综合训练卷4 2027山东省《化工与环境类(有机化学) 45分钟专题训练卷》(原卷版+解析版)
2026-09-21
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内容正文:
2027版山东省(春季高考)化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《有机化学》
综合训练卷(四)
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,44.8LCC含有8个极性键
B. 14g由乙烯、丁烯组成的混合气体所含原子总数为3
C. 0.1mol/LKAl溶液中的数目为0.2
D. 标准状况下,2.24LNO与1.12L混合后所含分子总数为0.1
2. 下列分子中,属于烷烃的是( )
A.
B.
C.
D.
3. 甲烷是最简单的有机化合物,其分子结构为( )
A. V形
B. 直线形
C. 三角锥形
D. 正四面体形
4. 下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A. 光照条件下,2,2-二甲基丙烷与反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C. 苯滴入浓硝酸、浓硫酸的混合液中水浴加热;乙烯在一定条件下水化生成乙醇
D. 甲苯加入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色;乙烯使溴水褪色
5. 氯乙烯的分子式是( )
A. Cl
B. Cl
C.
D.
6. 下列关于乙烯的叙述不正确的是( )
A. 乙烯是组成最简单的烯烃
B. 乙烯是无色难溶于水的气体
C. 乙烯能发生取代反应、加成反应、但不能发生氧化反应
D. 乙烯可发生氧化反应,能使高锰酸钾溶液褪色
7. 丙烯醇(COH)可发生的化学反应有( ) ①氧化反应 ②加成反应③置换反应 ④加聚反应 ⑤取代反应
A. ①②③
B. ①③④
C. ②④⑤
D. ①②③④⑤
8. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中发生反应:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br。该反应的类型是( )
A. 取代反应
B. 加成反应
C. 加聚反应
D. 酯化反应
9. 下列关于醇的结构叙述中正确的是( )
A. 醇的官能团是羟基(—OH)
B. 含有羟基的有机物一定是醇
C. 羟基与烃基碳相连的化合物就是醇
D. 醇的通式是OH
10. 某分子式对应的饱和一元醇中,在灼热铜丝的催化下可氧化成醛的同分异构体有4种,则该饱和一元醇的分子式为( )
A.
B.
C.
D.
11. 下列有机化合物中,含有羟基的是( )
A.
B.
C.
D.
12. 某有机物75%的水溶液常用于医疗消毒的是( )
A. 甲醇
B. 甲醛
C. 乙醇
D. 硫酸
13. 下列叙述正确的是( )
A. 用FeC溶液可以区别乙醇、甲苯与苯酚三种溶液
B. 苯酚沾到皮肤上应立即用氢氧化钠溶液擦洗
C. 除去苯中少量苯酚的方法是向其中加入溴水,充分反应后过滤
D. 在苯酚浊液中加入N溶液,苯酚浊液变澄清并产生C气体
14. 下列物质中,既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,又可与Na2CO3水溶液反应的是( )
A. 苯甲酸
B. 甲酸
C. 乙二酸
D. 乙醛
15. 下列说法正确的是( )
A. 醇的官能团是羧基
B. 乙酸的官能团是羟基
C. 芳香烃的官能团是苯环
D. 炔烃的官能团是碳碳叁键
16. 能发生酯化反应的是( )
A. 乙酸与NaOH溶液混合
B. 无水乙醇与金属Na反应
C. 乙酸、乙醇在浓硫酸作用下共热
D. 乙醇与酸性KMn溶液混合
17. 《本草纲目》记载:“醋能消肿、散水气、杀邪毒、理诸药”。下列有关醋的说法错误的是( )
A. 传统酿造食醋常选用大米、黄豆、高粱等淀粉含量高的原料
B. 酿醋过程中存在淀粉→葡萄糖→乙醇→乙酸的转化过程
C. 酿造工艺中将醋陈放1~3年以生成具有果香味的有机物
D. 醋、食盐、白砂糖均有一定的食品防腐功能
18. 下列实验方案能达到相应目的的是( )
A. 用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯
B. 用溴水鉴别苯和己烯两种无色液体
C. 用银氨溶液鉴别乙醇和乙酸两种液体
D. 用稀硫酸除去苯中混有的少量苯酚
19. 下列物质的性质和用途存在因果关系的是( )
A. 苯酚水溶液具有弱酸性,可用于杀菌消毒
B. 某些油脂常温时呈固态,可用于制作肥皂
C. 氨基酸具有两性,可发生加聚反应制备高分子
D. 乙炔燃烧时放出大量热,可用于切割金属
20. 下列物质中,属于天然高分子化合物的是( )
A. 葡萄糖
B. 甘氨酸
C. 淀粉
D. 乙醇
21. 某还原性糖溶液与新制氢氧化铜共热,产生砖红色沉淀。该现象主要说明该糖分子能表现出( )
A. 醛基的还原性
B. 羟基的酸性
C. 酯基的水解性
D. 羧基的碱性
22. 实验室用油脂制肥皂时,若1 mol某甘油三酯完全皂化,理论上消耗氢氧化钠的物质的量为( )
A. 1 mol
B. 2 mol
C. 4 mol
D. 3 mol
23. 某氨基酸溶液中加入过量盐酸后,该氨基酸分子主要以哪种形式存在( )
A. 带负电荷的阴离子
B. 带正电荷的阳离子
C. 不带电荷的中性分子
D. 失去羧基的有机胺
24. 某高分子材料的结构简式可表示为[-CH2-CHCl-]n,制备该材料所用的单体是( )
A. CH2=CHCl
B. CH3CH2Cl
C. CH2=CH2
D. CH3CHCl2
25. 某饱和一元羧酸A取3.70 g,与足量碳酸氢钠反应,在标准状况下生成1.12 L二氧化碳。A与乙醇发生酯化反应的主要产物是( )
A. 乙酸甲酯
B. 甲酸丙酯
C. 丁酸甲酯
D. 丙酸乙酯
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 解释为什么乙二醇具有较强的吸湿性,以及这一性质对其储存和应用的影响。
27. 鉴别葡萄糖、果糖和蔗糖。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 某聚乙烯材料的结构简式可表示为,其平均相对分子质量为。已知乙烯的相对分子质量为28,且不计高分子链端基对相对分子质量的影响,求该聚乙烯材料的平均聚合度。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某食品包装企业利用玉米淀粉水解所得葡萄糖制备聚乳酸可降解包装膜。某批次投料中含纯葡萄糖 180.0 kg,发酵反应按 C6H12O6→2C3H6O3 进行,葡萄糖转化率为 85.0%,乳酸回收率为 90.0%。回收乳酸经缩聚生成聚乳酸,反应可表示为 nC3H6O3→(C3H4O2)n+nH2O,缩聚收率为 92.0%。已知葡萄糖、乳酸、聚乳酸重复结构单元的相对分子质量分别为 180、90、72。(1)计算该批次理论上可获得的聚乳酸质量。(2)判断聚乳酸属于加聚产物还是缩聚产物,并说明其分子结构中的主要官能团。(3)若发酵糖液中可能残留淀粉、混入蛋白质,并需确认葡萄糖的还原性,分别写出可采用的检验方法和主要现象。
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2027版山东省(春季高考)化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《有机化学》
综合训练卷(四)
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,44.8LCC含有8个极性键
B. 14g由乙烯、丁烯组成的混合气体所含原子总数为3
C. 0.1mol/LKAl溶液中的数目为0.2
D. 标准状况下,2.24LNO与1.12L混合后所含分子总数为0.1
【答案】B
【解析】A.标况下,CC为液体,不能直接用标况下气体摩尔体积计算,故A错误;B.乙烯和丁烯的最简式均为C,故14g混合气体中含有的C的物质的量为1mol,故含原子3mol,原子总数为3,故B正确;C.体积未知,无法计算离子的物质的量,故C错误;D.标准状况下,2.24LNO为0.1mol、1.12L为0.05mol,混合后二者发生反应2NO+2N,生成0.1molN,但是存在可逆反应,因此所得混合物分子数小于0.1,故D错误;故选B。
2. 下列分子中,属于烷烃的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.的氢原子数为4,不符合烷烃通式(n=2时H应为6),属于烯烃,A错误;B.的氢原子数为12,符合烷烃通式(n=5时H=5×2+2=12),且仅含C、H,属于烷烃,B正确;C.OH含氧元素,属于醇类,不符合烃的定义,C错误;D.CCOOH含氧元素,属于羧酸类,不符合烃的定义,D错误;故选B。
3. 甲烷是最简单的有机化合物,其分子结构为( )
A. V形
B. 直线形
C. 三角锥形
D. 正四面体形
【答案】D
【解析】甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成,碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子位于正四面体的四个顶点,四个碳氢键的键角相等、键长相等;甲烷还是所有烃类物质中含碳量最小、含氢量最大的碳氢化合物。故答案为D。
4. 下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A. 光照条件下,2,2-二甲基丙烷与反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C. 苯滴入浓硝酸、浓硫酸的混合液中水浴加热;乙烯在一定条件下水化生成乙醇
D. 甲苯加入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色;乙烯使溴水褪色
【答案】C
【解析】A.光照条件下,2,2-二甲基丙烷与反应,发生的是2,2-二甲基丙烷中的氢原子被溴原子代替生成溴代物,属于取代反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是高锰酸钾和乙烯发生了氧化反应,A错误;B.乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色,乙炔中的碳碳三键断裂,每个碳原子上结合两个溴原子生成1,1,2,2-四溴乙烷,属于加成反应;苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷也是加成反应,B错误;C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热,苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯,属于取代反应;乙烯与水蒸气在一定条件下,乙烯中的碳碳双键断裂,一个碳原子上结合一个氢原子,另一个碳原子上结合羟基,生成乙醇,该反应属于加成反应,C正确;D.酸性溶液有强氧化性,能氧化甲苯属于氧化反应;乙烯使溴水褪色属于加成反应,D错误;故选C。
5. 氯乙烯的分子式是( )
A. Cl
B. Cl
C.
D.
【答案】B
【解析】氯乙烯是乙烯分子中的一个氢原子被氯原子取代所得的化合物,结构简式为,分子式为Cl,故选B。
6. 下列关于乙烯的叙述不正确的是( )
A. 乙烯是组成最简单的烯烃
B. 乙烯是无色难溶于水的气体
C. 乙烯能发生取代反应、加成反应、但不能发生氧化反应
D. 乙烯可发生氧化反应,能使高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A.甲烷是组成最简单的烃,乙烯是分子中含有碳碳双键的不饱和烯烃,是组成最简单的烯烃,A正确;B.乙烯是无色难溶于水的气体,B正确;C.乙烯能发生加成反应、能发生氧化反应,但不能发生取代反应,C错误;D.乙烯可发生氧化反应,既能被酸性KMn溶液氧化,也能发生燃烧反应,D正确;故合理选项是C。
7. 丙烯醇(COH)可发生的化学反应有( ) ①氧化反应 ②加成反应③置换反应 ④加聚反应 ⑤取代反应
A. ①②③
B. ①③④
C. ②④⑤
D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】①丙烯醇可以燃烧,也能在铜的催化作用下与氧气反应生成丙烯醛,因此可发生氧化反应;②丙烯醇中含有碳碳双键,因此可以发生加成反应;③丙烯醇中含有羟基,因此可以与金属钠发生置换反应生成氢气;④丙烯醇中含有碳碳双键,因此可以发生加聚反应;⑤丙烯醇中含有羟基,因此可以与羧酸等发生取代反应;综上所述,丙烯醇能发生的反应有①②③④⑤,D项正确;答案选D。
8. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中发生反应:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br。该反应的类型是( )
A. 取代反应
B. 加成反应
C. 加聚反应
D. 酯化反应
【答案】B
【解析】取代反应指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应;加成反应指有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合成新的化合物的反应;由相对分子质量小的化合物通过加成反应的方式结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫加聚反应;酸与醇生成酯和水的反应叫酯化反应。反应CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br是乙烯分子中不饱和碳原子与溴原子直接结合成新化合物的反应,反应类型为加成反应。答案选B。
9. 下列关于醇的结构叙述中正确的是( )
A. 醇的官能团是羟基(—OH)
B. 含有羟基的有机物一定是醇
C. 羟基与烃基碳相连的化合物就是醇
D. 醇的通式是OH
【答案】A
【解析】A.醇类物质的官能团为羟基,A正确;B.含有羟基的有机物为醇或酚,B错误;C.羟基和苯环上碳原子相连接的化合物为酚类,C错误;D.醇可以分为一元醇、二元醇、多元醇,饱和一元醇通式是,D错误。故选A。
10. 某分子式对应的饱和一元醇中,在灼热铜丝的催化下可氧化成醛的同分异构体有4种,则该饱和一元醇的分子式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】饱和一元醇在灼热铜丝催化下被氧化为醛,要求醇羟基所在碳原子上至少有两个氢原子,即该醇应为伯醇,结构可表示为R-CH2OH。若分子式为,则R为丁基,丁基有4种结构:、、、,对应4种伯醇,分别可氧化成4种不同结构的醛。选项A、B对应的伯醇同分异构体数少于4,选项D对应的伯醇同分异构体数多于4。故选C。
11. 下列有机化合物中,含有羟基的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】羟基()是醇类、酚类等化合物的官能团。A.甲烷为烷烃,仅含单键,不含羟基,A不符合题意;B.乙烷为烷烃,仅含单键,不含羟基,B不符合题意;C.是乙醇,含有羟基,C符合题意;D.乙烯为烯烃,含碳碳双键,无羟基,D不符合同意;故选C。
12. 某有机物75%的水溶液常用于医疗消毒的是( )
A. 甲醇
B. 甲醛
C. 乙醇
D. 硫酸
【答案】C
【解析】医疗消毒是75%的乙醇水溶液,故C符合题意。综上所述,答案为C。
13. 下列叙述正确的是( )
A. 用FeC溶液可以区别乙醇、甲苯与苯酚三种溶液
B. 苯酚沾到皮肤上应立即用氢氧化钠溶液擦洗
C. 除去苯中少量苯酚的方法是向其中加入溴水,充分反应后过滤
D. 在苯酚浊液中加入N溶液,苯酚浊液变澄清并产生C气体
【答案】A
【解析】A.氯化铁溶液和乙醇互溶,和甲苯混合分为有机层、水层,和苯酚发生显色反应,能区分,A正确;B.氢氧化钠溶液具有强腐蚀性,不能接触皮肤,B错误;C.加入溴水和苯酚生成的三溴苯酚溶于苯中,不能过滤分离,C错误;D.苯酚酸性弱于碳酸,在苯酚浊液中加入N溶液,反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,不会产生C气体,D错误;故选A。
14. 下列物质中,既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,又可与Na2CO3水溶液反应的是( )
A. 苯甲酸
B. 甲酸
C. 乙二酸
D. 乙醛
【答案】B
【解析】能与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,说明分子结构中含有醛基;又能与Na2CO3水溶液反应,说明分子结构中含有羧基。甲酸的结构简式为HCOOH,既含醛基又含羧基,符合题意;而苯甲酸、乙二酸只含羧基,乙醛只含醛基,均不符合题意。故答案选B。
15. 下列说法正确的是( )
A. 醇的官能团是羧基
B. 乙酸的官能团是羟基
C. 芳香烃的官能团是苯环
D. 炔烃的官能团是碳碳叁键
【答案】D
【解析】A项醇的官能团是羟基而不是羧基,A错误;B项乙酸的官能团是羧基而不是羟基,B错误;C项苯环不是官能团,C错误;D项炔烃的官能团是碳碳叁键,D正确。答案选D。
16. 能发生酯化反应的是( )
A. 乙酸与NaOH溶液混合
B. 无水乙醇与金属Na反应
C. 乙酸、乙醇在浓硫酸作用下共热
D. 乙醇与酸性KMn溶液混合
【答案】C
【解析】酯化反应通常是羧酸和醇在浓硫酸作用下共热生成酯和水的反应。A.乙酸与NaOH溶液混合发生中和反应,A错误;B.无水乙醇与金属Na反应生成乙醇钠和氢气,不属于酯化反应,B错误;C.乙酸、乙醇在浓硫酸作用下共热生成乙酸乙酯和水,属于酯化反应,C正确;D.乙醇与酸性KMn溶液混合发生氧化反应,D错误;故选C。
17. 《本草纲目》记载:“醋能消肿、散水气、杀邪毒、理诸药”。下列有关醋的说法错误的是( )
A. 传统酿造食醋常选用大米、黄豆、高粱等淀粉含量高的原料
B. 酿醋过程中存在淀粉→葡萄糖→乙醇→乙酸的转化过程
C. 酿造工艺中将醋陈放1~3年以生成具有果香味的有机物
D. 醋、食盐、白砂糖均有一定的食品防腐功能
【答案】A
【解析】A.黄豆主要成分为蛋白质,不属于淀粉含量高的原料,故A错误;B.淀粉先水解为葡萄糖,再经过发酵生成乙醇,最终被氧化得到乙酸,故B正确;C.将醋陈放1~3年以生成具有果香味的酯类有机物,故C正确;D.醋、食盐、白砂糖均有一定的食品防腐功能,故D正确;答案选A。
18. 下列实验方案能达到相应目的的是( )
A. 用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯
B. 用溴水鉴别苯和己烯两种无色液体
C. 用银氨溶液鉴别乙醇和乙酸两种液体
D. 用稀硫酸除去苯中混有的少量苯酚
【答案】B
【解析】己烯能与溴水发生加成反应使其褪色,而苯只萃取溴水且不发生加成反应,可根据现象鉴别。
19. 下列物质的性质和用途存在因果关系的是( )
A. 苯酚水溶液具有弱酸性,可用于杀菌消毒
B. 某些油脂常温时呈固态,可用于制作肥皂
C. 氨基酸具有两性,可发生加聚反应制备高分子
D. 乙炔燃烧时放出大量热,可用于切割金属
【答案】D
【解析】A.苯酚的消毒原理主要是嵌入磷脂双层膜,也能够达到扰乱膜结构的作用,导致细胞物质外流,从而来达到杀死细菌的效果而不是弱酸性,A错误;B.油脂用于制作肥皂是发生皂化反应不是因为它呈固态,B错误;C.氨基酸中的氨基和羧基可以发生缩聚反应,制备高分子,不是因为两性,C错误;D.乙炔燃烧发出大量的热,可用于切割金属,D正确;故选D。
20. 下列物质中,属于天然高分子化合物的是( )
A. 葡萄糖
B. 甘氨酸
C. 淀粉
D. 乙醇
【答案】C
【解析】淀粉由大量葡萄糖单元缩合形成,属于天然高分子化合物。
21. 某还原性糖溶液与新制氢氧化铜共热,产生砖红色沉淀。该现象主要说明该糖分子能表现出( )
A. 醛基的还原性
B. 羟基的酸性
C. 酯基的水解性
D. 羧基的碱性
【答案】A
【解析】新制氢氧化铜被还原生成砖红色氧化亚铜,说明该糖表现出醛基还原性。
22. 实验室用油脂制肥皂时,若1 mol某甘油三酯完全皂化,理论上消耗氢氧化钠的物质的量为( )
A. 1 mol
B. 2 mol
C. 4 mol
D. 3 mol
【答案】D
【解析】甘油三酯分子中含有3个酯基,完全皂化时1 mol油脂需消耗3 mol氢氧化钠。
23. 某氨基酸溶液中加入过量盐酸后,该氨基酸分子主要以哪种形式存在( )
A. 带负电荷的阴离子
B. 带正电荷的阳离子
C. 不带电荷的中性分子
D. 失去羧基的有机胺
【答案】B
【解析】酸性条件下氨基易结合氢离子形成铵盐结构,使氨基酸主要呈阳离子形式。
24. 某高分子材料的结构简式可表示为[-CH2-CHCl-]n,制备该材料所用的单体是( )
A. CH2=CHCl
B. CH3CH2Cl
C. CH2=CH2
D. CH3CHCl2
【答案】A
【解析】聚氯乙烯由氯乙烯发生加聚反应得到,单体双键打开后形成该重复结构单元。
25. 某饱和一元羧酸A取3.70 g,与足量碳酸氢钠反应,在标准状况下生成1.12 L二氧化碳。A与乙醇发生酯化反应的主要产物是( )
A. 乙酸甲酯
B. 甲酸丙酯
C. 丁酸甲酯
D. 丙酸乙酯
【答案】D
【解析】n(CO2)=1.12 L÷22.4 L·mol−1=0.05 mol;由羧酸与碳酸氢钠反应的计量关系可知n(酸)=n(CO2)=0.05 mol;M(酸)=3.70 g÷0.05 mol=74 g/mol,则该酸为丙酸(C2H5COOH),丙酸与乙醇发生酯化反应生成丙酸乙酯。答案选D。
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 解释为什么乙二醇具有较强的吸湿性,以及这一性质对其储存和应用的影响。
【答案】乙二醇具有较强的吸湿性,是因为其分子中含有两个羟基,羟基能与水分子形成氢键,使乙二醇对水分子有较强的亲和力,容易从空气中吸收水分。
对储存的影响:乙二醇应密封、干燥保存,减少与潮湿空气接触,防止吸水后浓度降低;若作为抗冻剂或冷却液使用,吸水会改变其浓度和冰点,影响抗冻效果,也可能在有杂质或氧存在时增加设备、容器的腐蚀风险。
对应用的影响:在抗冻剂、冷却液等应用中,需要按规定比例配制并定期检测浓度;在要求高纯度或低含水量的化学合成、聚酯生产等场合,吸湿会降低原料纯度,使用前必要时需脱水处理。乙二醇有毒,不宜作为食品、化妆品、烟草等与人体接触或摄入相关产品的保湿剂。
【解析】乙二醇的结构为 HOCH2CH2OH,分子中有两个羟基。羟基中的氧原子和氢原子能够与水分子之间形成氢键,因此乙二醇与水有很强的相互作用,表现出较强的吸湿性。由此可知,储存乙二醇时应避免长期暴露在空气中,应密封、干燥保存,否则会吸收空气中的水分,使浓度下降。浓度变化会影响其作为抗冻剂、冷却液时的冰点和使用性能;在高纯度化学合成或聚酯生产中,水分还会影响原料质量和反应效果,必要时需进行脱水处理。同时,由于乙二醇有毒,不能将其简单作为化妆品、食品或烟草等相关产品的保湿剂使用。
27. 鉴别葡萄糖、果糖和蔗糖。
【答案】先取三种待测溶液,分别加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,能产生砖红色沉淀的是葡萄糖和果糖,无明显现象的是蔗糖;也可用银氨溶液水浴加热,能产生银镜的是葡萄糖和果糖,无明显现象的是蔗糖。再取已检出的葡萄糖和果糖溶液,分别加入溴水,能使溴水褪色的是葡萄糖,不能使溴水明显褪色的是果糖。
【解析】葡萄糖属于醛糖,在碱性条件下能还原新制氢氧化铜或银氨溶液;果糖虽为酮糖,但在碱性条件下可发生互变异构,也能表现出还原性,因此葡萄糖和果糖均可使新制氢氧化铜悬浊液加热后生成砖红色Cu2O沉淀,或使银氨溶液产生银镜。蔗糖为非还原性二糖,在未水解时一般不能发生上述还原性反应,因此可先用还原性实验把蔗糖区分出来。葡萄糖含醛基,能被溴水氧化而使溴水褪色;果糖一般不能使溴水明显褪色,因此可用溴水区分二者。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 某聚乙烯材料的结构简式可表示为,其平均相对分子质量为。已知乙烯的相对分子质量为28,且不计高分子链端基对相对分子质量的影响,求该聚乙烯材料的平均聚合度。
【答案】平均聚合度n为5000(无单位)。
【解析】加聚产物的平均相对分子质量可按公式计算。聚乙烯的结构单元为,其相对分子质量与乙烯相同,为28,代入得。因此,该聚乙烯材料的平均聚合度为5000。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某食品包装企业利用玉米淀粉水解所得葡萄糖制备聚乳酸可降解包装膜。某批次投料中含纯葡萄糖 180.0 kg,发酵反应按 C6H12O6→2C3H6O3 进行,葡萄糖转化率为 85.0%,乳酸回收率为 90.0%。回收乳酸经缩聚生成聚乳酸,反应可表示为 nC3H6O3→(C3H4O2)n+nH2O,缩聚收率为 92.0%。已知葡萄糖、乳酸、聚乳酸重复结构单元的相对分子质量分别为 180、90、72。(1)计算该批次理论上可获得的聚乳酸质量。(2)判断聚乳酸属于加聚产物还是缩聚产物,并说明其分子结构中的主要官能团。(3)若发酵糖液中可能残留淀粉、混入蛋白质,并需确认葡萄糖的还原性,分别写出可采用的检验方法和主要现象。
【答案】(1)由C6H12O6→2C3H6O3可知,180.0 kg葡萄糖理论上可生成乳酸的质量为180.0×(2×90)/180=180.0 kg;实际发酵生成乳酸的质量为180.0×85.0%=153.0 kg;回收乳酸的质量为153.0×90.0%=137.7 kg。由nC3H6O3→(C3H4O2)n+nH2O可知,理论聚乳酸的质量为137.7×72/90=110.16 kg;考虑缩聚收率,实际可得聚乳酸的质量为110.16×92.0%=101.35 kg。(2)聚乳酸属于缩聚产物。乳酸分子中含有羟基和羧基,缩聚后聚乳酸主链中主要含有酯基。(3)检验淀粉可加入碘液,若变蓝说明有淀粉残留;检验蛋白质可用双缩脲试剂,若显紫色说明混有蛋白质;检验葡萄糖还原性可用新制氢氧化铜悬浊液并加热,若产生砖红色沉淀,说明葡萄糖具有还原性。
【解析】(1)先由葡萄糖与乳酸的物质的量关系求乳酸,再依次乘转化率、回收率和缩聚收率,并按乳酸与聚乳酸重复单元的质量关系换算。(2)聚乳酸生成时脱去水分子,属于缩聚反应,结构特征是酯基。(3)淀粉、蛋白质和还原糖分别对应碘液、双缩脲反应和新制氢氧化铜反应。
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