第七章 有机化合物 单元复习题 2023-2024学年高一化学下册人教版(2019)必修二
一、选择题
1.下列关于古籍中的记载说法不正确的是( )
A.《天工开物》 中“凡石灰,经火焚炼为用”涉及的反应类型是分解反应
B.《吕 氏春秋别类》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则钢"体现了合金硬度方面的特性
C.《本草纲目》 中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次……价值数倍也"用到的实验方法是蒸馏
D.《肘后备急方》 中“青蒿一握, 以水二升渍,绞取汁,尽服之”该过程属于化学变化
2.长征五号系列运载火箭是我国首型大推力无毒、无污染液体燃料火箭,运载能力位居世界前列,是中国由航天大国迈向航天强国的显著标志和重要支撑。下列叙述错误的是( )
A.火箭芯一级尾段使用的碳纤维材料属于新型无机非金属材料
B.火箭的整流罩前锥段材料-聚甲基丙烯酰亚胺属于有机高分子材料
C.火箭采用2219-铝合金做箭体的蒙皮材料,有利于减轻火箭的质量
D.火箭的推进剂是四氧化二氮和偏二甲肼
3.化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.我国成功研制出多款新冠疫苗,采用冷链运输疫苗,以防止蛋白质发生盐析
B.高纯硅制成的光电池可将光能转化为化学能,再转化为电能
C.航天飞船使用铝合金是利用铝不易氧化的性质
D.植树造林、节能减排、开发新的清洁能源都是实现“碳中和”的有效形式
4.已知下列元素原子的最外层电子排布式,其中不一定能表示该元素为主族元素的是( )
A. B. C. D.
5.在任何原子里都具有的粒子是( )
A.质子、中子、电子 B.质子、中子
C.质子、电子 D.中子、电子
6.将甲烷与一定量的氯气混合于一量筒中,倒立于盛有饱和食盐水的水槽(如图所示),对于此反应,有关叙述错误的是( )
A.该反应的生成物只有四种
B.该反应的条件是光照
C.该反应结束后量筒内液面上升(冷却到室温)
D.该反应属于取代反应
7.分子式为C5H12的同分异构体有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
8.2022北京冬奥会火炬采用碳纤维和复合材质打造,以氢气为燃料,并添加显色剂来调节火焰颜色。下列有关奥运火炬的说法不正确的是( )
A.碳纤维是一种轻而强的有机高分子材料
B.氢气作为火炬燃料能实现碳的零排放
C.添加显色剂调节火焰颜色利用的是焰色反应原理
D.奥运火炬就是一款轻量化小型化的氢气减压装置
9.下列烃进行一氯取代后,只生成三种沸点不同产物的是( )
A.(CH3)3CCH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)2CHCH2CH2CH3
10.五育并举,劳动先行。下列劳动项目与所述的化学知识具有因果关系的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 社区服务:宣传推广使用免洗手酒精消毒液 乙醇具有特殊香味
B 农业劳动:将收获的水果放入冷库保存 降温能减慢反应速率
C 家务劳动:用热的纯碱溶液去除餐具油污 纯碱含有钠离子
D 职业劳动:食品包装袋内充氮气 氮气无色无味
A.A B.B C.C D.D
11.欧洲、美国、日本已构成世界上最先进的香料香精工业中心,并且以香精为龙头产品带动天然香料和合成香料的发展。我国食用香精香料行业呈现外资企业和民营企业两强争霸的剧烈竞争态势。某芳香化合物的结构简式如图:该物质的苯环上的n溴代物的同分异构体的数目和m溴代物的同分异构体的数目相等,则n和m一定满足的关系式是( )
A.n+m=8 B.n+m=7 C.2n=m D.n+m=6
12.下列分子中的中心原子发生 sp2 杂化的是( )
A.CH4 B.NH3 C.BF3 D.H2O
二、非选择题
13.研究1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应:
;
文献:Ⅰ.一般情况,在相同条件下,化学反应的活化能(E)越大,化学反应速率越小。
Ⅱ.1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应过程和能量变化的示意图如下:
(1)已知:
ΔH1=-a(a>0) kJ·mol 1 ; ΔH2=+c(c>0) kJ·mol 1
①稳定性:A B(填“>”、“=”或“<”)。
②气态1,3-丁二烯和液态Br2以物质的量之比为1∶1加成生成液态B的热化学方程式是 。
(2)探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1 将1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比1∶1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温时以B为主。
实验2 加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3 在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
①结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因: 。
②说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程: 。
③综上所述,有利于1,4加成的措施是 。
三、综合题
14.生命活动需要一系列复杂的化学过程来维持,食物中的营养物质是生命活动的基础。食物中的淀粉在人体内的变化如下图,请回答有关问题。
(1)淀粉的分子式是 ,它在人体中所起的作用是 。
(2)过程④在氧气、酶的作用下发生反应的化学方程式是 。
(3)检验葡萄糖时,可使其与 反应,现象是 。
15.糖类、油脂和蛋白质都是生命中重要的有机物质。
(1)淀粉在硫酸作用下发生水解反应,证明淀粉水解产物中含有醛基:
试剂X为 ,试管C的实验现象为 。
(2)某油脂A的结构简式为 。从酯的性质看,油脂A在酸性条件下和碱性条件下均能发生水解,水解的共同产物是 (写结构简式)
(3)某科学杂志刊载如图所示A(多肤)B、物质(图中“—~—”是长链省略符号)
①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 。
②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 。
(4)聚丙烯酸钠、涤纶的结构简式如图:
①合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 ;
②合成涤纶有两种单体;其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是 。
四、推断题
16.葡萄糖不仅是重要的营养物质,而且还能转化成其他重要的调味品。以淀粉为原料在一定条件下可获得有机物葡萄糖、A、B、C、D,其相互转化关系如图。已知:C不能发生银镜反应,D为有浓郁香味,不溶于水的油状液体。
请回答:
(1)与A互为同分异构体的结构简式为 。
(2)B→C的反应类型是 。
(3)A+B→D的化学方程式是 。
(4)下列说法正确的是___。
A.有机物A与金属钠反应比水与金属钠反应要剧烈
B.有机物A,B,D可用饱和Na2CO3溶液鉴别
C.两分子B在浓硫酸作用下可发生取代反应
D.往淀粉水解液中,加入足量的NaOH溶液,再加入碘水,如果溶液未变蓝色,则说明淀粉水解完成
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.石灰石加热后能制得生石灰,同时生成二氧化碳,该反应为分解反应,A正确;
B.金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚,则说明合金硬度大于各成分,故B正确;
C.酸坏之酒中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸烧的方法分离,为蒸馏操作,所用的仪器为蒸馏烧瓶,故C正确。
D.根据“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”可知:先用水浸泡、再绞碎得到汁液,是萃取、过滤过程,不属于化学变化,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.石灰石即碳酸钙高温分解生成二氧化碳和氧化钙;
B.合金硬度大于各成分的单质金属;
C.烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法,可用于分离沸点不同的液体混合物;
D.化学变化要有新物质生成,萃取、过滤过程无新物质生成。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.碳纤维是指含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维,碳纤维材料属于新型无机非金属材料,A不符合题意;
B.聚甲基丙烯酰亚胺是聚合物,属于有机高分子材料,B不符合题意;
C.铝合金质量轻、耐高温,铝合金做箭体的蒙皮材料,有利于减轻火箭的质量,C不符合题意;
D.火箭推进剂主要有三种类型:固体,液体,和混合型,由燃料和氧化剂构成,偏二甲肼和四氧化二氮作液体推进剂,但也可以是其他组合液体推进剂,不一定就是四氧化二氮和偏二甲肼,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.碳纤维属于新型无机非金属材料;
B.聚甲基丙烯酰亚胺为有机高分子化合物;
C.铝合金密度小质量轻。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.我国成功研制出多款新冠疫苗,采用冷链运输疫苗,以防止蛋白质变性,A不符合题意;
B.硅为半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化为电能,B不符合题意;
C.航天飞船使用铝合金主要是利用其强度高、耐腐蚀和硬度大等性质,C不符合题意;
D.植树造林、节能减排、开发新的清洁能源可缓解温室效应,有助于维持生物圈中碳循环的平衡,都是实现“碳中和”的有效形式,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.蛋白质在高温下发生变性;
B.光电池将光能直接转化为电能;
C.铝合金具有密度小、强度大、耐腐蚀等优良性能。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、最外层电子排布式为3s23p3,处于第三周期ⅤA族,故A不符合;
B、最外层电子排布式为4s24p1,处于第四周期ⅢA族,故B不符合;
C、最外层电子数为的4s2元素可能为Ca或部分过渡元素,故C符合;
D、最外层电子排布式为3s23p5,处于第三周期ⅦA族,故D不符合。
故答案为:C。
【分析】主族元素外围电子排布为nsx或ns2npx,但1s2为He,为零族元素,最外层电子数为的4s2元素可能为过渡元素。
5.【答案】C
【解析】【解答】原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核是由质子和中子构成,但11H没有中子;
故答案为:C
【分析】明确原子的构成是解本题的关键,注意不是所有的原子都有中子。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.甲烷和氯气反应,生成的的生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢5种,A符合题意;
B.该反应氯气中的氯原子取代了甲烷中的氢原子,是烷烃的取代反应,条件是光照,B不符合题意;
C.该反应结束后产生了液体的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等,使气体物质减少,量筒内压强降低,液面上升(冷却到室温),C不符合题意;
D.该反应氯气中的氯原子取代了甲烷中的氢原子,是烷烃的取代反应,反应类型为取代反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】甲烷和氯气在光照下发生的是取代反应,反应是链式反应,产物是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、以及氯化氢,导致压强减少,量筒液面上升
7.【答案】C
【解析】【解答】①写出最长的碳链的有机物有:CH3CH2CH2CH2CH3;
②减少1个C原子作为支链的有机物有:;
②减少2个碳原子作为支链的有机物有:,
所以戊烷有3种同分异构体,
故答案为:C。
【分析】烷烃同分异构体的书写技巧:
将所有碳原子摆成直链,
拿碳做烷基
烷基放中间向一侧移动
烷基位置必须多于本身个数
多个甲基可放到同、邻、间上。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.碳纤维是一种轻而强的碳单质,A符合题意;
B.氢气作为火炬燃料,燃烧产物是水,能实现碳的零排放,B不符合题意;
C.不同元素的焰色不同,添加显色剂调节火焰颜色利用的是焰色反应原理,C不符合题意;
D.奥运火炬适合单手拿握,是一款轻量化小型化的氢气减压装置,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.碳纤维属于碳单质。
B.氢气燃烧生成水。
C.焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应。不同元素的焰色不同。
D.手持火炬内部空间狭小,且高压储氢。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.该有机物中含有3种不同化学环境的氢原子,因此进行一氯取代后,可生成三种沸点不同的产物,A符合题意;
B.该有机物中含有4种不同化学环境的氢原子,因此进行一氯取代后,可生成四种沸点不同的产物,B不符合题意;
C.该有机物中含有2种不同化学环境的氢原子,因此进行一氯取代后,可生成两种沸点不同的产物,C不符合题意;
D.该有机物中含有5种不同化学环境的氢原子,因此进行一氯取代后,可生成五种沸点不同的产物,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】进行一氯取代后,生成三种沸点不同的产物,则说明该烃中含有三种不同化学环境的氢原子;据此结合选项所给有机物的结构进行分析。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.免洗手酒精消毒液能使蛋白质变性,与乙醇具有特殊香味无关,A不选;
B.降温能减慢反应速率,将收获的水果放入冷库保存能降低物质的变化速率、延长保质期,B选;
C.用热的纯碱溶液去除餐具油污是因为碳酸根离子水解呈碱性、进一步与油脂反应,与纯碱含有钠离子无关,C不选;
D.食品包装袋内充氮气,是因为氮气性质稳定,与氮气无色无味无关,D不选;
故答案为:B。
【分析】A、酒精消毒液能使蛋白质变性;
C、碳酸根离子水解呈碱性、能与油脂反应;
D、食品包装袋内充氮气,是因为氮气性质稳定,不易于食品发生氧化反应,同时还可以排出空气。
11.【答案】D
【解析】【解答】苯环上有6个氢原子,苯环上n溴代物可看作苯环上n个氢原子被溴原子取代,也可看成6-n个溴原子被氢原子取代,二者同分异构体数目相同.因苯环上的n溴代物的同分异构体的数目和m溴代物的同分异构体的数目相等,所以n+m=6,
故答案为:D
【分析】根据苯环上的取代数目和规律,苯的二溴代物和四溴代物相等,由此得知n + m = 6。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.CH4的中心碳原子形成4个σ键,无孤电子对,为sp3杂化,故A不符合;
B.NH3的中心N原子形成3个σ键,孤电子对为1,为sp3杂化,故B不符合;
C.BF3的B原子形成3个σ键,无有孤电子对,采用sp2杂化,故C符合;
D.H2O的O原子形成2个σ键,孤电子对数为2,为sp3杂化,故D不符合;
故答案为:C。
【分析】根据价层电子对互斥理论判断杂化轨道,中心原子上的孤电子对数=
,a为中心原子的价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数;价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数;σ键个数=配原子个数;
13.【答案】(1)<; ΔH=-(a+c) kJ·mol 1
(2)从图中可知,生成A的活化能比生成B的小,化学反应速率快,所以低温时,产物以A为主;②升高温度,A生成中间体C,中间体C生成B;升高温度、延长反应时间
【解析】【解答】(1)①根据 ΔH2=+c(c>0) kJ·mol 1是吸热反应,即反应物的总能量低于生成物的总能量,则B的能量低于A的能量,物质能量越低越稳定,则稳定性:A<B;②已知:反应Ⅰ: ΔH1=-a(a>0) kJ·mol 1
反应Ⅱ: ΔH2=+c(c>0) kJ·mol 1
由盖斯定律:反应Ⅰ-反应Ⅱ可得 ΔH=-(a+c) kJ·mol 1;(2)①从图中可知,生成A的活化能比生成B的小,化学反应速率快,所以低温时,产物以A为主;②升高温度,A生成中间体C,中间体C生成B;③根据实验1,较高温时以B为主,主要发生1,4加成;根据实验3,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大,主要发生1,4加成,则综上所述,有利于1,4加成的措施是升高温度、延长反应时间。
【分析】(1)①根据 ΔH2=+c(c>0) kJ·mol 1是吸热反应分析解答;②结合已知反应,根据盖斯定律书写热化学方程式;(2)①从图中可知,生成A的活化能比生成B的小,化学反应速率快;②根据反应过程和能量变化的示意图分析判断;③根据实验1、实验3分析判断。
14.【答案】(1)(C6H10O5)n;提供能量
(2)C6H12O6(葡萄糖)+6O2 6H2O+6CO2
(3)新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液);加热生成砖红色沉淀(或出现光亮的银镜)
【解析】【解答】(1)淀粉的分子式是(C6H10O5)n,它在人体中所起的作用是提供能量;故答案为:(C6H10O5)n;提供能量。
(2)过程④在氧气、酶的作用下发生氧化反应,其反应的化学方程式是C6H12O6(葡萄糖)+6O2 6H2O+6CO2;故答案为:C6H12O6(葡萄糖)+6O2 6H2O+6CO2。
(3)检验葡萄糖时,主要利用醛基和新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液在碱性条件下反应,因此可使其与新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液)反应,现象是加热生成砖红色沉淀(或出现光亮的银镜);故答案为:新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液);加热生成砖红色沉淀(或出现光亮的银镜)。
【分析】(1)淀粉的分子式是(C6H10O5)n,淀粉是多糖,糖类在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源;
(2)葡萄糖是单糖,分子式为C6H12O6,结合淀粉在人体内的变化图分析;
(3)依据葡萄糖的化学性质分析.
15.【答案】(1)NaOH溶液;产生砖红色沉淀
(2)
(3)3;变性;H2NCH2COOH;H2NCH2CONHCH2COOH
(4);
【解析】【解答】(1)淀粉是高分子化合物,在稀硫酸作催化剂的条件下发生水解反应生成葡萄糖,葡萄糖中含有醛基,可发生银镜反应,也可被新制取的氢氧化铜悬浊液氧化,产生砖红色沉淀,但在反应前一定要先加入碱将稀硫酸中和,使反应处于碱性环境中,否则实验失败,看不到实验现象,所以试剂X为NaOH溶液,试管C的实验现象为产生砖红色沉淀;
(2)油脂在酸性条件下水解产生高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解产生高级脂肪酸钠和甘油,即共同产物为甘油,结构简式为 ;
(3)①对比A、B的分子结构可知,图中的氨基(或亚氨基)和甲醛发生加成反应,假设“—~—”部分没有反应,则反应部位如图所示 ,所以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;
②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;
(4)①由高分子的主链只有2个C可知合成聚丙烯酸钠为加聚反应,单体的结构简式为 ;
②涤纶中含-COOC-,该合成反应为缩聚反应,单体为对苯二甲酸和乙二醇,其中能和NaHCO3反应的单体应含有羧基,结构简式是 。
【分析】凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可。
16.【答案】(1)CH3OCH3
(2)氧化反应
(3)CH3CH(OH)COOH+C2H5OH CH3CH(OH)COOC2H5+H2O
(4)B;C
【解析】【解答】(1)由A为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,与A互为同分异构体的结构简式:CH3OCH3;答案:CH3OCH3;(2) B为乳酸,结构简式为CH3CH(OH)COOH,C的结构简式为: , B→C的反应类型是氧化反应;答案:氧化反应;(3)由上述分析可知 A+ B→D的化学方程式是CH3CH(OH)COOH+C2H5OH CH3CH(OH)COOC2H5+H2O;答案:CH3CH(OH)COOH+C2H5OH CH3CH(OH)COOC2H5+H2O;(4) A. 有机物A的结构简式为CH3CH2OH,由于烷烃基的作用,羟基上的氢原子比水中氢原子更难电离,所以与金属钠反应比水与金属钠反应要慢,故A不正确;
B. A的结构简式为CH3CH2OH,能溶于Na2CO3溶液中,B结构简式为CH3CH(OH)COOH,能与Na2CO3溶液反应放出气体,D的结构简式为CH3CH(OH)COO CH2CH3,属于酯类,与Na2CO3溶液不反应,也不溶解,所以有机物A、B、D可用饱和Na2CO3溶液鉴别,故B正确;
C. 由B结构简式为CH3CH(OH)COOH可知两分子B在浓硫酸作用下可以发生取代反应,故C正确;
D. 因为碘能与足量的NaOH溶液,再加入碘水,如果溶液未变蓝色,则不能说明淀粉水解完成,故D不正确;
答案:BC。
【分析】由框图和已知条件分析可知:A为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,B为乳酸,结构简式为CH3CH(OH)COOH,A+B→D,则D的结构简式为CH3CH(OH)COOCH2CH3;根据B→C反应条件知C的结构简式为: 。
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