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第9章第2讲乙醇和乙酸、基本营养物质
李仕才
考纲要求 1.了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。2.了解酯化反应。3.了解糖类、油脂和蛋白质的组成和主要性质及重要应用。
考点一 乙醇和乙酸的结构与性质
1.乙醇、乙酸的结构和性质的比较
物质名称
乙醇
乙酸
结构简式及官能团
CH3CH2OH—OH
CH3COOH—COOH
物
理
性
质
色、味、态
无色特殊香味的液体
无色刺激性气味的液体
挥发性
易挥发
易挥发
密度
比水小
溶解性
与水任意比互溶
与水、乙醇任意比互溶
化学性质
燃烧←――乙醇
燃烧←――乙酸
2.乙酸乙酯的制取
(1)实验原理
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
(2)实验装置
(3)反应特点
(4)反应条件及其意义
①加热,主要目的是提高反应速率,其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集,使平衡向正反应方向移动,提高乙醇、乙酸的转化率。
②浓硫酸的作用:作催化剂,提高反应速率;作吸水剂,提高乙醇、乙酸的转化率。
③可适当增加乙醇的量,提高乙酸的转化率。
④有冷凝回流装置,可提高产率。
(5)饱和Na2CO3溶液的作用:降低乙酸乙酯的溶解度、中和乙酸、溶解乙醇。
(6)实验现象:在饱和Na2CO3溶液上方有透明的、有香味的油状液体。
3.乙酸乙酯的水解反应
在酸性或碱性条件下均可发生水解反应。
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH(可逆)
CH3COOC2H5+NaOH―→CH3COONa+C2H5OH(完全)
(1)乙醇与乙酸中均含有—OH,所以均能与Na反应生成氢气(√)
(2)乙酸溶液滴入几滴紫色石蕊变红(√)
(3)用食醋可除去热水壶内壁的水垢(√)
(4)医用酒精的浓度通常为95%(×)
(5)乙醇、乙酸与Na2CO3溶液反应均产生CO2(×)
(6)制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸(×)
(7)可以用分液漏斗分离乙酸乙酯和乙醇(×)
(8)乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液加以区别(√)
完成下列各步转化的化学方程式,并指出反应类型。
①________________________________________________________________________;
________________。
②________________________________________________________________________;
________________。
③________________________________________________________________________;
________________。
④________________________________________________________________________;
________________。
⑤________________________________________________________________________;
________________。
⑥________________________________________________________________________;
________________。
答案 ①CH2==CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
③2CH3CHO+O22CH3COOH 氧化反应
④2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O 复分解反应
⑤CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O 酯化反应(或取代反应)
⑥CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH 取代反应(或水解反应)
题组一 乙醇、乙酸的结构与性质
1.(2019·潍坊一模)下列说法中,不正确的是( )
A.乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂
B.检验乙醇中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜,若变蓝则含水
C.乙醇在一定条件下可氧化成CH3COOH
D.甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物
答案 D
解析 乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂;检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜作检验试剂,若变蓝则表明乙醇中含水;乙醇在酸性KMnO4溶液中可被氧化成乙酸;甲烷、乙烯、苯都不溶于水,但乙醇却能与水以任意比例混溶。
2.(2019·南宁模拟)山西老陈醋素有“天下第一醋”的盛誉。食醋中含有乙酸,下列关于乙酸的说法中错误的是( )
A.乙酸分子中含有4个氢原子,但乙酸是一元酸
B.往食醋溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液将变红
C.往热水瓶内胆中加入适量的食醋,可去除水垢
D.制取乙酸乙酯时,乙酸分子中的氢原子被乙基(—C2H5)取代
答案 D
解析 乙酸发生酯化反应时,乙酸中的—OH被乙氧基(C2H5O—)取代。
3.苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是( )
A.1 mol苹果酸最多与2 mol NaHCO3发生反应
B.1 mol苹果酸可与3 molNaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.与苹果酸互为同分异构体
答案 A
解析 由苹果酸的结构简式可知,只有羧基与NaHCO3反应,A项正确;苹果酸中只有羧基能和NaOH反应,故1 mol苹果酸只能与2 molNaOH发生中和反应,B项错误;羧基和羟基都能与Na反应放出H2,故1 mol苹果酸能与3 mol Na反应生成1.5 mol H2,C项错误;此结构简式与题干中的结构简式表示的是同一物质,D项错误。
1.羟基氢的活动性顺序
>>H—OH>C2H5—OH
2.乙醇的化学性质与羟基的关系
(1)与Na反应时,只断裂a处键。
(2)乙醇催化氧化时,断裂a和c两处键,形成碳氧双键。
(3)乙醇和乙酸发生酯化反应时只断裂a处键。
题组二 乙酸乙酯的制取与拓展
4.(2019·顺德区校级期末)下列关于酯化反应说法正确的是( )
A.用CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应,生成H218O
B.反应液混合时,顺序为先倒乙醇再倒浓硫酸最后倒乙酸
C.乙酸乙酯不会和水生成乙酸和乙醇
D.用蒸馏的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯
答案 B
解析 A项,CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应,生成CH3CO18OCH2CH3和H2O,错误;B项,浓硫酸密度比乙醇大,溶于乙醇放出大量的热,为防止酸液飞溅,加入药品时应先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸,正确;C项,乙酸乙酯在酸性条件下水解可生成乙酸和乙醇,错误;D项,乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液分层,因此应采取分液操作实现二者的分离,错误。
5.(2019·荆门高三调研)某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯,该小组的同学设计了以下四个制取乙酸乙酯的装置,其中正确的是( )
答案 A
解析 B和D中的导管插到试管b内液面以下,会引起倒吸,C和D的试管b中的试剂NaOH溶液会与生成的乙酸乙酯反应,B、C、D错误。
6.1丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如下图,下列对该实验的描述错误的是( )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1丁醇的转化率
答案 C
解析 该酯化反应需要的温度为115~125 ℃,水浴的最高温度为100 ℃,A项正确;长导管可以起到冷凝回流酸和醇的作用,B项正确;乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解,C项错误;在可逆反应中,增加一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率,D项正确。
考点二 基本营养物质——糖类、油脂、蛋白质
1.糖类、油脂、蛋白质的化学组成
有机物
元素组成
代表物
代表物分子
水溶性
糖类
单糖
C、H、O
葡萄糖、果糖
C6H12O6
易溶
二糖
麦芽糖、蔗糖
C12H22O11
易溶
多糖
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
油脂
油
C、H、O
植物油
不饱和高级脂肪酸甘油酯
不溶
脂肪
C、H、O
动物脂肪
饱和高级脂肪酸甘油酯
不溶
蛋白质
C、H、O、N、S、P等
酶、肌肉、毛发等
氨基酸连接成的高分子
2.糖类、油脂、蛋白质的性质
有机物
特征反应
水解反应
糖类
葡萄糖
葡萄糖有银镜产生
蔗糖
产物为葡萄糖与果糖
淀粉
遇碘单质(I2)变蓝色
产物为葡萄糖
油脂
酸性条件下:产物为甘油、高级脂肪酸;碱性条件下(皂化反应):产物为甘油、高级脂肪酸盐
蛋白质
①遇浓硝酸变黄色
②灼烧有烧焦羽毛气味
生成氨基酸
3.糖类、油脂、蛋白质的用途
(1)糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源;葡萄糖是重要的工业原料,主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等;纤维素可用于造纸,制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。
(2)油脂提供人体所需要的能量,等质量的糖类、油脂、蛋白质完全氧化时,油脂放出的热量最多。油脂用于生产高级脂肪酸和甘油。
(3)蛋白质是人体必需的营养物质,在工业上有很多用途,动物的毛、皮、蚕丝可制作服装,酶是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂。
(1)木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色(×)
(2)食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应(√)
(3)油脂在酸性或碱性条件下,均可发生水解反应,且产物相同(×)
(4)用银氨溶液能鉴别葡萄糖和蔗糖(√)
(5)淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖(√)
(6)纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可用作人体的营养物质(×)
(7)淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物(×)
(8)葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体(√)
(9)天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔、沸点(×)
(10)棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O(×)
1.淀粉和纤维素的通式均为(C6H10O5)n,两者互为同分异构体吗?为什么?
答案 不是,两者通式虽然相同,但n值不同,故二者不是同分异构体。
2.油脂________(填“是”或“不是”)高分子化合物。油脂在强碱(NaOH)溶液水解的产物分别是________________、________(写名称)。
答案 不是 高级脂肪酸钠 甘油
3.你用哪些简单的方法鉴别淀粉溶液和鸡蛋清溶液?
答案 (1)滴加碘水,变蓝的是淀粉溶液
(2)滴加浓硝酸,变黄的是鸡蛋清溶液
(3)蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,有烧焦羽毛气味的是鸡蛋清溶液
1.(2019·衡水模拟)鉴别淀粉、蛋白质、葡萄糖水溶液,依次可分别使用的试剂和对应的现象正确的是( )
A.碘水,变蓝色;新制Cu(OH)2,红色沉淀;浓硝酸,变黄色
B.浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2,红色沉淀;碘水,变蓝色
C.新制Cu(OH)2,红色沉淀;碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色
D.碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2,红色沉淀
答案 D
解析 ①淀粉遇碘单质变蓝,可利用碘水鉴别淀粉溶液;②蛋白质遇浓硝酸变黄,可用浓硝酸鉴别蛋白质溶液;③葡萄糖溶液在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成红色沉淀。
2.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
答案 D
解析 混合液中加入新制的Cu(OH)2,加热至沸腾,有红色沉淀生成,说明淀粉已经水解;另取混合液加入碘水,由于混合液中含过量的NaOH溶液,与I2反应导致无法判断是否水解完全。
3.下列有关有机反应的说法正确的是( )
①聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
②利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
③淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应
④石油的分馏和煤的干馏都是发生了化学变化
⑤淀粉遇碘变蓝色,葡萄糖能与新制Cu(OH)2发生反应
⑥向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,均有固体析出,所以蛋白质均发生了盐析
A.①②③④⑤ B.②③⑤
C.②③④⑤ D.②⑤⑥
答案 B
解析 ①聚乙烯塑料的老化是因为发生了氧化反应,错误;②利用粮食酿酒经历了淀粉水解转化为葡萄糖,葡萄糖分解转化为乙醇的化学变化过程,正确;③淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应,正确;④石油的分馏是物理变化,煤的干馏是发生了化学变化,错误;⑤淀粉遇碘变蓝色,葡萄糖含有醛基,能与新制Cu(OH)2发生反应,正确;⑥向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,均有固体析出,其中前者是盐析,后者是变性,错误,答案选B。
微专题 官能团决定物质性质
官能团
代表物
典型化学反应
碳碳双键
乙烯
(1)加成反应:使溴的CCl4溶液褪色
(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
苯
(1)取代反应:①在Fe粉催化下与液溴反应;②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应
(2)加成反应:在一定条件下与H2反应生成环己烷
注意:与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应
羟基—OH
乙醇
(1)与活泼金属(Na)反应
(2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成乙醛
羧基—COOH
乙酸
(1)酸的通性
(2)酯化反应:在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水
酯基—COO—
乙酸乙酯
水解反应:酸性或碱性条件
①醛基—CHO
②羟基—OH
葡萄糖
与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生红色沉淀
专题训练
题组一 官能团与物质性质的关系
1.下表为某有机物与各种试剂的反应现象,则这种有机物可能是( )
试剂
钠
溴水
NaHCO3溶液
现象
放出气体
褪色
放出气体
A.CH2==CH—CH2—OH
B.
C.CH2==CH—COOH
D.CH3COOH
答案 C
解析 C项中的“”能使溴水褪色,“—COOH”能与Na、NaHCO3反应产生气体。
2.(2019·南阳模拟)乳酸的结构简式为。下列有关乳酸的说法不正确的是( )
A.乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol乳酸可与2 molNaOH发生中和反应
C.1 mol乳酸与足量金属Na反应可生成1 mol H2
D.有机物与乳酸互为同分异构体
答案 B
解析 乳酸中含有的官能团是羟基和羧基,都能发生酯化反应,A项正确;1 mol乳酸只含有1 mol羧基,只能和1 molNaOH发生中和反应,而羟基不与NaOH反应,B项错误;羧基和羟基都可以和Na反应产生氢气,C项正确;与乳酸中的羟基位置不同,二者互为同分异构体,D项正确。
题组二 应用官能团的性质鉴别常见有机物
3.下列实验方案不合理的是( )
A.鉴定蔗糖水解产物中有葡萄糖:直接在水解液中加入新制Cu(OH)2悬浊液
B.鉴别织物成分是真丝还是人造丝:用灼烧的方法
C鉴定苯中无碳碳双键:加入酸性高锰酸钾溶液
D鉴别苯乙烯()和苯:将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量苯乙烯和苯中
答案 A
解析 蔗糖水解实验的催化剂是稀硫酸,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应需在碱性条件下进行,因而必须先中和酸。
4.(2019·上栗县一模)只用一种试剂就可鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、乙醇溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.石蕊溶液 D.Na2CO3溶液
答案 B
解析 A项,葡萄糖溶液、乙醇、乙酸与NaOH溶液混合无现象,不能鉴别;B项,加入新制Cu(OH)2悬浊液(可加热),现象依次为蓝色溶液、红色沉淀、无现象,可鉴别;C项,石蕊不能鉴别葡萄糖溶液、乙醇溶液;D项,碳酸钠溶液不能鉴别葡萄糖溶液、乙醇溶液。
物质
试剂与方法
现象
饱和烃与不饱和烃
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是不饱和烃
羧酸
加入新制Cu(OH)2悬浊液
蓝色絮状沉淀溶解
NaHCO3溶液
产生无色气泡
葡萄糖
加入银氨溶液,水浴加热
产生光亮银镜
加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾
产生红色沉淀
淀粉
加碘水
显蓝色
蛋白质
加浓硝酸微热
显黄色
灼烧
烧焦羽毛气味
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)比较水与乙醇中氢的活泼性,可分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中,观察现象(√)
(2019·全国卷Ⅱ,13D)
(2)由乙烯生成乙醇属于加成反应,油脂和蛋白质都属于高分子化合物(×)
(2019·全国卷Ⅰ,9BD)
(3)乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷(√)(2019·全国卷Ⅲ,8C)
(4)乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体(√)(2019·全国卷Ⅲ,8D)
(5)分离乙酸乙酯和乙醇采用分液的原理是乙酸乙酯和乙醇的密度不同(×)
(2019·新课标全国卷Ⅰ,13B)
(6)除去丁醇中的乙醚采用蒸馏法的原理是丁醇与乙醚的沸点相差较大(√)
(2019·新课标全国卷Ⅰ,13D)
2.(2019·全国卷Ⅲ,8)下列说法正确的是( )
A.植物油氢化过程中发生了加成反应
B.淀粉和纤维素互为同分异构体
C.环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
D.水可以用来分离溴苯和苯的混合物
答案 A
解析 A项,植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,其中的碳碳双键可与氢气发生加成反应,正确;B项,淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n,但n值不同,故二者不互为同分异构体,错误;C项,环己烷和苯的密度均比水小且不与酸性KMnO4溶液反应,故不能用酸性KMnO4溶液
鉴别,错误;D项,溴苯和苯互溶且二者均不溶于水,故不能用水分离,两者沸点差别较大,应用蒸馏法分离,错误。
3.(2019·新课标全国卷Ⅰ,8)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
答案 A
解析 从结构简式看出香叶醇中含“”和醇“—OH”,碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,能发生加成反应,醇“—OH”能发生取代反应,显然B、C、D均不正确。
4.(2019·全国卷Ⅱ,8)某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,该羧酸的分子式为( )
A.C14H18O5 B.C14H16O4 C.C16H22O5 D.C16H20O5
答案 A
解析 1 mol分子式为C18H26O5的羧酸酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,说明该羧酸酯分子中含有2个酯基,则C18H26O5+2H2O―→羧酸+2C2H6O,由质量守恒可知该羧酸的分子式为C14H18O5,A项正确。
1.(2019·河北正定中学期中)下列物质在加工或应用中未利用其化学性质的是( )
A.油脂的硬化 B.玉米酿酒
C.石英传输光信号 D.漂白精消毒
答案 C
解析 油脂的硬化即油脂的氢化,是油脂与H2发生加成反应,A项错误;玉米中的淀粉水解为葡萄糖,然后葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇,B项错误;石英传输光信号是物理过程,C项正确;漂白精消毒是利用其强氧化性,利用了化学性质,D项错误。
2.(2019·安徽安庆二模)化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法中正确的是( )
A.煤炭经气化、液化和干馏等处理后,可转化为清洁能源
B.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”即新酿的酒,在酿酒的过程中,葡萄糖发生了水解反应
C.地沟油和矿物油的主要化学成分相同
D.聚氯乙烯可以用作食品包装袋
答案 A
解析 煤炭经气化、液化和干馏等处理后,可转化为水煤气、甲醇等清洁能源,A项正确;在酿酒的过程中,葡萄糖发生了分解反应,转化为乙醇和CO2,B项错误;地沟油是油脂,矿物油是混合烃,二者化学成分不同,C项错误;聚氯乙烯受热能挥发出HCl气体,有毒,不可以用作食品包装袋,D项错误。
3.(2019·淄博一模)下列与有机物结构、性质相关的叙述中错误的是( )
A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2
B.乙醇分子中含有氢氧根,一定条件下能与盐酸发生中和反应
C.苯和硝酸反应生成硝基苯,乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯,二者反应类型相同
D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
答案 B
解析 羟基与氢氧根不同,B项错误。
4.下列有关乙醇、乙酸的说法中错误的是( )
A.乙醇和乙酸都可以发生酯化反应
B.乙醇和乙酸都可以与钠反应生成氢气
C.乙醇和乙酸都能发生氧化反应
D.乙醇和乙酸都含有羟基,二者是同分异构体
答案 D
解析 比较乙醇与乙酸的结构特点,明确二者的性质差异,乙醇含有羟基,乙酸含有羧基,二者都可以发生酯化反应,乙醇和乙酸分子式不同,结构也不一样,二者不是同分异构体,D错误。
5.下列关于乙醇和乙酸的说法错误的是( )
A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B.相同条件下与金属钠反应的速率,乙醇比乙酸慢
C.医用酒精属于混合物,醋酸是一元弱酸
D.乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应称为皂化反应
答案 D
解析 A项,乙醇和乙酸是生活中的调味品,厨房中料酒的有效成分是乙醇,食醋的主要成分为乙酸,正确;B项,羧酸中的羟基氢活泼性强于醇中的羟基氢,相同条件下与金属钠反应的速率,乙醇比乙酸慢,正确;C项,医用酒精是75%
的乙醇溶液,是混合物,醋酸只能部分电离,是弱电解质,正确;D项,油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,称为皂化反应,错误。
6.(2019·惠州高三模拟)下列有关物质的性质和应用正确的是( )
A.油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油
B.福尔马林可防腐,可用它保存海鲜产品
C.乙醇、糖类和蛋白质都是人体必需的营养物质
D.合成橡胶与光导纤维都属于有机高分子材料
答案 A
解析 A项,油脂是高级脂肪酸甘油酯,酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,正确;B项,福尔马林可防腐,可用于保存动物标本,但不能用于食物防腐,错误;C项,乙醇不属于人体必需的营养物质,错误;D项,光导纤维的主要成分是二氧化硅,不是有机高分子材料,错误。
7.(2019·郑州第一次质量预测)下列关于有机物因果关系的叙述中,完全正确的一组是( )
选项
原因
结论
A
乙烯和苯都能使溴水褪色
苯分子和乙烯分子含有相同的碳碳双键
B
乙酸分子中含有羧基
可与NaHCO3溶液反应生成CO2
C
纤维素和淀粉的化学式均为(C6H10O5)n
它们互为同分异构体
D
乙酸乙酯和乙烯在一定条件下都能与水反应
二者属于同一反应类型
答案 B
解析 CH2==CH2与溴水发生加成反应而使溴水褪色,苯萃取溴水中的溴而使溴水褪色,A项错误;CH3COOH的酸性强于H2CO3,故可与NaHCO3反应放出CO2,B项正确;纤维素和淀粉的化学式虽然形式相同,但由于n的值不定,故不互为同分异构体,C项错误;CH3COOCH2CH3和H2O的反应属于取代反应,而CH2==CH2与H2O的反应属于加成反应,D项错误。
8.分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是( )
A.分子中含有2种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1 mol分枝酸最多可与3 molNaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
答案 B
解析 A项,分子中含有羧基、碳碳双键、羟基、醚键共4种官能团,错误;B项,分枝酸分子中含有的羧基、羟基可分别与乙醇、乙酸发生酯化反应,正确;C项,只有羧基可与NaOH反应,故1 mol分枝酸最多可与2 molNaOH发生中和反应,错误;D项,使溴的四氯化碳溶液褪色是因为碳碳双键与Br2发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化反应,错误。
9.(2019·武汉外国语学校月考)某有机物的结构简式如图所示,则此有机物可发生反应的类型有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④酯化反应 ⑤水解反应 ⑥氧化反应 ⑦中和反应
A.①②③④⑤⑥⑦ B.②③④⑤⑥
C.②③④⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥
答案 A
解析 该有机物中含有碳碳双键、酯基、醇羟基和羧基等官能团。碳碳双键和苯环可发生加成反应;酯基可发生水解反应;醇羟基可发生酯化反应(取代反应)、消去反应和氧化反应等;羧基可发生中和反应。
10.(2019·湖南湘潭一中等六校联考)聚乙二醇滴眼液的商品标签部分信息如图所示(乙二醇的结构简式为HOCH2CH2OH),结合所学知识分析,下列观点不正确的是( )
聚乙二醇滴眼液
成分主要成分:聚乙二醇,丙二醇
适应症用于暂时缓解由于眼睛干涩引起的灼热和刺痛症状
用法用量根据病情需要滴眼,每次1~2滴,使用前摇匀
注意事项如发生溶液变色或浑浊,请勿使用,为避免污染,请勿接触滴嘴
药理作用属高分子聚合物,具有亲水性和成膜性,在适宜浓度下,能起类似人工泪液的作用
贮藏室温保存
A.乙二醇与丙二醇互为同系物
B.聚乙二醇和丙二醇均为无毒、易溶于水的有机物
C.乙烯、乙二醇均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
D.一定条件下,乙二醇与足量乙酸充分酯化所得产物的分子式为 C6H12O4
答案 D
解析 乙二醇与丙二醇的结构相似,组成上相差一个CH2,互为同系物,A项正确;聚乙二醇和丙二醇可以作为滴眼液,说明二者均为无毒、易溶于水的有机物,B项正确;乙烯含有碳碳双键,乙二醇含有羟基,二者均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同均是被氧化,C项正确;乙二醇与足量乙酸充分酯化所得产物的分子式为C6H10O4,D项错误。
11.某酯类化合物a的分子式为C35H50O6,1 mol该酯类化合物a完全水解可得到1 mol甘油、2 mol不饱和脂肪酸b和1 mol直链饱和脂肪酸c。经测定c的相对分子质量为228,则不饱和脂肪酸b的分子式为( )
A.C9H10O2 B.C9H12O2
C.C9H16O2 D.C9H18O2
答案 A
解析 1 mol酯类化合物a(C35H50O6)完全水解可得到1 mol甘油、2 mol不饱和脂肪酸b和1 mol直链饱和脂肪酸c,a的水解可以表示成:C35H50O6+3H2O―→C3H8O3(甘油)+2b+c,
根据氧的原子个数可判断,b和c中都含有一个羧基。c的相对分子质量为228,设c的分子式为CnH2nO2,n==14,c的分子式为C14H28O2,根据原子守恒知,b的分子式:C9H10O2。
12.下列有机物的同分异构体数目(不考虑立体异构)由小到大的顺序是( )
序号
①
②
③
④
分子式
C9H12
C3H7OCl
C5H12O
C5H10O3
限定
条件
芳香烃
含有甲基和羟基
能与铜发生催化氧化反应
分别与足量的NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1∶1
A.③②①④ B.②③①④
C.③①②④ D.②①③④
答案 B
解析 C9H12属于芳香烃,该芳香烃的同分异构体:若只含一个取代基,C6H5—C3H7有两种不同的结构;若含两个取代基,1个甲基和1个乙基,有3种结构;若含3个甲基,按邻、间、对先固定两个甲基再插入另1个甲基得到1,2,3三甲基苯、1,2,4三甲基苯、1,3,5三甲基苯,3种结构,共8种。C3H7OCl看成是丙烷中的2个H原子分别被1个—Cl、1个—OH取代,丙烷只有一种结构,—Cl与—OH可以取代同一碳原子上的H原子,有2种:CH3CH2CHOHCl、CH3COHClCH3;可以取代不同碳原子上的H原子,有3种:HOCH2CH2CH2Cl、CH3CHOHCH2Cl、CH3CHClCH2OH,其中含有甲基的共有4种。分子式为C5H11OH的醇的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH2CHOHCH3、CH3CH2CHOHCH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2OH、CH3CH(CH3)CHOHCH3、
CH3COH(CH3)CH2CH3、CH2OHCH(CH3)CH2CH3、CH3c(CH3)2CH2OH,共有8种情况,醇催化氧化,羟基变成醛基或羰基,和羟基相连碳上无H不能被氧化,戊醇同分异构体中,只有CH3COH(CH3)CH2CH3不能被氧化,所得结构有7种符合题意。有机物分子式为C5H10O3,等量的有机物与足量的NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1∶1,说明有机物分子中含有1个—COOH、1个—OH,该有机物可以看作是C4H10中的2个H原子分别被—COOH、—OH代替所得的产物,若C4H10为CH3CH2CH2CH3,2个H原子分别被—COOH、—OH代替,都取代同一碳原子上的2个H原子,有2种,取代不同C原子上的2个H原子,有6种,相应的同分异构体有8种;若C4H10为CH3CH(CH3)CH3,2个H原子分别被—COOH、—OH代替,都取代同一碳原子上的2个H原子,有1种,取代不同C原子上的2个H原子,有3种,相应的同分异构体有4种,故该有机物可能的结构有8+4=12种,有机物的同分异构体数目(不考虑立体异构)由小到大的顺序:②③①④。
13.(2019·海南七校联考)已知A是一种相对分子质量为28的气态烃,它可转化为其他常见有机物,转化关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)写出A的结构简式:____________。
(2)反应①的反应类型为________。
(3)B→C的转化,通常用铜或银作催化剂,写出转化的化学方程式:___________________。
(4)D是一种聚合物,常用于生产塑料产品,其结构简式为____________。
答案 (1)CH2==CH2 (2)加成反应
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)?CH2—CH2?
解析 A是一种相对分子质量为28的气态烃,则A是乙烯(CH2==CH2),乙烯分子中含有碳碳双键,可以与水在一定条件下发生加成反应生成乙醇(CH3CH2OH),乙醇可以在催化剂存在并加热条件下被氧化,生成乙醛(CH3CHO),乙烯可以在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯:?CH2—CH2?。
(1)A的结构简式是CH2==CH2。
(2)乙烯与水反应生成乙醇,该反应类型是加成反应。
(3)乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(4)D是一种聚合物,常用于生产塑料产品,其结构简式为?CH2—CH2?。
14.(2019·河北七校质检)Ⅰ.聚四氟乙烯在耐热性和化学稳定性上都超过了其他塑料,号称“塑料之王”,可用于制造飞机、导弹的无油轴承,密封填料,人造血管,滑雪板,不粘锅等。其合成路线如下图所示:
―→―→
A B C D
写出下列反应的化学方程式。
B→C:________________________________________________________________________;
C→D:________________________________________________________________________。
Ⅱ.牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中含有不少乳糖,在微生物的作用下乳糖分解而变成乳酸,乳酸的结构简式为。
(1)乳酸分子中含有________和________两种官能团(写名称)。
(2)已知有机物中若含有相同的官能团,则化学性质相似。写出乳酸与足量金属钠反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 Ⅰ.2CHClF2CF2==CF2+2HCl
nCF2==CF2?CF2—CF2?
Ⅱ.(1)羧基 羟基
(2)+2Na―→+H2↑
解析 Ⅰ.A是CHCl3,B是CHClF2,C是CF2==CF2,D为?CF2—CF2?,则B→C:2CHClF2CF2==CF2+2HCl;C→D:nCF2==CF2?CF2—CF2?。
Ⅱ.(1)乳酸分子中含有羧基和羟基两种官能团。
(2)乳酸与足量金属钠反应的化学方程式为
+2Na―→+H2↑。
15.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入________,目的是________________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是________________________________________________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。
试剂a是__________________,试剂b是____________;分离方法①是__________,分离方法②是__________,分离方法③是________。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)碎瓷片 防止暴沸 (2)提高乙酸的转化率(3)及时蒸出乙酸乙酯,有利于酯化反应向生成酯的方向进行 (4)饱和Na2CO3溶液 稀硫酸 分液 蒸馏 蒸馏 (5)除去乙酸乙酯中的水分
解析 只要熟悉乙酸乙酯制取实验,就比较容易答好前三个小题。对于第(4)和(5)小题,可从分析粗产品的成分入手。粗产品中有乙酸乙酯、乙酸、乙醇三种物质,用饱和碳酸钠溶液进行分液可把混合物分离成两种半成品,其中一份是乙酸乙酯(即A)、另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(即B)。蒸馏B可得到乙醇(即E),留下残液是乙酸钠溶液(即C)。再在C中加稀硫酸,经蒸馏可得到乙酸溶液。