考点20 有机物的结构与性质2(乙醇+乙酸+酯+营养物质)(含解析)——2024年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试考点

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名称 考点20 有机物的结构与性质2(乙醇+乙酸+酯+营养物质)(含解析)——2024年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试考点
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2024-01-08 22:06:01

文档简介

考点20 有机物的结构与性质2(乙醇 乙酸 酯 营养物质)
【学业要求】
1.知道乙醇的分子结构。2.了解乙醇的可燃性、与金属钠的反应、催化氧化等性质,认识乙醇在日常生活中的应用。3.知道乙酸的分子结构,乙酸的酸性、能发生酯化反应等性质,认识乙醇、乙酸、酯、营养物质在日常生活中的应用。
【考点梳理】
一、乙醇的组成、结构与性质
1.乙醇的组成与结构
乙醇的分子式:C2H6O,结构式:,结构简式:C2H5OH或C2H5—OH。
2.乙醇的物理性质
乙醇是无色、有特殊香味的液体,密度比水小,易挥发,与水以任意比互溶,乙醇有特殊香味,易挥发,是优良的有机溶剂。
3.乙醇的化学性质
(1).与Na反应
化学方程式:2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。
(2).氧化反应
①燃烧:化学方程式:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
②催化氧化:铜在反应中起催化剂的作用;乙醇被氧化成乙醛;乙醇催化氧化的化学方程式为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
4.乙醛的结构式为,结构简式为。乙醛有较强的还原性。在适当条件下,乙醛可以进一步被氧化为乙酸,化学方程式为2CH3CHO+O22CH3COOH。
官能团:决定有机化合物化学特性的原子或原子团。
二、乙酸的组成、结构与性质
1.组成与结构
2.乙酸的物理性质
俗名 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性
醋酸 无色 液体 强烈刺激性 易溶于水和乙醇 易挥发
3.乙酸的化学性质
(1)乙酸是一种弱酸:乙酸能使紫色石蕊试液变红;
(2)2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑。
利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,它之所以能清除水垢是因为CH3COOH能与CaCO3发生反应:2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑;该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。
(3)酯化反应:乙酸与乙醇反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,醇和酸作用生成酯和水的反应叫作酯化反应。
乙酸和乙醇的反应机理
(即酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱羟基氢)。
乙酸乙酯是无色透明液体,具有芳香气味,在一定程度上可以起到提香的作用。
三、酯类
1.酯类的一般通式可写为,官能团为。
2.低级酯具有一定的挥发性,有芳香气味,密度比水的小,难溶于水,易溶于有机溶剂,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。
3.酯的化学性质——水解反应
乙酸乙酯在酸或碱存在的条件下能与水发生水解反应,生成乙醇和乙酸(或乙酸盐)
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH
四、营养物质
1.油脂组成与结构
(1)组成:油脂属于高级脂肪酸甘油酯,即高级脂肪酸(RCOOH)和甘油发生酯化反应的产物。
(2)结构
(3)物理性质:油脂难溶于水,密度比水小。
(4)化学性质:水解反应
2.糖类
糖类化合物的组成、物理性质及存在
名称 项目 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
分子组成 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n相对分子质量从几万到几十万 (C6H10O5)n相对分子质量在200万以上
物理 性质 色、态、味 白色晶体,有甜味 白色晶体,有甜味 白色粉末,无甜味 白色物质,无甜味
水溶性 易溶于水 易溶于水 不溶于冷水,热水中糊化 不溶于水
在自然界的存在 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
葡萄糖的氧化反应
(1)缓慢氧化:1 mol葡萄糖在人体组织中缓慢氧化,放出热量2 803 kJ,
葡萄糖的分解反应:分解生成乙醇的化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。
(2)与银氨溶液反应:最终试管内壁出现光亮的银镜
(3)与新制的Cu(OH)2悬浊液反应:葡萄糖具有还原性,能够被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化
淀粉的主要性质
(1)淀粉溶液现象:溶液变蓝;结论:淀粉遇I2变蓝色。
3.蛋白质存在与组成
(1)存在:蛋白质是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮以及在人体新陈代谢中起催化作用的酶、运输氧气的血红蛋白、引起疾病的细菌和病毒、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。
(2)组成:蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,属于天然高分子化合物。
2.蛋白质的性质
①概念:浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程叫盐析。
②条件:浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液。少量的无机盐能促进蛋白质的溶解。
③特点:盐析是可逆过程,继续加水时,能使沉淀溶解,不影响蛋白质的生理活性。可用来分离、提纯蛋白质。蛋白质的变性是不可逆的化学变化过程,可以利用这一性质进行杀菌消毒。
水解:蛋白质在一定条件下能发生水解反应,水解产物为氨基酸。
【真题演练】
例1.(2023·江苏合格考真题)下列属于高分子化合物的是
A. 苯 B. 乙炔 C. 葡萄糖 D. 蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】高分子化合物,简称高分子,又称高分子聚合物,一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物。
【详解】A.苯(C6H6)的相对分子质量为78,不是高分子化合物,A不符合题意;
B.乙炔(C2H2)的相对分子质量为26,不是高分子化合物,B不符合题意;
C.葡萄糖(C6H12O6)的相对分子质量为180,不是高分子化合物,C不符合题意;
D.蛋白质是氨基酸发生缩聚反应的产物,属于高分子化合物,D符合题意;
故选D。
例2.(2023·江苏合格考真题)下列属于加成反应的是
A. CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH
B. CH4 + Cl2CH3Cl + HCl
C. 2CH3CH2OH + O2CH3COOH + H2O
D. 2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa + H2↑
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯和水生成乙醇,反应类型为加成反应,A正确;
B.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,反应类型为取代反应,B错误;
C.乙醇催化氧化生成乙酸,反应类型为氧化反应,C错误;
D.钠和乙醇反应生成乙醇钠,反应类型为置换反应,D错误;
故答案为:A。
例3.(2023·江苏合格考真题)我国科研团队提出了室温下乙炔(CH≡CH)电催化加氢制乙烯(CH2=CH2)的新路径。乙烯与水反应能制备乙醇(CH3CH2OH),乙醇氧化可生成乙酸(CH3COOH),进而合成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3);乙烯还可以制备聚乙烯()等物质。
(1)下列有关乙酸的说法正确的是
A. 常温下为无色无味的液体 B. 与乙醇互为同分异构体
C. 能与Na2CO3溶液反应 D. 不能使紫色的石蕊试液变红
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸是无色具有刺激性酸味的液体,A错误;
B.乙酸(CH3COOH)和乙醇(CH3CH2OH)分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.乙酸具有酸性,能与Na2CO3反应生成CH3COONa和CO2,方程式为Na2CO3+2CH3COOH2CH3COONa+CO2+H2O,C正确;
D.乙酸具有酸性,可以使紫色的石蕊试液变红,D错误;
故选C。
(2)下列反应属于取代反应的是
A. CH≡CH+H2CH2=CH2
B. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
C. CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O
D. CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
【答案】D
【解析】
【分析】取代反应是指有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应。
【详解】A.乙炔与H2生成乙烯的反应是有机物分子中的不饱和键两端的原子与其它原子或原子团相互结合,生成新化合物的反应,属于加成反应,A不符合题意;
B.乙烯与H2O生成乙醇的反应是有机物分子中的不饱和键两端的原子与其它原子或原子团相互结合,生成新化合物的反应,属于加成反应,B不符合题意;
C.乙醇与O2生成乙酸的反应是加氧去氢的反应,属于氧化反应,C不符合题意;
D.根据分析,乙酸与乙醇酯化符合取代反应的定义,D符合题意;
故选D。
例4.(2021·江苏合格考)免洗消毒酒精凝胶的主要成分是乙醇(CH3CH2OH),下列有关乙醇的说法正确的是
A. 无色无味的液体 B. 能使蛋白质变性
C. 不能与金属Na反应 D. 能使紫色石蕊试液变红
【答案】B
【解析】A.乙醇应为无色有无色、特殊香味、的液体,A错误;
B.75%的医用酒精可以使蛋白质变性,从用之作消毒剂,B正确;
C.乙醇与金属钠反应生成氢气,反应为:2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2Ona+H2↑,C错误;
D.乙醇中无酸性,不能使紫色石蕊试液变红,D错误;故答案为:B。
例5.(2021·江苏合格考)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A. CH4→CH3Cl B. CH2=CH2→CH2BrCH2Br
C. C6H12O6→CO2 D. →
【答案】B
【解析】A.甲烷中氢原子被氯原子取代,发生取代反应,A项错误;
B.乙烯与溴单质发生加成反应,得到CH2BrCH2Br,B项正确;
C.C6H12O6发生氧化反应,得到CO2,C项错误;
D.苯发生硝化反应,得到硝基苯,该反应为取代反应,D项错误;答案选B。
例6.(2021·江苏合格考)食醋是生活中常见的调味品,食醋中约含有3%~5%的乙酸(CH3COOH)。
(1)食醋属于___(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)乙酸中含有的官能团是___(填名称)。
(3)实验室制备乙酸乙酯的实验中装置如图所示:
①右侧试管中导管不插入液面以下的原因是___。
②反应结束后,观察到右侧试管上层有无色透明油状液体,此液体具有特殊香味,其结构简式为___。
(4)乙酸可以除去暖水瓶中的水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2],说明乙酸具有的化学性质是___。
【答案】(1)混合物 (2)羧基
(3) ①. 防倒吸 ②. CH3COOCH2CH3
(4)酸性
【解析】
(1)食醋中约含有3%~5%的乙酸(CH3COOH),故食醋是混合物,故答案为:混合物;
(2)已知乙酸的结构简式为:CH3COOH,故乙酸中含有的官能团是羧基,故答案为:羧基;
(3)①由于左侧试管需要加热,且乙醇蒸气、乙酸蒸气均易溶于水,故右侧试管中导管不插入液面以下的原因是防止倒吸,故答案为:防止倒吸;
②反应结束后,观察到右侧试管上层有无色透明油状液体,此液体具有特殊香味,故物质即为乙酸乙酯,故其结构简式为:CH3COOCH2CH3,故答案为:CH3COOCH2CH3;
(4)乙酸可以除去暖水瓶中的水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2],发生的反应为:CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,Mg(OH)2+2CH3COOH=(CH3COO)2Mg+2H2O,故说明乙酸具有的化学性质是酸性,故答案为:酸性。
例7.(2020·江苏合格考)食醋中约含有3% ~5%的乙酸(CH3COOH)。下列有关乙酸的叙述正确的是( )
A. 摩尔质量为60g·mol-1 B. 无色无味的液体
C. 难溶于水 D. 酸性比碳酸弱
【答案】A
【解析】A. 乙酸的摩尔质量为60g·mol-1,故A正确;
B.乙酸是无色有刺激性气味的液体,故B错误;
C. 乙酸易溶于水,故C错误;
D. 乙酸的酸性比碳酸强,故D错误;故选:A。
例8.(2020·江苏合格考)下列有机反应的化学方程式正确的是( )
A. CH2=CH2+Br2→CH3—CHBr2
B. C2H4+3O2 2CO2+2H2O
C. CH3CH2OH+Na→CH3CH2Na+H2O
D. CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3
【答案】B
【解析】A. 乙烯和溴发生加成反应生成1,2 二溴乙烷,反应方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,故A错误;
B. C2H4+3O22CO2+2H2O符合客观事实,原子守恒,故B正确;
C.2 CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,故C错误;
D. 乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,故D错误;故选:B。
例9.(2020·江苏合格考)乙醇(CH3CH2OH)既是生活中常见的有机物,又是重要的化工原料。
(1)工业上可用乙烯制备乙醇,其反应的化学方程式为:CH2 = CH2+H2OCH3CH2OH,该反应属于__反应(填“加成”或“取代”)。
(2)官能团决定有机物的性质。乙醇中含有的官能团名称是__。
(3)为探究乙醇的性质,某学生向试管中加入3mL乙醇,将下端绕成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速插入乙醇中,可观察到铜丝表面由黑色变成红色,说明乙醇具有__性。
(4)萃取是物质分离的一种方法。某学生拟用乙醇萃取溴水中的Br2,判断该方法是否可行:__(填“是”或“否”),判断的理由是__。
【答案】 ①. 加成 ②. 羟基 ③. 还原 ④. 否 ⑤. 乙醇与溴水互溶
【解析】
【详解】(1)CH2 =CH2+H2OCH3CH2OH,碳碳双键断裂变成碳碳单键,故该反应属于加成反应,故答案为:加成反应;
(2)乙醇是由乙基和-OH原子团组成的有机物,属于醇类,含有的官能团是羟基,故答案为:羟基;
(3)铜丝表面由黑色变成红色,说明氧化铜发生还原反应,即是乙醇具有还原性,故答案为:还原;
(4)萃取要求两种溶剂互不相溶,互不反应,所以不能用乙醇萃取溴水中的Br2,因为乙醇与水互溶,故答案为:否;乙醇与溴水互溶。
【点睛】萃取,又称溶剂萃取或液液萃取,是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的基本操作。即,是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
【核心归纳】常见有机反应类型
1.取代反应,如
(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl; (2)+HO—NO2+H2O;
(3)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
2.加成反应,如
(1)CH2==CH—CH3+Br2―→CH2Br—CHBr—CH3; (2)+3H2。
3.聚合反应,如
nCH2==CH2。
4.氧化反应,如2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
5.酯化反应,如CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
【过关检测】
1.(2023秋·江苏·高二学业考试)下列关于淀粉的说法不正确的是
A.属于有机高分子化合物 B.与纤维素互为同分异构体
C.能发生水解反应 D.常用碘来检验
【答案】B
【解析】A.淀粉是由单糖聚合而成的,属于有机高分子化合物,故A正确;
B.淀粉、纤维素通式相同,但实际分子组成不同,不属于同分异构体,故B错误;
C.淀粉属于多糖,能水解,故C正确;
D.淀粉遇碘单质显蓝色,可用淀粉检验碘单质,故D正确;
故选:B。
2.(2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试)糖类是人体所需的重要营养物质。面粉中含有的糖类物质主要是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.淀粉 D.纤维素
【答案】C
【解析】面粉中含有的糖类物质主要是淀粉,
故选C。
3.(2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试)糖类、油脂和蛋白质均为维持人体生命活动所需的营养物质。下列说法正确的是
A.糖类都能发生水解反应
B.工业上利用油脂制取肥皂
C.蛋白质遇硫酸铜溶液后不会失去生理活性
D.糖类、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【答案】B
【解析】A.糖类中的单糖不能再水解,A错误;
B.工业上利用油脂在碱性条件的水解制取肥皂,B正确;
C.Cu2+属于重金属离子,会使蛋白质变性失活,C错误;
D.糖类中的多糖、蛋白质属于高分子,单糖、二塘、油脂不属于高分子,D错误;
故答案选B。
4.(2023·江苏扬州·高二统考学业考试)下列关于生活中的有机物说法正确的是
A.牛奶、鸡蛋中均富含蛋白质
B.淀粉中C、H、O元素的质量分数与葡萄糖中的相同
C.医用酒精的浓度越大,消毒效果越好
D.纤维素、油脂、蛋白质均属于高分子化合物
【答案】A
【解析】A.牛奶、鸡蛋、肉类等食物以及动物的皮肤、指甲、毛发等中均富含蛋白质,A正确;
B.淀粉的分子组成为:(C6H10O5)n,而葡萄糖的分子式为:C6H12O6,故淀粉中C、H、O元素的质量分数与葡萄糖中的不相同,B错误;
C.乙醇的体积分数在75%左右的酒精的消毒能力最高,乙醇的浓度太高,消毒效果会降低,C错误;
D.纤维素、蛋白质均属于高分子化合物,而油脂不属于高分子化合物,D错误;
故答案为:A。
5.(2023秋·江苏·高二校联考学业考试)医院里护士给病人抽血化验前,在针头与皮肤接触部位擦的是
A.稀盐酸 B.葡萄糖溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.医用酒精
【答案】D
【解析】强酸、强碱、重金属盐、苯酚、乙醇等都能使蛋白质变性,病菌属于蛋白质,酒精能使病菌变性,从而达到消毒目的,盐酸有较强的腐蚀性,不能用于皮肤消毒,故D正确。
6.(2023秋·江苏·高二校联考学业考试)下列食物中的主要成分属于糖类的是
A.面粉 B.猪肉 C.大豆油 D.蔬菜
【答案】A
【解析】A.面粉中含有的主要营养素是淀粉,淀粉属于糖类,故A正确;
B.猪肉中含有的主要营养素是蛋白质和油脂,故B错误;
C.大豆油中含有的主要营养素是油脂,故C错误;
D.蔬菜中含有的主要营养素是维生素,故D错误;
故选A。
7.(2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试)料酒是食品调味品,其中含有乙醇。下列关于乙醇的说法正确的是
A.是无色无味的液体 B.不溶于水
C.不与金属钠反应 D.一定条件下能与乙酸反应
【答案】D
【解析】A.乙醇是有芳香味的液体,A错误;
B.乙醇和水任意比例互溶,B错误;
C.乙醇可以和钠反应生成乙醇钠和氢气,C错误;
D.一定条件下乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,D正确;
故选D。
8.(2023秋·江苏盐城·高二统考学业考试)下列每组中的两种物质互为同分异构体的是
A.与 B.纤维素与蔗糖 C.金刚石与石墨 D.乙醇与二甲醚
【答案】D
【分析】分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,据此解答。
【解析】A.与互为同位素,A不符合;
B.纤维素属于多糖,蔗糖是二糖,不能互为同分异构体,B不符合;
C.金刚石与石墨互为同素异形体,C不符合;
D.乙醇与二甲醚的分子式均是C2H6O,结构不同,互为同分异构体,D符合;
答案选D。
9.(2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试)下列有机反应属于取代反应的是
A. B.
C.+3H2 D.
【答案】A
【解析】A.由方程式可知,甲烷与氯气光照条件下发生取代反应一氯甲烷和氯化氢,该反应属于取代反应,故A符合题意;
B.由方程式可知,乙烯与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,该反应属于加成反应,不属于取代反应,故B不符合题意;
C.由方程式可知,催化剂作用下苯与氢气共热发生加成反应生成环己烷,该反应属于加成反应,不属于取代反应,故C不符合题意;
D.由方程式可知,铜做催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,该反应属于氧化反应,不属于取代反应,故D不符合题意;
故选A。
10.(2023·江苏南京·高二南京师范大学附属扬子中学校考学业考试)下列属于高分子化合物的是
A.苯 B.乙炔 C.葡萄糖 D.蛋白质
【答案】D
【分析】高分子化合物,简称高分子,又称高分子聚合物,一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物。
【解析】A.苯(C6H6)的相对分子质量为78,不是高分子化合物,A不符合题意;
B.乙炔(C2H2)的相对分子质量为26,不是高分子化合物,B不符合题意;
C.葡萄糖(C6H12O6)的相对分子质量为180,不是高分子化合物,C不符合题意;
D.蛋白质是氨基酸发生缩聚反应的产物,属于高分子化合物,D符合题意;
故选D。
11.(2023·江苏连云港·高二统考学业考试)下列有机反应属于取代反应且书写正确的是
A.CH3CH3+Cl2CH3CHCl2+H2
B.CH2=CH2+HBrCH3CH2Br
C.CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
D.乙醇的催化氧化:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
【答案】C
【解析】A.烷烃与卤素单质在光照条件下的反应属于取代反应,方程式书写错误,正确写法为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,A不合题意;
B.方程式书写错误,正确写法为:CH2=CH2+HBrCH3CH2Br,且属于加成反应,B不合题意;
C.CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O方程式书写正确,且属于取代反应,C符合题意;
D.乙醇的催化氧化方程式书写错误,正确写法为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O且属于氧化反应,D不合题意;
故答案为:C。
12.(2017·江苏无锡·高二学业考试)下列物质不属于有机高分子的是
A.蛋白质 B.淀粉 C.纤维素 D.油脂
【答案】D
【解析】A.蛋白质中含有C、H、O、N等多种元素,是天然有机高分子化合物,A不符合题意;
B.淀粉是多糖,含有C、H、O三种元素,是天然有机高分子化合物,B不符合题意;
C.纤维素是多糖,含有C、H、O三种元素,是天然有机高分子化合物,C不符合题意;
D.油脂是高级脂肪酸甘油酯,有确定的分子式,因此油脂不属于有机高分子化合物,D符合题意;
故合理选项是D。
13.(2023·江苏连云港·高二统考学业考试)已知维生素C( )具有酸性。下列说法错误的是
A.维生素C中含氧官能团有羧基和羟基
B.维生素C可能发生取代、加成反应
C.向维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液颜色变红
D.向维生素C溶液中滴入几滴酸性KMnO4稀溶液,滴入的高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】A.维生素C中含氧官能团有酯基和羟基,故A错误;
B.维生素C中醇羟基和酯基能发生取代反应,碳碳双键能发生加成反应,故B正确;
C.酸能使紫色石蕊试液变红色,已知维生素C具有酸性,滴加紫色石蕊试液,溶液颜色变红,故C正确;
D.维生素C中醇羟基和碳碳双键能被氧化,滴入几滴酸性KMnO4稀溶液,溶液褪色,故D正确;
故选:A。
14.(2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A.CH4CH3Cl B.CH2=CH2CH3CH2OH
C.CH3CH2OHCH3CHO D.
【答案】B
【解析】A.CH4和氯气发生取代反应得到CH3Cl,故A错误;
B.CH2=CH2和水在催化剂作用下发生加成反应得到CH3CH2OH,故B正确;
C.乙醇发生催化氧化反应得到CH3CHO,故C错误;
D.苯和硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应得到硝基苯,故D错误;
故选:B。
15.(2023秋·江苏徐州·高二校联考学业考试)下列物质转化常通过取代反应实现的是
A.
B.
C.nCH2=CH2
D.
【答案】A
【解析】A.和硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应生成,故A正确;
B.乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,故B错误;
C.乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,故C错误;
D.乙醇和氧气发生催化氧化生成乙醛,是氧化反应,故D错误;
故选:A。
16.(2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试)下列过程不属于化学变化的是
A.煤的气化 B.石油分馏 C.大米酿酒 D.食物腐烂
【答案】B
【解析】A.煤的气化是将煤转化为气体燃料的过程,有新物质产生,因此发生的变化是化学变化,A不符合题意;
B.石油分馏是分离沸点不同的液体混合物,在这个过程中没有新物质产生,因此发生的变化是物理变化,B符合题意;
C.大米的主要成分是淀粉,酒的主要成分是乙醇,大米酿酒过程中产生了新的物质,因此发生的变化是化学变化,C不符合题意;
D.食物腐烂是食物发生氧化变质的过程,在这个过程中有新的物质产生,因此发生的变化是化学变化,D不符合题意;
故合理选项是B。
17.(2023·江苏南通·高二统考学业考试)下列说法正确的是
A.乙烯、乙醇、乙酸和乙酸乙酯的官能团中均含有氧原子
B.乙醇可与金属钠反应生成氢气
C.乙酸的结构简式为CH3CHO
D.实验室可用如图所示的装置制取乙酸乙酯
【答案】B
【解析】A.乙烯的官能团是双键不含氧原子,乙醇、乙酸和乙酸乙酯的官能团中均含有氧原子,A错误;
B.乙醇可与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,B正确;
C.乙酸的结构简式为CH3COOH,C错误;
D.图中右端导管不能伸入到液面以下,易发生倒吸,同时也不能用氢氧化溶液收集乙酸乙酯(易发生碱解),而应该用饱和碳酸钠溶液,D错误;
故选B。
18.(2023秋·江苏南京·高二校联考学业考试)世界上有一半人口以大米为主食,大米含有丰富的
A.纤维素 B.淀粉 C.蛋白质 D.油脂
【答案】B
【解析】大米中的碳水化合物主要是淀粉,大米含有丰富淀粉,故选B。
19.(2023秋·江苏徐州·高二校联考学业考试)如图,在左试管中先加入2 mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸,再加入2mL乙酸,充分摇匀。在右试管中加入5 mL A.按图连接好装置,用酒精灯对左试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到右试管中有明显现象时停止实验。
(1)实验生成的乙酸乙酯 (填“属于”或“不属于”)烃类;写出酯化反应的化学方程式: 。
(2)官能团决定有机物的性质。乙酸中含有的官能团名称是 。
(3)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙醇具有 性。
(4)A为 ;分离右试管中所得乙酸乙酯和A所需主要仪器为 。
【答案】(1) 不属于 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(2)羧基
(3)还原
(4) 饱和碳酸钠溶液 分液漏斗
【解析】(1)
乙酸乙酯除了C、H元素外,还含有O元素,不属于烃类;乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(2)
乙酸中含有的官能团是-COOH,名称是羧基;
(3)
酸性高锰酸钾具有强氧化性,乙醇能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成乙酸,乙醇被氧化,说明乙醇具有还原性;
(4)
A为饱和碳酸钠溶液,其作用为吸取乙醇、除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,乙酸乙酯和Na2CO3溶液分层,分液法分离,主要仪器为分液漏斗。
20.(2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试)水杨酸存在于自然界的柳树皮、白珠树叶及甜桦树中,是重要的精细化工原料,可用于阿司匹林等药物的制备。水杨酸的结构如图所示:
(1)水杨酸属于 (填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(2)水杨酸中含有的官能团有 (填名称)。
(3)1 mol水杨酸(分子式C7H6O3)完全燃烧需要消耗O2 mol。
(4)向水杨酸溶液中滴入少量NaHCO3试液,实验现象为 。
(5)向酸性KMnO4溶液中滴入几滴水杨酸溶液,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,说明水杨酸具 性。
【答案】(1)有机化合物
(2)羧基、羟基
(3)7
(4)有气泡产生
(5)还原
【解析】(1)根据水杨酸结构简式可知其中含有C、O、O元素,因此水杨酸属于有机物;
(2)根据水杨酸结构简式可知其中含有的官能团有羧基、羟基;
(3)C7H6O3燃烧产生CO2、H2O,根据反应方程式:C7H6O3+7O27CO2+3H2O,根据燃烧方程式可知:1 mol水杨酸完全燃烧产生CO2、H2O,需消耗7 mol O2;
(4)由于羧酸的酸性比碳酸强,所以向水杨酸溶液中滴入少量NaHCO3试液,反应会产生CO2气体,看到的实验现象为有气泡产生;
(5)向酸性KMnO4溶液中滴入几滴水杨酸溶液,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,这是由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将水杨酸氧化了,其本身被还原为无色Mn2+,则证明水杨酸具有还原性。
1考点20 有机物的结构与性质2(乙醇 乙酸 酯 营养物质)
【学业要求】
1.知道乙醇的分子结构。2.了解乙醇的可燃性、与金属钠的反应、催化氧化等性质,认识乙醇在日常生活中的应用。3.知道乙酸的分子结构,乙酸的酸性、能发生酯化反应等性质,认识乙醇、乙酸、酯、营养物质在日常生活中的应用。
【考点梳理】
一、乙醇的组成、结构与性质
1.乙醇的组成与结构
乙醇的分子式:C2H6O,结构式:,结构简式:C2H5OH或C2H5—OH。
2.乙醇的物理性质
乙醇是无色、有特殊香味的液体,密度比水小,易挥发,与水以任意比互溶,乙醇有特殊香味,易挥发,是优良的有机溶剂。
3.乙醇的化学性质
(1).与Na反应
化学方程式:2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。
(2).氧化反应
①燃烧:化学方程式:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
②催化氧化:铜在反应中起催化剂的作用;乙醇被氧化成乙醛;乙醇催化氧化的化学方程式为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
4.乙醛的结构式为,结构简式为。乙醛有较强的还原性。在适当条件下,乙醛可以进一步被氧化为乙酸,化学方程式为2CH3CHO+O22CH3COOH。
官能团:决定有机化合物化学特性的原子或原子团。
二、乙酸的组成、结构与性质
1.组成与结构
2.乙酸的物理性质
俗名 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性
醋酸 无色 液体 强烈刺激性 易溶于水和乙醇 易挥发
3.乙酸的化学性质
(1)乙酸是一种弱酸:乙酸能使紫色石蕊试液变红;
(2)2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑。
利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,它之所以能清除水垢是因为CH3COOH能与CaCO3发生反应:2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑;该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。
(3)酯化反应:乙酸与乙醇反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,醇和酸作用生成酯和水的反应叫作酯化反应。
乙酸和乙醇的反应机理
(即酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱羟基氢)。
乙酸乙酯是无色透明液体,具有芳香气味,在一定程度上可以起到提香的作用。
三、酯类
1.酯类的一般通式可写为,官能团为。
2.低级酯具有一定的挥发性,有芳香气味,密度比水的小,难溶于水,易溶于有机溶剂,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。
3.酯的化学性质——水解反应
乙酸乙酯在酸或碱存在的条件下能与水发生水解反应,生成乙醇和乙酸(或乙酸盐)
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH
四、营养物质
1.油脂组成与结构
(1)组成:油脂属于高级脂肪酸甘油酯,即高级脂肪酸(RCOOH)和甘油发生酯化反应的产物。
(2)结构
(3)物理性质:油脂难溶于水,密度比水小。
(4)化学性质:水解反应
2.糖类
糖类化合物的组成、物理性质及存在
名称 项目 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
分子组成 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n相对分子质量从几万到几十万 (C6H10O5)n相对分子质量在200万以上
物理 性质 色、态、味 白色晶体,有甜味 白色晶体,有甜味 白色粉末,无甜味 白色物质,无甜味
水溶性 易溶于水 易溶于水 不溶于冷水,热水中糊化 不溶于水
在自然界的存在 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
葡萄糖的氧化反应
(1)缓慢氧化:1 mol葡萄糖在人体组织中缓慢氧化,放出热量2 803 kJ,
葡萄糖的分解反应:分解生成乙醇的化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。
(2)与银氨溶液反应:最终试管内壁出现光亮的银镜
(3)与新制的Cu(OH)2悬浊液反应:葡萄糖具有还原性,能够被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化
淀粉的主要性质
(1)淀粉溶液现象:溶液变蓝;结论:淀粉遇I2变蓝色。
3.蛋白质存在与组成
(1)存在:蛋白质是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮以及在人体新陈代谢中起催化作用的酶、运输氧气的血红蛋白、引起疾病的细菌和病毒、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。
(2)组成:蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,属于天然高分子化合物。
2.蛋白质的性质
①概念:浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程叫盐析。
②条件:浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液。少量的无机盐能促进蛋白质的溶解。
③特点:盐析是可逆过程,继续加水时,能使沉淀溶解,不影响蛋白质的生理活性。可用来分离、提纯蛋白质。蛋白质的变性是不可逆的化学变化过程,可以利用这一性质进行杀菌消毒。
水解:蛋白质在一定条件下能发生水解反应,水解产物为氨基酸。
【真题演练】
例1.(2023·江苏合格考真题)下列属于高分子化合物的是
A. 苯 B. 乙炔 C. 葡萄糖 D. 蛋白质
例2.(2023·江苏合格考真题)下列属于加成反应的是
A. CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH
B. CH4 + Cl2CH3Cl + HCl
C. 2CH3CH2OH + O2CH3COOH + H2O
D. 2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa + H2↑
例3.(2023·江苏合格考真题)我国科研团队提出了室温下乙炔(CH≡CH)电催化加氢制乙烯(CH2=CH2)的新路径。乙烯与水反应能制备乙醇(CH3CH2OH),乙醇氧化可生成乙酸(CH3COOH),进而合成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3);乙烯还可以制备聚乙烯()等物质。
(1)下列有关乙酸的说法正确的是
A. 常温下为无色无味的液体 B. 与乙醇互为同分异构体
C. 能与Na2CO3溶液反应 D. 不能使紫色的石蕊试液变红
(2)下列反应属于取代反应的是
A. CH≡CH+H2CH2=CH2
B. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
C. CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O
D. CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
例4.(2021·江苏合格考)免洗消毒酒精凝胶的主要成分是乙醇(CH3CH2OH),下列有关乙醇的说法正确的是
A. 无色无味的液体 B. 能使蛋白质变性
C. 不能与金属Na反应 D. 能使紫色石蕊试液变红
【答案】B
【解析】A.乙醇应为无色有无色、特殊香味、的液体,A错误;
B.75%的医用酒精可以使蛋白质变性,从用之作消毒剂,B正确;
C.乙醇与金属钠反应生成氢气,反应为:2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2Ona+H2↑,C错误;
D.乙醇中无酸性,不能使紫色石蕊试液变红,D错误;故答案为:B。
例5.(2021·江苏合格考)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A. CH4→CH3Cl B. CH2=CH2→CH2BrCH2Br
C. C6H12O6→CO2 D. →
例6.(2021·江苏合格考)食醋是生活中常见的调味品,食醋中约含有3%~5%的乙酸(CH3COOH)。
(1)食醋属于___(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)乙酸中含有的官能团是___(填名称)。
(3)实验室制备乙酸乙酯的实验中装置如图所示:
①右侧试管中导管不插入液面以下的原因是___。
②反应结束后,观察到右侧试管上层有无色透明油状液体,此液体具有特殊香味,其结构简式为___。
(4)乙酸可以除去暖水瓶中的水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2],说明乙酸具有的化学性质是___。
例7.(2020·江苏合格考)食醋中约含有3% ~5%的乙酸(CH3COOH)。下列有关乙酸的叙述正确的是( )
A. 摩尔质量为60g·mol-1 B. 无色无味的液体
C. 难溶于水 D. 酸性比碳酸弱
例8.(2020·江苏合格考)下列有机反应的化学方程式正确的是( )
A. CH2=CH2+Br2→CH3—CHBr2
B. C2H4+3O2 2CO2+2H2O
C. CH3CH2OH+Na→CH3CH2Na+H2O
D. CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3
例9.(2020·江苏合格考)乙醇(CH3CH2OH)既是生活中常见的有机物,又是重要的化工原料。
(1)工业上可用乙烯制备乙醇,其反应的化学方程式为:CH2 = CH2+H2OCH3CH2OH,该反应属于__反应(填“加成”或“取代”)。
(2)官能团决定有机物的性质。乙醇中含有的官能团名称是__。
(3)为探究乙醇的性质,某学生向试管中加入3mL乙醇,将下端绕成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速插入乙醇中,可观察到铜丝表面由黑色变成红色,说明乙醇具有__性。
(4)萃取是物质分离的一种方法。某学生拟用乙醇萃取溴水中的Br2,判断该方法是否可行:__(填“是”或“否”),判断的理由是__。
【核心归纳】常见有机反应类型
1.取代反应,如
(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl; (2)+HO—NO2+H2O;
(3)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
2.加成反应,如
(1)CH2==CH—CH3+Br2―→CH2Br—CHBr—CH3; (2)+3H2。
3.聚合反应,如
nCH2==CH2。
4.氧化反应,如2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
5.酯化反应,如CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
【过关检测】
1.(2023秋·江苏·高二学业考试)下列关于淀粉的说法不正确的是
A.属于有机高分子化合物 B.与纤维素互为同分异构体
C.能发生水解反应 D.常用碘来检验
2.(2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试)糖类是人体所需的重要营养物质。面粉中含有的糖类物质主要是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.淀粉 D.纤维素
3.(2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试)糖类、油脂和蛋白质均为维持人体生命活动所需的营养物质。下列说法正确的是
A.糖类都能发生水解反应
B.工业上利用油脂制取肥皂
C.蛋白质遇硫酸铜溶液后不会失去生理活性
D.糖类、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
4.(2023·江苏扬州·高二统考学业考试)下列关于生活中的有机物说法正确的是
A.牛奶、鸡蛋中均富含蛋白质
B.淀粉中C、H、O元素的质量分数与葡萄糖中的相同
C.医用酒精的浓度越大,消毒效果越好
D.纤维素、油脂、蛋白质均属于高分子化合物
5.(2023秋·江苏·高二校联考学业考试)医院里护士给病人抽血化验前,在针头与皮肤接触部位擦的是
A.稀盐酸 B.葡萄糖溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.医用酒精
6.(2023秋·江苏·高二校联考学业考试)下列食物中的主要成分属于糖类的是
A.面粉 B.猪肉 C.大豆油 D.蔬菜
7.(2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试)料酒是食品调味品,其中含有乙醇。下列关于乙醇的说法正确的是
A.是无色无味的液体 B.不溶于水
C.不与金属钠反应 D.一定条件下能与乙酸反应
8.(2023秋·江苏盐城·高二统考学业考试)下列每组中的两种物质互为同分异构体的是
A.与 B.纤维素与蔗糖 C.金刚石与石墨 D.乙醇与二甲醚
9.(2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试)下列有机反应属于取代反应的是
A. B.
C.+3H2 D.
10.(2023·江苏南京·高二南京师范大学附属扬子中学校考学业考试)下列属于高分子化合物的是
A.苯 B.乙炔 C.葡萄糖 D.蛋白质
11.(2023·江苏连云港·高二统考学业考试)下列有机反应属于取代反应且书写正确的是
A.CH3CH3+Cl2CH3CHCl2+H2
B.CH2=CH2+HBrCH3CH2Br
C.CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
D.乙醇的催化氧化:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
12.(2023·江苏无锡·高二学业考试)下列物质不属于有机高分子的是
A.蛋白质 B.淀粉 C.纤维素 D.油脂
13.(2023·江苏连云港·高二统考学业考试)已知维生素C( )具有酸性。下列说法错误的是
A.维生素C中含氧官能团有羧基和羟基
B.维生素C可能发生取代、加成反应
C.向维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液颜色变红
D.向维生素C溶液中滴入几滴酸性KMnO4稀溶液,滴入的高锰酸钾溶液褪色
14.(2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A.CH4CH3Cl B.CH2=CH2CH3CH2OH
C.CH3CH2OHCH3CHO D.
15.(2023秋·江苏徐州·高二校联考学业考试)下列物质转化常通过取代反应实现的是
A. B.
C.nCH2=CH2D.
16.(2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试)下列过程不属于化学变化的是
A.煤的气化 B.石油分馏 C.大米酿酒 D.食物腐烂
17.(2023·江苏南通·高二统考学业考试)下列说法正确的是
A.乙烯、乙醇、乙酸和乙酸乙酯的官能团中均含有氧原子
B.乙醇可与金属钠反应生成氢气
C.乙酸的结构简式为CH3CHO D.实验室可用如图所示的装置制取乙酸乙酯
18.(2023秋·江苏南京·高二校联考学业考试)世界上有一半人口以大米为主食,大米含有丰富的
A.纤维素 B.淀粉 C.蛋白质 D.油脂
19.(2023秋·江苏徐州·高二校联考学业考试)如图,在左试管中先加入2 mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸,再加入2mL乙酸,充分摇匀。在右试管中加入5 mL A.按图连接好装置,用酒精灯对左试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到右试管中有明显现象时停止实验。
(1)实验生成的乙酸乙酯 (填“属于”或“不属于”)烃类;写出酯化反应的化学方程式: 。
(2)官能团决定有机物的性质。乙酸中含有的官能团名称是 。
(3)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙醇具有 性。
(4)A为 ;分离右试管中所得乙酸乙酯和A所需主要仪器为 。
20.(2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试)水杨酸存在于自然界的柳树皮、白珠树叶及甜桦树中,是重要的精细化工原料,可用于阿司匹林等药物的制备。水杨酸的结构如图所示:
(1)水杨酸属于 (填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(2)水杨酸中含有的官能团有 (填名称)。
(3)1 mol水杨酸(分子式C7H6O3)完全燃烧需要消耗O2 mol。
(4)向水杨酸溶液中滴入少量NaHCO3试液,实验现象为 。
(5)向酸性KMnO4溶液中滴入几滴水杨酸溶液,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,说明水杨酸具 性。
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