:CH2===CH—CH3+NH3+O2CH2===CH—CN+3H2O
对以上两种方法的分析中,正确的是(  )
①方法二比方法一步骤少,能源消耗低,成本低
②方法二比方法一原料丰富,工艺简单
③方法二比方法一减少了有毒气体的使用,减少了污染
④方法二比方法一的反应需要的温度高,耗能大
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②③④
3.有机物A分子式为C2H4,可发生以下系列转化,已知B、D是生活中常见的两种有机物。下列说法不正确的是(  )
A.75%的B溶液常用于医疗消毒
B.D、E都能与NaOH溶液反应
C.B、D、E三种物质可以用饱和Na2CO3溶液鉴别
D.由B、D制备E常用浓H2SO4作脱水剂
4.下列高分子化合物是由两种单体通过加聚反应而制得的是(  )
A.
B.
C.
D.
5.合成导电高分子化合物PPV的反应为
,则下列说法正确的是(  )
A.PPV是聚苯乙烯
B.该反应为加聚反应
C.属于烃
D.1 mol最多可与5 mol H2发生加成反应
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.下列工业产品的生产设计中原子利用率没有达到100%的是(  )
A.合成甲醇:CO+2H2CH3OH
B.合成乙醛:2CH2===CH2+O22CH3CHO
C.合成全降解聚碳酸酯塑料:+nCO2
D.合成有机玻璃单体-甲基丙烯酸甲酯:
第1步:
7.1,4 二氧六环是一种常见的有机溶剂。它可以通过下列合成路线制得:
已知R—CH2—BrR—CH2OH,则A可能是(  )
A.乙烯 B.乙醇
C.CH2===CH—CH===CH2 D.乙醛
8.2000年诺贝尔化学奖得主因研制导电聚合物而取得开创性贡献。1974年,获奖者之一的白川英树制得具有导电性的膜状聚合物,其结构简式可表示如下图。有关此聚合物的相关推断错误的是(  )
A.该聚合物的单体是乙烯
B.此聚合物可能是通过加成聚合反应制取的
C.该物质有良好的水溶性
D.该导电性物质可使溴水褪色
9.聚丙烯酸酯类()涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一。下列关于聚丙烯酸酯的说法正确的是(  )
A.从物质分类的角度看,聚丙烯酸酯属于离子化合物
B.它是由CH2===CH—COOR经过加聚反应而得到的高分子化合物
C.在一定条件下,它可以发生加成反应
D.在一定条件下,它可以发生水解反应
三、非选择题
10.(1)写出以乙炔为原料制备PVC(聚氯乙烯)的过程中所发生的反应类型:________、________。PE(聚乙烯)材料目前被公认为安全材料,也可用于制作保鲜膜和一次性餐盒。辨别PE和PVC有三种方法,一是闻气味法:具有刺激性气味的是________;二是测密度法:密度大的应是________;三是燃烧法:PE的单体和PVC的单体在足量空气中燃烧的实验现象的明显区别是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)PVDC(?CH2—CCl2?)是一种阻隔性高、韧性强、化学稳定性好的理想包装材料,广泛用于肉制品、豆制品等的包装。写出合成PVDC的单体的同分异构体的结构简式________。
(3)“白色污染”是指各种塑料制品对环境的污染。焚烧塑料会生成有毒物质二噁英,二噁英是含有如图所示母体的系列化合物,下列关于如图所示物质的说法不正确的是________(填序号)。
a.该物质在氧气中完全燃烧的产物是CO2和H2O
b.该物质属于烃
c.该物质的一卤代物只有2种
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(生活情境题)下列物品所使用的主要材料,不属于有机合成材料的是(  )
2.(素养题—科学精神与社会责任)国家游泳中心(俗称“水立方”)采用了高分子膜材料“ETFE”,该材料是四氟乙烯(CF2===CF2)与乙烯(CH2===CH2)发生聚合反应得到的高分子材料,下列说法不正确的是(  )
A.“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式
B.合成“ETFE”的反应为加聚反应
C.CF2===CF2和CH2===CH2均是平面形分子
D.CF2===CF2可由CH3CH3与F2两种物质直接反应制得
3.(素养题—证据推理)乙烯在浓硫酸催化作用下的水化法合成乙醇,事实上经过下列步骤:首先在较低温度下乙烯被浓硫酸吸收:
CH2===CH2+H2SO4(浓)―→CH3CH2OSO3H(Ⅰ),然后生成物Ⅰ再进一步吸收乙烯:CH3CH2OSO3H+CH2===CH2―→(CH3CH2O)2SO2(Ⅱ),再加水时,生成物 Ⅰ和Ⅱ都与水反应生成乙醇:
CH3CH2OSO3H+H2O―→CH3CH2OH+H2SO4;
(CH3CH2O)2SO2+2H2O―→2CH3CH2OH+H2SO4。
下列叙述中正确的是(  )
①化合物Ⅰ、Ⅱ都属于酯类
②上述生成Ⅰ、Ⅱ的反应都属于酯化反应
③上述生成Ⅰ、Ⅱ的反应都属于加成反应
④上述生成醇的反应都属于取代反应
A.① B.①③
C.①③④ D.①②③④
4.(素养题—证据推理)苏联科学家欧巴林教授在其著作中曾说:“生命起源于甲烷”,英国科学家巴纳尔教授则认为生命是从二氧化碳和水开始的。与之相关的转化关系如图所示(部分反应条件已略去):
(1)A的结构式为____________;C中官能团的电子式为________;反应②的反应类型为________。
(2)写出下列物质的结构简式:D________;H________。
(3)C→D的化学方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________;
二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为________________。
(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲烷和二氧化碳,写出该反应的化学方程式并配平:________________。
第三单元 人工合成有机化合物
必备知识基础练
1.答案:C
解析:A.乙醇发生氧化反应可生成乙醛,A项不符合题意;B.苯与浓硝酸发生取代反应可生成硝基苯,B项不符合题意;C.乙烯与HCl发生加成反应可生成氯乙烷,C 项符合题意;D.乙醇与乙酸发生酯化反应可生成乙酸乙酯,D项不符合题意;答案选C。
2.答案:B
解析:乙烯与HCl发生加成反应生成氯乙烷,氯乙烷与氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成乙醇,乙醇被氧化后生成乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应可生成乙酸乙酯,因此以乙烯为有机原料制备乙酸乙酯的合成路线中,最后一步化学反应的反应类型是酯化反应;答案选B。
3.答案:C
解析:A.乙烷与氯气光照反应,可生成多种氯代烃的混合物和氯化氢,A不合题意;B.乙烯与氯化氢气体混合,反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl),B不合题意;C.乙烯与氯气加成,只能生成1,2 二氯乙烷(ClCH2CH2Cl),C符合题意;D.乙烯通入浓盐酸中,不能发生反应,D不合题意;故选C。
4.答案:B
解析:A.乙烯与氯化氢反应为:CH2===CH2+HCl CH3CH2Cl,属于加成反应,A不符合题意;B.溴单质与苯用溴化铁作催化剂反应为:+Br2+HBr,属于取代反应,B符合题意;C.乙醇在氧气中燃烧反应为:C2H5OH+3O22CO2+3H2O,属于氧化反应,C不符合题意;D.丙烯合成聚丙烯的反应为:,属于加成聚合反应,D不符合题意;故答案为:B。
5.答案:D
解析:由乙炔CH≡CH制CH2Br-CHBrCl,分子中在乙炔的基础上又增加了一个H、两个Br、一个Cl,这四个原子只能以HCl和Br2形式发生加成反应,选项A、B、C不符合,选项D符合;答案选D。
6.答案:A
解析:乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,故答案为:A。
7.答案:C
解析:生成乙酸乙酯的是乙酸和乙醇,所以X是乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙醛还原生成乙醇,答案选C。
8.答案:BC
解析:A.乙烯含有碳碳双键,与水发生加成反应生成乙醇,故A不选;B.等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下发生取代反应可以得到多种卤代烃,不能制得纯净的一氯乙烷,故B选;C.液溴与苯用溴化铁作催化剂发生取代反应可以制备溴苯,故C选;D.乙烯含有碳碳双键,与氯气发生加成反应可以制备CH2ClCH2Cl,故D不选;答案选BC。
9.答案:C
解析:有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类,小分子反应物也就是单体通过聚合反应得到高分子化合物,因此有机高分子化合物称为聚合物,A、D正确;单体的分子之间通过加聚反应或缩聚反应得到有机高分子化合物,官能团的性质决定了高分子化合物的结构是若干链节的重复,B正确;对于高分子化合物来说,它们的结构均是由若干个链节组成的,但聚合度n不是确定值,通常其相对分子质量是一个大致范围,C错误;答案选C。
10.答案:B
解析:塑料、合成纤维、合成橡胶是人工合成材料,棉花是天然的纤维素,不属于合成材料;故选B。
11.答案:D
解析:A、聚乙烯塑料是以乙烯为单体,通过加聚反应产生的有机高分子化合物,A正确;B、由于聚乙烯在短时间内难变为小分子,所以会产生“白色污染”,B正确;C、聚乙烯塑料是以乙烯为单体,C正确;D、若将聚乙烯塑料垃圾进行深埋,不会降解,会造成污染;若倾倒入海,不仅可能会导致海洋生物窒息死亡,还可能会缠绕轮船的螺旋桨,酿成海难等事故,D错误;故选D。
12.答案:C
解析:A.聚乙烯只有碳碳单键,没有碳碳双键,不能使溴水褪色 ,故A错误;B.乙烯含有碳碳双键,聚乙烯没有碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物 ,故B错误;C.二者最简式都是CH2,故C正确;D.乙烯分子是小分子,聚乙烯分子是高分子,二者式量不同,故D错误。故选C。
13.答案:D
解析:①为缩聚反应,②为加聚反应,③为缩聚反应,④为加聚反应。
14.答案:B
解析:由人造象牙的结构简式?CH2—O?,可知:链节:—CH2—O—,单体:HCHO。
15.答案:B
解析:由聚合物的结构可知,该加聚产物的链节为,在链节上隔两个碳原子断开碳碳共价单键,即,然后将两侧的半键闭合,即得对应的单体CH2===CH—CH3和CH2===CH2;答案选B。
16.答案:AC
解析:A.聚苯乙烯的单体是苯乙烯,可以由苯乙烯加聚反应得到,故A正确;B.聚苯乙烯中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;C.因为聚合度不同,所以聚苯乙烯是混合物,故C正确;D.聚苯乙烯的结构单元是,故D错误;故选AC。
关键能力综合练
1.答案:B
解析:A.苯乙烯、1,3 丁二烯都是仅含碳氢两种元素的化合物,属于烃,选项A正确;B.M分子中含有碳碳双键,能够与Br2发生加成反应而使溴水褪色,选项B错误;C.题述反应中,反应物原子全部转化为生成物,原子利用率为100%,选项C正确;D.M属于高分子化合物,选项D正确。答案选B。
2.答案:A
解析:①根据反应原理可知,方法二比方法一反应步骤少,能源消耗低,成本低,故①正确;②根据反应原理可知,方法二比方法一原料丰富,且生成工艺简单,故②正确;③方法一中使用了有毒的HCN,而方法二比方法一降低了有毒气体的使用,减少了污染,故③正确;④方法一中碳酸钙需要高温下才能分解,耗能较大,方法二比方法一反应需要温度低,耗能小,故④错误。故选A。
3.答案:D
解析:有机物A分子式为C2H4,则A为CH2===CH2,A与水发生加成反应生成B为CH3CH2OH,B发生催化氧化生成C为CH3CHO,C进一步氧化生成D为CH3COOH,乙酸与乙醇发生酯化反应生成E为CH3COOCH2CH3,A.B为CH3CH2OH,75%的B溶液常用于医疗消毒,选项A正确;B.D为CH3COOH,与氢氧化钠发生中和反应,E为CH3COOCH2CH3,与氢氧化钠反应生成醋酸钠与乙醇,选项B正确;C.乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,有气体生成,乙醇与碳酸钠溶液互溶,而乙酸乙酯与碳酸钠溶液不互溶,溶液分层,现象各不相同,可以进行区别,选项C正确;D.乙酸乙酯制备中浓H2SO4作催化剂和吸水剂,选项D错误。答案选D。
4.答案:B
解析:A.主链链节上有4个碳原子,且有一个碳碳双键,可知它的单体是一种二烯烃,A项不符合题意;B.主链链节上有4个碳原子,但碳与碳之间都以单键结合,所以它的单体是两种单烯烃,且通过加聚反应制得,B项符合题意;C.主链链节上只有2个碳原子,它的单体肯定只有一种,C项不符合题意;D.主链上有,D是由两种氨基酸单体缩合而成的,D项不符合题意;答案选B。
5.答案:D
解析:A.聚苯乙烯的结构简式为,故A错误;B.加聚反应的反应物完全转化为高分子化合物,且没有小分子物质产生,该反应属于缩聚反应,故B错误;C.含碘元素,不是烃,故C错误;D.分子中含1个苯环、2个碳碳双键,故1 mol该物质最多可与5 mol H2发生加成反应,故D正确;故选D。
6.答案:D
解析:A.根据方程式可知,合成甲醇的反应中没有副产物生成,原子利用率达到100%,故A不选;B.根据合成乙醛:2CH2===CH2+O22CH3CHO可知,该种产品的生产设计中原子利用率达到100%,故B不选;C.根据方程式可知,合成全降解聚碳酸酯塑料中没有副产物生成,原子利用率达到100%,故C不选; D.合成有机玻璃单体-甲基丙烯酸甲酯的设计中,第1步原子利用率100%,第2步因为有副产物NH4HSO4生成,原子利用率没有达到100%,故选D。
7.答案:A
解析:根据逆合成分析法可知,由于C是经浓硫酸做催化剂、脱水生成了1,4 二氧六环这种醚类,即可知由C生成1,4 二氧六环发生的是醇分子间的脱水,因此C为HOCH2CH2OH,而C是B通过和氢氧化钠水溶液作用得到的,故可知B为卤代烃,即B到C发生的是卤代烃的水解,又结合B是烃A和溴反应得到的,故B为BrCH2CH2Br,而B是由烃A和溴反应生成的,所以A是乙烯,和溴通过加成反应得到B。答案选A。
8.答案:AC
解析:A.该聚合物的单体为乙炔,故错误;B.该聚合物是乙炔通过加聚反应得到的,故正确;C.该物质不含亲水基团,不能有好的水溶性,故错误;D.该物质含有碳碳双键,能使溴水褪色,故正确。故选AC。
9.答案:BD
解析:A.从物质分类的角度看,聚丙烯酸酯属于共价高分子化合物,不属于离子化合物,故A错误;B.聚丙烯酸酯是由CH2===CH—COOR经过加聚反应而得到的高分子化合物,故B正确;C.聚丙烯酸酯分子中没有碳碳双键,不能发生加成反应,故C错误;D.含有酯基,可以发生水解反应,故D正确。
10.答案:(1)加成反应 加聚反应 聚氯乙烯 聚氯乙烯 乙烯更易燃烧,氯乙烯燃烧有白雾(HCl的小液滴)生成
(2)ClCH===CHCl (3)b
解析:(1)C2H2与HCl加成生成CH2===CHCl,CH2===CHCl经过加聚反应生成聚氯乙烯;具有刺激性气味的是聚氯乙烯;聚氯乙烯中含有相对原子质量相对较大的氯原子,其密度比聚乙烯大;氯乙烯不易燃烧,燃烧时产生HCl,有白雾(含有HCl的小液滴)生成。(2)PVDC的单体为CH2===CCl2,该单体的同分异构体为ClCH===CHCl。(3)该物质含碳、氢、氧三种元素,在氧气中完全燃烧的产物是CO2和H2O,a正确;该物质中含有氧元素,不属于烃,b不正确;该物质苯环上有2种不同性质的氢原子,所以其一卤代物只有2种,c正确;故选b。
学科素养升级练
1.答案:C
解析:A.塑料直尺是用塑料制成的,塑料属于三大合成材料之一,故选项错误;B.尼龙提包是用尼龙制成的,尼龙属于合成纤维,合成纤维属于三大合成材料之一,故选项错误;C.纯羊毛手套是用羊毛制成的,羊毛属于天然材料,故选项正确;D.塑胶地垫由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成,其中含有聚氨酯预聚体、废轮胎橡胶等多种合成材料,故选项错误;故选C。
2.答案:D
解析:A、“ETFE”是由乙烯和四氟乙烯通过加聚反应生成的高分子化合物,“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式,A正确;B、合成“ETFE”的反应为加聚反应,B正确;C、CF2===CF2和CH2===CH2均是平面形分子,C正确;D、CH3CH3与F2光照条件下只发生取代反应,无法生成不饱和的有机物,D错误;答案选D。
3.答案:C
解析:化合物Ⅰ、Ⅱ中的烃基(CH3CH2—)通过氧原子与酸的中心原子相连,故化合物Ⅰ、Ⅱ都属于酯类,①正确,但题述生成化合物Ⅰ、Ⅱ的反应不是酯化反应,而是加成反应,因为CH2===CH2分子中碳碳双键中一个键断裂,不饱和碳原子结合其他原子(或原子团)形成饱和碳原子,符合加成反应的特征,②错误,③正确。由化合物Ⅰ、Ⅱ生成醇的反应是酯的水解反应,属于取代反应,④正确,故选C。
4.答案:(1)H—C≡C—H ∶H 加成反应
(2)CH3CHO 
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
(4)(C6H10O5)n+nH2O3nCH4↑+3nCO2↑
解析:根据题中物质的转化关系可知,A为HC≡CH,与氢气发生加成反应得到B,B为CH2===CH2,B与水加成得到C,C为CH3CH2OH,C被氧化得到D,D为CH3CHO,D被氧化得到E,E为CH3COOH,E与C发生酯化反应得到F,F为CH3COOCH2CH3,A与氯化氢加成得到G,G为CH2===CHCl,G发生加聚反应得到H,H为。
(1) A为HC≡CH,A的结构式为H—C≡C—H;C为CH3CH2OH,官能团的电子式为∶H;反应②是乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,反应类型为加成反应;(2) D的结构简式为CH3CHO;H的结构简式为;(3)C→D的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6+6O2;(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲烷和二氧化碳,反应的化学方程式为:(C6H10O5)n+nH2O3nCH4↑+3nCO2↑。
1第二单元 食品中的有机化合物
第1课时 乙醇知识点1 乙醇的元素组成
乙醇是由________三种元素组成的有机化合物。
知识点2 乙醇的分子结构
乙醇的分子式:________结构式:________结构简式:________官能团:________
知识点3 乙醇的物理性质
乙醇俗称:________________,它是一种________的液体,密度比水______,易________,能与水________互溶,是优良的________。
医疗消毒用酒精是________的乙醇溶液。
【特别提醒】(1)除去乙醇中的水需加生石灰吸水,然后蒸馏。
(2)乙醇分子与水分子间形成分子间氢键,增大其溶解性。
知识点4 乙醇的化学性质
1.与金属钠反应
现象:钠首先________试管底部,反应较平缓,有气泡产生,最后钠块消失。
化学方程式为________________________________。
在相同条件下,这个反应的速率比钠与水反应的速率________。
2.氧化反应
(1)燃烧:乙醇在空气中燃烧,发出________火焰,放出大量的热,化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)催化氧化
实验:把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热,铜丝表面________,趁
热立即把它插入盛有乙醇的试管中,看到铜丝表面变成________。反复多次后,试管中有________气味物质产生。
乙醇催化氧化的化学方程式为________________。铜丝在反应中起的作用是________________。
在适当条件下,乙醛还可以进一步氧化生成乙酸:________________。
知识点5 乙醇的工业制法
1.发酵法
2.乙烯水化法:化学方程式为________________________。
知识点6 官能团
决定有机化合物的______的________或________叫做官能团。
如:乙醇中的________、乙醛中的________分别是乙醇和乙醛的官能团。
知识点7 甲醛
甲醛是一种________色、________气味的________体。甲醛的水溶液(俗称________)常用于________和________等。 去除新居装饰材料中的甲醛污染主要有________和________两种方法。
第2课时 乙酸
知识点1 
食醋的主要成分是________,普通食醋中含有___________________________。
知识点2 乙酸的物理性质
乙酸具有________气味的________色________体,沸点117.9 ℃,熔点是16.6 ℃,纯净乙酸又称为________;乙酸易溶于________和________。
知识点3 乙酸结构
乙酸结构分子式:__________结构式:__________结构简式:________官能团:________。
知识点4 乙酸具有酸的5点通性
1.与指示剂作用_________________________________________________________。
2.与活泼金属反应_______________________________________________________。
3.与碱性氧化物反应_____________________________________________________。
4.与碱反应_____________________________________________________________。
5.与某些盐的反应_______________________________________________________。
知识点5 
写出乙酸电离方程式:_____________________________________________________。
写出乙酸和碳酸钠反应的离子方程式:________________。
知识点6 乙酸与乙醇的酯化反应
1.试剂的加入顺序是:_______________________________________________________。
2.浓硫酸的作用是________________加热的目的是_____________________________。
3.导管的作用是________________。
4.导管口不插入溶液中原因是:________________________________。
5.饱和碳酸钠溶液的作用是________________________________。
知识点7 
写出乙酸与乙醇反应的化学方程式:________________________。
酯化反应:________和________作用生成________和________的反应。
酯化反应断键和成键方式:实质:酸脱________、醇脱________。
第3课时 酯 油脂
知识点1 酯的物理性质及存在
酯是________色有__________气味的________体,________溶于水,密度比水________。存在于________。
知识点2 酯的化学性质(以乙酸乙酯为例)
1.官能团:(1)名称________(2)结构简式:________________________。
2.乙酸乙酯的水解
(1)酸性条件__________________________________________________________。
(2)碱性条件__________________________________________________________。
知识点3 油脂的结构及性质
1.油脂属于高级脂肪酸甘油酯,是________酸和甘油(即________醇)发生酯化反应的产物。包括植物油和动物脂肪,植物油通常呈________态,动物脂肪呈________态。________溶于水,易溶于________,密度比水________。
2.油脂结构(硬脂酸甘油酯为例)结构简式________________________。
3.油脂的化学性质
属于________类物质,可以发生水解反应,酸性条件下水解生成__________和________,碱性条件下的水解反应又叫________反应。
4.(1)在皂化反应中加入乙醇的作用是________________________________。
(2)玻璃棒的作用是________________________________。
(3)判断皂化反应是否完全________________________________。
(4)皂化完全后加入饱和食盐水的作用是 ___________________________________。
(5)写出硬脂酸甘油酯在氢氧化钠溶液中的化学方程式_________________________
________________________________________________________________________。
知识点4 常见的官能团
指出表格中物质的官能团及典型反应类型
官能团 典型有机化合物 特征反应
________ 乙烯 ________
________ 乙炔 ________
________ 乙醇 ________
________ 乙酸 ________
________ 乙酸乙酯 ________
第4课时 糖类
知识点1 糖类的组成
葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
组成 ________ ________ (C6H10O5)n相对分子质量从________ (C6H10O5)n相对分子质量在________
在自然界中的存在 葡萄汁、蜂蜜、 带甜味的水果 甘蔗、甜菜等 植物体内 植物种子和块 根、大米、小麦 植物的细胞壁、 棉花、木材
1.糖类化合物是由________元素组成,氢、氧原子数的比例________,大多数糖类符合通式________,所以人们曾把这些糖类化合物称为“碳水化合物”。
2.淀粉与纤维素都可以用分子式(C6H10O5)n表示,由于n值________(填“相同”或“不同”),所以淀粉与纤维素________(填“是”或“不是”)同分异构体。
知识点2 糖类的物理性质
常见糖类的颜色、状态和水溶性
葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
颜色、状态 ______ ________ ________ ______
水溶性 ______ ________ ________ ______
知识点3 葡萄糖的化学性质
1.与新制Cu(OH)2悬浊液反应
配制氢氧化铜悬浊液时的有关现象:
(1)NaOH中加入CuSO4时:______________________________________________。
(2)酒精灯加热至沸腾后:________________________________________________。
(3)实验成功的关键是:__________________________________________________。
2.与银氨溶液反应
(1)银氨溶液的配制过程:_________________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)加热方式:___________________________________________________________;
(3)葡萄糖与银氨溶液的反应的现象:
________________________________________________________________________。
知识点4 淀粉的水解
1.淀粉在硫酸的催化作用下,并加热,也能水解为葡萄糖,方程式为________________________________________。
2.验证淀粉水解程度
现象 结论
加入碘水的试管中:__________________________________ 加入新制的氢氧化铜悬浊液加热后:__________________ ______
加入碘水的试管中:________________________________ 加入新制的氢氧化铜悬浊液加热后:__________________ ______
加入碘水的试管中:__________________________________ 加入新制的氢氧化铜悬浊液加热后:____________________ ______
3.淀粉和纤维素制酒精的反应流程
淀粉(纤维素)葡萄糖酒精。
葡萄糖转化为酒精的化学方程式为:________________________。
知识点5 糖类的用途
葡萄糖:用于制镜工业、糖果制造业。
淀粉:人类的营养物质,为人体提供能量,生产葡萄糖,酿酒。
纤维素:生产葡萄糖、制造酒精。
第5课时 蛋白质和氨基酸
知识点1 蛋白质
1.分子组成:蛋白质中含有________、________、________、________元素,还可能含有________、________等元素;它是结构复杂的高分子化合物,相对分子量从几万到几千万。
2.性质:
(1)盐析:在蛋白质溶液中加入某些浓________的溶液(如________),可使蛋白质的溶解度降低而析出。这个过程是________。常用这个方法分离和提纯蛋白质。
(2)变性:在__________、__________、__________、__________、__________、__________作用下,蛋白质的化学组成或空间结构发生改变,从而使性质发生
改变和发生凝聚,失去生理功能。这个过程是__________。
(3)水解:在一定条件下与水发生水解反应,最终转化为________。
知识点2 氨基酸
1.氨基酸分子中均含有________和________原子团。
α 氨基酸分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上。
2.在一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物________,再经过一系列复杂的变化,构成蛋白质。
知识点3 酶
1.酶是一种具有________的物质。绝大多数酶是________。
2.酶的催化作用具有很强的________。
第二单元 食品中的有机化合物
第1课时 乙醇
知识点1
碳、氢、氧
知识点2
C2H6O  C2H5OH或C2H5—OH —OH
知识点3
酒精 无色有特殊气味 小 挥发 任意比例 有机溶剂 75%
知识点4
1.沉于 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ 缓慢
2.(1)淡蓝色 C2H5OH+3O22CO2+3H2O (2)变黑 红色 特殊 2CH3CH2—OH+O2+2H2O 催化剂 2CH3CHO+O22CH3COOH
知识点5
CH2===CH2+H2O―→CH3CH2OH
知识点6
性质 原子 原子团 羟基 醛基
知识点7
无 有刺激性 气 福尔马林 种子的杀菌消毒 标本的防腐 通风 吸附
第2课时 乙酸
知识点1
乙酸 3%~5%的乙酸
知识点2
刺激性 无 液 冰醋酸 水 有机溶剂
知识点3
C2H4O2  
CH3COOH或-COOH
知识点4
1.能使紫色石蕊溶液变红
2.Zn+2CH3COOH―→(CH3COO)2Zn+H2↑
3.CaO+2CH3COOH―→(CH3COO)2Ca+H2O
4.NaOH+CH3COOH―→CH3COONa+H2O
5.CaCO3+2CH3COOH―→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
知识点5
CH3COOH CH3COO-+H+ CO+2CH3COOH―→2CH3COO-+H2O+CO2↑
知识点6
1.先加乙醇,再加浓硫酸,冷却后再加乙酸
2.催化剂、吸水剂 加快反应速率,促进产物挥发
3.导气、冷凝
4.挥发的乙醇、乙酸易溶于水,会引起倒吸
5.中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度便于其析出
知识点7
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 醇 某些酸 酯 水 羟基 氢
第3课时 酯 油脂
知识点1
无 芳香 液 不 小 水果、花卉
知识点2
1.酯基 -COO-或
2.CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH 
CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
知识点3
1.高级脂肪 丙三 液 固 不 有机溶剂 小
2. 3.酯 高级脂肪酸 甘油 皂化
4.(1)用乙醇溶解NaOH和油脂,使其充分接触,使皂化反应更快,更充分
(2)搅拌、加快反应速率
(3)用玻璃棒蘸取反应液,滴入装有热水的试管中,振荡,若无油脂滴浮在液面上,说明反应液中的油脂已完全反应
(4)使高级脂肪酸钠从混合液中析出
(5)
知识点4
碳碳双键 加成反应 碳碳三键 加成反应 羟基(-OH) 取代反应、催化氧化反应 羧基(-COOH) 酯化反应 酯基(-COO-) 水解反应
第4课时 糖类
知识点1
C6H12O6 C12H22O11 几万到几十万 200万以上
1.C、H、O 2∶1 Cn(H2O)m
2.不同 不是
知识点2
白色晶体 无色晶体 白色粉末 白色固体 溶 溶 微溶 不溶
知识点3
1.(1)产生蓝色絮状固体 (2)有砖红色固体产生 (3)必须使溶液呈碱性,即氢氧化钠必须过量
2.(1)在洁净的试管中加入2 mL 2%的硝酸银溶液, 边振荡试管,边滴加2%的稀氨水,直到析出的沉淀恰好溶解为止 (2)水浴加热 (3)试管内壁有一层光亮的银镜生成
知识点4
1.+nH2OnC6H12O6
2.溶液变蓝 不产生砖红色固体 淀粉未水解 溶液变蓝 产生砖红色固体 淀粉部分水解 溶液不变蓝 产生砖红色固体 淀粉完全水解
3.C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
第5课时 蛋白质和氨基酸
知识点1
1.碳 氢 氧 氮 硫 磷 
2.(1)无机盐 硫酸铵、硫酸钠等 盐析 (2)加热 强酸 强碱 重金属盐 紫外线 福尔马林(36%~40%甲醛溶液) 变性 (3)氨基酸
知识点2
1.(1)羧基 氨基 (2)多肽
知识点3
1.催化作用 蛋白质
2.专一性和高效性
2第5课时 蛋白质和氨基酸
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1蛋白质的组成及性质
1.“云锦”是南京的名片。织造“云锦”所用蚕丝的主要成分是(  )
A.纤维素 B.蛋白质
C.氨基酸 D.淀粉
2.2016年诺贝尔化学奖获得者是三位在“分子机器(蛋白质是其主要构件之一)”设计与合成领域作出巨大贡献的科学家。下列不属于蛋白质的重要组成元素是(  )
A.C B.N
C.Na D.O
3.为保障全民健康公共场所要定期进行消毒;毛巾、口罩等个人用品要经常用开水蒸煮;被褥要放在太阳光下直射,其目的是(  )
A.使多糖水解 B.使油脂水解
C.使氨基酸变性 D.使蛋白质变性
4.误食重金属盐会使人中毒,可以解毒的急救措施是(  )
A.服用鸡蛋清 B.服大量食盐水
C.服用适量的泻药 D.服用葡萄糖
5.下列关于蛋白质的叙述正确的是(  )
A.天然蛋白质的组成元素只有碳、氢、氧、氮
B.加热会使蛋白质变性,因此食生鸡蛋的营养价值更高
C.向鸡蛋中加食盐,会使蛋白质凝固变性
D.用一束光照射蛋白质溶液,可以产生丁达尔现象
6.下列现象或操作涉及改变蛋白质的生理活性的是(  )
①打针用医用酒精对皮肤消毒 ②用稀的甲醛溶液浸泡作物种子消毒 ③用硫酸铜制成的农药波尔多液防治农作物病虫害
A.仅①② B.仅③
C.仅①③ D.全部
7.(双选)往蛋白质溶液里加入下列物质会产生沉淀,但再加水稀释,沉淀又会溶解的是(  )
A.CuSO4 B.CH3CH2OH
C.Na2SO4 D.NH4Cl
8.下列不涉及蛋白质变性的是(  )
A.给重金属中毒的病人服用大量牛奶
B.用福尔马林溶液浸泡动物标本
C.在鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,有沉淀析出
D.在鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出
知识点2氨基酸 酶
9.下列关于氨基酸的叙述不正确的是(  )
A.天然氨基酸都是晶体,一般都能溶于水
B.氨基酸不能发生水解反应
C.氨基酸能与酸、碱反应生成盐
D.两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键
10.下列有关α-氨基酸的说法错误的是(  )
A.结构简式一般可表示为
B.氨基酸是两性化合物
C.在酸性溶液中主要以阳离子形式存在
D.发生加聚反应可生成蛋白质
11.L-多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合征的治疗,其结构简式为:
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L-多巴酸碱性的叙述正确的是(  )
A.既没有酸性,又没有碱性
B.既具有酸性,又具有碱性
C.只有酸性,没有碱性
D.只有碱性,没有酸性
12.下列关于酶的叙述错误的是(  )
A.蛋白酶能催化所有水解反应
B.绝大多数酶是蛋白质
C.酶是生物体产生的催化剂
D.蛋白酶受到高温或重金属盐作用时会变性
13.为保证加酶洗衣粉的效果,应注意(  )
A.用沸水冲泡洗衣粉
B.用含氯较高的自来水
C.室温时,用软水溶解洗衣粉
D.和其他洗涤剂混合使用
14.(双选)市场上有一种加酶洗衣粉,它是在洗衣粉中加入少量的碱与蛋白酶制成的。蛋白酶的催化活性很强,衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质、油渍遇到它,都能水解而除去。下列衣料中,不能用加酶洗衣粉洗涤的是(  )
A.棉织品 B.毛织品
C.腈纶织品 D.丝织品
15.酶是蛋白质,因而具有蛋白质的特性,酶又是生物制造出来的催化剂,因而能在许多有机反应中发挥作用。在下图表示温度T与反应速度v的关系曲线中,有酶参加的是(  )
16.1997年,第一只“克隆羊”在英国诞生,“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶,它们能激活普通体细胞,使之像生殖细胞一样发育成个体。下列有关酶的叙述错误的是(  )
A.酶是一种特殊的蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.酶通常具有高效催化作用
D.高温或紫外线的照射会增加酶的活性
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是(  )
A.蛋白质和烃 B.油脂和烃
C.蛋白质和淀粉 D.油脂和蛋白质
2.某期刊封面上一个分子球棍模型图如图所示,图中“棍”代表单键、双键或三键,不同颜色的球代表不同元素的原子。该模型图可代表一种(  )
A.醇 B.酸
C.酯 D.氨基酸
3.2005年11月18日国际著名血液学杂志《BLOOD》刊载了一条令人振奋的科研成果,中国科学家找到了白血病的致病元凶——蛋白质Shp 2。下列关于蛋白质Shp 2说法正确的是(  )
A.它是高分子化合物
B.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
C.在一定条件下能水解最终生成多肽
D.氨基酸和蛋白质Shp 2都只能与碱反应
4.下列物质可以使蛋白质变性的是(  )
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾溶液 ④硫酸铵 ⑤硫酸铜 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A.除④⑦外 B.除③⑥外
C.①②⑤ D.除④外
5.中山大学中山医学院颜光美教授课题组发现一种叫M1的天然病毒(属于蛋白质),其能杀死癌细胞而不伤害正常细胞,该病毒含有C、H、O、N、S等元素,其直径大约为70 nm。下列说法不正确的是(  )
A.M1病毒中的C、H、O、N、S原子最有可能以共价键结合
B.M1病毒不属于高分子化合物
C.M1病毒溶于水形成的液体具有丁达尔效应
D.M1病毒在生物体内的水解产物可能是氨基酸
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.下列关于蛋白质的叙述中,正确的是(  )
A.蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质
B.天然蛋白质分子中既含—NH2,又含—COOH
C.温度越高,酶对某些化学反应的催化效率越高
D.任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变为黄色
7.可以用于鉴别淀粉溶液和蛋白质溶液的方法是(  )
A.分别加入碘化钾溶液,观察颜色变化
B.分别加热,观察是否生成沉淀
C.分别滴加浓硝酸
D.分别灼烧,闻味道
8.瑞典皇家科学院宣布,包括美籍华裔科学家钱永健在内的3名科学家获得2008年度诺贝尔化学奖。帮助他们获奖的是能发出鲜艳绿色的绿色荧光蛋白GFP(Green Fluoreseent Protein的英文名称的缩写),下列对GFP的结构和性质预测错误的是(  )
A.GFP可以溶于水,且其水溶液可以通过滤纸
B.为了防止GFP变质,可以培养在福尔马林溶液中
C.GFP在一定条件下会发生水解,且水解产物一定只有α 氨基酸
D.灼烧GFP会产生烧焦羽毛的气味
9.鉴别下列各组有机物所用试剂及现象均正确的是(  )
选项 有机物 鉴别所用试剂 现象与结论
A 葡萄糖与果糖 钠 有气体放出的是葡萄糖
B 蔗糖与蛋白质 溴水 褪色的是蔗糖
C 油脂与蛋白质 浓硝酸 变蓝的是蛋白质
D 淀粉与蛋白质 碘水 变蓝的是淀粉
三、非选择题
10.(1)蛋白质是生命的基础,是人体必需的________之一,蛋白质在________的作用下发生水解,水解的最终产物是________。蛋白质的基本组成为氨基酸,其分子中一定含有的官能团是________和________,他的通式是________。人体中总共有20多种氨基酸,其中有几种是人体________(填“能”或“不能”)合成的氨基酸,称为人体氨基酸。
(2)在盛有鸡蛋白溶液的试管中,加入浓的硫酸铵溶液,可使蛋白质的________降低,而从溶液中析出,这种作用叫做________。继续加水时,沉淀会________,并不影响原来蛋白质的性质。
(3)在盛有鸡蛋白溶液的试管中,加入硫酸铜溶液,蛋白质凝结起来,这种作用是________。继续加水时,________恢复为原来的蛋白质。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(素养题—科学精神与社会责任)新型冠状病毒引发的肺炎疫情是2020年最大的公共卫生事件。下列关于新冠肺炎及其防治措施正确的是(  )
A.新冠病毒害怕酒精是因为酒精能使蛋白质失去生理活性
B.聚丙烯是制造口罩的原料,聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.双氧水不能用于家庭消毒以预防新冠肺炎
D.抗病毒疫苗可以在高温下贮运
2.(双选)(素养题—社会责任)“民以食为天,食以安为先”。近年来屡屡发生的“劣质奶粉”“苏丹红”“多宝鱼”等食品安全事件严重威胁消费者的健康和生命安全。劣质奶粉中的蛋白质的含量低于0.37%,被称为“空壳奶粉”。下列有关说法正确的是(  )
A.蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄
B.蛋白质在淀粉酶的作用下,可水解成葡萄糖等
C.在家中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味
D.蛋白质水解的最终产物为氨基酸
3.(素养题—宏观辨识与微观辨析)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,是环状化合物,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.缬氨霉素是一种蛋白质
B.缬氨霉素完全水解可得四种氨基酸
C.缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物
D.缬氨霉素完全水解,其中一种产物与甘油醛(CH2OHCHOHCHO)互为同分异构体
4.(素养题—科学探究与创新意识)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成,取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气,按图所示装置进行实验。
回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是________________________;
(2)以上装置中需要加热的仪器有________(填写字母),操作时应先点燃________处的酒精灯;
(3)A装置中发生反应的化学方程式是________________________________________
________________________________________________________________________;
(4)D装置的作用是_______________________________________________________
________________________________________________________________________;
(5)读取氮气的体积时,应注意:①__________________________________________;
②________________;
(6)实验中测得氮气的体积为V mL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有________(填编号)
A.生成二氧化碳气体的质量
B.生成水的质量
C.通入氧气的体积
D.氨基酸的相对分子质量
第5课时 蛋白质和氨基酸
必备知识基础练
1.答案:B
解析:蚕丝的主要成分是蛋白质,故答案为B。
2.答案:C
解析:蛋白质属于高分子有机物,主要是由C、H、O、N元素组成,故选项C正确。
3.答案:D
解析:对公共场所消毒,毛巾、口罩用开水蒸煮,晒被褥等目的是使病毒、细菌蛋白质变性。
4.答案:A
解析:A.重金属盐能够使得人体内蛋白质发生变性,重金属中毒时喝入大量含蛋白质的物质能够有效解毒,鸡蛋清是蛋白质,故A正确。B.食盐水不能与重金属盐反应,故B错误;C.服用适量的泻药不能及时将重金属盐从人体中除掉,故C错误;D.葡萄糖不能与重金属盐反应,故D错误;故答案选A。
5.答案:D
解析:A、天然蛋白质主要由碳、氢、氧、氮4种元素组成,除此之外,还含有少量硫、磷等,故A错误;B、加热会使蛋白质变性,这样就有利于蛋白水解酶对其催化水解,营养价值更高,故B错误;C、向鸡蛋清中加入食盐,蛋白质析出的过程为盐析,而不是变性,故C错误;D、蛋白质溶液是胶体,用一束光照射蛋白质溶液,可以产生丁达尔现象,故D正确;故选D。
6.答案:D
解析:①病毒成分是蛋白质,酒精能使蛋白质变性,使蛋白质失去生理活性;②稀的甲醛溶液具有杀菌消毒的作用,可以使蛋白质变性,失去生理活性;③用硫酸铜制成的农药波尔多液中有铜离子,属于重金属离子,农作物病虫害成分是蛋白质,重金属离子可以使蛋白质变性,失去生理活性;故①②③都使蛋白质改变生理活性,答案选D。
7.答案:CD
解析:蛋白质遇到轻金属盐(如可溶性硫酸盐溶液或饱和NH4Cl溶液)会因溶解度降低而从溶液中析出,盐析是可逆的,加水后沉淀又会溶解;而蛋白质在某些条件下能变性,这是一种不可逆的化学变化,使蛋白质变性的条件有多种,如强酸、强碱、可溶性重金属盐、甲醛、加热等,CuSO4、H2SO4、酒精能使蛋白质发生变性。答案选CD。
8.答案:D
解析:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性,物理因素有加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;化学因素有强酸、强碱、重金属盐。A项、重金属盐能使蛋白质变性,故A不符合题意;B项、福尔马林溶液的主要成分是甲醛,甲醛能使蛋白质变性,故B不符合题意;C项、醋酸铅为重金属盐,能使蛋白质变性,故C不符合题意;D项、饱和硫酸铵溶液不能使蛋白质变性,析出蛋白质的过程为盐析,故D符合题意;故选D。
9.答案:D
解析:A.天然氨基酸都是晶体,一般都能溶于水,故A正确;B.氨基酸不能发生水解反应,故B正确;C.氨基酸含有羧基,与碱反应生成盐,含有—NH2,能与酸反应生成盐,故C正确;D.两个氨基酸分子脱水后产物含有一个肽键,故D错误。综上所述,答案为D。
10.答案:D
解析:A.α 氨基酸的羧基和氨基连在同一个碳原子上,故A正确;B.氨基酸含有氨基显碱性,含有羧基显酸性,因此氨基酸是两性化合物,故B正确;C.酸性溶液中主要以的形式存在,故C正确;D.氨基酸可发生缩聚反应生成蛋白质,故D错误。综上所述,答案为D。
11.答案:B
解析:有机物含有羧基,具有酸性,可与碱反应;含有氨基,可与酸反应,为两性化合物,既具有酸性,又具有碱性,故选B。
12.答案:A
解析:A.酶具有专一性,因此蛋白酶不能催化所有水解反应,故A错误;B.绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,故B正确;C.酶是生物体中产生的具有催化作用的蛋白质,故C正确;D.蛋白酶受到高温或重金属盐作用时会变性,故D正确。综上所述,答案为A。
13.答案:C
解析:A、使用沸水会使酶失去活性,降低洗涤效果,不符合题意;B、用含氯较高的自来水,酶会和含氯的物质发生反应,会降低洗涤效果,不符合题意;C、软水中含有极少量的矿物质,对酶活性的影响很小,可以保证洗涤效果,符合题意;D、和其他洗涤剂混合,降低了酶的活性,从而降低洗涤效果,不符合题意。答案选C。
14.答案:BD
解析:根据题意加酶洗衣粉中的蛋白酶能催化蛋白质的水解,衣料中主要成分为蛋白质的不能用加酶洗衣粉。棉织品主要成分为纤维素,毛织品的主要成分为蛋白质,腈纶织品的主要成分为合成纤维,丝织品的主要成分为蛋白质,不能用加酶洗衣粉洗涤的是毛织品、丝织品,答案选BD。
15.答案:D
解析:酶作为生物催化剂,在适宜的温度下其催化性能很高,但如果温度过高就会失去生理活性,其催化性能降低甚至丧失,综合分析只有D曲线符合。答案选D。
16.答案:D
解析:酶是生物体内活细胞产生的生物催化剂,在体内的化学反应中能够加快反应速度;绝大多数酶的化学本质是蛋白质,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点,据此即可解答。A.酶是一种特殊的蛋白质,对发生在体内和体外的某些化学反应都能起催化作用,选项A正确;B.酶的专一性和选择性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应,选项B正确;C.酶的催化效率比体外的普通催化剂效率高得多,具有高效催化作用,选项C正确;D.由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏而失去活性,即蛋白质发生变性,所以,酶在高温或紫外线的照射条件下不能增加其活性,选项D错误;答案选D。
关键能力综合练
1.答案:A
解析:“丝”中主要成分是蛋白质,“泪”指的是液态石蜡,液态石蜡属于烃,故答案为A。
2.答案:D
解析:不同颜色代表不同的元素,所以该物质中含有四种元素,绿色球最多能形成四个共价键,所以绿色球代表碳原子,白色球有一个共价键,所以是氢原子,红色球有两个共价键,所以是氧原子,蓝色球有三个共价键,所以是氮原子,该物质的结构简式为H2N—CH2—COOH,该物质是氨基酸,答案选D。
3.答案:A
解析:A、蛋白质是高分子化合物,故正确;B、蛋白质除含有C、H、O、N等元素外,还有S、P等元素,故错误;C、蛋白质最终水解的产物是氨基酸,故错误;D、氨基酸和蛋白质shp-2中含有氨基(显碱性)、羧基(显酸性),因此既能和酸反应又能和碱反应,故错误。
4.答案:D
解析:①福尔马林是甲醛的水溶液,可以使蛋白质变性,正确;②酒精可以使蛋白质失去生理活性而变性,正确;③高锰酸钾溶液有强的氧化性,有杀菌、消毒能力,可以使蛋白质变性,正确;④硫酸铵溶液是轻金属的盐溶液,只能减小蛋白质的溶解度而不能使蛋白质变性,错误。⑤硫酸铜是重金属的硫酸盐溶液,能使蛋白质失去生理活性而变性,正确。⑥双氧水有强的氧化性,有杀菌、消毒能力,可以使蛋白质变性,正确;⑦硝酸有强的腐蚀性和强的氧化性,有杀菌、消毒能力,可以使蛋白质变性,正确;符合题意的答案是①②③⑤⑥⑦。选项为D。
5.答案:B
解析:A.C、H、O、N、S属于非金属元素,非金属元素原子之间最有可能形成共价键,A正确;B.M1病毒属于蛋白质,蛋白质属于高分子化合物,所以M1病毒属于高分子化合物,B错误;C.M1病毒溶于水形成的液体属于胶体,故具有丁达尔效应,C正确;D.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,D正确。答案选B。
6.答案:AB
解析:A.蛋白质溶液中加饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质发生盐析,再加水,蛋白质又溶解,因此通过盐析可以提纯蛋白质,故A正确;B.蛋白质分子中既含—NH2,又含—COOH,既能与酸反应生成盐,又能跟碱反应生成盐,故B正确;C.酶的活性受温度限制,超过适宜的温度时酶将失去活性,故C错误;D.只有一些含有特殊结构的蛋白质遇到浓HNO3才会变为黄色,发生颜色反应,故D错误;故选AB。
7.答案:CD
解析:A.碘化钾与二者均不反应,不能鉴别二者,A错误;B.二者形成的分散系均是胶体,加热都产生沉淀,不能鉴别二者,B错误;C.浓硝酸使蛋白质变成黄色,不与淀粉反应,可用于鉴别二者,C正确;D.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,能用于鉴别二者,D正确;答案选CD。
8.答案:B
解析:A、根据信息GFP为天然蛋白质,蛋白质的水溶液为胶体,胶体可以透过滤纸,故A说法正确;B、福尔马林溶液是甲醛的水溶液,甲醛能使蛋白质变性,因此防止GFP变质,不能培养在福尔马林溶液中,故B说法错误;C、GFP为天然蛋白质,其水解最终产物是α 氨基酸,故C说法正确;D、GFP为蛋白质,灼烧时产生烧焦羽毛的气味,故D说法正确。
9.答案:D
解析:A、葡萄糖与果糖均含有羟基,都能与钠反应生成氢气,错误;B、蔗糖不含醛基,所以蔗糖与蛋白质均不与溴水反应,无法鉴别,错误;C、蛋白质遇浓硝酸变黄,错误;D、淀粉遇碘水变蓝,蛋白质不反应,正确。
10.答案:(1)营养物质 酸性或碱性或酶 氨基酸 氨基 羧基  不能
(2)溶解度 盐析 溶解
(3)变性 不能
解析:(1)蛋白质是人类必需的营养物质,蛋白质在酸性或碱性或酶的作用下水解,最终生成氨基酸,组成蛋白质的氨基酸可分为(必需)氨基酸和(非必需)氨基酸,该水解产物中一定含有的官能团名称是氨基和羧基,通式是,组成蛋白质的氨基酸可分为(必需)氨基酸和(非必需)氨基酸,必需氨基酸又称为人体氨基酸。(2)硫酸铵加入蛋白质溶液后由于离子浓度发生改变,蛋白质表面的电荷大量被中和,导致蛋白质溶解度降低,之后蛋白质分子之间聚集而沉淀,溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程叫做盐析;盐析是可逆的,加水沉淀会溶解。(3)硫酸铜是重金属盐,重金属盐能使蛋白质发生变性,变性是不可逆的,继续加水时,不能恢复为原蛋白质。
学科素养升级练
1.答案:A
解析:A.酒精能使蛋白质失去生理活性,具有杀菌消毒的作用,A正确;B.聚丙烯中无碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;C.双氧水具有强氧化性,可以用于杀菌消毒,能用于家庭消毒以预防新冠肺炎,C错误;D.抗病毒疫苗主要成分为蛋白质,在高温下失活,D错误;答案选A。
2.答案:CD
解析:A.蛋白质是营养物质,提供人体所需的能量,A选项错误;B.蛋白质在人体内,可以在蛋白酶的作用下水解成氨基酸,B选项错误;C.蛋白质还有两大性质:“颜色反应”和“燃烧反应”,蛋白质(含苯基)遇到浓硝酸时显黄色,在燃烧时产生特殊的气味,C选项正确;D.蛋白质的水解最终产物是氨基酸,D选项正确;答案选CD。
3.答案:D
解析:A.缬氨霉素不是蛋白质,蛋白质是高分子化合物,而缬氨霉素是低分子,故A错误;B.缬氨霉素完全水解可得一种氨基酸,故B错误;C.缬氨霉素完全水解后的产物,后两者互为同系物,故C错误;缬氨霉素完全水解,与甘油醛(CH2OHCHOHCHO)互为同分异构体,故D正确。答案为D。
4.答案:(1)排除体系中的N2 (2)A和D D
(3)CxHyOzNm+O2xCO2+H2O+N2
(4)吸收未反应的O2,保证最终收集的气体是N2
(5)量筒内液面与广口瓶中的液面持平 视线与凹液面最低处相切
(6)ABD
解析:在本实验中,通过测定氨基酸和氧气反应生成产物中二氧化碳、水和氮气的相关数据进行分析。实验的关键是能准确测定相关数据,用浓硫酸吸收水,碱石灰吸收二氧化碳,而且二者的位置不能颠倒,否则碱石灰能吸收水和二氧化碳,最后氮气的体积测定会受到多余的氧气的影响,所以利用加热铜的方式将氧气除去。首先观察装置图,可以看出A中是氨基酸的燃烧,B中吸收生成的水,在C中吸收生成的二氧化碳,D的设计是除掉多余的氧气,E、F的设计目的是通过量气的方式测量氮气的体积,在这个基础上,根据本实验的目的是测定某种氨基酸的分子组成,需要测量的是二氧化碳、水和氮气的量。实验的关键是氮气的量的测定,所以在测量氮气前,将过量的氧气除尽。
(1)装置中的空气含有氮气,影响生成氮气的体积的测定,所以通入一段时间氧气的目的是排除体系中的N2; (2)氨基酸和氧气反应,以及铜和氧气反应都需要加热,应先点燃D处的酒精灯,消耗未反应的氧气,保证最终收集的气体只有氮气,所以应先点燃D处酒精灯。(3)氨基酸燃烧生成二氧化碳和水和氮气,方程式为: CxHyOzNm+O2xCO2+H2O+N2;(4)加热铜可以吸收未反应的O2,保证最终收集的气体是N2 ;(5)读数时必须保证压强相同,所以注意事项为量筒内液面与广口瓶中的液面持平而且视线与凹液面最低处相切;(6)根据该实验原理分析,要测定二氧化碳、水和氮气的数据,再结合氨基酸的相对分子质量确定其分子式。故选ABD。
2第3课时 酯 油脂
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1酯的存在与性质
1.纪录片《舌尖上的中国》展示了中华饮食文化的博大精深。下列烹饪用品的调味成分属于酯类的是(  )
A.食盐 B.大豆油
C.陈醋 D.蔗糖
2.下列有关酯的说法错误的是(  )
A.密度一般比水小
B.官能团是酯基且分子中只有一个酯基
C.低级酯多有香味
D.难溶于水
3.下列有关酯的认识不正确的是(  )
A.酯的元素组成一定有C、H、O
B.乙酸乙酯和油脂的结构中均含有
C.酯的相对分子质量较大
D.酯广泛存在于植物的果实和种子中
4.(双选)下列有关酯的说法正确的是(  )
A.酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,简写为RCOOR′
B.酯类物质广泛存在于自然界中,都是具有芳香气味的液体
C.酯类物质难溶于水,易溶于有机溶剂
D.酯类物质属于化学产品,饮料、糖果和糕点中不能使用酯类香料
5.下列有机化合物不属于酯的是(  )
A.HCOOCH3
B.
C.
D.
6.下列关于酯的水解反应与酯化反应的比较正确的是(  )
A.两个反应均可采用水浴加热
B.两个反应使用的硫酸作用完全相同
C.两个反应均可看作取代反应
D.两个反应一定都是可逆反应
7.低级酯类化合物是具有芳香气味的液体,下列有关叙述利用的是酯的某种化学性质的是(  )
A.用酒精可以提取某些花中的酯类,制成香水
B.炒菜时加一些料酒和食醋,使菜更香
C.用热水洗涤碗筷去除油污
D.不同水果具有不同的香味是因为其中含有不同的酯
8.将与HO化合,加入硫酸做催化剂,乙酸乙酯在加热条件下发生水解,则反应一段时间后18O所在的物质和乙酸乙酯水解时断键的位置均正确的是(  )
A.乙酸乙酯 、乙酸 、① B.乙酸乙酯、乙醇、②
C.乙醇、水、② D.乙酸、水、①
知识点2油脂的分类及性质
9.下列物质中不属于油脂的是(  )
A.花生油 B.汽油
C.棉籽油 D.牛油
10.关于油脂的叙述不正确的是(  )
A.油脂是指油和脂肪,它们不属于酯类
B.油脂没有固定的熔、沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂是一种有机溶剂,可溶解多种维生素
11.(双选)下列关于油脂的叙述正确的是 (  )
A.油脂是不溶于水、比水轻的酯类化合物
B.油脂没有固定的熔、沸点
C.脂肪都是硬脂酸甘油酯
D.油脂不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
12.下列各项属于油脂的用途的是(  )
①作人类的营养物质 ②制取甘油 ③制取肥皂
④制备高级脂肪酸 ⑤制备矿物油
A.仅①②③④ B.仅①③⑤
C.仅①②④⑤ D.仅①②③
13.基本可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是(  )
A.反应液使红色石蕊变蓝色
B.反应液使蓝色石蕊变红色
C.反应后静置,反应液分为两层
D.反应后静置,反应液不分层
14.下列关于油和脂肪的说法正确的是(  )
A.二者互为同分异构体
B.二者仅状态不同,化学性质相同
C.前者熔点高,后者熔点低
D.在一定条件下前者可转化为后者
15.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要的化工原料。油脂的以下用途与其含有的碳碳不饱和键()有关的是(  )
A.衣服上的油脂可用汽油洗去
B.适量摄入油脂,有利于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
C.植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
16.某物质的结构简式为,关于该物质的叙述正确的是(  )
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.区别植物油和矿物油的正确方法是(  )
A.加水并振荡,观察是否有分层现象
B.加溴水并振荡,观察溴水是否褪色
C.加入NaOH溶液并煮沸,观察有机物是否溶解
D.加酸性KMnO4溶液并振荡,观察是否褪色
2.下列关于油脂和乙酸乙酯的比较中,正确的是(  )
①油脂和乙酸乙酯都是纯净物,在室温下都是液体
②油脂和乙酸乙酯都能水解生成羧酸和醇
③油脂和乙酸乙酯都不能使溴水褪色
④油脂和乙酸乙酯都不溶于水,而易溶于有机溶剂
A.①② B.②④
C.①④ D.③④
3.某有机物M的结构简式如图所示 ,关于M的叙述正确的是(  )
A.属于酯类,易溶于水
B.水解反应可生成乙酸
C.1 mol M可以与2 mol NaOH反应
D.一定条件下可发生加成反应和氧化反应
4.某种酯的结构简式可表示为CmH2m+1—COO—CnH2n+1,其中m+n=5,该酯的一种水解产物经催化氧化可转化成它的另一种水解产物,原来的酯是(  )
A.丙酸乙酯 B.乙酸丙酯
C.丙酸丙酯 D.丁酸乙酯
5.酯是自然界中广泛存在的物质,分子式为C4H8O2的酯共有(不考虑立体异构)(  )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.酯类物质广泛存在于自然界中,如植物的果实中含有较多的酯。下列从植物果实中提取酯的方法正确的是(  )
A.加氢氧化钠溶液溶解后分液
B.加水溶解后分液
C.加酸溶解后蒸馏
D.加有机溶剂溶解后分液蒸馏
7.油脂是人体所需要的重要营养物质之一,下列关于油脂的叙述中错误的是(  )
A.可通过反应后的溶液使红色石蕊试纸变蓝色,判断油脂的皂化反应基本完成
B.天然油脂都是混合物
C.在碱性条件下,1 mol油脂完全水解生成1 mol甘油和3 mol高级脂肪酸
D.硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应
8.阿司匹林可看作一种酯,其结构简式如图所示。阿司匹林在酸性和水浴加热条件下反应一段时间后,反应体系中含有的物质是(  )
①CH3COOH ②CH3CH2OH ③
④ ⑤
A.①④⑤ B.②④⑤
C.①③④ D.②③⑤
9.酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组从梨中分离出一种酯,然后将分离出的酯水解,得到乙酸和另一种分子式为C6H13OH的物质。下列分析不正确的是(  )
A.C6H13OH分子中含有羟基
B.实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
C.C6H13OH可与金属钠发生反应
D.不需要催化剂,这种酯在水中加热即可大量水解
三、非选择题
10.如图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图,进行皂化反应时的步骤如下:
(1)在圆底烧瓶中加入7~8 g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3 g的氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精,加入酒精的作用是__________________________。
(2)隔着石棉网给反应混合物加热约10 min,皂化反应基本完成,所得的混合物为________(填“悬浊液”“乳浊液”“溶液”或“胶体”)。
(3)向所得混合物中加入________,静置一段时间后,溶液分为上下两层,肥皂在________层,这个操作称为________。
(4)图中长玻璃导管的作用为________________________________________。
(5)写出该反应的化学方程式:
________________________________
________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(素养题—科学精神与社会责任)所谓“地沟油”是从一些饭店、酒店的下水道里捞出来的残油剩渣、饭店的“泔水油”以及垃圾猪肉加工成的“食用油”。制作过程:①捞去废油中的悬浮杂质;②加入双氧水进行漂白;③加入工业消泡剂(内含铅、砷等元素及苯环、杂环等化合物);④高温炼制;⑤包装成成品油出售到不法的火锅店、饭店、工厂和学校餐厅。以下判断正确的是(  )
A.“地沟油”外观与普通食用油一样,经过以上处理的“地沟油”具有固定的熔、沸点
B.“地沟油”可用来作化工原料,如制作肥皂等产品
C.“地沟油”在加入消泡剂后,消除对人体健康的影响
D.“地沟油”中含有较多微量元素
2.(素养题—社会责任)植物油厂为了提取大豆中丰富的油脂,下列实验方案设计合理的是(  )
A.将大豆用水浸泡,使其中的油脂溶于水,然后再分馏
B.将大豆粉碎,然后隔绝空气加热,使其中的油脂蒸发出来
C.将大豆碱溶液处理,使其中的油脂溶解下来,然后再蒸发出来
D.先将大豆压成颗粒状,再用无毒的有机溶剂浸泡,然后对浸出液进行蒸馏分离
3.(素养题—科学探究与创新意识)某同学用食用油进行实验,以下是实验操作和现象:
实验操作 将食用油滴入水中 向食用油中滴加溴水 将少量食用油与纯碱(主要成分是Na2CO3)溶液混合加热
实验现象 食用油浮在水面上 溴水褪色 分层现象消失
下列关于食用油的实验结论不正确的是(  )
A.食用油的密度比水小
B.食用油中含碳碳不饱和键
C.食用油在碱性条件下会水解生成可溶于水的物质
D.食用油是一种有机酸
4.(1)A是一种酯,分子式为C4H8O2,A可以由醇B与酸C发生酯化反应得到,B氧化可得C。则:
①写出下列化合物的结构简式:
B________________,C________________。
②写出A在碱性条件下水解的化学方程式:____________________。
③A中混有少量的B和C,除去C选用的试剂是________,分离方法是________。
④B和C的酯化反应和A的水解反应中都用到硫酸,其作用分别是________(填字母)。
a.催化剂、脱水剂;催化剂
b.催化剂、吸水剂;催化剂
c.都作催化剂
d.吸水剂;催化剂
(2)在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是________。
(3)劣质植物油中的亚油酸[CH3(CH2)4—CH===CH—CH2—CH===CH—(CH2)7COOH]含量很低。下列关于亚油酸的说法不正确的是________(填字母)。
a.一定条件下能与甘油发生酯化反应
b.能与NaOH溶液反应
c.能使酸性KMnO4溶液褪色
d.1 mol亚油酸最多能与4 mol Br2发生加成反应
(4)有机物
是一种酯。参照乙酸乙酯水解中化学键变化的特点分析判断,这种酯在酸性条件下水解生成3种新物质,结构简式分别为________、________、________。
(5)有机物W()常用于合成维生素类药物。该有机物的分子式为________,其分子中所含官能团的名称为________,水溶液中1 mol W可与________ mol NaOH完全反应,分子中含有________种不同化学环境的氢原子。
第3课时 酯 油脂
必备知识基础练
1.答案:B
解析:A.食盐不含碳元素,属于无机物,选项A不选;B.大豆油的主要成分是油脂,是含有碳元素的化合物,属于有机物,属于酯类物质,选项B选;C.陈醋的主要成分是乙酸,是含有碳元素的化合物,属于有机物,属于羧酸,选项C不选;D.蔗糖是二糖,含有碳元素的化合物,属于有机物,属于糖类物质,选项D不选。答案选B。
2.答案:B
解析:A.密度一般比水小,浮于水上,故A正确;B.官能团是酯基且分子中至少有一个酯基,故B错误;C.低级酯多有香味,常用于制作香料,故C正确;D.酯基上的烃基是憎水基团,难溶于水,故D正确;故选B。
3.答案:C
解析:A.酯由C、H、O这三种元素组成,A项正确;B.乙酸乙酯和油脂都是酯类物质均含有,B项正确; C.乙酸乙酯、甲酸乙酯等均属于小分子的酯,相对分子质量都较小,C项错误;D.酯广泛存在于植物的果实和种子中,D项正确;答案选C。
4.答案:AC
解析:A.酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,简写为RCOOR′,R和R′可以相同,也可以不同,故A正确;B.低级酯(分子中含碳原子数少的酯)是具有芳香气味的液体。高级酯(分子中含碳原子数较多的酯)在通常状况下一般是固体,不一定具有芳香气味,故B错误;C.酯类物质都难溶于水而易溶于醇,乙醚等有机溶剂,故C正确;D.日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类物质作为香料,故D错误;故答案选AC。
5.答案:B
解析:酯类有机物中含有结构,而B项有机物中含有的是,故B项错误。
6.答案:C
解析:A.酯化反应所需要温度较高,水浴加热不能满足要求,A项错误;B.酯化反应中使用的浓硫酸,作用为催化剂和吸水剂,而酯的水解反应中使用的稀硫酸,作用只是催化剂,B项错误; C.酯化反应和酯的水解反应均属于取代反应,C项正确;D.酯的水解反应使用NaOH作催化剂时,反应不可逆,D项错误;答案选C。
7.答案:C
解析:A.用酒精可以提取某些花香中的酯类香精,是因为酒精是有机物,酯类香精在酒精中的溶解度大于在水中的溶解度,这是利用的原理是萃取,属于物理性质,故A错误;B.料酒与醋发生酯化反应生成酯类物质,酯类物质有芳香味,因此可以使菜更香,不是酯类的化学性质,故B错误;C.酯类水解反应为吸热反应,升高温度,有利于酯的水解,提高去除油污的效率,属于酯的化学性质,C项正确;D.不同水果具有不同的香味是因为其中含有的不同的酯的气味不同,属于酯的物理性质,D项错误;答案选C。
8.答案:D
解析:酸和醇发生酯化反应时酸脱羟基醇脱氢,酯在水解时也在相同位置断裂;乙酸乙酯在加热条件下发生水解,在①处断裂,HO分成氢原子和羟基,羟基结合生成乙酸,故答案为D。
9.答案:B
解析:花生油、棉籽油、牛油的成分都是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类;汽油属于烃,故B错误。
10.答案:A
解析:A.油脂是高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸、油酸等)和甘油形成的酯,因此A不正确,B.油脂的结构为:,其中R1、R2、R3可以相同,也可以不同,所以油脂中含有的分子有的相同,有的不同,因而油脂是混合物,没有固定的熔、沸点,B正确;C.油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,C正确;D.油脂是一种有机溶剂,能溶解一些脂溶性的维生素,如VA、VD、VE、VK等,D正确。答案选A。
11.答案:AB
解析:油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类化合物,密度比水小。自然界中的油脂是多种物质的混合物,因此没有固定的熔、沸点,A、B正确;油脂分为油和脂肪,其中形成油的高级脂肪酸的烃基不饱和程度相对较大,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;脂肪中饱和高级脂肪酸的含量较大,但不一定都是硬脂酸甘油酯,C错误。
12.答案:A
解析:油脂是油和脂肪的统称,植物油和动物脂肪都是油脂。油脂是人类重要的营养物质之一,故①符合题意;油脂在酸性条件下水解可制高级脂肪酸和甘油,故②④符合题意;利用油脂在碱性条件下水解可制取肥皂和甘油,故③符合题意;矿物油是各种烃的混合物,不能由油脂制取,故⑤不符合题意;故答案:A。
13.答案:D
解析:皂化反应基本完成时高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下水解成均易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油;因此,皂化反应基本完成后静置,反应液不分层,故D正确。
14.答案:D
解析:A.油和脂肪的分子式不同,二者不互为同分异构体,A不正确;B.油分子内含有碳碳双键,常温下呈液态,脂肪分子内碳碳键都是单键,常温下呈固态,二者状态不同,化学性质也不同,B不正确;C.前者呈液态熔点低,后者呈固态熔点高,C不正确;D.在一定条件下前者可通过氢化(与氢气发生加成反应)转化为后者,D正确;故选D。
15.答案:C
解析:A.衣服上的油脂可用汽油洗去,主要是利用了相似相容原理,与碳碳不饱和键无关,A项错误;B.适量摄入油脂,有利于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素,主要是利用了相似相容原理,与碳碳不饱和键无关,B项错误;C.植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油),“氢化”就是与H2的加成反应,是不饱和双键的特性,C项正确;D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质,与碳碳不饱和键无关,D项错误。
16.答案:C
解析:A.一定条件下与氢气反应可以生成,不生成硬脂酸甘油酯,A项错误;B.据A分析,也不生成软脂酸甘油酯,B项错误;C.其在碱性条件下水解得到高级脂肪酸钠,为肥皂的主要成分,C项正确;D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有两种,分别为:和两种,D项错误;答案选C。
关键能力综合练
1.答案:C
解析:植物油为不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯,具有烯烃的性质,也可水解,而矿物油为烃类混合物,可能含有烯烃,具有烯烃的性质,据此分析解答。A.植物油与矿物油都不溶于水,密度都比水小,分层,油层在上层,现象相同,无法区别,A错误;B.植物油和矿物油都能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,现象相同,无法区别,B错误;C.植物油是不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯,植物油与氢氧化钠溶液反应,分层消失,而矿物油不与碱溶液反应,混合分层,油层在上层,现象不同,可以区别,C正确;D.植物油和矿物油都能与酸性高锰酸钾发生反应,使溶液褪色,现象相同,无法区别,D错误;答案选C。
2.答案:B
解析:①油脂一般是混合物,乙酸乙酯是纯净物;油脂中有的在室温下呈固态(如硬脂酸甘油酯),有的在室温下呈液态(如油酸甘油酯),错误;②油脂属于酯类,与乙酸乙酯相似,都能水解生成羧酸和醇,正确;③油脂中若含不饱和烃基,则能与溴水加成而使溴水褪色,乙酸乙酯与溴水不反应,错误;④油脂和乙酸乙酯都属于酯类,都不溶于水而易溶于有机溶剂,正确;综上所述,本题选B。
3.答案:D
解析:A.分子中含有酯基,属于酯类,难溶于水,A错误;B.水解反应可生成苯甲酸和乙醇,B错误;C.1 mol M可以与1 mol NaOH反应,C错误;D.含有苯环,一定条件下可发生加成反应,大部分有机物可以燃烧,燃烧是氧化反应,D正确,答案选D。
4.答案:C
解析:酯的一种水解产物经催化氧化可转化成它的另一种水解产物,说明形成该酯的羧酸与醇中,所含碳原子数相等,因为m+n=5,因此此酯为丙酸丙酯,故选项C正确。
5.答案:B
解析:分子式为C4H8O2的酯,可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4 种,故选B。
6.答案:D
解析:A.加氢氧化钠溶液溶解后,油脂发生水解生成高级脂肪酸钠和甘油,A不合题意;B.油脂不溶于水,加水不能提取植物种子里的油脂,B不合题意;C.加酸后,油脂缓慢水解生成高级脂肪酸和甘油,C不合题意;D.加有机溶剂溶解后,油脂被萃取,分液后进行蒸馏,便可获得油脂,D符合题意;故选D。
7.答案:AC
解析:A.无论反应是否完成,皂化反应中的溶液为碱性,都能够使红色石蕊试纸变蓝,故无法用红色石蕊试纸鉴别皂化反应是否完成,故A错误;B.天然油脂均为高级脂肪酸的甘油酯,均为混合物,故B正确;C.在碱性条件下,1 mol油脂完全水解生成1 mol甘油和3 mol高级脂肪酸盐,故C错误;D.硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂(硬脂酸钠)作用,生成不溶性的硬脂酸盐,降低肥皂的去污能力,故D正确;故答案为AC。
8.答案:A
解析:水解时,酯基断键,中的C—O键从虚线处断裂,故水解产物为乙酸和,又因酯的酸性水解反应为可逆反应,故反应后体系中含有乙酸、、,答案选A。
9.答案:D
解析:A.C6H13OH是醇,分子中含有羟基,故A正确;B.根据酯能在酸性条件下与水反应水解生成相应的酸和醇,可知用乙酸与C6H13OH脱去一份子的水即可得到酯CH3COOC6H13,故B正确;C.钠可以置换醇中羟基上的氢,则C6H13OH可与金属钠发生反应,故C正确;D.酯水解时需要酸或碱作催化剂,故D错误。故选D。
10.答案:(1)溶解硬脂酸甘油酯利于反应进行
(2)胶体
(3)食盐细粒 上 盐析
(4)导气兼冷凝回流
(5)
解析:硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的化学方程式:
。实验时为了便于硬脂酸甘油酯和NaOH溶液充分混合,使反应彻底,常加入一定量的乙醇作溶剂。题图中的长玻璃导管除导气外还兼有冷凝回流的作用,以提高原料的利用率。实验完成后,需向反应混合物中加入NaCl细粒,进行盐析。其中上层为硬脂酸钠即肥皂。
学科素养升级练
1.答案:B
解析:A.所谓“地沟油”是从一些饭店、酒店的下水道里捞出来的残油剩渣、饭店的“泔水油”以及垃圾猪肉加工成的“食用油”,“地沟油”外观与普通食用油一样,但是混合物,无固定的熔、沸点,故A错误;B.“地沟油”可充分利用,作化工原料,如生产制作肥皂、机器用油等产品,故B正确;C.消泡剂内含铅、砷等重金属元素及苯环、杂环等化合物,含有对人体有害的物质,故C错误;D.“地沟油”主要成分是油脂,故D错误;答案选B。
2.答案:D
解析:A.油脂不溶于水,故A错误; B.隔绝空气加热,会使油脂分解变质,故B错误;C.油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油,故C错误;D.油脂易溶于有机溶剂,然后利用沸点不同进行蒸馏分离,故D正确;故选D。
3.答案:D
解析:A.食用油浮在水面上,说明食用油的密度比水小,故A正确;B.滴加溴水,溴水褪色,说明食用油中含有碳碳不饱和键,故B正确;C.食用油与纯碱溶液混合加热,分层现象消失,纯碱溶液呈碱性,说明食用油在碱性条件下水解生成可溶于水的物质,故C正确;D.食用油是一种油脂,属于酯类,不属于有机酸,故D错误;答案选D。
4.答案:(1)①CH3CH2OH CH3COOH ②CH3COOCH2CH3+NaOH―→CH3COONa+CH3CH2OH ③饱和Na2CO3溶液 分液 ④b
(2)CH3COOH和C2HOH
(3)d
(4)
(5)C6H10O3 羟基、酯基 1 4
解析:(1)A是一种酯,分子式为C4H8O2,A中不饱和度==1,所以为饱和一元酯,A可以由醇B与酸C发生酯化反应得到,B氧化可得C,说明B、C中碳原子个数相等,则A为CH3COOCH2CH3、B为CH3CH2OH 、C为CH3COOH,据此分析解答;(2)酯水解生成羧酸和醇;(3)亚油酸含碳碳双键、羧基,结合烯烃及羧酸的性质分析;(4)根据酯类水解规律,在酸性条件下水解生成羧酸和醇分析;(5)根据有机物的结构简式判断分子式,该有机物中含有羟基、酯基分析判断;
(1)①通过以上分析知,A、B、C的结构简式分别为CH3COOCH2CH3、CH3CH2OH、CH3COOH;②A在碱性条件下水解生成乙醇和乙酸钠,该反应的化学方程式为CH3COOCH2CH3+NaOH―→CH3COONa+CH3CH2OH;③除去CH3COOCH2CH3中的CH3CH2OH。CH3COOH,可以加入饱和碳酸钠溶液,可以溶解CH3CH2OH,消耗CH3COOH,降低CH3COOCH2CH3的溶解度,CH3COOCH2CH3与饱和碳酸钠溶液分层,故可以采用分液的方法分离;④CH3CH2OH与CH3COOH制取CH3COOCH2CH3时,浓硫酸做催化剂和吸水剂,CH3COOCH2CH3水解时浓硫酸作催化剂,故答案为b;(2)酯在酸性条件下水解产物为羧酸和醇,结合酯化反应的原理:“酸脱羟基,醇脱氢”的规律可得,18O来自于醇,即CH3COOH和C2HOH;(3)a.亚油酸结构中含有羧基,甘油是丙三醇的俗称,丙三醇中含有羟基,因此亚油酸能够与甘油在一定条件下发生酯化反应,故a正确;b.亚油酸结构中含有羧基,能够与氢氧化钠发生酸碱中和反应,故b正确;c.亚油酸结构中含有碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故c正确;d.1 mol亚油酸中含有2 mol碳碳双键,所以1 mol亚油酸最多与2 mol Br2发生加成反应,故d错误;答案选d;(4)该物质结构简式中含有2个酯基都可发生水解,根据酯化反应的“酸脱羟基,醇脱氢”的规律可得,该物质在酸性条件下水解生成的物质的结构简式分别为HOCH2CH2COOH、HOCH2CH2OH、CH3COOH;(5)根据可知,每个拐点(节点)为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,不足化学键用氢原子补齐,则W的分子中含有6个碳原子,10个氢原子和3个氧原子,故该有机物的分子式为C6H10O3;分子中含有的官能团有羟基、酯基;由于W分子含有1个酯基,酯基水解生成羧基能够与氢氧化钠反应,故1 mol W可与1 mol NaOH完全反应;根据等效氢原子原则,同一碳原子上的H相同,两个甲基上的H相同,则分子中含有4中不同化学环境的氢原子。
1第2课时 乙酸
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1乙酸的结构、物理性质与酸性
1.关于冰醋酸的说法中正确的是(  )
A.冰醋酸是冰和醋酸的混合物
B.冰醋酸不是纯净的乙酸
C.冰醋酸是无色无味的液体
D.冰醋酸易溶解于水和乙醇
2.乙酸的官能团为(  )
A.—COOH B.—OH
C.—CH3 D.C2H4O2
3.乙酸是一种常见的有机物。下列有关乙酸的化学用语中,不正确的是(  )
A.实验式:CH2O
B.比例模型:
C.甲基的电子式:
D.电离方程式:CH3COOH CH3COO-+H+
4.食醋是常用的食品酸味剂,其主要成分是乙酸。下列有关乙酸说法不正确的是(  )
A.乙酸易溶于水 B.食醋可由粮食酿造
C.乙酸可与苏打反应 D.乙酸不易挥发
5.(双选)下列说法正确的是(  )
A.冰醋酸在常温、常压下为无色晶体
B.乙酸分子中含有4个氢原子,它不是一元羧酸
C.乙酸能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.乙酸酸性较弱,但能使紫色石蕊溶液变红
6.下列说法不正确的是(  )
A.乙酸的沸点比乙醇的高
B.乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,说明乙酸的酸性强于碳酸
C.乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于酸碱中和反应
D.乙酸分子中虽然有4个氢原子,但乙酸是一元酸
7.下列能一次性鉴别出乙酸、乙醇、乙酸乙酯和四氯化碳四种无色液体的是(  )
A.NaHCO3溶液 B.NaOH溶液
C.FeCl3溶液 D.水
8.以下用于除去乙酸乙酯中乙酸和乙醇杂质的最好试剂是(  )
A.饱和碳酸钠溶液 B.氢氧化钠溶液
C.苯 D.水
知识点2酯化反应
9.下列有关酯化反应的说法正确的是(  )
A.醇与酸的反应都是酯化反应
B.酯化反应和中和反应原理一样
C.酯化反应既属于取代反应,也属于可逆反应
D.酯化反应的机理是羧酸去掉氢原子而醇去掉羟基
10.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的有机物质有(  )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
11.制取乙酸乙酯的装置正确的是(  )
12.在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是(  )
13.如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述不正确的是(  )
A.向a试管中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加乙酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面下的目的是防止实验过程中产生倒吸现象
C.在试管a中应加几块碎瓷片以防止试管a中的液体在加热时发生暴沸
D.反应结束后振荡试管b,b中液体分为两层,上层为有香味的无色油状液体
14.下列关于酯化反应说法正确的是(  )
A.用CH3CHOH与CH3COOH发生酯化反应,生成HO
B.反应液混合时,顺序为先倒乙醇再倒浓硫酸最后倒乙酸
C.乙酸乙酯不会和水生成乙酸和乙醇
D.用蒸馏的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯
15.实验室用乙酸、乙醇、浓硫酸制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,当振荡混合物时,有气泡产生,主要原因可能是(  )
A.有部分H2SO4被蒸馏出来
B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来
D.有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应
16.(双选)关于实验室制备乙酸乙酯的说法中正确的是(  )
A.需加入碎瓷片防止暴沸
B.产生的蒸气应通到饱和碳酸钠溶液液面以上,收集乙酸乙酯
C.1 mol乙醇与3 mol乙酸在浓硫酸催化作用下能合成1 mol乙酸乙酯
D.除去乙酸乙酯中含有的乙酸,可以选用氢氧化钠溶液洗涤后分液
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列物质中不能用来区分乙醇、乙酸、苯的是(  )
A.溴水 B.金属钠
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
2.下列除去括号内杂质所用的试剂和方法都正确的是(  )
选项 物质 所用试剂 方法
A 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
B 乙醇(水) 生石灰 分液
C 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 分液
3.乙酸分子的结构式可表示为,下列叙述正确的是(  )
(1)乙酸的电离,是①键断裂
(2)乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂
(3)在红磷存在时,Br2与CH3COOH发生反应CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是③键断裂
(4)乙酸生成乙酸酐的反应:2CH3COOH―→+H2O,是①②断裂
A.仅(1)、(2)、(3) B.(1)、(2)、(3)、(4)
C.仅(2)、(3)、(4) D.仅(1)、(3)、(4)
4.柠檬中含有大量的柠檬酸,因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为,则1 mol柠檬酸分别与足量的金属钠和NaOH溶液反应时,最多可消耗Na和NaOH的物质的量分别为(  )
A.2 mol、2 mol B.3 mol、4 mol
C.4 mol、3 mol D.4 mol、4 mol
5.在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气,另一份等量的有机物和足量的NaHCO3反应得V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则有机物可能是(  )
A. B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.羧酸和醇反应生成酯的相对分子质量为90,该反应的反应物是(  )
①和CH3CH2OH
②和CH3CH2—18OH
③和CH3CH2—18OH
④和CH3CH2OH
A.①② B.③④
C.②④ D.②③
7.巴豆酸是一种对胃肠道有强烈刺激性、对呼吸中枢和心脏有麻痹作用的有机酸,其结构简式为CH3—CH===CH—COOH,下列对巴豆酸的性质描述不正确的是(  )
A.不能与Na2CO3 溶液反应
B.在一定条件下能发生加成反应
C.在浓硫酸作用下,能与乙醇发生酯化反应
D.巴豆酸中 4 个碳原子处于同一直线
8.某有机物的结构简式如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.该有机物可以与溴水发生加成反应
B.该有机物可以与乙酸发生酯化反应
C.该有机物既能与Na反应,还能与NaOH、Na2CO3反应
D.1 mol该有机物最多可以和6 mol H2发生加成反应
9.某课外活动小组设计如图所示装置制取较多量乙酸乙酯。已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。
②有关有机物的沸点:
试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点(℃) 34.7 78.5 118 77.1
下列说法正确的是(  )
A.装置中球形管既能冷凝蒸气又能防止倒吸
B.反应结束后大试管中的现象是:溶液分层,下层无色油状液体;上层溶液颜色变浅
C.从大试管中分离出的乙酸乙酯中还含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,过滤分离出乙醇
D.最后加入无水硫酸钠,然后进行蒸馏,收集118℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯
三、非选择题
10.已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E,其合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)写出A的分子式 ________。B分子中官能团的名称是 ________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
②_____________________________________________________反应类型:________;
④_____________________________________________________反应类型:________。
(3)物质B可以被直接氧化为D,需要加入的试剂是________。
(4)某次实验中,以6.0 g D为原料,制得4.4 g E,则D的转化率为________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(素养题—证据推理与模型认知)在3支试管中分别放有:①1 mL乙酸乙酯和3 mL水 ②1 mL硝基苯和3 mL水 ③1 mL乙酸和3 mL水,图中三支试管从左到右的排列顺序为(  )
A.②③① B.①②③
C.①③② D.②①③
2.(素养题—证据推理与模型认知)含碳、氢、氧的有机物 X 的球棍模型为。下列关于 X 的说法不正确的是(  )
A.相对分子质量为46 B.分子式为 C2H4O2
C.结构简式为 CH3COOH D.官能团名称是羧基
3.(素养题—科学探究)如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图,在如图所示实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是(  )
A.①蒸馏;②过滤 ③分液
B.①分液;②蒸馏; ③蒸馏
C.①蒸馏;②分液; ③分液
D.①分液;②蒸馏; ③结晶、过滤
4.(素养题—科学探究与创新意识)资料在线:查阅资料可知如表所示数据:
物质 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 浓硫酸
沸点/℃ 78.5 117.9 77.5 338.0
[实验步骤]
某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按如图所示连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10 min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)步骤①配制该混合溶液的主要操作步骤为______________________________;写出制取乙酸乙酯的化学方程式:____________________________________。
(2)步骤②中需要小火均匀加热,其主要理由是______________________。
(3)指出步骤③所观察到的现象:_____________________________________________;
分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为________(填字母)。
A.P2O5 B.无水Na2SO4
C.碱石灰 D.NaOH固体
(4)某化学课外小组设计了如图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与上图装置相比,此装置的主要优点有_________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时 乙酸
必备知识基础练
1.答案:D
解析:冰醋酸是纯净的醋酸,属于纯净物,有强烈的刺激性气味,易溶于水和乙醇,故A、B、C均错误,选D。
2.答案:A
解析:A.—COOH是羧酸的官能团,也是乙酸的官能团,A符合题意;B.—OH是醇或酚的官能团,B不符合题意;C.—CH3不属于官能团,C不符合题意;D.C2H4O2不属于官能团,D不符合题意。本题选A。
3.答案:C
解析:A.乙酸的实验式为CH2O,A正确;B.乙酸的比例模型为,B正确;C.甲基的电子式为,C不正确; D.乙酸的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,D正确。本题选C。
4.答案:D
解析:A.乙酸能够溶解多种有机物和无机物,能与水以任意比互溶,故易溶于水,故A正确;B.食醋可由粮食水解得到葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解成乙醇和二氧化碳,乙醇氧化生成乙酸,故B正确; C.乙酸是一元弱酸,酸性比碳酸强,可与苏打反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,故C正确;D.乙酸沸点低,易挥发,故D不正确;故选D。
5.答案:CD
解析:A.醋酸的熔点为16.6 ℃,沸点为117.9 ℃,常温、常压下醋酸为液态,故A错误;B.乙酸分子中虽然含有4个氢原子,但甲基上的氢原子不能够电离出氢离子,只有羧基上的氢原子能够电离出氢离子,所以乙酸只能电离产生一个氢离子,它是一元羧酸,故B错误;C.乙酸的酸性比碳酸的酸性强,根据强酸制弱酸的原理,乙酸能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,故C正确;D.乙酸虽为弱酸,但能使紫色石蕊溶液变红,故D正确;综上所述,答案为CD。
6.答案:C
解析:A.乙酸的沸点为117.9 ℃,乙醇的沸点为78 ℃,A正确;B.乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,依据强酸制弱酸的原理,乙酸的酸性强于碳酸,B正确;C.乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于酯化反应,C不正确;D.乙酸分子中虽然有4个氢原子,但乙酸只含有1个—COOH,是一元酸,D正确;故选C。
7.答案:A
解析:A.乙酸与NaHCO3反应有气泡生成。乙醇溶于NaHCO3溶液中。乙酸乙酯不溶于NaHCO3溶液,在上层。四氯化碳不溶于NaHCO3溶液在下层。现象不同,可以区分,A符合题意;B.乙酸与NaOH溶液反应,但是没有现象。乙醇溶于NaOH溶液没有现象。乙酸乙酯在NaOH溶液中水解,开始有分层,反应后分层消失。四氯化碳不溶于NaOH溶液,在下层。不能区分乙酸和乙醇,B不符合题意;C.乙酸和乙醇均不与FeCl3溶液反应,均溶于溶液中。乙酸乙酯不溶于FeCl3溶液,在上层。四氯化碳不溶于FeCl3溶液,在下层。不能区分乙酸和乙醇,C不符合题意;D.乙酸和乙醇均溶于水,没有现象。乙酸乙酯不溶于水,在上层。四氯化碳不溶于水在下层。不能区分乙酸和乙醇,D不符合题意。答案选A。
8.答案:A
解析:A.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,而乙醇易溶,乙酸可与碳酸钠反应而被吸收,可用饱和碳酸钠溶液除去,故A正确;B.乙酸乙酯可在氢氧化钠溶液中发生水解,故B错误;C.乙酸乙酯、乙酸和乙醇都易溶于苯,不能除去,且引入新杂质,故C错误;D.乙酸和乙醇在乙酸乙酯中的溶解度比在水中的大,故D错误;故选A。
9.答案:C
解析:酯化反应,是一类有机化学反应,是醇和羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。A.醇与酸作用生成酯和水的反应是酯化反应,不一定都是酯化反应,如乙醇和HBr反应生成溴乙烷,不是酯化反应,A错误;B.中和反应是指酸和碱反应生成盐和水,二者反应原理不同,B错误;C.酯化反应属于取代反应,也是可逆反应,C正确;D.酯化反应的机理是羧酸去掉-OH,醇去掉羟基上的H原子,D错误。答案选C。
10.答案:B
解析:酯化反应中乙酸中的羧基提供羟基、乙醇中的羟基提供氢原子,羟基和氢原子形成水,剩下基团结合的形成酯,据此分析判断。若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生酯化反应的化学方程式为:CH3C18O18OH+H16OCH2CH3CH3C18O16OCH2CH3+HO,酯化反应是可逆反应,所以含有18O的有机物质有:CH3C18O18OH、CH3C18O16OCH2CH3 2种物质,故选B。
11.答案:A
解析:A.由于乙醇与乙酸都易挥发,制备的乙酸乙酯中含有乙醇与乙酸,通常用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,中和挥发出来的乙酸,使之转化为易溶于水的乙酸钠,溶解挥发出来的乙醇,并降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯,故A正确;B.玻璃管插到饱和碳酸钠液面以下,会引起倒吸,故B错误;C.试管中的试剂NaOH溶液会与生成的乙酸乙酯反应,故C错误;D.试管中的试剂NaOH溶液会与生成的乙酸乙酯反应且玻璃管插入液面下,会引起倒吸,故D错误;答案选A。
12.答案:D
解析:A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A正确;B、生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,乙酸乙酯不溶于水,因此可以用饱和碳酸钠溶液吸收,注意导管口不能插入溶液中,以防止倒吸,B正确;C、乙酸乙酯不溶于水,分液即可实现分离,C正确;D、乙酸乙酯是不溶于水的有机物,不能通过蒸发实现分离,D错误。答案选D。
13.答案:A
解析:A. 由于浓硫酸的密度较大,且与乙醇和乙酸混合时会放出大量的热,为防止酸液飞溅,应先加入乙醇再加入浓硫酸和乙酸,A错误;B.由于生成的产物中含有乙醇和乙酸,易溶于水,故实验时试管b中的导气管不能插入液面下,B正确;C.为防止液体暴沸,应加入碎瓷片,C正确;D.乙酸乙酯无色、具有香味,且密度比水小,难溶于水,故振荡后上层为有香味的无色油状液体,D正确;故选A。
14.答案:B
解析:A.酯化反应中羧酸提供羟基,醇提供氢原子,则用CH3CHOH与CH3COOH发生酯化反应,生成CH3CO18OCH2CH3和H2O,故A错误;B.反应液混合时,顺序为先倒乙醇再倒浓硫酸最后倒乙酸,故B正确;C.乙酸乙酯和水反应生成乙酸和乙醇,故C错误;D.用分液的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯,故D错误;故选B。
15.答案:C
解析:A、硫酸属于难挥发性酸,A项错误;B、乙醇不与碳酸钠反应,B项错误;C、乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,C项正确;D、乙酸乙酯与碳酸钠不反应,D项错误;答案选C。
16.答案:AB
解析:A.反应物均为液体,且沸点较低,反应在加热条件下进行,需加入碎瓷片防止暴沸,故A正确;B.产生的蒸气中有乙酸乙酯、乙醇、乙酸,饱和碳酸钠可以吸收乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,为防止倒吸,蒸气通到饱和碳酸钠溶液液面以上,故B正确;C.乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应,所以1 mol乙醇与3 mol乙酸在浓硫酸催化作用下合成的乙酸乙酯小于1 mol,故C错误;D.乙酸乙酯会在NaOH溶液中水解,不能用NaOH溶液除去乙酸,可以用饱和碳酸钠溶液进行洗涤后分液,故D错误;故答案为AB。
关键能力综合练
1.答案:A
解析:A.乙酸、乙醇与溴水混溶,加入溴水不能区别乙酸和乙醇,故A符合题意;B.乙酸和乙醇都能与金属钠反应生成氢气,但乙酸反应更剧烈,苯与钠不反应,现象不同,可以区分,故B不符合题意;C.乙酸具有酸性,与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳,溶液中有气体产生,乙醇与碳酸钠溶液混溶,苯难溶于碳酸钠溶液,出现分层现象,三者现象各不相同,可以区分,故C不符合题意;D.乙酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红,乙醇与紫色石蕊溶液混溶,苯难溶于水,萃取石蕊,紫色层在上层,现象不同,可以区分,故D不符合题意;答案选A。
2.答案:D
解析:A.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应加溴水、洗气除杂,故A错误;B.CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可除杂,故B错误;C.乙酸与NaOH溶液反应后,增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可除杂,故C错误;D.乙酸与碳酸钠反应后,与乙酸乙酯分层,然后分液可除杂,故D正确;故选D。
3.答案:B
解析:乙酸电离出H+时,断裂①键;在发生酯化反应时酸脱羟基,断裂②键;乙酸与Br2的反应,Br取代甲基上的氢,断裂③健;乙酸生成乙酸酐的反应,一分子乙酸断裂①健,另一分子乙酸断裂②健。综上所述,答案选B。
4.答案:C
解析:由柠檬酸的结构简式可知,1 mol柠檬酸分子中含有1 mol羟基和3 mol羧基,羟基和羧基都能与金属钠发生反应,因此1 mol柠檬酸最多消耗Na的物质的量为4 mol;羧基能与NaOH溶液反应,而羟基不能和NaOH溶液反应,故最多消耗NaOH的物质的量为3 mol,故选C。
5.答案:A
解析:2个羟基得到1分子氢气,1个羧基与碳酸氢钠反应生成1分子CO2,若V1=V2≠0,这说明有机物分子中含有1个羟基和1个羧基,则有机物可能是,答案选A。
6.答案:C
解析:和CH3CH2OH反应后生成,相对分子质量为88,①不符合;和CH3CH2—18OH反应后生成,相对分子质量为90,②符合;和CH3CH2—18OH反应后生成,相对分子质量为92,③不符合;和CH3CH2OH反应后生成,相对分子质量为90,④符合。答案选C。
7.答案:AD
解析:A.该物质含有羧基,具有酸性,可以与Na2CO3溶液反应,A符合题意;B.该物质含有碳碳双键,可以发生加成反应,B不符合题意;C.由结构式可知,物质含有羧基,在浓硫酸作用下,能与乙醇发生酯化反应,C不符合题意;D.有碳碳三键,则原子处于一条直线上,该物质含碳碳双键,和乙烯结构相似,4个碳原子共平面,但不在同一直线上,D符合题意;答案选AD。
8.答案:D
解析:A.该有机物含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,故A正确;B.该有机物含有羟基,可以与乙酸发生酯化反应,故B正确;C.该有机物含有醇羟基、羧基,能与Na反应,羧基还能与NaOH、Na2CO3反应,故C正确;D.碳碳双键和苯环可以与氢气发生加成反应,故1 mol该有机物最多可以和4 mol H2发生加成反应,故D错误;故选D。
9.答案:AC
解析:A.混合气体中含有乙醇、乙酸蒸汽,均易溶于水容易发生倒吸,利用球型干燥管可以防止倒吸,故A正确;B.乙酸乙酯难溶于水,密度小于水,则反应结束后大试管中的现象是:溶液分层,上层无色油状液体,下层溶液颜色变浅,故B错误;C.根据题给信息“①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH”说明加入无水氯化钙后,即可过滤除去乙醇,故C正确;D.加入无水硫酸钠,然后进行蒸馏,收集77 ℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯,故D错误;故答案为AC。
10.答案:(1)C2H4 羟基 (2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 +H2O 取代反应或酯化反应
(3)酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液
(4)50%
解析:由于A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,所以A是乙烯C2H4;乙烯与水发生加成反应产生B,则B为乙醇CH3CH2OH;乙醇催化氧化得到C,则C为乙醛CH3CHO;乙醛催化氧化得到D,则D为乙酸CH3COOH;乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应得到E,则E为乙酸乙酯CH3COOCH2CH3。
(1)根据分析可知,A是乙烯,分子式为C2H4;B为乙醇CH3CH2OH,官能团为羟基,故答案为:C2H4;羟基;
(2)②反应的化学方程式是2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应类型是氧化反应;④反应的化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 +H2O,反应类型是取代反应(也叫酯化反应);
(3)利用B乙醇制备D乙酸,需要加入强氧化性物质,例如:酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液,故答案为:酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液;
(4)4.4 g乙酸乙酯的物质的量是=0.05 mol,根据反应:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 +H2O可知,生成0.05 mol的乙酸乙酯需要乙酸0.05 mol,参与反应的乙酸的质量是0.05 mol×60 g/mol=3.0 g,则乙酸的转化率×100%=50%,故答案为:50%。
学科素养升级练
1.答案:A
解析:①1 mL乙酸乙酯和3 mL水互不相溶,密度水大于酯,所以液体分层,酯在上层,是最后一个试管;②1 mL硝基苯和3 mL水互不相溶,密度硝基苯大于水,所以液体分层,硝基苯在下层,是第一个试管;③1 mL乙酸和3 mL水互溶,不分层,是第二个试管,因此图中三支试管从左到右的排列顺序为②③①,选项A正确。
2.答案:A
解析:将X的球棍模型转化为结构简式为CH3COOH,为乙酸;A.乙酸的相对分子质量为60,A错误;B.乙酸的分子式为C2H4O2,B正确;C.乙酸的结构简式为CH3COOH,C正确;D.乙酸的官能团为—COOH,名称为羧基,D正确;答案选A。
3.答案:B
解析:乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法分离,溶液中的主要成分为乙酸钠和乙醇,二者沸点相差较大,蒸馏可得到乙醇,乙酸钠加入硫酸,得到乙酸和硫酸钠,二者沸点相差较大,蒸馏可得到乙酸,故选B。
4.答案:(1)在一支30 mL的大试管(A)中注入4 mL乙醇,缓慢加入1 mL的浓硫酸,边加边振荡试管,待冷却至室温时,再加入4 mL乙酸并摇匀 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(2)一方面,用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失;另一方面,温度太高,可能发生其他副反应
(3)试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),下层液体显(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅 B
(4)①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯
解析:(1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合液时,各试剂加入试管的顺序依次为:CH3CH2OH―→浓H2SO4―→CH3COOH,将浓H2SO4加入乙醇中,边加边振荡是为了防止混合时产生热量导致液体飞溅造成事故;将乙醇与浓H2SO4的混合液冷却后再与乙酸混合,是为了防止乙酸的挥发造成原料的损失。在加热时试管中所盛溶液不能超过试管容积的。因为试管容积为30 mL,那么所盛溶液不超过10 mL,按体积比1∶4∶4的比例配浓H2SO4、乙酸和乙醇的混合溶液,由此可知,对应的浓硫酸、乙酸和乙醇的体积为1 mL、4 mL、4 mL。配制混合溶液的主要操作步骤可叙述为:在一支30 mL的大试管(A)中注入4 mL乙醇,缓慢加入1 mL的浓硫酸,边加边振荡试管,待冷却至室温时,再加入4 mL乙酸并摇匀,其反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
(2)由题中给出的各物质的主要物理性质,根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9 ℃)、乙醇(78.0 ℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5 ℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失;另一个方面,温度太高,可能发生其他副反应。
(3)在步骤③中的主要现象是:试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),下层液体(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅。分离出来的是粗产品乙酸乙酯层,乙酸乙酯粗产品的提纯方法步骤为:①向粗产品中加入碳酸钠粉末(目的是除去粗产品中的乙酸);②向其中加入饱和食盐水与饱和氯化钙溶液,振荡、静置、分液(目的是除去粗产品中的乙醇);③向其中加入无水硫酸钠(目的是除去粗产品中的水);④最后将经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏瓶内,再蒸馏,弃去低沸点馏分,收集温度在76~78 ℃之间的馏分即得纯的乙酸乙酯,故选B项。
(4)对比两个实验装置图结合乙酸乙酯制备过程中的各种条件控制,可以看出后者的三个突出的优点:①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯。
1第二单元 食品中的有机化合物
第1课时 乙醇
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1乙醇的分子结构
1.决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是(  )
A.羟基(—OH)
B.乙基(—CH2CH3)
C.氢氧根离子()
D.氢离子(H+)
2.下列化学用语表示的不一定是乙醇的是(  )
A.C2H6O B.C2H5OH
C.CH3CH2OH D.
3.(双选)下列有关乙醇的表达正确的是 (  )
A.乙醇分子中含有甲基,甲基的电子式为
B.乙醇结构简式为CH3CH2OH
C.乙醇分子中羟基电子式:[∶∶H]-
D.乙醇分子的比例模型为
4.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是(  )
A.两个碳原子以单键相连
B.分子里都含6个相同的氢原子
C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
知识点2乙醇物理性质
5.下列各种混合物,能用分液漏斗分离的是(  )
A.水和苯 B.水和乙醇
C.碘和酒精 D.乙醇和汽油
6.下列有关乙醇的物理性质的应用中,不正确的是(  )
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能与水以任意比互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有“酒香不怕巷子深”的说法
7.区别乙醇、苯和溴苯,最简单的方法是(  )
A.加酸性高锰酸钾溶液后振荡,静置
B.与乙酸在有浓硫酸存在的条件下加热
C.加蒸馏水后振荡,静置
D.加硝酸银溶液后振荡,静置
知识点3乙醇的化学性质
8.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确的是(  )
A.钠块沉在乙醇液面之下
B.钠块熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.向烧杯中滴入几滴酚酞溶液变红色
9.下列实验事实不能说明乙醇具有还原性的是(  )
A.乙醇使酸性高锰酸钾溶褪色
B.乙醇不充分燃烧生成一氧化碳和水
C.乙醇与钠反应有气体产生
D.灼烧变黑的铜丝伸入乙醇中变红色
10.(双选)关于乙醇的说法中正确的是(  )
A.乙醇结构中有-OH,所以乙醇溶解于水,可以电离出OH-而显碱性
B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,说明乙醇具有还原性
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
11.催化氧化的产物是的醇是(  )
A. B.
C. D.
12.如图是乙醇氧化制乙醛的实验装置(夹持仪器和加热仪器均未画出),以下叙述错误的是(  )
A.A中所盛的固体可以是CuO
B.D中的乙醇可用沸水浴加热
C.C处的具支试管B中有无色液体产生
D.C处的具支试管B可换成带塞的普通试管
13.乙醇能发生如下反应:
①CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O;
②2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
由以上反应得出的结论错误的是(  )
A.由反应①②可知,条件不同,乙醇与O2反应的产物不同
B.由反应②可知,Cu是乙醇氧化生成乙醛的催化剂
C.由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键、碳氧键、氢氧键均断裂
D.由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,只断开氢氧键
知识点4乙醛 甲醛
14.下列选项表示物质结构的化学用语或模型正确的是(  )
A.甲烷分子的比例模型:
B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.醛基的电子式:
D.甲醛的结构式:
15.下列说法正确的是(  )
A.组成最简单的醛是福尔马林
B.常温下甲醛是气体,能发生银镜反应
C.甲醛与H2反应可得到甲酸
D.甲醛可作防腐剂,故可用作食品保鲜剂
16.(双选)下列说法正确的是(  )
A.乙醛和甲醛分子中都有醛基
B.乙醛由乙基和醛基组成,甲醛由甲基和醛基组成
C.乙醇经催化氧化可生成乙醛
D.乙醛的官能团是醛基,醛基可表示为—COH
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列说法正确的是(  )
A.检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,如变蓝则含水
B.除去乙醇中的微量水可加入金属钠,使其完全反应
C.获得无水乙醇的方法通常采用先用浓H2SO4吸水,然后再加热蒸馏的方法
D.获得无水乙醇的方法通常采用直接加热蒸馏的方法
2.下列物质,都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列顺序正确的是(  )
①C2H5OH ②CH3COOH(aq) ③H2O
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
3.乙醇分子中不同的化学键如图所示,关于乙醇有关性质的说法不正确的是(  )
A.和金属钠反应键①断裂
B.在铜催化下和O2反应键①③断裂
C.乙醇与金属钠反应比水与金属钠反应缓慢
D.钠与乙醇反应时,钠熔化成一个小球在乙醇表面不断的游动
4.可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是(  )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水
B.乙醇可以制酒精饮料
C.1 mol乙醇跟足量的钠作用得到0.5 mol 氢气
D.1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛
5.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠作用,产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为(  )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.4∶3∶2
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)可发生的化学反应有 (  )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④取代
A.只有①② B.只有①②③
C.只有①③ D.①②③④
7.以下四种有机物的分子式皆为C4H10O:
①、②、③、④,其中能被氧化为含相同碳原子数醛的是(  )
A.①和② B.只有②
C.②和③ D.③和④
8.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,铜片质量减少的是(  )
A.硝酸 B.稀盐酸
C.Ca(OH)2溶液 D.乙醇
9.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO、CO2和H2O的总质量为27.6 g,若其中H2O的质量为10.8 g,则CO的质量为(  )
A.1.4 g B.2.2 g
C.4.4 g D.在2.2 g和4.4 g之间
三、非选择题
10.某中学化学兴趣小组对乙醇的分子结构进行探究,其过程如下:
猜想一:乙醇的结构简式是CH3CH2OH
猜想二:乙醇的结构简式是CH3OCH3
制定方案并实施:按下图所示实验装置进行实验,
测定乙醇与钠反应(放热)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。
试回答下列问题:
(1)指出实验装置中的错误________________。
(2)如果实验装置和操作正确,且结论符合猜想一,则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为__________________。
(3)如果实验装置和操作正确,且结论符合猜想二,则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为________________。
(4)如果实验装置正确,实验结果为2.3 g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56 L,则乙醇的结构简式应为__________,理由是__________________________________。
(5)该实验获得成功的关键,除了需要纠正图中的装置错误以外,还需注意下列问题中的__________(用序号填写)。
①装置的气密性良好;
②实验开始前准确测定乙醇的量;
③钠足量;
④广口瓶中水的体积大于560 mL;
⑤氢气的体积测算准确。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.(素养题—证据推理与模型认知)如图是某有机物分子的球棍模型。关于该物质的说法正确的是(  )
A.可以与醋酸发生中和反应
B.能与活泼金属发生反应
C.能使紫色石蕊试液变红色
D.不能发生氧化反应
2.(素养题—宏观辨识与微观探析)某化学反应过程如图所示。由图得出的判断,错误的是(  )
A.铜是此反应的催化剂
B.乙醇发生了还原反应
C.生成物的化学式为C2H4O
D.反应中有红黑交替变化的现象
3.(素养题—证据推理与模型认知)相同的反应物若使用不同的催化剂,可得到不同的产物。如:
C2H5OHCH3CHO+H2↑
2C2H5OHCH2===CH—CH===CH2+H2↑+H2O
2C2H5OHC2H5OC2H5+H2O
又知2 mol C2H5OH在活性铜催化下,可生成1 mol CH3COOC2H5,及其他产物,则其他产物可能为(  )
A.H2 B.CO2
C.H2O D.H2和H2O
4.(素养题—科学探究与创新意识)有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识。下图是某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置。[提示:通常用新制的Cu(OH)2悬浊液产生砖红色沉淀来检验物质中含有醛基。]
请据图回答以下问题:
(1)仪器连接安装完毕,进行实验前如何检验装置的气密性?答:____________________;
(2)对A中的乙醇采用水浴加热的目的是____________________;
(3)实验时,点燃B处的酒精灯后,先________,再集中火焰加热铜丝,随后向装置中不断地缓缓鼓入空气,此时B中观察到的现象是________,发生的主要反应的化学方程式为____________________________,当反应进行一段时间后,移去酒精灯,继续不断缓缓地鼓入空气,B中仍重复如上现象,说明B处发生的反应是一个________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)装置C的作用是________________,能在此处观察到的现象是__________________;
(5)装置D中的现象是____________________。
第1课时 乙醇
必备知识基础练
1.答案:A
解析:羟基(—OH)是乙醇的官能团,决定乙醇的主要化学性质;乙醇是非电解质,不含OH-和H+,故选A。
2.答案:A
解析:A.C2H6O可以是乙醇的分子式,也可以是二甲醚的分子式,故A项表示的不一定是乙醇;B.C2H5OH 为乙醇的结构简式,故B表示的一定是乙醇;C.CH3CH2OH为乙醇的结构简式,故C表示的一定是乙醇;D.是乙醇的电子式,故D表示的一定是乙醇;故答案为A。
3.答案:BD
解析:A.乙醇分子中含有甲基,甲基与相连的碳原子构成完整共价键,电子式为,A错误;B.乙醇分子式为C2H6O,结构简式为CH3CH2OH,B正确;C.乙醇分子中羟基与相连的碳原子构成共价键,电子式∶H,C错误;D.乙醇分子的比例模型为,D正确;答案为BD。
4.答案:B
解析:A.乙烷和乙醇的结构式分别为:、,所以分子中两个碳原子都以单键相连,A正确;B.根据其结构式知,乙烷分子中所有氢原子性质相同,乙醇中有3种性质的氢原子,B错误;C.根据结构式知,乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子,C正确;D.根据乙醇的结构式知,乙基与一个羟基相连就是乙醇分子,D正确。答案选B。
5.答案:A
解析:A.水和苯不互溶,混合后分层,则能用分液漏斗进行分离,选项A选;B.水与酒精混溶,应利用蒸馏法分离,选项B不选;C.碘易溶于酒精,不分层,应利用蒸馏分离,选项C不选;D.乙醇和汽油互溶,不分层,不能利用分液漏斗分离,选项D不选;答案选A。
6.答案:A
解析:A.分液是利用溶解性的不同,进行物质分离的操作,乙醇与水互溶,不能通过分液的方法除去乙醇中的水,A不正确;B.乙醇是一种非常好的溶剂,不仅能溶解有机物,还能溶解无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分,B正确;C.由于乙醇能与水分子间形成氢键,所以乙醇与水能以任意比互溶,这也就是酒厂可以勾兑各种浓度酒的原因,C正确;D.“酒香不怕巷子深”,说的是在很深的巷子里,也会有人闻香知味,慕名前来品尝,之所以能闻香知味,就是因为乙醇容易挥发,D正确; 故选A。
7.答案:C
解析:乙醇和水互溶,苯、溴苯难溶于水,但苯的密度比水小,溴苯的密度比水大,则区别乙醇、苯和溴苯最简单的方法是:加入蒸馏水后振荡,静置,不分层的为乙醇,分层且有机物在上层的是苯,分层且有机物在下层的是溴苯;其余选项中的物质较复杂、且浪费药品;答案选C。
8.答案:A
解析:A.钠的密度比乙醇的密度大,所以钠块放入乙醇中,沉在乙醇底部,A正确;B.钠块与乙醇反应放热,但放出的热量较少,不足以将钠熔化,B不正确;C.钠块放入乙醇中,在乙醇的底部与乙醇反应,但不发生游动,C不正确;D.向烧杯中滴入几滴酚酞溶液,由于没有碱生成,所以溶液不变红色,D不正确;故选A。
9.答案:C
解析:发生氧化反应的物质是还原剂,表现还原性;有机物的氧化还原反应可从得失氧或得失氢来判断。A.乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由C2H5OH―→CH3CHO―→CH3COOH,加O失H,发生氧化反应,A选项不符合题意;B.乙醇不充分燃烧生成一氧化碳和水,氧气是氧化剂,乙醇是还原剂,表现还原性,B选项不符合题意;C.乙醇与钠反应产生氢气,钠是还原剂,乙醇是氧化剂,表现氧化性,C选项符合题意;D.灼烧变黑的铜丝伸入乙醇中变红色, 是由C2H5OH―→CH3CHO,失H,发生氧化反应,表现还原性,D选项不符合题意;答案选C。
10.答案:BD
解析:A、乙醇结构中有—OH,能与水形成氢键,所以乙醇溶解于水,但不能电离出OH-,故A错误;B、乙醇燃烧生成二氧化碳和水,乙醇作燃料,是还原剂,具有还原性,故B正确;C、乙醇与钠反应可以产生氢气,但乙醇不能电离出氢离子,不显酸性,故C错误;D、水是弱电解质,乙醇是非电解质,乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼,故D正确。
11.答案:A
解析:醇发生催化氧化反应生成醛时,只与分子中的—CH2OH原子团有关,与其他基团无关,则被氧化的醇为;答案选A。
12.答案:D
解析:A.乙醇和氧化铜反应生成乙醛和水,所以A中所盛的固体可以是CuO。A项正确;B.直接加热时,生成乙醇蒸汽的速率较大,乙醇和氧化铜反应不完全,为使A中的乙醇平稳汽化成蒸汽,D中的乙醇可用沸水浴加热,B项正确;C.乙醇和氧化铜反应生成乙醛和水,冷凝后C处具支试管B中有无色液体产生,C项正确;D.C中的试管应与外界保持相通,所以C中的具支试管不可换成带塞的普通试管,D项错误;答案选D。
13.答案:D
解析:A、由反应①可知,乙醇在氧气中燃烧生成CO2和H2O;反应②可知乙醇与氧气在铜作催化剂的条件下生成CH3CHO和H2O,产物不同,故A正确;B、根反应②可知,Cu能参与反应,但前后质量不变,是催化剂,故B正确;C、由反应①可知,乙醇燃烧时,所有的化学键均断裂,碳碳键、碳氢键、氢氧键均断裂,故C正确;D、由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,断开了氢氧键、碳氢键,故D错误。答案选D。
14.答案:D
解析:A、是甲烷的球棍模型,故A错误;B、乙烯结构简式为CH2===CH2,故B错误;C、所示的图形氧原子少了四个电子,故C错误;D、甲醛的化学式为HCHO,结构式为,故D正确;故选D。
15.答案:B
解析:A.福尔马林是甲醛的水溶液而不是甲醛,故A错误;B.甲醛中含有醛基,能发生银镜反应,故B正确;C.甲醛与氢气反应得到甲醇,故C错误;D.甲醛有毒,不能用于食品保鲜,故D错误;故答案为B。
16.答案:AC
解析:A.乙醛和甲醛都为醛类物质,都含有醛基,故A正确;B.乙醛由甲基和醛基组成,甲醛由氢原子和醛基组成,故B错误;C.乙醇经催化氧化生成乙醛,故C正确;D.醛基应表示为-CHO,故D错误;故答案为AC。
关键能力综合练
1.答案:A
解析:A.检验乙醇中是否含有水,可用无水硫酸铜检验,A正确; B.乙醇和水都与钠反应,不能加入钠除杂,B错误;C.浓硫酸与乙醇在加热条件下会发生化学反应生成乙烯等,C错误;D.蒸馏时,应该先加入少量生石灰吸收水,然后再蒸馏,D错误,答案选A。
2.答案:D
解析:①C2H5OH②CH3COOH③H2O,均能和金属钠反应生成氢气,羟基氢原子越活泼则反应速率越快。
乙醇中的羟基氢能和钠反应生成氢气,醋酸中的氢离子能和金属钠反应放出氢气,水电离出的氢离子可以和金属钠反应产生氢气,三者的氢的活泼性顺序是②>③>①,所以产生H2速率顺序是②>③>①。故答案选:D。
3.答案:D
解析:A.和金属钠反应是羟基氢原子与钠的置换反应,键①断裂,故A正确;B.在铜催化下和O2反应键①③断裂去氢,生成羰基,故B正确;C.乙醇的羟基氢不如水的活泼,所以乙醇与金属钠反应比水与金属钠反应缓慢,故C正确;D.钠与乙醇反应时,由于钠的密度大于乙醇,所以钠不会浮在乙醇液面上,故D不正确。故选D。
4.答案:C
解析:A.乙醇燃烧所有的氢元素均生成水,不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同,A错误;B.乙醇制饮料的过程不发生化学反应,不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同,B错误;C.1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2,很明显乙醇中的6个氢只有一个能变为氢气,这个氢与其他氢不同,C正确;D.乙醇催化氧化变乙醛不能证明乙醇中的1个氢原子和其他氢原子不同,D错误;故合理选项是C。
5.答案:A
解析:羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气,则三种醇提供的羟基数相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶∶=6∶3∶2。故选A。
6.答案:D
解析:丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)具有碳碳双键,能发生加成反应,加聚反应,氧化反应;具有羟基,能发生酯化反应,氧化反应;有机物具有可燃性,均能发生燃烧反应。综上所述,①②③④均可以发生。答案为D。
7.答案:C
解析:伯醇②③可以氧化成醛,仲醇①氧化成酮,叔醇④不可以被氧化。
8.答案:AB
解析:铜片在酒精灯上加热,发生化学反应:2Cu+O22CuO,使质量增加。当遇到硝酸和稀盐酸后,发生反应的化学方程式分别为:CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O,CuO+2HCl===CuCl2+H2O,反而使铜片质量减少,当遇到乙醇时发生化学反应:CuO+CH3CH2OHCH3CHO+H2O+Cu,CuO被还原为Cu,反应前后质量不变,当遇到Ca(OH)2溶液时,CuO不与它反应,故加热后的铜片比原铜片质量增加。故正确答案为AB。
9.答案:A
解析:n(H2O)=10.8 g÷18 g/mol=0.6 mol,则乙醇的物质的量为0.2 mol;根据题意可知,CO和CO2的总质量为27.6 g-10.8 g=16.8 g,设CO和CO2的物质的量分别为x mol、y mol,则x+y=0.4、28x+44y=16.8,解得:x=0.05、y=0.35,则CO的质量为0.05 mol×28 g/mol=1.4 g。答案选A。
10.答案:(1)广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插到广口瓶底部
(2)1∶0.5、1∶1.5、1∶1、1∶2.5、1∶2、1∶3
(3)1∶3
(4)CH3CH2OH 1 mol乙醇中只有1 mol活泼氢原子
(5)①②③④⑤
解析:(1)利用排水法测定生成氢气的体积,广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插到广口瓶底部。(2)若乙醇的结构简式是CH3CH2OH,设其物质的量为1 mol;当只有羟基上的氢反应,则生成0.5 mol氢气;当只有甲基上的氢反应,则生成1.5 mol氢气;当只有亚甲基上的氢反应,则生成1 mol氢气;当甲基、亚甲基上的氢反应,则生成2.5 mol氢气;当甲基、羟基上的氢反应,则生成2 mol氢气;若亚甲基、羟基上的氢反应,则生成1.5 mol氢气;若甲基、亚甲基、羟基上的氢全部反应,生成3 mol氢气。(3)若乙醇的结构简式是CH3OCH3,设CH3OCH3的物质的量为1 mol;甲基上的氢全部反应,生成3 mol氢气。(4)2.3 g乙醇的物质的量为0.05 mol,标准状况下0.56 L氢气的物质的量为0.025 mol,所以每摩尔乙醇与钠反应提供的氢原子为1 mol。所以,乙醇的结构简式应为CH3CH2OH。(5)该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应(放热)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目,据此推断结构,气密性好才能收集到气体;乙醇的量,氢气的体积准确,定量计算结论才正确;钠足量才能保证乙醇完全反应;由于2.3 g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56 L,所以广口瓶中水的体积应大于560 mL。
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1.答案:B
解析:根据有机物的球棍模型可知,有机物的结构简式为CH3CH2OH,即为乙醇,则A、可以与醋酸发生酯化反应,选项A错误;B、属于醇,能与活泼金属发生反应生成氢气,选项B正确;C、属于醇而不属于酸,不能使紫色石蕊试液变红,选项C错误;D、醇能发生催化氧化反应,选项D错误。答案选B。
2.答案:B
解析:图示中发生的化学反应可以表述为2Cu+O2===2CuO,红变黑,CuO+CH3CH2OH―→CH3CHO+Cu+H2O,黑变红,总反应为醇的催化氧化,乙醇发生了氧化反应,产物为乙醛,化学式为C2H4O,催化剂为铜,因此只有B错误,故选B。
3.答案:A
解析:2 mol C2H5OH在活性铜催化下,可生成1 mol CH3COOC2H5,根据原子守恒可知还剩余4 mol氢原子,即2 mol H2,故选A。
4.答案:(1)关闭活塞K2,打开K1,点燃B处酒精灯,A中液体压入长管中;停止加热冷却至室温,A中恢复原状(或关闭K1,打开K2,点燃B处酒精灯,D中长管口冒气泡;停止加热冷却至室温,D中液体倒吸入长管形成一段水柱),说明气密性良好;
(2)为使A中乙醇较长时间地平稳地汽化成乙醇蒸气
(3)预热直玻璃管 铜丝由红色变为黑色,很快又变为红色 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 放热
(4)检验乙醇氧化产生的H2O 白色粉末变为蓝色晶体
(5)产生砖红色沉淀
解析:(1)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏,方法为:关闭活塞K2,打开K1,点燃B处酒精灯,A中液体压入长管中;停止加热冷却至室温,A中恢复原状(或关闭K1,打开K2,点燃B处酒精灯,D中长管口冒气泡;停止加热冷却至室温,D中液体倒吸入长管形成一段水柱),说明气密性良好;(2)对A中的乙醇采用水浴加热的目的是为使A中乙醇较长时间地平稳地汽化成乙醇蒸气;(3)乙醇催化氧化过程中,铜先与氧气加热反应生成氧化铜,氧化铜再与乙醇反应生成乙醛和铜、水,所以实验时,点燃B处的酒精灯后,先预热直玻璃管,再集中火焰加热铜丝,看到的现象为:丝由红色变为黑色,很快又变为红色,反应方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,移去酒精灯,继续不断缓缓地鼓入空气,B中仍重复如上现象,说明该反应为放热反应,放出的热量能够维持反应的进行;(4)硫酸铜为白色固体,极易结合水生成蓝色的无水硫酸铜,通常用此检验水的存在;故答案为检验乙醇氧化产生的H2O;白色粉末变为蓝色晶体;(5)乙醛含有醛基能够与新制的氢氧化铜反应生成砖红色的氧化亚铜、乙酸和水,所以看到的现象为:产生砖红色沉淀;故答案为产生砖红色沉淀。
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