3.3饮食中的有机化合物
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.实验室可用如图所示装置完成乙醇变乙醛的转化,下列叙述正确的是
A.铜是本反应的催化剂,反应过程中不参加反应
B.甲、乙烧杯中的水均起冷却作用
C.试管a收集到的液体有机物仅为乙醛
D.如果间歇性的鼓入空气,铜网交替出现变黑、变红的现象
2.下列说法中,不正确的是
A.不饱和脂肪酸能使溴水褪色 B.麦芽糖是具有还原性的二糖
C.蛋白质水解的最终产物是氨基酸 D.甘油属于酯类化合物
3.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”、“酥暖薤白酒,乳和地黄粥”是唐代诗人白居易的著名诗句。下列说法错误的是
A.红泥的成分只有硅酸盐和二氧化硅 B.乳的分散质是蛋白质
C.酿酒发酵时有二氧化碳生成 D.体积分数为75%的酒精可用于杀菌消毒
4.2022年,北京冬奥会成功举办、神舟十三号载人飞船成功返回地球都彰显了我国科技强国的实力。下列有关说法正确的是
A.冬奥会上的颁奖礼仪服中含有石墨烯,是一种化合物
B.冬奥会采用的“绿电”来自光伏发电,太阳能电池的主要成分为
C.神舟十三号返回舱返回地球进入大气层时,为防止其与空气剧烈摩擦而被烧毁,而在其外表装了保护层。该保护层的材料可能为新型陶瓷
D.宇航员的宇航服材料含有羊毛、蚕丝和棉织品,这些物质的主要成分都是蛋白质
5.下列各组物质的鉴别所用试剂错误的是
A.鉴别碳酸钠、碳酸氢钠可用氢氧化钙溶液
B.鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯可用碳酸钠溶液
C.鉴别二氧化氮、溴蒸气可用蒸馏水
D.鉴别植物油、苯、乙酸可用溴水
6.仁化土法造纸技艺是广东省非物质文化遗产之一。以嫩竹为原料,以石灰泡制成纸浆,再经多道工序加工成纸。下列有关说法正确的是
A.纸是合成高分子材料
B.纸完全燃烧的灰烬与纤维素无关
C.石灰在造纸过程中不发生化学变化
D.石灰的化学式为是一种强碱
7.下列物质一定不属于天然高分子化合物的是
A.蛋白质 B.蚕丝 C.葡萄糖 D.橡胶
8.下列实验中,方案Ⅰ和方案Ⅱ均可行,且方案Ⅱ更合理的是
实验目的 方案Ⅰ 方案Ⅱ
A 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加饱和溶液充分反应后,静置、分液 蒸馏
B 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液 分别滴加澄清石灰水 分别加热两溶液
C 检验亚硫酸钠是否被氧化 滴入溶液 滴入盐酸酸化的溶液
D 比较氯元素、碘元素的非金属性强弱 分别加热氯化氢、碘化氢,比较热稳定性 在淀粉碘化钾试纸上滴加氯水
A.A B.B C.C D.D
9.下列说法不正确的是( )
A.C和C是同一种核素
B.红磷和白磷互为同素异形体
C.CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3是不同物质
D.CH3CH2OH可看成是由-C2H5和-OH组成
10.用下列实验装置进行相应实验,有关说法正确的是
A.装置①的气体换成CO2,则不能形成喷泉
B.装置②中若金属X表面有气泡冒出,则证明金属X的活泼性比Zn要强
C.装置③可用于实验室制备并收集NO2
D.装置④可用于制备乙酸乙酯
二、判断题
11.乙酸酸性较弱,不能使石蕊试液变红。(_______)
12.为检验淀粉的水解产物,可向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,如没有砖红色沉淀,则没有葡萄糖生成。( )
13.酯化反应实验中,加入的碎瓷片为反应的催化剂。( )
14.植物的光合作用可将无机物转化为有机物。
15.在酯化反应实验时,应先加入浓硫酸,然后边振荡试管,边加入乙醇和乙酸。( )
三、解答题
16.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。有关物质的物理性质、实验装置如下所示:
苯甲酸 甲醇 苯甲酸甲酯
熔点/℃ 122.4 -97 -12.3
沸点/℃ 249 64.3 199.6
密度/g.cm-3 1.2659 0.792 1.0888
水溶性 微溶 互溶 不溶
实验一:制取苯甲酸甲酯
在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A连接仪器并实验。
(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为 。
(2)大试管Ⅰ中除了装有15g苯甲酸和一定量的甲醇和一定量浓硫酸外还需要加入沸石,其作用是 。
(3)中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高产率可以采取的措施有:(答两条措施) 。
实验二:提纯苯甲酸甲酯
该实验要先利用图B装置把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯,再利用图C装置进行蒸馏提纯
(4)用图B装置进行水洗提纯时,为了洗去苯甲酸甲酯中过量的酸,B装置中应加入 。
(5)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示 ℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。
17.某课外活动小组利用如图1装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丁中用水吸收产物),图中铁架台等装置已略去,实验时,先加热玻璃管中的镀银铜丝,约lmin后鼓入空气,请填写下列空白:
(1)检验乙醛的试剂是 ;
A、银氨溶液 B、碳酸氢钠溶液 C、新制氢氧化铜 D、氧化铜
(2)乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为 ;
(3)实验时,常常将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是 ,由于装置设计上的陷,实验进行时可能会 ;
(4)反应发生后,移去酒精灯,利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行,进一步研究表明,鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图2所示,试解释鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的原因 ,该实验中“鼓气速度”这一变量你认为 可用来估量;
(5)该课外活动小组偶然发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色,该同学为解释上述现象,提出两种猜想:①溴水将乙醛氧化为乙酸;②溴水与乙醛发生加成反应,请你设计一个简单的实验,探究哪一种猜想正确 ?
18.为研究乙醇的结构及化学性质,进行下列实验。试回答下列问题:
Ⅰ.用如图所示装置来推测乙醇的结构式。
(1)实验中钠需要粉碎成很小的颗粒,其原因是 。
(2)两次实验平均均用乙醇1.15g,收集到气体的体积平均为0.28L(标准状况下)。上实验数据可以推测乙醇分子的结构,依据是 。
Ⅱ.利用下列装置进行乙醇的催化氧化实验,并检验其产物,其中C装置的试管中盛有无水乙醇。(夹持装置已略去)
(3)装置A圆底瓶内的固体物质是 ,C中热水的作用是 。
(4)实验过程中D装置可以观察到的实验现象为 ,写出D处发生反应的化学方程式: 。
(5)检验E中的生成物的方法为 。
参考答案:
1.D
【详解】A.铜与氧气共热生成CuO,铜网变黑,乙醇还原CuO生成Cu,所以催化剂能改变反应历程,参与化学反应,只是反应前后质量和性质不变,故A错误;
B.甲中的水加热乙醇,乙中的水冷凝乙醛,故B错误;
C.试管a冷凝乙醛,也能冷凝挥发出来的乙醇蒸气,故C错误;
D.间歇性的鼓入空气,铜与氧气共热生成CuO,铜网变黑,乙醇还原CuO生成Cu,铜网变红,故D正确;
故答案为D。
2.D
【详解】A. 不饱和脂肪酸中含有不饱和碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴水褪色,选项A正确;
B. 麦芽糖含有醛基,是具有还原性的二糖,选项B正确;
C. 蛋白质水解的最终产物是氨基酸,选项C正确;
D. 甘油是丙三醇,属于醇类化合物,选项D不正确。
答案选D。
3.A
【详解】A.氧化铁为红色,红泥的成分有硅酸盐、二氧化硅、氧化铁,A项错误;
B.乳的分散质为蛋白质,B项正确;
C.酿酒的反应为,有二氧化碳生成,C项正确;
D.酒精可以渗透进入细胞内部,杀死细菌病毒,体积分数为75%的酒精可用于杀菌消毒,D项正确;
故选A。
4.C
【详解】A.石墨烯中只含碳元素,不属于化合物,A错误;
B.太阳能电池的主要成分为单质硅,B错误;
C.该保护层能够防止返回舱与空气剧烈摩擦而被烧毁,具有熔点高等特性,该保护层的材料可能为新型陶瓷,C正确;
D.羊毛、蚕丝的主要成分为蛋白质,棉织品的主要成分为纤维素,D错误;
答案选C。
5.A
【详解】A.碳酸钠、碳酸氢钠与氢氧化钙溶液反应都会生成白色碳酸钙沉淀,选项A错误;
B.乙醇与碳酸钠溶液不反应且互溶,乙酸与碳酸钢溶液反应有气泡产生,乙酸乙酯与碳酸钠溶液混合后会出现分层,选项B正确;
C.二氧化氮溶于水反应得到无色硝酸溶液,溴蒸气溶于水形成橙色溴水,选项C正确;
D.植物油碳链中含有碳碳双键,可以使溴水褪色,苯与溴水混合分层,乙酸和溴水互溶不分层,选项D正确;
答案选A。
6.B
【详解】A.纸是天然高分子材料,A项错误;
B.纤维素完全燃烧没有灰烬,B项正确;
C.石灰在造纸过程中会与水等反应,C项错误;
D.石灰的化学式为,D项错误。
故选B。
7.C
【分析】相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物,高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物,淀粉、纤维素、蛋白质为天然高分子化合物,以此解答该题。
【详解】A.蛋白质为天然高分子化合物,A不符合题意;
B.蚕丝为蛋白质,属于天然高分子化合物,B不符合题意;
C.葡萄糖分子式是C6H12O6,相对分子质量是180,是小分子,不属于高分子化合物,C符合题意;
D.天然橡胶和合成橡胶都属于高分子化合物,D不符合题意;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查了高分子化合物的判断的知识。掌握高分子化合物的概念,并对常见物质的组成有一定的了解是解题基础。
8.D
【详解】方案Ⅱ蒸馏时,产物不纯,不如I方案可行,故A不选;
B.两种方案均不能鉴别,Ⅰ中均生成白色沉淀,Ⅱ中均无现象,故B不选;
C.两种方案均不能鉴别,Ⅰ、Ⅱ中均生成白色沉淀,故C不选;
D.方案Ⅰ较复杂,方案Ⅱ利用卤素单质之间的置换反应,方法简单,试纸变蓝,生成碘单质,说明氯气氧化性大于碘,可比较非金属性,故D正确;
故选D。
9.A
【详解】A. C和C质子数都是6,而中子数分别是8、6,质子相同而中子数不同,因此二者是碳元素的两种不同种核素,A错误;
B. 红磷和白磷是磷元素的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,B正确;
C. CH3COOCH2CH3是乙酸乙酯,CH3CH2COOCH3是丙酸甲酯,二者分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,是两种不同的物质,C正确;
D. CH3CH2OH是乙醇,是乙烷CH3CH3中的一个H原子被-OH取代产生的物质,可看成是由-C2H5和-OH结合而成的物质,D正确;
故合理选项是A。
10.D
【详解】A.CO2与氢氧化钠溶液能反应,能形成喷泉,A错误;
B.装置②中若金属X表面有气泡冒出,说明X为正极,则证明金属X的活泼性比Zn要弱,B错误;
C.NO2能溶于水,不能用排水法收集,C错误;
D.装置④可用于制备乙酸乙酯,D正确;
故答案为D。
11.错误
【详解】乙酸为弱酸,部分电离产生氢离子,能够使石蕊试液变红,故错误。
12.错误
【解析】略
13.错误
【解析】略
14.正确
【详解】二氧化碳和水是无机物,葡萄糖是有机物,因此植物的光合作用可将无机物转化为有机物,说法正确。
15.错误
【解析】略
16. +CH3OH+H2O 防暴沸 使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等 固体Na2CO3 199.6
【分析】(1)苯甲酸与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水,据此写反应的化学方程式;
(2)实验室做酯化反应实验时加入沸石,其作用防暴沸;
(3酯化反应是可逆反应,采取适当的措施使平衡向右移动即可提高产率;
(4)用图B装置进行水洗提纯并继续用C获得酯,则B装置中应加入能与酸反应而不和酯反应的固体物质;
(5)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计达到苯甲酸甲酯的沸点时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;
【详解】(1)苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水,反应的化学方程式为+CH3OH+H2O;
答案为:+CH3OH+H2O;
(2)进行酯化反应实验时,出于安全考虑,必须加入沸石或碎瓷片防暴沸;
答案为:防暴沸;
(3酯化反应是可逆反应,平衡向右移动即可提高产率,相应的措施是:使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等;
答案为:使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等;
(4)用图B装置进行水洗提纯时,为了洗去苯甲酸甲酯中过量的酸又防止酯反应,B装置中应加入碳酸钠,后续用蒸馏提纯苯甲酸甲酯,而其沸点199.6°C,故B中加入的是碳酸钠固体;
答案为:固体Na2CO3;
(5)用图C装置进行蒸馏提纯时,要收集目标产物苯甲酸甲酯,则温度计达到苯甲酸甲酯的沸点199.6°C时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;
答案为:199.6。
17. AC 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀 发生倒吸 鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走 单位时间内甲中的气泡数 用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:若酸性明显增强,则猜想①正确;若酸性明显减弱,则猜想②正确
【分析】(1)乙醛分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,可以用银氨溶液检验乙醛;乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛;
(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象;
(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来;
(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应。
【详解】(1)乙醛分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,可以用银氨溶液检验乙醛;乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛,即A、C正确,因此,本题正确答案是:AC;
(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,因此,本题正确答案是: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象,因此,本题正确答案是:使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀;发生倒吸;
(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来,因此,本题正确答案是:鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走;单位时间内甲中的气泡数;
(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应,因此,本题正确答案是:用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:若酸性明显增强,则猜想(1)正确;若酸性明显减弱,则猜想(2)正确。
18. 增大接触面积以提高反应速率 通过计算可知,2mol乙醇与足量钠反应生成1molH2,说明1mol乙醇分子中存在1mol活泼氢原子 MnO2 使液态乙醇转化为乙醇蒸气 铜粉一会儿变黑,一会变红 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 在洁净的试管中加入新制的氢氧化铜悬浊液,再加入少量E中的溶液,加热煮沸,试管中出现砖红色沉淀,说明生成了乙醛
【详解】(1)钠与乙醇的反应比较缓慢,实验中将钠粉碎成很小的颗粒,可以增大接触面积以提高反应速率。
(2)钠与乙醇反应放出0.28L氢气(标准状况下),则氢气的物质的量为,1.15g乙醇的物质的量为,则,说明1mol乙醇分子中存在1mo活泼氢原子。
(3)装置A是生成氧气的装置,在二氧化锰催化作用下分解放出氧气,因此装置A圆底烧瓶内的固体物质二氧化锰;乙醇易挥发,C中热水可以使液态乙醇转化为乙醇蒸气。
(4)铜催化氧化乙醇,实际上包括两个过程:一个是铜与氧气反应生成氧化铜,一个是氧化铜氧化乙醇生成铜,因此实验过程中D装置可以看到铜粉一会儿变黑,一会变红。D处发生反应的总方程式为。
(5)E中为含乙醛的水溶液,因此检验E中的生成物的方法为在洁净的试管中加入新制的氢氧化铜悬浊液,再加入少量E中的溶液,加热煮沸,若试管中出现砖红色沉淀,说明生成了乙醛。