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第三章简单的有机化合物
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下图有机物的正确命名为 ( )
A.2-乙基-3,3-二甲基戊烷 B.3,3-二甲基-4-乙基戊烷
C.3,3,4-三甲基己烷 D.3,4,4-三甲基己烷
2.乙烯和苯是重要的化工原料,关于它们的说法不正确的是
A.均属于烃 B.均能燃烧生成和
C.均能发生加成反应 D.均能使的溶液褪色
3.下列变化属于物理变化的是
A.煤的干馏 B.石油裂解
C.煤焦油中分馏得到苯、甲苯、二甲苯等 D.古代植物变成煤
4.下列说法不正确的是
A.168O和188O互为同位素
B.金刚石和石墨互为同素异形体
C.和 互为同系物
D.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
5.某同学利用右图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下:
① 向浓H2SO4乙醇混合液中滴入乙酸后,加热试管A
② 一段时间后,试管B中红色溶液上方出现油状液体
③ 停止加热,振荡试管B,油状液体层变薄,下层红色溶液褪色
④ 取下层褪色后的溶液,滴入酚酞后又出现红色
结合上述实验,下列说法正确的是
A.①中加热利于加快酯化反应速率,故温度越高越好
B.③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于Na2CO3溶液所致
C.③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中
D.取②中上层油状液体测其核磁共振氢谱,共有3组峰
6.天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下列叙述:①天然气与煤、石油相比是较洁净的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一;④甲烷可用于制造合成氨的原料气;⑤用甲烷可生成CCl4;⑥甲烷易完全燃烧,故燃烧甲烷时不必保持空气流通。其中正确的是
A.①②③ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
7.下列和乙醇相关的化学用语表达正确的是
A.乙醇分子中甲基的电子式为 B.乙醇结构简式为C2H6O
C.乙醇分子中羟基电子式 D.乙醇分子的空间填充模型为
8.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO、CO2和水的总质量为27.2g,若其中水的质量为10.8g。则CO的质量是
A.2.1g B.2.6g C.3.8g D.5.1g
二、填空题
9.有机化合物的概念
(1)概念:大多数含有 的化合物属于有机化合物。
10.从石油中可以获得汽油等燃料和乙烯、丙烯等化工原料。
(1)每升汽油燃烧时能产生约3.5×104kJ的能量,发动机只能将其中的部分能量转化为有用功,损耗的能量主要转化成了什么?
(2)请写出下列转化反应的化学方程式,并注明反应类型。
①乙烯→1,2-二氯乙烷。
②丙烯→聚丙烯。
(3)举例说明乙烯和丙烯的一些用途。
11.某高分子材料的主要成分是一种高聚物,其结构片段为。该高聚物具有 (填“热塑性”或“热固性”),若该高聚物的平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度为 ;合成该高聚物的总反应方程式为 ,合成该高聚物的单体之一与足量银氨溶液反应的化学方程式为 。
12.几种常见分子的球棍模型如图所示,请按要求回答下列问题。
(1)a分子的空间构型为 :光照条件下,a与氯气反应生成一氯代物的化学方程式 。
(2)与a互为同系物的是 (填字母)。
(3)写出c的电子式 。
(4)d的一种同分异构体的结构简式为
(5)e中官能团为 (写结构简式)。
三、计算题
13.将11.5t硬脂酸甘油酯进行皂化,若有质量分数为85%的硬脂酸甘油酯发生反应,所生成的硬脂酸钠可制成含硬脂酸钠质量分数为60%的肥皂多少吨?同时可分离多少吨甘油?
四、解答题
14.乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。已知乙烯能发生如下转化:
试回答下列问题。
(1)B、C、D的结构简式分别是:B C D 。
(2)B、C、D中官能团名称分别是:B C D 。
(3)反应①和②的反应类型分别是:① ② 。
(4)写出B与D反应生成乙酸乙酯的化学方程式: 。
15.葡萄糖不仅是重要的营养物质,而且还能转化成其他重要的调味品。以淀粉为原料在一定条件下可获得有机物葡萄糖、A、B、C、D,其相互转化关系如图。已知:C不能发生银镜反应,D为有浓郁香味,不溶于水的油状液体。
请回答:
(1)与A互为同分异构体的结构简式为 。
(2)B→C的反应类型是 。
(3)A+B→D的化学方程式是 。
(4)下列说法正确的是 。
A.有机物A与金属钠反应比水与金属钠反应要剧烈
B.有机物A、B、D可用饱和Na2CO3溶液鉴别
C.两分子B在浓硫酸作用下可发生取代反应
D.往淀粉水解液中,加入足量的NaOH溶液,再加入碘水,如果溶液未变蓝色,则说明淀粉水解完成
16.糖类、油脂和蛋白质是食物中的主要营养物质,对人类的生命、生活和生产都有及其重大的意义。
(一)某油脂常温下呈液态,其中一种成分的结构简式为。
(1)天然油脂是 (填“纯净物”或“混合物”);该油脂能否使溴水褪色? (填“能”或“不能”);为了促进该油脂的水解,可以采取的最有效的措施是 (填字母,下同)。
A.加浓硫酸并加热 B.加稀硫酸并加热 C.加热 D.加入NaOH溶液并加热
(2)1mol该油脂要完全水解,需要消耗NaOH的物质的量为 mol。
(二)大米、小麦是富含淀粉的农作物。现按以下路径对农作物米麦进行转化利用:
已知E是一种具有香味的液体,酸性条件下重铬酸钾()的还原产物是。回答下列问题:
(3)B分子中含有的官能团的名称为 ;写出C→D的反应的离子方程式为 ;
(4)下列说法正确的是 。
a.A属于天然高分子化合物
b.B在酸性、加热条件下,能与银氨溶液反应析出银
c.D不能与新制悬浊液反应
d.E可以发生取代反应
(5)E的同分异构体中,属于酯类的有 种。
(三)蛋白质是病毒、细菌等的重要组成成分。
(6)医院里常用高温蒸煮、紫外线照射、喷杀消毒剂、在伤口中涂抹医用酒精等方法来消毒、杀菌。回答这样做的依据 。
《第三章简单的有机化合物》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
C
C
C
C
D
A
1.C
【分析】烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,据此得出是“某烷”,然后从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,当两端离支链一样近时,要从支链多的一端开始编号,将取代基写在“某烷”的前面,据此分析。
【详解】烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,此烷烃的主链有6个碳原子,故为己烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,而当两端离支链一样近时,要从支链多的一端开始编号,故在3号碳原子上有两个甲基,在4号碳原子上有一个甲基,则该有机物的名称为3,3,4−三甲基己烷,故C正确;
答案选C。
2.D
【详解】A.乙烯和苯都是仅由碳元素和氢元素组成的有机化合物,属于烃,故A正确;
B.两者均只含C、H两种元素,均能燃烧生成和,故B正确;
C.在一定条件下二者均能发生加成反应,故C正确;
D.苯不能使的溶液褪色,故D错误;
故选:D。
3.C
【分析】有新物质生成的变化是化学变化,没有新物质生成的是物理变化,据此判断。
【详解】煤的干馏、裂解、古代植物转化成煤都是化学变化,从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等是物理变化。答案选C。
4.C
【详解】168O和188O的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故A正确;
B项、金刚石和石墨是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故B正确;
C项、同系物必须是结构相似,相差一个或若干个CH2原子团的同类物质, 属于酚类, 属于芳香醇,不是同类物质,不互为同系物,故C错误;
D项、CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH的分子式都为C4H8O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故选C。
【点睛】同系物必须是结构相似,相差一个或若干个CH2原子团的同类物质是解答关键,也是易错点。
5.C
【详解】A.温度越高,浓硫酸的氧化性和脱水性越强,可能使乙醇脱水,降低产率,故A错误;
B.③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯中的乙醇和乙酸被碳酸钠溶液溶解,故B错误;
C.酚酞是有机物,易溶于有机溶剂,③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中,故C正确;
D.乙酸乙酯分子中存在三种不同环境的氢原子,②中上层油状液体还存在乙酸,乙醇分子,所以油状液体中存在七种不同环境的氢原子,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】①天然气燃烧主要产生CO2和H2O,对环境污染小,与煤、石油相比是比较清洁的能源,故①正确;
②等质量的CH4和CO2相比,前者的物质的量大,由题给信息知产生的温室效应前者大,故②正确;
③天然气燃烧主要产生CO2和H2O,不会形成酸雨,故③错误;
④甲烷和水在高温可生成CO和H2,用于制造合成氨的原料气,故④正确;
⑤甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成CCl4,故⑤正确;
⑥甲烷燃烧时需要保持空气流通才能完全燃烧,故⑥错误;
故C正确。
7.D
【详解】
A.乙醇分子中含有甲基,甲基的结构简式为-CH3,电子式为,A错误;
B.乙醇结构简式为CH3CH2OH,B错误;
C.乙醇的官能团为羟基,羟基的结构简式为-OH,电子式为,C错误;
D.根据乙醇结构式及原子半径大小判断,所示乙醇空间填充模型正确,D正确;
故选答案D。
8.A
【详解】根据题意,水的物质的量是10.8g÷18g/mol=0.6mol,H元素的物质的量是1.2mol,乙醇的分子式为C2H6O,则C元素的物质的量是1.2mol÷3=0.4mol,完全燃烧生成0.4mol的二氧化碳,质量为0.4mol×44g/mol=17.6g,现在二氧化碳和CO的总质量为27.2g-10.8g=16.4g,少生成17.6g-16.4g=1.2g,比较二氧化碳与CO的化学式可知,每生成1molCO,则少生成16g气体,所以CO的物质的量是1.2g÷16g/mol=0.075mol,所以CO的质量是0.075mol×28g/mol=2.1g。
答案选A。
9.碳元素
【解析】略
10.(1)热能
(2) CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl nCH3CH=CH2
(3)乙烯是合成纤维、合成橡胶的基本化工原料,也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烯、乙酸、乙醛、乙醇和炸药等,还可用作水果和蔬菜的催熟剂;
丙烯用以生产多种重要的有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等,其用量大的是生产聚丙烯,丙烯颜料是用一种化学合成胶乳剂与颜色微粒混合而成的新型绘画颜料。
【详解】(1)汽油燃烧时产生的能量,一部分转化成了有用功,而大部分的能量是以热能的形式散失了。
(2)①乙烯与氯气可发生加成反应得到1,2-二氯乙烷,反应的化学方程式为:CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl;
②丙烯在催化剂的条件下可发生加剧反应生成聚丙烯,反应的化学方程式为nCH3CH=CH2
(3)乙烯是合成纤维、合成橡胶的基本化工原料,也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烯、乙酸、乙醛、乙醇和炸药等,还可用作水果和蔬菜的催熟剂;
丙烯用以生产多种重要的有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等,其用量大的是生产聚丙烯 。丙烯颜料是用一种化学合成胶乳剂与颜色微粒混合而成的新型绘画颜料。
11. 热塑性 94 n +nHCHO(n-1)H2O+ HCHO+4Ag(NH3)2OH (NH4)2CO3+2H2O+4Ag↓+6NH3
【分析】根据酚醛树脂的合成原理分析;根据甲醛的性质分析。
【详解】该高聚物是酚醛树脂,其分子链呈线型,故它具有热塑性,其链节为,链节的式量为106,若该高聚物的平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度为;该高聚物由苯酚跟甲醛通过缩聚反应生成,合成该高聚物的总反应方程式为:n+nHCHO(n-1)H2O+ ;甲醛含有醛基,能发生银镜反应,甲醛与足量银氨溶液反应的化学方程式为:HCHO+4Ag(NH3)2OH (NH4)2CO3+2H2O+4Ag↓+6NH3。
12.(1) 正四面体
(2)b、d
(3)
(4)CH3CH2CH2CH2CH3或C(CH3)4
(5)-COOH
【详解】(1)a是甲烷,空间结构为正四面体,在光照条件下与氯气反应可生成一氯甲烷,其化学方程式为:,故答案为:正四面体;;
(2)a是甲烷,其同系物应属于烷烃,符合条件的为b-乙烷和d异-戊烷,故答案为:b、d;
(3)c为乙烯,C和C原子共用2对共用电子对,其电子式为: ;
(4)d为异戊烷,其同分异构体为正戊烷和新戊烷,结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3和C(CH3)4,故答案为:CH3CH2CH2CH2CH3或C(CH3)4;
(5)e为乙酸,官能团为羧基,其结构简式为-COOH,故答案为:-COOH。
13.肥皂16.8 t,甘油1.01 t
【详解】依据化学方程式进行数据计算
皂化反应过程为:设可制得肥皂为m t,甘油n t
890 92 918
11.5×85% n m×60%
解得:n="1.01" t m="16.8" t
点评:关键是正确书写化学方程式并细心计算,
14.(1) CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH
(2) 羟基 醛基 羧基
(3) 加成反应 氧化反应
(4)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O
【分析】乙烯和水在一定条件下反应得到B,则B为乙醇,乙醇在铜、加热条件下与氧气反应得到C,则C为乙醛,乙醇和D在浓硫酸加热下反应生成乙酸乙酯,则D为乙酸、据此回答;
【详解】(1)据分析,B、C、D的结构简式分别是:B: CH3CH2OH ,C为CH3CHO ,D为CH3COOH。
(2)由结构简式知: B、C、D中官能团名称分别是:B:羟基,C:醛基,D:羧基。
(3)反应①为乙烯和水在一定条件下反应得到乙醇,反应②为乙醇在铜作催化剂、加热条件下与氧气反应得到乙醛,则反应类型分别是:①加成反应②氧化反应。
(4)B与D反应,即乙醇和乙酸通过酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O。
15. CH3OCH3 氧化反应 CH3CH(OH)COOH+C2H5OHCH3CH(OH)COOC2H5+H2O BC
【分析】由框图和已知条件分析可知:A为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,B为乳酸,结构简式为CH3CH(OH)COOH,A+B→D,则D的结构简式为CH3CH(OH)COOCH2CH3;根据B→C反应条件知C的结构简式为:。
【详解】(1)由A为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,与A互为同分异构体的结构简式:CH3OCH3;答案:CH3OCH3;
(2) B为乳酸,结构简式为CH3CH(OH)COOH,C的结构简式为:, B→C的反应类型是氧化反应;答案:氧化反应;
(3)由上述分析可知 A+ B→D的化学方程式是CH3CH(OH)COOH+C2H5OHCH3CH(OH)COOC2H5+H2O;答案:CH3CH(OH)COOH+C2H5OHCH3CH(OH)COOC2H5+H2O;
(4) A. 有机物A的结构简式为CH3CH2OH,由于烷烃基的作用,羟基上的氢原子比水中氢原子更难电离,所以与金属钠反应比水与金属钠反应要慢,故A错误;
B. A的结构简式为CH3CH2OH,能溶于Na2CO3溶液中,B结构简式为CH3CH(OH)COOH,能与Na2CO3溶液反应放出气体,D的结构简式为CH3CH(OH)COO CH2CH3,属于酯类,与Na2CO3溶液不反应,也不溶解,所以有机物A、B、D可用饱和Na2CO3溶液鉴别,故B正确;
C. 由B结构简式为CH3CH(OH)COOH可知两分子B在浓硫酸作用下可以发生取代反应,故C正确;
D. 因为碘能与足量的NaOH溶液,再加入碘水,如果溶液未变蓝色,则不能说明淀粉水解完成,故D错误;
答案:BC。
16.(1) 混合物 能 D
(2)3
(3) 羟基、醛基
(4)ad
(5)3
(6)细菌、病毒等都含有蛋白质,高温蒸煮、紫外线照射以及消毒剂都可以使蛋白质变性
【详解】(1)组成天然油脂的烃基不同,所得油脂结构不同,则一般天然油脂是混合物;根据该油脂的结构简式可知,形成该油脂的三种高级脂肪酸中存在不饱和高级脂肪酸,可以发生加成反应,使溴水褪色;加入的氢氧化钠能中和油脂水解生成的酸,从而使水解程度更大,故为了促进该油脂的水解,可以采取的最有效的措施是加入NaOH溶液并加热,故选D。
(2)1mol该油脂含3mol酯基,完全水解需要消耗NaOH的物质的量为3 mol。
(3)A为淀粉,淀粉水解生成B为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成C为乙醇,乙醇被重铬酸钾氧化生成D为乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成E为乙酸乙酯。
B为葡萄糖,含有的官能团的名称为羟基、醛基;重铬酸钾将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为,则C→D的反应的离子方程式为。
(4)a.淀粉属于天然高分子化合物,故A正确;
b.葡萄糖在碱性、加热条件下,能与银氨溶液反应析出银,故B错误;
c.乙酸能与新制悬浊液发生酸碱中和反应,故C错误;
d.乙酸乙酯能够发生水解反应,水解反应属于取代反应,故d正确;
故选ad。
(5)E为乙酸乙酯,分子式为C4H8O2,其同分异构体中,属于酯类的有甲酸正丙酯,甲酸异丙酯,丙酸甲酯,共3种。
(6)细菌、病毒等都含有蛋白质,高温蒸煮、紫外线照射以及消毒剂都可以使蛋白质变性,丧失生理活性,起到杀菌消毒的作用。
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