内容正文:
单元检测卷(三) 有机化合物
(时间:90分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(本题共10小题。每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.2024年诺贝尔化学奖赋予了三位交叉学科领域的顶尖科学家,以表彰他们在蛋白质结构预测方面的成就,解决了一个50年来的难题——预测蛋白质的复杂结构。以下物质与蛋白质一样属于有机物的是( )
A.Na2CO3 B.H2CO3
C.CO2 D.CO(NH2)2
答案:D
解析:碳酸钠、碳酸和二氧化碳是含有碳元素的无机物,尿素与蛋白质一样属于有机物。
2.(2024·安徽濉溪高一检测)下列化学用语表述正确的是( )
A.羧基的结构:
B.乙酸的结构式:
C.乙烯的球棍模型:
D.果糖的分子式:C12H22O11
答案:B
解析:羧基的结构为,选项中是醛基的结构,故A错误;乙酸的分子式为C2H4O2,结构式为,故B正确;乙烯的空间填充模型为,故C错误;果糖是单糖,其分子式为C6H12O6,故D错误。
3.(2024·四川雅安高一检测)春晚舞蹈《锦鲤》绚丽多姿,演员的服装使用了合成纤维、棉麻、丝绸等材料。下列说法错误的是( )
A.合成纤维的主要成分是塑料
B.棉麻的主要成分是纤维素
C.丝绸的主要成分是蛋白质
D.用灼烧的方法可以区分棉麻和丝绸
答案:A
解析:合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶性的线型聚合物,经纺丝成型和后处理而制得的化学纤维,合成纤维的主要成分不是塑料,如氯纶、丙纶等,故A错误;棉麻的主要成分是纤维素,故B正确;丝绸是由蚕的蚕茧抽丝后取得的天然蛋白质,再经过精心编制而成的纺织品,主要成分是蛋白质,故C正确;丝绸主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,棉麻的主要成分是纤维素,灼烧没有烧焦羽毛的气味,所以可以用灼烧的方法区分棉麻和丝绸,故D正确。
4.(2025·湖南安化高一检测)某科学小组的同学将紫萝卜皮榨成汁,用来检测溶液的酸碱性。查阅资料得知,紫萝卜皮汁在不同溶液中的显色情况如表:
溶液
中性溶液
碱性溶液
酸性溶液
颜色
紫色
黄绿色
红色
下列溶液能使紫萝卜皮汁变为黄绿色的是( )
A.苹果汁 B.肥皂水
C.蒸馏水 D.白醋
答案:B
解析:苹果汁呈酸性,能使紫萝卜皮汁变为红色,A错误;肥皂水呈碱性,能使紫萝卜皮汁变为黄绿色,B正确;蒸馏水呈中性,不能使紫萝卜皮汁变色,C错误;白醋中含有醋酸呈酸性,能使紫萝卜皮汁变为红色,D错误。
5.(2024·广东茂名高一检测)下列关于有机物的说法中,正确的是( )
A.甲烷和乙醇均能发生取代反应
B.油脂和蔗糖都是高分子化合物
C.淀粉和蛋白质水解产物都是氨基酸
D.CH4与CH3CH2Cl互为同系物
答案:A
解析:甲烷和乙醇一定条件下均能发生取代反应,故A正确;油脂和蔗糖的相对分子质量都小于一万,都不是高分子化合物,故B错误;淀粉一定条件下能发生水解反应,最终的水解产物为葡萄糖,故C错误;同系物必须是结构相似,分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物,甲烷与氯乙烷不是同类物质,不可能互为同系物,故D错误。
6.(2024·辽宁沈阳高一检测)下列说法正确的是( )
A.蛋白质在高温条件下会发生变性
B.糖类都能水解
C.淀粉与纤维素互为同分异构体
D.油脂在酸性条件下水解的反应可用来生产肥皂
答案:A
解析:蛋白质在高温条件下会发生变性,且不可逆,A正确;单糖不能水解,B错误;淀粉与纤维素是天然有机高分子,分子中的结构单元数目不同,分子式不同,二者不互为同分异构体,C错误;油脂在碱性条件下水解的反应可用来生产高级脂肪酸盐制肥皂,不是酸性条件,D错误。
7.下列对合成材料的认识正确的是( )
A.高分子链之间靠分子间作用力结合,分子间作用力弱,则高分子材料的强度较小
B.乙烯合成聚乙烯的化学方程式是
C.聚乙烯是由乙烯加聚生成的纯净物
D.高分子材料只能靠人工合成
答案:B
解析:虽然高分子链之间靠分子间作用力结合,分子间作用力弱,但高分子长链可形成特殊结构,所以高分子材料的强度也可以很大,A项错误;乙烯合成聚乙烯的化学方程式是,B项正确;聚乙烯可由乙烯加聚生成,聚乙烯中聚合度n不确定,则属于混合物,高分子化合物均为混合物,C项错误;高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,故高分子材料不都是人工合成的,D项错误。
8.(2024·长春高一检测)下列关于CH4和的叙述正确的是( )
A.均能使高锰酸钾溶液褪色
B.二者互为同系物
C.都属于烷烃,分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D.都是平面形分子,所有原子都处于同一平面内
答案:B
解析:CH4和均为烷烃,不能使高锰酸钾溶液褪色,A错误;CH4和均为烷烃,结构相似,分子组成上相差4个“CH2”,二者互为同系物,B正确;CH4和均为烷烃,CH4分子中只有极性共价键,没有非极性共价键,C错误;CH4是正四面体结构,所有原子不可能处于同一平面,中含有甲基,具有四面体结构,所有原子不可能处于同一平面,D错误。
9.下列说法错误的是( )
A.C3H8和C4H10一定是同系物
B.CH4的二氯代物只有一种结构证明甲烷是正四面体结构
C.正丁烷的沸点高于异丁烷
D.丙烷分子中,三个碳原子可能在同一条直线上
答案:D
解析:结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的有机化合物互为同系物,C3H8和C4H10均为烷烃,在分子组成上相差1个CH2,一定互为同系物,故A正确;CH4为正四面体结构,分子中的四个氢原子是等效的,所以CH4的二氯代物只有一种结构,故B正确;同分异构体中支链越多,熔、沸点越低,正丁烷的沸点高于异丁烷,故C正确;丙烷可以看作是两个甲基取代甲烷中的两个H原子形成的,甲烷为正四面体结构,则丙烷中的三个碳原子一定不在同一直线上,而是呈锯齿状,故D错误。
10.(2024·山东潍坊高一检测)化学与生活、生产、科技、环境等密切相关,下列说法正确的是( )
A.烷烃的分子组成都满足CnH2n+2(n≥1),且都互为同系物
B.纤维素、合成纤维、光导纤维都是有机高分子
C.塑料、合成橡胶、黏合剂、涂料都属于有机高分子材料
D.乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使溴水褪色
答案:C
解析:链状烷烃的分子组成都满足CnH2n+2(n≥1),但是彼此不一定是同系物,如正戊烷、新戊烷,二者互为同分异构体,故A错误;光导纤维主要成分是SiO2,不是有机高分子,故B错误;相对分子质量在10 000以上的分子是高分子,塑料、合成橡胶、粘合剂、涂料都属于有机高分子材料,故C正确;乙烯、氯乙烯均可使溴水褪色,聚乙烯分子中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,故D错误。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.有机化学中取代反应范畴很广。下列反应中属于取代反应的是( )
答案:C
解析:A是乙醇的催化氧化,不是取代反应,故A不选;B是乙烷分子燃烧的反应,属于氧化反应,故B不选;C是苯环上的氢原子被硝基取代,属于取代反应,故C选;D是葡萄糖发生的分解反应,不是取代反应,故D不选。
12.相对分子质量为146的有机物A能和NaHCO3溶液反应,且完全燃烧只生成CO2和H2O,若A只含一种官能团,且分子中不含环,则A可能的结构有( )
A.6种 B.9种
C.12种 D.14种
答案:B
解析:有机物A能和NaHCO3溶液反应,则A中含有—COOH,完全燃烧只生成CO2和H2O,则A中只含有C、H、O元素,若A只含一种官能团,且分子中不含环,则有机物A为饱和链状羧酸。若A为饱和一元羧酸,通式为CnH2n+1COOH,14n+46=146,n≈7.1,不符合要求,舍去;若A为饱和二元羧酸,通式为CnH2n(COOH)2,14n+90=146,n=4,符合要求。综上分析,A为饱和二元羧酸,通式为C4H8(COOH)2;正丁烷中的2个氢原子被2个—COOH取代的同分异构体有6种,异丁烷中的2个氢原子被2个—COOH取代的同分异构体有3种,所以A可能的结构有9种。
13.苹果酸的结构简式为,下列说法不正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成3 mol H2
D.HCOO—CH2—CH(OH)—OOCH与苹果酸互为同分异构体
答案:BC
解析:该分子中能发生酯化反应的官能团有羧基和醇羟基,所以苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种,A正确;1 mol苹果酸分子中含有2 mol羧基,所以1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应,B错误;该分子中能和Na反应的官能团有羧基和醇羟基,1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1.5 mol H2,C错误;二者分子式相同而结构不同,互为同分异构体,D正确。
14.下述实验方案能达到实验目的的是( )
选项
方案
目的
A
收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应
B
探究苯分子中是否含有碳碳双键
C
在光照条件下制取纯净的一氯甲烷
D
实验室制备乙酸乙酯
答案:B
解析:乙烯的密度和空气接近,不能用排空气法收集,故A错误;苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明苯分子中无碳碳双键,故B正确;甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢的混合物,不能制取纯净的一氯甲烷,故C错误;实验室制备乙酸乙酯时,为防止倒吸,右端导管口应位于饱和碳酸钠溶液的液面上方,故D错误。
15.以环戊二烯为原料,可制得环戊烷和金刚烷。下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ为加成反应
B.环戊二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.环戊烷的二氯代物有4种
D.金刚烷的分子式为C10H16
答案:C
解析:反应Ⅰ中2个碳碳双键转化为碳碳单键,是环戊二烯与H2的加成反应,A项正确;环戊二烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;环戊烷中只有一种化学环境的氢原子,固定1个Cl原子的位置,则另一个Cl原子的位置为,则其二氯代物有3种,C项错误;由金刚烷的结构可知,其分子式为C10H16,D项正确。
三、非选择题(本题共4小题,共60分)
16.(14分)(1)请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
醇: ;醛: ;酯: (填序号)。
(2)甲基丙烯酸甲酯(MMA)是聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)的单体,也用于制造其他树脂、塑料、涂料、黏合剂和润滑剂等,MMA的合成路线如图所示(反应条件和试剂略)。
请回答:
①甲分子中所含官能团的名称是 。
②MMA的分子式是 。
③乙的结构简式是 。
④MMA在一定条件下生成聚甲基丙烯酸甲酯的化学方程式是 。
答案:(1)① ⑤ ⑦
(2)①碳碳双键、醛基 ②C5H8O2
解析:(2)①根据甲的结构简式可知,含有的官能团是碳碳双键、醛基。②根据MMA的结构简式,可知其分子式为C5H8O2。③对比甲与MMA的结构可知,甲发生氧化反应生成的乙为,乙与甲醇发生酯化反应得到MMA。④MMA发生加聚反应得到聚甲基丙烯酸甲酯,反应的化学方程式为。
17.(14分)回答下列问题。
(1)下列各组物质。
①O2和O3 ②H、D、T ③12C和14C
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤乙醇和丁醇 ⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 ⑦和 ⑧三氯甲烷和氯仿 ⑨丙烯和环丙烷
⑩丙烯和环丁烷
互为同分异构体的是 (填序号,下同),互为同系物的是 。
(2)某种烷烃在空气中完全燃烧后生成了17.6 g的CO2和9 g的水,则其可能的结构为 。
(3)某有机物由碳、氢、氧、氮4种元素组成,其中含碳32%,氢6.7%,氧43%(均为质量分数)。该有机物的相对分子质量为75。
①请通过计算写出该有机物的分子式: 。
②该有机物是蛋白质水解的产物,它与乙醇反应生成的酯可用于合成医药和农药,请写出生成该酯的化学方程式: 。
(4)30 g乙酸与46 g乙醇在一定条件下发生酯化反应,如果实际产率为65%,则可得到乙酸乙酯的质量为 。
答案:(1)④⑨ ⑤
(2)CH3CH2CH2CH3[或CH3CH(CH3)2]
(3)①C2H5O2N
②H2NCH2COOH+CH3CH2OHH2NCH2COOCH2CH3+H2O (4)28.6 g
解析:(1)互为同分异构体的物质首先属于化合物,然后是分子式相同,结构不同,因此互为同分异构体的是④⑨;互为同系物的物质属于化合物,然后是组成相似,结构上相差若干个“CH2”,因此题中所给属于同系物的是⑤;(2)17.6 g CO2中碳原子物质的量为=0.4 mol,9 g水中氢原子物质的量为×2=1 mol,根据原子守恒,该烷烃中含有C、H的物质的量分别为0.4 mol、1 mol,烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1),因此该烷烃分子式为C4H10,可能的结构为CH3CH2CH2CH3或CH3CH(CH3)2;(3)①1 mol该有机物中含有C原子物质的量为=2 mol,含H原子物质的量为≈5 mol,含氧原子物质的量为≈2 mol,含N原子物质的量为≈1 mol,因此该有机物的分子式为C2H5O2N;②能与乙醇反应生成酯,说明该有机物中含有羧基,氨基酸是构成蛋白质的基础,该有机物是蛋白质水解的产物,因此含有氨基,即结构简式为H2NCH2COOH,与乙醇反应方程式为H2NCH2COOH+CH3CH2OHH2NCH2COOCH2CH3+H2O;(4)乙酸和乙醇发生酯化反应,其反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,30 g乙酸的物质的量为=0.5 mol,46 g乙醇的物质的量为1 mol,显然乙酸不足,理论上生成0.5 mol乙酸乙酯,质量为44 g,实际产率为65%,则实际生成的乙酸乙酯的质量为44 g×65%=28.6 g。
18.(16分)实验室制取乙酸丁酯的实验有如图所示两种装置供选用。其有关物质的物理性质如下表:
乙酸
1-丁醇
乙酸丁酯
熔点/℃
16.6
-89.5
-73.5
沸点/℃
117.9
117
126.3
密度/(g·cm-3)
1.05
0.81
0.88
水溶性
互溶
可溶
难溶
请回答下列问题:
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用 (填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是
。
(2)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,可采取的措施是
。
(3)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的操作是 (填字母)。
(4)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须 (填写操作);某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还可能是 (写出一点)。
答案:(1)乙 由于反应物(乙酸和1-丁醇)的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点,若采用甲装置会造成反应物的大量挥发,降低了反应物的转化率,乙装置则可以冷凝回流反应物,提高反应物的转化率 (2)增加乙酸浓度、及时移走生成物 (3)ac
(4)检查是否漏水或堵塞 分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准(或漏斗内部未与外界大气相通或玻璃塞未打开)
解析:(1)结合题给表格中数据可知,反应物(乙酸和1-丁醇)的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点,若采用甲装置会造成反应物的大量挥发,降低了反应物的转化率,乙装置则可以冷凝回流反应物,提高反应物的转化率。(2)增加乙酸的浓度、及时移走生成物都有利于可逆反应正向进行,提高1-丁醇的利用率。(3)由题表中数据可知,乙酸和1-丁醇溶于水,乙酸丁酯难溶于水,所以可以用萃取分液的方法分离提纯。(4)为保证实验的可行性,使用分液漏斗前必须检查分液漏斗是否漏水或堵塞,如果分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准或漏斗内部未与外界大气相通或玻璃塞未打开,都会导致漏斗内液体无法流出。
19.(16分)聚合物P(聚甲基丙烯酸甲酯)是一种重要的塑料。合成它的方法如图所示。
(1)与A互为同系物的是 (填字母,下同);与A互为同分异构体的是 。
a.CH3CHCH2 b.CH3CHCHCH3
c.CH3CH2CH2CH3
(2)反应①的条件是 。
(3)C中所含官能团的名称是 。
(4)D的结构简式是 。
(5)反应⑤的化学方程式是 。
(6)下列说法正确的是 (填字母)。
a.反应①②⑤是取代反应,反应⑥是加聚反应
b.反应③④是氧化反应
c.E的加聚反应产物能和试剂X反应制得聚合物P
答案:(1)a b (2)光照 (3)羟基、碳碳双键 (4)
(6)abc
解析:CH2C(CH3)2发生取代反应生成,在NaOH、H2O加热条件下发生反应生成,发生催化氧化生成D为,发生催化氧化生成E为,和X(CH3OH)发生酯化反应生成F为,发生加聚反应生成P。(1)A为CH2C(CH3)2,与A互为同系物的是a;与A互为同分异构体的是b。(2)反应①为CH2C(CH3)2在光照条件下和氯气发生取代反应生成。(5)反应⑤为和X(CH3OH)发生酯化反应生成F(),化学方程式是+CH3OHザ+H2O。(6)由分析可知,反应①②⑤是取代反应,反应⑥是加聚反应,a正确;反应③④是氧化反应,b正确;E为,加聚反应产物含有羧基,X为甲醇,两者反应可以制得聚合物P,c正确。
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