内容正文:
第一单元 糖类与油脂
题型01 糖类的组成和分类
题型02 葡萄糖与果糖的结构与性质
题型03 蔗糖、麦芽糖的结构与性质
题型04 淀粉和纤维素的结构与性质
题型05 油脂的结构和分类
题型06 油脂的性质
题型01 糖类的组成和分类
1、结构与组成
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4。
(4)有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)糖类化合物从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2、分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为:
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)寡糖:1 mol糖水解后能产生 2~10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖,如淀粉、纤维素和糖原等。
【典例1】(24-25高二下·江苏淮安·期中)淮安“文楼汤包”以其独特的工艺和鲜美的口感,深受人们喜爱。汤包皮主要成分是
A.淀粉 B.脂肪 C.纤维素 D.蛋白质
【变式1-1】(25-26高二上·江苏宿迁·阶段练习)下列对分子性质的解释中,错误的是
A.水很稳定(以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
B.葡萄糖()有手性异构体,因为其分子中含有4个手性碳原子
C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规则解释
D.中心原子采取杂化,其杂化轨道的空间构型不一定都是正四面体
【变式1-2】(25-26高三上·江苏苏州·月考)我国科研团队发现,木材中交联纤维素的木质素可替代酚醛树脂、脲醛树脂等作为木材黏合剂。下列说法不正确的是
A.木质素属于有机物 B.纤维素分子中含有葡萄糖单元
C.脲醛树脂属于高分子化合物 D.酚醛树脂可由苯酚与甲醛加聚得到
【变式1-3】(24-25高二下·江苏连云港·期中)自然界分布最广的单糖是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.麦芽糖 D.淀粉
题型02 葡萄糖与果糖的结构与性质
1、葡萄糖与果糖分子组成和结构特点
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
单糖
果糖
C6H12O6
羟基、酮羰基
单糖
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为同分异构体。
2、葡萄糖分子结构的探究
步骤
探究实验
推理
结论
①
1.80 g葡萄糖完全燃烧,得2.64 g CO2和1.08 g H2O
0.01 mol葡萄糖中,
n(C)=0.06 mol
n(H)=0.12 mol
n(O)=0.06 mol
最简式为CH2O
②
经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180
Mr[(CH2O)n] =180,得n=6
分子式为C6H12O6
③
一定条件下,1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90 g
n(葡萄糖)=0.01 mol,1 mol羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42 g(即C2H2O),现增加2.10 g,即含有羟基0.05 mol
1 mol葡萄糖中有5 mol羟基
④
葡萄糖可以发生银镜反应
—
分子中含有醛基
⑤
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
—
葡萄糖分子为直链结构
3、葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
①生理氧化或燃烧:C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l)
②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化:
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O 。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O 。
(2)加成反应:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH 。
(3)酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O 。
(4)发酵成醇: 2C2H5OH+2CO2↑。
葡萄糖化学性质的实验探究
1、与银氨溶液反应
实验操作:
实验现象:试管内壁出现光亮的银镜。
主要反应的化学方程式:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+H2O+CH2OH(CHOH)4COONH4
2、与新制的氢氧化铜反应
实验操作:
实验现象:有红色沉淀产生。
主要反应的化学方程式:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。
实验结论:葡萄糖具有醛的典型性质。
进一步研究发现,葡萄糖还能和羧酸发生酯化反应,具有醇的典型性质。同时,由于基团之间的相互影响,葡萄糖还具有自身的一些特殊性质。
特别提醒
葡萄糖的结构特点
1、分子式:C6H12O6,与果糖的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体。
2、最简式:CH2O,具有相同最简式的常见物质有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、乳酸、果糖等。
3、结构简式:,属于多羟基醛
4、官能团:—OH和—CHO,既有醇的性质,又有醛的性质。
【典例2】(24-25高二上·江苏盐城·期中)葡萄糖的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1mL2%溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,在60~70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法正确的是
A.可用稀硝酸洗涤除去试管壁上残留的银
B.步骤1中生成白色沉淀的离子反应方程式为
C.步骤2所得溶液中大量存在、、、
D.步骤3中产生银镜说明葡萄糖中含有羟基
【变式2-1】(25-26高三上·江苏·月考)根据下列有关实验方案和现象,所得结论正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液
先生成白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
B
向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸
出现白色胶状沉淀
氯的非金属性比硅强
C
向酸性高锰酸钾溶液中加入适量葡萄糖,振荡
溶液颜色变浅
葡萄糖具有氧化性
D
分别测定等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH大
结合H+能力:
A.A B.B C.C D.D
【变式2-2】(25-26高三上·江苏苏州·阶段练习)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.制备金属钛:饱和溶液
B.提取碘:和
C.检测葡萄糖:溶液悬浊液
D.制备胶体:胶体
【变式2-3】(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A.苯密度比水小,可用作萃取剂
B.乙醇具有挥发性,可用作消毒剂
C.油脂难溶于水,可用于制肥皂
D.葡萄糖具有还原性,可用于制银镜
题型03 蔗糖、麦芽糖的结构与性质
1、蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,是非还原性糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原性糖
试管内产生砖红色沉淀
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;加入新制的Cu(OH)2的试管中都出现砖红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;
麦芽糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性
特别提醒
为保证上述实验成功,应注意:
1、盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净,可先用NaOH溶液洗涤,再用清水洗净;
2、蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热;
3、检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
2、蔗糖和麦芽糖的结构与性质
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
分子结构
分子中无醛基
分子中有醛基
互为同分异构体,都是二糖
化学性质
水解生成葡萄糖和果糖
水解生成葡萄糖
非还原性糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应
还原性糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应
鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)
3、蔗糖的水解反应
(1)蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为
+H2O+。
(2)水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制的Cu(OH)2进行检验。
【典例3】(25-26高二上·江苏泰州·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向试管中加5 mL乙醇、15 mL浓硫酸和几片碎瓷片,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
有C2H4生成
B
向苯酚溶液中滴加几滴饱和溴水,充分振荡后无白色沉淀生成
苯酚不与溴水反应
C
麦芽糖与稀H2SO4共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制Cu(OH)2并加热,产生砖红色沉淀
麦芽糖已水解
D
向试管中加入某卤代烃(CH3CH2X)和0.5 mol·L−1 NaOH溶液,加热,向反应后的溶液中先加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成
卤代烃中X为溴原子
A.A B.B C.C D.D
【变式3-1】(25-26高三上·江苏苏州·月考)下列由实验操作和现象推出的结论正确的是
实验操作和现象
结论
A
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,冷却后向其中加入足量稀NaOH溶液,再加入新制的银氨溶液,并水浴加热,产生了银镜
蔗糖水解产物具有还原性
B
向含有和的白色悬浊液中滴加少量溶液,有黑色沉淀生成
C
向浓中插入红热的炭,有红棕色气体生成
炭可与浓反应生成
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,无血红色出现
食品脱氧剂样品中无+3价铁
A.A B.B C.C D.D
【变式3-2】(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
证明石油裂解气中是否含有乙烯
将石油裂解产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
B
卤代烃()中X是否为Br原子
向试管中加入卤代烃()和NaOH溶液,加热,待溶液冷却后加入硝酸酸化,再滴加溶液,观察是否有浅黄色沉淀生成
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
蔗糖是否发生水解
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热一段时间,待溶液冷却后再加入少量新制的悬浊液,加热,观察是否产生砖红色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【变式3-3】(25-26高三上·江苏苏州·期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将3体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应,产物依次通过溶液和品红溶液,前者溶液中产生白色沉淀,后者溶液褪色
与的反应为可逆反应
B
用少量蒸馏水溶解固体得绿色溶液,继续加水稀释,溶液逐渐变为蓝色
(绿色)(蓝色),增大了水的浓度,使上述平衡正向移动
C
向溶液中滴加几滴相同浓度的溶液,出现白色沉淀,继续滴加几滴溶液,出现黄色沉淀
溶度积常数:
D
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜
麦芽糖水解产物具有还原性
A.A B.B C.C D.D
题型04 淀粉和纤维素的结构与性质
1、糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
2、淀粉水解程度的判断
(1)实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
(2)实验步骤
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
3、纤维素性质探究实验
(1)实验步骤
在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸,用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性,再滴入3滴5% CuSO4溶液,加热,观察并解释实验现象。
(2)实验现象:有砖红色沉淀生成。
淀粉和纤维素的结构与性质
淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
关系
①不是同分异构体(n值不等),也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团);②都是天然有机高分子化合物
结构特征
分子中含有几百个到几千个葡萄糖单元
分子中含有几千个葡萄糖单元
物理性质
白色、无味、固态粉末,不溶于冷水,在热水中发生糊化作用
白色、无味、具有纤维状结构的固体,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂
化学性质
①无还原性
②能水解生成葡萄糖
③遇碘单质变蓝
①无还原性
②能水解生成葡萄糖(难)
③能发生酯化反应
存在
植物光合作用的产物
构成细胞壁的基础物质
用途
制葡萄糖和酒精,人体的能源之一
纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等
【典例4】(24-25高二下·江苏南京·期中)下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向淀粉溶液中滴加几滴稀硫酸,加热,向冷却后的溶液中加入新制,加热
未生成砖红色沉淀
淀粉未水解
B
在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡
溶液变为绿色
乙醇有还原性
C
将溴乙烷与水溶液混合,加热,向冷却后的溶液中滴入少量溶液
未观察到浅黄色沉淀
溴乙烷未水解
D
向饱和的苯酚水溶液中滴加几滴浓溴水
未观察到白色沉淀
苯酚与溴水不反应
A.A B.B C.C D.D
【变式4-1】(24-25高二下·江苏镇江·期末)下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
检验淀粉是否完全水解
取2mL淀粉水解液,向其中加入几滴碘水
若变为蓝色,则说明淀粉未完全水解
B
探究不同金属离子对分解速率的影响
取2支试管,向2支试管中各加入5 mL 6%溶液,分别向试管中各加入溶液和溶液
相同时间内产生气泡多的,则催化效果好
C
检验某无色溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液
若有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有
D
比较碳酸和醋酸的酸性强弱
用pH试纸分别测量碳酸钠和醋酸钠溶液
碳酸钠溶液的pH值大于醋酸钠溶液的pH值,说明碳酸酸性比醋酸强
A.A B.B C.C D.D
【变式4-2】(25-26高三上·江苏南通·月考)下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验目的
方案设计和现象
结论
A
比较乙醇和苯酚中羟基的活泼性
在两支干燥的试管中各加入2 mL乙醚,再分别加入相同物质的量的乙醇和苯酚,振荡溶解后,各加入一小块金属钠,苯酚溶液与金属钠反应较剧烈
羟基的活泼性:
苯酚>乙醇
B
比较S与C的非金属性
测定同温同浓度Na2CO3溶液和
Na2SO3溶液的pH,前者的pH大于后者
S的非金属性
比C强
C
探究浓度对化学平衡的影响
向试管中加入4 mL 0.1 mol/L Na2Cr2O7溶液,再滴加数滴浓盐酸,溶液橙色变浅
增大生成物浓度,平衡向正
反应方向移动
D
淀粉是
否水解
向淀粉溶液中加适量20% H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
A.A B.B C.C D.D
【变式4-3】(2026·江苏扬州·一模)根据下列实验操作和现象,能合理推出结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将5mL溴丙烷和10mL饱和KOH乙醇溶液混合,加热,产生气体通入稀酸性KMnO4溶液使之褪色
溴丙烷与KOH醇溶液共热时能生成丙烯
B
向1mL 20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,水浴加热,再加入银氨溶液,未出现银镜
蔗糖在此条件下能水解生成葡萄糖
C
常温下,用pH计测得CH3COONa溶液的pH约为9.2,Na2CO3溶液的pH约为12.4
此条件下Ka(CH3COOH)>Ka2 (H2CO3)
D
常温下,向2 mL 0.03 mol·L-1Na2HPO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,溶液变浅红色
此条件下HPO的水解程度强于其电离程度
A.A B.B C.C D.D
题型05 油脂的结构和分类
1、油脂的概念
油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,属于酯类化合物。
2、油脂的结构
(1)油脂的结构可表示为
(2)官能团:酯基,有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。
3、油脂的分类
(1)根据脂肪酸的种类:当脂肪酸相同时,形成的甘油酯称为同酸甘油三酯(单甘油酯);当脂肪酸不同时,形成的甘油酯称为异酸甘油三酯(混甘油酯)。天然油脂主要是异酸甘油三酯。
(2)根据状态:把呈固态的叫做脂肪,如牛油、羊油等;把呈液态的叫做油,如豆油、花生油、菜籽油、芝麻油等。一般情况下,脂肪水解得到的主要是饱和脂肪酸,烃基为饱和烃基;油水解得到的主要是不饱和脂肪酸,烃基中含有较多的不饱和键。
4、常见高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
C15H31COOH
C17H35COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
特别提醒
酯和油脂的区别
1、酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油所形成的酯,因而它是酯中特殊的一类物质。
2、天然油脂大多数是混甘油酯,都是混合物,无固定的熔、沸点,而一般酯类是纯净物,有固定的熔、沸点。
【典例5】(24-25高二下·江苏南通·期中)下列叙述正确的是
A.用饱和NaOH溶液去除乙酸乙酯中的乙酸和乙醇
B.用酸性溶液鉴别苯、溴苯、乙醇、乙酸
C.等质量的和分别在足量的氧气中燃烧,消耗最多
D.油脂没有固定的熔沸点,因此能使溴水褪色
【变式5-1】(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)油脂是生活中的常见物质,下列关于油脂的说法正确的是
A.油脂属于高分子化合物
B.油脂水解产物之一是乙二醇
C.油脂的熔点与所含烃基的饱和程度有关
D.可以用植物油萃取溴水中的Br2
【变式5-2】(2024高三·江苏·专题练习)下列关于油脂的叙述中不正确的是
A.天然油脂没有固定的熔点和沸点,所以天然油脂是混合物
B.C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂
C.油脂和石油不属于同类物质
D.属于油脂
【变式5-3】(24-25高二上·江苏徐州·期末)下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A.甲醛水溶液有毒,可用作防腐剂
B.油脂难溶于水,可用作制造肥皂
C.甲酚易溶于水,可用作医院杀菌剂
D.乙二醇水溶液凝固点低,可用作发动机抗冻剂
题型06 油脂的性质
1、物理性质
(1)密度:比水小。
(2)溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂。
(3)熔、沸点:天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点。
2、化学性质
(1)水解反应
①硬脂酸甘油酯在脂肪酶的作用下水解的化学方程式:
+3H2O3C17H35COOH+。
②硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式:
+3NaOH3C17H35COONa+。
油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应,工业上常用来生产肥皂。
(2)肥皂的制取
a肥皂的制取生产流程:
b盐析:工业上利用油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸钠盐(肥皂的主要成分),反应完毕后加食盐进行盐析,因为氯化钠能降低高级脂肪酸钠的溶解度,使混合液分成上下两层,上层为高级脂肪酸钠盐,下层为甘油和食盐水的混合液。
(3)油脂的氢化:含有不饱和键的油脂可以通过催化加氢的方法转变为饱和高级脂肪酸甘油酯。我们把此过程称为“油脂的氢化”或“油脂的硬化”,得到的产物可以用来制肥皂,也可以用于生产人造奶油。
【典例6】(25-26高三上·江苏连云港·期中)NaCl有重要的用途。下列生产中NaCl的作用与其他三个不同的是
A.油脂皂化 B.制金属Na C.侯氏制碱 D.氯碱工业
【变式6-1】(2025·江苏常州·模拟预测)抗心绞痛药物异搏定合成路线中的一步反应如图所示(部分产物未给出),下列说法不正确的是
A.1个X分子中最多共面的原子有16个
B.X可发生取代、加成、氧化、聚合反应
C.Y在NaOH溶液中反应得到的产物可用作肥皂
D.1 mol Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗
【变式6-2】(2025高二下·江苏·竞赛)家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释不正确的是
A.用白醋去除水垢:醋酸酸性强于碳酸
B.用草酸去除衣物上碰到的铁锈:草酸具有还原性和酸性
C.用过氧碳酸钠漂白衣物:具有氧化性
D.洗洁精清洗油污:油脂可碱性水解
【变式6-3】(24-25高三上·江苏徐州·阶段练习)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如下。
下列有关说法正确的是
A.“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污
B.“酸溶”时发生反应的离子方程式为
C.“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有、、
D.“加热沉铁”也可在空气中进行
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第一单元 糖类与油脂
题型01 糖类的组成和分类
题型02 葡萄糖与果糖的结构与性质
题型03 蔗糖、麦芽糖的结构与性质
题型04 淀粉和纤维素的结构与性质
题型05 油脂的结构和分类
题型06 油脂的性质
题型01 糖类的组成和分类
1、结构与组成
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4。
(4)有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)糖类化合物从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2、分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为:
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)寡糖:1 mol糖水解后能产生 2~10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖,如淀粉、纤维素和糖原等。
【典例1】(24-25高二下·江苏淮安·期中)淮安“文楼汤包”以其独特的工艺和鲜美的口感,深受人们喜爱。汤包皮主要成分是
A.淀粉 B.脂肪 C.纤维素 D.蛋白质
【答案】A
【详解】汤包皮一般是用面粉制作而成,面粉的主要成分是淀粉。淀粉属于多糖,在烹饪中常作为制作面食外皮的主要原料,故选A。
【变式1-1】(25-26高二上·江苏宿迁·阶段练习)下列对分子性质的解释中,错误的是
A.水很稳定(以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
B.葡萄糖()有手性异构体,因为其分子中含有4个手性碳原子
C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规则解释
D.中心原子采取杂化,其杂化轨道的空间构型不一定都是正四面体
【答案】A
【详解】A.水的稳定性取决分子内化学键的强度,即键的键能,键能越大越难分解,而氢键是分子间作用力,影响熔沸点等物理性质,与化学稳定性无关,A错误;
B.葡萄糖结构为,中间4个连有的碳原子均为手性碳原子(连4个不同基团),存在手性异构体,B正确;
C.碘(非极性分子)易溶于四氯化碳(非极性溶剂),甲烷(非极性分子)难溶于水(极性溶剂),均符合“相似相溶”规则,C正确;
D.中心原子采取杂化时,若中心原子有孤电子对,杂化轨道的空间构型为四面体,非正四面体,D正确;
故选A。
【变式1-2】(25-26高三上·江苏苏州·月考)我国科研团队发现,木材中交联纤维素的木质素可替代酚醛树脂、脲醛树脂等作为木材黏合剂。下列说法不正确的是
A.木质素属于有机物 B.纤维素分子中含有葡萄糖单元
C.脲醛树脂属于高分子化合物 D.酚醛树脂可由苯酚与甲醛加聚得到
【答案】D
【详解】A.木质素是植物中的天然有机聚合物,主要由碳、氢、氧等元素组成,属于有机物,A正确;
B.纤维素是一种多糖,由葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接而成,每个纤维素分子通常包含数千个葡萄糖单元(聚合度一般在1000-10000之间),因此分子中含有葡萄糖单元,B正确;
C.脲醛树脂是由尿素和甲醛缩聚形成的聚合物,具有高分子量,属于高分子化合物,C正确;
D.酚醛树脂是由苯酚与甲醛通过缩聚反应得到,过程中有小分子(如水)生成,D错误;
故选D。
【变式1-3】(24-25高二下·江苏连云港·期中)自然界分布最广的单糖是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.麦芽糖 D.淀粉
【答案】A
【详解】A.葡萄糖是自然界分布最广的单糖,故A选;
B.蔗糖是二糖,不是单糖,故B不选;
C.麦芽糖是二糖,不是单糖,故C不选;
D.淀粉是多糖,不是单糖,故D不选;
答案选A。
题型02 葡萄糖与果糖的结构与性质
1、葡萄糖与果糖分子组成和结构特点
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
单糖
果糖
C6H12O6
羟基、酮羰基
单糖
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为同分异构体。
2、葡萄糖分子结构的探究
步骤
探究实验
推理
结论
①
1.80 g葡萄糖完全燃烧,得2.64 g CO2和1.08 g H2O
0.01 mol葡萄糖中,
n(C)=0.06 mol
n(H)=0.12 mol
n(O)=0.06 mol
最简式为CH2O
②
经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180
Mr[(CH2O)n] =180,得n=6
分子式为C6H12O6
③
一定条件下,1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90 g
n(葡萄糖)=0.01 mol,1 mol羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42 g(即C2H2O),现增加2.10 g,即含有羟基0.05 mol
1 mol葡萄糖中有5 mol羟基
④
葡萄糖可以发生银镜反应
—
分子中含有醛基
⑤
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
—
葡萄糖分子为直链结构
3、葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
①生理氧化或燃烧:C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l)
②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化:
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O 。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O 。
(2)加成反应:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH 。
(3)酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O 。
(4)发酵成醇: 2C2H5OH+2CO2↑。
葡萄糖化学性质的实验探究
1、与银氨溶液反应
实验操作:
实验现象:试管内壁出现光亮的银镜。
主要反应的化学方程式:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+H2O+CH2OH(CHOH)4COONH4
2、与新制的氢氧化铜反应
实验操作:
实验现象:有红色沉淀产生。
主要反应的化学方程式:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。
实验结论:葡萄糖具有醛的典型性质。
进一步研究发现,葡萄糖还能和羧酸发生酯化反应,具有醇的典型性质。同时,由于基团之间的相互影响,葡萄糖还具有自身的一些特殊性质。
特别提醒
葡萄糖的结构特点
1、分子式:C6H12O6,与果糖的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体。
2、最简式:CH2O,具有相同最简式的常见物质有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、乳酸、果糖等。
3、结构简式:,属于多羟基醛
4、官能团:—OH和—CHO,既有醇的性质,又有醛的性质。
【典例2】(24-25高二上·江苏盐城·期中)葡萄糖的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1mL2%溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,在60~70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法正确的是
A.可用稀硝酸洗涤除去试管壁上残留的银
B.步骤1中生成白色沉淀的离子反应方程式为
C.步骤2所得溶液中大量存在、、、
D.步骤3中产生银镜说明葡萄糖中含有羟基
【答案】A
【分析】葡萄糖具有还原性,在碱性条件下可以和银氨溶液发生氧化还原反应生成银单质;
【详解】A.实验后可以用具有强氧化性的稀硝酸溶解试管壁上的Ag,银和稀硝酸反应生成硝酸银和水、一氧化氮,A正确;
B.一水合氨为弱碱,步骤1产生白色沉淀的离子反应方程式为,B错误;
C.步骤2中氢氧化银沉淀和氨水反应转化为银氨溶液,所得溶液中银以存在,C错误;
D.醛基具有还原性,步骤3中产生银镜说明葡萄糖中含有醛基,D错误;
故选A。
【变式2-1】(25-26高三上·江苏·月考)根据下列有关实验方案和现象,所得结论正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液
先生成白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
B
向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸
出现白色胶状沉淀
氯的非金属性比硅强
C
向酸性高锰酸钾溶液中加入适量葡萄糖,振荡
溶液颜色变浅
葡萄糖具有氧化性
D
分别测定等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH大
结合H+能力:
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.AgCl是白色难溶于水的固体,Ag2CrO4是砖红色沉淀,依据题意AgCl先沉淀,但由于AgCl和Ag2CrO4的组成类型不同,不能直接通过沉淀的先后顺序比较溶度积常数()的大小,A错误;
B.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀,证明盐酸酸性强于硅酸,但HCl不是氯元素的最高价氧化物的水化物,不能比较2种元素的非金属性强弱,B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液褪色,说明葡萄糖被氧化,具有还原性,C错误;
D.CH3COONa溶液pH大,说明CH3COO-水解程度大,碱性较强,结合H+能力强于,D正确;
故答案选D。
【变式2-2】(25-26高三上·江苏苏州·阶段练习)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.制备金属钛:饱和溶液
B.提取碘:和
C.检测葡萄糖:溶液悬浊液
D.制备胶体:胶体
【答案】B
【详解】A.电解饱和NaCl溶液生成Cl2、H2和NaOH,无法得到金属Na,第一步错误,A错误;
B.I2与浓NaOH反应生成NaI和NaIO3,分液后加稀硫酸发生归中反应生成I2,转化可行,B正确;
C.蔗糖属于非还原性糖,无法将新制的Cu(OH)2还原为Cu2O,C错误;
D.FeCl3与稀氨水直接生成Fe(OH)3沉淀,制备Fe(OH)3胶体需将饱和FeCl3滴入沸水中,D错误;
故答案选B。
【变式2-3】(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A.苯密度比水小,可用作萃取剂
B.乙醇具有挥发性,可用作消毒剂
C.油脂难溶于水,可用于制肥皂
D.葡萄糖具有还原性,可用于制银镜
【答案】D
【详解】A.苯作为萃取剂主要是因为其对某些物质溶解度高,且与水互不相溶,而非密度比水小,A不符合题意;
B.乙醇的消毒作用源于其能使蛋白质变性的特性,与挥发性无关,B不符合题意;
C.油脂制肥皂依赖其皂化反应(水解性质),而非难溶于水,C不符合题意;
D.葡萄糖的还原性使其能还原银氨溶液生成银镜,性质与用途相对应,D符合题意;
故选D。
题型03 蔗糖、麦芽糖的结构与性质
1、蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,是非还原性糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原性糖
试管内产生砖红色沉淀
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;加入新制的Cu(OH)2的试管中都出现砖红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;
麦芽糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性
特别提醒
为保证上述实验成功,应注意:
1、盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净,可先用NaOH溶液洗涤,再用清水洗净;
2、蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热;
3、检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
2、蔗糖和麦芽糖的结构与性质
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
分子结构
分子中无醛基
分子中有醛基
互为同分异构体,都是二糖
化学性质
水解生成葡萄糖和果糖
水解生成葡萄糖
非还原性糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应
还原性糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应
鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)
3、蔗糖的水解反应
(1)蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为
+H2O+。
(2)水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制的Cu(OH)2进行检验。
【典例3】(25-26高二上·江苏泰州·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向试管中加5 mL乙醇、15 mL浓硫酸和几片碎瓷片,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
有C2H4生成
B
向苯酚溶液中滴加几滴饱和溴水,充分振荡后无白色沉淀生成
苯酚不与溴水反应
C
麦芽糖与稀H2SO4共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制Cu(OH)2并加热,产生砖红色沉淀
麦芽糖已水解
D
向试管中加入某卤代烃(CH3CH2X)和0.5 mol·L−1 NaOH溶液,加热,向反应后的溶液中先加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成
卤代烃中X为溴原子
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.乙醇和浓硫酸加热可能生成乙烯,但挥发的乙醇或副产物如SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色,无法确定C2H4生成,结论错误,A错误;
B.若苯酚溶液浓度过大,苯酚与少量溴水反应生成的少量三溴苯酚可能溶解于苯酚溶液中,未观察到沉淀不能证明不反应,结论错误,B错误;
C.麦芽糖本身是还原性糖,水解产物葡萄糖也是还原性糖,砖红色沉淀无法证明水解发生,结论错误,C错误;
D.卤代烃水解后酸化,加入AgNO3生成AgBr浅黄色沉淀,说明X为Br,步骤正确,结论正确,D正确;
故答案选D。
【变式3-1】(25-26高三上·江苏苏州·月考)下列由实验操作和现象推出的结论正确的是
实验操作和现象
结论
A
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,冷却后向其中加入足量稀NaOH溶液,再加入新制的银氨溶液,并水浴加热,产生了银镜
蔗糖水解产物具有还原性
B
向含有和的白色悬浊液中滴加少量溶液,有黑色沉淀生成
C
向浓中插入红热的炭,有红棕色气体生成
炭可与浓反应生成
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,无血红色出现
食品脱氧剂样品中无+3价铁
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.蔗糖在稀硫酸催化作用下加热水解为葡萄糖和果糖,再加入足量NaOH溶液中和稀硫酸,确保银镜反应在碱性条件下进行,生成银镜证明水解产物具有还原性,A正确;
B.白色悬浊液中有硫化钠,电离产生大量S2-,能直接与Cu2+反应生成CuS沉淀,无法证明是ZnS转化为CuS,不能比较Ksp,B错误;
C.浓硝酸加热易分解,向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,也可能是硝酸分解生成了二氧化氮,C错误;
D.将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,虽然溶液颜色无变化,但并不能说明该样品中无三价铁,也可能Fe3+被铁粉还原为Fe2+,D错误;
故答案选A。
【变式3-2】(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
证明石油裂解气中是否含有乙烯
将石油裂解产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
B
卤代烃()中X是否为Br原子
向试管中加入卤代烃()和NaOH溶液,加热,待溶液冷却后加入硝酸酸化,再滴加溶液,观察是否有浅黄色沉淀生成
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
蔗糖是否发生水解
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热一段时间,待溶液冷却后再加入少量新制的悬浊液,加热,观察是否产生砖红色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.石油裂解气中可能含有其他不饱和烃(如丙烯、丁烯等),它们均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此该实验无法特异性证明乙烯的存在,A错误;
B.卤代烃在NaOH溶液中水解生成Br-,冷却后加硝酸酸化可中和过量NaOH并排除OH-干扰,随后滴加AgNO3溶液若生成浅黄色沉淀(AgBr),即可证明X为Br,实验方案正确,B正确;
C.乙醇和水均能与金属钠反应生成氢气,因此无法通过是否产生气泡判断乙醇中是否含水,C错误;
D.蔗糖水解后需先用NaOH中和酸性环境,否则残留的硫酸会破坏Cu(OH)2悬浊液,导致无法检测水解产物葡萄糖,实验方案未中和酸,D错误;
故选B。
【变式3-3】(25-26高三上·江苏苏州·期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将3体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应,产物依次通过溶液和品红溶液,前者溶液中产生白色沉淀,后者溶液褪色
与的反应为可逆反应
B
用少量蒸馏水溶解固体得绿色溶液,继续加水稀释,溶液逐渐变为蓝色
(绿色)(蓝色),增大了水的浓度,使上述平衡正向移动
C
向溶液中滴加几滴相同浓度的溶液,出现白色沉淀,继续滴加几滴溶液,出现黄色沉淀
溶度积常数:
D
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜
麦芽糖水解产物具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.将3体积与1体积混合反应后,SO2过量,能使品红褪色,不能证明反应可逆,A不符合题意;
B.稀释溶液时,水是纯液体浓度是定值,加水稀释,水的浓度不变,平衡移动不是因为水的浓度变化,结论错误,B不符合题意;
C.向溶液中滴加几滴相同浓度的溶液,Ag+少量完全反应,再滴加出现沉淀,发生了沉淀的转化,可以证明AgI的溶度积小于AgCl的溶度积,C符合题意;
D.麦芽糖本身有醛基,具有还原性,可以发生银镜反应,不能证明水解产物具有还原性,D不符合题意;
故答案选C。
题型04 淀粉和纤维素的结构与性质
1、糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
2、淀粉水解程度的判断
(1)实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
(2)实验步骤
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
3、纤维素性质探究实验
(1)实验步骤
在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸,用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性,再滴入3滴5% CuSO4溶液,加热,观察并解释实验现象。
(2)实验现象:有砖红色沉淀生成。
淀粉和纤维素的结构与性质
淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
关系
①不是同分异构体(n值不等),也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团);②都是天然有机高分子化合物
结构特征
分子中含有几百个到几千个葡萄糖单元
分子中含有几千个葡萄糖单元
物理性质
白色、无味、固态粉末,不溶于冷水,在热水中发生糊化作用
白色、无味、具有纤维状结构的固体,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂
化学性质
①无还原性
②能水解生成葡萄糖
③遇碘单质变蓝
①无还原性
②能水解生成葡萄糖(难)
③能发生酯化反应
存在
植物光合作用的产物
构成细胞壁的基础物质
用途
制葡萄糖和酒精,人体的能源之一
纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等
【典例4】(24-25高二下·江苏南京·期中)下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向淀粉溶液中滴加几滴稀硫酸,加热,向冷却后的溶液中加入新制,加热
未生成砖红色沉淀
淀粉未水解
B
在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡
溶液变为绿色
乙醇有还原性
C
将溴乙烷与水溶液混合,加热,向冷却后的溶液中滴入少量溶液
未观察到浅黄色沉淀
溴乙烷未水解
D
向饱和的苯酚水溶液中滴加几滴浓溴水
未观察到白色沉淀
苯酚与溴水不反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.未中和稀硫酸,无法在酸性条件下与新制Cu(OH)2反应,无法证明淀粉未水解,A错误;
B.酸性重铬酸钾溶液与乙醇反应,溶液变绿,说明被还原为,乙醇表现出还原性,B正确;
C.未中和水解后的强碱性环境,直接加AgNO3会与NaOH反应,无法检测Br⁻,结论错误,C错误;
D.饱和苯酚溶液中生成的2,4,6-三溴苯酚可能溶解于过量苯酚中,未沉淀不能说明不反应,D错误;
故选B。
【变式4-1】(24-25高二下·江苏镇江·期末)下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
检验淀粉是否完全水解
取2mL淀粉水解液,向其中加入几滴碘水
若变为蓝色,则说明淀粉未完全水解
B
探究不同金属离子对分解速率的影响
取2支试管,向2支试管中各加入5 mL 6%溶液,分别向试管中各加入溶液和溶液
相同时间内产生气泡多的,则催化效果好
C
检验某无色溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液
若有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有
D
比较碳酸和醋酸的酸性强弱
用pH试纸分别测量碳酸钠和醋酸钠溶液
碳酸钠溶液的pH值大于醋酸钠溶液的pH值,说明碳酸酸性比醋酸强
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.淀粉若未完全水解,加入碘水会显蓝色;若完全水解则无蓝色,方案设计合理,现象与结论对应正确,A正确;
B.实验未控制阴离子变量(FeCl3含Cl-,CuSO4含),阴离子可能影响催化效果,无法确定结论是否由金属离子单独引起,实验设计有缺陷,B错误;
C.使用稀硝酸酸化可能将氧化为,导致误判,正确方法应为盐酸酸化后加BaCl2,C错误;
D.要比较碳酸、醋酸酸性的强弱,应测量等物质的量浓度碳酸氢钠溶液和醋酸钠溶液pH,题目中使用的是碳酸钠、且物质的量浓度未知,D错误;
故选A。
【变式4-2】(25-26高三上·江苏南通·月考)下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验目的
方案设计和现象
结论
A
比较乙醇和苯酚中羟基的活泼性
在两支干燥的试管中各加入2 mL乙醚,再分别加入相同物质的量的乙醇和苯酚,振荡溶解后,各加入一小块金属钠,苯酚溶液与金属钠反应较剧烈
羟基的活泼性:
苯酚>乙醇
B
比较S与C的非金属性
测定同温同浓度Na2CO3溶液和
Na2SO3溶液的pH,前者的pH大于后者
S的非金属性
比C强
C
探究浓度对化学平衡的影响
向试管中加入4 mL 0.1 mol/L Na2Cr2O7溶液,再滴加数滴浓盐酸,溶液橙色变浅
增大生成物浓度,平衡向正
反应方向移动
D
淀粉是
否水解
向淀粉溶液中加适量20% H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.使用乙醚作溶剂避免水干扰,苯酚与钠反应更剧烈,说明其羟基更活泼,A正确;
B.同温条件下,同浓度Na2CO3溶液pH大于Na2SO3溶液的pH,说明亚硫酸氢根的酸性强于碳酸氢根的酸性;比较非金属性需依据最高价含氧酸酸性,亚硫酸钠与碳酸钠对应酸的酸性强弱无法证明S与C非金属性强弱,B错误;
C.加入浓盐酸(H+)增大生成物浓度,平衡逆向移动使橙色加深,现象与事实不符,结论错误,C错误;
D.碘水变蓝说明有淀粉存在,但可能部分水解,淀粉未水解结论不准确,D错误;
故答案选A。
【变式4-3】(2026·江苏扬州·一模)根据下列实验操作和现象,能合理推出结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将5mL溴丙烷和10mL饱和KOH乙醇溶液混合,加热,产生气体通入稀酸性KMnO4溶液使之褪色
溴丙烷与KOH醇溶液共热时能生成丙烯
B
向1mL 20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,水浴加热,再加入银氨溶液,未出现银镜
蔗糖在此条件下能水解生成葡萄糖
C
常温下,用pH计测得CH3COONa溶液的pH约为9.2,Na2CO3溶液的pH约为12.4
此条件下Ka(CH3COOH)>Ka2 (H2CO3)
D
常温下,向2 mL 0.03 mol·L-1Na2HPO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,溶液变浅红色
此条件下HPO的水解程度强于其电离程度
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.溴丙烷在KOH乙醇溶液中加热发生消除反应生成丙烯,丙烯中可能混有挥发的乙醇,乙醇、丙烯均能使酸性KMnO4褪色,结论不严谨,A错误;
B.蔗糖水解后需中和酸才能进行银镜反应,未中和酸会导致银氨溶液分解,不会出现银镜反应,结论错误,B错误;
C.题中未标明CH3COONa溶液和Na2CO3溶液是否为等浓度,因此无法得出相应结论,C错误;
D.Na2HPO4溶液使酚酞变浅红色,说明溶液呈碱性,HPO水解程度大于其电离程度,D正确;
答案选D。
题型05 油脂的结构和分类
1、油脂的概念
油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,属于酯类化合物。
2、油脂的结构
(1)油脂的结构可表示为
(2)官能团:酯基,有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。
3、油脂的分类
(1)根据脂肪酸的种类:当脂肪酸相同时,形成的甘油酯称为同酸甘油三酯(单甘油酯);当脂肪酸不同时,形成的甘油酯称为异酸甘油三酯(混甘油酯)。天然油脂主要是异酸甘油三酯。
(2)根据状态:把呈固态的叫做脂肪,如牛油、羊油等;把呈液态的叫做油,如豆油、花生油、菜籽油、芝麻油等。一般情况下,脂肪水解得到的主要是饱和脂肪酸,烃基为饱和烃基;油水解得到的主要是不饱和脂肪酸,烃基中含有较多的不饱和键。
4、常见高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
C15H31COOH
C17H35COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
特别提醒
酯和油脂的区别
1、酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油所形成的酯,因而它是酯中特殊的一类物质。
2、天然油脂大多数是混甘油酯,都是混合物,无固定的熔、沸点,而一般酯类是纯净物,有固定的熔、沸点。
【典例5】(24-25高二下·江苏南通·期中)下列叙述正确的是
A.用饱和NaOH溶液去除乙酸乙酯中的乙酸和乙醇
B.用酸性溶液鉴别苯、溴苯、乙醇、乙酸
C.等质量的和分别在足量的氧气中燃烧,消耗最多
D.油脂没有固定的熔沸点,因此能使溴水褪色
【答案】B
【详解】A.用饱和NaOH溶液会促进乙酸乙酯的水解,导致产品损失,正确方法是用饱和溶液,A错误;
B.酸性KMnO4可区分四种物质:乙醇使其褪色,乙酸混溶但不反应,苯分层(上层),溴苯分层(下层),B正确;
C.因为CH4中H元素的质量分数更高,等质量时,CH4的耗氧量更高,故C错误;
D.油脂无固定熔沸点因是混合物,但能否使溴水褪色取决于是否含不饱和双键,二者无因果关系,D错误;
答案选B。
【变式5-1】(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)油脂是生活中的常见物质,下列关于油脂的说法正确的是
A.油脂属于高分子化合物
B.油脂水解产物之一是乙二醇
C.油脂的熔点与所含烃基的饱和程度有关
D.可以用植物油萃取溴水中的Br2
【答案】C
【详解】A.油脂的相对分子质量在几百到几千之间,未达到高分子化合物的标准(相对分子质量通常上万),A错误;
B.油脂在酸性条件下水解生成甘油(丙三醇)和脂肪酸,油脂在碱性条件下水解生成甘油(丙三醇)和脂肪酸盐,水解产物没有乙二醇,B错误;
C.油脂中烃基的饱和程度越高,分子间作用力越强,熔点越高;当烃基的不饱和程度高时,分子结构存在较多双键导致排列不够紧密,范德华力较弱;因此油脂的熔点与烃基的饱和程度有关,C正确;
D.植物油分子中含碳碳双键,会与溴发生加成反应,不能用作萃取剂,D错误;
故选C。
【变式5-2】(2024高三·江苏·专题练习)下列关于油脂的叙述中不正确的是
A.天然油脂没有固定的熔点和沸点,所以天然油脂是混合物
B.C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂
C.油脂和石油不属于同类物质
D.属于油脂
【答案】D
【详解】A.天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点,故A正确;
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,所以由C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂,故B正确;
C.油脂属于酯类,而石油的主要成分是烃类,它们属于不同类别的物质,故C正确;
D.高级脂肪酸与甘油形成的酯才属于油脂,该物质不属于酯类,不属于油脂,故D错误;
答案选D。
【变式5-3】(24-25高二上·江苏徐州·期末)下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A.甲醛水溶液有毒,可用作防腐剂
B.油脂难溶于水,可用作制造肥皂
C.甲酚易溶于水,可用作医院杀菌剂
D.乙二醇水溶液凝固点低,可用作发动机抗冻剂
【答案】D
【详解】A.甲醛的防腐作用源于其使蛋白质变性的能力,而非单纯因为有毒,A项不符合题意;
B.油脂制造肥皂基于其酯基水解发生皂化反应,与难溶于水无关,B项不符合题意;
C.甲酚杀菌性源于其化学结构破坏微生物细胞,而非易溶于水,且甲酚实际微溶于水,C项不符合题意;
D.乙二醇水溶液凝固点低的性质使其适合作为发动机抗冻剂,D项符合题意;
答案选D。
题型06 油脂的性质
1、物理性质
(1)密度:比水小。
(2)溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂。
(3)熔、沸点:天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点。
2、化学性质
(1)水解反应
①硬脂酸甘油酯在脂肪酶的作用下水解的化学方程式:
+3H2O3C17H35COOH+。
②硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式:
+3NaOH3C17H35COONa+。
油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应,工业上常用来生产肥皂。
(2)肥皂的制取
a肥皂的制取生产流程:
b盐析:工业上利用油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸钠盐(肥皂的主要成分),反应完毕后加食盐进行盐析,因为氯化钠能降低高级脂肪酸钠的溶解度,使混合液分成上下两层,上层为高级脂肪酸钠盐,下层为甘油和食盐水的混合液。
(3)油脂的氢化:含有不饱和键的油脂可以通过催化加氢的方法转变为饱和高级脂肪酸甘油酯。我们把此过程称为“油脂的氢化”或“油脂的硬化”,得到的产物可以用来制肥皂,也可以用于生产人造奶油。
【典例6】(25-26高三上·江苏连云港·期中)NaCl有重要的用途。下列生产中NaCl的作用与其他三个不同的是
A.油脂皂化 B.制金属Na C.侯氏制碱 D.氯碱工业
【答案】A
【详解】A中NaCl通过降低物质的溶解度使其析出,为物理作用使肥皂析出,未发生化学变化;B(电解熔融氯化钠制备金属钠)、C()、D(电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气)中NaCl均作为反应物参与化学反应。因此,A的作用与其他三个不同。
故选A。
【变式6-1】(2025·江苏常州·模拟预测)抗心绞痛药物异搏定合成路线中的一步反应如图所示(部分产物未给出),下列说法不正确的是
A.1个X分子中最多共面的原子有16个
B.X可发生取代、加成、氧化、聚合反应
C.Y在NaOH溶液中反应得到的产物可用作肥皂
D.1 mol Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗
【答案】C
【详解】
A.X的结构简式为,苯环为平面结构(6C+4H共10原子),羟基O、H可与苯环共面(+2),羰基C、O可与苯环共面(+2),甲基C及1个H可与苯环共面(+2),最多共面原子数=6C+4H+2(羟基)+2(羰基)+2(甲基)=16,A正确;
B.X含酚羟基(取代、氧化)、苯环(加成)、羰基(加成),酚羟基可与甲醛发生缩聚反应,故可发生取代、加成、氧化、聚合反应,B正确;
C.Y为,在NaOH溶液中水解生成,其碳链仅4个碳原子,并非高级脂肪酸钠,不能用作肥皂,C错误;
D.1 mol Z含1 mol苯环(消耗3 mol)、2 mol碳碳双键(消耗2 mol ),酯基不与加成,共消耗3+2=5 mol ,D正确;
故答案选C。
【变式6-2】(2025高二下·江苏·竞赛)家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释不正确的是
A.用白醋去除水垢:醋酸酸性强于碳酸
B.用草酸去除衣物上碰到的铁锈:草酸具有还原性和酸性
C.用过氧碳酸钠漂白衣物:具有氧化性
D.洗洁精清洗油污:油脂可碱性水解
【答案】D
【详解】A.白醋中含有醋酸,醋酸酸性强于碳酸,醋酸能与碳酸钠反应生成易溶于水的醋酸钙,所以可以用白醋除去水垢中的CaCO3,A正确;
B.草酸与氧化铁反应并还原三价铁离子,说明草酸具有还原性和酸性,B正确;
C.过碳酸钠中过碳酸根中有两个O原子为-1价,易得到电子变成-2价O,因此过碳酸钠具有强氧化性,可以漂白衣物,C正确;
D.洗洁精去除油污主要是利用乳化原理,油污没有水解,D错误;
故选D。
【变式6-3】(24-25高三上·江苏徐州·阶段练习)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如下。
下列有关说法正确的是
A.“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污
B.“酸溶”时发生反应的离子方程式为
C.“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有、、
D.“加热沉铁”也可在空气中进行
【答案】C
【分析】用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程为:将废旧镀锌铁皮加入NaOH溶液进行碱洗,锌溶解在NaOH溶液中生成,过滤去掉滤液,剩余固体物质加入稀硫酸进行酸溶,得到的溶液加入溶液进行氧化,继续加入和NaOH溶液进行加热沉铁得到,过滤分离出和溶液,得到的经过处理后得到磁性纳米粒子,据此分析解答。
【详解】A.“碱洗”除了去除废旧镀锌铁皮表面的油污外,还与Zn反应除去镀锌铁皮中的Zn,A错误;
B.“酸溶”时发生的主要是铁溶解在硫酸中,则反应的离子方程式为:,B错误;
C.加入溶液进行氧化的目的是将溶液中的部分按照的比例氧化为,所以氧化后的溶液中同时存在、、,C正确;
D.“加热沉铁”时如果在空气中进行,其中剩余的亚铁离子也被氧化,因此采用作保护气,D错误;
故答案为:C。
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