专题3《有机化合物的获得与应用》单元测试题
一、单选题(共15小题)
1.下列分子式表示的物质,没有同分异构体的是( )
A. C3H7Cl
B. C4H10
C. CH2Cl2
D. C2H4Cl2
2.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是
( )
A. PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,能溶于酒精
B. PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得
C. 鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC;不变红,则为PE
D. 等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等
3.下列物质中不属于油脂的是( )
①花生油 ②润滑油 ③甘油 ④棉籽油 ⑤牛油 ⑥汽油
A. ①②
B. ②③⑥
C. ③④
D. ②⑤⑥
4.下列性质不属于甲烷性质的是( )
A. 完全燃烧时生成二氧化碳和水
B. 常温常压下能溶于水
C. 光照下能与卤素单质发生取代反应
D. 通常情况下,跟强酸、强碱和强氧化剂不反应
5.下列关于有机物和无机物的叙述正确的是( )
A. 有机物的熔点都低于无机物的熔点
B. 有机物都易溶于酒精,无机物都易溶于水
C. 二者在性质上的差别并不是绝对的
D. 二者之间不能相互转化
6.已知,有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。A、B、C、D、E有如下关系:
则下列推断不正确的是( )
A. 鉴别A和甲烷可选择使用酸性高锰酸钾溶液
B. D中含有的官能团为羧基,利用D物质可以清除水壶中的水垢
C. 物质C的结构简式为CH3CHO,E的名称为乙酸乙酯
D. B+D―→E的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5
7.下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图,下列说法正确的是( )
A. CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B. CH4、CCl4都是正四面体结构
C. CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D. CH4、CCl4的结构相同,性质也相同
8.三种有机物①CH3CH2OH、②HOCH2CH2OH、③HOCH2CH(OH)CH2OH,分别与足量的金属钠反应, 在相同条件下产生相同体积的氢气, 则消耗①②③的物质的量之比为( )
A. 1︰1︰1
B. 1︰2︰3
C. 6︰3︰2
D. 3︰2︰1
9.下列物质中属于天然高分子化合物的是( )
A. 蛋白质
B. 蔗糖
C. 油脂
D. 麦芽糖
10.最能表示乙酸分子真实结构的模型是( )
A. 答案A
B. 答案B
C. 答案C
D. 答案D
11.下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列有关叙述错误的是( )
A. 图示实验中发生了化学变化
B. 实验后水溶液的pH>7,溶液Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等
C. 气体Z易燃,可以还原氧化铜
D. 液体Y是一种纯净物
12.能与银氨溶液发生银镜反应,且其水解产物也能发生银镜反应的糖类是( )
A. 葡萄糖
B. 麦芽糖
C. 蔗糖
D. 淀粉
13.乙醇分子中的各种化学键如图所示。下列关于乙醇在铜催化共热下,与氧气反应时的叙述正确的是( )
A. 只断裂①键
B. 只断裂②键
C. 断裂①和③键
D. 断裂①和⑤键
14.下列说法不正确的是( )
A. 油脂属于酯类
B. 油脂有固定的熔点
C. 油脂属于混合物
D. 油脂的氢化也叫油脂的硬化
15.已知二氯苯有3种同分异构体,则四氯苯的同分异构体有( )
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
二、填空题(共3小题)
16.乙酸又叫醋酸,是食醋的主要成分,是常用的酸味剂,具有酸的通性。
(1)向盛有2 mL稀醋酸的试管中,滴加紫色的石蕊溶液,观察到的实验现象是__________________,由此得出的结论是__________________。
(2)向盛有2 mL稀醋酸的试管中,滴加碳酸钠溶液,观察到的实验现象是__________________,反应的化学方程式是__________________。
(3)写出乙酸分别与下列物质反应的离子方程式:
①钠________________________________________________________________________;
②氢氧化钠溶液____________________________
____________________________________________;
③氧化铜________________________
________________________________________________;
④碳酸钙___________________________
_____________________________________________。
17.回答下问题:
(1)糖尿病是“富贵病”,请设计实验检验病人尿液中的葡萄糖,设计要求:①实验所用的化学药品是________;②实验的现象与结论是_____________________________________。
(2)鉴别三种溶液中分别含有蛋白质、淀粉和肥皂_________________________________。
18.在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的金属钠:
(1)观察到的实验现象是_______________________________________。
(2)写出上述反应的化学方程式________________________________。
(3)反应中乙醇分子断裂的化学键是_________________。
(4)该反应类型是_____________。
三、实验题(共3小题)
19.草酸是一种重要的化工产品,实验室用硝酸氧化淀粉水解制取草酸的装置如图所示(加热搅拌和仪器固定装置已略去)。
实验过程如下:
①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中;
②控制反应液温度在55~60 ℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65% HNO2与98% H2SO4的质量比为2∶1.5)溶液;
③反应3 h左右,冷却、抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+2HNO3―→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3―→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3―→6CO2↑+2NO↑+4H2O
回答下列问题
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为________。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是__________________________。
(3)装置C用于尾气吸收,当尾气中n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,过量的NaOH溶液能将NO全部吸收,原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较,若用淀粉水解液吸收尾气,其优、缺点是什么?
20.俗话说“陈酒老醋特别香”,其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室里用如图所示的装置来模拟该过程。请回答下列问题:
(1)在大试管中需加入浓硫酸、冰醋酸各2 mL,乙醇3 mL,加入试剂的正确的操作是__________________________________。
(2)浓硫酸的作用是_________________
_______________________________________________________。
(3)饱和碳酸钠溶液的主要作用是_________________________
_______________________________________________。
(4)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是___________________________
_____________________________________________。
(5)试管乙中观察到的现象是______________________________
__________________________________________。
(6)乙酸乙酯的密度比水________(填“大”或“小”),而且
________________________________________________________________________。
21.某化学课外活动小组研究乙醇的催化氧化的实验,设计了甲、乙两套装置(图中的夹持仪器均未画出,“△”表示酒精灯热源),每套装置又可划分为①、②、③三部分。仪器中盛放的试剂为a﹣无水乙醇(沸点:78℃);b﹣铜丝;c﹣无水硫酸铜。
(1)两套方案都有各自的优点,请简述装置甲中的优点:
①中的分液漏斗的作用是__________________________________________;
②中用热水浴加热的目的是_______________________________________;
②中的斜、长导管的作用是____________________________________。
(2)装置甲中d试管收集到的液体是_______;装置乙中d试管收集到的液体是_____。
(3)集中两套方案的优点,组成一套比较合理完善的实验装置,可按气流由左至右的顺序表示为______________(例如甲①,乙②)。
(4)若要保证此实验有较高的效率,还需补充的仪器有______________;理由是___________
__________________________________________。
四、计算题(共3小题)
22.某烷烃和某单烯烃的混合气体2.24 L(标准状况),使其完全燃烧,产生的气体完全通过浓硫酸,浓硫酸质量增加4.50 g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰质量增加了7.70 g,另取该混合气体2.24 L(标准状况),通过足量溴水,溴水质量增加了1.40 g。
(1)该混合气体由哪两种烃组成?
(2)该混合气体中两种烃的体积分数分别是多少?
23.正常人心脏在一次搏动中泵出血液约80 mL,正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)平均值为1.6×104Pa,心跳每分钟约70次。设人类消耗体内的葡萄糖产生的热量最高可有80%(睡眠时)用来维持心脏的跳动,葡萄糖与氧气反应产生热量的化学方程式为:
C6H12O6(s)+6O2(g)―→6CO2(g)+6H2O(g)(放出热量2804 kJ)
(1)心脏工作的平均功率约为______________;
(2)由于心脏跳动每天需消耗葡萄糖的质量是________________________________________;
(3)维持生命每天需消耗氧气的体积是______________________________________________。
24.已知6.2克某有机物在氧气中完全燃烧,其产物(100 ℃)依次通过盛有浓硫酸的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管全部被吸收后,洗气瓶的质量增加5.4克,干燥管的质量增加8.8克。
(1)计算确定该有机物的最简式。
(2)相同条件下,若该有机物蒸汽相对氢气的密度为31,计算确定该有机物的分子式。
答案解析
1.【答案】C
【解析】C3H7Cl分子中的氯原子可以连在两端碳原子上,也可以连在中间碳原子上,有2种同分异构体;C4H10既可表示正丁烷,也可表示异丁烷,有2种同分异构体;甲烷的分子结构为正四面体,其二氯取代物CH2Cl2只有一种结构,不存在同分异构体;C2H4Cl2分子中的两个氯原子可以连在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上,有2种同分异构体。
2.【答案】B
【解析】PE、PVC都属于链状高分子化合物,能溶于酒精,加热熔化、冷却后变成固体,可以反复进行,A正确; PVC单体为氯乙烯,应该由乙炔和HCl加成得到,B错误;PVC加热产生氯化氢而PE不产生,根据是否有氯化氢产生即可鉴别,C正确;乙烯是聚乙烯的单体,它们的最简式相同,它们含C和H的质量分数分别相等,所以等质量的两者燃烧时生成CO2、H2O的量分别相等,D正确。
3.【答案】B
【解析】油脂包括油和脂肪,油主要指植物油,如①花生油④棉籽油,脂肪主要指动物脂肪,如⑤牛油;②润滑油⑥汽油为矿物油,是烃的混合物,不属于高级脂肪酸甘油酯,③甘油为丙三醇,不属于高级脂肪酸甘油酯,B正确。
4.【答案】B
【解析】在常温常压下,甲烷是一种难溶于水的气体;甲烷化学性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂等都不反应,但甲烷能燃烧生成二氧化碳和水,在光照条件下能与卤素单质发生取代反应。
5.【答案】C
【解析】有机物与无机物的性质差别较大,但并不是绝对的,某些有机物与无机物具有相似的性质,如乙酸、硫酸都具有酸性等;有机物和无机物之间可以相互转化,如大多数有机物燃烧生成二氧化碳和水,而生成的二氧化碳和水在光合作用下可生成有机物等。
6.【答案】D
【解析】从题意可知A为乙烯,根据框图提示,B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸,乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯,即为E物质。乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不可以,A选项正确;醋酸的官能团为羧基,可以与水垢的主要成分反应,B选项正确;C选项表述正确;化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O,D选项错误。
7.【答案】B
【解析】甲烷(CH4)和四氯化碳(CCl4)的分子空间结构相同,都为正四面体结构,但它们的性质不同;一氯甲烷(CH3Cl)分子中C—Cl键与C—H键不同,不是正四面体结构。
8.【答案】C
【解析】由题可知1 mol的①、②、③三种有机物中,所含羟基的物质的量分别为1 mol、2 mol、
3 mol, 完全反应生成氢气体积之比为1︰2︰3。所以,生成等量的氢气,需要有机物①②③的物质的量之比为6︰3︰2。
9.【答案】A
【解析】蔗糖、油脂、麦芽糖均不是高分子化合物。
10.【答案】D
【解析】 A为乙酸的球棍模型,B为乙醇的比例模型,C为乙醛的比例模型,D为乙酸的比例模型。乙酸的球棍模型和比例模型都能说明其分子中各元素原子的数目、各原子间结合的方式、各原子的空间位置,但乙酸的比例模型还能说明分子中各元素原子所占的比例,而球棍模型则不能说明分子中各原子所占的比例。
11.【答案】D
【解析】煤的干馏属于化学变化,所得产物有焦炉气(含有CH4、H2、C2H4、CO等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水、焦炭等。焦炉气中的氢气、一氧化碳都能燃烧,都能还原氧化铜;氨水显碱性,其pH>7;煤焦油是由有多种物质组成的混合物,煤焦油居于水层以下,粗苯密度小于水,在上层。
12.【答案】B
【解析】葡萄糖不能发生水解;麦芽糖为还原性糖,可与银氨溶液发生银镜反应,水解产物为葡萄糖,也能发生银镜反应;蔗糖不能与银氨溶液发生银镜反应,水解产物为葡萄糖和果糖,能发生银镜反应;淀粉不能与银氨溶液发生银镜反应,水解产物为葡萄糖,能发生银镜反应。
13.【答案】C
【解析】分析解题的基点:乙醇催化氧化反应的断键原理。
乙醇催化氧化成乙醛时,断裂化学键①和③。
14.【答案】B
【解析】纯净物有固定的熔沸点,油脂是混合物,没有固定的熔沸点,B错误。
15.【答案】B
【解析】在二氯苯中有2个氯原子和4个氢原子,四氯苯中有4个氯原子和2个氢原子,如果把2个氢原子看成2个氯原子,4个氯原子看成4个氢原子,这样,两者的结构就完全相同,也应为3种。
16.【答案】(1)溶液变为红色 乙酸具有酸性
(2)有气泡生成 2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑
(3)①2CH3COOH+2Na―→2CH3COO-+H2↑+2Na+
②CH3COOH+OH-―→CH3COO-+H2O
③2CH3COOH+CuO―→2CH3COO-+Cu2++H2O
④2CH3COOH+CaCO3―→2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑
【解析】分析解题的基点:乙酸具有酸的通性。乙酸能使指示剂石蕊溶液变红色,能与活泼金属、碱、碱性氧化物、碳酸盐等反应。
17.【答案】(1)①新制氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液) ②产生红色沉淀(或产生银镜),证明含有醛基
(2)分别取少量三种溶液,滴加碘水变蓝的是淀粉溶液,其余两种溶液同时加热,生产沉淀的是蛋白质,剩余的是肥皂溶液
【解析】(1)“糖尿病”人的尿样中能检查出葡萄糖,葡萄糖中含有醛基,通过检验醛基即可检验葡萄糖,加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热后,若有红色沉淀产生,说明含有醛基。
(2)淀粉遇碘水变蓝色;肥皂的成分是硬脂酸钠,能与酸发生反应生成不溶于水的硬脂酸沉淀;加热时,蛋白质能变性产生沉淀。
18.【答案】(1)钠沉于乙醇的底部,不熔化,无声响,反应比较缓慢
(2)2 CH3CH2OH+2Na → 2 CH3CH2ONa+H2↑
(3)氧氢键(O—H)
(4)置换反应
【解析】本题主要考查乙醇与钠反应的现象及其反应原理。
19.【答案】(1)碘水
(2)温度过高、硝酸浓度过大,会导致C6H12O6和H2C2O4进一步被氧化
(3)NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
(4)优点:提高HNO3利用率;缺点:NO吸收不完全
【解析】(1)淀粉遇碘变蓝色,在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘液,溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解;若不显蓝色,则证明淀粉完全水解。(2)混酸为65% NHO3与98% H2SO4的混合液,混合液溶于水放热,温度高能加快化学反应,硝酸能进一步氧化H2C2O4,生成二氧化碳。(3)发生的反应为归中反应,根据N元素的化合价可知应生成NaNO2,反应方程为NO+NO3+2NaOH===2Na2NO2+H2O。(4)尾气为一氧化氮和二氧化氮,用碱吸收,它们将转变为亚硝酸钠,被完全吸收,如果用淀粉水解液吸收,葡萄糖能继续被硝酸氧化,但NO吸收不完全。
20.【答案】(1)先在试管中加入一定量的乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸
(2)催化剂和吸水剂
(3)降低乙酸乙酯的溶解度;溶解乙醇和乙酸,易于闻到乙酸乙酯的香味
(4)分液
(5)上层产生油状液体,并闻到水果香味
(6)小 易挥发
【解析】分析解题的基点:乙酸乙酯制取实验的相关问题。
①药品加入顺序:先加入乙醇、再加入浓硫酸、最后加入乙酸;②浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂;③产品乙酸乙酯的收集与净化:饱和碳酸钠溶液的作用;④玻璃导管不能插入碳酸钠溶液液面下:防止倒吸;⑤观察到的现象:上层为油状液体,具有果香气味;⑥分离乙酸乙酯的方法与仪器:分液漏斗;⑦制取反应原理:化学方程式、可逆反应;⑧实验装置的改进:球形干燥管(起冷凝作用并能防止倒吸)。
21.【答案】(1)①可以控制液体的流量,控制反应的进行
②可形成较平稳的乙醇气流,使反应更充分
②冷凝回流乙醇蒸汽。
(2)乙醛和水混合溶液 乙醛
(3)乙①、甲②、乙③。
(4)温度计 控制水浴温度在78 ℃或略高于78 ℃,使乙醇蒸汽平稳流出并减少挥发,提高反应效率。
【解析】分析解题的基点:由实验的反应原理,分析比较甲、乙装置①②③各部分的作用。
甲、乙中①均用分液漏斗(可以控制液体的流量,控制反应的进行)。
甲中②用水浴加热(可形成平稳的乙醇气流,使反应更充分);乙中②直接加热,难控制温度。甲中②采用斜、长导管(起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用);乙中①③两处的干燥管,可防止溶液中的水与无水硫酸铜反应,且使d试管中收集的液体为乙醛。根据两套装置的优点来组装新的仪器装置为乙①;甲②;乙③。
22.【答案】(1)CH4 C4H8 (2)75% 25%
【解析】混合气体的物质的量为2.24 L÷22.4 L·mol-1=0.1 mol,
含有碳元素的物质的量为7.7 g÷44 g·mol-1=0.175 mol,
含有氢元素的物质的量为4.5 g÷18 g·mol-1×2=0.5 mol,
(0.175 mol×12 g·mol-1+0.5 mol×1 g·mol-1)÷0.1 mol=26 g·mol-1,必有甲烷,
混合气体的质量为0.1 mol×26 g·mol-1=2.6 g,
甲烷的物质的量为(2.6 g-1.4 g)÷16 g·mol-1=0.075 mol,
烯烃的物质的量为0.1 mol-0.075 mol=0.025 mol。
设烯烃的分子式为CnH2n,
0.025 mol×14ng·mol-1=0.1 mol×26 g·mol-1-0.075 mol×16 g·mol-1
解得n=4,化学式为C4H8,
甲烷与丁烯的物质的量之比为0.075 mol∶(0.1 mol-0.075 mol)=3∶1,
两者的体积分数分别为75%和25%。
23.【答案】(1)1.49 W (2)10.3 g (3)7.68 L
【解析】
24.【答案】(1)该有机物的最简式为CH3O (2)该有机物分子式为C2H6O2
【解析】(1) 被浓硫酸吸收的燃烧产物为H2O,其质量为5.4克
被碱石灰吸收的燃烧产物为CO2,其质量为8.8克
5.4克H2O中含氢元素0.6克
8.8克CO2中含碳元素2.4克
(2.4 + 0.6)克<6.2克
6.2克该有机物含有氧元素3.2克
有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶3∶1
该有机物的最简式为CH3O
(2)该有机物蒸汽相对氢气的密度为31,其相对分子质量为62
(12×1+1×3+16×1)n= 62n=2 分子式为C2H6O2