第一节 最简单的有机化合物——甲烷 第1课时 甲烷
一、非标准
1.据香港“东网”2014年4月18日报道,阿根廷近期研发放在牛身上的屁屁收集器——“放屁背包”,如下图。希望能够收集牛排放的气体,帮助缓解全球变暖,并希望将收集来的气体转化成汽车燃料。请你根据所学知识猜测该气体的主要成分为( )
A.甲烷 B.一氧化碳 C.硫化氢 D.二氧化碳
答案:A
2.烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.通过两个共价键
B.通过非极性键
C.形成四对共用电子对
D.通过离子键和共价键
解析:碳原子最外层有4个电子,在烃类中只能形成4个共价键,即形成四对共用电子对。
答案:C
3.与甲烷的分子结构相同的物质是( )
A.CH3Cl B.CCl4
C.CH2Cl2 D.CHCl3
解析:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面体形的分子;CCl4和CH4分子结构相同,都是正四面体形的分子。
答案:B
4.烃是( )
A.含有碳、氢元素的有机物
B.含有碳元素的化合物
C.仅由碳、氢两种元素组成的有机物
D.完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物
解析:根据概念,烃是指仅含碳、氢两种元素的有机物。
答案:C
5.下列物质在一定条件下,可与CH4发生化学反应的是( )
A.氯气 B.溴水
C.CCl4 D.酸性KMnO4溶液
答案:A
6.下列叙述错误的是( )
A.通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂不反应
B.甲烷比较稳定,不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种取代物都难溶于水
解析:甲烷的化学性质比较稳定,通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,但不是不能被任何氧化剂氧化,A项正确,B项错误;甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成四种有机产物,它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均难溶于水,故C、D项均正确。
答案:B
7.将下列气体通入酸性高锰酸钾溶液,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A.CH4 B.CO2 C.SO2 D.H2
解析:CH4、CO2、SO2、H2这四种气体只有SO2能够被酸性高锰酸钾氧化。
答案:C
8.将标准状况下的11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合后点燃,恢复到原状况时,气体的体积共( )
A.11.2 L B.22.4 L
C.33.6 L D.44.8 L
解析:由CH4+2O2CO2+2H2O知,当温度超过100 ℃时,反应前后气体总体积不变。在标准状况下水为液态,11.2 L甲烷和22.4 L氧气恰好反应,最后只剩下二氧化碳,其体积为11.2 L。
答案:A
9.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法,是将它们( )
A.先后通入溴水和澄清石灰水
B.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C.点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
D.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水
解析:CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应,A项不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2,B、D项不可选。干冷的烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成,涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有CO2生成。
答案:C
10.下列各组物质中全属于有机物的是 ;全属于烃的是 。?
A.CH4、C2H5OH、C6H12O6(果糖)、(C6H10O5)n(淀粉)
B.C2H2、H2O2、CCl4、C6H6
C.CH4、C2H4、H2CO3、CH3Cl
D.CH4、C2H6、C2H2、C6H6
解析:有机物一定含有碳元素,但含碳元素的不一定是有机物,例如H2CO3、CaCO3等;仅由碳、氢两种元素组成的有机物为烃。
答案:AD D
11.如图是某同学利用日常用品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,针管用日光照射一段时间,气体在甲管中反应。
(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甲管内壁出现油状液滴;④产生火花。其中正确的是 。?
(2)甲管中发生的化学反应的类型为 。?
(3)反应后,甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是( )
A.水 B.氢氧化钠溶液
C.硝酸银溶液 D.饱和食盐水
解析:(1)理论上,甲烷与氯气体积比为1∶4时,二者恰好完全反应,而该装置里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1,说明氯气过量,最终气体中仍有氯气。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,气压减小。(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)剩余气体中含有氯气和氯化氢,可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。
答案:(1)②③ (2)取代反应 (3)B
12.有3 mL甲烷和一氧化碳的混合气体,完全燃烧恰好用去了3 mL氧气,则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是多少?
解析:设混合气体中甲烷和一氧化碳的体积分别为x、y。
由CH4+2O2CO2+2H2O
x 2x
2CO+O22CO2
y y
得:
所以,x∶y=1∶2
答案:1∶2
第2课时 烷烃
一、非标准
1.下列物质中不属于烷烃的是( )
A.CH4 B.C3H8
C.C4H8 D.C5H12
解析:烷烃分子式一定符合CnH2n+2,C不符合。
答案:C
2.等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是( )
A.CH4 B.C2H6
C.C3H6 D.C6H6
解析:烃完全燃烧时,每4 g氢消耗1 mol O2,每12 g碳消耗1 mol O2,故质量一定的情况下,含氢量越高,耗氧量越多。
答案:A
3.下列数据是有机物的相对分子质量,其中可能互为同系物的一组是( )
A.16、30、58、72 B.16、28、40、52
C.16、32、48、54 D.16、30、42、56
解析:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。故同系物之间在相对分子质量上相差14或14的倍数,只有A正确。
答案:A
4.下列分子式只能表示一种物质的是( )
A.C2H6 B.C4H10
C.C4H8Cl2 D.C
解析:B、C均有同分异构体,D中碳有多种单质。
答案:A
5.标准状况下将35 mL某气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到140 mL二氧化碳气体,则该烃的分子式为( )
A.C5H12 B.C4H10
C.C3H6 D.C3H8
解析:相同状况下,气体体积与物质的量成正比。则1 mol该烷烃完全燃烧可得到4 mol CO2,所以该烷烃分子中碳原子数为4。
答案:B
6.在烷烃的同系物中,所含碳元素的质量分数最大应接近于( )
A.75% B.80%
C.85.7% D.92.3%
解析:烷烃通式为:CnH2n+2
:y=
y是关于n的增函数,当n趋向于无限大时y的值接近,选C。
答案:C
7.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下,其密度为1.16 g·L-1,则关于此混合物组成的说法正确的是( )
A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.可能是甲烷和己烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
解析:标准状况下,该混合物的平均摩尔质量为22.4 L·mol-1×1.16 g·L-1=26 g·mol-1,在烷烃中,只有甲烷的摩尔质量小于26,所以一定有甲烷,另一种气态烷烃不能确定。
答案:A
8.进行一氯取代反应后,只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3
解析:A项有5种一氯代物(氢原子省略,下同);B项有4种一氯代物;C项有2种一氯代物,D项有3种一氯代物。
答案:D
9.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
解析:分子式为C5H12的烷烃有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体。其中正戊烷的一氯代物有CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH33种同分异构体;异戊烷的一氯代物有(CH3)2CHCH2CH2Cl、
(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CClCH2CH3、
CH2ClCH(CH3)CH2CH34种同分异构体;新戊烷的一氯代物只有一种,为(CH3)3CCH2Cl,总共有8种,C正确。
答案:C
10.写出相应烷烃的分子式:
(1)同温同压下蒸气的密度是H2密度的36倍的烷烃 。?
(2)分子中含有200个氢原子的烷烃 。?
(3)1 L烷烃的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下的水蒸气15 L 。?
(4)分子中含有22个共价键的烷烃 。?
解析:(1)同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,则该烃是相对分子质量为72的烷烃,即为C5H12。(2)CnH2n+2中2n+2=200,n=99。(3)1个该烷烃分子中含30个H,即C14H30。(4)烷烃分子中含有共价键数为:(碳原子数-1)+氢原子数,所以含有22个共价键的烷烃的分子式为C7H16。
答案:(1)C5H12
(2)C99H200
(3)C14H30
(4)C7H16
11.有下列各组物质,请按要求填入序号:
A.O2和O3(臭氧)
BC和C
C.CH3CH2CH2CH3和
D.和
E.甲烷和庚烷(C7H16)
① 组两物质互为同位素;?
② 组两物质互为同素异形体;?
③ 组两物质互为同分异构体; ?
④ 组两物质互为同系物;?
⑤ 组是同一种物质。?
解析:此题考查同系物、同分异构体、同素异形体、同位素概念间的区别与联系。同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子; 同素异形体是指由同一元素形成的不同单质,如:氧气与臭氧,金刚石与石墨,红磷与白磷;分子式相同而结构不同的化合物互称同分异构体;结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物。
答案:①B ②A ③C ④E ⑤D
12.立方烷是新合成的一种烃,其分子呈立方体结构,如图所示。
(1)立方烷的分子式为 。?
(2)其一氯代物共有 种。?
(3)其二氯代物共有 种。?
(4)其三氯代物共有 种。?
解析:(1)立方烷中每个碳原子与另外3个碳原子和1个氢原子成键,分子式为C8H8。(2)由于所有的氢原子都是“等效氢原子”,故一氯代物只有1种。对其二氯代物和三氯代物可作如下分析:如图所示,二氯代物:固定1个—Cl在①上,另一个—Cl可以在②、③或⑥上。三氯代物:固定①、②,另一个—Cl可以在③或⑥上,有2种;固定①、③,另一个—Cl可在⑦(与⑤相同)上,有1种。
答案:(1)C8H8 (2)1 (3)3 (4)3
第1课时 乙烯
一、非标准
1.通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平的标志是( )
A.石油的产量 B.乙烯的产量
C.钢铁的产量 D.硫酸的产量
解析:乙烯主要来自于石油,是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。
答案:B
2.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.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析:能加成说明有不饱和键,1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质,说明乙烯分子中含有一个双键。
答案:C
3.下列物质混合分层的是( )
A.C2H4通入酸性KMnO4溶液
B.C2H4通入溴的四氯化碳溶液
C.C2H4通入溴水
D.C2H4通入四氯化碳中
解析:通过教材实验可知A、B两项实验后不分层,C2H4通入溴水生成的1,2二溴乙烷是不溶于水且密度大于水的油状液体,C项分层,C2H4虽不与CCl4反应,但C2H4能溶于CCl4,故不分层。
答案:C
4.下列说法中,错误的是( )
A.无论是乙烯与Br2的加成,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溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
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.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
解析:相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量甲烷多。
答案:C
5.使1 mol乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是( )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol
解析:分析乙烯与氯气的加成反应和生成物与氯气发生取代反应的结构变化,可发现加成反应所消耗氯气与双键数之比为1∶1,而取代反应所消耗的氯气与分子中的氢原子个数之比为1∶1。1 mol乙烯中含有碳碳双键1 mol,氢原子4 mol,所以这两个过程中消耗氯气的总物质的量为5 mol。
答案:C
6.下列反应属于加成反应的是( )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B.将CCl4滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴水褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
解析:A项是乙烯的氧化反应;B项是萃取,不是化学反应;D项是取代反应。
答案:C
7.由乙烯推测丙烯(CH2CH—CH3)与HCl发生加成反应时的反应产物不正确的是( )
A.CH2Cl—CH2—CH3
B.CH3—CHCl—CH3
C.CH3—CH2—CH2Cl
D.CH3—CHCl—CH2Cl
解析:丙烯与HCl发生加成反应时,丙烯中的碳碳双键断裂一个键,氢原子和氯原子分别加在双键碳原子上;A和C表示的是一种物质。
答案:D
8.将29.5 g乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后,溴水增重7 g,则混合气体中乙烯的体积分数是( )
A.75% B.50% C.30% D.25%
解析:乙烷不与溴水反应也不溶于溴水,而乙烯与溴水发生加成反应,所以溴水增重的7 g为乙烯质量,即混合气体中乙烯质量为7 g,乙烷质量为22.5 g,通过换算,可得答案D。
答案:D
9.下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2二氯乙烷的是( )
A.乙烷与氯气光照反应 B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气混合 D.乙烯通入浓盐酸
答案:C
10.下列物质中,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.环丙烷 B.乙烷
C.甲烷 D.CH3CHCH2
解析:与乙烯最简式相同的物质,所含碳、氢元素的百分含量与乙烯一定相同,如A项环丙烷,但两种分子结构不同,所以A项符合题意。D项与乙烯互为同系物。
答案:A
11.(双选)将0.1 mol两种气态烃组成的混合气完全燃烧后得3.36 L(标准状况)CO2和3.6 g H2O。下列说法正确的是( )
A.一定有乙烯 B.一定有甲烷
C.一定没有甲烷 D.一定没有乙烷
解析:该混合烃的平均分子式为C1.5H4,故一定有甲烷,另一种为C原子数大于1.5,H原子数等于4的烃。
答案:BD
12.实验室制取乙烯的反应原理是CH3CH2OHH2CCH2↑+H2O。在反应过程中常因温度高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量二氧化硫,为此,设计下列实验装置(Ⅰ→Ⅳ),以确定上述混合气体中有乙烯和SO2。
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置依次连接,并使气体依次通过这4个装置。那么,各装置可盛放的试剂是:
Ⅰ ;Ⅱ ;Ⅲ ;Ⅳ 。?
A.品红 B.NaOH溶液
C.浓硫酸 D.酸性KMnO4溶液
(2)能说明SO2气体存在的现象是 。?
(3)使用装置Ⅱ的目的是 。?
(4)使用装置Ⅲ的目的是 。?
(5)确定含有乙烯的现象是 。?
解析:乙烯和二氧化硫都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,但二氧化硫能使品红溶液褪色而乙烯不能,故要检验生成的乙烯必须用碱溶液除去二氧化硫,且要检验二氧化硫已经除尽。
答案:(1)A B A D
(2)装置Ⅰ中的品红溶液红色褪去
(3)除去SO2以免干扰乙烯的检验
(4)检验SO2是否已除尽
(5)装置Ⅲ中的品红溶液红色不褪,装置Ⅳ中的酸性KMnO4溶液紫色褪去
13.在标准状况下,某烃的密度是1.25 g·L-1,一定体积的该烃完全燃烧生成4.48 L CO2和3.6 g水,求该烃的分子式。
解析:由标准状况下,某烃的密度是1.25 g·L-1可知该烃相对分子质量为1.25×22.4=28;由该烃完全燃烧生成4.48 L CO2和3.6 g水可知,该烃所含C与H两种原子个数之比为=1∶2,即该烃的最简式为CH2,再结合其相对分子质量可知该烃的分子式为C2H4。
答案:C2H4
第2课时 苯
一、非标准
1.工业上获得苯的主要途径是( )
A.煤的干馏 B.石油的常压分馏
C.石油的催化裂化 D.以环己烷为原料脱氢
答案:A
2.将苯分子中的一个碳原子换成一个氮原子,得到一种类似苯环结构的稳定有机物,此有机物的相对分子质量为( )
A.78 B.79 C.80 D.81
解析:注意苯分子中的一个C换成N的同时,环上将少一个H。
答案:B
3.已知:甲苯的性质与苯相似,不同在于甲苯能够被酸性高锰酸钾溶液所氧化。鉴别苯、甲苯、己烯应选用的一组试剂是( )
①溴水 ②酸性高锰酸钾溶液 ③稀硫酸 ④NaOH溶液
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
解析:苯、甲苯、己烯均不与③④反应。苯不与①②反应,甲苯与②反应但不与①反应,己烯与①②均反应。
答案:A
4.有关的叙述正确的是( )
A.最多有5个碳原子在一条直线上
B.所有碳原子可能在同一平面上
C.所有原子可能都在同一平面上
D.所有碳原子一定都在同一平面上
解析:由苯和乙烯的空间结构知有机物中苯环上的碳原子及1号碳在同一平面上,苯环上*号碳原子及1、2、3号碳原子在同一平面上,当两个平面以*号碳原子和1号碳原子组成直线旋转时可能成为同一平面,故选B。
答案:B
5.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A.光照甲烷与氯气的混合物;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热;乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯使溴水褪色
解析:甲烷与氯气、苯与浓硝酸和浓硫酸的反应属于取代反应,苯与氢气、乙烯与溴、乙烯与水蒸气的反应属于加成反应,乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,苯与溴水不反应。
答案:C
6.已知二氯苯的同分异构体有三种,从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:二氯苯是苯分子中的2个H被Cl取代,而四氯苯可认为是六氯苯上的2个Cl被H取代,其取代方式相似,即同分异构体数目相同。
答案:C
7.苯与乙烯相比较,下列叙述正确的是( )
A.都可以与溴发生取代反应
B.都容易发生加成反应
C.乙烯易发生加成反应,苯不能发生加成反应
D.乙烯易被酸性高锰酸钾溶液氧化,而苯不能
答案:D
8.(2013新课标全国卷Ⅱ)下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60 ℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2二溴乙烷
D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4二氯甲苯
解析:甲苯与氯气光照主要取代—CH3上的氢原子,D选项错误。
答案:D
9.在确定苯的结构的研究过程中,曾经有下列结构:a. 、b.。
请回答下列问题:
(1)若苯的结构为a,则它与结构在下列哪些方面不同 (填字母代号)。?
A.一氯代物的种类 B.二氯代物的种类
C.与溴水作用 D.与氢气作用
(2)请设计一个实验证明上述b分子的结构简式不能表示苯的结构(要求写出简要的实验步骤)。
解析:(1)a结构中6个碳原子是对称的,只有1种化学环境的氢原子,其一氯代物和苯一样都只有1种,其二氯代物和苯一样都有3种(如图,数字表示另一个Cl原子的位置)。a中只有碳碳单键,和溴水、氢气均不能发生加成反应,而题中所给苯环结构能够与H2发生加成反应。
(2)b结构中存在一个碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色。
答案:(1)D
(2)向其中加入足量的酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液,充分振荡,若酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色,则说明b分子中含有碳碳双键,所以其结构简式不能表示苯的结构。
10.人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式: 。?
(2)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热。但1,3环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热,由此可推断苯比1,3环己二烯 (填“稳定”或“不稳定”)。?
(3)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是 。?
答案:(1)+Br2+HBr +HO—NO2+H2O(任选一个即可)
(2)稳定
(3)介于单键和双键之间的特殊的键
11.有机物:
(1)该物质苯环上一氯代物有 种。?
(2)1 mol该物质和溴水混合,耗Br2的物质的量为 mol。?
(3)1 mol该物质和H2加成最多需H2 mol。?
(4)下列说法不对的是 (填字母序号)。?
A.此物质可发生加成、取代、加聚、氧化等反应
B.和甲苯属于同系物
C.使溴水褪色的原理与乙烯相同
D.能使酸性KMnO4溶液褪色发生的是加成反应
解析:该物质苯环上4个氢原子都可被Cl取代而得到4种不同的产物;与溴水混合发生加成反应,两个双键与2 mol的Br2加成;与H2加成可同时发生苯环与碳碳双键的加成,共计5 mol H2;该物质苯环侧链是不饱和的,所以不是苯的同系物,同时该物质与酸性KMnO4溶液反应是发生了氧化还原反应。
答案:(1)4 (2)2 (3)5 (4)BD
12.某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为 。?
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 ,反应类型是 。?
(3)已知。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式: 。?
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式: 。?
解析:(1)A分子中含碳原子个数:104×92.3%÷12≈8,含其他元素的相对原子质量:104-12×8=8,故只能含C、H两种元素,且分子中有8个H原子,A的分子式为C8H8。(4)A与H2反应后C、H的原子个数比为≈1∶2,故最简式为CH2,分子式为C8H16,为乙基环己烷。
答案:(1)C8H8
(2)+Br2
加成反应
(3)
(4)
第1课时 乙醇
一、非标准
1.禁止使用工业酒精配制料酒,这是因为酒精中常含有少量会使人中毒的( )
A.甲醇 B.乙醇
C.油脂 D.丙醇
解析:工业酒精中含有甲醇,甲醇有毒,误饮5~10毫升能使人双目失明,大量饮用会导致死亡。
答案:A
2.乙醇分子中的各种化学键如图所示,下列关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是( )
A.和金属钠反应时①键断裂
B.在铜催化及加热条件下与O2反应时断裂①键和③键
C.在铜催化及加热条件下与O2反应时断裂①键和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
解析:乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;乙醇催化氧化生成乙醛时,断裂①键和③键,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂。
答案:C
3.下列选项中能说明乙醇(酒精)作为燃料的优点是( )
①燃烧时发生氧化反应
②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源
④燃烧时放出大量热
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:乙醇燃烧发生氧化反应,放出大量热。在自然界中,乙醇的生产和消耗过程可形成无污染和洁净的闭路循环过程,是一种再生能源。
答案:D
4.下列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.0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol H2
C.乙醇能与水以任意比例互溶
D.乙醇容易挥发
答案:B
5.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则三种醇分子里的羟基数之比为( )
A.3∶2∶1
B.2∶6∶2
C.3∶1∶2
D.2∶1∶3
解析:由醇和钠的反应可得关系式2—OHH2,产生相同体积的H2需要相同物质的量的羟基,设都生成3 mol H2,则需要6 mol羟基,则需要一元醇6 mol,二元醇3 mol,三元醇2 mol,所以选D。
答案:D
6.乙烯和乙醇的混合气体V L,完全燃烧消耗相同状态下的氧气3V L,则混合气体中乙烯和乙醇的体积比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.任意比
答案:D
7.下列物质中可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色的是( )
A.甲烷 B.乙烯
C.乙醇 D.苯
解析:甲烷不与酸性高锰酸钾和溴水反应,乙烯能使酸性高锰酸钾和溴水都褪色,苯不与酸性高锰酸钾溶液和溴水反应。
答案:C
8.下列醇不能发生催化氧化的是( )
A.CH3OH B.
C. D.
解析:醇的催化氧化断裂的化学键是O—H键和连接羟基的碳原子上的C—H键。C项中连接羟基的碳原子上没有C—H键,故不能发生催化氧化。
答案:C
9.类比乙烯和乙醇的化学性质,推测丙烯醇(CH2CH—CH2OH)可发生的化学反应有( )
①加成反应 ②氧化反应 ③燃烧 ④加聚反应 ⑤取代反应 ⑥与Na2CO3溶液反应放出CO2
A.①②③⑥ B.①②③④
C.①③④⑥ D.①②③④⑤
解析:丙烯醇分子中含碳碳双键和醇羟基,故应具有类似乙烯和乙醇的性质,但不具有酸性,以上反应中,除⑥外均可发生。
答案:D
10.下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是( )
A.由于乙醇的密度比水小,所以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,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有俗语“酒香不怕巷子深”的说法
解析:乙醇与水互溶,因此不能用分液法分离。
答案:A
11.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若生成水的质量为10.8 g,则CO的质量为( )
A.1.4 g
B.2.2 g
C.4.4 g
D.在2.2 g与4.4 g之间
解析:水的物质的量为0.6 mol,因乙醇分子中n(乙醇)∶n(C)∶n(H)=1∶2∶6,设n(CO2)=x,n(CO)=y,则有x+y=0.4 mol,44 g·mol-1x+28 g·mol-1y=(27.6-10.8) g,求得y=0.05 mol,即质量为1.4 g。
答案:A
12.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下,下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应不能发生取代反应
解析:根据碳原子的四价原则补齐氢原子,直接查出C、H的原子个数,A选项正确;该有机物分子中含有碳碳双键,B、C选项错误;含有甲基、醇羟基,所以可以发生取代反应,D选项错误。
答案:A
13.为了确定乙醇分子的结构简式是CH3—O—CH3还是CH3CH2OH,实验室利用如图所示的实验装置,测定乙醇与钠反应(放热反应)生成氢气的体积。并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。试回答下列问题:
(1)指出实验装置的错误 。?
(2)若实验中用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇,相同条件下,测得氢气的体积将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。?
(3)请指出能使实验安全、顺利进行的关键实验步骤(至少指出两个关键步骤)? 。?
答案:(1)广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插至广口瓶底部
(2)偏大
(3)检查装置气密性;加入稍过量的金属钠;从分液漏斗中缓慢滴加无水乙醇(任选两个)
14.某种饱和一元醇0.3 g,与足量的钠起反应后,在标准状况下生成56 mL氢气。求这种一元醇的相对分子质量及分子式,并写出该一元醇可能有的各种结构式。
解析:(1)设一元醇的相对分子质量为x。
2ROH+2Na2RONa+H2↑
2x g 22.4 L
0.3 g 0.056 L
x==60。
(2)饱和一元醇的通式为CnH2n+2O,且该一元醇的相对分子质量为60,则12n+2n+2+16=60。n=3,所以该一元醇的分子式为C3H8O。
答案:这种一元醇的相对分子质量为60,其分子式为C3H8O,该一元醇可能有的结构式有下列两种:
第2课时 乙酸
一、非标准
1.下列说法中不正确的是( )
A.乙酸易溶于水和乙醇
B.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
C.乙酸是一种重要的有机酸,是有刺激性气味的液体
D.乙酸分子里有四个氢原子,所以不是一元酸
答案:D
2.某有机物结构简式CH2CHCOOH,下列叙述不正确的是( )
A.它的水溶液显酸性
B.能使溴水褪色
C.它的官能团是—COOH和
D.它是乙酸的同系物
解析:CH2CHCOOH有和—COOH两种基团,碳碳双键能发生加成反应,使溴水褪色,含—COOH,溶液呈酸性,所以A、B、C正确。CH2CHCOOH和乙酸结构既不完全相似,又不相差1个或n个CH2原子团,它们不是同系物,D错误。
答案:D
3.下列物质都能与金属钠反应放出H2,产生H2的速率排序正确的是( )
①C2H5OH ②NaOH溶液 ③醋酸溶液
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>②>① D.③>①>②
解析:金属钠与NaOH溶液反应,实质上是与其中的溶剂水反应,已知钠与水反应的速率比乙醇快,醋酸溶液中氢离子浓度更大,与钠反应速率更快。
答案:C
4.炒菜时,往往加入一些料酒和食醋,这样可使菜变得味香可口,你认为其中的原因是( )
A.有盐类物质生成 B.有酸类物质生成
C.有醇类物质生成 D.有酯类物质生成
解析:一般酯类物质有香味,酒中的乙醇和食醋中的乙酸反应生成乙酸乙酯。
答案:D
5.阿司匹林的结构如图所示,若取一片阿司匹林研成粉末,加入到NaOH溶液中煮沸,反应中能发生断裂的化学键是( )
A.a、d B.b、d C.b、c D.a、c
解析:酯基中的b键断裂,羧基中的d键断裂。
答案:B
6.下列物质不可用来鉴别乙酸溶液和乙醇溶液的是( )
A.金属钠 B.CuO
C.石蕊溶液 D.碳酸钠溶液
解析:A项,钠与二者均可反应并且与水反应放出气体,不能用来鉴别;B项,常温下CuO只与乙酸反应;C项,乙酸可使石蕊溶液变红;D项,乙酸可与Na2CO3溶液反应产生气体。
答案:A
7.一定质量的某有机物与足量金属钠反应,可得VA L气体。相同质量的该有机物与适量的Na2CO3浓溶液反应,可得VB L气体。已知在同温、同压下VA和VB不相同,则该有机物可能是( )
A.CH2CHCOOH
B.HOOC—COOH
C.CH3CH2COOH
D.
解析:有机物分子里的羟基和羧基都可以和金属钠反应放出氢气,而只有羧基和Na2CO3溶液反应放出CO2。所以,当有机物分子中只含羧基时,等质量的有机物分别与Na和Na2CO3反应,放出的气体体积相等;当有机物分子中既含羧基又含羟基时,与Na反应的官能团总比与Na2CO3反应的官能团多,所以VA总是大于VB,此时VA≠VB。
答案:D
8.以下用于除去乙酸乙酯中乙酸和乙醇杂质的最好试剂是( )
A.饱和碳酸钠溶液 B.氢氧化钠溶液
C.苯 D.水
解析:饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇,也能吸收乙酸,同时可降低乙酸乙酯的溶解度。
答案:A
9.胆固醇是人体必需的生物活性物质,分子式为C25H46O,有一种胆固醇酯是液晶材料,分子式为C32H50O2,生成这种胆固醇酯的酸是( )
A.C6H13COOH B.C6H5COOH
C.C7H15COOH D.C6H5CH2COOH
解析:由分子式可知是一元酯,酯为酸和醇反应脱去水分子后的产物,所以酸的组成为酯加上一分子水减去醇,即生成胆固醇酯的酸为C6H5COOH。
答案:B
10.下列说法正确的是( )
A.酯化反应也属于加成反应
B.酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基,醇脱去羟基中的氢原子生成水
C.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用
D.欲使酯化反应生成的酯分离并提纯,可以将酯蒸气通过导管伸入饱和碳酸钠溶液的液面下,再用分液漏斗分离
解析:A项,酯化反应属于取代反应;C项中浓硫酸在酯化反应中起催化剂和吸水剂的作用;D项中导管应在饱和碳酸钠溶液的液面上,以防止液体倒吸。
答案:B
11.将质量相等的下列各物质完全酯化时,需醋酸质量最多的是( )
A.甲醇 B.乙二醇 C.丙醇 D.甘油
解析:若某醇质量为1 g,该醇相对分子质量为Mr,该醇分子中含有x个羟基。则1 g该醇含羟基(也即酯化时需羧基或醋酸)的物质的量为:×x=,比较4种醇中的值,即可判断出正确答案。甲醇:;乙二醇:;丙醇:;甘油:,可见相等质量的4种醇中,甘油酯化消耗的醋酸最多。
答案:D
12.分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )
A.15种 B.28种 C.32种 D.40种
解析:属于C5H10O2的酯水解可生成的酸有甲酸、乙酸、丙酸、两种丁酸[CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH],共5种;生成的醇有甲醇、乙醇、两种丙醇、4种丁醇,共8种,酸与醇酯化,共得5×8=40种组合,即40种酯。
答案:D
13.有机化合物A、B分子式不同,它们只能含碳、氢、氧元素中的两种或三种,如果将A、B不论以任何比例混合,只要其总物质的量不变,完全燃烧消耗氧气和生成水的物质的量也不变,则两种分子必须满足的条件是 。若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,相对分子质量最小的是(写出分子式) ,并写出相对分子质量最小的含有甲基的B的两种同分异构体的结构简式 。?
答案:分子中氢原子数相同,相差n个碳原子和2n个氧原子(n为正整数) C2H4O2 CH3COOH、HCOOCH3
14.某学习小组欲模拟从某工厂废液中回收丙酮、乙醇和乙酸的实验。制定了如下实验流程:
已知该废液中主要含有乙醇,其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。各种成分的沸点如下表所示。
物质
丙酮
乙酸乙酯
乙醇
乙酸
沸点/℃
56.2
77.06
78
117.9
(1)写出向残液中加入浓硫酸时的反应方程式: ;馏分3的成分为 。?
(2)上述流程中调节pH=10的目的是? 。?
(3)该小组同学的蒸馏装置如图所示,A中温度计的位置正确的是 (填“a”“b”或“c”);冷凝水的流向为 (填“上进下出”或“下进上出”)。?
解析:该实验流程的原理:首先加入NaOH溶液调节pH=10,使乙酸转化为难挥发的乙酸钠,同时乙酸乙酯在加热蒸馏时也发生水解生成乙醇和难挥发的乙酸钠,这样在前两次蒸馏中可得到丙酮和乙醇两种馏分;向残液中加入浓硫酸,发生反应2CH3COONa+H2SO4Na2SO4+2CH3COOH,再加热至118 ℃左右,收集馏出物,得到乙酸。蒸馏装置温度计测量的是蒸出的气体的温度,故温度计的感温泡应置于蒸馏烧瓶的支管口处。
答案:(1)2CH3COONa+H2SO4Na2SO4+2CH3COOH 乙酸
(2)使乙酸生成乙酸钠;使乙酸乙酯在加热蒸馏时生成乙醇和乙酸钠(答使乙酸乙酯水解也可)
(3)b 下进上出
第1课时 糖类、油脂、蛋白质的性质
一、非标准
1.下列哪种物质的元素组成与其他的不同( )
A.蛋白质 B.糖类
C.油脂 D.淀粉
解析:B、C、D均只含C、H、O 3种元素;A含多种元素,除C、H、O外还有N、S等元素。
答案:A
2.青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果汁能还原银氨溶液,这说明( )
A.青苹果中只含淀粉不含糖类
B.熟苹果中只含糖类不含淀粉
C.苹果转熟时淀粉水解为单糖
D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
解析:青苹果汁遇碘溶液显蓝色说明含有淀粉,熟苹果汁能还原银氨溶液说明含有葡萄糖。青苹果变为熟苹果时,淀粉(多糖)水解为葡萄糖(单糖)。
答案:C
3.下列两种物质不属于同分异构体的是( )
A.葡萄糖和果糖
B.蔗糖和麦芽糖
C.正丁烷和异丁烷
D.淀粉和纤维素
答案:D
4.(2013课标全国Ⅱ,7)在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
++
下列叙述错误的是( )
A.生物柴油由可再生资源制得
B.生物柴油是不同酯组成的混合物
C.动植物油脂是高分子化合物
D.“地沟油”可用于制备生物柴油
解析:油脂不属于高分子化合物,C选项错误。
答案:C
5.油脂能够发生的反应有( )
①皂化反应 ②使酸性KMnO4溶液褪色 ③使溴水褪色 ④氧化反应 ⑤还原反应 ⑥加成反应
A.①⑤ B.①②③④
C.①④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
解析:由该油脂的结构简式看出,存在不饱和键,故能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与溴、氢气发生加成反应;油脂都能发生碱性条件下的水解反应,即皂化反应。
答案:D
6.下列叙述不正确的是( )
A.用银氨溶液检验某病人是否患糖尿病
B.在植物油中滴入溴水,溴水褪色
C.酶不属于蛋白质
D.在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸,微热会产生黄色物质
解析:酶是具有生物活性的蛋白质。
答案:C
7.一般的植物油外观呈淡黄色,在植物油中滴加碘水,结果发现植物油由淡黄色液体变成白色固体。下面是四位同学对该反应发表的部分见解。其中正确的是( )
解析:植物油分子中含有碳碳双键,能与I2发生加成反应而使分子变为饱和结构;人造脂肪是指植物油在一定条件下与H2发生加成反应所得的物质,故选C。
答案:C
8.下列有机实验操作或叙述不正确的是( )
A.乙酸乙酯中的少量乙酸可用浓的NaOH溶液除去
B.用分液的方法分离植物油和水
C.在酒精中加新制生石灰后蒸馏制无水酒精
D.用热的纯碱溶液洗涤沾有油脂的试管
解析:乙酸乙酯中加入浓的NaOH溶液,乙酸乙酯会发生水解反应。
答案:A
9.已知葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,由此判断下列关于葡萄糖性质的叙述中不正确的是( )
A.葡萄糖能发生酯化反应
B.葡萄糖具有还原性
C.葡萄糖充分燃烧的产物为CO2与H2O
D.完全燃烧等质量的葡萄糖和甲醛,所需氧气物质的量不相同
解析:由于葡萄糖分子中有—OH,故其具有醇的性质,能发生酯化反应,而且具有还原性,A、B两项均正确;葡萄糖完全燃烧的产物为CO2和H2O,C项正确;葡萄糖、甲醛两者的实验式相同,完全燃烧等质量的葡萄糖和甲醛时,其耗氧量相等。
答案:D
10.下列关于蛋白质在人体内的代谢正确的是( )
A.在酶的作用下,水解生成葡萄糖
B.在酶的作用下,水解生成氨基酸
C.在高温状态下,水解生成甘油和脂肪酸
D.在胃酸的作用下,水解成淀粉
解析:在酶的作用下,蛋白质的水解产物是氨基酸。
答案:B
11.下列各组混合物,只要其总质量固定,不管它们以何种比例混合,完全燃烧后产生水的量是一个恒量的是( )
①乙炔、苯 ②甲烷、乙烷 ③乙醇、丙三醇 ④甲醛、葡萄糖 ⑤乙烯、乙酸
A.①② B.①④
C.③④ D.③⑤
解析:总质量固定,不管以何种比例混合,完全燃烧后产生水的量是一个恒量,要求物质含H的质量分数相同即可。
答案:B
12.3.24 g淀粉和3.42 g蔗糖混合,在一定条件下水解(假设完全水解),若得到a g葡萄糖和b g果糖,则a与b的比值是多少?
解析:淀粉水解的最终产物均为葡萄糖,而蔗糖水解生成等物质的量的葡萄糖和果糖。a g葡萄糖应该是两种物质水解产生葡萄糖的质量和。
解 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
(淀粉) (葡萄糖)
162n g 180n g
3.24 g x
162n g∶3.24 g=180n g∶x,x=3.6 g
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)
342 g 180 g 180 g
3.42 g y z
y=1.8 g,z=1.8 g,
a∶b=(x+y)∶z=(3.6 g+1.8 g)∶1.8 g=3∶1
答案:3∶1
13.糖类、油脂和蛋白质都是人体基本营养物质,请回答下列问题:
(1)在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 20%的H2SO4溶液,加热3~4 min,然后用碱液中和试管中的H2SO4溶液。
①淀粉完全水解生成的有机物分子式为 。?
②若要检验淀粉已经发生了水解,可取少量上述溶液加入 (填试剂的名称),加热后再根据实验现象判断;若要检验淀粉没有完全水解,可取少量上述未加碱中和的溶液加入几滴碘溶液,应观察到?
。?
(2)油脂在人体内通过水解生成 和丙三醇,再氧化分解,为人体提供能量。?
(3)蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸的通式可表示为,据此可推知氨基酸既可以与 反应,又可以与 反应。?
解析:(1)淀粉水解的最终产物为葡萄糖,分子式为C6H12O6,因此可用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖,从而证明淀粉已发生水解,而加入碘后溶液变蓝,说明淀粉未完全水解。
(2)油脂水解的最终产物为高级脂肪酸和丙三醇。
(3)蛋白质水解的最终产物为氨基酸,可简写为。既具有碱性基团(—NH2),又具有酸性基团(—COOH),据此可推知具有两性,既可以与酸反应,又可以与碱反应。
答案:(1)①C6H12O6
②银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液 溶液变蓝
(2)高级脂肪酸
(3)酸 碱
第2课时 糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用
一、非标准
1.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂属于酯类
B.油脂没有固定的熔沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
答案:D
2.“春蚕到死丝方尽”这句诗中的“丝”是( )
A.糖类
B.油脂
C.蛋白质
D.高级烃类物质
解析:蚕丝的主要成分是蛋白质。
答案:C
3.下列物质中,在一定条件下能和氢氧化钠溶液发生反应的是( )
A.乙醇 B.苯
C.油脂 D.葡萄糖
解析:油脂能和氢氧化钠溶液发生皂化反应生成高级脂肪酸钠和甘油。
答案:C
4.下列说法摘自一些科普杂志或广告用语,你认为有科学性错误的是( )
A.糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机物
B.医学上可用CuSO4溶液和NaOH溶液检验糖尿病人尿液中的葡萄糖
C.“白雪牌”漂白粉,可令所有化学物质黯然失色,没有最白,只有更白
D.甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一
答案:C
5.下列各组的两种物质不是同分异构体,也不是同系物的是( )
A.葡萄糖和果糖
B.蔗糖和麦芽糖
C.甲醛和乙醛
D.葡萄糖和蔗糖
解析:A项和B项内的物质,分子式分别相同,但结构式不同,属于同分异构体;C项中的甲醛和乙醛结构相似,分子内都含有醛基,组成上相差一个CH2,属于同系物。
答案:D
6.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.天然油脂都是混合物
B.油脂密度比水小,不溶于水,会浮于水的上层
C.油脂在酸性或碱性条件下都比在纯水中难水解
D.各种油脂水解后的产物中都有甘油
解析:油脂是高级脂肪酸和甘油生成的酯,密度比水小,在酸、碱性条件下能水解,水解产物中都有甘油。
答案:C
7.某精细化工厂将棉花加工成很细的颗粒结构,然后把它添加到食品中去,可改变食品的口感,使食品易加工成型,降低人体获得的热量等,这是因为纤维素( )
A.是人体的重要营养物质
B.在人体中水解成葡萄糖
C.不能被所有动物吸收
D.不能被人体吸收,但可促进消化
解析:人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中主要是加强胃肠的蠕动,促进消化,有通便功能。
答案:D
8.生命起源的研究是世界性科技领域的一大课题。科学家认为生命起源的第一层次是产生了与硝基化合物可能是同分异构体的物质,这类物质是( )
A.醇 B.羧酸
C.氨基酸 D.糖
解析:产生了与硝基化合物可能是同分异构体的物质,则含有氮元素,选项中只有C符合。
答案:C
9.市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣服上的汗渍、血迹及蛋白质油渍遇到它,皆能水解除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A.①②③④⑤⑥
B.②④
C.③④⑤
D.③⑤⑥
解析:根据题意知加酶洗衣粉能使蛋白质水解,所以含有蛋白质的衣服不能用加酶洗衣粉洗。毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质。
答案:B
10.美国华裔化学家钱永健、日本科学家下村修、美国科学家马丁·查非因发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)而获2008年度诺贝尔化学奖。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颜色反应
D.蛋白质通常用新制氢氧化铜检验
解析:天然蛋白质属于混合物。蛋白质遇到浓硝酸显黄色是蛋白质的颜色反应,通常用颜色反应或灼烧的方法检验蛋白质的存在。
答案:A
11.下列属于油脂的用途的是( )
①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备汽油
A.①②③⑤
B.②③④⑤
C.①③④⑤
D.①②③④
解析:汽油属于烃类物质,不能由油脂来制取。
答案:D
12.把氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中,微热时如果发现有砖红色的沉淀产生,说明该尿液中含有( )
A.醋酸 B.酒精
C.食盐 D.葡萄糖
答案:D
13.一种有机物的结构简式为:
(1)该化合物含有的官能团是 (填名称)。?
(2)该化合物的类别是 (填字母序号,下同)。?
A.烯烃
B.酯
C.油脂
D.高分子化合物
E.混合甘油酯
(3)该化合物与水混合后 。?
A.与水互溶
B.不溶于水,水在上层
C.不溶于水,水在下层
(4)该物质是否有固定熔沸点 (填“是”或“否”)。?
(5)与该物质能反应的物质有 。?
A.NaOH溶液 B.碘水
C.乙醇 D.乙酸
E.H2
写出属于取代反应的化学方程式: 。?
解析:(3)因该化合物为油脂,油脂都难溶于水,密度比水小。(5)根据该油脂中含有的官能团判断它能与I2、H2发生加成反应,能在NaOH溶液中发生水解反应生成高级脂肪酸钠和甘油。
答案:(1)碳碳双键和酯基 (2)BC (3)C (4)是
(5)ABE
+3NaOH3CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COONa+
14.燃料乙醇的生产过程可由下图表示:
(1)粉碎玉米的目的是 。?
(2)生产过程中为了检验淀粉水解是否完全,可使用的试剂是 。?
(3)步骤a的操作是 。?
A.蒸发 B.萃取
C.蒸馏 D.分液
(4)发酵产生的CO2纯度可达到99%,能回收利用,请举出它的两项用途: 、 。?
(5)以玉米等淀粉为原料生产乙醇的化学反应可用下式表示:
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
根据上述反应式,可以算出100 kg淀粉理论上可生产无水乙醇 kg。(相对原子质量:C—12 H—1 O—16)?
解析:(1)粉碎玉米是为了增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率。
(2)因为淀粉遇I2变蓝色,只要淀粉存在,加I2一定变蓝色,因此可用I2或碘酒来检验淀粉是否水解完全。
(3)滤去废渣后得到的是水和乙醇的混合溶液,由于乙醇和水互溶,但沸点不同,乙醇的沸点低于水的,用蒸馏的方法可使乙醇从混合液中分离出来。
(4)纯度为99%的CO2,可以很好地利用。因为CO2可以制碳酸饮料,也可以制干冰,也可制纯碱或制碳酸钙等。
(5)由题中化学方程式可得到关系式:(C6H10O5)n~2nC2H5OH,设理论上可生产无水乙醇的质量为x,
(C6H10O5)n~2nC2H5OH
162n 2n×46
100 kg x
x=≈56.8 kg。
答案:(1)增大反应物的接触面积(或加快反应速率或使反应充分进行)
(2)碘(I2)或碘酒 (3)C
(4)制饮料、制干冰、制纯碱、制碳酸钙(或其他碳酸盐或碳酸氢盐)等中任选2项
(5)56.8
第三章 有机化合物
过关检测
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分。每小题只有一个选项符合题意)
1.右图是某分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该分子是( )
A.C2H5OH
B.CH3COOH
C.CH3CHO
D.C6H5OH
解析:根据各原子之间的连接方式,不难看出该分子是CH3COOH。
答案:B
2.乙酸是生活中常见的一种有机物,下列关于乙酸的说法中正确的是( )
A.乙酸的官能团为—OH
B.乙酸的酸性比碳酸弱
C.乙酸能够与金属钠反应产生氢气
D.乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝
解析:乙酸的官能团为—COOH;乙酸的酸性比碳酸强;乙酸溶液显酸性,能使紫色的石蕊溶液变红。
答案:C
3.下列关于有机物性质的说法正确的是( )
A.乙烯和甲烷都可以与氯气反应
B.乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.乙烯和苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯和乙烷都可以与氢气发生加成反应
解析:乙烯和甲烷都可以与氯气反应,前者是加成反应,后者是取代反应;聚乙烯分子内没有不饱和键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;乙烷是饱和烃,不可以与氢气发生加成反应。
答案:A
4.下列各反应属于加成反应的是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br
C.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
解析:A是氧化反应,C是取代反应,D是氧化反应。
答案:B
5.下列有机物中,刚滴入NaOH溶液中会出现分层现象,然后用水浴加热,分层现象消失的是( )
A.乙酸 B.乙醛
C.己烯 D.乙酸乙酯
解析:乙酸、乙醛均溶于水,不会分层;己烯与NaOH溶液混合会分层,加热后无明显变化;乙酸乙酯在碱性条件下加热会发生水解反应,生成可溶于水的乙酸盐和乙醇,故加热后分层现象消失。
答案:D
6.某有机物的结构为下图所示,这种有机物不可能具有的性质是( )
①可以燃烧 ②能使酸性KMnO4溶液褪色 ③能跟NaOH溶液反应 ④能发生酯化反应 ⑤能发生加聚反应 ⑥能发生水解反应
A.①④ B.⑥
C.②③⑤ D.④⑥
解析:该有机物中有碳碳双键、醇羟基、羧基,故应有这三种官能团共同的性质。
答案:B
7.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合,在光照下得到的产物:①CH3Cl;②CH2Cl2;③CHCl3;④CCl4,其中正确的是( )
A.只有①
B.只有②
C.①②③的混合物
D.①②③④的混合物
解析:甲烷与氯气只要发生反应,四步取代反应都能发生,所以四种产物都有。
答案:D
8.下列说法正确的是( )
A.和是两种不同的物质
B.由乙烯之间相互加成可以得到聚乙烯
C.丁烷有3种同分异构体
D.1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸催化作用下加热,可生成1 mol乙酸乙酯
解析:CCl2F2是四面体结构,所以CCl2F2只有一种结构;乙烯分子之间的相互加成称为加聚反应,得到聚乙烯;丁烷只有2种同分异构体;乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,所以1 mol乙酸不能完全反应,生成的乙酸乙酯少于1 mol。
答案:B
9.关于生活中的有机物,下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖可以发生氧化反应、银镜反应和水解反应
B.工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂和甘油
C.食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,是人体的营养物质
D.皮肤接触浓硝酸变黄是蛋白质的颜色反应
解析:葡萄糖是单糖,不能发生水解反应。
答案:A
10.下列实验可行的是( )
A.用浓硫酸与蛋白质的颜色反应鉴别部分蛋白质
B.用食醋浸泡有水垢的水壶清除其中的水垢
C.用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
D.用乙醇从碘水中萃取碘
解析:与蛋白质有颜色反应的是浓硝酸;食醋中的醋酸能溶解CaCO3;乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,所以乙酸不能被完全除去;乙醇与水互溶,不能作萃取剂。
答案:B
11.(2013课标全国Ⅰ,13)下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
解析:乙醇与水、乙酸乙酯与乙醇互溶,A、B选项中的分离方法均错误;C选项选用重结晶法是利用KNO3的溶解度受温度变化的影响大,而NaCl的溶解度受温度变化的影响小,错误;蒸馏是利用各组分的沸点不同而采取的分离混合物的方法,D正确。
答案:D
12.已知苯可发生如下转化,下列叙述正确的是( )
A.反应①常温下不能进行,需要加热
B.反应②不发生,但是仍有分层现象,紫色层在下层
C.反应③为加成反应,产物是一种烃的衍生物
D.反应④能发生,证明苯是单双键交替结构
解析:反应①常温下能进行,A错误;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但其密度比水的小,故有机层在上层,B正确;反应③为取代反应,C错误;反应④能发生,但是苯中的键是一种介于单键与双键之间的特殊键,D错误。
答案:B
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(11分)下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)图中属于烷烃的是 。(填编号)?
(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键,还可以形成 和 ;不仅可以形成 ,还可以形成碳环。?
(3)上图中互为同分异构体的是:A与 ;B与 ;D与 。(填编号)?
答案:(1)A、C(2分)
(2)碳碳双键(1分) 碳碳三键(1分) 碳链(1分)
(3)C(2分) E、F、H(2分) G(2分)
14.(14分)现有7瓶失去了标签的液体,可能是:①乙醇 ②乙酸 ③苯 ④乙酸乙酯 ⑤油脂 ⑥葡萄糖溶液
⑦蔗糖溶液。现通过如下实验步骤来确定各试剂瓶中所装的液体名称。
实验步骤和方法
实验现象
Ⅰ.把7瓶液体分别依次标号A、B、C、D、E、F、G后闻气味
只有F、G两种液体没有气味
Ⅱ.各取少量于试管中加水稀释
只有C、D、E三种液体不溶解而浮在水上层
Ⅲ.分别取少量7种液体于试管中加新制的Cu(OH)2悬浊液并加热
只有B使沉淀溶解,F中产生砖红色沉淀
Ⅳ.各取C、D、E少量于试管中,加稀NaOH溶液并加热
只有C仍有分层现象,且在D的试管中闻到特殊香味
试给它们的试剂瓶重新贴上标签:
A. ,B. ,C. ,D. ,?
E. ,F. ,G. 。?
解析:由Ⅰ可知:F、G为葡萄糖溶液和蔗糖溶液;由Ⅲ可知F为葡萄糖溶液,G为蔗糖溶液,B为乙酸。由Ⅱ可知:C、D、E应为苯、乙酸乙酯、油脂,故A只能是乙醇。又由Ⅳ可知:C为苯,D为乙酸乙酯,E为油脂。
答案:乙醇 乙酸 苯 乙酸乙酯 油脂 葡萄糖溶液
蔗糖溶液(每空2分)
15.(15分)乙醇是生活中常见的有机物,能进行如图所示的多种反应,A、B、C、D都是含碳化合物,其中B是烃。
回答下列问题:
(1)B的电子式: 。?
(2)写出下列反应的化学方程式及部分反应类型(有机物用结构简式表示)。
反应①: ;?
反应②: ,?
反应类型: ;?
反应③: ,?
反应类型: ;?
反应④: ,?
反应类型: 。?
(3)炒菜时,加一点酒和醋能使菜味香可口,原因是 (填序号)。?
A.有盐类物质生成 B.有醇类物质生成
C.有酯类物质生成 D.有酸类物质生成
答案:(1)H∶∶∶∶H(2分)
(2)2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑(2分)
CH2CH2+H2OCH3CH2OH(2分) 加成反应(1分) CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOC2H5+H2O(2分) 酯化反应(1分)
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(2分) 氧化反应(1分)
(3)C(2分)
