内容正文:
第二单元 食品中的有机化合物
第3课时 酯 油脂
一、必备知识基础
1.下列关于酯的说法正确的是( )
A.酯都有香味
B.油脂属于酯类
C.酯难溶于水且密度大于水
D.酯化反应中用NaOH溶液作催化剂
2.下列物质属于油脂的是( )
A.润滑油 B.甘油
C.牛油 D.汽油
3.下列关于油脂的说法正确的是( )
A.油脂属于有机高分子
B.油脂都不能使溴水褪色
C.油脂在酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐
D.天然油脂没有固定的熔沸点
4.关于油脂和酯的说法中,错误的是( )
A.油脂属于酯类
B.油脂和酯都能发生水解反应
C.油脂和酯的组成元素相同
D.油脂和酯的结构一定相同
5.下列关于乙酸乙酯的说法正确的是( )
A.乙酸乙酯是一种密度比水大的液体
B.乙酸乙酯在碱性条件下的水解程度比在酸性条件下的水解程度大
C.制备乙酸乙酯时,加入过量的乙醇可以使乙酸完全转化为乙酸乙酯
D.乙酸乙酯在水中能电离出少量的乙酸和乙醇
6.油脂皂化后,使肥皂和甘油从混合物里充分分离,可以采用的方法有:①分液;②蒸馏;③过滤;④盐析,其中正确的组合是( )
A.①② B.③④
C.②③④ D.①②③④
7.对于含有梨香气味的某种酯的酒精溶液,消除梨香味的最好操作为( )
A.加入NaOH溶液后加热
B.加入醋酸后加热
C.加入稀硫酸后加热
D.加入水后加热
8.在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
+3R'OH
动植物油脂 短链醇
+
生物柴油 甘油
下列叙述不正确的是( )
A.动植物油脂是有机高分子,生物柴油也属于油脂
B.生物柴油是不同酯组成的混合物,没有固定熔、沸点
C.“地沟油”可用于制备生物柴油,故生物柴油属于可再生能源
D.1 mol甘油与足量金属钠反应,理论上产生标准状况下33.6 L H2
9.某化学小组欲探究乙酸乙酯的水解程度,设计了如下实验:取三支洁净的试管,分别加入2 mL乙酸乙酯,再向三支试管中分别加入不同的试剂,实验操作及现象如下表:
试管编号
加入试剂
加热方式
实验现象
1
2 mL稀硫酸
水浴加热
分层,油层变薄
2
2 mL氢氧化钠溶液
水浴加热
分层消失
3
2 mL蒸馏水
水浴加热
分层,油层基本不变
(1)试管1中发生反应的化学方程式为 ,
该反应中稀硫酸的作用是 。
(2)试管2中分层消失的原因是 。
(3)通过对比试管1、2、3的现象,可得出的结论是 。
(4)若要提高乙酸乙酯在酸性条件下的水解程度,可采取的措施是 。
10.已知A是乙烯,B、C、D、E、F均为常见的有机化合物,在一定条件下,有如图所示的转化关系。
请回答:
(1)C的结构简式是 。
(2)能与金属钠反应放出氢气的物质有 (填字母)。
(3)在图示转化关系中,属于氧化反应的有 (填序号)。
(4)A、B、C三种物质的摩尔质量由大到小的顺序是 (用字母表示)。
(5)反应⑤的化学方程式是 (有机化合物用结构简式表示)。
二、能力素养提升
11.在乙酸乙酯、乙醇、乙酸水溶液共存的化学平衡体系中加入含重氢的水,经过足够长的时间后,可以发现,除水外体系中含重氢的化合物是( )
A.只有乙醇 B.只有乙酸
C.只有乙酸乙酯 D.乙醇、乙酸
12.区别植物油(含有碳碳双键)和矿物油(烃类混合物)的正确方法是( )
A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡
B.加NaOH溶液,加热
C.加新制的氢氧化铜碱性悬浊液,加热
D.加溴水,振荡
13.某有机物的结构简式为HOOC—CHCH—CH2OH,关于该有机物下列说法错误的是( )
A.该有机物能发生酯化反应
B.该有机物能使溴水褪色
C.该有机物能发生水解反应
D.1 mol该有机物与足量的金属钠反应能产生1 mol H2
14.甲、乙、丙三种物质是合成聚酯玻璃钢的基本原料。下列说法错误的是( )
甲 乙
丙
A.甲在酸性条件下的水解产物之一与乙互为同系物
B.1 mol乙物质可与2 mol钠完全反应生成1 mol 氢气
C.甲、丙物质都能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.甲、乙、丙均能和O2在一定条件发生氧化反应
15.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
16.某有机化合物M的结构简式为,关于M的叙述正确的是( )
A.属于酯类,易溶于水
B.水解反应可生成乙酸
C.1 mol M可以与2 mol NaOH反应
D.一定条件下可发生加成反应和氧化反应
17.阿司匹林可看作一种酯,其结构简式如图所示。阿司匹林在酸性和水浴加热条件下反应一段时间后,反应体系中含有的物质是( )
①CH3COOH ②CH3CH2OH
③ ④
⑤
A.①④⑤ B.②④⑤
C.①③④ D.②③⑤
18.某酯的分子式为C5H10O2,在酸性条件下水解生成甲和乙两种有机物,在相同温度和压强下,相同质量的甲和乙的蒸气所占体积相同,则该酯可能的结构简式为( )
A.CH3COOCH2CH2CH3
B.CH3CH2COOCH2CH3
C.HCOOCH2CH(CH3)2
D.CH3CH2COOCH(CH3)2
19.油脂是重要的营养物质。某天然油脂A可发生下列反应:
已知:A的结构简式为,C17H35—和C17H33—都是高级脂肪酸的烃基(呈链状)。
(1)写出A的分子式: ,A能使溴的四氯化碳溶液褪色,主要原因是 。
(2)写出反应①的反应类型: ;C的名称(或俗称)是 ,D的名称(或俗称)是 。
(3)若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H35—,由A组成的油脂在通常状况下一定是固体;若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H33—,由A组成的油脂在通常状况下一定是液体。从分子组成和结构方面分析,油脂呈液态、固态的规律是 。
(4)工业上为了延缓不饱和油脂的“酸败”,通常采取的一种措施是使其在Ni催化作用下与H2发生反应生成“氢化油”,1 mol A最多消耗 mol H2。
(5)写出A发生皂化反应的离子方程式: 。
20.科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D,并阐明了D在人体内的作用原理。为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。
请回答下列问题:
(1)已知M的相对分子质量为227,由C、H、O、N四种元素组成,M分子中含有5个氢原子,C、O、N原子个数之比为1∶3∶1。则M的分子式是 。D是双原子分子,相对分子质量为30,则D的分子式为 。
(2)油脂A经下列途径可得到M。
图中②的提示:
C2H5OH++H2O
反应②的化学方程式为 。
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,相对分子质量为134,写出C所有可能的结构简式: 。
参考答案
1.B 解析 低级酯具有香味,高级酯没有香味,如油脂,A错误;油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类,B正确;酯难溶于水,密度一般比水小,C错误;酯化反应中用浓硫酸作催化剂,不能用NaOH溶液,因为NaOH会促进酯的水解,D错误。
2.C 解析 润滑油和汽油是石油分馏的产物,属于烃类混合物,A、D错误;甘油是丙三醇,属于醇类,B错误;牛油属于油脂,C正确。
3.D 解析 油脂相对分子质量较小,不属于有机高分子,A错误;若油脂中含有碳碳双键等不饱和键,能使溴水褪色,B错误;油脂在酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸,在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,C错误;天然油脂是混合物,没有固定的熔沸点,D正确。
4.D 解析 油脂是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,A正确;油脂和酯都含有酯基,能发生水解反应,B正确;油脂和酯的组成元素都主要是C、H、O,C正确;油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,而酯的范围更广,油脂和酯的结构不一定相同,D错误。
5.B 解析 乙酸乙酯密度比水小,A错误;酯在碱性条件下水解生成的酸与碱反应,促使水解平衡正向移动,水解程度比酸性条件下大,B正确;酯化反应是可逆反应,加入过量乙醇不能使乙酸完全转化为乙酸乙酯,C错误;乙酸乙酯在水中不能电离,在酸或碱催化下发生水解反应生成乙酸和乙醇,D错误。
6.C 解析 油脂皂化后,向混合物中加入食盐细粒,高级脂肪酸钠便会析出,因它的密度比水小,所以浮在上层,可以用过滤的方法得到高级脂肪酸钠,而甘油留在滤液里,可采用蒸馏的方法得到甘油,故正确的组合是②③④。
7.A
8.A 解析 动植物油脂不是有机高分子,A错误;生物柴油中烃基不同,则属于混合物,没有固定熔、沸点,B正确;“地沟油”可通过题述反应制备生物柴油,故生物柴油属于可再生能源,C正确;1 mol甘油与3 mol钠反应,产生1.5 mol H2,在标准状况下的体积为33.6 L,D正确。
9.答案 (1)CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH 催化剂
(2)乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解反应,生成的乙酸钠和乙醇都易溶于水
(3)乙酸乙酯在酸性条件下和碱性条件下都能发生水解反应,在碱性条件下水解程度更大,在蒸馏水中几乎不水解
(4)延长加热时间、增加稀硫酸的浓度等
10.答案 (1)CH3COOH (2)BC (3)②③ (4)C>B>A
(5)CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
解析 A是乙烯,转化得到B,B可以2步转化生成C,B与C反应生成D,D在碱性条件下水解得到B与E,结合D的分子式可知,应是醇与羧酸发生的酯化反应生成D,故D为CH3COOCH2CH3,B为CH3CH2OH,C为CH3COOH,E为CH3COONa,F是CH3CHO。
(1)C的结构简式是CH3COOH。
(2)乙酸、乙醇能与Na反应生成氢气,故选BC。
(3)反应①是乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应②③属于氧化反应,反应④⑤属于取代反应。
(4)A为乙烯,B为乙醇,C为乙酸,三种物质的摩尔质量由大到小的顺序是C>B>A。
(5)反应⑤是乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙酸钠与乙醇,反应的化学方程式是CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH。
11.D 解析 乙酸乙酯在酸性条件下水解生成乙酸和乙醇,水解过程中,水与酯中的化学键断裂,重氢原子会进入乙酸和乙醇中,所以经过足够长时间后,乙醇和乙酸中会含有重氢。
12.B 解析 植物油和矿物油都可能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能区别,A错误;植物油属于酯类,在NaOH溶液、加热条件下能发生水解反应,生成可溶于水的高级脂肪酸钠和甘油,溶液不分层,矿物油属于烃类混合物,不与NaOH溶液反应,溶液分层,可以区别,B正确;植物油和矿物油都不与新制的氢氧化铜碱性悬浊液反应,不能区别,C错误;植物油和矿物油都可能使溴水褪色,不能区别,D错误。
13.C 解析 该有机物含有羧基和羟基,能发生酯化反应,A正确;含有碳碳双键,能使溴水褪色,B正确;该有机物不含有能水解的官能团,不能发生水解反应,C错误;羧基和羟基都能与钠反应,1 mol该有机物与足量钠反应能产生1 mol H2,D正确。
14.A 解析 甲在酸性条件下的水解产物是、CH3OH,CH3OH与乙中羟基个数不同,不是同系物,A错误;乙中含有2个羟基,1 mol乙物质可与2 mol钠完全反应生成1 mol氢气,B正确;甲、丙中都含有碳碳双键,所以都能使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;甲、乙、丙均能和O2在点燃条件下发生氧化反应生成二氧化碳和水,D正确。
15.A 解析 由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇可知,该酯为二元酸酯,分子中含有2个酯基(—COO—),结合酯的水解反应原理可得1 mol C18H26O5+2 mol H2O 1 mol羧酸+2 mol C2H5OH,再结合质量守恒定律推知,该羧酸的分子式为C18H26O5+2H2O-2C2H5OH=C14H18O5。
16.D 解析 M属于酯类,酯类难溶于水,A错误;M在酸性条件下水解得到和乙醇,B错误;水解时,1 mol M消耗1 mol NaOH,C错误;M中含有苯环,一定条件下可与H2加成,M可燃烧,属于氧化反应,D正确。
17.A 解析 水解时, 中的C—O键从虚线处断裂,故水解产物为CH3COOH和,又因酯的酸性水解反应为可逆反应,故反应后体系中含有乙酸、和,A正确。
18.A 解析 在相同温度和压强下,相同质量的甲和乙的蒸气所占体积相同,说明甲和乙的相对分子质量相等。酯在酸性条件下水解生成羧酸和醇,C5H10O2水解生成的羧酸和醇的相对分子质量相等时,羧酸比醇少一个碳原子,所以该酯水解生成的羧酸为乙酸(CH3COOH),醇为丙醇,A正确。
19.答案 (1)C57H106O6 A分子中C17H33—为不饱和烃基,含有碳碳双键,可以与溴发生加成反应 (2)水解反应(或取代反应) 硬脂酸 丙三醇(或甘油) (3)脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大,含较多不饱和脂肪酸的甘油酯熔点较低,呈液态;含较多饱和脂肪酸的甘油酯熔点较高,呈固态 (4)2 (5)+3OH-C17H35COO-+2C17H33COO-+
解析 (1)根据A的结构简式,可以确定A的分子式为C57H106O6,A分子中的烃基C17H33—为不饱和烃基,含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,因此能使Br2的CCl4溶液褪色。
(2)由转化关系可知反应①为油脂的水解反应(或取代反应),油脂为高级脂肪酸与甘油形成的酯,故可知D为甘油(或丙三醇)。C为饱和直链脂肪酸,则结构简式为C17H35COOH,名称为硬脂酸。
(3)根据题中信息,饱和脂肪酸的甘油酯呈固态,不饱和脂肪酸的甘油酯呈液态,可以确定脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大,含较多不饱和脂肪酸的甘油酯熔点较低,含较多饱和脂肪酸的甘油酯熔点较高。
(4)每个C17H33—中含有一个碳碳双键,则1分子A中含有2个碳碳双键,因此1 mol A最多消耗2 mol H2。
(5)在碱性条件下水解可生成C17H35COO-、C17H33COO-和。
20.答案 (1)C3H5N3O9 NO
(2)+3HNO3+3H2O
(3)、
解析 (1)由M分子中含有5个H原子和C、O、N原子个数之比为1∶3∶1,则M的分子式可设为(CO3N)nH5。根据M的相对分子质量227,可得(12+16×3+14)×n+5=227,解得n=3,因此M的分子式为C3H5N3O9。D是M释放出的双原子分子,相对分子质量为30,可推出D为NO。
(2)油脂是由高级脂肪酸和甘油(丙三醇)经酯化反应而制得的一类化合物,由油脂水解的通式及油脂的性质可知,反应①生成甘油和高级脂肪酸。根据题中信息,甘油与硝酸反应的化学方程式为+3HNO3+3H2O。
(3)C是丙三醇与乙酸发生酯化反应生成的相对分子质量为134的化合物,可推知C可能的结构简式为、。
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