第七章 第一节 第1课时
对点训练
题组一 有机物中碳原子的成键特点
1.大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.形成4对共用电子对
B.通过非极性键结合
C.通过2个共价键结合
D.通过离子键和共价键结合
2.科学家合成了一种完全由碳原子构成的环状分子C18,如图所示,其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。下列关于C18的说法错误的是( )
A.属于环状有机物
B.与石墨、金刚石互为同素异形体
C.属于无机物
D.碳原子间的结合方式有多种
3.目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述不正确的是( )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环,且链、环之间又可以相互结合
题组二 烷烃的组成和结构
4.下列说法不正确的是( )
A.烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键
B.正戊烷的五个碳原子可以在同一条直线上
C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种
D.任何烷烃分子不可能为平面结构
5.下列关于CH4、CH3CH3和的叙述正确的是( )
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.它们都是烷烃,结构中都既有极性共价键又有非极性共价键
D.它们的性质完全相同
6.如图A~H是4个碳原子相互结合构成的8种有机物(其余价键均与氢原子相连,氢原子没有画出),其中属于链状烷烃的是( )
A.B、C、D B.F、G
C.A、E D.H
7.火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A.丙烷属于烷烃
B.丙烷的球棍模型为
C.丙烷的结构简式为
D.丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
8.据报道,近年来发现了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键、三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。
下列关于该物质的说法正确的是( )
A.①处的化学键表示碳碳双键
B.此星际分子属于烷烃
C.③处的原子可能是氯原子或氟原子
D.②处的化学键表示碳碳单键
综合强化
9.(2023·济南高一月考)(1)如图Ⅰ~Ⅳ均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题:
①上述甲烷的表示方法中,最能反映其真实结构的是___(填字母,下同)。
a.I B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是___。
a.CH3Cl只代表一种物质
b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质
d.CCl4只代表一种物质
(2)烷烃分子中的1个碳原子与1个氢原子结合的方式是___。
a.形成4个共用电子对
b.形成1个共价键
c.形成2个共价键
d.形成离子键和共价键
10.(1)降冰片烷的结构如图所示:,其分子式为___,该有机物___(填“属于”或“不属于”)环烷烃。
(2)已知链状烷烃的通式为CnH2n+2,在链状烷烃分子中的基团:—CH3、—CH2—、中的碳原子,分别称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
例如:分子中,n1=6,n2=0,n3=2,n4=1,在链状烷烃(除甲烷外)分子中,各种类型的碳原子个数之间存在着一定的关系。①四种碳原子个数之间的关系为n1=___。
②若某链状烷烃分子中n2=n3=n4=1,写出该链状烷烃的分子式:___。
第七章 第一节 第1课时
对点训练
题组一 有机物中碳原子的成键特点
1.大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( A )
A.形成4对共用电子对
B.通过非极性键结合
C.通过2个共价键结合
D.通过离子键和共价键结合
解析:因有机物分子中每个碳原子结合4个电子,形成8电子稳定结构,也就是4对共用电子对,有极性键,也有非极性键,故选A。
2.科学家合成了一种完全由碳原子构成的环状分子C18,如图所示,其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。下列关于C18的说法错误的是( A )
A.属于环状有机物
B.与石墨、金刚石互为同素异形体
C.属于无机物
D.碳原子间的结合方式有多种
解析: 从题给信息知,C18是仅由碳原子构成的分子,即由同种元素组成的纯净物,因而C18属于碳的单质,是无机物,不是有机物。
3.目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述不正确的是( B )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环,且链、环之间又可以相互结合
题组二 烷烃的组成和结构
4.下列说法不正确的是( B )
A.烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键
B.正戊烷的五个碳原子可以在同一条直线上
C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种
D.任何烷烃分子不可能为平面结构
解析: 正戊烷分子中5个碳原子为锯齿形,不为直线形,故不在同一直线上,B错误。
5.下列关于CH4、CH3CH3和的叙述正确的是( A )
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.它们都是烷烃,结构中都既有极性共价键又有非极性共价键
D.它们的性质完全相同
解析: B项,同素异形体的研究对象为单质;C项,CH4分子中只有极性键,没有非极性键;D项,烷烃的化学性质相似,但有差异。
6.如图A~H是4个碳原子相互结合构成的8种有机物(其余价键均与氢原子相连,氢原子没有画出),其中属于链状烷烃的是( C )
A.B、C、D B.F、G
C.A、E D.H
解析: A的结构简式是CH3CH2CH2CH3,B的结构简式是CH3CH2CH===CH2,C的结构简式是CH3CH===CHCH3,D的结构简式是(CH3)2C===CH2,E的结构简式是(CH3)3CH,F的结构简式是CH3CH2C≡CH,G的结构简式是CH3C≡CCH3,H的结构简式是 根据链状烷烃的成键特点可知答案为C。
7.火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是( C )
A.丙烷属于烷烃
B.丙烷的球棍模型为
C.丙烷的结构简式为
D.丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
解析: 丙烷分子中,碳碳之间均为单键,符合通式CnH2n+2(n为正整数),属于烷烃,A项正确;丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,C项错误;丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能,D项正确。
8.据报道,近年来发现了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键、三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。
下列关于该物质的说法正确的是( D )
A.①处的化学键表示碳碳双键
B.此星际分子属于烷烃
C.③处的原子可能是氯原子或氟原子
D.②处的化学键表示碳碳单键
解析: 有机物分子中碳原子要满足4个价键,由左向右推测其结构简式为
H—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N
| | |
① ② ③,所以①处是碳碳三键,③处是N原子(若为F或Cl,则C原子不能满足4个价键),②处是碳碳单键。
综合强化
9.(2023·济南高一月考)(1)如图Ⅰ~Ⅳ均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题:
①上述甲烷的表示方法中,最能反映其真实结构的是_d__(填字母,下同)。
a.I B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是_b__。
a.CH3Cl只代表一种物质
b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质
d.CCl4只代表一种物质
(2)烷烃分子中的1个碳原子与1个氢原子结合的方式是_b__。
a.形成4个共用电子对
b.形成1个共价键
c.形成2个共价键
d.形成离子键和共价键
10.(1)降冰片烷的结构如图所示:,其分子式为_C7H12__,该有机物_属于__(填“属于”或“不属于”)环烷烃。
(2)已知链状烷烃的通式为CnH2n+2,在链状烷烃分子中的基团:—CH3、—CH2—、中的碳原子,分别称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
例如:分子中,n1=6,n2=0,n3=2,n4=1,在链状烷烃(除甲烷外)分子中,各种类型的碳原子个数之间存在着一定的关系。①四种碳原子个数之间的关系为n1=_n3+2n4+2__。
②若某链状烷烃分子中n2=n3=n4=1,写出该链状烷烃的分子式:_C8H18__。
解析:(1)由降冰片烷的结构可知,该物质的分子中含7个碳原子和12个氢原子,分子式为C7H12。
(2)①由于链状烷烃的通式为CnH2n+2,设分子中H原子个数为n,C原子与H原子之间的数量关系为n=2(n1+n2+n3+n4)+2,伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0,所以C原子与H原子之间的数量关系为n=3n1+ 2n2+n3,则2(n1+n2+n3+n4)+2=3n1+2n2+n3,故n3+2n4+2=n1。②由n3+2n4+2=n1,当n2=n3=n4=1时,n1=5,碳原子总数为8,则该烷烃的分子式为C8H18。第七章 第一节 第2课时
对点训练
题组一 同系物、同分异构体的概念及判断
1.下列关于同系物的说法正确的是( )
A.同系物可以是不同类别的物质
B.通式相同,分子间相差n(n≥1)个CH2原子团的物质互为同系物
C.同系物的最简式相同,分子式不同
D.同系物的化学性质相似
2.正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是( )
A.相对分子质量相同,但分子的空间结构不同
B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同
C.具有相似的化学性质和物理性质
D.分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同
3.下列互为同分异构体的是( )
A.CH4和CH3CH2CH3
B.CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
C.H2O和D2O
D.金刚石和石墨
4.下列关于CH4和的叙述正确的是( )
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.二者互为同分异构体
C.都属于烷烃,分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D.两种烷烃分子中所含原子都可能处于同一平面内
5.下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是( )
①
②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH3
④CH3CH2CH3
A.四种烷烃中均含有C—C和C—H
B.①、②和③互为同分异构体
C.③中的化学键均为极性键
D.①和③互为同系物
题组二 同分异构体数目的判断
6.主链上有5个碳原子,含甲基、乙基两个支链的烷烃有( )
A.5种 B.4种
C.3种 D.2种
7.下列分子式只表示一种物质的是( )
A.C3H7Cl B.C5H12
C.CH2Cl2 D.C4H10
综合强化
8.C5H12有3种不同结构,
甲:CH3(CH2)3CH3,
乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,
丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙属于同系物
B.C5H12表示一种纯净物
C.丙的一氯代物有1种
D.丙中5个碳原子一定在同一平面上
9.(1)甲烷是最简单的有机物,其电子式为 ,结构式为 。
(2)北京某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。由图可知该产品的分子式为___,该产品的分子中是否含有碳碳双键___(填“有”或“无”)。
10.(1)①O2和O3;②H2、D2、T2;③12C和14C;④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3;⑤乙烷和丁烷;⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 互为同分异构体的是___,_互为同位素的是___,_ 互为同素异形体的是___,是同一物质的是___。
(2)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含___个碳原子。
第七章 第一节 第2课时
对点训练
题组一 同系物、同分异构体的概念及判断
1.下列关于同系物的说法正确的是( D )
A.同系物可以是不同类别的物质
B.通式相同,分子间相差n(n≥1)个CH2原子团的物质互为同系物
C.同系物的最简式相同,分子式不同
D.同系物的化学性质相似
2.正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是( D )
A.相对分子质量相同,但分子的空间结构不同
B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同
C.具有相似的化学性质和物理性质
D.分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同
3.下列互为同分异构体的是( B )
A.CH4和CH3CH2CH3
B.CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
C.H2O和D2O
D.金刚石和石墨
解析: CH4与CH3CH2CH3互为同系物,A错误;CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3的分子式均为C4H10,其分子结构不同,互为同分异构体,B正确;H2O和D2O都是由H、O元素形成的化合物,是同一物质,C错误;金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,D错误。
4.下列关于CH4和的叙述正确的是( A )
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.二者互为同分异构体
C.都属于烷烃,分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D.两种烷烃分子中所含原子都可能处于同一平面内
解析:两种烷烃分子式均符合通式CnH2n+2,A 正确;两种烷烃结构相似,分子组成上相差4个CH2原子团,故互为同系物,B错误;CH4中有极性共价键,但没有非极性共价键,C错误;甲烷分子中的5个原子不在同一平面内,而是形成了正四面体的空间结构,由甲烷的分子结构可知,异戊烷分子中的所有原子不可能处于同一平面内,D错误。
5.下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是( A )
①
②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH3
④CH3CH2CH3
A.四种烷烃中均含有C—C和C—H
B.①、②和③互为同分异构体
C.③中的化学键均为极性键
D.①和③互为同系物
解析: ①和③的分子式均为C5H12,结构不同,互为同分异构体,②的分子式为C6H14,与①、③的分子式不同,不互为同分异构体,B错误;③CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷,其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,C错误;①和③的分子式均为C5H12,互为同分异构体,D错误。
题组二 同分异构体数目的判断
6.主链上有5个碳原子,含甲基、乙基两个支链的烷烃有( D )
A.5种 B.4种
C.3种 D.2种
解析: 主链5个C,则乙基只能在3号C上,甲基可以在2号C或者3号C上,所以有如下2种:
D正确。
7.下列分子式只表示一种物质的是( C )
A.C3H7Cl B.C5H12
C.CH2Cl2 D.C4H10
解析: C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3,A项错误;C5H12是戊烷,具有三种结构,B项错误;CH2Cl2是二氯甲烷,只有一种结构,C项正确;C4H10可以是正丁烷或异丁烷,D项错误。
综合强化
8.C5H12有3种不同结构,
甲:CH3(CH2)3CH3,
乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,
丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是( C )
A.甲、乙、丙属于同系物
B.C5H12表示一种纯净物
C.丙的一氯代物有1种
D.丙中5个碳原子一定在同一平面上
解析:甲、乙、丙的结构不同,分子式相同,互为同分异构体,A错误;C5H12有3种同分异构体,所以不能表示纯净物,B错误;丙的一氯代物只有1种,C正确;丙分子中5个碳原子与甲烷的空间结构相似,一定不在同一平面上,D错误。
9.(1)甲烷是最简单的有机物,其电子式为 ,结构式为 。
(2)北京某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。由图可知该产品的分子式为_C4H6O2__,该产品的分子中是否含有碳碳双键_有__(填“有”或“无”)。
解析:(1)甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式
为CH4,电子式为结构式为
(2)通过价键数可知,黑球是C,白球是H,斑马线球是O,可以推出该产品的分子式是C4H6O2;根据碳原子的成键特点,可以推出该产品的分子中含有碳碳双键。
10.(1)①O2和O3;②H2、D2、T2;③12C和14C;④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3;⑤乙烷和丁烷;⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 互为同分异构体的是_④__,_互为同位素的是_③__,_ 互为同素异形体的是_①__,是同一物质的是_②⑥__。
(2)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含_8__个碳原子。第七章 第一节 第3课时
对点训练
题组一 烷烃的性质
1.某烃分子的球棍模型如图所示,关于该烃的说法不正确的是( )
A.分子式为C3H8
B.该烃含有碳碳双键
C.结构简式为CH3CH2CH3
D.化学性质与甲烷相似
2.(2022·广州高一检测)下列关于CH4和叙述正确的是( )
A.互为同素异形体
B.均能用组成通式CnH2n+2来表示
C.它们的物理性质和化学性质均相同
D.常温下,都能与酸性高锰酸钾溶液反应
3.20 mL某气态烷烃完全燃烧时,恰好消耗同温同压下的氧气100 mL,该烃的化学式是( )
A.CH4 B.C3H8
C.C4H10 D.C5H12
4.在1.01×105Pa下,测得某些烷烃的沸点见表。据表分析下列选项正确的是( C )
物质名称 沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.8
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况下,新戊烷是气体
B.在1.01×105Pa、20 ℃下,C5H12是液体
C.随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐升高
D.C5H12随支链的增加,沸点逐渐升高
题组二 取代反应的理解及判断
5.1834年迈克尔·法拉第首次制造了乙烷,但他错误地以为这个产物是甲烷。在1847年和1849年间阿道夫·威廉·赫尔曼·科尔贝和爱德华·弗兰克兰利用其他方法制造了乙烷。同样他们错误地以为产物是甲基自由基。1864年卡尔·肖莱马校正了这个错误,他证明这些反应的所有产物都是乙烷。下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是( )
A.氯气
B.溴水
C.氯水
D.酸性高锰酸钾溶液
6.在常温下,把一个盛有一定量甲烷和氯气混合气体的密闭玻璃容器放在光亮的地方,两种气体发生反应,下列叙述中正确的是( )
A.因为有氯化氢生成,故容器内壁上有油状液滴产生
B.容器内分子数发生改变
C.反应前后容器内压强不变
D.发生的反应都属于取代反应
7.下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成2种一氯代物的是( )
A.CH3CH3
8.(2023·太原高一检测)下列有关烷烃的叙述正确的是( )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液褪色
③通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤ B.②③
C.①④ D.①②④
9.在光照的条件下,将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,该反应中消耗的氯气的物质的量是( )
A.(1+a+b+c) mol
B.(2a+3b+4c) mol
C.(1+a+2b+3c) mol
D.(a+b+c) mol
10.正己烷是优良的有机溶剂,其某种模型如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.正己烷的分子式为C6H12
B.正己烷的一氯代物有3种
C.正己烷能与溴水发生取代反应
D.正己烷中的所有碳原子位于同一条直线
综合强化
11.为验证甲烷分子中含碳、氢两种元素,可将其燃烧产物通过①浓硫酸、②澄清石灰水、③无水硫酸铜,正确的顺序是( )
A.①②③ B.②③
C.②③① D.③②
12.如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4,同温同压下乙管中注入50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,气体在甲管中反应,试管放在光亮处一段时间。
(1)下列是某同学预测的实验现象:
①气体最终变为无色;②实验过程中,甲管活塞向内移动;③甲管内壁有油珠;④产生火花。
其中正确的是___。
(2)甲管中发生化学反应的类型为___。
(3)反应后,甲管中剩余可溶于水的气体能用下列试剂吸收的是___(选填字母)。
A.水 B.NaOH溶液
C.AgNO3溶液 D.饱和食盐水
(4)反应后,若将甲中的物质全部推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中,会观察到___;若再向其中滴入几滴石蕊溶液,又观察到___。
13.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下图:
根据设计要求回答:
(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③___。
(2)D装置的石棉中均匀混有淀粉-KI溶液,其作用是___。
(3)E装置的作用是___(填字母)。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(4)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出生成黑色小颗粒的化学方程式: 。
(5)E装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为___(填字母)。
a.CH4 B.CH3Cl
C.CH2Cl2 D.CHCl3 e.CCl4
第七章 第一节 第3课时
对点训练
题组一 烷烃的性质
1.某烃分子的球棍模型如图所示,关于该烃的说法不正确的是( B )
A.分子式为C3H8
B.该烃含有碳碳双键
C.结构简式为CH3CH2CH3
D.化学性质与甲烷相似
解析: 根据该烃分子的球棍模型可知,分子中含有3个C原子和8个H原子,分子式为C3H8,故A正确;分子中只存在碳碳单键,没有碳碳双键,该烃属于烷烃,故B错误;根据分子的球棍模型可知,该烃分子的结构简式为CH3CH2CH3,故C正确;分子中只存在碳碳单键,没有碳碳双键,该烃属于烷烃,化学性质与甲烷相似,故D正确。
2.(2022·广州高一检测)下列关于CH4和叙述正确的是( B )
A.互为同素异形体
B.均能用组成通式CnH2n+2来表示
C.它们的物理性质和化学性质均相同
D.常温下,都能与酸性高锰酸钾溶液反应
解析: CH4和互为同系物,故A错误;CH4和都是烷烃,烷烃通式为CnH2n+2,故B正确;CH4和互为同系物,所以二者化学性质相似,物理性质不同,故C错误;烷烃性质稳定,不能被酸性高锰酸钾氧化,二者都不能与酸性高锰酸钾溶液反应,故D错误。
3.20 mL某气态烷烃完全燃烧时,恰好消耗同温同压下的氧气100 mL,该烃的化学式是( B )
A.CH4 B.C3H8
C.C4H10 D.C5H12
4.在1.01×105Pa下,测得某些烷烃的沸点见表。据表分析下列选项正确的是( C )
物质名称 沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.8
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况下,新戊烷是气体
B.在1.01×105Pa、20 ℃下,C5H12是液体
C.随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐升高
D.C5H12随支链的增加,沸点逐渐升高
解析: 根据表中信息知,在1.01×105Pa下,新戊烷的沸点为9.5 ℃,故在标准状况下不是气体,而在20 ℃时新戊烷是气体,所以A、B两项均错误;随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐升高,C项正确;C5H12随支链的增加,沸点逐渐降低,D项错误。
题组二 取代反应的理解及判断
5.1834年迈克尔·法拉第首次制造了乙烷,但他错误地以为这个产物是甲烷。在1847年和1849年间阿道夫·威廉·赫尔曼·科尔贝和爱德华·弗兰克兰利用其他方法制造了乙烷。同样他们错误地以为产物是甲基自由基。1864年卡尔·肖莱马校正了这个错误,他证明这些反应的所有产物都是乙烷。下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是( A )
A.氯气
B.溴水
C.氯水
D.酸性高锰酸钾溶液
解析: 类比甲烷的化学性质,乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。
6.在常温下,把一个盛有一定量甲烷和氯气混合气体的密闭玻璃容器放在光亮的地方,两种气体发生反应,下列叙述中正确的是( D )
A.因为有氯化氢生成,故容器内壁上有油状液滴产生
B.容器内分子数发生改变
C.反应前后容器内压强不变
D.发生的反应都属于取代反应
解析: 该反应因有CH2Cl2、CHCl3、CCl4生成而试管内壁上有油状液滴产生,故A错误;如CH4与Cl2发生取代反应,结合其反应化学方程式分析可知,反应前后分子总数相等,容器内分子数不变,故B错误;CH4与Cl2发生取代反应,由于CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液态产物,因此容器内压强减小,故C错误;CH4与Cl2发生的反应都属于取代反应,故D正确。
7.下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成2种一氯代物的是( B )
A.CH3CH3
解析: A项的一氯代物只有一种;B项的一氯代物有两种:C项的一氯代物只有一种;D项的一氯代物有四种。
8.(2023·太原高一检测)下列有关烷烃的叙述正确的是( C )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液褪色
③通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤ B.②③
C.①④ D.①②④
解析: 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,①说法正确;烷烃属饱和烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,也不能与溴水发生取代反应,②⑤说法不正确;因通式CnH2n+2中的碳原子已完全饱和,因此符合通式CnH2n+2的有机物一定是烷烃,③说法不正确;烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特性之一,④说法正确。
9.在光照的条件下,将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,该反应中消耗的氯气的物质的量是( C )
A.(1+a+b+c) mol
B.(2a+3b+4c) mol
C.(1+a+2b+3c) mol
D.(a+b+c) mol
解析: 根据碳原子守恒可知,生成一氯甲烷的物质的量是(1-a-b-c) mol。根据取代反应的特点可知,消耗的氯气的物质的量为(1-a-b-c) mol+2a mol+3b mol+4c mol=(1+a+2b+3c) mol。
10.正己烷是优良的有机溶剂,其某种模型如图所示。下列有关说法正确的是( B )
A.正己烷的分子式为C6H12
B.正己烷的一氯代物有3种
C.正己烷能与溴水发生取代反应
D.正己烷中的所有碳原子位于同一条直线
解析: 由球棍模型可知正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3,分子式为C6H14,故A错误;CH3CH2CH2CH2CH2CH3中含有3种H原子,则一氯代物有3种,故B正确;正己烷与溴水不反应,可在光照条件下与溴蒸气发生取代反应,故C错误;正己烷为饱和烃,具有甲烷的结构特点,则所有碳原子不可能在一条直线上,故D错误。
综合强化
11.为验证甲烷分子中含碳、氢两种元素,可将其燃烧产物通过①浓硫酸、②澄清石灰水、③无水硫酸铜,正确的顺序是( D )
A.①②③ B.②③
C.②③① D.③②
12.如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4,同温同压下乙管中注入50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,气体在甲管中反应,试管放在光亮处一段时间。
(1)下列是某同学预测的实验现象:
①气体最终变为无色;②实验过程中,甲管活塞向内移动;③甲管内壁有油珠;④产生火花。
其中正确的是_②③__。
(2)甲管中发生化学反应的类型为_取代反应__。
(3)反应后,甲管中剩余可溶于水的气体能用下列试剂吸收的是_B__(选填字母)。
A.水 B.NaOH溶液
C.AgNO3溶液 D.饱和食盐水
(4)反应后,若将甲中的物质全部推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中,会观察到_液体分为两层,产生白色沉淀__;若再向其中滴入几滴石蕊溶液,又观察到_溶液先变红后褪色__。
解析:在光照条件下,甲烷与氯气发生反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。
(1)理论上,甲烷与氯气体积比为1∶4时,二者恰好完全反应,而甲中甲烷与氯气体积比为1∶5,说明氯气过量,反应后仍有氯气剩余。该反应进行缓慢,不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体,所以气体的总物质的量减小,内部压强减小,甲管活塞向内移动。
(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代,故甲管中发生的是取代反应。
(3)剩余可溶于水的气体为氯气和氯化氢,可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。
(4)甲管中的氯气、氯化氢溶于水,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,Cl-与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀,同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层,由于溶液含有次氯酸,若加入几滴石蕊溶液,溶液会先变红后褪色。
13.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下图:
根据设计要求回答:
(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③_干燥混合气体__。
(2)D装置的石棉中均匀混有淀粉-KI溶液,其作用是_吸收过量的氯气__。
(3)E装置的作用是_CD__(填字母)。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(4)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出生成黑色小颗粒的化学方程式: CH4+2Cl2C+4HCl 。
(5)E装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为_a、b__(填字母)。
a.CH4 B.CH3Cl
C.CH2Cl2 D.CHCl3 e.CCl4
解析:(1)B装置的三个作用为①控制气流速度从而达到合适的反应比例;②均匀混合气体,便于后续实验;③干燥混合气体。(2)氯气具有强氧化性,能将碘离子氧化,生成碘单质,淀粉-KI溶液的作用是吸收多余的Cl2,防止过量的氯气排入空气中污染环境。(3)E装置既吸收反应生成的 HCl气体,同时还防止倒吸。(4)据信息可知生成的黑色小颗粒为炭黑,说明在强光照射下可发生反应CH4+2Cl2C+4HCl。(5)最后从D中分离出的气体有易溶于水的HCl和难溶于水的CH4以及取代产物CH3Cl。第七章 第二节 第1课时
对点训练
题组一 乙烯的组成与结构
1.乙烯分子的球棍模型如图所示。下列关于乙烯分子的说法不正确的是( )
A.分子式为C2H4
B.含有碳碳双键
C.空间结构是正四面体形
D.结构式为
2.下列有关乙烯的说法正确的是( )
A.乙烯分子中的碳碳双键中有一个键较易断裂
B.乙烯分子中所有原子都在同一平面上,且有4个原子在同一条直线上
C.乙烯与氢气发生加成反应所得的生成物分子中,所有原子在同一平面上
D.乙烯和环丙烷()的分子组成都符合通式CnH2n,因此它们互为同系物
题组二 乙烯的性质及用途
3.下列试剂中,不能鉴别甲烷和乙烯的是( )
A.蒸馏水
B.溴水
C.溴的四氯化碳溶液
D.酸性高锰酸钾溶液
4.下列关于乙烯的叙述不正确的是( )
A.乙烷的化学性质比乙烯活泼
B.乙烯燃烧时,火焰明亮,同时伴有黑烟
C.乙烯可作为香蕉等水果的催熟剂
D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应
5.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的方法是( )
A.与足量氢气反应
B.通入足量溴水中
C.通过酸性高锰酸钾溶液
D.分别进行燃烧
题组三 加成反应概念的理解及判断
6.(2023·海口高一检测)下列物质反应后可生成纯净的Br—CH2—CH2—Br的是( )
A.乙烯和溴化氢加成
B.乙烷和少量的溴蒸气光照
C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中
D.乙烷通入溴水中
7.利用下列反应不能制得括号中纯净物质的是( )
A.乙烯与氯气加成(1,2-二氯乙烷)
B.等物质的量的氯气与乙烷在光照下反应(氯乙烷)
C.乙烯与水加成(乙醇)
D.乙烯与氯化氢在一定条件下反应(氯乙烷)
8.中国古代就发现将果实放在燃烧香烛的房子里可以促进果实的成熟,橘子产生的气体能催熟与其混装在一起的香蕉。直到 1934年甘恩(Gane)才首先证明植物组织确实能产生乙烯。能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子里碳氢原子的个数比为 1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
9.下列各反应中不属于加成反应的是( )
A.CH2===CH2+H—OHCH3—CH2—OH
B.CH3CH===CH2+Br2―→
C.CH2===CH2+H2CH3—CH3
D.CH3—CH3+2Cl2CH2Cl—CH2Cl+2HCl
综合强化
10.与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体的是( )
A. B.乙烷
C.甲烷 D.CH3CH===CH2
11.下列说法中错误的是( )
A.无论是乙烯与Br2的加成反应,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.用溴的四氯化碳溶液或酸性 KMnO4溶液都可以鉴别乙烷和乙烯
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.利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷
12.聚合物的单体是( )
B.CH2===CH2
C.CH3—CH2—CH2—CH3
D.CH3—CH===CH—CH3
13.1 mol乙烯与Cl2发生完全加成反应,然后使该加成产物与Cl2在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗Cl2的总物质的量是( )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol
14.(2023·宜春高一检测)某烃 A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据下图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A 2;B ;
C ; 。
(2)写出②④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
② ,反应类型 。
④ ,反应类型 。
15.有人设计了如图所示实验,以确认某混合气体中含有CH2===CH2和SO2。
实验中提供的试剂有:
A.品红溶液
B.NaOH溶液
C.浓硫酸
D.酸性KMnO4溶液
试回答下列问题:
(1)图中①②③④装置盛放试剂的顺序为(将上述有关试剂的序号填入空格内)___→___→__→___。
(2)能说明混合气体中存在SO2的现象是_ __。
(3)能确定混合气体中存在乙烯的现象是_ __。
(4)乙烯与溴水反应的化学方程式为 ,该反应的反应类型为_ __。
第七章 第二节 第1课时
对点训练
题组一 乙烯的组成与结构
1.乙烯分子的球棍模型如图所示。下列关于乙烯分子的说法不正确的是( C )
A.分子式为C2H4
B.含有碳碳双键
C.空间结构是正四面体形
D.结构式为
解析:据球棍模型可知,乙烯中含有2个碳原子和4个氢原子,分子式为C2H4,A正确;烯烃的官能团为碳碳双键,乙烯中含碳碳双键,B正确;乙烯为平面结构,6个原子共平面,C错误;用一条短线来代替一对共用电子对所得到的式子为结构式,乙烯的结构式为D正确。
2.下列有关乙烯的说法正确的是( A )
A.乙烯分子中的碳碳双键中有一个键较易断裂
B.乙烯分子中所有原子都在同一平面上,且有4个原子在同一条直线上
C.乙烯与氢气发生加成反应所得的生成物分子中,所有原子在同一平面上
D.乙烯和环丙烷()的分子组成都符合通式CnH2n,因此它们互为同系物
解析:乙烯分子中碳原子间共用的2对电子性质不同,其中一对强度相对较弱,形成的化学键易断裂发生化学反应,A正确;乙烯分子中最多有2个原子在同一直线上,B错误;乙烯与氢气反应后的产物为乙烷,乙烷分子中所有原子不可能在同一平面上,C错误;乙烯中有碳碳双键,环丙烷中无碳碳双键,两者结构不相似,不互为同系物,D错误。
题组二 乙烯的性质及用途
3.下列试剂中,不能鉴别甲烷和乙烯的是( A )
A.蒸馏水
B.溴水
C.溴的四氯化碳溶液
D.酸性高锰酸钾溶液
解析: 甲烷和乙烯都不溶于水,故水不能鉴别,A符合题意;乙烯含有碳碳双键,易与溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,溶液均褪色,而甲烷不反应,故 B、C、D不符合题意。
4.下列关于乙烯的叙述不正确的是( A )
A.乙烷的化学性质比乙烯活泼
B.乙烯燃烧时,火焰明亮,同时伴有黑烟
C.乙烯可作为香蕉等水果的催熟剂
D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应
解析: 乙烯中含有碳碳双键,碳碳双键易发生加成反应,乙烯比乙烷活泼,A错误;乙烯中含碳量较高,所以乙烯燃烧时火焰明亮,伴有黑烟,B正确;乙烯对水果有催熟作用,C正确;由A项分析知D正确。
5.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的方法是( B )
A.与足量氢气反应
B.通入足量溴水中
C.通过酸性高锰酸钾溶液
D.分别进行燃烧
解析: 乙烷与氢气不反应,乙烯与氢气反应生成乙烷,但反应现象不明显,不能用氢气鉴别二者,另外过量的氢气难以除去,不能用于除杂,A错误;乙烯能与Br2发生加成反应生成液态 1, 2-二溴乙烷,溴水褪色,但乙烷不与溴水反应,可以鉴别二者,也可以用于除杂,B正确;乙烯可被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2,会引入新的杂质,可以鉴别二者,但不能用于除杂,C错误;乙烷和乙烯均能燃烧,且燃烧现象不同,可以鉴别二者,但不能用于除杂,D错误。
题组三 加成反应概念的理解及判断
6.(2023·海口高一检测)下列物质反应后可生成纯净的Br—CH2—CH2—Br的是( C )
A.乙烯和溴化氢加成
B.乙烷和少量的溴蒸气光照
C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中
D.乙烷通入溴水中
解析:CH2===CH2和HBr加成引入一个-Br,生成CH3CH2Br,A错误;CH3CH3在少量溴蒸气中光照生成多种取代物,不能生成纯净BrCH2CH2Br,B错误;CH2===CH2与Br2发生加成反应生成BrCH2CH2Br,C正确;乙烷和溴水不反应,D错误。
7.利用下列反应不能制得括号中纯净物质的是( B )
A.乙烯与氯气加成(1,2-二氯乙烷)
B.等物质的量的氯气与乙烷在光照下反应(氯乙烷)
C.乙烯与水加成(乙醇)
D.乙烯与氯化氢在一定条件下反应(氯乙烷)
解析: A项,乙烯与氯气发生加成反应,产物只有1,2-二氯乙烷,为纯净物,正确;B项,等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下发生取代反应,则生成的产物有多种,不能得到纯净的氯乙烷,错误;C项,乙烯与水发生加成反应,加成产物只有乙醇,为纯净物,正确;D项,乙烯与氯化氢发生加成反应,加成产物只有氯乙烷,为纯净物,正确。
8.中国古代就发现将果实放在燃烧香烛的房子里可以促进果实的成熟,橘子产生的气体能催熟与其混装在一起的香蕉。直到 1934年甘恩(Gane)才首先证明植物组织确实能产生乙烯。能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( C )
A.乙烯分子里碳氢原子的个数比为 1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
解析:分子中碳氢原子个数比不能说明其含有一个碳碳双键,如环丙烷中碳氢原子个数比也为1∶2,A不合理;燃烧生成的CO2和H2O物质的量相等,只能说明该物质中碳原子和氢原子个数比为1∶2,不能说明含一个碳碳双键,B不合理;1 mol乙烯只能与1 mol单质溴加成,说明乙烯中含有一个碳碳双键,C合理;被酸性KMnO4溶液氧化,说明该有机物中含有碳碳不饱和键,不能说明含有一个碳碳双键,D不合理。
9.下列各反应中不属于加成反应的是( D )
A.CH2===CH2+H—OHCH3—CH2—OH
B.CH3CH===CH2+Br2―→
C.CH2===CH2+H2CH3—CH3
D.CH3—CH3+2Cl2CH2Cl—CH2Cl+2HCl
解析:双键生成单键,属于加成反应,A、B、C项正确,CH3CH3中H被Cl替代,属于取代反应,D项错误。
综合强化
10.与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体的是( A )
A. B.乙烷
C.甲烷 D.CH3CH===CH2
解析: A、D的分子式均为C3H6,碳、氢元素的百分含量与乙烯相同,但CH3—CH===CH2与乙烯属于同系物。
11.下列说法中错误的是( C )
A.无论是乙烯与Br2的加成反应,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.用溴的四氯化碳溶液或酸性 KMnO4溶液都可以鉴别乙烷和乙烯
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.利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷
解析: 乙烯分子中含有碳碳双键,决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。乙烯在发生加成反应和氧化反应过程中,碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性 KMnO4溶液褪色,乙烷不能,B项正确;乙烯和甲烷中氢元素的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C项错误;甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧火焰明亮且伴有黑烟,D项正确。
12.聚合物的单体是( D )
B.CH2===CH2
C.CH3—CH2—CH2—CH3
D.CH3—CH===CH—CH3
解析: 此高分子化合物的链节为根据加聚反应原理可知,单体为CH3—CH===CH—CH3。
13.1 mol乙烯与Cl2发生完全加成反应,然后使该加成产物与Cl2在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗Cl2的总物质的量是( C )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol
解析: 1 mol CH2===CH2与1 mol Cl2反应生成1 mol CH2ClCH2Cl,而1 mol CH2ClCH2Cl与4 mol Cl2反应生成1 mol CCl3CCl3和4 mol HCl,则两个反应中共消耗 5 mol Cl2。
14.(2023·宜春高一检测)某烃 A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据下图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
ACH2===CH2;BCH3CH3;
CCH3CH2Cl;DCH3CH2OH。
(2)写出②④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②CH2===CH2+HClCH3CH2Cl,反应类型加成反应。
④CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,反应类型取代反应。
解析:根据烃A的用途知A为CH2===CH2,则 B为CH3CH3,C为CH3CH2Cl,D为CH3CH2OH。其中反应②和④均能制得CH3CH2Cl,反应的化学方程式分别为CH2===CH2+HClCH3CH2Cl,CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
15.有人设计了如图所示实验,以确认某混合气体中含有CH2===CH2和SO2。
实验中提供的试剂有:
A.品红溶液
B.NaOH溶液
C.浓硫酸
D.酸性KMnO4溶液
试回答下列问题:
(1)图中①②③④装置盛放试剂的顺序为(将上述有关试剂的序号填入空格内)_A__→_B__→_A__→_D__。
(2)能说明混合气体中存在SO2的现象是_①中品红溶液褪色__。
(3)能确定混合气体中存在乙烯的现象是_③中的品红溶液不褪色,④中的酸性KMnO4溶液褪色__。
(4)乙烯与溴水反应的化学方程式为 CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br ,该反应的反应类型为_加成反应__。
解析:检验SO2用品红溶液,检验C2H4用酸性KMnO4溶液,C2H4和 SO2都能使酸性 KMnO4溶液褪色,所以先检验 SO2,然后检验C2H4,且在检验C2H4之前需要用NaOH溶液除尽SO2,再将气体通过品红溶液,若溶液不褪色,则SO2已除尽,最后用酸性KMnO4溶液检验C2H4。(1)装置中盛放试剂的顺序为品红溶液、NaOH溶液、品红溶液、酸性 KMnO4溶液。(2)SO2可使品红溶液褪色,装置①中品红溶液褪色,可证明混合气体中存在SO2。(3)装置③中品红溶液不褪色且装置④中酸性KMnO4溶液褪色说明混合气体中存在C2H4。(4)C2H4和溴水中的溴单质发生加成反应:
CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br。第七章 第二节 第2课时
对点训练
题组一 常见烃的结构、性质及分类
1.下列属于芳香烃的是( )
A.NH2 B.CH=CH2
C.OH D.OH
2.物质的构成有很多奥秘,人们用不同的化学用语来表示物质的构成。下列化学用语错误的是( )
A.四氯化碳的电子式为:
B.丙炔的结构简式:C3H4
C.乙烯的结构简式:CH2===CH2
D.丙烷分子的球棍模型:
3.下列有关烃的说法正确的是( )
A.烃分子中除了含碳和氢之外,还可能含其他元素
B.根据烃分子中碳原子间成键方式不同,可把烃分为饱和烃和不饱和烃
C.分子中含有苯环的有机物一定是芳香烃
D.乙烯和乙炔分子中都含有不饱和键,故它们互为同系物
题组二 常见的有机高分子材料
4.航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索。其依据是( )
A.塑料是一种高分子材料,可以通过取代反应大量生产
B.塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料
C.塑料用途广泛,可从自然界中直接得到
D.塑料是有机物,不会和强酸、强碱作用
5.再生纤维与合成纤维的区别在于( )
A.再生纤维的原料是天然纤维;合成纤维的原料是石油、天然气等
B.再生纤维的原料是石油、天然气等;合成纤维的原料是天然纤维
C.再生纤维的成分是纤维素,合成纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物
D.再生纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物,合成纤维的成分是纤维素
6.下列橡胶制品中,加工时硫化程度最高的是( )
A.橡皮筋 B.汽车外胎
C.普通气球 D.医用乳胶手套
7.(2023·威海高一检测)生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯制成,其结构简式为根据所学知识,可以判断( )
A.聚苯乙烯能使溴水褪色
B.聚苯乙烯是一种天然高分子化合物
C.聚苯乙烯可由苯乙烯通过化合反应制得
D.聚苯乙烯单体的分子式为C8H8
8.(2023·北京市通州区高一检测)一种具有导电性的膜状聚合物的结构如图所示。有关此聚合物的相关说法错误的是( )
A.该聚合物的单体是乙炔
B.此聚合物可能是通过加成聚合反应制取的
C.该物质是纯净物
D.该导电性物质能使溴水褪色
综合强化
9.如图是以乙炔(结构简式为CH≡CH)为主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶的转化关系图。
已知C的结构简式为CH2=CH-C≡CH。
写出有关反应的化学方程式:
② ;
③ ;
⑤ ;
⑦ 。
10.如图分别是烃A、B、C的模型。
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的___模型和___模型。
(2)A的分子式为___,B的官能团名称为___,C的结构简式为 。
(3)下列关于烃A、B、C的说法中不正确的是___(填字母)。
a.A在光照条件下与Cl2发生取代反应,得到CH3Cl、CH2Cl2,CHCl3、CCl4和HCl的混合物
b.B、C燃烧时都会产生黑烟
c.C分子中的原子不在同一个平面上
d.B分子中含有极性键和非极性键
(4)B与溴水反应的化学方程式为 。
11.(2023·郑州高一检测)乙烯是石油化工的重要基本原料。通过一系列化学反应,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。根据图示装置,将含有杂质的乙烯通入图中装置,回答下列问题。
(1)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。试管c中装有溴的四氯化碳溶液,则试管c可能出现的实验现象是_ __,写出试管c中发生反应的化学方程式: 。
(2)容器b中NaOH溶液的作用是_ __。
(3)容器d中NaOH溶液的作用是_ __。
(4)做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是_ __。
(5)下列属于有机高分子材料的是___(填字母)。
①聚乙烯(PE) ②光导纤维 ③聚四氟乙烯(PTFE) ④聚丙烯(PP) ⑤聚氯乙烯(PVC) ⑥石墨纤维
A.①②③④ B.②③④⑥
C.③④⑤⑥ D.①③④⑤
(6)比乙烯多一个碳原子的一种烯烃可以用来制取塑料,发生反应的化学方程式为 ,生成物的化学名称为___,其链节为 。
第七章 第二节 第2课时
对点训练
题组一 常见烃的结构、性质及分类
1.下列属于芳香烃的是( B )
A.NH2 B.CH=CH2
C.OH D.OH
解析:含苯环的碳氢化合物称为芳香烃。
2.物质的构成有很多奥秘,人们用不同的化学用语来表示物质的构成。下列化学用语错误的是( B )
A.四氯化碳的电子式为:
B.丙炔的结构简式:C3H4
C.乙烯的结构简式:CH2===CH2
D.丙烷分子的球棍模型:
解析: Cl原子最外层有7个电子,因此 CCl4的电子式为 A正确; 丙炔的结构简式为CH≡CCH3,B错误;乙烯中含有碳碳双键,结构简式为CH2===CH2,C 正确;C原子半径大于H原子半径,丙烷的球棍模型为,D正确。
3.下列有关烃的说法正确的是( B )
A.烃分子中除了含碳和氢之外,还可能含其他元素
B.根据烃分子中碳原子间成键方式不同,可把烃分为饱和烃和不饱和烃
C.分子中含有苯环的有机物一定是芳香烃
D.乙烯和乙炔分子中都含有不饱和键,故它们互为同系物
解析:烃是分子中只含有碳和氢元素的有机物,A 错误;含有苯环的碳氢化合物才属于芳香烃,C错误;乙烯和乙炔的结构不同,不互为同系物,D错误;故选B。
题组二 常见的有机高分子材料
4.航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索。其依据是( B )
A.塑料是一种高分子材料,可以通过取代反应大量生产
B.塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料
C.塑料用途广泛,可从自然界中直接得到
D.塑料是有机物,不会和强酸、强碱作用
解析: 飞船飞行速度很快,所以其制作材料要密度小、耐高温、耐摩擦,因此所用塑料代替品要加入合适的添加剂制成优良的新型材料,故选B。
5.再生纤维与合成纤维的区别在于( A )
A.再生纤维的原料是天然纤维;合成纤维的原料是石油、天然气等
B.再生纤维的原料是石油、天然气等;合成纤维的原料是天然纤维
C.再生纤维的成分是纤维素,合成纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物
D.再生纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物,合成纤维的成分是纤维素
解析: 再生纤维与合成纤维的主要区别在于合成它们的原料不同。
6.下列橡胶制品中,加工时硫化程度最高的是( B )
A.橡皮筋 B.汽车外胎
C.普通气球 D.医用乳胶手套
解析:橡胶本身的弹性良好,但强度较差,而橡胶制品的硫化程度越高,强度越大,但弹性越差;再从生活经验可知,橡皮筋、普通气球、乳胶手套都需要有较大的弹性,汽车外胎需要很高的强度,所以硫化强度最高的应是汽车外胎,故选B。
7.(2023·威海高一检测)生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯制成,其结构简式为根据所学知识,可以判断( D )
A.聚苯乙烯能使溴水褪色
B.聚苯乙烯是一种天然高分子化合物
C.聚苯乙烯可由苯乙烯通过化合反应制得
D.聚苯乙烯单体的分子式为C8H8
解析: 聚苯乙烯是由苯乙烯通过加聚反应制得的,是一种合成材料,所以B、C错误;聚苯乙烯分子中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,A错误。
8.(2023·北京市通州区高一检测)一种具有导电性的膜状聚合物的结构如图所示。有关此聚合物的相关说法错误的是( C )
A.该聚合物的单体是乙炔
B.此聚合物可能是通过加成聚合反应制取的
C.该物质是纯净物
D.该导电性物质能使溴水褪色
解析:该聚合物的单体为乙炔,A正确;该聚合物是乙炔通过加聚反应得到的,B正确;该物质为高分子材料,属于混合物,C错误;该物质含有碳碳双键,能使溴水褪色,D正确。
综合强化
9.如图是以乙炔(结构简式为CH≡CH)为主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶的转化关系图。
已知C的结构简式为CH2=CH-C≡CH。
写出有关反应的化学方程式:
②;
③ CH≡CH+HCNCH2===CHCN ;
⑤ 2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH ;
⑦。
解析:由得单体A为CH2===CHCl;则反应①为CH≡CH与HCl的加成反应;由得单体B为CH2===CHCN,则反应③为CH≡CH与HCN的加成反应; 由得单体D为
10.如图分别是烃A、B、C的模型。
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的_球棍__模型和_空间填充__模型。
(2)A的分子式为_CH4__,B的官能团名称为_碳碳双键__,C的结构简式为。
(3)下列关于烃A、B、C的说法中不正确的是_c__(填字母)。
a.A在光照条件下与Cl2发生取代反应,得到CH3Cl、CH2Cl2,CHCl3、CCl4和HCl的混合物
b.B、C燃烧时都会产生黑烟
c.C分子中的原子不在同一个平面上
d.B分子中含有极性键和非极性键
(4)B与溴水反应的化学方程式为 CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br 。
解析:(1)A为甲烷的球棍模型,B为乙烯的空间填充模型;(2)A为甲烷,其分子式为CH4;B为乙烯,官能团名称为碳碳双键;C为苯,结构简式为;(3)A为甲烷,甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应,同时会有多个反应发生,得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,故a正确;乙烯和苯中碳的质量分数较大,所以燃烧时会产生黑烟,故b正确;苯分子中的12个原子在同一个平面上,故c错误;乙烯中含有碳原子和碳原子形成的非极性键,还有碳原子和氢原子形成的极性键,故d正确;(4)B与溴水反应的化学方程式为CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br。
11.(2023·郑州高一检测)乙烯是石油化工的重要基本原料。通过一系列化学反应,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。根据图示装置,将含有杂质的乙烯通入图中装置,回答下列问题。
(1)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。试管c中装有溴的四氯化碳溶液,则试管c可能出现的实验现象是_溶液褪色或颜色变浅__,写出试管c中发生反应的化学方程式: CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br 。
(2)容器b中NaOH溶液的作用是_除去乙烯中的CO2和SO2__。
(3)容器d中NaOH溶液的作用是_吸收溴蒸气,防止污染空气__。
(4)做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是_验纯__。
(5)下列属于有机高分子材料的是_D__(填字母)。
①聚乙烯(PE) ②光导纤维 ③聚四氟乙烯(PTFE) ④聚丙烯(PP) ⑤聚氯乙烯(PVC) ⑥石墨纤维
A.①②③④ B.②③④⑥
C.③④⑤⑥ D.①③④⑤
(6)比乙烯多一个碳原子的一种烯烃可以用来制取塑料,发生反应的化学方程式为 ,生成物的化学名称为_聚丙烯__,其链节为。第七章 第二节 第3课时
对点训练
题组一 烃的燃烧规律
1.在120 ℃时,1 L某烃在a L O2中完全燃烧,得到相同条件下的气体体积为(1.5+a)L,则该烃可能是( )
A.甲烷 B.乙烷
C.乙烯 D.乙炔
2.将一定量气态烃充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到沉淀20 g,滤液质量比原石灰水减少5.8 g。该有机物可能是( )
A.乙烯 B.乙烷
C.丙烷 D.丁烷
3.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等。将 1.0体积这种烷烃和烯烃组成的混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为( )
A.3∶1 B.1∶3
C.2∶3 D.3∶2
题组二 原子共面、共线的判断
4.据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构简式为 HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N,下列对该物质的判断不正确的是( )
A.属于不饱和烃
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.所有原子可能在同一条直线上
D.可以发生加成反应
5.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代,若甲烷分子中的4个氢原子被苯基取代,则可得到的分子如图所示,下列描述中正确的是( )
A.分子式为C25H24
B.所有原子都在同一平面上
C.此物质属芳香烃类物质
D.最多有3个碳原子在同一平面上
6.已知有机物M在一定条件下可转化为N。下列说法正确的是( )
A.该反应类型为取代反应
B.N分子中所有碳原子共平面
C.可用溴水鉴别M和N
D.M中苯环上的一氯代物共4种
综合强化
7.一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶总质量增加了8.4 g,该混合气体可能是( )
A.乙烯和乙烷 B.乙烷和丙烯
C.甲烷和乙烯 D.丙烯和丙烷
8.如图有 a、b两种物质,下列说法正确的是( )
A.a的分子式为C10H14
B.a、b都属于芳香烃
C.a、b均可以发生加成反应
D.a中所有原子均在同一平面上
9.四元轴烯(a)、苯乙烯(b)、立方烷(c)的分子式均为C8H8,下列说法正确的是( )
A.a的同分异构体只有b和 c两种
B.a、b、c均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.a、b分子中的所有原子一定处于同一平面
D.不考虑立体异构,a、c的二氯代物均只有3种,b的一氯代物有5种
中,可能共平面的碳原子最多有___个,一定共平面的碳原子有___个,可能共平面的原子最多有___个,一定共平面的原子有___个。
第七章 第二节 第3课时
对点训练
题组一 烃的燃烧规律
1.在120 ℃时,1 L某烃在a L O2中完全燃烧,得到相同条件下的气体体积为(1.5+a)L,则该烃可能是( B )
A.甲烷 B.乙烷
C.乙烯 D.乙炔
解析: 设烃的分子式为CxHy,在a L O2中完全燃烧,有CxHy+(x+)O2xCO2+H2O ΔV
1 -1
1 L (1.5+a)L-(1+a) L
有-1=0.5,解得y=6,故该烃可能为C2H6。
2.将一定量气态烃充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到沉淀20 g,滤液质量比原石灰水减少5.8 g。该有机物可能是( B )
A.乙烯 B.乙烷
C.丙烷 D.丁烷
解析: 沉淀20 g为CaCO3,则有机物中含C原子为0.2 mol,由质量守恒得:m(CaCO3)-m(CO2)-m(H2O)=5.8 g,即20 g-44 g·mol-1×0.2 mol-m(H2O)=5.8 g,m(H2O)=5.4 g,n(H2O)=0.3 mol。所以有机物中n(C):n(H)===0.2 mol∶(0.3 mol×2)===1∶3。因此该气态烃应为乙烷。
3.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等。将 1.0体积这种烷烃和烯烃组成的混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为( C )
A.3∶1 B.1∶3
C.2∶3 D.3∶2
解析: 根据阿伏加德罗定律,相同状况下,气体的体积之比等于物质的量之比。可知1 mol混合烃充分燃烧生成2 mol CO2和2.4 mol H2O(g),则混合烃的平均分子组成为C2H4.8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同,可以判定它们分别是C2H6和C2H4。无论C2H6与C2H4以怎样的体积比混合,它们的平均碳原子数都是2。因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比将由它们分子里所含的 H原子数决定。可用十字交叉法求解:
题组二 原子共面、共线的判断
4.据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构简式为 HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N,下列对该物质的判断不正确的是( A )
A.属于不饱和烃
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.所有原子可能在同一条直线上
D.可以发生加成反应
解析:该有机物中除了C 、H 元素外,还含有N 元素,所以不属于烃,A 错误;含有碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,也可以发生加成反应,B、D正确;该分子中一个碳碳三键连接一个碳碳单键,所以分子中所有原子处于同一直线,C正确。
5.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代,若甲烷分子中的4个氢原子被苯基取代,则可得到的分子如图所示,下列描述中正确的是( C )
A.分子式为C25H24
B.所有原子都在同一平面上
C.此物质属芳香烃类物质
D.最多有3个碳原子在同一平面上
解析: 由结构可知该物质的分子式为C25H20,A项错误;分子中与4个苯环相连的C为四面体结构,则所有原子不可能共平面,B项错误;只含C、H 元素,且含苯环,为芳香烃类物质,C项正确;最多2个苯环与中间的 C共面,则最多有13个碳原子共平面,D项错误。
6.已知有机物M在一定条件下可转化为N。下列说法正确的是( C )
A.该反应类型为取代反应
B.N分子中所有碳原子共平面
C.可用溴水鉴别M和N
D.M中苯环上的一氯代物共4种
解析: M中碳碳双键和氢气发生加成反应生成N,该反应为加成反应,A项错误;N分子中取代基上的3个碳原子都是饱和碳原子,具有甲烷结构特点,则 N中所有碳原子不能共平面,B项错误;M和溴发生加成反应、N和溴不反应,前者褪色,后者分层且上层有色,现象不同可以鉴别,C项正确;M苯环上有3种氢原子,所以M苯环上的一氯代物有3种,D项错误。
综合强化
7.一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶总质量增加了8.4 g,该混合气体可能是( C )
A.乙烯和乙烷 B.乙烷和丙烯
C.甲烷和乙烯 D.丙烯和丙烷
解析: 混合气体的平均摩尔质量为12.5×2 g·mol-1=25 g·mol-1,则混合气体的物质的量为=0.4 mol;又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是28 g·mol-1,故烷烃的摩尔质量一定小于25 g·mol-1,只能是甲烷。当混合气体通过溴水时,由于只有烯烃和溴水反应,因此增重的8.4 g为烯烃的质量,则甲烷的质量为10 g-8.4 g=1.6 g,甲烷的物质的量为0.1 mol,则烯烃的物质的量为0.3 mol,烯烃的摩尔质量为=28 g·mol-1,根据烯烃通式CnH2n,即14n=28,可求出n=2,即烯烃为乙烯。
8.如图有 a、b两种物质,下列说法正确的是( C )
A.a的分子式为C10H14
B.a、b都属于芳香烃
C.a、b均可以发生加成反应
D.a中所有原子均在同一平面上
解析:由a的结构简式可知a的分子式为C10H16,A错误;a中没有苯环,不属于芳香烃,b中含O元素不属于烃,B错误;a含有碳碳双键,可以发生加成反应,b中含有苯环,也可以发生加成反应,C 正确;a中含有饱和碳原子,故所有原子不可能在同一平面上,D错误。
9.四元轴烯(a)、苯乙烯(b)、立方烷(c)的分子式均为C8H8,下列说法正确的是( D )
A.a的同分异构体只有b和 c两种
B.a、b、c均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.a、b分子中的所有原子一定处于同一平面
D.不考虑立体异构,a、c的二氯代物均只有3种,b的一氯代物有5种
解析: a的分子式为C8H8,对应的同分异构体也可能为链状烃,A项错误;c不含碳碳双键,与溴的四氯化碳溶液不反应,B项错误;b含有苯环和碳碳双键,都为平面形结构,两个平面之间为碳碳单键,可绕键轴旋转,则不一定在同一个平面上,C项错误;两个氯原子可在 a中的同一碳原子上,也可在相邻、相对的碳原子上,其二氯代物有3种,两个氯原子可在c中的边、面对角线、体对角线位置,其二氯代物有3种,b有5种不同的 H,则一氯代物有5种,D项正确。
10. 中,可能共平面的碳原子最多有_9__个,一定共平面的碳原子有_7__个,可能共平面的原子最多有_17__个,一定共平面的原子有_12__个。第七章 第三节 第1课时
对点训练
题组一 乙醇的结构、物理性质及用途
1.下列有关乙醇的物理性质的应用不正确的是( )
A.由于乙醇的密度比水小,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,可用乙醇提取中药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶于水中,可以配制不同浓度的酒精
D.由于乙醇有挥发性,才有“酒香不怕巷子深”的说法
2.(2023·临沂高一检测)乙醇分子(分子式:C2H6O)可能存在 CH3CH2OH和CH3OCH3两种结构。能够证明乙醇的结构是CH3CH2OH的最充分的理由是( )
A.23 g乙醇与足量的金属钠反应,可以放出0.25 mol氢气
B.1 mol乙醇充分燃烧生成2 mol CO2和 3 mol H2O,消耗3 mol O2
C.乙醇的沸点高于乙烷
D.乙醇常温下呈液态,能与水互溶
3.(2023·德州高一检测)能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是( )
A.乙醇完全燃烧生成水
B.乙醇能与水以任意比互溶
C.0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol氢气
D.乙醇易挥发
题组二 烃的衍生物与官能团
4.下列有机物不属于烃的衍生物的是( )
A.CH2===CHCl
B.C8H10
C.CH3OCH3
D.CH3NO2
5.(2023·石家庄高一月考)下列有机物和乙醇具有相同官能团的是( )
A.苯乙烯()
B.丙三醇()
C.丙酮()
D.乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3)
题组三 乙醇的化学性质
6.下列物质,都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率由大到小排列顺序正确的是( )
①C2H5OH ②H2CO3溶液 ③H2O
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
7.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()分别与足量的金属钠反应,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
8.某同学设计如图所示装置进行乙醇氧化反应的探究实验。下列说法不正确的是( )
A.热水的作用是促使乙醇挥发,为硬质玻璃管内提供乙醇蒸气
B.通入乙醇蒸气,反应开始后,撤离酒精灯,反应仍能进行,说明该反应是放热反应
C.在硬质玻璃管内发生的主反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
D.实验结束时,先停止加热,再关闭活塞a、b,最后将导管移出水面
9.(2023·洛阳高一检测)某有机物6 g与足量Na反应,生成0.05 mol H2,该有机物可能是( )
A.CH3CH2OH
B.
C.CH3OH
D.CH3—O—CH2CH3
综合强化
10.下列有关乙醇与水的说法正确的是( )
A.检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,如果变蓝则含水
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
11.“碳达峰”“碳中和”成为2022年两会热词。发展新能源是实现双碳目标的重要举措,甲醇汽油是一种新型能源,有关甲醇(CH3OH)的碳循环如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中能量转化方式只有2种
B.CO2、CH3OH均属于有机物
C.CO2和H2合成CH3OH 的反应为化合反应
D.利用CO2合成CH3OH燃料有利于促进“碳中和”
12.下列四种有机化合物的分子式都是C4H10O,其中不能被氧化为相同碳原子数的醛的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
13.某有机物的结构简式为CH2===CHCH2OH,根据所含官能团推测,该有机物不能发生的反应是( )
A.加成反应 B.中和反应
C.氧化反应 D.取代反应
14.如图是A分子的球棍模型和B分子的空间填充模型,请根据这两个模型回答下列问题:
(1)A和B的关系是___。
(2)写出A分子与氧气在催化剂存在的条件下加热发生反应的化学方程式: 。
(3)写出B分子与金属钠反应的化学方程式: 。
(4)B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷,该反应类型是___。
15.化学兴趣小组的同学们设计了如图装置验证乙醇催化氧化的产物(加热仪器、夹持装置已略去)。
已知:乙醇的沸点为78.5 ℃,易溶于水,乙醛的沸点为20.8 ℃,易溶于水。
(1)实验时上述装置中需要加热的是___(填字母,下同),其中应该先加热的是___,为使装置A中的乙醇成为乙醇蒸气,最合适的加热方法是___。
(2)实验室制取氧气的化学方程式是 。
(3)实验开始后,装置B中能观察到的现象是___,写出相应的化学方程式: ,装置C中能观察到的现象是___,由此得出的结论是___。
(4)装置E的作用是___,能初步判定反应有乙醛生成的依据是__。
(5)装置D中的药品是___,其作用是___。
第七章 第三节 第1课时
对点训练
题组一 乙醇的结构、物理性质及用途
1.下列有关乙醇的物理性质的应用不正确的是( A )
A.由于乙醇的密度比水小,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,可用乙醇提取中药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶于水中,可以配制不同浓度的酒精
D.由于乙醇有挥发性,才有“酒香不怕巷子深”的说法
解析:乙醇的密度比水的小,乙醇能与水以任意比互溶,故乙醇中的水不能用分液的方法除去。
2.(2023·临沂高一检测)乙醇分子(分子式:C2H6O)可能存在 CH3CH2OH和CH3OCH3两种结构。能够证明乙醇的结构是CH3CH2OH的最充分的理由是( A )
A.23 g乙醇与足量的金属钠反应,可以放出0.25 mol氢气
B.1 mol乙醇充分燃烧生成2 mol CO2和 3 mol H2O,消耗3 mol O2
C.乙醇的沸点高于乙烷
D.乙醇常温下呈液态,能与水互溶
解析:23 g乙醇(即0.5 mol)与足量钠反应放出0.25 mol氢气,则1 mol乙醇与足量钠反应生成0.5 mol氢气,说明1个乙醇分子中含有一个羟基,其结构简式为CH3CH2OH ,而不是CH3OCH3,A正确;1 mol乙醇充分燃烧生成2 mol CO2和3 mol水,消耗3 mol O2,说明1个乙醇分子中含2个C,6个H,1个O,不能证明其结构,B错误;乙醇的沸点、状态、水溶性不能证明乙醇分子的结构,C、D 错误。
3.(2023·德州高一检测)能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是( C )
A.乙醇完全燃烧生成水
B.乙醇能与水以任意比互溶
C.0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol氢气
D.乙醇易挥发
解析: 乙醇与生成氢气的物质的量之比为 2∶1,说明乙醇分子中含有一个活泼的氢原子可被金属钠取代,即乙醇分子中含有一个羟基,故C正确。
题组二 烃的衍生物与官能团
4.下列有机物不属于烃的衍生物的是( B )
A.CH2===CHCl
B.C8H10
C.CH3OCH3
D.CH3NO2
解析: 根据烃和烃的衍生物的定义进行分析判断,烃中只含有碳、氢元素,而烃的衍生物中还含有其他元素。
5.(2023·石家庄高一月考)下列有机物和乙醇具有相同官能团的是( B )
A.苯乙烯()
B.丙三醇()
C.丙酮()
D.乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3)
解析: 苯乙烯含有,官能团和乙醇不同;丙三醇含有—OH,官能团和乙醇相同;丙酮含有,官能团和乙醇不同;乙醚含有,官能团和乙醇不同。
题组三 乙醇的化学性质
6.下列物质,都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率由大到小排列顺序正确的是( D )
①C2H5OH ②H2CO3溶液 ③H2O
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
解析: Na与H2O反应比 Na与C2H5OH反应剧烈,故反应速率③>①;H2CO3溶液中不仅含有H2O,还含有H2CO3,H2CO3电离出H+使溶液呈酸性,Na与H2CO3反应比Na与H2O反应剧烈得多,故可知反应速率由大到小顺序为②>③>①。
7.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()分别与足量的金属钠反应,产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为( A )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.4∶3∶2
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。
8.某同学设计如图所示装置进行乙醇氧化反应的探究实验。下列说法不正确的是( D )
A.热水的作用是促使乙醇挥发,为硬质玻璃管内提供乙醇蒸气
B.通入乙醇蒸气,反应开始后,撤离酒精灯,反应仍能进行,说明该反应是放热反应
C.在硬质玻璃管内发生的主反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
D.实验结束时,先停止加热,再关闭活塞a、b,最后将导管移出水面
解析:乙醇的沸点较低,热水的作用是促进乙醇挥发,A正确;乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应开始后,撤离酒精灯反应仍进行,B正确;乙醇在Cu作催化剂,加热条件下被氧化生成CH3CHO,C正确;实验结束时,要先将导管移出水面,再停止加热,否则易引起倒吸,D 错误。
9.(2023·洛阳高一检测)某有机物6 g与足量Na反应,生成0.05 mol H2,该有机物可能是( B )
A.CH3CH2OH
B.
C.CH3OH
D.CH3—O—CH2CH3
解析: 有机物能与Na反应放出H2,由题意可知该有机物可能为醇,排除D。6 g有机物提供0.1 mol H,则一元醇的相对分子质量应为60,故选B。
综合强化
10.下列有关乙醇与水的说法正确的是( A )
A.检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,如果变蓝则含水
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
解析: 乙醇、水均能与金属钠反应,故B错误;浓硫酸和乙醇混合加热,会发生化学反应,故C错误;直接蒸馏时乙醇和水一起变为乙醇蒸气和水蒸气,难以得到无水乙醇,应先用新制生石灰吸水,再蒸馏,D错误。
11.“碳达峰”“碳中和”成为2022年两会热词。发展新能源是实现双碳目标的重要举措,甲醇汽油是一种新型能源,有关甲醇(CH3OH)的碳循环如图所示。下列说法正确的是( D )
A.图中能量转化方式只有2种
B.CO2、CH3OH均属于有机物
C.CO2和H2合成CH3OH 的反应为化合反应
D.利用CO2合成CH3OH燃料有利于促进“碳中和”
解析:图中能量转化方式有风能转为电能、太阳能转为电能、电能转为化学能、化学能转为热能等4种能量转化,A 错误;CO2属于无机物,B错误;制取CH3OH的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O,该反应有两种产物,不是化合反应,C错误;利用CO2合成CH3OH燃料有利于减少碳排放,有利于促进“碳中和”,故D 正确。
12.下列四种有机化合物的分子式都是C4H10O,其中不能被氧化为相同碳原子数的醛的是( D )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析: 醇分子结构中与—OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子才能发生催化氧化反应。—OH连在链端碳原子上的醇,即R—CH2OH结构的醇,可被催化氧化为醛。
13.某有机物的结构简式为CH2===CHCH2OH,根据所含官能团推测,该有机物不能发生的反应是( B )
A.加成反应 B.中和反应
C.氧化反应 D.取代反应
解析:含有碳碳双键,能发生加成反应,A正确;碳碳双键和羟基均不能发生加成反应,B错误;碳碳双键和羟基均能发生氧化反应,C正确;含有羟基,能发生取代反应,D正确。
14.如图是A分子的球棍模型和B分子的空间填充模型,请根据这两个模型回答下列问题:
(1)A和B的关系是_同系物__。
(2)写出A分子与氧气在催化剂存在的条件下加热发生反应的化学方程式: 2CH3OH+O22HCHO+2H2O 。
(3)写出B分子与金属钠反应的化学方程式: 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ 。
(4)B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷,该反应类型是_取代反应__。
解析:根据有机物中C、H、O原子的成键特点,可以判断A和 B的结构简式分别是 CH3OH(甲醇)和CH3CH2OH,它们的结构相似,在分子组成上相差一个CH2,互为同系物。甲醇和乙醇都含—OH,性质相似,都能被氧化成相应的醛,都能与金属钠反应。B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷,可知 B分子中的—OH被—Br取代,发生的是取代反应。
15.化学兴趣小组的同学们设计了如图装置验证乙醇催化氧化的产物(加热仪器、夹持装置已略去)。
已知:乙醇的沸点为78.5 ℃,易溶于水,乙醛的沸点为20.8 ℃,易溶于水。
(1)实验时上述装置中需要加热的是_AB__(填字母,下同),其中应该先加热的是_B__,为使装置A中的乙醇成为乙醇蒸气,最合适的加热方法是_水浴加热__。
(2)实验室制取氧气的化学方程式是 2KClO32KCl+3O2↑(合理即可) 。
(3)实验开始后,装置B中能观察到的现象是_铜丝由红变黑,再由黑变红__,写出相应的化学方程式: 2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O ,装置C中能观察到的现象是_无水CuSO4粉末变为蓝色__,由此得出的结论是_乙醇催化氧化反应的产物有水__。
(4)装置E的作用是_吸收乙醛,防止倒吸__,能初步判定反应有乙醛生成的依据是_装置E中的物质有刺激性气味__。
(5)装置D中的药品是_碱石灰__,其作用是_防止外界的水蒸气进入C中使无水CuSO4粉末变蓝__。
解析:(1)乙醇催化氧化反应的条件为加热,故B处需要加热,实验中还需要乙醇气体,故A处也需要加热;为避免浪费原料,实验中应先加热 B装置;为使乙醇变为乙醇蒸气,最合适的加热方法是水浴加热,水浴加热时乙醇受热均匀,可以获得平稳的乙醇气流。(2)实验室制备O2的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。(3)实验开始后, Cu先变为CuO,CuO再和乙醇蒸气反应生成Cu、乙醛和水,所以B中可以看到红色的铜丝先变黑,再变红,相应的化学方程式为2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O;反应中有水生成,则可以看到C中的无水CuSO4粉末变为蓝色。(4)E的作用为吸收乙醛,装置E中导管没有插入液面以下,可以防止倒吸;乙醛具有刺激性气味,所以可以根据气味来判断是否有乙醛生成。(5)D中的药品应该是碱石灰,因为 E中盛有水,水蒸气会沿导管进入C中,影响对产物中水的检验,所以D的作用是防止外界的水蒸气进入C中使无水CuSO4粉末变蓝。第七章 第三节 第2课时
对点训练
题组一 乙酸的结构与酸性
1.如图所示是某常见有机物分子的空间填充模型,该物质不具有的性质是( )
A.与大理石反应
B.与稀盐酸反应
C.发生酯化反应
D.使紫色石蕊溶液变红
2.食醋的主要成分是乙酸,下列物质在一定条件下能与乙酸发生反应的是( )
①石蕊 ②乙醇 ③金属镁 ④氢氧化铁 ⑤氧化钙 ⑥碳酸钠 ⑦稀硫酸
A.①③④⑤⑦ B.②③④⑥⑦
C.①②③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑥
题组二 酯化反应及实验探究
3.若乙酸分子中的O都是18O,乙醇分子中的O都是16O,二者发生酯化反应所得生成物中水的相对分子质量是( )
A.16 B.18
C.20 D.22
4.实验室用乙酸、乙醇、浓硫酸制取乙酸乙酯,如图所示:
加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,下列叙述正确的是( )
A.浓硫酸只是乙酸与乙醇反应的催化剂
B.乙醇可以全部反应
C.反应前的混合液中应加入碎瓷片
D.导气管口应插入液面以下
5.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图。下列对该实验的描述错误的是( )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.该实验反应的机理是乙酸去掉—OH,1-丁醇去掉 H原子
6.已知反应:甲()+乙―→丙()+H2O,则下列判断不正确的是( )
A.乙物质为甲醇
B.该反应为取代反应
C.甲和乙都能与金属钠反应产生氢气
D.甲、乙、丙都能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色
7.(2023·广东兴宁市高一检测)某羧酸酯的分子式为C10H18O3,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和1 mol乙醇,则该羧酸的分子式为( )
A.C8H16O2 B.C8H16O3
C.C8H14O2 D.C8H14O3
综合强化
8.若将转化为可使用的试剂是( )
A.Na B.NaOH
C.Na2CO3 D. NaHCO3
9.苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为
(1)苹果酸中含有的官能团的名称是___、___。
(2)苹果酸的分子式为___。
(3)1 mol苹果酸与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气___L。
(4)苹果酸可能发生的反应是___。
A.与 NaOH溶液反应
B.与石蕊溶液作用
C.与乙酸在一定条件下发生酯化反应
D.与乙醇在一定条件下发生酯化反应
E.与NaHCO3溶液反应放出气体
10.在进行大运动量的训练后,人体肌肉中会形成乳酸,乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。
(1)乳酸的分子式为_C3H6O3__;乳酸分子中的官能团名称为羟基和___,这两种官能团之间可以发生___反应。
(2)乳酸的水溶液遇石蕊显___色;0.1 mol乳酸与足量金属钠反应,可以产生标准状况下的氢气___L。
(3)两个乳酸分子发生酯化反应生成环状酯的结构简式为 。
11.已知:Ⅰ.从石油中获得 A 是目前工业上生产A的主要途径,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平;
Ⅱ.2CH3CHO+O22CH3COOH。
现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)写出A的结构简式: 。
(2)B、D分子中的官能团名称分别是___、___。
(3)写出下列反应的反应类型:
①_应__,②___,④___。
(4)写出下列反应的化学方程式:
① ;
② ;
④ 。
12.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图:
已知:A中放有浓硫酸;B中放有乙醇、乙酸;D中放有饱和碳酸钠溶液。
有关有机物的沸点如下表:
试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点/℃ 34.7 78.5 118 77.2
请回答:
(1)浓硫酸的作用:___。
(2)仪器C的名称是__,其作用有冷凝乙酸乙酯和___,若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色。实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静置,现象为___。
第七章 第三节 第2课时
对点训练
题组一 乙酸的结构与酸性
1.如图所示是某常见有机物分子的空间填充模型,该物质不具有的性质是( B )
A.与大理石反应
B.与稀盐酸反应
C.发生酯化反应
D.使紫色石蕊溶液变红
解析:由模型可知,该物质为乙酸能与大理石反应生成CO2,乙酸分子中有羧基,可发生酯化反应,有酸性能使石蕊溶液变红,故选B。
2.食醋的主要成分是乙酸,下列物质在一定条件下能与乙酸发生反应的是( D )
①石蕊 ②乙醇 ③金属镁 ④氢氧化铁 ⑤氧化钙 ⑥碳酸钠 ⑦稀硫酸
A.①③④⑤⑦ B.②③④⑥⑦
C.①②③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑥
解析:CH3COOH具有酸的通性,能使石蕊溶液变红,和金属镁反应生成H2,和Fe(OH)3、CaO、Na2CO3均反应,与乙醇发生酯化反应,与H2SO4不反应,故①②③④⑤⑥正确,故选D。
题组二 酯化反应及实验探究
3.若乙酸分子中的O都是18O,乙醇分子中的O都是16O,二者发生酯化反应所得生成物中水的相对分子质量是( C )
A.16 B.18
C.20 D.22
解析:酸与醇发生反应生成酯和水,反应过程中酸失羟基,醇失氢,反应方程式为
,生成的水为HO ,故水的相对分子质量为20,故选C。
4.实验室用乙酸、乙醇、浓硫酸制取乙酸乙酯,如图所示:
加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,下列叙述正确的是( C )
A.浓硫酸只是乙酸与乙醇反应的催化剂
B.乙醇可以全部反应
C.反应前的混合液中应加入碎瓷片
D.导气管口应插入液面以下
解析:乙酸、乙醇发生酯化反应时,浓H2SO4做催化剂和吸水剂,该反应为可逆反应,反应物不能全部转化为产物,导气管口应位于饱和Na2CO3溶液的液面上方,加入碎瓷片防止爆沸,故选C。
5.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图。下列对该实验的描述错误的是( C )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.该实验反应的机理是乙酸去掉—OH,1-丁醇去掉 H原子
解析: 水浴加热的温度不会超过 100 ℃,A正确;长玻璃管的作用是冷凝回流,B正确;氢氧化钠可以使乙酸丁酯水解,故不可用氢氧化钠溶液洗涤,可用饱和碳酸钠溶液,C错误;酯化反应的机理是羧酸去掉羟基,醇去掉氢原子,D正确。
6.已知反应:甲()+乙―→丙()+H2O,则下列判断不正确的是( D )
A.乙物质为甲醇
B.该反应为取代反应
C.甲和乙都能与金属钠反应产生氢气
D.甲、乙、丙都能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色
解析: 根据反应方程式,可知乙为甲醇(CH3OH),发生的反应为酯化反应,也为取代反应,故A、B两项正确;甲和乙(CH3OH),都能和金属钠反应生成H2,C项正确;甲和丙分子中含有,可以和溴发生加成反应,但乙为CH3OH,不能和溴发生加成反应,故 D错误。
7.(2023·广东兴宁市高一检测)某羧酸酯的分子式为C10H18O3,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和1 mol乙醇,则该羧酸的分子式为( D )
A.C8H16O2 B.C8H16O3
C.C8H14O2 D.C8H14O3
解析: 乙醇的分子式为C2H6O,该酯水解反应表示为C10H18O3+H2O→羧酸+C2H6O,根据原子守恒可得羧酸的分子式为C8H14O3。
综合强化
8.若将转化为可使用的试剂是( A )
A.Na B.NaOH
C.Na2CO3 D. NaHCO3
解析:—COOH和—OH均可与Na反应,可实现转化,A正确;醇羟基与NaOH、Na2CO3、NaHCO3均不反应,B、C、D错误。
9.苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为
(1)苹果酸中含有的官能团的名称是_羧基__、_羟基__。
(2)苹果酸的分子式为_C4H6O5__。
(3)1 mol苹果酸与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气_33.6__L。
(4)苹果酸可能发生的反应是_A、B、C、D、E__。
A.与 NaOH溶液反应
B.与石蕊溶液作用
C.与乙酸在一定条件下发生酯化反应
D.与乙醇在一定条件下发生酯化反应
E.与NaHCO3溶液反应放出气体
解析:一个苹果酸分子中含有2个—COOH和1个—OH,都可以与金属钠反应产生H2,故1 mol苹果酸与足量金属钠反应可产生H2 1.5 mol。它含有—COOH,可与石蕊溶液作用,可与NaOH、NaHCO3、乙醇反应。它含有—OH,可与乙酸发生酯化反应。
10.在进行大运动量的训练后,人体肌肉中会形成乳酸,乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。
(1)乳酸的分子式为_C3H6O3__;乳酸分子中的官能团名称为羟基和_羧基__,这两种官能团之间可以发生_酯化__反应。
(2)乳酸的水溶液遇石蕊显_红__色;0.1 mol乳酸与足量金属钠反应,可以产生标准状况下的氢气_2.24__L。
(3)两个乳酸分子发生酯化反应生成环状酯的结构简式为 。
解析:乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH,则分子式为C3H6O3,其官能团为羟基和羧基,这两种官能团之间可以发生酯化反应;含—COOH,具有酸性,能使石蕊变红,且—OH、—COOH均与 Na反应生成氢气,则0.1 mol乳酸与足量金属钠反应,可以产生标准状况下的氢气为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。
11.已知:Ⅰ.从石油中获得 A 是目前工业上生产A的主要途径,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平;
Ⅱ.2CH3CHO+O22CH3COOH。
现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)写出A的结构简式: CH2===CH2 。
(2)B、D分子中的官能团名称分别是_羟基__、_羧基__。
(3)写出下列反应的反应类型:
①_加成反应__,②_氧化反应__,④_酯化反应(或取代反应)__。
(4)写出下列反应的化学方程式:
① CH2===CH2+H2OCH3CH2OH ;
② 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ;
④ CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 。
解析:据已知信息可判断出A为乙烯,再根据合成路线及反应条件可得出B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH。
12.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图:
已知:A中放有浓硫酸;B中放有乙醇、乙酸;D中放有饱和碳酸钠溶液。
有关有机物的沸点如下表:
试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点/℃ 34.7 78.5 118 77.2
请回答:
(1)浓硫酸的作用:_催化剂、吸水剂__。
(2)仪器C的名称是_球形干燥管(或干燥管)__,其作用有冷凝乙酸乙酯和_防止倒吸__,若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色。实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静置,现象为_振荡产生气泡,红色变浅或褪去,静置后出现分层,上层是无色透明油状液体且有香味__。
解析:(1)浓硫酸作催化剂和吸水剂。(2)仪器C为球形干燥管(或干燥管),乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液,会导致装置内气体减少,但球形干燥管体积大,可冷凝乙酸乙酯,也可以防止倒吸;碳酸钠溶液显碱性,遇到酚酞变红,实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静置,乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层为无色油状液体。第七章 第三节 第3课时
对点训练
题组一 官能团与有机化合物的分类
1.薄荷脑(结构简式如图所示)是一种具有清鲜薄荷特征香气的物质,常在香水、牙膏等产品中作为赋香剂。下列有关该有机化合物类别的说法正确的是( )
B.属于环烷烃
C.属于羧酸
D.不是烃的衍生物
2.下列各项对有机物的描述不正确的是( )
A.属于烷烃
B. 属于卤代烃
C.属于羧酸
D.含有2种官能团
3.某有机化合物的结构简式如下:
此有机化合物属于( )
①烯烃
②多官能团有机化合物
③芳香烃
④烃的衍生物
⑤高分子化合物
⑥芳香化合物
A.①②③④⑥ B.②④⑥
C.②④⑤⑥ D.①③⑤
题组二 多官能团有机化合物的性质
4.柠檬酸的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.柠檬酸中能发生酯化反应的官能团有1种
B.1 mol柠檬酸可与4 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol柠檬酸与足量金属Na反应可生成2 mol H2
D.柠檬酸在浓硫酸和加热条件下不可能发生酯化反应
5.巴豆酸的结构简式为CH3—CH===CH—COOH。现有①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④2-丁醇、⑤酸性KMnO4溶液,试根据巴豆酸的结构特点,判断在一定条件下,能与巴豆酸反应的物质是( )
A.只有②④⑤
B.只有①③④
C.只有①②③④
D.①②③④⑤
6.同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气,另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则该有机物可能是( )
B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH
D.CH3COOH
7.某化合物只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.结构简式为CH2===C(CH3)COOH
B.分子中所有C不可能共平面
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.能发生氧化反应和酯化反应
题组三 有机化合物的转化
8.乳酸在发生下列变化时所用的试剂 a、b分别为( )
CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COONaCH3CH(ONa)COONa
A.Na、NaOH B.Na、Na2CO3
C.NaOH、NaHCO3 D.NaOH、Na
9.聚氯乙烯是生活中常用的塑料的主要化学成分。工业生产聚氯乙烯的一种合成路线如图:乙烯1,2-二氯乙烷氯乙烯聚氯乙烯
下列说法正确的是( )
A.上述反应①为取代反应
B.1,2-二氯乙烷和氯乙烯分子中所有原子均共平面
C.乙烯和聚氯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平
综合强化
10.(2023·郑州高一月考)丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,结构简式为CH2===CHCOOCH2CH3,下列说法正确的是( )
A.该有机物能在稀硫酸中发生水解反应,所得产物均能使酸性重铬酸钾溶液褪色
B.该有机物的分子式为C5H8O2,1 mol该有机物完全燃烧需要消耗5.5 mol O2
C.该有机物能发生加聚反应,其产物的结构为?CH2—CHCOOCH2CH3?
D.该有机物在一定条件下能与水发生加成反应,只能得到一种有机产物
11.A~I是常见有机物,A 是烃,E的分子式为C4H8O2,H为有香味的油状物质。
已知:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
(1)0.2 mol A完全燃烧生成17.6 g CO2和7.2 g H2O,则A的结构简式为 。
(2)D分子中含有官能团的名称为___。
(3)①的反应类型为___。
(4)G可能具有的性质为___(填字母)。
a.与钠反应 B.与 NaOH 溶液反应
c.易溶于水
(5)请写出反应②和⑦的化学方程式:
反应②: ;
反应⑦: 。
12.石油裂解可得到重要的化工原料乙烯(CH2===CH2),乙烯的部分转化如图,回答下列问题。
(1)乙二醇中官能团的名称是___。
(2)1,2-二溴乙烷的结构简式是___。
(3)1,2-二溴乙烷生成乙二醇的反应类型是___(填“取代反应”或“加成反应”)。
(4)在催化剂的作用下,由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式是 。
(5)环氧乙烷和乙醛的关系是___(填“同系物”或“同分异构体”)。
第七章 第三节 第3课时
对点训练
题组一 官能团与有机化合物的分类
1.薄荷脑(结构简式如图所示)是一种具有清鲜薄荷特征香气的物质,常在香水、牙膏等产品中作为赋香剂。下列有关该有机化合物类别的说法正确的是( A )
B.属于环烷烃
C.属于羧酸
D.不是烃的衍生物
解析:该物质的结构简式中含羟基,属于醇,故A正确;该物质含有氧,因此不能叫环烷烃,故B错误;该物质不含羧基,因此不属于羧酸,故C错误;该物质属于醇,醇是烃的衍生物,故D错误。
2.下列各项对有机物的描述不正确的是( D )
A.属于烷烃
B. 属于卤代烃
C.属于羧酸
D.含有2种官能团
解析: A项中物质碳原子均达到饱和,属于烷烃,故正确;B项中物质含有碳溴键,属于卤代烃,故正确;C项中物质含有羧基,属于羧酸,故正确;D项中物质仅含有羧基1种官能团,故错误。
3.某有机化合物的结构简式如下:
此有机化合物属于( B )
①烯烃
②多官能团有机化合物
③芳香烃
④烃的衍生物
⑤高分子化合物
⑥芳香化合物
A.①②③④⑥ B.②④⑥
C.②④⑤⑥ D.①③⑤
解析: 该化合物中含有苯环,若按碳的骨架进行分类应属于芳香化合物。该化合物中有碳碳双键、酯基、醇羟基、羧基四种官能团,应属于多官能团的有机化合物或烃的衍生物。
题组二 多官能团有机化合物的性质
4.柠檬酸的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是( C )
A.柠檬酸中能发生酯化反应的官能团有1种
B.1 mol柠檬酸可与4 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol柠檬酸与足量金属Na反应可生成2 mol H2
D.柠檬酸在浓硫酸和加热条件下不可能发生酯化反应
解析: 柠檬酸中能发生酯化反应的官能团为—OH和—COOH,共2种,A项错误;柠檬酸中只有—COOH能与NaOH反应,所以1 mol柠檬酸可与3 mol NaOH发生中和反应,B项错误;柠檬酸中的—OH、—COOH都能与Na反应,所以1 mol柠檬酸与足量金属Na反应生成2 mol H2,C项正确;柠檬酸中的—OH和—COOH能发生酯化反应,D项错误。
5.巴豆酸的结构简式为CH3—CH===CH—COOH。现有①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④2-丁醇、⑤酸性KMnO4溶液,试根据巴豆酸的结构特点,判断在一定条件下,能与巴豆酸反应的物质是( D )
A.只有②④⑤
B.只有①③④
C.只有①②③④
D.①②③④⑤
解析:该有机物含有碳碳双键和羧基两种官能团,所以可以发生加成、中和、氧化和酯化等反应,故选D。
6.同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气,另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则该有机物可能是( A )
B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH
D.CH3COOH
解析:—OH、—COOH都能与金属钠反应生成H2,1 mol—OH或1 mol—COOH与钠反应产生0.5 mol H2;只有—COOH与NaHCO3反应生成CO2,1 mol—COOH与1 mol NaHCO3反应可产生1 mol CO2,题中有机物与钠反应产生气体等于与NaHCO3反应产生的气体体积,则有机物既有—OH,又有—COOH,只有A项符合。
7.某化合物只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。下列关于该化合物的说法错误的是( B )
A.结构简式为CH2===C(CH3)COOH
B.分子中所有C不可能共平面
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.能发生氧化反应和酯化反应
解析:由球棍模型可知该物质结构简式为,A 项正确;含有碳碳双键,为平面结构,与碳碳双键相连的原子在同一平面上,B项错误;因含碳碳双键,可与溴发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确;含有碳碳双键,可发生氧化反应,含有羧基,可发生酯化反应,D项正确。
题组三 有机化合物的转化
8.乳酸在发生下列变化时所用的试剂 a、b分别为( D )
CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COONaCH3CH(ONa)COONa
A.Na、NaOH B.Na、Na2CO3
C.NaOH、NaHCO3 D.NaOH、Na
解析:由合成流程可知,第一步转化中—COOH变为—COONa,而—OH不变,可以与碱反应,则试剂a为NaOH;第二步转化中只有—OH变为—ONa,结合醇的性质可知,试剂b为Na,故选D。
9.聚氯乙烯是生活中常用的塑料的主要化学成分。工业生产聚氯乙烯的一种合成路线如图:乙烯1,2-二氯乙烷氯乙烯聚氯乙烯
下列说法正确的是( D )
A.上述反应①为取代反应
B.1,2-二氯乙烷和氯乙烯分子中所有原子均共平面
C.乙烯和聚氯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平
解析:反应①为CH2===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl,该反应为加成反应,A错误;甲烷为正四面体结构,乙烯为平面结构,结合甲烷、乙烯结构可知,氯乙烯中所有原子共平面,1,2-二氯乙烷中所有原子不可能共平面,B 错误;乙烯中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚乙烯中只有单键,不能使其褪色,C 错误;乙烯的产量可以用于衡量一个国家石油化学工业的发展水平,D 正确。
综合强化
10.(2023·郑州高一月考)丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,结构简式为CH2===CHCOOCH2CH3,下列说法正确的是( A )
A.该有机物能在稀硫酸中发生水解反应,所得产物均能使酸性重铬酸钾溶液褪色
B.该有机物的分子式为C5H8O2,1 mol该有机物完全燃烧需要消耗5.5 mol O2
C.该有机物能发生加聚反应,其产物的结构为?CH2—CHCOOCH2CH3?
D.该有机物在一定条件下能与水发生加成反应,只能得到一种有机产物
解析: 该有机物能在稀硫酸中发生水解反应生成丙烯酸和乙醇,二者均能使酸性重铬酸钾溶液褪色,A项正确;该有机物的分子式为C5H8O2,1 mol该有机物完全燃烧需要消耗6 mol O2,B项错误;该有机物中含有碳碳双键,能发生加聚反应,其产物的结构为,C项错误;该有机物中含有碳碳双键,在一定条件下能与水发生加成反应,能得到2种有机产物,分别是HOCH2CH2COOCH2CH3和CH3CHOHCOOCH2CH3,D项错误。
11.A~I是常见有机物,A 是烃,E的分子式为C4H8O2,H为有香味的油状物质。
已知:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
(1)0.2 mol A完全燃烧生成17.6 g CO2和7.2 g H2O,则A的结构简式为 CH2===CH2 。
(2)D分子中含有官能团的名称为_羧基__。
(3)①的反应类型为_加成反应__。
(4)G可能具有的性质为_ac__(填字母)。
a.与钠反应 B.与 NaOH 溶液反应
c.易溶于水
(5)请写出反应②和⑦的化学方程式:
反应②: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ;
反应⑦: HOCH2CH2OH+2CH3COOHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O 。
解析:17.6 g CO2的物质的量为=0.4 mol,7.2 g H2O的物质的量为=0.4 mol,已知A是一种烃,根据元素守恒可知0.2 mol A中n(C)=0.4 mol,n(H)=0.4 mol×2=0.8 mol,则1 mol A中n(C)=2 mol,n(H)=4 mol,则A为CH2===CH2;A与水发生加成反应生成B,B为CH3CH2OH,则C为乙醛,D为乙酸;乙醇和乙酸发生酯化反应生成E,E为乙酸乙酯;乙烯与氢气加成生成I,I为乙烷;乙烯与溴加成生成F,F为1,2-二溴乙烷;1,2-二溴乙烷发生水解反应生成G,G为乙二醇;乙二醇和乙酸反应生成H,H为二乙酸乙二酯。(1)根据以上分析可知A为乙烯,A的结构简式为CH2===CH2。(2)D为乙酸,分子中含有羧基。(3)反应①为CH2===CH2与水在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2OH。
12.石油裂解可得到重要的化工原料乙烯(CH2===CH2),乙烯的部分转化如图,回答下列问题。
(1)乙二醇中官能团的名称是_羟基__。
(2)1,2-二溴乙烷的结构简式是_BrCH2CH2Br__。
(3)1,2-二溴乙烷生成乙二醇的反应类型是_取代反应__(填“取代反应”或“加成反应”)。
(4)在催化剂的作用下,由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式是 nCH2===CH2?CH2—CH2? 。
(5)环氧乙烷和乙醛的关系是_同分异构体__(填“同系物”或“同分异构体”)。
解析:(1)乙二醇的结构简式为HOCH2CH2OH,其官能团的名称是羟基。(2)乙烯和溴水发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,其结构简式为BrCH2CH2Br。(3)1,2-二溴乙烷(BrCH2CH2Br)生成乙二醇(HOCH2CH2OH)的反应原理为羟基取代溴原子,其反应类型为取代反应。(4)聚乙烯的结构简式为?CH2—CH2?,所以由乙烯加聚反应生成聚乙烯的化学方程式是nCH2===CH2?CH2—CH2?。(5)乙醛的结构简式为CH3CHO,它和环氧乙烷的分子式都为C2H4O,结构不同,二者互为同分异构体。第七章 第四节 第1课时
对点训练
题组一 糖类的组成、结构及性质
1.葡萄糖不能发生的反应是( )
A.氧化反应 B.与金属钠反应
C.水解反应 D.酯化反应
2.新切开的土豆表面遇碘水显蓝色,说明土豆中含有( )
A.葡萄糖 B.麦芽糖
C.淀粉 D.纤维素
3.下列物质与葡萄糖化学性质相似的是( )
A.CH2OH—CHOH—CHO
B.CH2OH―CHOH―CH2OH
C.CH3CH2OH
D.CH3COOH
题组二 葡萄糖、淀粉的特征反应
4.(2023·常州高一检测)将淀粉加入试管里,加适量的水,振荡,加热煮沸,取所得溶液3 mL,加15滴3 mol·L-1的硫酸溶液,加热半分钟,冷却后加入新制的Cu(OH)2,加热后未见砖红色沉淀,其原因可能是( )
①未用浓硫酸作催化剂
②加入新制Cu(OH)2之前,未用NaOH溶液中和硫酸
③配制新制Cu(OH)2时,硫酸铜溶液太稀
④加热时间不充分,淀粉没有水解
⑤所配淀粉溶液浓度不够
A.①② B.②④
C.①⑤ D.③⑤
5.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.新制Cu(OH)2
C.碘水 D.Na2CO3溶液
题组三 糖类在生产、生活中的应用
6.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.C12H22O11属于二糖
B.可采用蒸馏的方法分离乙醇和水
C.可用新制的Cu(OH)2检验淀粉是否完全水解
D.葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,该反应属于分解反应
7.(2023·合肥高一月考)生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是( )
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,供人体组织的营养需要
D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质
综合强化
8.(2023·郑州高一检测)我国科学家在实验室中首次实现用二氧化碳合成淀粉,成为当今世界的一项颠覆性技术。下列相关说法正确的是( )
A.淀粉在人体内代谢后转化成果糖
B.这种合成淀粉和天然形成的淀粉化学性质不同
C.此项技术可能有助于我国在未来实现“碳中和”
D.淀粉与纤维素均可用(C6H10O5)n来表示,二者互为同分异构体
9.(2023·广东选择考)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.1 mol CO中含有6.02×1024个电子
D.22.4 L CO2被还原生成1 mol CO
10.根据如图所示转化关系,回答下列问题:
(1)工业上制镜和热水瓶胆镀银,常利用上述反应中的___(填序号)。
(2)①②的反应类型为___(填字母)。
A.氧化反应 B.加成反应
C.水解反应 D.消去反应
(3)反应⑦可用于检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖含量,生成的砖红色沉淀的成分是___(填化学式)。
(4)葡萄糖在人体内彻底氧化分解的化学方程式为 。
11.(2023·德州高一检测)为了检验淀粉水解产物,某学生设计了如下实验方案:
淀粉液水解液混合液砖红色沉淀
回答下列问题:
(1)试剂1是___,作用是___;
(2)试剂2是_NaOH溶液__,作用是___,发生的离子方程式为 ;如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的:___,若不能,其原因是___。
(3)如何检验第①步实验已基本完成:___。
12.某些有机物的转化如图所示。已知物质A是营养物质之一,米饭、馒头中都富含A,A在酸性条件下水解的最终产物是B,C是白酒的主要成分,能直接被氧化成酸性物质D。
请回答下列问题:
(1)A的名称是___;C中官能团的名称是___。
(2)下列有关 B的性质的说法正确的是___(填字母序号)。
a.燃烧时有烧焦的羽毛味
b.在人体中氧化的最终产物是CO2和H2O
c.在加热条件下,能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
(3)反应③所需要的试剂是___。
(4)工业上用乙烯与水反应制备C,该反应的化学方程式是 ,反应类型是___。
(5)若实验室利用如图装置制备 E,导管口不能伸入N试管中液面下的原因是___。
第七章 第四节 第1课时
对点训练
题组一 糖类的组成、结构及性质
1.葡萄糖不能发生的反应是( C )
A.氧化反应 B.与金属钠反应
C.水解反应 D.酯化反应
解析:葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,葡萄糖分子中含有—OH,可与钠反应,也可与羧酸发生酯化反应;含有—OH和—CHO,可发生氧化反应,故选C。
2.新切开的土豆表面遇碘水显蓝色,说明土豆中含有( C )
A.葡萄糖 B.麦芽糖
C.淀粉 D.纤维素
解析:淀粉遇碘单质变为蓝色,新切开的土豆表面遇碘水显蓝色,说明土豆中含有淀粉,故C正确。
3.下列物质与葡萄糖化学性质相似的是( A )
A.CH2OH—CHOH—CHO
B.CH2OH―CHOH―CH2OH
C.CH3CH2OH
D.CH3COOH
解析:A项中物质含有醛基和羟基,与葡萄糖化学性质相似,A正确;B、C两项中物质只有羟基,与葡萄糖化学性质不相似,B、C两项错误;CH 3COOH中含羧基,与葡萄糖化学性质不相似,D项错误。
题组二 葡萄糖、淀粉的特征反应
4.(2023·常州高一检测)将淀粉加入试管里,加适量的水,振荡,加热煮沸,取所得溶液3 mL,加15滴3 mol·L-1的硫酸溶液,加热半分钟,冷却后加入新制的Cu(OH)2,加热后未见砖红色沉淀,其原因可能是( B )
①未用浓硫酸作催化剂
②加入新制Cu(OH)2之前,未用NaOH溶液中和硫酸
③配制新制Cu(OH)2时,硫酸铜溶液太稀
④加热时间不充分,淀粉没有水解
⑤所配淀粉溶液浓度不够
A.①② B.②④
C.①⑤ D.③⑤
解析:用稀硫酸作催化剂,仍有少量葡萄糖生成,①错误;Cu(OH)2浊液可与硫酸反应,未用NaOH溶液中和硫酸见不到红色沉淀,②正确;硫酸铜溶液太稀,也能得到氢氧化铜沉淀,③错误;加热时间太短,淀粉没有水解,④正确;淀粉水解与浓度无关,⑤错误;故选B。
5.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液,这种试剂是( B )
A.NaOH溶液 B.新制Cu(OH)2
C.碘水 D.Na2CO3溶液
解析: 乙酸与新制Cu(OH)2发生中和反应而使蓝色絮状沉淀变成蓝色溶液,分别与剩余两溶液混合加热,能产生砖红色沉淀的为葡萄糖,无明显现象的为淀粉。A不能鉴别三种物质,C中碘水只能鉴别出淀粉,D中Na2CO3只能鉴别出乙酸,故只有B正确。
题组三 糖类在生产、生活中的应用
6.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如图所示:
下列说法不正确的是( C )
A.C12H22O11属于二糖
B.可采用蒸馏的方法分离乙醇和水
C.可用新制的Cu(OH)2检验淀粉是否完全水解
D.葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,该反应属于分解反应
7.(2023·合肥高一月考)生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是( A )
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,供人体组织的营养需要
D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质
解析: B项,过多食用糖类物质会使人发胖;C项,淀粉在人体内不能直接水解为葡萄糖;D项,纤维素不是人类的营养物质,但是可以刺激肠道蠕动。
综合强化
8.(2023·郑州高一检测)我国科学家在实验室中首次实现用二氧化碳合成淀粉,成为当今世界的一项颠覆性技术。下列相关说法正确的是( C )
A.淀粉在人体内代谢后转化成果糖
B.这种合成淀粉和天然形成的淀粉化学性质不同
C.此项技术可能有助于我国在未来实现“碳中和”
D.淀粉与纤维素均可用(C6H10O5)n来表示,二者互为同分异构体
解析:淀粉为多糖,在人体内水解最终生成葡萄糖,A错误;合成淀粉和天然形成的淀粉分子式相同,结构相同,化学性质相同,B错误;以CO2为原料合成淀粉可以消耗CO2,有助于我国未来实现“碳中和”,C正确;淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示,但n不确定,二者分子式不同,不互为同分异构体,D错误。
9.(2023·广东选择考)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( A )
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.1 mol CO中含有6.02×1024个电子
D.22.4 L CO2被还原生成1 mol CO
解析: 淀粉属于多糖,在一定条件下能水解,水解的最终产物是葡萄糖,故A正确;葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6,含有碳、氢、氧三种元素,属于烃的衍生物,故B错误;CO是含有14e-的分子,1 mol CO中含有14×6.02×1023个电子,故C错误;未指明状态,22.4 L二氧化碳不一定是1 mol,被还原生成的CO的物质的量无法计算,故D错误。
10.根据如图所示转化关系,回答下列问题:
(1)工业上制镜和热水瓶胆镀银,常利用上述反应中的_⑥__(填序号)。
(2)①②的反应类型为_C__(填字母)。
A.氧化反应 B.加成反应
C.水解反应 D.消去反应
(3)反应⑦可用于检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖含量,生成的砖红色沉淀的成分是_Cu2O__(填化学式)。
(4)葡萄糖在人体内彻底氧化分解的化学方程式为 C6H12O6+6O26CO2+6H2O 。
解析:工业上制镜和热水瓶胆镀银都是利用了葡萄糖和银氨溶液反应还原出单质银的性质,所以应为反应⑥;反应①②是淀粉在不同条件下的水解反应;反应⑦为葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应。
11.(2023·德州高一检测)为了检验淀粉水解产物,某学生设计了如下实验方案:
淀粉液水解液混合液砖红色沉淀
回答下列问题:
(1)试剂1是_稀硫酸__,作用是_起催化作用__;
(2)试剂2是_NaOH溶液__,作用是_中和硫酸__,发生的离子方程式为 H++OH-===H2O ;如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的:_否__,若不能,其原因是_硫酸能与Cu(OH)2反应而使实验失败__。
(3)如何检验第①步实验已基本完成:_用试管取出少量水解液,加入碘水,若不显蓝色,说明水解反应已基本完成__。
12.某些有机物的转化如图所示。已知物质A是营养物质之一,米饭、馒头中都富含A,A在酸性条件下水解的最终产物是B,C是白酒的主要成分,能直接被氧化成酸性物质D。
请回答下列问题:
(1)A的名称是_淀粉__;C中官能团的名称是_羟基__。
(2)下列有关 B的性质的说法正确的是_bc__(填字母序号)。
a.燃烧时有烧焦的羽毛味
b.在人体中氧化的最终产物是CO2和H2O
c.在加热条件下,能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
(3)反应③所需要的试剂是_酸性高锰酸钾溶液(或酸性重铬酸钾溶液)__。
(4)工业上用乙烯与水反应制备C,该反应的化学方程式是 CH2===CH2+H2OC2H5OH ,反应类型是_加成反应__。
(5)若实验室利用如图装置制备 E,导管口不能伸入N试管中液面下的原因是_防止倒吸__。
解析:A是营养物质之一,米饭、馒头中富含A,A为淀粉,化学式为(C6H10O5)n,在酸性条件下水解的最终产物是B,B为葡萄糖,C是白酒的主要成分,则C为C2H5OH,C直接氧化生成D,D为CH3COOH,D与 C发生酯化反应生成的E为CH3COOC2H5。
第七章 第四节 第2课时
对点训练
题组一 蛋白质的组成及性质
1.下列说法正确的是( )
A.蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
B.蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应
C.蛋白酶是蛋白质,它可以催化蛋白质的水解反应,也能催化淀粉的水解反应
D.蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解,生成氨基酸
2.美国科学家马丁·查尔菲、美籍华裔科学家钱永健以及美籍日裔科学家下村修因发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)而获得诺贝尔化学奖。GFP在紫外线照射下会发出鲜艳绿光。下列有关说法正确的是( )
A.蛋白质存在于一切细胞中
B.天然蛋白质属于纯净物
C.GFP发出荧光是蛋白质的显色反应
D.蛋白质通常用新制的 Cu(OH)2检验
题组二 油脂的组成、结构及性质
3.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂难溶于水,可用分液的方法分离油脂和水的混合物
B.天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点
C.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
4.下列叙述正确的是( )
A.羊油是高分子化合物,是纯净物
B.羊油是高级脂肪酸的高级醇酯
C.工业上将羊油加氢制造成硬化油,有利于保存
D.羊油可以在碱性条件下加热水解制肥皂
题组三 基本营养物质的性质比较及应用
5.随着生活水平的提高,人们越来越注重营养均衡。下列营养物质属于高分子化合物的是( )
A.油脂 B.蛋白质
C.蔗糖 D.葡萄糖
6.下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是( )
A.油脂水解的共同产物是乙二醇
B.大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化活性越强
C.淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH溶液中发生水解
D.糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素
7.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.食用花生油和鸡蛋清都不能发生水解反应
B.以淀粉为原料不能制取乙酸乙酯
C.具有碱性和酸性
D.油脂的皂化反应属于加成反应
8.下列说法正确的是( )
A.棉花、淀粉、蔗糖都属于糖类,完全水解后只得到葡萄糖
B.汽油和食用油在酸性、碱性条件下都可以发生水解
C.用食盐腌制后的鸡蛋可以食用,但变性的鸡蛋一定不能食用
D.根据纤维燃烧产生的气味,确定该纤维是否为蛋白质纤维
综合强化
9.《论语》:君子无所争,必也射乎! 礼、乐、射、御、书、数为春秋战国时期读书人必须学习的六种技艺,射礼是中华礼仪文化的重要形式之一,下列说法错误的是( )
A.做弓箭的木质材料上涂有一层桐油(一种植物油),桐油属于天然高分子化合物
B.铁质马镫材料一般为生铁,生铁的熔点低于纯铁
C.木质马鞍的材料一般为桦木,桦木的主要成分纤维素属于糖类
D.箭杆尾部羽毛的主要成分是蛋白质,蛋白质具有两性
10.有一种有机物的结构简式为
试回答下列问题:
(1)该化合物是___(填字母,下同)。
A.烯烃 B.油脂
C.蛋白质 D.糖类
(2)该化合物的密度___。
A.比水大 B. 比水小
C.与水相同
(3)常温下该化合物呈___。
A.液态 B.固态
C.气态
(4)下列物质中,能与该物质反应的有___。
A.NaOH溶液 B.溴水
C.乙醇 D.乙酸
E.H2
11.糖类、油脂、蛋白质为基本营养物质。
(1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中水解的最终产物能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的是___,制造肥皂的主要原料是___。
(2)蛋白质水解的最终产物是___。
(3)下列有关说法正确的是___。
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸
C.糖类不都有甜味
(4)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体,用一束光通过其溶液,都产生___效应,若鉴别它们可选用的试剂是___。
12.某氨基酸中含有C、N、H、O四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。如图为该氨基酸分子的球棍模型:
(1)氨基酸是___(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为 。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是___。
(3)一定条件下,该氨基酸能与乙醇发生反应,此反应类似于乙酸与乙醇的反应,写出此反应的化学方程式: 。
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且分子中少一个碳原子的氨基酸的结构简式为___。
第七章 第四节 第2课时
对点训练
题组一 蛋白质的组成及性质
1.下列说法正确的是( D )
A.蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
B.蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应
C.蛋白酶是蛋白质,它可以催化蛋白质的水解反应,也能催化淀粉的水解反应
D.蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解,生成氨基酸
解析:蛋白质的组成元素除C、H、O、N外,还可含S、P等元素,A项错误;蛋白质在浓硝酸作用下显黄色,发生显色反应,B项错误;酶有专一性,蛋白酶可以催化蛋白质的水解反应,C项错误;蛋白质在酶等催化作用下,最终生成氨基酸,D项正确。
2.美国科学家马丁·查尔菲、美籍华裔科学家钱永健以及美籍日裔科学家下村修因发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)而获得诺贝尔化学奖。GFP在紫外线照射下会发出鲜艳绿光。下列有关说法正确的是( A )
A.蛋白质存在于一切细胞中
B.天然蛋白质属于纯净物
C.GFP发出荧光是蛋白质的显色反应
D.蛋白质通常用新制的 Cu(OH)2检验
解析:蛋白质是构成细胞的基本物质,A项正确;蛋白质是高分子,属于混合物,B项错误;GFP发出荧光是物理现象,蛋白质的显色反应是化学变化,C项错误;蛋白质的结构中不含醛基,不能与新制的Cu(OH)2反应,D项错误。
题组二 油脂的组成、结构及性质
3.下列关于油脂的叙述不正确的是( D )
A.油脂难溶于水,可用分液的方法分离油脂和水的混合物
B.天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点
C.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
解析:有的油脂含有不饱和碳碳双键(如植物油),能发生加成反应使溴水褪色,也能被酸性KMnO4溶液氧化,故D不正确。
4.下列叙述正确的是( D )
A.羊油是高分子化合物,是纯净物
B.羊油是高级脂肪酸的高级醇酯
C.工业上将羊油加氢制造成硬化油,有利于保存
D.羊油可以在碱性条件下加热水解制肥皂
解析: 羊油是动物脂肪,属于油脂,是多种高级脂肪酸的甘油酯,是混合物而不是纯净物,油脂都不是高分子化合物,A选项错误;构成羊油的是高级脂肪酸的甘油酯,而不是高级醇酯,B选项错误;羊油是饱和高级脂肪酸形成的甘油酯,因此不存在催化加氢的问题,C 选项错误;油脂在碱性条件下水解,这种水解又称为皂化反应,是工业上制肥皂的方法,D选项正确。
题组三 基本营养物质的性质比较及应用
5.随着生活水平的提高,人们越来越注重营养均衡。下列营养物质属于高分子化合物的是( B )
A.油脂 B.蛋白质
C.蔗糖 D.葡萄糖
解析:油脂、蔗糖、葡萄糖的相对分子质量较小,不是高分子化合物,蛋白质的相对分子质量很大,是天然高分子化合物,故选B。
6.下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是( D )
A.油脂水解的共同产物是乙二醇
B.大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化活性越强
C.淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH溶液中发生水解
D.糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素
解析: 油脂都是高级脂肪酸与甘油作用形成的酯,因此任何一种油脂水解的产物中都含有甘油(即丙三醇)而不是乙二醇,A错误;大多数酶是蛋白质,温度太高,蛋白质易发生变性,从而失去催化活性,B错误;淀粉在酸作用下可发生水解,在碱溶液中不能水解,C错误;糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素,在蛋白质中还一定含有N元素,可能含有S元素,D正确。
7.下列关于有机化合物的说法正确的是( C )
A.食用花生油和鸡蛋清都不能发生水解反应
B.以淀粉为原料不能制取乙酸乙酯
C.具有碱性和酸性
D.油脂的皂化反应属于加成反应
解析:食用花生油属于油脂,可以发生水解反应;鸡蛋清是蛋白质,也可发生水解反应,A项错误;淀粉水解生成葡萄糖,然后在酒化酶作用下生成乙醇,乙醇氧化生成乙酸,乙醇和乙酸生成乙酸乙酯,B项错误;氨基酸含有—COOH ,具有酸性,含有—NH2,具有碱性,C项正确;油脂的皂化反应为酯的水解反应,属于取代反应,D项错误。
8.下列说法正确的是( D )
A.棉花、淀粉、蔗糖都属于糖类,完全水解后只得到葡萄糖
B.汽油和食用油在酸性、碱性条件下都可以发生水解
C.用食盐腌制后的鸡蛋可以食用,但变性的鸡蛋一定不能食用
D.根据纤维燃烧产生的气味,确定该纤维是否为蛋白质纤维
解析:蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,A项错误;汽油的成分为烃的混合物,不能水解,B项错误;加热可使蛋白质变性,如加热煮鸡蛋,煮熟的鸡蛋可以食用,C项错误;蛋白质具有烧焦羽毛的气味,据此可以判断该纤维是否是蛋白质纤维,D项正确。
综合强化
9.《论语》:君子无所争,必也射乎! 礼、乐、射、御、书、数为春秋战国时期读书人必须学习的六种技艺,射礼是中华礼仪文化的重要形式之一,下列说法错误的是( A )
A.做弓箭的木质材料上涂有一层桐油(一种植物油),桐油属于天然高分子化合物
B.铁质马镫材料一般为生铁,生铁的熔点低于纯铁
C.木质马鞍的材料一般为桦木,桦木的主要成分纤维素属于糖类
D.箭杆尾部羽毛的主要成分是蛋白质,蛋白质具有两性
解析:油脂的相对分子质量并不大,不属于高分子化合物,故A错误;生铁是含碳量较高的铁合金,熔点比纯铁低,故B正确;纤维素属于糖类中的多糖,故C正确;蛋白质中的—NH2可与酸反应,—COOH可与碱反应,具有两性,故D正确。
10.有一种有机物的结构简式为
试回答下列问题:
(1)该化合物是_B__(填字母,下同)。
A.烯烃 B.油脂
C.蛋白质 D.糖类
(2)该化合物的密度_B__。
A.比水大 B. 比水小
C.与水相同
(3)常温下该化合物呈_A__。
A.液态 B.固态
C.气态
(4)下列物质中,能与该物质反应的有_A、B、E__。
A.NaOH溶液 B.溴水
C.乙醇 D.乙酸
E.H2
解析:该有机物是高级脂肪酸的甘油酯,属于油脂;其密度比水小;因油脂的烃基中含碳碳双键,故该油脂常温下呈液态。该油脂分子结构中含有碳碳双键和酯基,因此它能在NaOH 溶液的作用下发生水解反应,能与H2或 Br2发生加成反应。
11.糖类、油脂、蛋白质为基本营养物质。
(1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中水解的最终产物能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的是_淀粉__,制造肥皂的主要原料是_脂肪__。
(2)蛋白质水解的最终产物是_氨基酸__。
(3)下列有关说法正确的是_C__。
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸
C.糖类不都有甜味
(4)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体,用一束光通过其溶液,都产生_丁达尔__效应,若鉴别它们可选用的试剂是_碘水(其他合理答案均可)__。
解析:(1)淀粉水解的最终产物是葡萄糖,可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀;蛋白质的水解产物是氨基酸;脂肪是油脂,在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分。(2)蛋白质的水解产物是氨基酸。(4)胶体能产生丁达尔效应,淀粉遇碘变蓝色。
12.某氨基酸中含有C、N、H、O四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。如图为该氨基酸分子的球棍模型:
(1)氨基酸是_蛋白质__(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是_羧基__。
(3)一定条件下,该氨基酸能与乙醇发生反应,此反应类似于乙酸与乙醇的反应,写出此反应的化学方程式:。
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且分子中少一个碳原子的氨基酸的结构简式为_H2N—CH2—COOH__。