3.3饮食中的有机化合物 课堂同步练(含解析)2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 3.3饮食中的有机化合物 课堂同步练(含解析)2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-28 19:17:29

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3.3饮食中的有机化合物课堂同步练-鲁科版高中化学必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列各组反应属于同一反应类型的是
A.乙醇和乙酸制乙酸乙酯;苯的硝化反应
B.乙烷和氯气制氯乙烷;乙烯与氯化氢反应制氯乙烷
C.葡萄糖与新制氢氧化铜共热;淀粉与稀硫酸共热
D.乙醇和氧气制乙醛;苯和氢气制环己烷(C6H12)
2.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是(   )
序号 不纯物 除杂试剂 分离方法
A 乙烷(乙烯) 酸性KMnO4溶液 洗气
B 苯(苯酚) 浓溴水 过滤
C 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
3.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是
A.为了防止富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常放入生石灰
B.用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理相同
C.我国科学家实现到淀粉的全合成,有助于实现“碳中和”
D.我国成功研制出纳米片,该化合物属于碱
4.下列实验合理的是
A.制备乙酸乙酯 B.制备氯气
C.除去中的HCl D.检查装置气密性
5.实验安全非常重要,下列操作错误的是
A.用3%过氧化氢消毒液洗伤口 B.蒸馏实验中向沸腾的液体中补加沸石
C.工业上用铝制容器盛放或运输浓硫酸 D.用乙醇处理废弃药品中含有的少量金属钠
6.下列说法不正确的是
A.苯与溴发生加成反应而使溴水褪色
B.乙烷和丙烷互为同系物
C.乙酸的酸性比碳酸强
D.CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)2互为同分异构体
7.能通过化学反应使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是
A.苯 B.乙醇 C.甲烷 D.丙烯
8.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项 实验操作 实验目的或结论
A 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热一段时间,再向冷却后的混合液中滴加硝酸银溶液 检验水解产物中的溴离子
B 向乙醛溶液中加入新制的银氨溶液,用酒精灯直接加热 确定乙醛中是否含有醛基
C 向苯和酒精的混合液中加入金属钠 确定苯中是否有酒精
D C2H5OH与浓硫酸170℃共热,制得的气体通入酸性KMnO4溶液 检验制得气体是否为乙烯
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验中,实验操作、装置、现象及结论都正确的是
选项 实验操作或装置 实验现象 相关解释及结论
A 将NO2球浸泡在冰水和热水中 [2 NO2(g)N2H4(g) ΔH<0] 左球气体颜色加深,右球气体颜色变浅 勒夏特列原理
B 向20 % 蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;再加入银氨溶液并水浴加热 未出现银镜 蔗糖未水解
C 用两支试管各取5mL0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol·L-1和0.2mol·L-1H2C2O4溶液 两试管溶液均褪色,且0.2mol·L-1H2C2O4的试管中褪色更快 其他条件不变,H2C2O4浓度越大,化学反应速率越大
D C2H5OH与浓硫酸170 ℃共热 ,制得的气体直接通入酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液褪色 乙烯能被KMnO4氧化
A.A B.B C.C D.D
10.某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验,图中夹持和加热等装置已略去,粗黑线表示乳胶管。下列说法错误的是
A.为使乙醇加速成蒸气,可将甲装置浸于温水中
B.实验过程中可多次观察到铜丝由红变黑再变红的现象
C.丁中收集到适量乙醛后,不会出现分层现象
D.为防止倒吸,可在导管乙、丙之间接上戊装置(乙接a、b接丙)
二、填空题
11.腈纶织物广泛用作衣物、床上用品等。腈纶是由丙烯腈()聚合而成的,丙烯腈可以由丙烯()与氨、氧气反应制得,而丙烯主要来自石油的裂解,例如:。
(1)X的分子式是为 ,写出X可能的结构简式和名称 。
(2)丙烯腈也可以由某不饱和烃A与一定条件下发生加成反应得到,写出该反应的化学方程式 。
(3)合成纤维(如腈纶等)部分取代了棉、麻等天然纤维。天然纤维中含有的纤维素属于糖类物质,绿色植物将二氧化碳和水变成糖类的过程称为 作用,写出由二氧化碳和水生成葡萄糖的化学方程式: 。
12.苹果醋是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。苹果醋是一种常见的有机酸,其结构简式如图:
(1)苹果醋中含有的官能团的名称是 、 。
(2)苹果醋的分子式为 。
(3)1 mol苹果醋与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气 L。
(4)苹果醋可能发生的反应是 (填序号)。
A.1 mol苹果醋与足量NaHCO3溶液反应生成CO2的物质的量为2 mol
B.与足量乙酸在一定条件下酯化消耗1 mol乙酸
C.使紫色石蕊溶液变红
D.1 mol苹果醋与乙醇在一定条件下酯化最多消耗2 mol乙醇
(5)写出苹果醋与足量乙醇发生酯化反应的化学方程式: 。
13.乙醇和乙酸是常见的有机物。请根据题意填空:
(1)医疗上常用体积分数为 (填“75%”或“95%”)的乙醇溶液作消毒剂。
(2)食醋是生活中常见的调味品,其中含有3%~5%的乙酸。乙酸的官能团是 (填“羟基”或“羧基”)。
(3)人们常说“酒是陈的香”,其原因是发生了反应:,该反应属于 (填“酯化”或“加成”)反应。
14.(1)有下列几组物质,请将序号填入下列空格内:
A、CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH) B、12C60和石墨 C、 和 D、35Cl和37Cl E、乙醇和乙二醇
①互为同位素的是 ;
②互为同系物的是 ;
③互为同素异形体的是 ;
④互为同分异构体的是 ;
⑤既不是同系物,又不是同分异体,也不是同素异形体,但可看成是同一类物质的是 。
(2)请写出下列反应的化学方程式:
①由丙烯制取聚丙烯: ;
②丙氨酸缩聚形成多肽: ;
③淀粉水解: ;
④丙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应: 。
15.蛋白质水解的最终产物为氨基酸,下列氨基酸都是人体必备的氨基酸。
亮氨酸()
苯丙氨酸()
赖氨酸[]
(1)它们分子中共同的官能团为 (填结构简式)。
(2)已知氨基有碱性,可以和盐酸反应,则1mol赖氨酸完全和HCl反应,需要HCl的物质的量为 mol,1mol赖氨酸完全和NaHCO3反应产生气体的体积为 L(标准状况下),产生盐的结构简式为 。
16.有机化合物在我们的生产生活当中有着重要的作用,探究有机物结构有助于对物质的性质进行研究。
(1)a. b. c.
①上述三种物质中b,c中官能团名称分别是 , 。
②三种物质在一定条件分别与氢气发生加成反应,同温同压下消耗氢气量关系为 (填“相同”或“不相同”)。
(2)欲区分乙醛和乙酸,应选用 (填字母)。
a.NaOH溶液 b.HCl溶液 c.银氨溶液 d.新制氢氧化铜悬浊液
(3)工业上或实验室提纯以下物质的方法不合理的是(括号内为杂质) 。
A.溴苯(溴):加NaOH溶液,分液 B.乙烷(乙烯):通入溴水,洗气
C. 乙酸(水):加新制生石灰,蒸馏 D.乙酸乙酯(乙酸):氢氧化钠溶液,分液
(4)苹果酸()与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(5)以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。电池放电时电解质溶液中OH-向 (填“正”或“负”)极移动,负极反应式为 。
17.某科学杂志刊载如图所示A(多肽)、B物质(图中“—~—”是长链省略符号),请回答下列问题:
(1)图A中①、②的名称分别是 、 ,官能团③的电子式是 。
(2)图中的B是由A与甲醛(HCHO)反应得到,假设“—~—”部分没有反应,1molA消耗甲醛 mol,该过程称为蛋白质的 。
(3)天然蛋白质水解生成的最简单的氨基酸的结构简式 ;该氨基酸形成的二肽的结构简式是 。写出该氨基酸一种同分异构体的结构简式 。
18.判断下列说法是否正确,若不正确,请予改正。
糖类和蛋白质都是高分子。( )
19.醇,醛、酸是高中化学常见的有机物。
(1)在常压下,甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高。主要原因是 。
(2)用一个化学方程式说明和结合能力的相对强弱 。
20.有机物分子的结构表示有多种方式。例如,丙烯的结构简式可以表示为,键线式结构表示为 。薄荷中含多种化学成分,其中三种分子的键线式结构如下:

请回答下列问题:
(1)有机物A的分子式是 。
(2)有机物B的官能团名称为 ,最多能够与 发生加成反应。
(3)有机物C在NaOH溶液中发生水解反应,该反应的化学方程式为 。
(4)若一个碳原子上连接有四个不同的原子或原子团,则该碳原子称为手性碳原子,有机物B分子中有 个手性碳原子。
(5)已知 ,有机物A可由有机物E合成,反应可表示为,则E的结构简式为 。反应中可生成一种副产物F,该产物与A互为同分异构体,则F的结构简式为 。
三、实验题
21.实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式: 、 。
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇催化氧化反应是 反应。
(3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是 ;乙的作用是 。
(4)若试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有 ,集气瓶中收集到的气体主要成分是 。
22.乙酰乙酸乙酯是有机合成中非常重要的原料,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应原理、装置示意图和有关数据如下所示:
密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 水中 溶解性
乙酸乙酯 0.90 77.2 难溶
乙酰乙酸乙酯 1.02 181 微溶
乙酸 1.05 118 易溶
实验步骤:
Ⅰ.合成:向三颈烧瓶中加入9.8ml无水乙酸乙酯,迅速加入0.1g切细的金属钠。水浴加热反应液,缓慢回流约2h至金属钠全部反应完。停止加热,冷却后向反应混合物中加入50%乙酸至反应液呈弱酸性。
Ⅱ.分离与提纯:
①向反应混合物中加入等体积的饱和食盐水,分离得到有机层。
②水层用5mL无水乙酸乙酯萃取,分液。
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸馏得到乙酰乙酸乙酯粗产品。
④蒸馏粗产品得到乙酰乙酸乙酯3.9g。
(1)球形冷凝管中冷却水从 (填“上”或“下”)口进入,上方干燥管中盛无水CaCl2,其作用是 。
(2)实验室制备乙酰乙酸乙酯时,通常在无水乙酸乙酯中加入微量的无水乙醇,其作用是 。
(3)分离与提纯操作①中使用的分离仪器是 。加入饱和食盐水的作用是 。
(4)分离与提纯操作③用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是 。
(5)本实验的产率为 %(结果保留两位有效数字)。
23.实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置如图所示,有关信息如下:
+CH3OH+H2O
药品 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 密度(g·cm-3)
甲醇 -98 -64.5 与水混溶,易溶于有机溶剂 0.79
甲基丙烯酸 15 161 溶于热水,易溶于有机剂 1.01
甲基丙烯酸甲酯 -48 100 微溶于水,易溶于有机溶剂 0.944
已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小;CaCl2可与醇结合形成复合物。
实验步骤:
①向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;
②在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热烧瓶。在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中;
③当____,停止加热;
④冷却后用试剂X洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;
⑤取有机层混合液蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。
请回答下列问题:
(1)A装置的名称是 。
(2)请将步骤③填完整 。
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为 (填两种)。
(4)下列说法正确的是 (填字母代号)。
A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和脱水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为 (结果保留一位小数)。实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,可能其原因不是 (填字母代号)。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯
B.实验条件下发生副反应
C.产品精制时收集部分低沸点物质
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失.
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.乙醇和乙酸制乙酸乙酯和苯的硝化反应均属于取代反应,A符合题意;
B.乙烷和氯气制氯乙烷属于取代反应,乙烯与氯化氢反应制氯乙烷属于加成反应,B不合题意;
C.葡萄糖与新制氢氧化铜共热属于氧化反应,淀粉与稀硫酸共热属于水解反应或取代反应,C不合题意;
D.乙醇和氧气制乙醛属于氧化反应,苯和氢气制环己烷(C6H12)属于加成反应,D不合题意;
故答案为:A。
2.D
【详解】A.乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,引入新的杂质,故A错误;
B.三溴苯酚溶于苯,不能用过滤法分离,故B错误;
C.乙醇易溶于水,所以会溶于氢氧化钠溶液,无法分层,故C错误;
D.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸可与碳酸钠反应,分液可以分离,故D正确;
综上所述答案为D。
3.C
【详解】A.生石灰与水反应生成氢氧化钙,可用于干燥剂,不能防止食品被氧化,A错误;
B.活性炭脱色是利用其吸附性,次氯酸盐漂白是利用次氯酸的强氧化性,二者原理不相同,B错误;
C.实现从CO2到淀粉的全合成,可以减少二氧化碳的排放、有助于实现"碳中和",C正确;
D.我国成功研制出纳米片,中含有Zn2+、CO、OH-,该化合物属于碱式盐,D错误;
故选C。
4.A
【详解】A.制备乙酸乙酯是用乙酸、乙醇和浓硫酸的混合液加热,将生成的乙酸乙酯导入饱和碳酸钠溶液中,饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、中和乙酸,同时减小乙酸乙酯的溶解度便于分层,A正确;
B.制备氯气是用浓盐酸和MnO2共热,B错误;
C.由于Cl2与NaOH溶液发生反应,故除去中的HCl应用饱和食盐水,而不是NaOH溶液,C错误;
D.由于装置中的长颈漏斗为形成液封,故不能检查装置气密性,D错误;
故答案为:A。
5.B
【详解】A.过氧化氢具有氧化性,能够使蛋白质发生变性,因而可使细菌、病毒失去生理作用,故常用用3%过氧化氢消毒液洗伤口,防止伤口感染,A正确;
B.蒸馏实验中若未加碎瓷片,应该待沸腾的液体冷却后再向液体中补加沸石,B错误;
C.浓硫酸具有强氧化性,在室温下遇Fe或Al时,会在金属表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,故在工业上常用铝制容器盛放或运输浓硫酸,C正确;
D.Na能够比较缓慢的与乙醇反应产生乙醇钠和氢气,因此可以用乙醇处理废弃药品中含有的少量金属钠,D正确;
故合理选项是B。
6.A
【详解】A.苯与溴水中的溴单质不能发生加成反应,但苯可萃取溴水中的溴,A不正确;
B.乙烷和丙烷都属于烷烃,且分子组成上相差1个“CH2”,二者互为同系物,B正确;
C.乙酸能与石灰石反应生成二氧化碳气体,所以它的酸性比碳酸强,C正确;
D.CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)2的分子式都为C4H10,二者互为同分异构体,D正确;
故选A。
7.D
【详解】A.苯不能通过化学反应使溴水褪色,也不能是酸性高锰酸钾溶液褪色,故A不符合题意;
B.乙醇不能通过化学反应使溴水褪色,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B不符合题意;
C.甲烷性质稳定,不能使溴水、高锰酸钾溶液褪色,故C不符合题意;
D.丙烯中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,溴水褪色,能被高锰酸钾溶液氧化,高锰酸钾溶液褪色,故D符合题意;
答案为D。
8.C
【分析】A.水解后检验溴离子,应在酸性条件下;
B镜反应需要水浴加热;
C.酒精与Na反应,苯不能;
D.乙醇易挥发,乙醇及生成的乙烯均使高锰酸钾褪色。
【详解】A.溴乙烷与氢氧化钠溶液共热发生水解反应,由于Ag+与OH-也会发生沉淀反应,所以要证明反应产生了Br-,应先加酸中和过量的NaOH,然后再滴加硝酸银溶液,才能检验水解产生的溴离子,A错误;
B.银镜反应需要在水浴加热条件下进行,不能直接加热,B错误;
C.酒精与Na反应,苯不能反应,因此可检验乙醇的存在,C正确;
D.乙醇易挥发,挥发的乙醇及生成的乙烯均使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能根据溶液褪色说明生成乙烯,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查实验方案的评价,熟悉有机物的官能团及性质、卤代烃的水解、银镜反应、有机物的除杂等即可解答,选项A为解答的易错点。
9.A
【详解】A.该反应正反应焓变小于0,为放热反应,所以在热水中向吸热方向即逆向移动,NO2浓度增大,颜色加深,冰水中向吸热方向即正向移动,NO2浓度减小,颜色变浅,可以用勒夏特列原来解释,故A正确;
B.银镜反应要在碱性环境中进行,应先加入NaOH溶液中和,再加入银氨溶液并加热,故B错误;
C.高锰酸钾溶液过量,两种溶液都不褪色,所以不能探究浓度对反应速率的影响,故C错误;
D.乙醇具有挥发性,且乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,生成的乙烯中混有乙醇,会干扰对乙烯的检验,并不能确定乙烯能否被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;
综上所述答案为A。
10.D
【分析】通过气囊鼓气,将甲中乙醇带入到乙中;乙醇和氧气在乙中发生催化氧化反应,生成乙醛;乙醛易溶于水,通过丙装置吸收,据此分析作答。
【详解】A.乙醇易挥发,升高温度,乙醇会加速成蒸气,A项正确;
B.乙醇的催化氧化反应中,铜作催化剂,反应过程中铜网出现黑色,,CuO再与反应,,则会观察到铜丝由红变黑再变红的现象,B项正确;
C.乙醛易溶于水,则丁中收集到适量乙醛后,不会出现分层现象,C项正确;
D.戊装置为防倒吸装置,要防倒吸,连接方法是乙接b、a接丙,D项错误;
答案选D。
11.(1) 正丁烷;异丁烷
(2)
(3) 光合
【详解】(1)根据元素守恒可知X的分子式为;X符合烷烃通式,应为丁烷,丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构;
(2)丙烯腈也可以由乙炔与一定条件下发生加成反应得到,反应方程式为:;
(3)绿色植物将二氧化碳和水变成糖类的过程称为光合作用,二氧化碳和水生成葡萄糖的化学方程式:。
12. 羟基 羧基 C4H6O5 33.6 ACD +2C2H5OH+2H2O
【分析】(3) 能与Na反应的:羟基、羧基;
(4) 苹果醋分子中含有2个-COOH和1个-OH,从这两种官能团的性质入手;
(5) 苹果醋含有-COOH与乙醇发生酯化反应,酸脱羟基醇脱氢。
【详解】(1) 由结构简式可知苹果醋中含有的官能团的名称是羟基、羧基;
(2) 由结构简式可知苹果醋的分子式为C4H6O5;
(3)苹果醋分子中含有2个-COOH和1个-OH,这两种官能团都可以与金属钠反应产生H2,故1 mol苹果醋与足量金属钠反应可产生1.5 mol H2,其在标准状况下的体积为33.6 L;
(4) A.1 mol苹果醋中含有2 mol-COOH,其可与碳酸氢钠反应生成2 mol CO2,故A正确;
B.苹果醋中含有-OH,1 mol苹果醋可与1 mol乙酸发生酯化反应,但该选项中并未给出苹果醋的物质的量,无法计算其消耗的乙酸的物质的量,故B错误;
C.由于苹果醋中含有-COOH,其可使紫色石蕊溶液变红,故C正确;
D.苹果醋分子中含有2个-COOH, 1 mol苹果醋与乙醇在一定条件下酯化最多消耗2 mol乙醇,故D正确;
答案选B。
(5)苹果醋含有-COOH与乙醇发生酯化反应,化学方程式为+2C2H5OH+2H2O。
13.(1)75%
(2)羧基
(3)酯化
【详解】(1)体积分数为75%的酒精可以使蛋白质变性,常用作消毒剂;
(2)乙酸结构中含有,即为羧基;
(3)乙酸和乙醇通过“酸脱羟基醇脱氢”生成酯,即该反应属于酯化反应。
14. D A B C E nCH3CH=CH2 n CH3CH(NH2)COOH+(n-1)H2O (C6H10O5)n+nH2On C6H12O6 (葡萄糖) CH3CH2CHO+2Cu(OH)2CH3CH2 COOH+Cu2O↓+2H2O
【详解】(1)①质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。35Cl和37Cl质子数相同,中子数不同,故互为同位素,故答案为:D;
②结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH)结构相似、分子组成相差15个“CH2”原子团,互为同系物,故答案为:A;
③由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,12C60和石墨都是由碳元素组成的不同单质,故互为同素异形体,故答案为:B;
④具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体, 和 的分子式相同,而结构不同,互为同分异构体,故答案为:C;
⑤既不是同系物,又不是同分异体,也不是同素异形体,但可看成是同一类物质的是乙醇和乙二醇,故答案为:E;
(2)①丙烯发生加聚反应制取聚丙烯,方程式为nCH3CH=CH2,故答案为:nCH3CH=CH2 ;
②丙氨酸缩聚形成多肽的方程式为n CH3CH(NH2)COOH+(n-1)H2O,故答案为:n CH3CH(NH2)COOH+(n-1)H2O;
③淀粉水解生成葡萄糖的方程式为(C6H10O5)n+nH2On C6H12O6 (葡萄糖),故答案为:(C6H10O5)n+nH2On C6H12O6 (葡萄糖);
④丙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成丙酸的方程式为CH3CH2CHO+2Cu(OH)2CH3CH2 COOH+Cu2O↓+2H2O,故答案为:CH3CH2CHO+2Cu(OH)2CH3CH2 COOH+Cu2O↓+2H2O。
15.(1)(或—COOH)和—NH2
(2) 2 22.4
【解析】略
16. 羟基 羧基 相同 cd CD +2NaOH +2H2O 负极 CH3OH+8OH--6e-=+6H2O
【分析】根据官能团的不同计算出与氢气加成消耗的氢气的物质的量;根据乙醛和乙酸的性质区分;根据除杂要将气体反应掉,不消耗原物质进行分析;根据苹果酸的官能团为羧基,判断与氢氧化钠反应的原理;根据甲醇燃料电池的原理回答。
【详解】①上述三种物质中分别含有酚羟基,醇羟基,羧基,b,c中官能团名称分别是羟基、羧基;
②三种物质在一定条件分别与氢气发生加成反应,只有苯环可以与氢气发生加成反应,同温同压下消耗氢气都是3mol,消耗氢气的物质的量相同;
(2) a.乙醛含有醛基,加入NaOH溶液 ,不发生反应,乙酸含有羧基,可以和氢氧化钠溶液反应,但没有明显现象,故不能区分;
b.乙醛和HCl溶液不反应,乙酸和HCl溶液不反应,故不能区分;
c.乙醛能和银氨溶液反应生成银镜,乙酸和银氨溶液混合没有现象,现象不同,可以区分;
d.乙醛能将新制氢氧化铜悬浊液还原为红色的氧化亚铜,乙酸与新制氢氧化铜悬浊液发生酸碱中和反应,蓝色沉淀消失,溶液变为蓝色,现象不同,故可以区分;
答案选cd;
(3) A.溴苯中有溴,加NaOH溶液,NaOH溶液和溴发生反应,溴苯在下层,再分液即可,故A不符合题意;
B.乙烷中有乙烯,通入溴水,乙烯与溴发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,乙烷不反应,洗气,可以除杂,故B不符合题意;
C.乙酸中有水,加新制生石灰,蒸馏,乙酸会和生石灰反应,不能蒸馏出,错误,故C符合题意;
D.乙酸乙酯中有乙酸,加氢氧化钠溶液,会使乙酸乙酯水解,乙酸与氢氧化钠发生中和反应,不能用氢氧化钠溶液除杂,应用饱和碳酸钠溶液,故D符合题意;
答案选CD;
(4)1mol苹果酸( )含有2mol羧基,消耗2molNaOH溶液发生酸碱中和反应,化学方程式为:+2NaOH+2H2O;
(5)以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。电池放电时电解质溶液中阴离子移向负极,OH-向负极移动,甲醇在负极上发生氧化反应,碱性条件下转化为碳酸根,反应的化学方程式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。
【点睛】碱性条件下甲醇燃料电池的负极反应可以利用氧化还原反应原理来书写,根据甲醇充碳元素的化合价-2价升高到碳酸根中的+4价,确定转移的电子数,碱性条件下补充氢氧根离子,和根据元素守恒补齐水,比较简便。
17. 肽键 氢键 3 变性 H2NCH2COOH H2NCH2CONHCH2COOH CH3CH2NO2
【分析】(1)根据图示结合常见的官能团和微粒间的作用力分析判断图A中①、②的名称,官能团③为氨基,据此书写电子式;
(2)对比AB的分子结构,图中的B是由A与甲醛(HCHO)反应得到,假设“—~—”部分没有反应,A发生变化的位置为,据此分析解答;
(3)天然蛋白质水解生成的最简单的氨基酸为甘氨酸,氨基酸与硝基化合物可以互为同分异构体,结合成肽反应的原理分析解答。
【详解】(1)根据图示,图A中①、②的名称分别是肽键和氢键,官能团③为氨基,电子式为,故答案为:肽键;氢键;;
(2)对比AB的分子结构,图中的B是由A与甲醛(HCHO)反应得到,假设“—~—”部分没有反应,则1molA消耗甲醛3mol(),该过程中A的结构和性质发生了变化,称为蛋白质的变性,故答案为:3;变性;
(3)天然蛋白质水解生成的最简单的氨基酸为甘氨酸,结构简式为H2NCH2COOH;该氨基酸形成的二肽的结构简式是H2NCH2CONHCH2COOH;氨基酸与硝基化合物可以互为同分异构体,该氨基酸的一种同分异构体的结构简式可以是CH3CH2NO2,故答案为:H2NCH2COOH;H2NCH2CONHCH2COOH;CH3CH2NO2。
18.否,糖类中的单糖和二糖不是高分子化合物,多糖都是高分子化合物,而蛋白质都是高分子化合物。
【详解】糖类包括单糖、二糖和多糖,其中的单糖、二糖不是高分子化合物,多糖是高分子化合物,蛋白质则都是都是高分子化合物,因此说糖类和蛋白质都是高分子的说法是错误的。
19. 甲醇分子间存在氢键
【详解】(1)在常压下,甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高,主要原因是甲醇分子中羟基有氢键,甲醛中醛基的氧无氢键使甲醇的沸点高于甲醛的沸点,故答案为:甲醇分子间存在氢键;
(2)用一个化学方程式说明和结合能力的相对强弱,故答案为:。
20.(1)
(2) 碳碳双键、羟基 2
(3)+NaOH+CH3COONa
(4)1
(5) (或或)
【详解】(1)根据有机物A的结构简式得到有机物A的分子式是;故答案为:。
(2)有机物B的官能团名称为碳碳双键、羟基,B含有两个碳碳双键,则最多能够与2发生加成反应;故答案为:碳碳双键、羟基;2。
(3)C中含有酯基,在碱性条件下发生水解,则有机物C在NaOH溶液中发生水解反应,该反应的化学方程式为+NaOH+CH3COONa;故答案为:+NaOH+CH3COONa。
(4)若一个碳原子上连接有四个不同的原子或原子团,则该碳原子称为手性碳原子,有机物B分子中有1个手性碳原子,该手性碳原子为连羟基的碳原子;故答案为:1。
(5)已知,有机物A可由有机物E合成,反应可表示为,则A中碳原子平分,因此A的断键,则E的结构简式为。反应中可生成一种副产物F,该产物与A互为同分异构体,则说明一个分子中两个碳碳双键都断裂,另一个分子只有一个碳碳双键断裂,它们形成环状结构,则F的结构简式为 (或或);故答案为:; (或或)。
21.(1) 2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
(2)放热
(3) 使乙醇挥发与空气中的氧气混合,有利于下一步反应 降低温度,使生成的乙醛冷凝成为液体,沉在试管的底部,从而收集乙醛
(4) 乙酸 N2
【分析】乙醇容易挥发,将空气鼓入含有无水乙醇的试管中,乙醇转化成乙醇蒸汽进入到硬质试管内参与反应,乙醇在铜作催化剂条件被氧气氧化成乙醛,乙醛是产物,装置乙中降低温度使其转化成液态。
【详解】(1)铜丝变黑是因为铜和氧气在加热条件生成氧化铜,方程式为:2Cu+O22CuO;后来变红是因为乙醇和氧化铜反应生成乙醛和Cu,方程式为:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。
(2)熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应时一个放热反应。
(3)根据反应流程可知:在甲处用热水浴加热使乙醇挥发与空气中的氧气混合,有利于下一步反应;乙处作用为冷水浴,降低温度,使生成的乙醛冷凝成为液体,沉在试管的底部,从而收集乙醛。
(4)紫色石蕊试纸显红色,说明生成了酸,根据碳原子个数守恒推测为乙酸,乙醛氧化生成乙酸;反应过程中空气中的O2被消耗,乙醇、乙酸、乙醛都溶于水,集气瓶中收集到的气体主要成分是:N2。
22. 下 防止空气中的水蒸气进入反应装置 乙醇与钠反应生成乙醇钠,乙醇钠作催化剂,加快反应速率 分液漏斗 盐析,降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度,有利于分层 除去乙酸 60
【分析】(1)冷却水从下口进,从上口出,冷凝效果较好;无水CaCl2为干燥剂,防止空气中的水蒸气进入反应装置;
(2)乙醇与钠反应生成乙醇钠;
(3)分离互不相溶且密度不同的两种液体的操作方法为分液;加入饱和食盐水的作用是盐析;
(4)饱和NaHCO3溶液与乙酸反应,结合分离提纯的思路分析;
(5)9.8mL无水乙酸乙酯的质量为:9.8mL×0.9g/mL=8.82g,根据理论上生成乙酰乙酸乙酯的质量,结合蒸馏粗产品得到乙酰乙酸乙酯3.9g可计算出本实验的产率。
【详解】(1)为增加冷凝效果,球形冷凝管的冷却水从下口进入,从上口出;上方干燥管中盛有无水CaCl2,其作用是防止空气中的水蒸气进入反应装置,
故答案为:下; 防止空气中的水蒸气进入反应装置;
(2)实验室制备乙酰乙酸乙酯时,装置中有切细的金属钠,加入微量的无水乙醇,其作用是乙醇与钠反应生成乙醇钠,乙醇钠作催化剂,加快反应速率,
故答案为:乙醇与钠反应生成乙醇钠,乙醇钠作催化剂,加快反应速率;
(3)分离互不相溶且密度不同的两种液体对应的操作为分液,使用的分离仪器是分液漏斗;加入饱和食盐水的作用是盐析,降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度,有利于分层,
故答案为:分液漏斗;盐析,降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度,有利于分层;
(4)混合后的有机层中含有乙酸,NaHCO3与乙酸反应生成乙酸钠溶于水,乙酸钠难溶于乙酰乙酸乙酯,分离与提纯操作③用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是除去乙酸,
故答案为:除去乙酸;
(5)9.8mL无水乙酸乙酯的质量为:9.8mL×0.9g/mL=8.82g,理论上生成乙酰乙酸乙酯的质量为:g=6.51g,蒸馏粗产品得到乙酰乙酸乙酯3.9g,则本实验的产率为: ×100%≈60%,
故答案为:60。
23. 球形冷凝管 当分水器中液面不再变化 CH3OCH3、 BD 85.2% C
【分析】(1)根据装置图中A的结构和形状判断;
(2)根据步骤②描述操作要保持分水器中水层液面的高度不变,分析步骤③的操作;
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯受热易聚合,甲醇分子间脱水,甲基丙烯酸聚合;
(4) A.在该实验中,发生酯化反应,酯化反应中,浓硫酸是催化剂和吸水剂;
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,会导致水流入圆底烧瓶;
C.用试剂X洗涤产品,需要洗去表面羧酸及甲醇,且应降低酯的溶解度,结合乙酸乙酯的洗涤解答;
D.根据已知信息,甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;
(5)计算甲基丙烯酸、甲醇的质量,进行过量计算,根据不足量的物质计算产品的理论产量,根据生成水的质量计算产品实际产量,进而计算产率;产率=,分析实际操作中对实际产量的影响分析。
【详解】(1)由仪器的结构特征,可知装置A为球形冷凝管;
(2)根据步骤②描述操作要保持分水器中水层液面的高度不变,因此步骤③的操作为:当分水器中液面不再变化,停止加热;
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯受热易聚合生成 ,甲醇之间在浓硫酸催化剂作用下可以发生分子间脱水反应生成甲醚,可能产生的副产物有CH3OCH3、 ;
(4) A.在该实验中,发生酯化反应,酯化反应中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,故A错误;
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,则酯会沉在分水器中的水下,会导致水从分水器中流入圆底烧瓶,不能提高反应物的转化率,故B正确;
C.用试剂X洗涤产品,需要洗去表面羧酸及甲醇,且应降低酯的溶解度,根据题干已知信息分析可得,产物要依次用饱和Na2CO3除去甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水,故C错误;
D.根据已知信息,为了提高蒸馏速度,防止甲基丙烯酸甲酯受热易聚合,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏,该步骤一定不能用常压蒸馏,故D正确;
答案选BD。
(5)甲基丙烯酸、15mL甲基丙烯酸的质量为15mL×1.01g/mL=15.15g,10mL无水甲醇的质量为10mL×0.79g/mL=7.9g,甲醇完全反应需要甲基丙烯酸的质量为×86g/mol=21.23g>15.15g,故甲醇过量,则理论生成甲基丙烯酸甲酯的质量为×100g/mol,测得生成水的质量为2.70g,则实际得到甲基丙烯酸甲酯的质量为×100g/mol=15g,故产率为×100%=85.2%;
A.分水器收集的水里含甲酯,产品的质量偏小,产率偏低,故A不符合题意;
B.实验条件下发生副反应,会导致产品质量偏小,产率偏低,故B不符合题意;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,会导致产品质量偏大,产率偏大,故C符合题意;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,会导致产品质量偏小,产率偏低,故D不符合题意;
答案选C