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- 2021-08-23 发布
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专题十五 化石燃料与常见有机化合物
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.化石燃料与有机化合物
①甲烷的分子组成、结构特征、主要性质(取代、氧化反应)
②同系物的概念,烷烃的分子组成和简单命名
③石油的分馏、裂化、裂解的主要原理及产物
④乙烯的分子组成、结构特征及主要性质(加成、氧化)
⑤乙炔的分子组成及主要性质(加成、氧化)
⑥可燃性燃料(气、液)在保存、点燃中的安全问题
⑦煤的气化、液化和干馏的主要原理及产物
⑧苯的分子组成、结构特征、主要性质(取代反应)
⑨取代、加成等基本有机反应类型的判断
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b
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b
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a
b
b
2.食品中的有机化合物
①乙醇的分子组成、主要性质(跟活泼金属的反应、氧化反应)
②乙醇在不同温度下的脱水反应
③乙醛的分子组成,乙醛的性质(加氢还原、催化氧化),乙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜反应的现象
④乙酸的分子组成、主要性质(酸的通性、酯化反应)
⑤乙酸乙酯的制备实验
⑥官能团的概念,常见官能团的性质
⑦油脂的存在、分子结构、主要性质及用途
⑧几种常见糖类物质的组成、存在、物理性质和相互关系
⑨葡萄糖的检验原理和方法
⑩蛋白质的组成、性质(盐析、变性)和用途
⑪氨基酸的结构特点和性质
a
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b
b
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a
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a
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b
考点 有机反应类型、有机物的性质及应用
一、“三位一体”突破有机反应类型
加成反应、取代反应、消去反应、聚合反应是四大有机反应类型,也是高考有机试题必考的反应类型。从考查角度上看,在选择题中,通常是判断指定物质能否发生相应类型的反应或判断反应类型是否正确;在非选择题中,通常是分析某一变化的反应类型或写出对应变化的化学方程式。复习时要注意:
1.吃透概念类型,吃透各类有机反应类型的实质,依据官能团推测各种反应类型。
2.牢记条件推测类型,不同条件下,相同试剂间发生反应的类型可能不同,应熟记各类反应的反应条件,并在实战中得到巩固提高,做到试剂、条件、反应类型“三位一体”,官能团、条件、反应类型“三对应”。
反应类型
官能团种类或物质
试剂或反应条件
加成反应
、—C≡C—
X2(Cl2、Br2,下同)(直接混合)、H2、HBr、H2O(催化剂)
—CHO、
H2(催化剂)
聚合反应
加聚反应
、—C≡C—
催化剂
缩聚反应
含有—OH和—COOH或—COOH和—NH2
催化剂
取代反应
饱和烃
X2(光照)
苯环上的氢
X2(催化剂)、浓硝酸(浓硫酸)
酚
溴水、ROH、HX
水解型
酯基、肽键
H2O(酸作催化剂,水浴加热)
NaOH(碱溶液作催化剂,水浴加热)
二糖或多糖
稀硫酸,加热
酯化型
—OH、—COOH
浓硫酸,加热
肽键型
—COOH、—NH2
稀硫酸
消去反应
—OH
浓硫酸,加热
—X
碱的醇溶液,加热
氧化反应
燃烧型
大多数有机物
O2,点燃
催化氧化型
—OH
O2(催化剂,加热)
KMnO4(H+) 氧化型
、—C≡C—、、—OH、—CHO
直接氧化
特征氧化型
含有醛基的物质,如甲醛、乙醛、葡萄糖、麦芽糖等
银氨溶液,水浴加热
新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾
二、有机物的性质及应用
有机化学中涉及的有机物多,知识点多,需记忆的内容也很多,但有机化学又有很好的内在联系,一条主线就是“具有相同官能团的一类有机物的性质相似”,只要我们掌握了这一规律就能“以一知十”。
(一)官能团、特征反应、现象归纳一览表
有机物或官能团
常用试剂
反应现象
溴水
褪色
酸性KMnO4溶液
褪色
—OH
金属钠
产生无色无味的气体
—COOH
酸碱指示剂
变色
新制Cu(OH)2悬浊液
常温下沉淀溶解,溶液呈蓝色
葡萄糖
银氨溶液
水浴加热生成银镜
新制Cu(OH)2悬浊液
煮沸生成砖红色沉淀
淀粉
碘水
呈蓝色
蛋白质
浓HNO3
呈黄色
灼烧有烧焦羽毛的气味
(二)糖类性质巧突破
1.葡萄糖分子含有羟基、醛基两种官能团,因此它具有醇、醛两类物质的化学性质,利用此规律就能轻松“吃掉”葡萄糖的化学性质。
2.单糖、二糖、多糖的核心知识可用如下网络表示出来。
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
(三)油脂性质轻松学
1.归类学性质
油脂是酯,可看作是高级脂肪酸与甘油反应形成的酯,因此纯净的油脂无色且不溶于水(常见食用油脂有香味),密度比水的密度小;能发生水解反应(若烃基部分存在不饱和键,则还具有不饱和烃的性质)。
2.对比明“三化”
油脂中的“三化”是指氢化、硬化、皂化,氢化是指不饱和油脂与氢气发生加成反应生成饱和油脂的反应;通过氢化反应,不饱和的液态油转化为常温下为固态的脂肪的过程称为硬化;皂化是指油脂在碱性条件下发生水解生成高级脂肪酸盐与甘油的反应。
3.口诀助巧记
有三种较重要的高级脂肪酸需要熟记,油酸(C17H33COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、硬脂酸(C17H35COOH),其中油酸分子中含有一个碳碳双键,后两种则是饱和脂肪酸,可用顺口溜帮助记忆:软十五、硬十七,油酸不饱(和)十七烯,另外均有一羧基。
(四)盐析、变性辨异同
盐析
变性
不同点
方法
在轻金属盐或氨盐作用下,蛋白质从溶液中凝聚成固体析出
在重金属盐、受热、紫外线、甲醛、酒精等作用下蛋白质凝聚成固体析出
特征
过程可逆,即加水后仍可溶解
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
结构、性质发生变化,化学变化
结果
仍保持原有的生理活性
失去原有的生理活性
相同点
均是一定条件下,蛋白质凝聚成固体的过程
(五)化石燃料利用一扫清
1.煤的综合利用
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
(1)煤的干馏
①原理:把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。
②煤的干馏产物
a.焦炉气,b.煤焦油,c.焦炭,d.粗氨水。
(2)煤的气化
将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为C+H2O(g)CO+H2。
(3)煤的液化
①直接液化:煤+氢气液体燃料
②间接液化:煤+水水煤气甲醇等
2.天然气的综合利用
(1)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。
(2)天然气与水蒸气反应制取H2
原理:CH4+H2O(g)CO+3H2。
3.石油的综合利用
(1)石油的成分
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主,还有少量N、S、P、O等。
(2)石油的加工
方法
过程
目的
分馏
把原油中各组分分离成沸点不同的分馏产物
获得各种燃料用油
裂化
把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃
得到更多的汽油等轻质油
裂解
深度裂化,产物呈气态
得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料
4.三大合成材料
(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。
(2)聚合反应
合成聚乙烯的化学方程式:nCH2===CH2―→CH2—CH2,单体为CH2===CH2,链节为
—CH2—CH2—,聚合度为n。
5.化学三馏易混淆
蒸馏是将液态物质加热到沸腾变为蒸气,又将蒸气冷却为液态这两个过程的联合操作。用这一操作可分离、除杂、提纯物质。
对于沸点比较接近的多种液态物质组成的混合物,用蒸馏方法难以单一蒸出分离,这就要借助于分馏。
分馏和蒸馏一样,也是利用混合物中各物质的沸点不同,严格控制温度,进行分离或提纯的操作。但分馏要安装一个分馏柱(工业装置为分馏塔)。混合物的蒸气进入分馏柱时,由于柱外空气的冷却,蒸气中高沸点的组分被冷凝回流入烧瓶中,故上升的蒸气中含沸点低的组分的相对量便多了,从而达到分离、提纯的目的。
干馏是把固态有机物(煤炭)放入密闭的容器,隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上炼焦就属于干馏。干馏属于化学变化,蒸馏与分馏属于物理变化。
(六)三个制备实验比较
制取物质
仪器
除杂及收集
注意事项
溴苯
含有溴、FeBr3等,用氢氧化钠溶液处理后分液、然后蒸馏
①催化剂为FeBr3
②长导管的作用:冷凝回流、导气
③右侧导管不能(填“能”或“不能”)伸入溶液中
④右侧锥形瓶中有白雾
硝基苯
可能含有未反应完的苯、硝酸、硫酸,用氢氧化钠溶液中和酸,分液,然后用蒸馏的方法除去苯
①导管1的作用:冷凝回流
②仪器2为温度计
③用水浴控制温度为50~60 ℃
④浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
乙酸乙酯
含有乙酸、乙醇,用饱和Na2CO3溶液处理后,分液
①浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
②饱和碳酸钠溶液的作用:溶解乙醇、中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度
③右边导管不能(填“能”或“不能”)接触试管中的液面
题组一 有机反应类型、性质的判断及应用
1.下列说法正确的是( )
A.甲烷分子的比例模型为,其二氯取代物有2种结构
B.苯和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同
C.相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的物质的量相同
D.在一定条件下,苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应
答案 C
解析 A项,由于甲烷是正四面体结构,所以它的二氯取代物只有一种;B项,苯使溴水褪色是因为萃取,而乙烯使溴水褪色是因为发生加成反应;C项,由于乙炔和苯的最简式相同,所以当质量相同时,其耗氧量也相同;D项,苯与氯气反应生成氯苯,发生取代反应。
2.下列说法正确的是( )
A.油脂、糖类和蛋白质均为高分子化合物
B.植物秸秆的主要成分是纤维素,纤维素在催化剂作用下经水解可得葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精
C.往含硫酸的淀粉水解液中加入银氨溶液,水浴加热后无银镜产生,说明淀粉未水解
D.向鸡蛋清的溶液中加入甲醛溶液,可观察到蛋白质发生凝聚,再加入蒸馏水,振荡后蛋白质又发生溶解
答案 B
解析 A项,油脂、糖类中的单糖、二糖均不是高分子化合物;C项,在加银氨溶液之前,应加入NaOH溶液中和硫酸;D项,甲醛能使蛋白质变性。
3.下列说法正确的是( )
A.含有5个碳的烃分子中最多可存在4个碳碳单键
B.煤的干馏是物理变化,石油的裂解和裂化是化学变化
C.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.向苯中加入溴的四氯化碳溶液,振荡后静置分层,上层呈橙红色
答案 C
解析 若形成环状,则有5个碳碳单键,A项错误;煤的干馏,石油的裂解、裂化均为化学变化,B项错误;在聚乙烯中不含有碳碳双键,不能使酸性KMnO4溶液褪色,C项正确;苯和CCl4混溶,不分层,D项错误。
4.下列说法正确的是( )
A.棉花和木材的主要成分都是纤维素,蚕丝和羊毛的主要成分都是蛋白质,纤维素、蛋白质和油脂都属于高分子化合物
B.将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,下层析出高级脂肪酸盐
C.检验淀粉在稀硫酸催化条件下水解产物的方法:取适量水解液于试管中,加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,观察是否有砖红色沉淀
D.一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关,没有蛋白质就没有生命
答案 D
解析 油脂不是高分子化合物,A项错误;高级脂肪酸钠的密度小,应该在上层析出,B项错误;在加入新制的Cu(OH)2悬浊液前,应加入NaOH中和酸,C项错误。
题组二 有机实验
5.(2018·嘉兴市高三模拟)某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如下图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的 CaCl2·6C2H5OH;
②有关有机物的沸点如下:
乙醚34.7 ℃ 乙醇78.5 ℃ 乙酸118 ℃ 乙酸乙酯77.1 ℃
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____________,浓硫酸的作用为____________。
(2)球形干燥管C的作用是_________________________________________________。
(3)若参加反应的乙醇为CH3CH218OH,请写出用该乙醇制备乙酸乙酯的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水。若将其净化提纯,常先加入无水氯化钙,分离出________;再加入________(此空从下列选项中选择:①碱石灰、②生石灰、③无水硫酸钠);然后进行蒸馏,收集77 ℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
答案 (1)分液漏斗 催化剂、吸水剂 (2)防倒吸
(3)CH3COOH+CH3CH218OHH2O+CH3CH218OOCCH3
(4)CaCl2·6C2H5OH ③
解析 本题考查实验方案设计与评价,(1)仪器A为分液漏斗,乙酸和乙醇反应的方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,浓硫酸作催化剂,还作吸水剂,促使平衡向正反应方向进行。(2)装置C的作用是防止倒吸。(3)根据乙酸乙酯反应实质,酸去羟基,醇去氢,因此反应方程式为CH3COOH+CH3CH218OH H2O+CH3CH218OOCCH3。
(4)根据信息①,分离出的是CaCl2·6C2H5OH,碱石灰和生石灰中含有CaO,与水反应生成Ca(OH)2,溶液显碱性,造成乙酸乙酯水解,因此加入无水硫酸钠,故③正确。
6.(2018·温州六校协作体第一学期期末联考)下列说法正确的是( )
A.丙烷有两种一氯取代物,甲苯有三种一氯取代物
B.环己烷和环己烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同
C.HOCH2CH2OH的名称为二乙醇
D.等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧消耗O2的量相等
答案 D
解析 甲苯有四种一氯取代物,故A错误;环己烷因萃取使溴水褪色,环己烯因加成反应使溴水褪色,故B错误;HOCH2CH2OH的名称为乙二醇,故C错误;CH4+2O2―→CO2+2H2O、CH3COOH+2O2―→2CO2+2H2O,根据方程式,等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧消耗O2的量相等,故D正确。
7.(2018·温州六校协作体第一学期期末联考)下列说法正确的是( )
A.油脂皂化反应中加入95%的乙醇的主要目的是增加反应物的接触面积,以加快反应速率
B.氨基乙酸分别与酸和碱反应都生成盐和水
C.聚乙烯用于制造玩具、标本架,聚氯乙烯用于制造水杯奶瓶
D.有机高分子材料应用前景十分广泛,如传感膜能将电能转化为化学能,热电膜能将电能转化为化学能
答案 A
解析 油脂易溶于乙醇,加入95%的乙醇可以溶解油脂,增加反应物的接触面积,以加快反应速率,故A正确;氨基具有碱性,与酸反应生成盐,不生成水,故B错误;聚氯乙烯不可以用于制造水杯奶瓶,故C错误;传感膜能将化学能转换成电能、热电膜能将热能转换成电能,故D错误。
8.下列说法正确的是( )
A.1 mol乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应
B.分子式为C4H10O且能与金属钠反应的有机物有3种
C.甲烷、苯和油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.分子式满足C6H12的有机物所有碳原子可能位于同一平面上
答案 D
解析 1 mol C2H6中含有6 mol H,因此在光照条件下,能与6 mol Cl2发生取代反应,故A错误;分子式为C4H10O,能与金属钠反应,说明含有羟基,符合的形式有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH,共有四种,故B错误;甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,油脂分为油和脂,其中油中含有碳碳不饱和键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;C6H12如果是(CH3)2C===C(CH3)2,则所有碳原子共面,故D正确。
点睛:本题的难点是选项B,书写同分异构体时一般先写碳链
异构,再写官能团异构,以碳链的形式,如本题先写出C4H10的碳链异构,、,羟基的位置在①②③④上,共有4种结构。
9.下列说法正确的是( )
A.汽油和食用油都可以在碱性条件下水解
B.往含硫酸的淀粉水解液中,先加氢氧化钠溶液,再加碘水,检验淀粉是否水解完全
C.石油的减压分馏可以得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等馏分
D.蛋白质溶液中加入稀的硫酸钠溶液,会有固体析出
答案 C
解析 汽油属于烃,在碱性条件下不水解,食用油属于油脂,在碱性条件下,水解成高级脂肪酸盐和甘油,故A错误;I2能与NaOH发生反应,不能检验淀粉是否水解完全,故B错误;石油的减压分馏可以得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等,故C正确;蛋白质溶液中应加入饱和的硫酸钠溶液,才有固体析出,故D错误。
10.下列说法不正确的是( )
A.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,其反应原理不相同
B.苯可以使溴水褪色,说明苯中含有碳碳双键
C.乙醛在一定条件下与氢气反应生成乙醇,乙醛发生了还原反应
D.1 mol乙烷在光照条件下最多能与6 mol Cl2发生取代反应
答案 B
解析 乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,前者发生氧化反应,后者发生加成反应,A项正确;苯能萃取溴水中的溴,苯中没有碳碳双键,B项错误;乙醛加氢为还原反应,C项正确;根据取代反应的特点,1 mol C2H6最多和6 mol Cl2发生取代反应,D项正确。
11.下列说法正确的是( )
A.蛋白质溶液中加入浓的硫酸铜溶液,会有固体析出,加水,固体又会溶解
B.生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量
C.煤、石油、天然气均为化石燃料,不可再生,可燃冰是可再生能源
D.汽油和食用油都属于烃
答案 B
解析 CuSO4溶液能使蛋白质变性,不可逆,A项错误;可燃冰也属于不可再生能源,C项错误;食用油属于酯类,D项错误。
1.(2018·浙江4月选考,11)下列说法正确的是( )
A.的名称为3-甲基丁烷
B.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同素异形体
C.和为同一物质
D.CH3CH2OH和具有相同的官能团,互为同系物
答案 C
解析 A项,其名称为2-甲基丁烷,错误;B项,同素异形体是由同种元素组成的不同单质,而同分异构体是分子式相同而结构式不同的物质,二者互为同分异构体,错误;D项,同系物结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2原子团,错误。
2.(2016、2017浙江选考选项组合)下列说法正确的打“√”,错误的打“×”
(1)CH3COOH和CH3COOCH3互为同系物(×)
(2)C6H14的同分异构体有4种,其熔点各不相同(×)
(3)甲醇(CH3OH)和甘油()互为同系物(×)
(4)C5H12的同分异构体有3种,其沸点各不相同(√)
(5)CH3CH2CH2CH(CH3)2的名称是2-甲基戊烷(√)
(6)乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同系物(×)
(7)C6H14的一氯取代物只有一种 (×)
3.(2018·浙江4月选考,15)下列说法正确的是( )
A.光照下,1 mol CH4最多能与4 mol Cl2发生取代反应,产物中物质的量最多的是CCl4
B.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在一定条件下能发生取代反应
C.甲烷和乙烯混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离
D.乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键,都能与H2发生加成反应
答案 B
解析 在甲烷的取代反应中,产物最多的为HCl,故A错误;苯可以和浓硫酸、浓硝酸在加热的条件下发生取代反应,故B正确;乙烯和溴可以发生加成反应,分离的过程中乙烯被反应掉,且甲烷也可溶于CCl4,不能起到分离的作用,故C错误;苯中没有碳碳双键,故D错误。
4.(2018·浙江4月选考,16)下列说法正确的是( )
A.油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应
B.油脂皂化反应可用酸作催化剂
C.淀粉溶液中加入硫酸,加热4~5 min,再加入少量银氨溶液,加热,有光亮银镜生成
D.福尔马林能使蛋白质发生变性,可用于浸制动物标本
答案 D
解析 A项,单糖不能发生水解反应,错误;B项,油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,错误;C项,加入银氨溶液前需要先加入碱中和硫酸,再加入银氨溶液,才能发生银镜反应,错误;D项,在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林的作用下,蛋白质会发生变性,正确。
5.(2017·浙江11月选考,14)下列说法正确的是( )
A.正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物
B.乙烯和苯都能与H2发生加成反应,说明二者的分子中均含有碳碳双键
C.乙醇与金属钠能反应,且在相同条件下比水与金属钠的反应更剧烈
D.乙醛能被还原成乙醇,但不能被氧化成乙酸
答案 A
解析 苯虽然能与H2发生加成反应,但并没有碳碳双键,而是一种介于单键与双键之间的特殊共价键,B错误;水与钠的反应比乙醇与钠的反应剧烈,C错误;乙醛易被氧化成乙酸,D错误。
6.(2017·浙江11月选考,15)下列说法正确的是( )
A.花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物
B.只有不同种类的氨基酸之间才能形成多肽
C.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀,加水后沉淀可溶解
D.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热后滴入几滴氢氧化铜悬浊液,再加热至沸腾,未出现砖红色物质,说明淀粉未水解
答案 C
解析 高级脂肪酸甘油酯不是高分子化合物,A错误;同种氨基酸之间也可以形成多肽,B错误;鸡蛋清是一种蛋白质,向其中加入硫酸钠产生沉淀是发生了盐析,这是一种物理变化,是可逆的,因此加水后沉淀又会溶解,C正确;用新制氢氧化铜检验葡萄糖时需在碱性环境下,应先加NaOH中和硫酸,再加氢氧化铜,故D错误。
7.(2017·浙江4月选考,15)下列说法不正确的是( )
A.1 mol的乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应
B.石油裂解气能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色
C.水煤气可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物
D.苯可通过取代反应制得硝基苯、氯苯
答案 A
解析 1 mol乙烷含有6 mol氢原子,在光照条件下最多能与6 mol Cl2发生取代反应,A错误;石油裂解气中含有烯烃,能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色,B正确;水煤气的主要成分是氢气和CO,可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物,C正确;苯可通过取代反应制得硝基苯、氯苯等,D正确。
8.(2017·浙江4月选考,16)下列说法正确的是( )
A.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚
B.将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,上层析出甘油
C.氨基酸为高分子化合物,种类较多,分子中都含有—COOH和—NH2
D.淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖
答案 D
解析 向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液发生盐析,加入福尔马林发生变性,蛋白质的性质发生改变并凝聚,A错误;将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,发生盐析,高级脂肪酸钠析出,B错误;氨基酸不是高分子化合物,C错误;淀粉、纤维素、麦芽糖均是糖类,在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖,D正确。
9.(2018·浙江4月选考,26)摩尔质量为32 g·mol-1的烃的衍生物A能与金属钠反应,F是由两种均具有芳香气味的有机物组成的混合物。相关物质转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质):
请回答:
(1)D中官能团的名称是____________。
(2)B的结构简式是________。
(3)D→E的化学方程式是___________________________________________________。
(4)下列说法正确的是________。
A.石油裂解气和B都能使酸性KMnO4溶液褪色
B.可以用碳酸钠溶液洗去C、E和F混合物中的C、E
C.相同物质的量的D、E或F充分燃烧时消耗等量的氧气
D.有机物C和E都能与金属钠反应
答案 (1)碳碳双键
(2)HCHO
(3)CH3CH===CH2+H2OCH3CH2CH2OH、
CH3CH===CH2+H2O
(4)ABD
解析 烃的衍生物A可以和钠反应生成氢气,可能的官能团为羧基或羟基,又因为相对分子质量为32,可知A为CH3OH,B为HCHO,C为HCOOH,C与E酯化得到F(两种酯混合物),可知D为丙烯,E为正丙醇与异丙醇混合物,F为甲酸丙酯和甲酸异丙酯的混合物。
(4)石油裂解气中含有小分子烯烃,B中含有醛基,故都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;碳酸钠溶液可以吸收酸,溶解醇,降低酯的溶解度,B正确;等物质的量的有机物(CxHyOz)耗氧量比较:x+-,可知三者耗氧量不相等,C错误;C中含有羧基,E中含有羟基,均可以与金属钠反应,D正确。
10.(2017·浙江11月选考,26)A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,B中的两个官能团分别具有乙烯和乙酸中官能团的性质,E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体。有关物质的转化关系如下:
请回答:
(1)A的结构简式______________________________________________________________。
(2)D→E的反应类型___________________________________________________________。
(3)C→E的化学方程式_________________________________________________________。
(4)下列说法不正确的是________。
A.可用金属钠鉴别B和C
B.A在一定条件下可与氯化氢发生加成反应
C.乙酸和乙醇在浓硫酸作用下加热也可生成E
D.与A的最简式相同,相对分子质量为78的烃一定不能使酸性KMnO4溶液褪色
答案 (1)CH≡CH
(2)加成反应
(3)CH3CH2COOH+CH3OHCH3CH2COOCH3+H2O
(4)ACD
解析 B的化学式为C3H4O2,依据A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B可知A的化学式为C2H2,故A为乙炔,结构简式为CH≡CH。依据转化关系以及E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体可知E为酯,根据E的化学式为C4H8O2可知E为饱和酯,B→D→E先发生酯化反应再发生加成反应,由B→C→E的反应条件可知是先发生加成反应再发生酯化反应,故C为CH3CH2COOH,D为CH2===CHCOOCH3,E为CH3CH2COOCH3。
(1)A为乙炔,结构简式为CH≡CH。
(2)D→E的反应类型为加成反应。
(3)C→E的化学方程式为CH3CH2COOH+CH3OHCH3CH2COOCH3+H2O。
(4)B与C都含有羧基,都可与金属钠反应,故不可用金属钠鉴别B和C,A项错误;A中含有碳碳叁键,可与氯化氢发生加成反应,B项正确;E为丙酸甲酯,不可由乙醇和乙酸加热反应生成,C项错误;与A的最简式相同,相对分子质量为78的烃的化学式为C6H6,C6H6不一定是苯,也有可能是含碳碳双键与碳碳叁键的烃,故可能使酸性KMnO4溶液褪色,D项错误。
11.(2017·浙江4月选考,26)A是天然气的主要成分,以A为原料在一定条件下可获得有机物B、C、D、E、F,其相互转化关系如图。已知烃B在标准状况下的密度为1.16 g·L-1,C能发生银镜反应,F为有浓郁香味、不易溶于水的油状液体。
请回答:
(1)有机物D中含有的官能团名称是________。
(2)D+E―→F的反应类型是________。
(3)有机物A在高温下转化为B的化学方程式是______________________________。
(4)下列说法正确的是________。
A.有机物E与金属钠反应比水与金属钠反应要剧烈
B.有机物D、E、F可用饱和Na2CO3溶液鉴别
C.实验室制备F时,浓硫酸主要起氧化作用
D.有机物C能被新制碱性氢氧化铜悬浊液、酸性KMnO4溶液氧化
答案 (1)羧基 (2)取代反应(或酯化反应)
(3)2CH4CH≡CH+3H2 (4)BD
解析 A是天然气的主要成分,A是甲烷。以A为原料在一定条件下可获得有机物B、C、D、E、F,已知烃B在标准状况下的密度为1.16 g·L-1,B的摩尔质量是1.16 g·L-1×22.4 L·mol
-1
≈26 g·mol-1,所以B是乙炔,C能发生银镜反应,说明乙炔和水加成生成乙醛。乙醛氧化生成乙酸,D是乙酸。乙醛被还原生成乙醇,E是乙醇。乙醇和乙酸发生酯化反应生成的F为有浓郁香味的乙酸乙酯,是不易溶于水的油状液体。(1)有机物D是乙酸,其中含有的官能团名称是羧基。(2)D+E―→F的反应类型是酯化反应或取代反应。(3)有机物A在高温下转化为B,根据原子守恒可知还有氢气生成,反应的化学方程式是2CH4CH≡CH+3H2。(4)乙醇是非电解质,有机物E与金属钠反应比水与金属钠反应要弱,A错误;乙醇和饱和碳酸钠溶液互溶,乙酸和碳酸钠反应产生CO2,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,有机物D、E、F可用饱和Na2CO3溶液鉴别,B正确;实验室制备F时,浓硫酸主要起催化剂和吸水剂的作用,C错误;有机物C是乙醛,能被新制碱性氢氧化铜悬浊液、酸性KMnO4溶液氧化,D正确。
专题强化练
1.下列物质中属于烃类的是( )
A.丙烷 B.蛋白质
C.乙酸 D.1,2二溴乙烷
答案 A
2.下列各组互为同系物的是( )
A.氧气和臭氧 B.氢原子和氘原子
C.乙醇和甲醇 D.正丁烷和异丁烷
答案 C
3.下列说法正确的是( )
A.通过石油的裂化,可直接得到乙烯、丙烯等有机化工原料
B.煤在空气中加强热得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等产品的过程叫做煤的干馏
C.硅是良好的半导体材料,常用于制造光导纤维
D.是同种物质,可证明苯分子中不存在单双键交替的结构
答案 D
解析 石油裂化的目的是得到轻质汽油,裂解是裂化的深度过程,得到乙烯等,故A错误;煤的干馏是对煤隔绝空气加强热使其分解,故B错误;光导纤维的主要成分是SiO2,故C错误;它们属于同种物质,说明苯分子中不存在单双键交替的结构,故D正确。
4.下列过程中发生的化学反应是取代反应的是( )
A.苯和溴水混合后,静置分层
B.苯在空气中燃烧
C.葡萄糖在酒化酶作用下生成酒精和CO2
D.淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖
答案 D
解析 苯和溴水混合,利用溴单质易溶于有机溶剂,苯从溴水中萃取出溴单质,属于物理变化,故A错误;苯燃烧生成CO2和H2O,属于氧化反应,故B错误;此反应不属于取代反应,故C错误;淀粉水解成葡萄糖的反应为(C6H10O5)n+nH2O―→nC6H12O6,此反应是取代反应,故D正确。
5.下列说法正确的是( )
A.甲烷和氯气光照条件下发生取代反应后,得到的有机产物有5种
B.乙烷中混有的少量乙烯,可通入氢气让乙烯和氢气发生加成反应来除去乙烯
C.乙烯和乙炔都能使溴水褪色,但可通过燃烧现象的不同来区别它们
D.氨基酸、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应
答案 C
解析 甲烷和氯气发生取代反应生成的有机物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷,有4种,故A错误;氢气是无色气体,与乙烯反应没有现象,氢气过量,会产生新的杂质,故B错误;乙烯燃烧伴有少量的黑烟,乙炔燃烧产生浓黑烟,因此可以通过燃烧鉴别,故C正确;氨基酸不能水解,蛋白质水解最终产物是氨基酸,故D错误。
6.某烃的结构简式为,它可能具有的性质是( )
A.能使溴水褪色,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.既能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.易溶于水,也易溶于有机溶剂
D.能发生加成反应,一定条件下最多可与三倍物质的量的氢气加成
答案 B
解析 该有机物分子中含有碳碳双键,性质较活泼,能和溴发生加成反应而使溴水褪色,能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误,B项正确;该物质属于有机物,根据相似相溶原理知,该物质易溶于有机溶剂不易溶于水,C项错误;在一定条件下,苯环和碳碳双键都可与氢气发生加成反应,1 mol该物质含有1 mol苯环和1 mol碳碳双键,所以一定条件下1 mol该有机物最多可与4 mol氢气加成,D项错误。
7.下列关于有机物的说法错误的是( )
A.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘
B.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物
C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别
D.苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应
答案 D
解析 CCl4可由CH4和氯气光照取代制得,可萃取碘水中的碘,故A正确;石油和天然气的主要成分都是烃,烃由碳、氢元素组成,则烃属于碳氢化合物,故B正确;分别向乙醇、乙酸和乙酸乙酯中加入饱和Na2CO3溶液的现象依次为:互溶、有气泡产生、溶液分层,可以鉴别,故C正确;苯虽不能使KMnO4溶液褪色,但可以燃烧,能发生氧化反应,故D错误。
8.下列关于常见有机化合物的说法中,不正确的是( )
A.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,苯和硝酸反应生成硝基苯,两者的反应类型相同
B.分子式为C5H12的有机物只有三种,它们之间并不是同系物
C.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有碳碳双键
D.糖类均可以发生水解
答案 D
解析 甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,苯和硝酸反应生成硝基苯,两者都是取代反应,故A正确;分子式为C5H12的有机物只有三种,它们是同分异构体,故B正确;苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,苯分子中没有碳碳双键,故C正确;单糖不能发生水解,故D错误。
9.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是( )
A.分子式为C7H6O5
B.分子中含有两种官能团
C.可发生加成和取代反应
D.在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子
答案 C
解析 根据莽草酸的结构简式可确定其分子式为C7H10O5,需要注意不存在苯环,故A错误;由结构可知有三种官能团:羧基、羟基、碳碳双键,故B错误;碳碳双键可以发生加成反应,羧基、羟基可发生酯化反应,故C正确;在水溶液中羧基可以电离出H+,羟基不能发生电离,故D错误。
10.(2018·温州市高三选考适应性测试)下列说法正确的是( )
A.乙烯和苯都可以使酸性KMnO4溶液褪色
B.把钠投入无水乙醇中,钠浮在液面上并四处游动
C.乙醛和乙酸都可以与新制的氢氧化铜悬浊液反应
D.石油分馏得到的汽油和裂化汽油都可以与Br2发生加成反应
答案 C
解析 乙烯可以使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能,故A错误;把钠投入无水乙醇中,钠沉到液面以下,产生气泡,故B错误;乙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应,生成砖红色的沉淀,乙酸也可以与新制的氢氧化铜悬浊液发生中和反应,故C正确;石油分馏得到的汽油为饱和烃,不可以与Br2发生加成反应,裂化汽油含不饱和烃,可以与Br2发生加成反应,故D错误。
11.(2017·温州六校协作体高三联考)以下实验或操作方法正确的是( )
A.用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别苯、四氯化碳、乙醇、乙酸、乙醛五种无色有机物
B.除去乙酸乙酯中少量乙酸:加入饱和烧碱溶液,振荡、静置分层后分液
C.苯与溴水混合后充分振荡,水层褪色是因为发生了取代反应
D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,表现了乙烯的漂白性,发生了加成反应
答案 A
解析 苯与新制氢氧化铜悬浊液互不相溶,分层,苯在上层;四氯化碳与新制氢氧化铜悬浊液互不相溶,分层,四氯化碳在下层;乙醇与新制氢氧化铜悬浊液互溶,不分层;乙酸与新制氢氧化铜悬浊液反应生成蓝色溶液;乙醛与新制氢氧化铜悬浊液加热后生成砖红色沉淀,可以区分以上五种物质,A正确;乙酸乙酯在烧碱溶液中发生水解反应,得不到乙酸乙酯,B错误;苯没有碳碳双键,不能和溴水发生加成反应,苯与溴水混合后充分振荡,水层褪色是因为发生了萃取过程,属于物理变化,C错误;乙烯分子中含有碳碳双键,易被酸性高锰酸钾溶液氧化,表现了乙烯的还原性,发生了氧化反应,D错误。
12.(2018·杭十四中高三选考3月考试)下列叙述不正确的是( )
A.用聚乳酸酯代替聚乙烯塑料可减少白色污染
B.油脂是热量最高的营养物质,可用于制油漆
C.氨基酸中只含有一个羧基和一个氨基
D.纤维素中含有羟基,可以与醋酸酯化生成醋酸纤维
答案 C
解析 聚乙烯塑料难降解,可造成白色污染,聚乳酸塑料易降解不会造成白色污染,A正确;油脂是热量最高的营养物质,用油脂可以制造肥皂和油漆,B正确;氨基酸中含有羧基和氨基,但是官能团的数目不确定,C错误;纤维素中含有羟基,而醋酸含有羧基,可以与醋酸酯化生成醋酸纤维,D正确。
13.(2017·温州六校协作体第一学期期末联考)糖类、油脂、蛋白质是重要的营养物质。下列有关的叙述正确的是( )
A.向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,产生白色沉淀,是因为蛋白质发生了变性
B.将2 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液与4 mL 0.5 mol·L-1 NaOH 溶液混合后,再加入 1 mL 10%的葡萄糖溶液,煮沸后未出现砖红色沉淀。实验失败的主要原因是氢氧化钠用量不足
C.用玻璃棒蘸取牛油与氢氧化钠反应后的液体,滴入沸水中,若有油状液体浮在水面,则说明皂化反应已经完全
D.某实验小组探究淀粉水解程度的实验中,要进行的主要操作顺序依次是①滴入稀硫酸; ②加热;③冷却后将溶液等分于两支试管中; ④一支试管中加入新制的银氨溶液并水浴加热; ⑤另一支试管中先滴加过量的氢氧化钠溶液,再滴加少量碘水
答案 B
解析 饱和(NH4)2SO4溶液不能使蛋白质变性,而是降低了蛋白质的溶解度,导致蛋白质以固体形式析出,为盐析过程,是物理变化,A错误;新制氢氧化铜悬浊液必须在碱性环境下才具有弱氧化性,而题给信息中可知NaOH 溶液的量不足,B正确;牛油与氢氧化钠发生水解反应,生成高级脂肪酸钠和甘油的混合液,二者都溶于水;将反应后的液体滴入沸水中,若有油状液体浮在水面,说明牛油没有完全水解完,C错误;④一支试管中先加入足量的氢氧化钠溶液,中和硫酸,然后再加入新制的银氨溶液并水浴加热,观察是否有银镜出现;⑤另一支试管中直接滴加少量碘水,观察溶液是否变蓝,若先加氢氧化钠溶液,它会与碘反应,影响后续实验,D错误。
14.(2018·温州市高三选考适应性测试)下列说法正确的是( )
A.蛋白质、纤维素、淀粉都是高分子化合物
B.硬脂酸甘油酯和乙酸乙酯都属于酯类物质,都能发生皂化反应
C.所有氨基酸分子中都只含有一个羧基(—COOH)和一个氨基(—NH2)
D.鸡蛋清溶液中加入浓的(NH4)2SO4溶液,产生沉淀,加水后沉淀不溶解
答案 A
解析 蛋白质、纤维素、淀粉都是高分子化合物,故A正确;硬脂酸甘油酯属于酯类物质,能发生皂化反应,乙酸乙酯在碱性条件下可以水解,但不是皂化反应,不能生成高级脂肪酸盐,故B错误;所有氨基酸分子中都含有羧基(—COOH)和氨基(—NH2),但不一定只有一个,故C错误;鸡蛋清溶液中加入浓的(NH4)2SO4溶液,产生沉淀,发生盐析,加水后沉淀溶解,故D错误。
15.(2017·温州六校协作体第一学期期末联考)有机物A 气体为直线形分子;B、C气体在标况下的密度均为1.25 g·L-1;反应①②反应机理类似且原子利用率均为 100%;请回答下列问题:
(1)D 中含有的官能团的名称为_________________________________________________。
(2)高分子涂料 H 的结构简式为________________________________________________。
(3)下列说法正确的是________。
A.鉴别有机物 A、 C 可以选用溴的四氯化碳溶液,褪色的是 A
B.反应⑤既是加成反应,又是还原反应,而且原子利用率为 100%
C.高分子涂料 H 含有碳碳双键,所以可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.反应③④中浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂
答案 (1)碳碳双键、羧基 (2) (3)BD
解析 B、C气体在标况下的密度均为1.25 g·L-1,M=ρ×Vm=1.25 g·L-1×22.4 L·mol-1=28 g·mol-1;有机物A与氢气发生加成反应生成分子量为28的有机物乙烯,A为直线结构,为乙炔,根据D的分子式C3H4O2 及反应①原子利用率为100%,结合B的分子量28,可知B为CO。
(3)有机物 A为乙炔,C为乙烯,都含有不饱和键,都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色,A错误;CH2===CH—COOCH3+H2―→CH3—CH2—COOCH3,该反应既是加成反应,又是还原反应,而且原子利用率为 100%,B正确;高分子涂料H没有碳碳双键,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C错误;反应③④均为酯化反应,都需要用到浓硫酸,在反应中起到催化和吸水作用,D正确。
16.(2018·温州市高三选考适应性测试)已知气态烃A中碳的质量分数为92.3%,C与D互为同分异构体,F含有两个与乙醇相同的官能团,有关物质的转化关系如图:
请回答:
(1)写出B的电子式:__________________________________________________________。
(2)C→E的反应类型:_________________________________________________________。
(3)D→F的化学方程式:_______________________________________________________。
(4)下列说法正确的是________。
A.可用燃烧法鉴别A和B
B.C在一定条件下可与氢气发生还原反应
C.E和F在浓硫酸作用下加热反应,产物只有一种
D.与D的最简式相同,相对分子质量为88的物质可能是E的同系物
答案 (1) (2)氧化反应
(3) (4)ABD
解析 已知气态烃A中碳的质量分数为92.3%,C∶H=∶≈1∶1,A的实验式为CH,C与D互为同分异构体,B为乙烯,C为乙醛,A为乙炔,E为乙酸,F为乙二醇。(4)乙炔的含碳量高,燃烧时有浓烟,可用燃烧法鉴别A和B,故A正确;C为乙醛,在一定条件下可与氢气发生还原反应生成乙醇,故B正确;E和F在浓硫酸作用下加热反应,生成的酯有两种,、,故C错误;与D的最简式(C2H4O)相同,相对分子质量为88的物质化学式可能为C4H8O2,当为丁酸时,是E乙酸的同系物,故D正确。
17.(2018·杭十四中高三选考3月考试)烃D是一种重要的化工原料且在标准状况下的密度为1.25 g·L-1,F能发生银镜反应,C与乙酸、乙醇均能发生酯化反应且分子中含有甲基。有关物质的转化关系如下图所示。
(1)A中所含官能团的名称为______________________。
(2)C的结构简式为______________________。
(3)已知乙酰氯的结构简式为CH3COCl,反应③的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)下列说法正确的是________。
A.判断反应①是否完全,可用碘水检验
B.两分子C发生酯化反应可生成环状的酯
C.一定条件下,A、B、C、E都能与NaOH反应
D.反应⑤为加成反应,也属于酯化反应
答案 (1)羟基、醛基 (2)
(3)CH3CH2OH+CH3COCl―→CH3COOCH2CH3+HCl (4)AB
解析 烃D是一种重要的化工原料且在标准状况下的密度为1.25 g·L-1,D的相对分子质量为1.25×22.4=28,D为乙烯,淀粉水解生成葡萄糖(A),葡萄糖分解生成二氧化碳和乙醇(B),乙醇发生消去反应生成乙烯(D),乙烯氧化为乙醛(F),乙醛含有醛基,能够发生银镜反应,C与乙酸、乙醇均能发生酯化反应且分子中含有甲基,所以C的结构简式为CH3CHOHCOOH。
(4)碘遇淀粉显蓝色,判断反应①是否完全,可用碘水检验,A正确;C中含有羟基和羧基,两分子C发生酯化反应可生成环状的酯,B正确;葡萄糖、乙醇不与NaOH反应,C错误;酯化反应为醇和酸反应生成酯和水,是取代反应,有机物F为乙醛,不能通过酯化反应生成酯;D错误。