专题五 脂类 学生实验 油脂的性质 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

专题五 脂类 学生实验 油脂的性质 同步作业 一、基础题（共50分） （一）实验原理与基础知识（每题4分，共20分） 1. 油脂的水解反应中，酸性条件下的产物是______和______，碱性条件下的产物是______和______，碱性水解反应也称为______反应，是制备______的核心反应。 2. 油脂氢化反应的实质是______与油脂分子中脂肪酸链的______发生______反应，该反应能使液态油转化为______，其主要目的是______。 3. 油脂与溴水反应的现象是______，该反应的类型是______反应，反应的实质是溴分子加成到脂肪酸链的______上，该实验可用于判断油脂的______程度。 4. 油脂酸败的主要原因是______和______，酸败后的油脂会产生______味，加入______（如维生素E）可延缓酸败，该实验中观察到的现象是______。 5. 皂化反应完成后，向反应液中加入饱和食盐水的作用是______，该操作称为______，析出的固体物质是______，其主要成分是______。 （二）实验操作与现象（每题3分，共15分） 1. 下列关于油脂水解实验的操作，正确的是（ ） A. 酸性水解时，将油脂与稀硫酸混合后直接加热至沸腾 B. 碱性水解时，向油脂中加入氢氧化钠溶液，振荡后常温下即可反应 C. 水解反应完成后，酸性条件下可通过闻气味判断甘油的生成 D. 碱性水解时，加热时间不足会导致皂化反应不完全 2. 油脂与溴水反应的实验中，下列现象描述正确的是（ ） A. 植物油与溴水混合后，溴水立即褪色，且分层现象消失 B. 动物脂肪与溴水混合后，溴水褪色不明显，分层现象依然存在 C. 油脂与溴水反应后，生成的产物难溶于水，会析出白色沉淀 D. 溴水的褪色速率与油脂的饱和程度成正比 3. 皂化反应实验中，下列操作顺序正确的是（ ） ① 向油脂中加入氢氧化钠溶液，加热回流 ② 冷却反应液，加入饱和食盐水 ③ 过滤析出的固体，洗涤干燥 ④ 向反应液中滴加酚酞溶液，判断反应是否完全 A. ①②③④ B. ①④②③ C. ①②④③ D. ④①②③ 4. 油脂氢化反应的实验中，不需要用到的试剂或仪器是（ ） A. 氢气 B. 镍催化剂 C. 温度计 D. 分液漏斗 5. 下列关于油脂性质实验的现象分析，错误的是（ ） A. 油脂难溶于水，加入水中后分层，上层为油脂层，下层为水层 B. 酸性水解后的溶液加氢氧化钠溶液中和，再加入硫酸铜溶液，会生成蓝色沉淀 C. 皂化反应完成后，反应液呈碱性，滴加酚酞溶液变红 D. 植物油比动物脂肪更容易使溴水褪色，说明植物油的不饱和程度更高 （三）判断题（每题1分，共15分） 1. 油脂的水解反应在酸性和碱性条件下都能进行，但碱性条件下反应更完全。（ ） 2. 皂化反应实验中，氢氧化钠的用量不足会导致肥皂产量降低。（ ） 3. 油脂与溴水反应的速率越快，说明油脂的饱和程度越高。（ ） 4. 油脂氢化反应中，催化剂镍的作用是降低反应活化能，提高反应速率。（ ） 5. 皂化反应完成后，加入饱和食盐水的目的是降低肥皂的溶解度，使其析出。（ ） 6. 油脂酸败实验中，将油脂放在阳光下照射，能加速其酸败。（ ） 7. 动物脂肪的水解产物中，饱和脂肪酸的含量比植物油高。（ ） 8. 油脂与氢氧化钠溶液混合加热后，若反应液不分层，说明皂化反应已完全。（ ） 9. 油脂氢化反应中，氢气的通入速率越快，反应效率越高。（ ） 10. 油脂的酸性水解反应是可逆反应，加入过量的水可使平衡右移。（ ） 11. 溴水与油脂反应后，溴水的颜色褪去，说明油脂发生了氧化反应。（ ） 12. 皂化反应生成的甘油能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成绛蓝色溶液。（ ） 13. 油脂酸败后，其营养价值降低，但仍可食用。（ ） 14. 植物油的氢化反应属于加成反应，也是还原反应。（ ） 15. 油脂的密度比水小，因此皂化反应析出的肥皂会浮在溶液表面。（ ） 二、提升题（共50分） （一）实验分析与简答题（每题10分，共20分） 1. 某学生进行油脂皂化反应实验时，出现以下问题，请分析原因并给出解决方案： （1）皂化反应后，加入饱和食盐水未析出固体； （2）析出的肥皂质地坚硬，不易成型； （3）肥皂的去污能力较差。 2. 设计实验方案鉴别植物油和动物脂肪，要求写出实验原理、实验步骤、预期现象及结论（至少设计两种不同的鉴别方法）。 （二）实验计算与数据处理（每题15分，共30分） 1. 某学生称取5.0g植物油进行皂化反应实验，加入足量的氢氧化钠溶液，完全反应后，加入饱和食盐水析出肥皂，过滤、洗涤、干燥后，得到肥皂的质量为4.8g。已知该植物油的相对分子质量为884，氢氧化钠的摩尔质量为40g/mol。 （1）计算该植物油完全皂化时，理论上消耗氢氧化钠的质量； （2）计算肥皂的产率（提示：肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠，假设植物油完全转化为肥皂，且无损耗）； （3）若实验中产率偏低，分析可能的原因（至少列举3点）。 2. 某植物油中含有不饱和脂肪酸链，与溴水反应时，1mol不饱和脂肪酸链能与1mol溴发生加成反应。称取该植物油2.21g，加入足量的溴水，完全反应后，消耗溴的物质的量为0.005mol。 （1）计算该植物油的摩尔质量； （2）计算该植物油中不饱和脂肪酸链的数目（假设该植物油为单甘油酯，仅含一种脂肪酸链）； （3）若该植物油的分子式为C₅₇H₁₀₄O₆，计算其不饱和度。 参考答案 一、基础题 （一）实验原理与基础知识 1. 高级脂肪酸；甘油；高级脂肪酸盐；甘油；皂化；肥皂 2. 氢气；碳碳双键；加成；固态脂肪；提高油脂的稳定性和熔点，便于储存和运输 3. 溴水褪色；加成；碳碳双键；不饱和 4. 氧化反应；水解反应；异味（哈喇味）；抗氧化剂；油脂颜色变深，产生异味 5. 降低肥皂的溶解度，使其析出；盐析；肥皂；高级脂肪酸钠 （二）实验操作与现象 1. D 2. B 3. B 4. D 5. B （三）判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. √ 8. √ 9. × 10. √ 11. × 12. √ 13. × 14. √ 15. √ 二、提升题 （一）实验分析与简答题 1. （1）未析出固体的原因：① 皂化反应未完全，油脂未完全转化为高级脂肪酸钠；② 饱和食盐水浓度不足，未达到盐析效果；③ 反应液温度过高，肥皂溶解度较大。解决方案：① 延长加热时间，确保油脂完全水解；② 加入足量的饱和食盐水，搅拌均匀；③ 冷却反应液至室温后再加入饱和食盐水。 （2）肥皂质地坚硬的原因：① 油脂中饱和脂肪酸含量过高；② 氢氧化钠用量过多，肥皂碱性过强；③ 干燥温度过高，水分流失过快。解决方案：① 选用不饱和脂肪酸含量高的植物油；② 控制氢氧化钠的用量，确保与油脂的物质的量之比为3:1；③ 低温干燥，避免水分快速蒸发。 （3）去污能力差的原因：① 皂化反应不完全，残留油脂影响去污效果；② 高级脂肪酸钠的含量过低，杂质过多；③ 盐析时未充分洗涤，残留氯化钠过多。解决方案：① 确保皂化反应完全，反应液不分层；② 多次洗涤析出的肥皂，去除残留的氯化钠和甘油；③ 优化反应条件，提高高级脂肪酸钠的产率。 2. 鉴别方法一：溴水加成法 （1）实验原理：植物油的不饱和程度高，含较多碳碳双键，能与溴水发生加成反应使溴水褪色；动物脂肪的不饱和程度低，溴水褪色不明显。 （2）实验步骤：① 取两支试管，分别加入少量植物油和动物脂肪，各加入2mL溴水；② 振荡试管，观察溴水颜色变化及分层情况。 （3）预期现象及结论：溴水迅速褪色的是植物油，溴水褪色不明显或不褪色的是动物脂肪。 鉴别方法二：熔点差异法 （1）实验原理：植物油常温下呈液态，熔点低；动物脂肪常温下呈固态，熔点高。 （2）实验步骤：① 取两支试管，分别加入少量植物油和动物脂肪，放入盛有50℃温水的烧杯中；② 观察两支试管中物质的状态变化。 （3）预期现象及结论：迅速熔化呈液态的是动物脂肪（原固态），仍保持液态的是植物油；或冷却至室温后，凝固呈固态的是动物脂肪，保持液态的是植物油。鉴别方法三：皂化反应速率法 （1）实验原理：植物油的不饱和程度高，分子结构更活泼，皂化反应速率比动物脂肪快。 （2）实验步骤：① 取两支试管，分别加入等质量的植物油和动物脂肪，各加入等体积、等浓度的氢氧化钠溶液；② 同时加热两支试管，观察反应液分层情况消失的时间。 （3）预期现象及结论：分层现象先消失的是植物油，后消失的是动物脂肪。 （二）实验计算与数据处理 1. （1）消耗氢氧化钠的质量计算： ① n（植物油）=5.0g÷884g/mol≈0.00566mol； ② 1mol油脂皂化消耗3mol NaOH，因此n（NaOH）=0.00566mol×3≈0.01698mol； ③ m（NaOH）=0.01698mol×40g/mol≈0.679g。 （2）肥皂的产率计算： ① 理论上生成高级脂肪酸钠的物质的量=0.00566mol×3≈0.01698mol； ② 假设高级脂肪酸钠的平均摩尔质量为306g/mol（以硬脂酸钠为例），理论质量=0.01698mol×306g/mol≈5.196g； ③ 产率=（实际质量÷理论质量）×100%=（4.8g÷5.196g）×100%≈92.4%。 （3）产率偏低的原因：① 皂化反应未完全，部分油脂未水解；② 盐析时高级脂肪酸钠未完全析出，残留于溶液中；③ 过滤、洗涤过程中肥皂有损耗；④ 反应过程中油脂挥发或碳化。 2. （1）植物油的摩尔质量计算： ① 1mol植物油消耗溴的物质的量=不饱和脂肪酸链的数目； ② 设植物油的摩尔质量为M，n（植物油）=2.21g÷M； ③ 已知消耗溴的物质的量为0.005mol，因此2.21g÷M×n（不饱和链）=0.005mol； ④ 假设该植物油为单甘油酯，含3个脂肪酸链，若3个均为不饱和链，则n（不饱和链）=3，解得M=2.21g÷（0.005mol÷3）=1326g/mol（不合理，排除）； ⑤ 若含1个不饱和链，则n（不饱和链）=1，解得M=2.21g÷0.005mol=442g/mol； ⑥ 若含2个不饱和链，则n（不饱和链）=2，解得M=2.21g÷（0.005mol÷2）=884g/mol（符合常见植物油的相对分子质量），因此摩尔质量为884g/mol。 （2）不饱和脂肪酸链的数目：由上述计算可知，该植物油含2个不饱和脂肪酸链。 （3）不饱和度计算： ① 不饱和度公式=（2C + 2 + N - H - X）÷2（本题无N、X，简化为（2C + 2 - H）÷2）； ② 代入分子式C₅₇H₁₀₄O₆，不饱和度=（2×57 + 2 - 104）÷2=（114 + 2 - 104）÷2=12÷2=6； ③ 说明该植物油分子中含6个不饱和键（包括碳碳双键和酯基，酯基不饱和度为1，3个酯基共3个，剩余3个为碳碳双键，即每个不饱和脂肪酸链含1.5个双键，符合实际情况）。 学科网（北京）股份有限公司 $