第七章 有机化合物 单元复习
一、单选题
1.实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度
2.生物体中普遍存在的有机化合物是生命活动的物质基础。下列说法不正确的是
A.葡萄糖和果糖互为同分异构体
B.淀粉、纤维素、蛋白质都是高分子
C.水解产物可发生银镜反应说明淀粉已完全水解
D.一定浓度的含氯消毒液可使病毒中的蛋白质变性
3.“科学技术是第一生产力”,高科技的发展与化学密切相关。下列说法错误的是
A.可人工合成葡萄糖和脂肪酸,葡萄糖属于单糖
B.氘氚核聚变可实现“人造太阳”,氘和氚互为同位素
C.利用全新原理可实现海水直接电解制氢,氢气是可再生能源
D.涤纶纤维可制作飞船着陆器的降落伞,涤纶是无机非金属材料
4.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 A B C D
方案
目的 除去甲烷中少量的乙烯 制备少量氨水 在光照条件下制取纯净的一氯甲烷 收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应
A.A B.B C.C D.D
5.2020年,全球暴发新型冠状病毒肺炎疫情,手套成为防疫必需品。一种称为PE手套的一次性手套,其主要原料为乙烯,下列关于乙烯分子结构和性质的描述错误的是
A.乙烯的结构简式为CH2=CH2 B.乙烯是最简单的烯烃
C.乙烯分子中所有原子都在同一平面上 D.乙烯是无色透明固体,不易燃烧
6.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 操作和现象 结论
A 在蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸,水浴加热5min后取少量溶液,再加入少量的新制Cu(OH)2溶液并加热,未出现砖红色沉淀 蔗糖未发生水解
B 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中,水中的钠反应更剧烈 水中羟基氢比乙醇中的羟基氢活泼
C 向硫酸铜晶体中滴加少量浓硫酸,晶体由蓝色变白色 浓硫酸具有脱水性
D 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 生成的氯代甲烷具有酸性
A.A B.B C.C D.D
7.下列有关说法正确的是
A.将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色说明SO2具有漂白性
B.SiO2可以与NaOH溶液和HF溶液反应,因此属于两性氧化物
C.石灰石、纯碱、石英可作为制备玻璃的主要原料
D.甲烷中含有少量乙烯,可用溴的四氯化碳溶液除去
8.为达到实验目的,下列实验设计正确的是
A B C D
制备氢氧化铁胶体 验证的漂白性 制取少量乙酸乙酯 分离乙醇和水
A.A B.B C.C D.D
9.下列说法正确的序号有
①的电子式:②的结构式:N≡N③丙烷分子的空间填充模型:④、和互为同位素⑤与一定互为同系物⑥是纯净物⑦淀粉和纤维素互为同分异构体⑧淀粉、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
A.①②③ B.②⑤ C.②③④ D.④⑤⑥
10.下列有关基本营养物质的说法中,错误的是
A.淀粉和纤维素互为同分异构体
B.灼烧法可以鉴别丝织品和棉织品
C.新制可检测病人尿液中是否含葡萄糖
D.工业上可通过油脂在碱性条件下的水解反应来生产肥皂
11.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所用试剂和分离方法均正确的是
混合物 所用试剂 分离方法
A 乙醇(水) 氧化钙 过滤
B 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
C 苯(Br ) 氢氧化钠溶液 分液
D 溴苯(苯) 氢氧化钠溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
12.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24,下列有关叙述正确的是
A.该化合物中,W、X、Y之间存在离子键 B.Y的氧化物的水化物不一定为强酸
C.原子半径:Y>X D.Z的单质只能与水反应,不与乙醇反应
13.以淀粉为基本原料可制备许多物质,下列有关说法中正确的是
A.反应③的条件是的醇溶液并加热,反应④是加聚反应,反应⑤是氧化反应
B.淀粉是糖类物质,有甜味,反应①是水解反应
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性溶液氧化
D.在加热条件下,可用新制氢氧化铜悬浊液将葡萄糖、乙醇区别开
14.官能团对有机物的性质具有决定作用。某有机化合物的结构如图,下列有关说法正确的是
A.分子式为C11H18O4
B.该有机物分子中有四种官能团
C.1mol该有机物最多可以和3mol Na发生加成反应
D.1mol该有机物最多可以和2mol H2发生加成反应
二、非选择题
15.工业上,通过丁烷裂解可以获得乙烯和丙烯等化工原料:
①;
②。
(1)甲烷、乙烷、丁烷互为_______(填“同系物”或“同分异构体”);丙烯和乙烯均能与发生加成反应,标准状况下,33.6L由丙烯和乙烯组成的混合气体与足量的溴水反应,最多消耗_______mol;若将28g由丙烯和乙烯组成的混合气体置于空气中完全燃烧,则消耗_______mol。
(2)向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol丁烷,在一定温度和催化剂作用下发生上述2个反应,测得丁烷、丙烯的物质的量与时间关系如图所示。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.混合气体密度不随时间变化 B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C.混合气体总压强不随时间变化 D.混合气体中碳原子总数不随时间变化
②内,乙烷的平均反应速率为_______。
③在该条件下,丁烷的平衡转化率为_______。
④平衡体系中,_______。
16.实验室制取乙酸乙酯的装置如下:
请根据题目要求回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式_______,反应类型_______
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是_______
A.中和乙醇和乙酸 B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.减少乙酸乙酯的损耗并对其进行分离 D.加速酯的生成,提高其产率
(3)在该实验中,若用1mol乙醇和1mol乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,能否生成1mol乙酸乙酯_______(填“能”或“否”),原因是_______
(4)写出浓硫酸的两个作用:_______、_______
17.有机化合物是种类最多的物质,随着化工产业的不断发展,在人类生活中起着越来越重要的作用。请结合所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.日常生活中有很多常见的有机物。现有下列几种有机物:①②③④⑤⑥。
(1)以上物质中,与互为同系物的是_______(填标号,下同)。
(2)以上物质中,与互为同分异构体的是_______。
(3)物质③的一氯取代物共有_______种。
Ⅱ.有机物N存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以乙烯、丙烯等石油品为原料进行合成:
(4)由乙烯生成有机物M的化学反应类型是_______。
(5)有机物N中含有的官能团是_______(填名称),写出上述反应中生成N的化学方程式:_______。
(6)久置的N自身会发生聚合反应,所得的聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出该聚合物的结构简式:_______。
18.下列是化合物D的合成路线。回答下列问题:
(1)A的官能团名称是____;C的分子式是____。
(2)C→D的反应类型为____。
(3)一定条件下反应生成的高分子的结构简式是___。
(4)已知A的某同分异构体含有苯环,能和NaHCO3反应产生气体。写出该同分异构体与乙醇反应的化学方程式____。
参考答案:
1.B
【详解】A.由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;
B.反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;
C.接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;
D.根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;
故选B。
2.C
【详解】A.葡萄糖和果糖分子式完全相同,但分子结构不同,二者互为同分异构体,故A正确;
B.淀粉、纤维素、蛋白质都是高分子,故B正确;
C.淀粉一旦发生水解就会产生葡萄糖,葡萄糖可以发生银镜反应,但不能说明淀粉已完全水解,故C错误;
D.一定浓度的含氯消毒液具有强氧化性,可以使蛋白质变性,故D正确;
故选C。
3.D
【详解】A.通过电催化将高效还原合成高浓度乙酸,并进一步利用微生物发酵生产葡萄糖和长链脂肪酸,葡萄糖属于单糖,故A正确;
B.氘氚核聚变可实现“人造太阳”,氘和氚互为同位素,故B正确;
C.利用全新原理可实现海水直接电解制氢,氢气燃烧后又生成水,氢气是可再生能源,故C正确;
D.涤纶是有机高分子材料,故D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.乙烯可以和酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳,会导致甲烷中混入二氧化碳,A错误;
B.氨气不溶于次氯化碳,易溶于水,使用该装置可以防倒吸,B正确;
C.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,C错误;
D.乙烯的密度和空气接近,不能用排空气法收集,D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.乙烯分子中含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,故A正确;
B.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烯是最简单的烯烃,故B正确;
C.乙烯是平面结构,乙烯分子中所有原子都在同一平面上 ,故C正确;
D.常温下,乙烯是无色气体,易燃烧生成二氧化碳和水,故D错误;
选D。
6.B
【详解】A.蔗糖水解后用NaOH调节pH至碱性再用Cu(OH)2检验,A项错误;
B.相比乙醇,钠和水剧烈反应,说明乙醇的羟基氢没有水的活泼,B项正确;
C.浓硫酸将硫酸铜晶体变为白色,表现为吸水性,C项错误;
D.甲烷与氯气光照发生取代反应产生HCl具有酸性,D项错误;
故选B。
7.C
【详解】A.二氧化硫具有还原性,将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中高锰酸钾被还原,溶液褪色,说明SO2具有还原性,A错误;
B.SiO2可以与NaOH溶液,属于酸性氧化物,二氧化硅只能和HF溶液反应,生成四氟化硅和水,B错误;
C.工业上制备玻璃的主要原料是石灰石、纯碱、石英,C正确;
D.甲烷能溶于四氯化碳中,甲烷中含有少量乙烯,不能用溴的四氯化碳溶液除去,D错误;
答案选C。
8.B
【详解】A.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体,氯化铁溶液滴入氨水中生成氢氧化铁沉淀,故A错误;
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,体现二氧化硫的漂白性,故B正确;
C.制取少量乙酸乙酯,应该用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯且导管不能插入液面下,故C错误;
D.用蒸馏法分离乙醇和水,温度计液泡应该在蒸馏烧瓶支管口处,故D错误;
选B。
9.B
【详解】①中碳和每个氧形成两对共用电子对,其电子式:,故①错误;
②是氮氮叁键,其结构式:N≡N,故②正确;
③是丙烷分子的球棍模型,不是空间填充模型,故③错误;
④同位素是同种元素形成的不同原子,、和是单质不是原子,因此三者不互为同位素,故④错误;
⑤与都为烷烃,结构相似,分子组成相差2个 CH2 原子团,因此两者一定互为同系物,故⑤正确;
⑥可能是正丁烷,也可能是异丁烷,也可能是两者的混合物,因此不一定是纯净物,故⑥错误;
⑦淀粉和纤维素的n值不相同,因此两者不互为同分异构体,故⑦错误;
⑧油脂不是高分子化合物,属于大分子化合物,故⑧错误;
因此②⑤正确,故选B。
10.A
【详解】A.淀粉和纤维素由于其n值不相同,两者不互为同分异构体,故A错误;
B.丝织品主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,棉织品主要成分是纤维素,因此灼烧法可以鉴别丝织品和棉织品,故B正确;
C.葡萄糖中含有醛基,在加热条件下与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,因此用新制可检测病人尿液中是否含葡萄糖,故C正确;
D.油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应,因此工业上可通过油脂在碱性条件下的水解反应来生产肥皂,故D正确。
综上所述,答案为A。
11.C
【详解】A.除去乙醇中的水,可以加入氧化钙,然后蒸馏,A错误;
B.两者互溶,沸点相差较大,可蒸馏分离,B错误;
C.苯和氢氧化钠溶液不反应且互不相溶,溴和氢氧化钠反应生成盐和水,可以分液分离,C正确;
D.两者互溶,沸点相差较大,直接蒸馏分离溴苯和苯,D错误;
故选C。
12.B
【分析】一种由短周期主族元素W、X、Y、Z组成的化合物,其结构如图所示,W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24,结构中Z原子形成+1价阳离子,则Z为Na;Y形成3个共价键,其原子序数小于Na,则Y为N;W形成1个共价键,其原子序数小于N,则W为H;可知X的原子序数为24-1-7-11=5,故X为B。
【详解】由上述分析可知,W为H、X为B、Y为N、Z为Na;
A.该化合物阴离子中H、B、N原子之间均为共价键,故A错误;
B.HNO3为强酸,但HNO2为弱酸,故B正确;
C.同周期自左而右原子半径减小,故原子半径Y(N)<X(B),故C错误;
D.钠既能与水反应生成氢气,又能与乙醇反应生成氢气,故D错误;
故选:B。
13.D
【详解】由流程可知,①为淀粉水解生成葡萄糖,②为葡萄糖发生酒化反应生成乙醇,③为乙醅发生消去反应生成乙烯,④为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,⑤为乙醇氧化生成乙醛,⑥为乙醛氧化生成乙酸,以此解答该题。
A.反应③的条件是浓硫酸溶液并加热到170℃,A错误;
B.淀粉无甜味,B错误;
C.聚乙烯分子中无碳碳双键,C错误;
D.在加热条件下,可用新制氢氧化铜悬浊液将葡萄糖、乙醇区别开,D正确;
故选D。
14.D
【详解】A.由结构图可知,该有机物分子式为C11H16O4,A错误;
B.该有机物分子中有羟基、羧基和碳碳双键三种官能团,B错误;
C.羟基和羧基都能和钠发生置换反应,C错误;
D.碳碳双键能和氢气加成,羧基不能和氢气加成,则1mol该有机物最多可以和2molH2发生加成反应,D正确;
故选D。
15.(1) 同系物 1.5 3
(2) BC 0.15 60% 1:2
【详解】(1)甲烷、乙烷、丁烷均为链状烷烃,三者互为同系物;丙烯和乙烯均含有1个碳碳双键,均能与发生加成反应,标准状况下,33.6L由丙烯和乙烯组成的混合气体的物质的量是1.5mol,与足量的溴水反应,最多消耗1.5mol;丙烯和乙烯的最简式相同,均是CH2,若将28g由丙烯和乙烯组成的混合气体置于空气中完全燃烧,其中“CH2”的物质的量是2mol,则消耗=3mol。
(2)①A.反应前后气体质量不变,容器容积不变,混合气体的密度始终不变,则混合气体密度不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,A不符合;
B.反应前后气体质量不变,物质的量是变化的,混合气体的相对分子质量是变化的,则混合气体平均摩尔质量不随时间变化能说明反应达到平衡状态,B符合;
C.正反应体积增大,压强是变量,则混合气体总压强不随时间变化能说明反应达到平衡状态,C符合;
D.根据原子守恒可知混合气体中碳原子总数始终不变,因此碳原子总数不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,D不符合;
答案选BC。
②丁烷是反应物,内丁烷的物质的量减少2mol-0.8mol=1.2mol,则乙烷的平均反应速率为=0.15。
③在该条件下,丁烷的平衡转化率为=60%。
④根据图象可知平衡体系中丙烯的物质的量是0.8mol,消耗丁烷是1.2mol,则生成乙烯的丁烷是0.4mol,所以0.4:0.8=1:2。
16.(1) 酯化反应或取代反应
(2)BC
(3) 否 该反应是可逆反应,反应不能进行完全
(4) 催化剂 吸水剂
【解析】(1)
实验室使用乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯,该反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,该反应的类型为取代反应(或酯化反应)。
(2)
实验中饱和碳酸钠溶液的作用吸收乙醇、中和乙酸、减少乙酸乙酯的损耗并对其进行分离,故选BC。
(3)
在该实验中,若用1mol乙醇和1mol乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,不能生成1mol乙酸乙酯,因为该反应是可逆反应,反应不能进行完全。
(4)
该实验中,浓硫酸即作催化剂,又作吸水剂(通过吸收水,使得平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率)。
17.(1)①③
(2)⑥
(3)4
(4)加成反应
(5) 碳碳双键、酯基
(6)
【解析】(1)
同系物是结构相似,组成上相差CH2原子团的物质互称同系物,、与的结构相似,组成上相差CH2原子团,故互为同系物。
(2)
与的分子式相同而结构不同,故互为同分异构体。
(3)
有4种等效氢,故一氯代物有4种。
(4)
乙烯和水发生加成反应生成乙醇。
(5)
有机物N中含有的官能团为碳碳双键、酯基,乙醇和丙烯酸发生酯化反应的化学方程式为。
(6)
N发生加聚反应得到 。
18.(1) 羟基、醛基 C10H10O2
(2)取代反应
(3)
(4)
【解析】(1)
根据A的结构简式可看出A中含有羟基和醛基;结合C的结构简式可知,分子中含6个不饱和度,其分子式为:C10H10O2,故答案为:羟基、醛基;C10H10O2;
(2)
结合流程图可知,C中的羟基转化为醚键, C与CH3I一定条件下发生反应生成D和HI,所以该有机反应类型为取代反应;
(3)
在一定条件下会发生加聚反应生成,其反应的化学方程式为:;
(4)
A的某同分异构体含有苯环,且能和NaHCO3反应产生气体,说明A中还含羧基,则其同分异构体的结构简式为,所以会与乙醇发生酯化反应,其化学方程式为:。