第七章分层作业13 烷烃的性质
必备知识基础练
1.(2023·北京顺义区高一期中)下列关于甲烷的说法不正确的是( )
A.难溶于水
B.比空气密度小
C.是天然气的主要成分
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2.(2023·江苏常州联考)下列说法正确的是( )
A.在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能与氯水发生取代反应
B.等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的有机产物只有CH3Cl
C.正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高
D.和互为同分异构体
3.实验室中将盛有甲烷与氯气的混合气体的量筒倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,光照使其发生反应。下列说法错误的是( )
A.通过量筒内壁上出现的油状液滴可以说明生成四种有机产物
B.氯化氢极易溶于水,导致量筒中液面上升
C.饱和食盐水能够抑制氯气的溶解
D.量筒中气体颜色逐渐变浅
4.下列烷烃的一氯代物只有1种的是( )
A.丙烷
B.正丁烷
C.异丁烷
D.新戊烷
5.下列有关烷烃的叙述不正确的是( )
A.在烷烃分子中,一定存在极性键,可能存在非极性键
B.所有气态烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
C.光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
D.所有烷烃在足量氧气中充分燃烧,均生成CO2和H2O
6.下列说法中错误的是( )
A.单个分子含有30个氢原子的链状烷烃为C14H30
B.假如某链状烷烃的相对分子质量为142,则该烷烃的分子式为C10H22
C.某气态烷烃的密度是同温同压下H2的36倍,则该烷烃是C2H6
D.1 L某气态烷烃完全燃烧时,可生成同温同压下15 L水蒸气,则该烷烃是C14H30
7.1 mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气246.4 L(标准状况),它在光照条件下与Cl2反应,生成4种不同的一氯代物。该烷烃的结构简式是( )
A.
B.CH3CH2CH2CH2CH3
C.
D.
8.燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.2 mol某烃后,测得生成17.92 L(标准状况下)二氧化碳,生成18 g水,则该烃的分子式为( )
A.C2H6 B.C3H8
C.C4H10 D.C8H18
9.某链状烷烃的相对分子质量为72,其结构中含有1个—CH2—和3个—CH3,则该烃的一氯代物有( )
A.4种 B.5种
C.6种 D.7种
10.一定量的CH4恰好与一定量的O2完全反应得CO2、CO、H2O(g),产物总质量为49.6 g,将其通过装有足量浓硫酸的洗气瓶后,洗气瓶增重25.2 g。CH4若完全燃烧还需O2的体积(标准状况下)为( )
A.8.96 L B.2.24 L
C.4.48 L D.6.72 L
关键能力提升练
11.将1 mol CH4和适量的氧气在密闭容器中点燃,充分反应后,甲烷和氧气均无剩余,且产物均为气体(101 kPa,120 ℃),其总质量为72 g。下列有关叙述不正确的是( )
A.若将产物通过足量碱石灰,则产物可全部被吸收;若通过足量浓硫酸,则产物不能被完全吸收
B.产物的平均摩尔质量为24 g·mol-1
C.若将产物通过足量浓硫酸充分吸收后恢复至101 kPa、120 ℃,则气体物质的量变为通过浓硫酸前的
D.反应中消耗的氧气的质量为56 g
12.一定质量的链状烷烃X完全燃烧后生成17.6 g CO2和9.0 g H2O,下列说法中不正确的是( )
A.X的分子式为C4H10
B.X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3
C.X通入酸性KMnO4溶液中,溶液逐渐褪色
D.X与Cl2在光照条件下发生取代反应,可能生成两种一氯代物
13.最近,科学家在-100 ℃的低温下合成了烃X,此分子的结构如图所示(图中连线表示化学键)。下列说法正确的是( )
A.X的分子式为C5H8
B.X是一种常温下能稳定存在的液态烃
C.X在空气中完全燃烧生成CO2和H2O
D.充分燃烧等质量的X和甲烷,X消耗氧气较多
14.烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图所示:
下列说法正确的是( )
A.异丁烷的二溴代物有两种
B.反应过程中异丁烷形成的自由基
比稳定
C.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
15.(2023·江苏淮宿七校联考)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
根据设计要求回答:
(1)盛浓盐酸的仪器名称是 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式是 。
(3)B装置有三种功能:① ,②控制气流速度,③均匀混合气体。
(4)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式: 。
(5)D装置的石棉浸有KI-淀粉溶液,其作用是 ,反应现象是 。
(6)E装置除了含有盐酸外,还最多可能含有三种液态有机物,从E中分离出盐酸的操作名称为 。
分层作业13 烷烃的性质
1.D 解析 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
2.C 解析 在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能与氯气发生取代反应,不能与氯水发生取代反应,A错误;甲烷分子中的4个氢原子都可以被氯原子取代,等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的有机产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,B错误;正丁烷和异丁烷是互为同分异构体的烷烃,正丁烷的主链有4个碳原子,异丁烷的主链只有3个碳原子,正丁烷的分子间作用力强于异丁烷,正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高,C正确;CH2Br2为四面体构型,和为同一物质,D错误。
3.A 解析 仅通过量筒内壁上出现的油状液滴这一实验现象,并不能说明生成了四种有机产物,氯气与甲烷发生取代反应,生成的四种有机产物中CH3Cl常温下为气体,溶于有机溶剂,CH2Cl2、CHCl3、CCl4为油状液体,A错误;氯气与甲烷反应生成HCl,而HCl极易溶于水,导致量筒内气体减少,压强减小,量筒内液面上升,B正确;氯气溶于水后,部分与水发生反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中Cl-的浓度较大,可以抑制Cl2的溶解,C正确;氯气是黄绿色气体,氯气被消耗,量筒内气体颜色逐渐变浅,D正确。
4.D 解析 丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,其一氯代物有2种,A不符合题意;正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,其一氯代物有2种,B不符合题意;异丁烷的结构简式为,其一氯代物有2种,C不符合题意;新戊烷的结构简式为,其一氯代物有1种,D符合题意。
5.C 解析 烷烃分子中C—H是极性键,碳原子数较多的烷烃中还存在C—C,是非极性键,A正确;烷烃的特征反应是取代反应,气态烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,B正确;乙烷与溴水不能发生取代反应,故溴水不褪色,C错误;烷烃只含碳、氢元素,故在足量氧气中充分燃烧,均生成CO2和H2O,D正确。
6.C 解析 链状烷烃的通式为CnH2n+2,相对分子质量为12n+2n+2,含有30个氢原子的烷烃,则2n+2=30,n=14,则分子式为C14H30,A正确;某链状烷烃的相对分子质量为142,12n+2n+2=142,n=10,其分子式为C10H22,B正确;某气态烷烃的密度是同温同压下H2的36倍,则该烷烃的相对分子质量为72,则12n+2n+2=72,n=5,故其分子式为C5H12,C错误;1L某气态烷烃完全燃烧时生成同温同压下15L水蒸气,说明1mol该烃完全燃烧可生成15mol水,则1mol该烃含有30molH原子,则有2n+2=30,n=14,其分子式为C14H30,D正确。
7.A 解析 由题意知,1mol该链状烷烃充分燃烧消耗O2物质的量为=11mol,由链状烷烃燃烧通式CnH2n+2+()O2nCO2+(n+1)H2O,得=11,解得n=7,即该烷烃分子中有7个碳原子,即其分子式为C7H16,该烷烃在光照条件下与Cl2反应生成4种不同的一氯代物,即该烷烃含4种不同氢原子,A项正确。
8.C 解析 生成标准状况下二氧化碳的体积为17.92L,则0.2mol烃中含碳原子物质的量为n(C)==0.8mol;生成水的质量为18g,则0.2mol烃中含氢原子物质的量为n(H)=×2=2mol,则n(烃)∶n(C)∶n(H)=0.2mol∶0.8mol∶2mol=1∶4∶10,故该烃的分子式为C4H10。
9.A 解析 链状烷烃的通式为CnH2n+2,该链状烷烃的相对分子质量为72,则有12n+2n+2=72,解得n=5,故该烷烃为C5H12。C5H12有三种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3C、CH3CH2CH,符合题目要求的是CH3CH2CH,其一氯代物有4种。
10.C 解析 由题中洗气瓶增重25.2g可知,生成H2O的物质的量为1.4mol,根据H原子守恒,则CH4的物质的量为0.7mol,0.7molCH4完全燃烧应生成CO2的物质的量也是0.7mol,用0.7molCO2的质量减去已经生成的CO和CO2两者的总质量,可得到CH4完全燃烧还需O2的质量,即需要氧气的质量m(O2)=0.7mol×44g·mol-1-(49.6g-25.2g)=6.4g,则n(O2)==0.2mol,V(O2)=0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。
11.A 解析 根据质量守恒定律,m(O2)=72g-1mol×16g·mol-1=56g,D正确;n(O2)=56g÷32g·mol-1=1.75mol。n(O2)∶n(CH4)=1.75mol∶1mol=1.75<2,则燃烧产物由CO、CO2、H2O(g)组成。根据氢原子守恒,n(H2O)=2n(CH4)=2mol,根据碳原子守恒,n(CO)+n(CO2)=1mol,根据氧原子守恒,n(CO)+2n(CO2)+n(H2O)=1.75mol×2=3.5mol,解得n(CO)=0.5mol,n(CO2)=0.5mol。产物中的CO不能被碱石灰吸收,产物中的CO、CO2都不能被浓硫酸吸收,A错误;产物的总物质的量为0.5mol+0.5mol+2mol=3mol,产物的平均摩尔质量为72g÷3mol=24g·mol-1,B正确;产物中H2O(g)的物质的量分数为,浓硫酸吸收水蒸气,产物通过浓硫酸充分吸收后恢复至101kPa、120℃,则气体物质的量变为通过浓硫酸前的,C正确。
12.C 解析 17.6gCO2和9.0gH2O的物质的量分别为0.4mol、0.5mol,据此可得n(C)∶n(H)=0.4mol∶1mol=4∶10,故链状烷烃X的分子式为C4H10,A正确;丁烷有两种同分异构体,B正确;烷烃不能与酸性KMnO4溶液反应,故溶液不褪色,C错误;X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3,其一氯代物均有两种,D正确。
13.C 解析 X分子中只含碳、氢两种元素,由X的结构可知,其分子式为C5H4,A错误;X在-100℃的低温下合成,说明X在常温下不能稳定存在,B错误;X中含有碳、氢元素,在空气中完全燃烧生成CO2和H2O,C正确;甲烷中氢的质量分数大于X,故充分燃烧等质量的X和甲烷,甲烷消耗O2的量较多,D错误。
14.D 解析 异丁烷分子中有2种氢原子,其二溴代物有、、
3种结构,A错误;根据烷烃发生卤代反应的原理可知,形成的自由基越稳定,得到的自由基越多,形成相应卤代烃的量就越多,异丁烷形成的自由基比稳定,B错误;根据烷烃卤代反应的原理,丙烷在光照条件下发生溴代反应生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,C错误;根据烷烃卤代反应的原理,卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤,D正确。
15.答案 (1)分液漏斗 (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)干燥气体 (4)CH4+2Cl2C+4HCl (5)吸收未反应的氯气,防止污染环境 浸有KI-淀粉溶液的石棉变蓝色 (6)分液
解析 (1)根据仪器的构造可知,盛浓盐酸的仪器名称是分液漏斗。
(2)A装置中浓盐酸与二氧化锰反应制氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)甲烷和生成的氯气中含有水,B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外,因浓硫酸具有吸水性,还具有干燥混合气体的作用。
(4)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,这说明有碳产生。CH4与Cl2在强光条件下生成碳和HCl,化学方程式见答案。
(5)氯气能与KI反应生成氯化钾和I2,所以D装置的石棉浸有KI-淀粉溶液,其作用是吸收氯气;反应现象是浸有KI-淀粉溶液的石棉变蓝色。
(6)E装置除了含有盐酸外,还最多可能含有三种液态有机物,分别是甲烷发生取代反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,可用分液的方法从E中分离出盐酸。第七章分层作业14 乙烯
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1.下列反应属于加成反应的是( )
A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水
B.乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷
C.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢
2.(2023·北京朝阳区高一期中)乙烯是不饱和烃,下列说法正确的是( )
A.乙烯和甲烷都是不饱和烃
B.甲烷和乙烯互称同系物
C.乙烯分子中只含碳碳单键
D.乙烯能与H2O发生加成反应
3.(2023·湖北名校联盟高一期中)下列方法中不能用来鉴别乙烯和乙烷的是( )
A.在空气中燃烧
B.分别通入酸性高锰酸钾溶液中
C.分别通入溴水中
D.把完全燃烧后的产物分别通入澄清的石灰水中
4.下面有关丙烷和丙烯说法不正确的有( )
A.丙烯能发生氧化反应,丙烷则不能
B.相同物质的量时,丙烷和丙烯完全燃烧,消耗O2在标准状况下体积比为10∶9
C.丙烯能使溴水褪色,丙烷则不能
D.一定条件下,丙烯与H2反应可生成丙烷
5.标准状况下,将0.56 L CH4和C2H4的混合气体通入足量溴水中,溴水增重0.28 g(假设能反应的气体完全被吸收),则乙烯占混合气体体积的( )
A.20% B.40%
C.60% D.80%
6.(2023·杭州师大附中高一期中)下列说法不正确的是( )
A.甲烷与氯气在光照条件下反应,所得产物中含HCl
B.乙烯能与溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而使溶液褪色
C.聚乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯在空气中燃烧往往产生大量黑烟
7.(2023·江苏连云港阶段练习)根据乙烯的加成反应规律推测,下列有机化合物不能由相应的烯烃发生加成反应制得的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2023·湖北荆州中学高一期中)如图所示为某有机化合物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机化合物的叙述不正确的是( )
A.该有机化合物可能的分子式为C2HCl3
B.该有机化合物分子中一定有
C.该有机化合物分子中的所有原子在同一平面上
D.该有机化合物可以由CH2CH2和HCl通过加成反应得到
9.(2023·河南新乡高一期中)轮烯是具有多个共轭双键或三键的单环烯烃,[18]-轮烯是一种具有“莫比乌斯环”结构的芳香族大环轮烯分子,结构如图所示,下列关于[18]-轮烯的说法错误的是( )
A.与水不互溶,且密度小于水
B.所有原子有可能在同一平面
C.完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O
D.与足量H2加成后的产物与环丙烷()互为同系物
10.(2023·湖北十堰高一联考)1,3-二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂,可用于制备高性能超分子聚合物,其结构如图所示。下列有关1,3-二异丙烯基苯的说法错误的是( )
A.在催化剂作用下可发生加聚反应
B.与溴水可发生加成反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.一氯代物有6种
关键能力提升练
11.(2023·江苏苏州阶段练习)已知1 mol某烃最多能与1 mol HCl发生加成反应,生成1 mol氯代烷,1 mol此氯代烷能与7 mol Cl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烷,该烃可能是( )
A.丙烯 B.CH3CH2CHCH2
C.乙烯 D.CH3(CH3)CCH2
12.某两种气态烃组成的混合物,取4.48 L(标准状况下)该混合物充分燃烧,得到0.32 mol二氧化碳气体和7.2 g液态水。据此判断下列分析不正确的是( )
A.此气体中一定含有甲烷
B.此气体若是乙烯与甲烷的混合气体,则甲烷与乙烯的体积比为2∶3
C.此混合气体中可能含有乙烷
D.此混合气体中一定不含有丙烷
13.2-氯乙醇(ClCH2CH2OH)可用于制备环氧乙烷、合成橡胶、染料、医药及农药等。实验室通过乙烯和氯水制备2-氯乙醇的装置如图所示。已知CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,在制备乙烯的过程中可能产生CO2和SO2气体。
下列说法错误的是( )
A.试剂X为浓盐酸
B.装置A中应将浓硫酸慢慢加入乙醇中并搅拌
C.装置B中NaOH溶液的主要作用是吸收CO2和SO2气体
D.导管a可连接一个盛有无水CaCl2的干燥管吸收尾气
14.现有a mol由乙烯与乙烷组成的混合气体,与b mol氧气共置于某密闭容器中,点燃后充分反应,测得乙烯和乙烷全部消耗,得到CO、CO2的混合气体及45 g水。下列说法正确的是( )
A.当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4)∶n(C2H6)=2∶1
B.当a=1时,且反应后CO和CO2混合气体的物质的量为反应前氧气的物质的量的,则b=3
C.a的取值范围为0
15.(2023·江苏南通阶段练习)某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示:
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。已知烃类都不与碱反应。例如,石油分馏产物之一十六烷发生如下反应,反应方程式已配平:C16H34C8H18+甲,甲4乙。
甲的分子式为 ;乙的结构简式为 。
(2)B装置中的现象可能是 ,写出发生反应的化学方程式: ,反应类型是 。
(3)C装置中的现象是 ,反应类型是 。
(4)查阅资料知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳。根据本实验装置 (填标号)中的实验现象判断该资料是否真实。为了探究溴与乙烯反应是加成反应而不是取代反应,可以测定B装置里溶液反应前后的pH,简述理由:
。
(5)通过上述实验探究,检验甲烷和乙烯的方法是 (填字母,下同);除去甲烷中乙烯的方法是 。
A.将气体通入水中
B.将气体通过装有溴水的洗气瓶
C.将气体通过装有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.将气体通过氢氧化钠溶液
分层作业14 乙烯
1.B 解析 甲烷燃烧生成二氧化碳和水,甲烷发生氧化反应,A不符合题意;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,乙烯发生氧化反应,C不符合题意;甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢,甲烷发生取代反应,D不符合题意。
2.D 解析 乙烯的结构简式为CH2CH2,甲烷的结构简式为CH4,甲烷是饱和烃,二者不是互为同系物,A、B错误;乙烯分子中含有C—H和CC,C错误;乙烯分子含碳碳双键,在一定条件下可与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH,D正确。
3.D 解析 在空气中燃烧,有黑烟生成的是乙烯,乙烷燃烧不产生黑烟,可以鉴别两种气体,A不符合题意;使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯,乙烷则不能,可以鉴别两种气体,B不符合题意;使溴水褪色的是乙烯,乙烷则不能,可以鉴别两种气体,C不符合题意;二者完全燃烧后的产物均有二氧化碳,分别通入澄清石灰水中均有白色沉淀生成,无法鉴别两种气体,D符合题意。
4.A 解析 丙烯含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,丙烷则不能,但丙烷能燃烧生成CO2和H2O,属于氧化反应,A错误;丙烷和丙烯的分子式分别为C3H8、C3H6,等物质的量时完全燃烧消耗O2的体积比为(3+)∶(3+)=10∶9,B正确;丙烯含有碳碳双键,可与溴水中的溴发生加成反应而使其褪色,丙烷是饱和烷烃,与溴水不反应,C正确;丙烯含有碳碳双键,在催化剂、加热条件下与H2发生加成反应生成丙烷,D正确。
5.B 解析 CH4和C2H4的混合气体通入足量溴水中,只有C2H4与溴水反应。根据题意有,n(CH4)+n(C2H4)=,n(C2H4)==0.01mol,解得n(CH4)=0.015mol,故乙烯的体积分数为×100%=40%。
6.C 解析 甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,所得产物中含HCl,A正确;乙烯含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而使溶液褪色,B正确;聚乙烯不含有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;乙烯含碳量较高,在空气中燃烧往往产生大量黑烟,D正确。
7.B 解析 可由(CH3)2CCHCH3和HBr加成得到,A不符合题意;不能由烯烃加成制得,B符合题意;可由CH3CHC(CH3)2与Br2加成制得,C不符合题意;可由CH2CHCH(CH3)—CH3与Br2加成制得,D不符合题意。
8.D 解析 根据球棍模型可知,该有机化合物可能为C2HCl3,A正确;根据碳原子的成键特点知,该有机化合物含碳碳双键,B正确;类比CH2CH2的结构可知,该有机化合物分子中的所有原子在同一平面上,C正确;CH2CH2与HCl的加成产物为C2H5Cl,D错误。
9.C 解析 [18]-轮烯属于烃,难溶于水,密度比水小,A正确;[18]-轮烯具有单、双键交替结构,则所有原子可能共平面,B正确;[18]-轮烯的分子式为C18H18,完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2∶1,C错误;[18]-轮烯与足量氢气加成后生成环十八烷,与环丙烷互为同系物,D正确。
10.D 解析 1,3-二异丙烯基苯含有碳碳双键,在催化剂作用下可以发生加聚反应,A正确;1,3-二异丙烯基苯含碳碳双键,可与溴水发生加成反应,B正确;由于分子中含有碳碳双键,则能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;该有机化合物有5种不同氢原子:,故其一氯代物有5种,D错误。
11.A 解析 1mol某烃最多能与1molHCl发生加成反应,生成1mol氯代烷,则该烃分子中含有一个碳碳双键,1mol此氯代烷能与7molCl2发生取代反应生成只含碳元素和氯元素的氯代烷,说明该氯代烷1个分子中有7个氢原子。丙烯分子中含有一个碳碳双键,与HCl加成后生成的氯代烷分子中含有7个氢原子,A正确;CH3CH2CHCH2含有一个碳碳双键,与HCl加成后生成的氯代烷分子中含有9个氢原子,B错误;乙烯中含有一个碳碳双键,与HCl加成后生成的氯代烷分子中含有5个氢原子,C错误;CH3(CH3)CCH2中含有一个碳碳双键,与HCl加成后生成的氯代烷分子中含有9个氢原子,D错误。
12.C 解析 标准状况下,4.48L气体的物质的量是0.2mol,7.2g液态水的物质的量是0.4mol,则有n(烃)∶n(C)∶n(H)=0.2∶0.32∶0.8=1∶1.6∶4,故混合物的平均分子式为C1.6H4,根据碳原子数可知,混合烃中一定含有甲烷CH4,又根据氢原子数可知另一种气态烃分子中氢原子数为4。据分析可知,混合烃中一定含有甲烷,A正确;设乙烯(CH2CH2)和甲烷(CH4)物质的量之比为x∶y,则有(2x+y)∶(x+y)=1.6,解得x∶y=3∶2,则甲烷与乙烯的体积比为2∶3,B正确;乙烷的分子式为C2H6,氢原子数不符合,一定不存在乙烷,C错误;丙烷的分子式为C3H8,氢原子数不符合,一定不存在丙烷,D正确。
13.D 解析 A中乙醇发生反应生成乙烯,通过氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳、二氧化硫气体,浓盐酸和二氧化锰在装置D中反应生成氯气,乙烯和Cl2进入装置C反应生成产品。装置D用于制备氯气,则试剂X为浓盐酸,A正确;装置A中添加药品时,应将浓硫酸慢慢加入乙醇中并搅拌,B正确;装置B中NaOH溶液的主要作用是吸收CO2和SO2气体,C正确;该反应中的尾气是Cl2,无水CaCl2不能用来吸收Cl2,可用碱石灰吸收,D错误。
14.B 解析 a=1时,n(C2H4)+n(C2H6)=1mol,完全燃烧后生成45g水(即2.5mol),则有4n(C2H4)+6n(C2H6)=2×2.5mol,解得n(C2H4)=0.5mol,n(C2H6)=0.5mol,则有n(C2H4)∶n(C2H6)=1∶1,A错误。a=1时,n(C2H4)=0.5mol,n(C2H6)=0.5mol,n(H2O)=2.5mol,反应后CO和CO2混合气体的物质的量为n(CO)+n(CO2)=2mol,据题意可知,bmol×=2mol,则b=3,B正确。采用极值法讨论,混合气体完全燃烧生成45g水(即2.5mol):①若全部为C2H4,则根据H原子关系有n(C2H4)=mol。②若全部为C2H6,则根据H原子关系有n(C2H6)=mol,混合气体由C2H4和C2H6组成,可得
(2)溶液的橙色(或橙黄色)褪去 CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br 加成反应
(3)溶液的紫色(或紫红色)褪去 氧化反应
(4)D 若乙烯与溴发生取代反应则生成溴化氢,使溶液的酸性增强,pH减小;若乙烯与溴发生加成反应,则溴被消耗,溶液的酸性减弱,pH增大
(5)BC B
解析 (1)根据质量守恒可知,甲的分子式为C8H16,乙为C2H4,其结构简式为CH2CH2。
(2)乙烯含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应而使溴水褪色,化学方程式为CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。
(3)乙烯具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使高锰酸钾溶液褪色。
(4)乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,CO2进入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,因此可以根据此现象判定结论的真实性;为了探究溴与乙烯的反应是加成反应而不是取代反应,可以测定B装置里溶液反应前后的pH,若乙烯与溴发生取代反应则生成溴化氢,使溶液的酸性增强,pH减小;若乙烯与溴发生加成反应,则溴被消耗,溶液的酸性减弱,pH增大。
(5)甲烷和乙烯都难溶于水,甲烷与溴水、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液等不发生反应,而乙烯与溴水、酸性高锰酸钾溶液等发生反应,因此检验甲烷和乙烯可以用溴水或酸性高锰酸钾溶液,乙烯均能使上述两种溶液褪色,而甲烷不能;酸性高锰酸钾溶液能够把乙烯氧化为二氧化碳,溴水与乙烯发生加成反应生成液态油状物,因此除去甲烷中乙烯的方法是将气体通过装有溴水的洗气瓶。第七章分层作业15 烃 有机高分子材料
必备知识基础练
1.有机高分子材料在生活和生产中有广泛的应用。下列物质的主要成分不属于有机高分子的是( )
A.C919飞机外壳—硬铝 B.食品包装袋—聚乙烯
C.汽车轮胎—合成橡胶 D.尼龙绳索——合成纤维
2.下列叙述不正确的是( )
A.塑料均为合成高分子材料,其主要成分是合成树脂
B.橡胶硫化过程发生化学变化,提高了橡胶的强度和韧性
C.化学纤维都是合成纤维,具有强度高、弹性好、耐磨等优良性能
D.高分子材料中的有机化合物分子可以是链状结构,也可以是网状结构
3.(2023·江苏泰州高一期中)乙烯和乙炔具有相似的化学性质,下列关于乙烷、乙烯及乙炔的说法正确的是( )
①它们既不是互为同系物,也不是互为同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧时火焰最明亮,有浓的黑烟产生
⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色
A.①③④ B.①②④⑤
C.②③⑤ D.①②③④
4.(2023·江苏南通高一期中)①、②是两种常见烃的球棍模型,下列对于其共同点的叙述正确的是( )
A.①、②两种分子中所有的原子都在同一平面
B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都能发生加成反应
D.等物质的量①、②完全燃烧时,生成CO2的物质的量相等
5.下列各组烃的混合物,只要总质量一定,无论二者以何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2和H2O都是定值的是( )
A.C2H2与C2H4
B.C2H4与C3H6
C.C3H8与C3H6
D.C6H6与C2H6
6.有四种碳架结构(氢原子未表示出来)如下的烃,下列描述不正确的是( )
A.a和d互为同分异构体
B.b和c是同系物
C.c与氯气光照最多生成10种有机产物
D.a可以使溴水褪色
7.(2023·江苏淮安阶段练习)从柑橘中炼制萜二烯(如图),下列有关该物质的推测不正确的是( )
A.分子式为C10H14
B.常温下为液态,难溶于水
C.该物质能发生加成反应
D.与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为
8.下列关于有机化合物(a)和(b)的说法正确的是( )
A.a与b互为同分异构体
B.二者均能发生取代、加成和氧化反应
C.可用酸性高锰酸钾溶液区分a和b
D.a分子中所有碳原子可能在同一平面上
9.已知X、Y两种烃中氢元素的质量分数相同,下列关于烃X、Y的说法合理的是( )
A.X和Y一定互为同分异构体
B.X和Y一定互为同系物
C.X和Y一定具有相同的最简式
D.X和Y各1 mol完全燃烧消耗O2的物质的量一定相等
10.完全燃烧5.6 L(标准状况)某两种烃的混合气体,将生成的混合气体依次通过浓硫酸、碱石灰,测得浓硫酸增重10.8 g,碱石灰增重22 g,则该混合气体的组成可能是( )
A.甲烷、乙烯 B.乙烯、乙烷
C.乙烷、丙烯 D.乙烯、丙烯
关键能力提升练
11.a、b、c的分子式均为C8H8,其结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.a和b互为同系物
B.c苯环上的二氯代物有10种
C.a能与溴水发生加成反应
D.c中所有原子不可能处于同一平面
12.(2023·杭州师大附中高一期中)已知1 mol链状烃CxHy可以发生如下系列转化:CxHyQCxCl12(无机试剂足量),单烯烃的通式为CnH2n。下列说法错误的是( )
A.CxCl12可能的结构有3种
B.用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy和Q
C.x=5,n(Cl2)=11 mol
D.上述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应
13.(2023·山东临沂高一期中)现有CH4、C2H4、C3H6、C4H10四种烃,完全燃烧均生成CO2和H2O,下列关于这些烃燃烧的说法正确的是( )
A.若四种烃各为1 mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是CH4
B.若四种烃各为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是C4H10
C.等质量的C2H4、C3H6在足量O2中燃烧,消耗O2的物质的量不同
D.120 ℃时,CH4与足量O2混合于容器中,点燃充分燃烧后,再恢复到原来的温度和压强时,混合气的体积不变
14.100 ℃时,两种烃组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃的物质的量变化如图所示。下列对该混合烃组成的判断正确的是( )
A.一定不含有甲烷
B.一定含有乙烯
C.一定含有苯
D.可能含有乙烯
15.(2023·河南省实验中学高一期中)有机化合物的世界缤纷多彩。
已知:,请根据题目信息回答下列问题:
(1)1 mol苯乙烯()最多能与 mol H2发生加成反应,该反应的产物与氯气在光照条件下反应,其一氯取代产物有 种。
(2)苯乙烯生成高聚物D的化学方程式为
。
(3)苯乙烯与水反应生成的C中含有甲基,则C的结构简式为 。
(4)以下是合成苯乙烯的一种路线:
反应①的反应类型为 ;反应②的化学方程式为 。
分层作业15 烃 有机高分子材料
1.A
2.C 解析 化学纤维包括再生纤维和合成纤维,合成纤维是以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应生产所得。
3.D 解析 乙烷、乙烯、乙炔的结构不相似,不是互为同系物,分子式不同,也不是互为同分异构体,①正确;乙烷只有碳碳单键和碳氢键,是饱和烃,乙烯、乙炔中有碳碳双键、碳碳三键,都是不饱和烃,②正确;乙烯、乙炔中有碳碳双键、碳碳三键,都能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色,③正确;三种烃都能燃烧,乙炔含碳量最高,燃烧时火焰最明亮,有浓的黑烟产生,④正确;乙烯、乙炔中有碳碳双键、碳碳三键,都能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,⑤错误。
4.D 解析 由题图可知,①为CH3CH3,②为CH2CH2。饱和碳原子具有甲烷的结构特征,CH3CH3含有2个饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面,A错误;CH3CH3的性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;CH3CH3不含不饱和键,不能发生加成反应,C错误;乙烷和乙烯分子中均含有2个碳原子,根据碳原子守恒可知,等物质的量①、②完全燃烧时,生成CO2的物质的量相等,D正确。
5.B 解析 两种烃的混合物的质量一定,无论以何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2和H2O都是定值,则两种烃中碳、氢元素的质量分数分别相等,即具有相同的最简式。
6.C 解析 a和d符合同分异构体的定义,A正确;b和c是结构相似、组成相差1个CH2原子团的有机化合物,二者互为同系物,B正确;c为CH(CH3)3,与氯气在光照条件下反应生成氯代烃和HCl,生成的一氯代物有2种、二氯代物有3种、三氯代物有4种,还有其他氯代产物,则其生成有机产物种类大于10种,C错误;a含有碳碳不饱和键,可以使溴水褪色,D正确。
7.A 解析 根据结构简式可知,该有机化合物的分子式为C10H16,故A错误;该有机化合物分子中碳原子数大于4,常温下为液态,一般烃类物质都难溶于水,B正确;该有机化合物分子中含有碳碳双键,故能发生加成反应,C正确;该有机化合物结构中含有碳碳双键,可与溴单质发生加成反应,则与过量的溴的CCl4溶液完全加成,则反应后产物为,D正确。
8.C 解析 a与b的分子式不同,二者不是互为同分异构体,A错误;b分子中不含不饱和碳碳键,不能发生加成反应,B错误;a分子中含有碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,b则不能,C正确;a分子中有4个碳原子均形成4个单键,故a分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,D错误。
9.C 解析 X和Y中氢元素的质量分数相同,则碳元素的质量分数也相同,二者具有相同的最简式,可能互为同分异构体,也可能互为同系物。苯和乙炔中碳、氢元素的质量分数相同,二者各1mol完全燃烧消耗O2的物质的量不相等。
10.B 解析 5.6L(标准状况)某两种烃的混合气体物质的量为0.25mol,将生成的混合气体依次通过浓硫酸、碱石灰,测得浓硫酸增重10.8g,增加的质量为水的质量,n(H)=×2=1.2mol,碱石灰增重22g,为生成的CO2质量,n(C)==0.5mol,则该混合烃的n(C)∶n(H)==2∶4.8,混合烃的平均分子式为C2H4.8,说明混合烃分子中所含的碳原子数两者均为2,或者一种大于2而另一种小于2,所含的H原子数一种大于4.8,一种小于4.8,只有B项符合题意。
11.C 解析 a、b的分子结构不同,不是互为同系物,A错误;c分子中苯环上有3种氢原子,故苯环上的二氯代物有6种结构,B错误;a分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,C正确;c分子中含有苯环和碳碳双键,二者都是平面形结构,通过单键相连,由于单键可以旋转,故c分子中所有原子可能处于同一平面内,D错误。
12.A 解析 CxHy与HCl按1∶1加成生成Q,则CxHy分子中含有1个碳碳双键,CxHy应符合单烯烃的通式,根据CxCl12知CxHy中y=10,2x=y,则x=5,即CxHy为C5H10,Q为C5H11Cl。CxCl12实际上是C5Cl12,C5Cl12和戊烷的同分异构体种类相同,有3种,但CCl3C(CCl3)3不能通过题给转化过程得到,故C5Cl12的结构有2种,A错误;Q为饱和结构,CxHy含碳碳双键而能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy和Q,B正确;通过以上分析知,x=5,Q中含有11个H原子,氢原子和氯气以1∶1发生取代反应,则n(Cl2)=11mol,C正确;生成Q为加成反应,生成CxCl12为取代反应,D正确。
13.D 解析 若四种烃各为1mol,在足量O2中燃烧,消耗O2的物质的量最多的是C4H10,A错误;若四种烃各为1g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是CH4,B错误;C2H4、C3H6的最简式相同,则等质量的C2H4、C3H6在足量O2中燃烧,消耗O2一样多,C错误;120℃时,生成的水为气体,CH4与足量O2混合于容器中,点燃充分燃烧的反应为CH4+2O2CO2+2H2O,该反应为气体分子数不变的反应,故再恢复到原来的温度和压强时,混合气的体积不变,D正确。
14.D 解析 由图像中的线性关系,选取混合烃的总物质的量为1mol作研究,生成的CO2和H2O的物质的量分别为1.6mol和2mol,故其平均分子组成为C1.6H4,由于碳原子数小于1.6的烃只有甲烷一种,因此一定含有甲烷。1个CH4分子中含4个氢原子,故另一种分子中一定含4个氢原子,且其碳原子数大于1.6,故可能是乙烯,一定不含有苯。
15.答案 (1)4 6
(2)
(3)
(4)加成反应 +CH3CH2Cl+HCl
解析 结合已知信息,在催化剂和加热条件下与足量H2发生加成反应生成A,则A为;与Br2发生加成反应生成B,则B为;结合题干(3)可知在催化剂和加热条件下与H2O发生加成反应生成C,C为;在催化剂和加热条件下发生加聚反应生成高聚物D,则D为。
(1)苯环和碳碳双键均可以和氢气发生加成反应,则1mol苯乙烯()最多能与4molH2发生加成反应生成,该产物分子中有6种类型的氢原子,则与氯气在光照条件下反应,其一氯取代产物有6种。
(3)苯乙烯与水反应生成的C中含有甲基,则C的结构简式为。
(4)反应②为苯和氯乙烷发生取代反应生成乙苯,化学方程式为+CH3CH2Cl+HCl。第七章分层作业16 乙醇
必备知识基础练
1.图中表示氢原子,表示碳原子,表示氧原子,可用来表示乙醇(CH3CH2OH)分子的空间填充模型的是( )
2.下列说法正确的是( )
A.乙烯和乙醇都能使酸性KMnO4溶液褪色,其褪色原理不同
B.乙醇在Ag或Cu催化、加热条件下与O2发生反应,分子中的C—O断裂
C.将铜丝在酒精灯上加热后,立即伸入乙醇水溶液中,铜丝恢复到原来的红色
D.乙醇完全燃烧生成CO2和H2O,同时放出大量的热,常作为液体燃料使用
3.乙醇是生活中常见的有机化合物,下列有关乙醇的实验操作或实验现象正确的是( )
A.①中酸性KMnO4溶液无明显现象
B.①中液体出现分层现象,说明乙醇难溶于水
C.②中钠会在乙醇内部上下跳动,上方的火焰为淡蓝色
D.③中灼热的铜丝插入乙醇中,发生催化氧化反应生成乙酸
4.有机化合物M由C、H、O三种元素组成,其相对分子质量为46,且分子中仅存在一个—CH3。下列有关M的说法不正确的是( )
A.能与某些氧化剂反应
B.在一定条件下能发生取代反应
C.1 mol M能与钠单质反应并生成11.2 L气体
D.分子里有不同于烃分子里的氢原子存在
5.(2023·广东肇庆高一期中)某有机化合物的结构简式为HOCH2CHCHCH3,下列关于该有机化合物的说法错误的是( )
A.该有机化合物含有2种官能团
B.该有机化合物能发生氧化反应、加成反应、加聚反应
C.该有机化合物能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理一样
D.1 mol该有机化合物能与1 mol Na发生反应
6.(2023·江苏无锡阶段练习)乙醇的催化氧化过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.过程①中的现象是红色固体变成黑色
B.过程②的化学方程式是CuO+CH3CH2OH
CH3CHO+Cu+H2O
C.由图可知,催化剂不参与化学反应过程
D.将Cu换成Ag,也能实现乙醇催化氧化生成乙醛
7.(2023·江苏淮安高一统考期末)香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下。下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A.属于乙醇的同系物
B.香叶醇的分子式为C10H18O
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能与氢气按1∶2发生加成反应,不能发生取代反应
8.桧木醇是柏科树木中的一种抗菌物质,其结构简式如图所示,下列说法错误的是( )
A.该物质含有羟基和碳碳双键
B.该物质可使酸性KMnO4溶液褪色
C.该物质可以发生取代、加成反应
D.该物质的分子式为C10H13O2
9.(2023·江苏宿迁高一期中)萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。已知α-萜品醇的结构简式如图,则下列说法正确的是( )
A.萜品醇属于烃
B.萜品醇的分子式为C10H19O
C.萜品醇能使溴水褪色
D.1 mol萜品醇最多能与3 mol氢气发生加成反应
10.(2023·浙江湖州高一期末)将一定量的乙醇和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃,反应生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物X。测得反应前后物质的质量如下表:
物质 乙醇 氧气 二氧化碳 水 X
反应前质量/g 4.6 8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 4.4 5.4 m
下列判断正确的是( )
A.表中m的值无法确定
B.X可能是该反应的催化剂
C.增加氧气的量可以减少X的生成
D.物质X一定含有碳元素,可能含有氢元素
关键能力提升练
11.(2023·江苏无锡锡东高中阶段练习)乙醇催化氧化制乙醛(沸点为20.8 ℃)的装置如图所示,关于实验操作或叙述正确的是( )
A.该反应以铜为还原剂,硬质玻璃管中铜网出现红黑交替现象
B.本实验中,可以利用过滤的分离方法除去试管a内乙醛中的杂质
C.甲中选用热水,有利于乙醇挥发;丙中选用冷水,有利于冷凝收集产物
D.试管a中收集产物,加入Na有可燃性气体生成,能说明试管a中粗乙醛中混有乙醇
12.将W1 g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速伸入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥,称得其质量为W2 g。实验时由于所伸入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插入物质与铜丝的质量关系正确的是( )
A.NaOH溶液:W1=W2
B.无水乙醇:W1=W2
C.NaHSO4溶液:W1
13.(2023·河北邯郸高一联考)有机化合物M(结构简式如图所示)是合成辣椒素的原料。关于M的下列说法正确的是( )
A.能发生氧化反应、取代反应
B.与乙醇互为同系物,但不是乙烯的同系物
C.与不是互为同分异构体
D.所有的碳原子均可以处在同一平面内
14.一定量的乙醇在不足量氧气中燃烧,得到CO2、CO和H2O(g)的混合气体,其质量为27.6 g,将所得混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,质量增加10.8 g,则CO的质量为( )
A.4.4 g
B.2.2 g
C.1.4 g
D.3.6 g
15.如图是A分子的球棍模型和B分子的空间填充模型,回答下列问题:
(1)A和B的关系是 。
(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热时与氧气反应的化学方程式: 。
(3)写出B分子和金属钠反应的化学方程式:
。
(4)B在加热条件下能够与HBr发生反应生成溴乙烷,该反应类型是 。
分层作业16 乙醇
1.C 解析 C项可表示CH3CH2OH。
2.D 解析 乙烯和乙醇都能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,溶液褪色,A错误;乙醇在Ag或Cu催化、加热条件下与O2发生催化氧化反应,乙醇中O—H和连接羟基的碳原子上的C—H断裂,B错误;铜在酒精灯上加热生成CuO,CuO能被无水乙醇还原成红色的铜,但伸入乙醇水溶液中,CuO不能被还原,C错误;乙醇在空气中完全燃烧,生成CO2和H2O,并放出大量热,D正确。
3.C 解析 ①中酸性KMnO4溶液会褪色,乙醇被氧化,液体不会出现分层现象,A、B错误;乙醇的密度比钠小,金属钠沉在乙醇底部,乙醇能与金属钠反应生成氢气,氢气使钠浮起,氢气放出后,钠又回到乙醇底部,可观察到钠会在乙醇内部上下跳动,产生的氢气燃烧产生淡蓝色火焰,C正确;③中灼热的铜丝插入乙醇中,发生催化氧化反应生成乙醛,D错误。
4.C 解析 M由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为46,分子中仅存在1个—CH3,则M为CH3CH2OH,乙醇可与氧化剂(如O2、酸性KMnO4溶液等)反应,A正确;CH3CH2OH的官能团是—OH,在一定条件下可发生羟基或甲基上的取代反应,B正确;1mol乙醇与足量Na反应生成0.5molH2,在标准状况下的体积为11.2L,题目未指明是否处于标准状况下,C错误;烃不与金属钠反应,而乙醇与金属钠反应生成H2,说明乙醇分子中有不同于烃分子里的氢原子存在,D正确。
5.C 解析 该有机化合物中存在羟基、碳碳双键共2种官能团,A正确;该有机化合物含有碳碳双键,能发生加成反应和加聚反应,含有碳碳双键和羟基,可发生氧化反应,B正确;该有机化合物中碳碳双键能与溴发生加成反应使溴水褪色,碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理不同,C错误;该有机化合物中羟基能与Na反应,1mol该有机化合物能与1molNa发生反应,D正确。
6.C 解析 过程①中,Cu和O2反应生成CuO,红色固体变成黑色,A正确;由过程②中的箭头可知,CuO和CH3CH2OH是反应物,CH3CHO和Cu是产物,配平即可得到方程式:CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O,B正确;根据图示可知,Cu是催化剂,参与了化学反应过程,C错误;Cu或Ag均可作为乙醇发生催化氧化的催化剂,D正确。
7.B 解析 香叶醇分子中含有醇羟基和碳碳双键,不属于乙醇的同系物,A不正确;香叶醇分子中含有10个碳原子、1个氧原子、还含有2个碳碳双键,氢原子数比同数碳原子的烷烃少4个,则分子式为C10H18O,B正确;香叶醇分子中含有碳碳双键和醇羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C不正确;1个香叶醇分子中含有2个碳碳双键,则能与氢气按1∶2发生加成反应,香叶醇分子中含有醇羟基,也能发生取代反应,D不正确。
8.D 解析 由桧木醇分子的结构简式可知,含有羟基和碳碳双键,A正确;该物质含有碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化,Mn则被还原为Mn2+而使溶液褪色,B正确;含有甲基,可发生取代反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,C正确;由桧木醇的结构简式可知,其分子式为C10H12O2,D错误。
9.C 解析 萜品醇分子中含有碳碳双键和醇羟基,含C、H、O3种元素,不属于烃,A错误;由结构简式可知,其分子式为C10H18O,B错误;萜品醇分子中含有碳碳双键,能使溴水褪色,C正确;一个萜品醇分子中只含有一个碳碳双键,1mol萜品醇最多能与1mol氢气发生加成反应,D错误。
10.C 解析 根据反应前后质量守恒可得,m=2.8;乙醇的质量为4.6g,n(C2H5OH)=0.1mol,氧气的质量为8g,n(O2)=0.25mol,二氧化碳的质量为4.4g,n(CO2)=0.1mol,水的质量为5.4g,n(H2O)=0.3mol,根据反应前后原子守恒可知,X中含0.1mol碳原子和0.1mol氧原子,故X的化学式为CO。根据分析可知m=2.8,A错误;X是生成物,B错误;乙醇燃烧不充分会有一氧化碳生成,增加氧气的量可使乙醇充分燃烧,可以减少CO的生成,C正确;X为CO,D错误。
11.C 解析 由实验装置图可知,甲装置用热水浴加热使乙醇挥发得到乙醇和氧气的混合气体,装置乙中铜作催化剂条件下,乙醇和氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,装置丙中盛有的冷水用于冷凝收集乙醛,收集到的乙醛中混有乙醇和水,装置丁为收集未反应气体的收集装置。由分析可知,乙醇催化氧化制乙醛的反应中铜是反应的催化剂,不是还原剂,故A错误;由分析可知,试管a中收集的物质为乙醇、乙醛和水的混合物,应根据沸点不同采用蒸馏的方法分离得到乙醛,不能用过滤的方法,故B错误;甲装置提供反应物乙醇蒸气,选用热水有利于乙醇挥发,丙中选用冷水,有利于冷凝收集乙醛,故C正确;由分析可知,试管a中收集的物质为乙醇、乙醛和水的混合物,水和乙醇都能与金属钠反应生成氢气,则加入金属钠有可燃性气体生成,不能说明试管a中混有乙醇,故D错误。
12.B 解析 铜丝在空气中加热时表面生成CuO,质量增加,NaOH溶液不与CuO反应,则有W1
13.A 解析 该有机化合物含有碳碳双键和羟基,能发生氧化反应,也能发生取代反应,A正确;该有机化合物中含有碳碳双键,和乙醇的结构不相似,和乙醇不是互为同系物,B错误;该有机化合物与的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,C错误;该有机化合物()中标有“*”的碳原子是饱和碳原子,连接3个碳原子和1个氢原子,这些原子形成四面体结构,不在一个平面内,D错误。
14.C 解析 一定量乙醇燃烧生成水的质量为10.8g,则有n(H2O)==0.6mol,n(H)=2n(H2O)=1.2mol;结合乙醇的分子式C2H6O可知,n(C)=n(H)=×1.2mol=0.4mol。设CO、CO2的物质的量分别为x、y,据碳原子守恒可得:x+y=0.4mol;结合质量关系可得28g·mol-1×x+44g·mol-1×y=27.6g-10.8g=16.8g,综合上述两式解得:x=0.05mol,y=0.35mol,故一氧化碳的质量为0.05mol×28g·mol-1=1.4g。
15.答案 (1)同系物
(2)2CH3OH+O22HCHO+2H2O
(3)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(4)取代反应
解析 根据成键原则,可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH(甲醇)和CH3CH2OH,它们结构相似,分子组成上相差一个CH2,互称为同系物;它们都含—OH,甲醇和乙醇性质相似,能被氧化成相应的醛,能够与金属钠反应;根据B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷的特点可知,该反应为取代反应。第七章分层作业17 乙酸 官能团与有机化合物的分类
必备知识基础练
1.(2022·广西学业水平合格考)食醋中含3%~5%的乙酸,人们可利用食醋中乙酸的酸性清除水垢。下列物质中能与乙酸反应的是( )
A.N2 B.CaCO3
C.CO2 D.H2O
2.(2023·河南省实验中学高一期中)下列有关有机化合物的表述正确的是( )
A.相同物质的量的甲烷和乙烯分别完全燃烧,甲烷消耗的氧气多
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2CH2Br2
C.能发生氧化反应、取代反应
D.HCOOH和HOOCCOOH具有相同的官能团,二者互为同系物
3.(2023·北京师大附中高一期中)实验室用乙酸、乙醇和浓硫酸制取乙酸乙酯的装置如图(部分夹持装置略)。下列说法不正确的是( )
A.右侧试管中盛放的是饱和Na2CO3溶液
B.右侧试管中导管不伸入液面下,是为了防止倒吸
C.加入过量乙醇,可使乙酸完全转化为乙酸乙酯
D.实验结束,右侧试管内液体上层为无色透明的油状液体
4.(2023·江苏南京阶段练习)为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所用除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项 A B C D
物质 乙酸乙酯(乙酸) 酒精(水) 乙烯(二氧化硫) 己烷(溴)
除杂试剂 NaOH溶液 生石灰 酸性KMnO4溶液 四氯化碳
分离方法 分液 蒸馏 洗气 分液
5.(2023·辽宁本溪高一期中)乙酸分子的结构式为,下列关于断键部位的叙述正确的是( )
①乙酸在水溶液中电离时断裂a键
②乙酸与乙醇发生酯化反应时断裂b键
③在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应方程式可表示为CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,乙酸在该反应中断裂c键
④一定条件下,2 mol乙酸生成1 mol乙酸酐的方程式可表示为2CH3COOH+H2O,乙酸在反应中分别断裂a、b键
A.①③④ B.①②④
C.②③ D.①②③④
6.(2023·江苏南通阶段练习)乳酸的结构简式为,下列有关乳酸的说法错误的是( )
A.乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol乳酸可与2 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol乳酸与足量金属Na反应可生成1 mol H2
D.有机化合物与乳酸互为同分异构体
7.(2023·湖北黄冈高一统考)有机化合物M()是有机合成的一种中间体。下列关于M的说法错误的是( )
A.分子式为C10H14O2
B.含有两种官能团
C.分子中所有碳原子可能共平面
D.能发生加成反应和取代反应
8.(2023·辽宁营口高一期中)维生素C的结构简式如图所示,下列关于维生素C的说法错误的是( )
A.分子式为C6H8O6
B.其分子中含有2种官能团
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故维生素C具有还原性
D.维生素C能发生酯化反应、加成反应
9.如图是某种有机化合物的简易球棍模型,该有机化合物中只含有C、H、O三种元素。下列关于该有机化合物的说法中不正确的是( )
A.分子式是C3H6O2
B.不能和NaOH溶液反应
C.能发生酯化反应
D.能使紫色石蕊溶液变红
10.某有机化合物的结构简式如图所示,关于该有机化合物说法不正确的有( )
①该物质分子式为C11H12O3
②能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,但其原理相同
③与足量Na、NaHCO3反应消耗二者的物质的量之比均是1∶1
④能发生取代、加成、水解、氧化反应
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
关键能力提升练
11.阿托酸()是一种重要的医药、材料中间体。下列关于阿托酸的说法错误的是( )
A.分子式为C9H8O2
B.1 mol阿托酸与足量钠反应产生1 mol H2
C.含有羧基与碳碳双键两种官能团
D.1 mol阿托酸与溴水发生加成反应只能消耗1 mol Br2
12.某有机化合物X具有杀菌、消炎的作用,其分子结构如图所示,下列有关该物质的说法错误的是( )
A.分子式为C7H10O3
B.能发生氧化、取代、加成、聚合、酯化等反应
C.1 mol该物质与足量碳酸氢钠反应生成标准状况下22.4 L气体
D.所有碳原子可能共面
13.(2023·江苏盐城阶段练习)昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。某种信息素分子的结构简式如图所示。
下列说法正确的是( )
A.所有碳原子可能共平面
B.分子式是C12H18O2
C.可发生加成反应
D.含有3种官能团
14.(2023·湖北重点校高一联考)如图是某种烃的含氧衍生物M的球棍模型,下列说法正确的是( )
A.M与其在酸性条件下水解后所得的混合物可用分液的方法进行分离
B.M在碱性条件下水解的产物之一是一种常用的医用消毒剂,其纯净物消毒效果最佳
C.1 mol M充分燃烧,消耗112 L氧气
D.M蒸气与乙烯组成的混合气体中,氧元素的质量分数为a,则氢元素的质量分数为
15.某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示,部分夹持装置省略)进行丙烯酸(CH2CHCOOH)与乙醇(CH3CH2OH)酯化反应的实验。已知:乙醇的沸点为78.5 ℃,丙烯酸的沸点为141 ℃,丙烯酸乙酯的沸点为99.8 ℃。回答下列问题。
(1)仪器M的名称为 ,仪器A、B中的溶液均为 。
(2)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是 ,原因是 。
(3)乙装置中冷凝水应该从 (填“a”或“b”)口进入。
(4)按甲图安装好仪器后,在反应管中加入配制的体积比为3∶2的乙醇和丙烯酸,加热至沸腾,很久也没有果香味液体生成,原因是
。
(5)根据题干数据分析,乙醇需要过量一些的原因是
。
(6)某同学对酯化反应中到底是酸脱羟基、醇脱氢还是酸脱氢、醇脱羟基进行探究,供选用反应物的有①CH3COH;②CH2CHCO18OH;
③CH2CH—COOH,请帮助设计实验方案,并给出预期现象和结论:
选用反应物(填编号) 预期现象和结论
分层作业17 乙酸 官能团与有机化合物的分类
1.B 解析 乙酸是一种有机弱酸,具有酸的通性,其酸性比碳酸强,能与碳酸盐、碳酸氢盐等反应。
2.C 解析 乙烯的分子式为C2H4,1mol乙烯完全燃烧消耗3mol氧气,甲烷的分子式为CH4,1mol甲烷完全燃烧消耗2mol氧气,A错误;乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2BrCH2Br,B错误;含有羟基,能发生氧化反应、取代反应,C正确;HCOOH和HOOCCOOH具有相同的官能团,但分子中官能团的个数不同,不是相差n个CH2,二者不互为同系物,D错误。
3.C 解析 右侧试管中盛放的是饱和Na2CO3溶液,其作用是溶解乙醇、吸收乙酸,同时减少乙酸乙酯的溶解,A正确;乙醇与水互溶,乙酸还可以与碳酸钠反应,所以右侧试管中导管不伸入液面下是为了防止倒吸,B正确;乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯是可逆反应,即使加入过量乙醇,也不可能使乙酸完全转化为乙酸乙酯,C错误;实验结束,右侧试管内液体上层是生成的乙酸乙酯,乙酸乙酯为无色透明的油状液体,密度小于水,D正确。
4.B 解析 乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解,无法用NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,A错误;水能与生石灰反应生成氢氧化钙,再通过蒸馏的方式可得到纯净的酒精,B正确;乙烯、二氧化硫都能与酸性高锰酸钾溶液反应,不能用酸性高锰酸钾溶液除去乙烯中的二氧化硫,C错误;己烷、溴均能溶于四氯化碳,无法通过分液的方式分离,可加入NaOH溶液,充分反应后分液,D错误。
5.D 解析 乙酸电离产生CH3COO-和H+,断裂a键,①正确;乙酸与乙醇发生酯化反应时,断裂乙酸中b键,②正确;Br2与乙酸发生取代反应生成BrCH2COOH,断裂c键,③正确;2分子乙酸反应生成1分子水和1分子乙酸酐,其中1分子乙酸断裂a键,1分子乙酸断裂b键,④正确。
6.B 解析 乳酸分子中含有羟基和羧基,二者都能发生酯化反应,故乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种,A正确;只有羧基能和NaOH发生中和反应,则1mol乳酸可与1molNaOH发生中和反应,B错误;羟基和羧基都能与钠反应生成氢气,故1mol乳酸与足量金属Na反应生成1molH2,C正确;分子式相同、结构不同的有机化合物互为同分异构体,故有机化合物与乳酸互为同分异构体,D正确。
7.C 解析 由有机化合物M的结构简式可知,其分子式为C10H14O2,A正确;M分子中含有碳碳双键、酯基两种官能团,B正确;分子中含多个饱和碳原子,饱和碳原子形成的四个共价键呈四面体形结构,故所有碳原子不可能共平面,C错误;该有机化合物可以发生取代反应,碳碳双键可以发生加成反应,D正确。
8.B 解析 根据结构简式可知,维生素C的分子式为C6H8O6,A正确;分子中含有羟基、酯基、碳碳双键共3种官能团,B错误;维生素C中含有羟基、碳碳双键,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;含有羟基,可发生酯化反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,D正确。
9.B 解析 结合有机化合物中C、H、O原子的成键特点可知,该有机化合物的结构简式为CH3CH2COOH,其分子式为C3H6O2,A正确;该有机化合物含有—COOH,具有酸的通性,能与NaOH溶液发生中和反应,能使紫色石蕊溶液变红,B错误,D正确;该有机化合物含有—COOH,能与乙醇发生酯化反应,C正确。
10.C 解析 由结构简式可知,该物质的分子式为C11H12O3,①正确;含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,但反应原理不相同,②错误;该有机化合物分子中的羟基和羧基都能与Na反应,只有羧基能与NaHCO3反应,则消耗Na与NaHCO3的物质的量之比是2∶1,③错误;不能发生水解反应,④错误。
11.B 解析 根据结构简式可知阿托酸分子式是C9H8O2,A正确;阿托酸分子中只含有1个羧基,根据—COOH与H2的关系是2—COOH~H2,则1mol阿托酸与足量钠反应产生0.5molH2,B错误;阿托酸分子中含有羧基和碳碳双键两种官能团,C正确;阿托酸分子中含有1个碳碳双键,由于碳碳双键与Br2发生加成反应时个数比为1∶1,故1mol阿托酸与溴水反应时只能消耗1molBr2,D正确。
12.D 解析 由有机化合物的结构简式可知,其分子式为C7H10O3,A正确;该有机化合物分子中有碳碳双键,能发生氧化反应、加成反应、聚合反应,有羧基和羟基,能发生取代反应、酯化反应,B正确;羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,羟基和碳碳双键不能与碳酸氢钠反应,则1mol该物质与足量碳酸氢钠反应生成1mol二氧化碳,标准状况下的体积为22.4L,C正确;该有机化合物中含有多个饱和碳原子,所有碳原子不可能共面,D错误。
13.C 解析 该有机化合物中含有多个饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有的碳原子不可能共平面,A错误;由结构简式可知,该有机化合物的分子式为C12H20O2,B错误;分子中含有碳碳双键,可以发生加成反应,C正确;该有机化合物中含有酯基和碳碳双键2种官能团,D错误。
14.D 解析 根据M的球棍模型可知,M是乙酸乙酯,乙酸乙酯在酸性条件下水解生成乙酸和乙醇,乙酸与乙醇互溶,不能用分液的方法进行分离,A错误;M是乙酸乙酯,在碱性条件下水解为乙酸钠和乙醇,乙醇可以消毒,75%的乙醇溶液消毒效果最佳,B错误;1mol乙酸乙酯充分燃烧时消耗5mol氧气,题目未给出气体所处的条件,C错误;乙酸乙酯蒸气与乙烯组成的混合气体中,C原子和H原子的物质的量比为1∶2,氧的质量分数为a,则氢的质量分数为(1-a)×,D正确。
15.答案 (1)蒸馏烧瓶 饱和Na2CO3溶液
(2)乙 乙的冷凝效果好,可减少丙烯酸乙酯的损失
(3)b
(4)漏加浓硫酸
(5)乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损耗
(6)①③ 若产物水中不含18O,则为酸脱羟基、醇脱氢,若产物水中含18O,则为酸脱氢、醇脱羟基
解析 丙烯酸(H2CCHCOOH)与乙醇(CH3CH2OH)发生酯化反应,酯化反应为可逆反应,加入浓硫酸作催化剂和吸水剂,能加快反应速率,并使平衡正向移动,提高酯的产率;乙相对于甲装置增加了冷凝管,冷凝效果更好,能有效减少产品损失;生成的丙烯酸乙酯中含有挥发的丙烯酸和乙醇杂质,收集装置中盛放饱和碳酸钠溶液,能反应掉丙烯酸,溶解乙醇,降低丙烯酸乙酯的溶解度,便于分层。
(1)由图可知,仪器M为蒸馏烧瓶,仪器A、B均为收集装置,应盛放饱和碳酸钠溶液,能反应掉丙烯酸,溶解乙醇,降低丙烯酸乙酯的溶解度,便于分层。
(2)乙相对于甲装置增加了冷凝管,冷凝效果更好,能有效减少产品损失。
(3)冷凝管中冷凝水应该从下口进、上口出,保证冷凝管内始终充满冷水。
(4)酯化反应中需添加浓硫酸作催化剂和吸水剂,加快反应速率并提高酯的产率。
(5)乙醇的沸点为78.5℃,丙烯酸的沸点为141℃,乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损失。
(6)可利用18O示踪原子法来判断出到底是酸脱羟基、醇脱氢还是酸脱氢、醇脱羟基,最好18O在一种产物中出现,容易判断,故选择①(CH3COH)和⑤(CH2CH—COOH),若产物水中不含18O,则为酸脱羟基、醇脱氢,若产物水中含18O,则为酸脱氢、醇脱羟基。第七章分层作业18 糖类
必备知识基础练
1.下列关于葡萄糖和蔗糖的叙述正确的是( )
A.分子式相同
B.都有甜味
C.都属于单糖
D.都能发生水解反应
2.以下各反应不属于淀粉在体内变化过程的是( )
A.+nH2O
B.+H2O
C.C6H12O6(葡萄糖)+6O26H2O+6CO2
D.C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH+2CO2↑
3.(2023·北京石景山区高一期末)下列关于糖类的说法正确的是( )
A.所有糖类物质都有甜味,且都能溶于水
B.葡萄糖和果糖都是单糖,且分子式相同
C.淀粉和纤维素互为同分异构体
D.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖
4.(2023·山东临沂高一期中)有下列物质:①蔗糖;②淀粉;③纤维素。在稀硫酸存在下分别进行水解,最终产物只有1种的是( )
A.①和② B.③
C.② D.②和③
5.对于淀粉和纤维素的说法正确的是( )
A.两者都能水解,但水解的最终产物不同
B.两者含有C、H、O元素的质量分数相同,且互为同分异构体
C.它们都属于糖类,且都是高分子化合物
D.都可用(C6H10O5)n表示,都易溶于冷水
6.形成白酒辛辣口感的物质是醛类物质,主要由葡萄糖经如下转化生成:
葡萄糖
下列说法不正确的是( )
A.一定条件下,1 mol X最多可与3 mol Na发生反应
B.Y中含有羟基和醛基,属于糖类物质
C.可用新制的Cu(OH)2鉴别X和Z
D.葡萄糖、Y和Z都能发生银镜反应
7.(2023·江苏连云港高一期中)检验淀粉水解程度的实验如下:
步骤1:向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后取少量水解液置于一支试管中,向试管中加入碘水,溶液显蓝色。
步骤2:另取少量水解液置于试管中,加入NaOH溶液至碱性,再加入新制的Cu(OH)2加热至沸腾,有砖红色沉淀生成。
下列说法正确的是( )
A.步骤1如果不加入稀硫酸,淀粉就不会发生水解
B.步骤1中的实验现象说明淀粉没有发生水解
C.步骤2中的实验现象说明淀粉的水解产物具有氧化性
D.步骤1和步骤2的实验现象说明淀粉部分发生水解
8.(2023·江苏徐州阶段练习)下列根据实验操作和现象所得实验结论正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向淀粉水解液中加入碘水 溶液变蓝 说明淀粉没有水解
B 将乙醇与酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液混合 溶液由橙色变为绿色 乙醇具有还原性
C 蔗糖溶液中加入稀硫酸,水解后加入银氨溶液,水浴加热 未出现银镜 水解的产物为非还原糖
D 将新制Cu(OH)2与葡萄糖溶液混合加热 产生砖红色沉淀(Cu2O) 葡萄糖具有氧化性
9.某有机化合物的化学式为(C6H10O5)n,它可以作为膳食纤维添加到食品中,其水解能生成果糖(C6H12O6)。下列叙述正确的是( )
A.该有机化合物与纤维素是互为同分异构体
B.果糖是一种单糖
C.该有机化合物遇到浓硝酸会炭化变黑
D.1 mol果糖完全燃烧至少需要9 mol氧气
10.(2023·福建漳州高一期末)以淀粉为基本原料制备聚乙烯和乙酸。下列说法正确的是( )
A.淀粉和葡萄糖都是营养物质,均能在体内发生水解、氧化反应
B.工业上以石油为原料制取乙烯,再经过加聚反应制得聚乙烯
C.燃烧等物质的量的乙烯和乙醇耗氧量不同
D.1 mol乙醇和1 mol乙酸发生酯化反应生成1 mol乙酸乙酯
关键能力提升练
11.(2023·广东肇庆高一期中)向有机化合物X中加入合适的试剂(可以加热),检验其官能团。下列有关结论不正确的是( )
选项 试剂 现象 结论
A 金属钠 有气体产生 含羟基或羧基或羟基和羧基
B 银氨溶液 产生银镜 含有醛基
C 碳酸氢钠溶液 产生气泡 含有羟基
D 溴水 溶液褪色 可能含有碳碳双键
12.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如图所示:
下列说法中不正确的是( )
A.C12H22O11属于二糖,水解生成葡萄糖
B.采取分液的方法不能分离乙醇和水
C.可用碘水检验淀粉是否完全水解
D.葡萄糖可以在酒化酶作用下发生水解生成乙醇
13.如图所示是几种常见有机化合物之间的转化关系,有关说法正确的是( )
A.有机化合物a可能是淀粉或纤维素
B.反应①②③均为取代反应
C.有机化合物c不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.有机化合物d的羧酸类同分异构体只有1种
14.(2023·辽宁营口高一统考)气态烃A中碳元素与氢元素的质量比为6∶1,淀粉在一定条件下水解可生成B,B在人体组织中发生缓慢氧化,放出热量,提供生命活动所需能量。有关物质的转化关系如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.烃A是CH2CH2,B是葡萄糖
B.反应①是加成反应,反应②是水解反应
C.向B的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,出现光亮银镜
D.反应③的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
15.常见有机化合物之间的转化关系如图所示(某些反应条件及产物未标明)。B是天然有机高分子化合物,A、E均是常用调味品的主要成分,在相同条件下,G的蒸气密度是氢气的44倍。
请回答下列问题:
(1)有机化合物E中含有的官能团名称是 。
(2)检验B转化过程中有C生成,应先中和水解液,再需要加入的试剂名称是 。
(3)A与E反应生成G的化学方程式为
。
(4)某烃T的相对分子质量是CH2CH2与F相对分子质量之和,分子中碳与氢的质量之比是5∶1。下列说法正确的是 。
A.T难溶于水,与甲烷互为同系物
B.T性质稳定,高温下不会分解
C.T存在含有4个甲基的同分异构体
D.T可能和溴水发生加成反应
分层作业18 糖类
1.B 解析 葡萄糖的分子式为C6H12O6,蔗糖的分子式为C12H22O11,A错误;葡萄糖和蔗糖都有甜味,B正确;葡萄糖属于单糖,蔗糖属于二糖,C错误;葡萄糖不能发生水解反应,蔗糖发生水解生成葡萄糖和果糖,D错误。
2.D 解析 淀粉在人体内淀粉酶的作用下水解为麦芽糖,化学方程式为+nH2O,A正确;麦芽糖在人体内的麦芽糖酶的作用下水解为葡萄糖,化学方程式为+H2O,B正确;葡萄糖在人体内被氧化生成二氧化碳和水,为人体提供能量,化学方程式为+6O26H2O+6CO2,C正确;人体内没有将葡萄糖转化为乙醇的催化剂,故此反应不能发生,D错误。
3.B 解析 不是所有糖类物质都有甜味、都能溶于水,如纤维素,A错误;葡萄糖和果糖都是单糖,且分子式相同,结构不同,属于同分异构体,分子式均为C6H12O6,B正确;淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,但由于n值不同,不是同分异构体,C错误;人体中没有水解纤维素的酶,摄入人体的纤维素不能水解为葡萄糖,D错误。
4.D 解析 蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种;淀粉和纤维素完全水解只生成葡萄糖。
5.C 解析 两者都能水解,水解的最终产物均为葡萄糖,A错误;由于分子式(C6H10O5)n中的n值不同,B错误;淀粉和纤维素都难溶于冷水,D错误。
6.B 解析 X分子中含3个—OH,故1molX最多可与3molNa发生反应,A正确;糖类是多羟基醛类或多羟基酮类,Y只含1个羟基和1个醛基,不属于糖类,B错误;X中不含醛基,Z中有醛基,可用新制的氢氧化铜鉴别,C正确;葡萄糖、Y和Z分子中都含有—CHO,都能发生银镜反应,D正确。
7.D 解析 稀硫酸是淀粉溶液水解的催化剂,步骤1加入稀硫酸,目的是加快淀粉的水解速率,并不是不加入稀硫酸淀粉就不会发生水解,A错误;淀粉水解最终生成葡萄糖,淀粉遇碘变蓝,可能是因为淀粉部分发生水解,则步骤1中的实验现象不能说明淀粉没有发生水解,B错误;Cu(OH)2变为砖红色Cu2O沉淀,即铜元素被还原,步骤2中的实验现象说明淀粉的水解产物具有还原性,C错误;淀粉水解生成葡萄糖,且葡萄糖能与新制氢氧化铜作用生成砖红色沉淀,淀粉遇碘变蓝,故步骤1和步骤2的实验现象说明淀粉部分发生水解,D正确。
8.B 解析 向淀粉溶液中加入碘水,溶液变蓝,则有淀粉存在,说明淀粉未水解或部分水解,A错误;乙醇与酸性K2Cr2O7溶液混合,橙色溶液变为绿色,说明Cr2被还原为Cr3+,乙醇是还原剂,表现还原性,B正确;向蔗糖溶液中加入稀硫酸,其水解液呈酸性,要加入NaOH溶液中和至弱碱性,再加入银氨溶液进行检验,不能在水解液中直接加入银氨溶液进行检验,C错误;新制的Cu(OH)2与葡萄糖溶液混合加热会产生砖红色沉淀,Cu(OH)2被还原为Cu2O,葡萄糖是还原剂,表现还原性,D错误。
9.B 解析 该有机化合物和纤维素都是多糖,由于n值不同,不是互为同分异构体,A错误;果糖是一种单糖,B正确;浓硫酸具有脱水性,该有机化合物遇浓硫酸会脱水炭化,遇浓硝酸则不能,C错误;1mol果糖(C6H12O6)完全燃烧消耗O2的物质的量为(6+)mol=6mol,D错误。
10.B 解析 由流程可知,①为淀粉水解生成葡萄糖,②为葡萄糖发生反应生成乙醇,③为乙醇反应生成乙烯,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为乙醛生成乙酸。淀粉和葡萄糖都是营养物质,淀粉能在体内发生水解,葡萄糖不能发生水解反应,能发生氧化反应,A错误;燃烧等物质的量的乙烯和乙醇,耗氧量相同,C错误;酯化反应为可逆反应,不能进行彻底,D错误。
11.C 解析 遇金属钠有气体产生,说明有机化合物X中含羟基和羧基中的至少一种,A正确;遇银氨溶液产生银镜,说明有机化合物X中含醛基,B正确;与碳酸氢钠溶液反应产生气体,说明有机化合物X中含有羧基,C错误;溴能与碳碳双键、碳碳三键发生加成反应,因此溴水褪色说明可能含有碳碳双键,D正确。
12.D 解析 玉米中的淀粉水解生成麦芽糖,麦芽糖水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇,麦芽糖能水解生成葡萄糖且1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖,故麦芽糖属于二糖,A正确;互溶的液体采用蒸馏的方法分离,不能采用分液的方法分离,B正确;淀粉遇碘变蓝色,所以可以用碘水检验淀粉是否完全水解,C正确;葡萄糖分解生成乙醇和二氧化碳,且1mol葡萄糖分解生成2mol乙醇和2mol二氧化碳,不是水解反应,D错误。
13.A 解析 有机化合物a可能是淀粉或纤维素,A正确;反应②不属于取代反应,B错误;乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因而可使溶液褪色,C错误;乙酸乙酯属于羧酸类的同分异构体有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH两种,D错误。
14.B 解析 根据气态烃A中碳元素与氢元素的质量比为6∶1,可求出A中C与H的个数比为1∶2,且A与H2O反应生成乙醇,则A为乙烯(C2H4);淀粉水解的最终产物是葡萄糖,故B为葡萄糖。乙烯与水的反应是加成反应,葡萄糖的结构中含有醛基,能与银氨溶液反应生成光亮的银镜,葡萄糖不能发生水解反应。
15.答案 (1)羧基
(2)银氨溶液或新制的Cu(OH)2
(3)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)AC
解析 由“G的蒸气密度是氢气的44倍”可知G的相对分子质量为88;结合题给其他信息和变化关系图可知,A为乙醇、B为淀粉、C为葡萄糖、D为乙醛、E为乙酸、G为乙酸乙酯、F为二氧化碳。
(2)要检验有葡萄糖生成,可加入的试剂是银氨溶液或新制的Cu(OH)2。
(3)乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
(4)烃T的相对分子质量是CH2CH2与F(CO2)相对分子质量之和,则T的相对分子质量为72,又知“分子中碳与氢的质量之比是5∶1”,则C、H原子个数之比为5∶12,故T的分子式为C5H12。C5H12属于烷烃,难溶于水,与甲烷互为同系物,A正确;烷烃在高温下也能分解,B错误;新戊烷中含有4个甲基,C正确;烷烃不能与溴水发生加成反应,D错误。第七章分层作业19 蛋白质 油脂
必备知识基础练
1.合理膳食能提高免疫力。下列说法正确的是( )
A.油脂能够发生皂化反应
B.淀粉和纤维素都属于天然有机高分子,且两者互为同分异构体
C.向淀粉水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2并加热,可以证明其水解最终生成葡萄糖
D.食盐水可以破坏蛋白质结构,用盐水漱口可以杀灭某些病毒
2.下列说法正确的是( )
A.向鸡蛋清溶液中加入硫酸铵溶液会发生蛋白质变性
B.可用新制的氢氧化铜来鉴别乙酸、乙醇和葡萄糖溶液
C.油脂在酸性条件下的水解程度比在碱性条件下大
D.蛋白质和植物油均属于高分子化合物
3.(2023·北京石景山区高一期末)中华文明源远流长,在《天工开物》一书中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质,而使殊颜异色得以尚焉,谓造物不劳心者,吾不信也。”下列说法正确的是( )
A.闻名中外的宣纸与描述中“褐”(“褐”指粗布)的主要成分相同
B.描述中“丝、麻”的主要成分均是纤维素
C.丝绸衣服脏了应该选用碱性合成洗涤剂进行洗涤
D.“裘”与人造革的主要成分虽然相同,但可用灼烧方法区别
4.检验淀粉、蛋白质(分子中含苯环)、葡萄糖溶液,依次可使用的试剂和对应的现象正确的是( )
A.碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2,砖红色沉淀
B.浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2,砖红色沉淀;碘水,变蓝色
C.新制Cu(OH)2,砖红色沉淀;碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色
D.碘水,变蓝色;新制Cu(OH)2,砖红色沉淀;浓硝酸,变黄色
5.(2023·江苏淮安阶段练习)下列关于糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是( )
A.淀粉、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物
B.绝大多数酶是蛋白质,是生物体内重要的催化剂
C.糖类、油脂和蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的
D.向鸡蛋清的水溶液中加入硫酸铜溶液产生沉淀,加水后沉淀又会溶解
6.下列关于营养物质的说法正确的是( )
①葡萄糖与新制氢氧化铜在加热时有砖红色沉淀产生
②纤维素和淀粉的分子式均为(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
③用灼烧的方法可以区别丝和棉花
④油和脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物
⑤工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应生产肥皂
⑥蛋白质水解的最终产物是氨基酸
⑦蛋白质遇醋酸铅溶液后产生的沉淀能重新溶于水
A.①②③④⑤⑥ B.①③⑤⑥
C.①③④⑤⑥ D.①③⑤⑥⑦
7.(2023·江苏苏州阶段练习)下列关于蛋白质的叙述不正确的是( )
A.蚕丝、病毒、大多数酶的主要成分都是蛋白质
B.向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水重新溶解
C.重金属盐会使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会使人中毒
D.浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色,这是由于蛋白质和浓硝酸发生了显色反应
8.(2023·山东菏泽高一期末)下列关于油脂和蛋白质的说法正确的是( )
A.油脂中碳链含碳碳双键时,主要是高沸点的动物脂肪
B.油脂是食物组成中的重要部分,是产生能量最高的营养物质
C.向蛋白质溶液中加入BaCl2溶液,析出沉淀,再加入蒸馏水,沉淀重新溶解
D.蛋白质水解的最终产物是甘油
9.(2023·江苏宿迁阶段练习)下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 葡萄糖溶液不属于胶体 葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应
B 淀粉和纤维素的分子通式均为(C6H10O5)n 淀粉和纤维素遇碘水均显蓝色
C 蛋白质属于多糖 蛋白质和淀粉水解最终产物均是葡萄糖
D 植物油都属于烃 植物油完全燃烧生成CO2和H2O
10.华夫饼是同学们喜爱的一种休闲食品,如图是某品牌华夫饼的标签,以下有关其成分的叙述不正确的是( )
产品名称:华夫饼
加工方式:热加工
配料:鲜鸡蛋、小麦粉、白砂糖、植物油、黄油、食品添加剂(甘油、β-胡萝卜素、碳酸氢钠等)、食用盐、食用香料
A.鲜鸡蛋中含有蛋白质,在人体内水解生成氨基酸
B.白砂糖在人体内发生氧化反应并提供能量
C.植物油含较多饱和脂肪酸甘油酯
D.黄油在人体中可发生水解反应
关键能力提升练
11.某有机化合物含C、H、O、N四种元素,其球棍模型如图所示。下列有关该有机化合物的说法不正确的是( )
A.该有机物的结构简式为CH3CH(NH2)COOH
B.其分子式为C3H7O2N
C.与H2NCH2COOH互为同分异构体
D.该有机化合物是氨基酸,可能是蛋白质完全水解的产物
12.亚油酸又称9,12-十八碳二烯酸,在玉米油中的含量高达60%以上,经常食用玉米油可降低人体血清中的胆固醇,有防止动脉粥样硬化、冠状动脉硬化和血栓形成的作用,因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。下列有关说法正确的是( )
A.玉米油属于酯类,能发生水解反应
B.玉米油没有固定的熔、沸点,常温下为固态
C.亚油酸不能使溴水褪色
D.玉米油营养价值高是因为饱和脂肪酸含量高
13.化学反应伴随着多彩的颜色变化。下列有关化学实验中颜色变化的叙述正确的是( )
A.木材纤维和土豆淀粉遇碘水均呈蓝色
B.向淀粉溶液中加入适量稀硫酸并微热4~5 min,再加入少量新制Cu(OH)2并加热,有砖红色沉淀生成
C.将灼烧至红热的铜丝插入乙醇中,铜丝变为黑色
D.向鸡蛋清中滴加几滴浓硝酸,微热,溶液变黄
14.“黄山烧饼”是徽州地区特色小吃之一,制作“黄山烧饼”的主要原料有面粉、猪肉、油、食盐和梅干菜等,下列说法错误的是( )
A.面粉中富含淀粉
B.猪肉中蛋白质在人体内可以水解为氨基酸
C.食用油可以促进维生素C的吸收
D.梅干菜中的纤维素是天然有机高分子化合物
15.有机化合物X的结构简式为
,试回答相关问题:
(1)从有机化合物的分类角度分析,该有机化合物属于 (填字母)。
A.烯烃 B.油脂
C.酯 D.羧酸
(2)该有机化合物的密度比水 (填“大”或“小”),在常温下的状态应为 (填“固态”“液态”或“气态”)。
(3)能与该有机化合物发生反应的物质有 (填字母)。
A.KOH溶液 B.溴水
C.酸性KMnO4溶液 D.新制的Cu(OH)2
(4)写出该有机化合物与氢气反应的化学方程式:
分层作业19 蛋白质 油脂
1.A 解析 油脂在碱性条件下的水解为皂化反应,A正确;淀粉和纤维素是天然高分子化合物,但n值不同,不是同分异构体,B错误;淀粉水解产物需要在碱性条件下检验,故应将水解液调至碱性后再检验产物,C错误;食盐水能使蛋白质盐析,但盐析是物理变化,不能使蛋白质变性,故盐水漱口不能杀灭病毒,D错误。
2.B 解析 向鸡蛋清溶液中加入硫酸铵溶液会发生蛋白质的盐析,不是变性,A错误;常温下,乙酸能与Cu(OH)2发生中和反 应,乙醇与新制Cu(OH)2不反应,加热时葡萄糖与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀,可以鉴别,B正确;油脂在碱性条件下的水解程度比酸性条件大,C错误;植物油不是高分子化合物,D错误。
3.A 解析 宣纸与描述中“褐”(“褐”指粗布)的主要成分都是纤维素,A正确;丝的主要成分是蛋白质,麻的主要成分是纤维素,B错误;丝绸衣服的主要成分是蛋白质,选用碱性合成洗涤剂进行洗涤,易使蛋白质发生水解,C错误;“裘”的主要成分是蛋白质,人造革的主要成分是合成纤维,二者的成分不同,D错误。
4.A 解析 淀粉遇碘变蓝,浓硝酸可以使蛋白质(分子中含苯环)变黄,新制Cu(OH)2可以被葡萄糖还原得到砖红色沉淀氧化亚铜,A项正确。
5.B 解析 油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,A错误;酶是生物催化剂,绝大多数酶是蛋白质,B正确;糖类、油脂是由C、H、O三种元素组成的,蛋白质中除了C、H、O元素外还有N、S等元素,C错误;向鸡蛋清的水溶液中加入硫酸铜溶液产生沉淀,是发生了蛋白质的变性,变性不可逆,故加水后沉淀不会溶解,D错误。
6.B 解析 葡萄糖中含有醛基,葡萄糖与新制氢氧化铜在加热时有砖红色沉淀产生,①正确;淀粉和纤维素的聚合度不同,两者不是互为同分异构体,②错误;丝的主要成分为蛋白质,灼烧时具有烧焦羽毛的气味,为蛋白质的特有性质,棉花的主要成分为纤维素,用灼烧的方法可区分丝和棉花,③正确;油和脂是高级脂肪酸的甘油酯,不是高分子化合物,④错误;油脂为高级脂肪酸甘油酯,能够发生水解反应,工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应来制取肥皂,⑤正确;氨基酸通过缩聚反应形成蛋白质,因此蛋白质水解的最终产物是氨基酸,⑥正确;蛋白质遇重金属发生变性,醋酸铅属于重金属盐,能使蛋白质变性,蛋白质变性不可逆,所以生成的沉淀不能溶解,⑦错误。
7.C 解析 蚕丝、病毒、大多数酶的主要成分是蛋白质,A正确;蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质析出,该过程为蛋白质的盐析过程,蛋白质的盐析是可逆过程,再加水会溶解,B正确;“钡餐”的成分是硫酸钡,硫酸钡不溶于胃酸,无法生成钡离子,不会引起人中毒,C错误;浓硝酸能使蛋白质(含苯环)发生显色反应,人的皮肤主要是由蛋白质构成的,故将浓硝酸溅到了皮肤上,会产生黄色斑点,D正确。
8.B 解析 油脂中碳链含碳碳双键时,主要是低沸点的植物油;碳链均为单键时,主要是高沸点的动物脂肪,A错误。油脂是食物组成中的重要部分,是产生能量最高的营养物质,B正确。BaCl2是重金属盐,向蛋白质溶液中加入BaCl2溶液会使蛋白质发生变性,析出的蛋白质加蒸馏水时不能重新溶解,C错误。蛋白质水解的最终产物是氨基酸,D错误。
9.A 解析 丁达尔效应是胶体所特有的性质,葡萄糖溶液不属于胶体,不能产生丁达尔效应,A正确;淀粉遇碘水显蓝色,而纤维素则不能,B错误;蛋白质不属于多糖,蛋白质水解最终产物也不是葡萄糖,C错误;植物油是高级脂肪酸甘油酯,含C、H、O三种元素,不属于烃类,D错误。
10.C 解析 鲜鸡蛋的鸡蛋清中含蛋白质,在人体内发生水解,最终生成氨基酸,A正确;白砂糖属于糖类,在人体内发生氧化反应生成CO2和H2O,并释放能量,B正确;植物油中烃基不饱和程度较高,含有饱和脂肪酸甘油酯较少,C错误;黄油属于油脂,在人体内发生水解反应生成高级脂肪酸和甘油,D正确。
11.C 解析 有机化合物中C、H、N、O原子形成共价键数目分别为4、1、3、2,根据该有机化合物的球棍模型可知,其结构简式为CH3CH(NH2)COOH,其分子式为C3H7O2N,A、B正确;该有机化合物与H2NCH2COOH的分子式不同,不是互为同分异构体,C错误;该有机化合物是一种氨基酸,蛋白质完全水解可得到氨基酸,D正确。
12.A 解析 玉米油是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,在酸性和碱性条件下均能水解,A正确;玉米油中的亚油酸含量高,亚油酸是不饱和脂肪酸,其含量越高,油脂的熔、沸点越低,玉米油常温下应为液态,B错误;亚油酸分子中含有碳碳双键,可以使溴水褪色,C错误;油脂营养价值的高低取决于所含不饱和脂肪酸的含量,含量越高,其营养价值越高,D错误。
13.D 解析 淀粉遇碘水显蓝色,纤维素遇碘水不显蓝色,木材纤维的主要成分是纤维素,A错误;淀粉水解最终生成葡萄糖,检验葡萄糖应该在碱性条件下进行,因此水解后先向溶液中加碱中和至碱性,再加少量新制氢氧化铜并加热,产生砖红色沉淀,B错误;灼烧至红热的铜丝变为黑色,生成氧化铜,趁热插入乙醇中,乙醇被氧化为乙醛,氧化铜被还原为铜,黑色变为红色,C错误;蛋白质遇浓硝酸发生显色反应,故向鸡蛋清中滴加几滴浓硝酸,微热,溶液变黄,D正确。
14.C 解析 面粉的主要成分是淀粉,A正确;蛋白质在人体内水解为氨基酸,B正确;食用油的主要成分是油脂,维生素C是水溶性维生素,油脂不能促进维生素C的吸收,C错误;纤维素是天然有机高分子化合物,D正确。
15.答案 (1)BC
(2)小 液态
(3)ABC
(4)+3H2
解析 由有机化合物X的结构简式可知,X为高级脂肪酸甘油酯,属于油脂。X分子中含有CC和酯基(—COO—),能与溴水发生加成反应,能被酸性KMnO4溶液氧化,能与KOH溶液发生水解反应。第八章分层作业20 金属矿物的开发利用
必备知识基础练
1.下列金属中,通常用电解法冶炼的是( )
A.Zn B.Mg
C.Hg D.Au
2.明代宋应星的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载:“每炉甘石十斤,装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅也。”下列说法不正确的是(注:“炉甘石”的主要成分为碳酸锌)( )
A.该冶炼锌的反应属于置换反应
B.“煤炭”中起作用的主要成分是C
C.冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3+2CZn+3CO↑
D.“倭铅”是指金属锌和铅的混合物
3.(2023·江苏盐城高一期中)从新石器时代到青铜器时代再到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展历程和水平。下列关于金属冶炼的说法正确的是( )
A.制铝:将Al(OH)3溶于盐酸中,电解AlCl3溶液可得铝
B.制铜:“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生复分解反应
C.炼铁:用焦炭与空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物
D.制钠:高温分解NaCl制备Na
4.冶炼金属一般有以下几种方法:①热分解法;②焦炭法;③水煤气法(CO或H2);④活泼金属置换法;⑤电解法。这几种方法各有优缺点,它们在工业上均有应用。古代有a.火烧孔雀石炼铜、b.湿法炼铜;现代有c.铝热法炼铁、d.光卤石(主要成分含MgCl2)法炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是( )
A.a—②
B.b—③
C.c—④
D.d—⑤
5.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼,下列有关金属冶炼的说法错误的是( )
A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B.热分解法、热还原法、电解法冶炼金属的过程中,金属元素都由化合态转变为游离态
C.铝热反应中铝作为还原剂将铁从其氧化物中置换出来
D.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol电子
6.金属的冶炼与生产、生活等密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是( )
A.用电解法制取金属钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
B.用Na、Mg等活泼金属作还原剂冶炼Ti:2Mg+TiCl4(熔融)Ti+2MgCl2
C.用Al作还原剂(铝热剂)冶炼金属V:3V2O5+10Al6V+5Al2O3
D.用H2作还原剂冶炼金属Ag:Ag2O+H22Ag+H2O
7.下列反应原理中,不符合工业冶炼金属实际情况的是( )
A.2Ag2O4Ag+O2↑
B.2MgO(熔融)2Mg+O2↑
C.2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
D.4CO+Fe3O43Fe+4CO2
8.铝热反应可用于冶炼某些金属,其氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下发生反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中,与铝热反应最接近的是( )
9.(2023·江苏盐城高一期中)我国夏代已经有青铜器,传说夏禹铸九鼎,史料中更有夏禹之子夏启炼铜的记载,冶炼出生铁使我国成为世界上最早使用生铁的国家。下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是( )
A.金属被人类开发利用的时间先后顺序,主要取决于金属的活动性强弱
B.炼铁时,加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅
C.金属冶炼的过程就是金属离子得电子被还原的过程
D.工业上用电解氯化镁溶液的方法冶炼金属镁
关键能力提升练
10.(2023·江苏泰州高一期中)铝元素是地壳中含量最多的金属元素,主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3)。要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是( )
A.碱溶①后,溶液中主要含有的阳离子为Na+和Al3+
B.步骤②通入足量的CO2,反应的离子方程式为2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+C+H2O
C.Al(OH)3受热分解,生成高熔点物质和水,常用作塑料的阻燃剂
D.灼烧③一般在坩埚中进行,电解④添加冰晶石,目的是增强导电性
11.合理、高效地开发利用金属矿物,将其中的金属从其化合物中还原出来,用于生产各种金属材料,这一过程在工业上称为金属的冶炼。下列有关金属的冶炼的说法不正确的是( )
A.电解熔融NaCl制取金属钠的反应中,钠元素被氧化,氯元素被还原
B.古法炼铜“曾青得铁则化为铜”的反应中,利用的是置换反应的原理
C.用热还原法炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移8 mol e-
D.高炉炼铁的主要反应是用CO还原Fe2O3进行炼铁
12.铝热反应常用于焊接钢轨,其焊接速度快,设备简易,适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应,下列说法错误的是( )
A.该反应的实质是金属的置换反应
B.该反应是放热反应,Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂
C.铝单质很活泼,通常表面附着一层致密的氧化铝薄膜
D.铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬等熔点较高的金属
13.(2023·江苏苏州阶段练习)以下是工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)的主要反应:①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2 +8CO2;②2Na2CrO4+H2SO4Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O。下列说法正确的是( )
A.反应①和②均为氧化还原反应
B.反应①的氧化剂是O2,还原剂是FeO·Cr2O3
C. 内物质是Fe3O4
D.生成1 mol的Na2Cr2O7时共转移6 mol电子
14.我国“奋斗者”号钛合金载人舱完美扛住万米压力。钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿[主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁),还有Fe2O3、MgO、SiO2等杂质]为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下:
试回答问题:
(1)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,副产品甲为 。
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是 ,检验副产品是否变质的实验方法是
。
(3)上述生产流程中得到的金属钛中混有少量杂质,可加入 溶解后除去。
(4)TiO2与焦炭、氯气在高温下发生反应生成TiCl4和一种可燃性气体的化学方程式为
。
(5)Mg还原TiCl4的过程必须在稀有气体(如氩气)氛围中进行的原因是
。
分层作业20 金属矿物的开发利用
1.B 解析 锌是较活泼金属,通常用热还原法冶炼,A错误;镁是活泼金属,通常用电解法冶炼,B正确;汞是不活泼金属,通常用热分解法冶炼,C错误;金是不活泼金属,通常用水洗法直接分离,D错误。
2.D 解析 “炉甘石”的主要成分为ZnCO3,“煤炭”中含有C,该工艺中描述的反应为ZnCO3+2CZn+3CO↑,该反应为置换反应,A、B、C正确;根据题意和反应的化学方程式推知,“倭铅”指金属锌,D错误。
3.C 解析 工业上一般采用电解熔融Al2O3的方法冶炼金属铝,A错误;“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”发生的反应为Fe+CuSO4FeSO4+Cu,属于置换反应,B错误;高炉炼铁的原理即为用焦炭与空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物,C正确;常采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属Na,D错误。
4.B 解析 火烧孔雀石炼铜涉及的反应为Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O,2CuO+C2Cu+CO2↑;湿法炼铜涉及的反应为Fe+CuSO4FeSO4+Cu;铝热法炼铁涉及的反应为Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3;用从光卤石中提取的氯化镁炼镁涉及的反应为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。据上述原理可知,湿法炼铜采用的是活泼金属置换法,b对应④,B错误。
5.D 解析 用磁铁矿炼铁,当有1molFe3O4被CO还原成Fe时,转移8mol电子,D错误。
6.D 解析 银是不活泼金属,一般采用加热Ag2O的方法冶炼Ag,D错误。
7.B 解析 MgO的熔点很高,电解熔融MgO耗能大,工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属Mg。
8.B 解析 铝热反应为放热反应,且引发后剧烈反应,热量变化很明显,因此选B。
9.D 解析 金属活动性越强越难冶炼,金属活动性越弱,越容易冶炼,故A正确;炼铁时,石灰石中的碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙能与二氧化硅反应生成硅酸钙,从而除去铁矿石中的二氧化硅,故B正确;金属冶炼就是将金属从其化合物中还原出来,故C正确;工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁,不能在水溶液中进行,故D错误。
10.C 解析 氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,碱溶①后,溶液中主要含有的阳离子为Na+,A错误;步骤②通入足量的CO2,反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC,B错误;Al(OH)3受热分解,生成高熔点的Al2O3和水,Al2O3常用作塑料的阻燃剂,C正确;灼烧③一般在坩埚中进行,电解④添加冰晶石,目的是降低Al2O3的熔点,D错误。
11.A 解析 电解熔融NaCl制取金属钠的反应中,Na+得电子生成Na,Cl-失电子生成Cl2,钠元素被还原,氯元素被氧化,A错误。
12.D 解析 该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,属于置换反应,A正确;该反应是放热反应,Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂,B正确;铝单质很活泼,铝的表面与氧气反应生成致密氧化膜,C正确;铝是活泼金属,利用铝热反应可以冶炼活动性比铝弱的金属,D错误。
13.B 解析 反应②不是氧化还原反应,故A错误;根据质量守恒定律可知反应①中 内物质应为Fe2O3,故C错误;生成1molNa2Cr2O7(反应①生成2molNa2CrO4)时共转移7mol电子,故D错误。
14.答案 (1)FeSO4·7H2O
(2)防止Fe2+被氧化 取少量副产品甲溶于水,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变成红色
(3)稀盐酸
(4)TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
(5)高温下Mg及产生的Ti容易被氧化变质
解析 (1)钛铁矿与浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,Ti元素未发生价态变化,推测该反应为非氧化还原反应,反应中还产生FeSO4,经冷却、结晶得到的副产品甲为FeSO4·7H2O。
(2)FeSO4极易被空气中的O2氧化,加入铁屑的目的是防止Fe2+被氧化成Fe3+;若副产品变质,则含有Fe3+,可加入KSCN溶液进行检验。
(3)TiCl4在高温时与足量Mg反应得到的Ti中含有Mg,可加入适量稀盐酸溶解后除去。
(5)Mg是活泼金属,能与空气中的氧气、氮气、二氧化碳气体发生反应,影响镁置换钛,同时高温下产生的钛单质也容易被氧气氧化变质,故Mg还原TiCl4的过程必须在稀有气体(如氩气)氛围中进行。第八章分层作业21 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用
必备知识基础练
1.利用海水进行下列生产,所用工艺最简单的是( )
A.晒盐
B.制液溴
C.制金属镁
D.制金属钾
2.合理利用自然资源关系到人类社会、经济和环境的可持续发展。下列说法错误的是( )
A.煤干馏生成的焦炉气能使溴的CCl4溶液褪色
B.石油的分馏、煤的气化和煤的液化都是物理变化
C.化石燃料的燃烧产物在一定的天气条件下会形成次生污染物
D.石油裂化和裂解的目的是获得轻质油和多种重要的化工原料
3.随着社会的发展,能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化的利用,下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是( )
A.天然气属于化石能源
B.乙烯主要是石油分馏后的产物
C.焦炉气的主要成分为C4以下的烷烃
D.煤的干馏属于物理变化
4.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
B.蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸
C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出
D.温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处
5.利用海洋资源获得的部分物质如图所示。下列说法正确的是( )
A.从海水中获取淡水,历史最久的方法是反渗透法
B.实验室中从海带中获得I2,需要用到的主要玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗、玻璃棒
C.用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时,发生的离子反应为Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-
D.用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时,发生反应的反应类型有化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应
6.全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻挑战。在此背景下,“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念越来越受到人们的重视。下列有关说法不正确的是( )
A.太阳能、地热能、生物质能均属于“新能源”
B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料
C.如图所示,甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”的思想
D.让煤变成合成气,把煤“吃干榨尽”,实现了煤的清洁、高效利用
7.中国努力争取2060年前实现“碳中和”。下列说法错误的是( )
A.加大新能源汽车的研发,推进新能源汽车的使用,可减少CO2排放
B.可利用CaO或氨水捕捉废气中的CO2
C.一定条件下,将CO2转化为CH3OH,实现CO2的资源化利用
D.研发新型催化剂将CO2分解成C和O2,其能量变化如图所示
8.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁,其工艺流程如下。下列说法错误的是( )
盐卤Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2·6H2OMgCl2Mg
A.操作①发生的反应为非氧化还原反应
B.操作②是蒸发浓缩、结晶、过滤
C.若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
D.在整个制备过程中,未发生置换反应
9.沈括的《梦溪笔谈》中记载①“高奴县出脂水……颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓……试扫其煤以为墨,黑光如漆,松墨不及也,遂大为之”。②“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜,熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列说法不正确的是( )
A.①中的“脂水”指石油
B.①中的“烟”指石油中含碳个数较多的烃不完全燃烧产生的现象
C.②中制得胆矾的方法为蒸发结晶
D.②中“久之亦化为铜”发生了置换反应
10.自然资源是人类社会发展不可或缺的物质基础。下列有关说法正确的是( )
A.从海水中获得的潮汐能、波浪能属于新型能源
B.通过电解熔融氯化铝可以得到铝单质
C.石油的分馏是化学变化
D.金、铂、钠等少数金属是以单质形式存在于自然界中
关键能力提升练
11.21世纪以来,国与国之间因对海洋权益的争夺而引起的摩擦不断,在捍卫主权的同时,人们看重的是海洋这个巨大的资源宝藏。下列对于海水资源综合利用的认识不正确的是( )
A.海水中蕴藏着丰富的铁、锰、钴等金属元素,这些物质可以大量开发,以弥补资源的短缺
B.淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、反渗透法等
C.晒盐浓缩后得到的苦卤中含有浓度较高的溴离子,向苦卤中通入氯气,可以得到溴单质
D.从海水中可以提取食盐、溴、钾盐、镁及其化合物、铀、重水、卤水等
12.溴及其化合物在生产中有广泛应用。工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
B.海水中Br-经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
C.“吸收塔”内反应的化学方程式:SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr
D.“吸收塔”内也可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2:Br2+2Na2CO3+H2ONaBr+NaBrO3+2NaHCO3
13.(2023·江苏苏州阶段练习)南海是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.物质X常选用CaO
B.步骤①中为了得到干燥的MgCl2·6H2O固体,不能采用高温烘干
C.操作1中玻璃棒的作用是引流
D.步骤②中反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OS+2HBr+2H+
14.海洋约占地球表面积的71%,海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。
(1)海水晒盐可获得粗盐,在实验室中粗盐经过溶解、 、 (填具体操作名称)可制得精盐。
(2)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:
①为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用 。
②试从节约能源、提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶炼镁的方法是 (填字母)。
A.Mg(OH)2MgOMg
B.Mg(OH)2MgOMg
C.Mg(OH)2MgCl2Mg
D.Mg(OH)2MgCl2Mg
(3)溴及其化合物用途十分广泛,我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作。工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下:
某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):
①A装置中通入a气体的目的是
(用离子方程式表示)。
②A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气。通入热空气的目的是 。
③反应过程中,B装置中有S生成,检验S的方法是
。
④C装置的作用是 。
15.我国有广阔的海岸线,海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为65 mg·L-1,从海水中提取溴的工艺流程如图所示。
(1)步骤Ⅰ、步骤Ⅲ发生反应的离子方程式为 、 。
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是
。
(3)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的 (填性质)。
(4)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数。
Br2+ C Br+ Br-+ CO2↑
(5)步骤Ⅱ中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。若从1 000 L海水中提取溴,理论上需要SO2的质量为 。
分层作业21 海水资源的开发利用
煤、石油和天然气的综合利用
1.A 解析 晒盐只需要利用太阳能蒸发海水析出氯化钠晶体即可,所用工艺最简单,A符合题意。
2.B 解析 煤干馏生成的焦炉气中含不饱和烃,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;石油的分馏是物理变化,煤的气化和煤的液化是化学变化,B错误;化石燃料的燃烧产物可能含CO、SO2、粉尘等,在一定的天气条件下会污染空气、形成酸雨等,C正确;石油裂化和裂解的目的是获得轻质油和多种重要的化工原料,D正确。
3.A 解析 煤、石油、天然气均属于化石能源,A正确;乙烯主要是石油裂解后的产物,B错误;焦炉气的主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等,C错误;煤的干馏属于化学变化,D错误。
4.C 解析 石油蒸馏时,为使冷凝管中充满水,冷凝水要从b口通入,从a口流出。
5.C 解析 从海水中获取淡水,历史最久的方法是蒸馏法,A错误;从海带中获得I2,灼烧后的海带灰经浸泡后过滤,需要漏斗,B错误;从苦卤中提取镁时,不涉及置换反应,D错误。
6.B 解析 “低碳”不是指采用含碳量低的烃类作为燃料,而是指尽量减少CO2的排放,B不正确。
7.D 解析 CO2分解成C和O2的反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,D错误。
8.C 解析 操作①发生的反应为复分解反应,为非氧化还原反应,A正确;由氯化镁溶液得MgCl2·6H2O晶体,需要采用蒸发浓缩、结晶、过滤的操作,B正确;由流程图可知,操作①为过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,C错误;由流程图可知,整个制备过程中,发生的反应都不是置换反应,D正确。
9.C 解析 由①描述推知,“脂水”指石油,A正确;①中的“烟”指石油中含碳个数较多的烃不完全燃烧产生炭黑,B正确;②中制得胆矾晶体的方法应该是蒸发浓缩、冷却结晶,蒸发结晶会使胆矾失去结晶水,C错误;铁与硫酸铜溶液发生置换反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu,D正确。
10.A 解析 AlCl3熔融态不导电,工业采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,B错误;石油的分馏是物理变化,C错误;钠是以化合态形式存在于自然界中,D错误。
11.A 解析 海水中铁、锰、钴等金属元素含量较低,A错误。
12.D 解析 D选项所给化学方程式中氧原子不守恒,D错误。
13.D 解析 物质X常选用CaO,因氧化钙与水反应生成的Ca(OH)2便宜易得,且Mg(OH)2比Ca(OH)2更难溶,A正确;MgCl2·6H2O固体加热会脱去结晶水,不能获得晶体,B正确;操作1是过滤,其中玻璃棒的作用是引流,C正确;步骤②中反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OS+2Br-+4H+,D错误。
14.答案 (1)过滤 蒸发结晶
(2)①NaOH(或石灰乳) ②C
(3)①Cl2+2Br-2Cl-+Br2 ②吹出Br2 ③取少量B装置中反应后的溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有S ④吸收Cl2、Br2和SO2
解析 (3)①若想使溴离子变成溴单质,则加入的a要能与溴离子发生反应生成溴单质,氯气能与溴离子发生置换反应生成溴单质,反应的离子方程式为Cl2+2Br-2Cl-+Br2。
②溴易挥发,升高温度促进其挥发,通入热空气的目的是吹出Br2。
15.答案 (1)Cl2+2Br-2Cl-+Br2 Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O
(2)富集(或浓缩)溴元素
(3)挥发性
(4)3 3 1 5 3
(5)26 g
解析 (1)步骤Ⅰ是向卤水中通入氯气,把Br-氧化为Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-2Cl-+Br2;步骤Ⅲ是Br、Br-在酸性条件下反应生成Br2,发生反应的离子方程式为Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O。
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集(或浓缩)溴元素。
(3)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的挥发性。
(4)步骤Ⅱ中溴元素化合价由0价变为+5价和-1价,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,配平方程式为3Br2+3CBr+5Br-+3CO2↑。
(5)海水中溴含量约为65mg·L-1,若从1000L海水中提取溴,设理论上需要SO2的质量为xg,
SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr
64 160
xg (65×10-3×1000)g
列式:,解得x=26。第八章分层作业22 化学品的合理使用
必备知识基础练
1.合理用药能帮助人类战胜疾病,下列用药行为合理的是( )
A.过量使用抗生素
B.过量使用止痛药
C.过量使用镇静剂
D.按医嘱服用药物
2.下列物质既可以作防腐剂,又可以作增味剂的是( )
A.食盐
B.味精
C.柠檬黄
D.苯甲酸钠
3.人类生活、社会的可持续发展与化学密切相关,下列有关叙述正确的是( )
A.某些食品添加剂可补充食品的营养成分
B.亚硝酸钠对人体无害,可作为食品添加剂大量使用
C.喷施叶面肥料可以完全代替土壤的施肥
D.长期服用阿司匹林可预防某些疾病,没有副作用
4.水果罐头是人们喜爱的一种食品,其中常加入抗坏血酸(即维生素C)。抗坏血酸在水果罐头中的作用主要是作为( )
A.着色剂
B.膨松剂
C.抗氧化剂
D.防腐剂
5.化学在人类生活中扮演着重要角色,以下说法正确的是( )
A.用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在食物中加入大量食品添加剂
C.苯甲酸及其钠盐是常用防腐剂,适用于任何类型食品的制作
D.天然药物无任何副作用,可长期服用
6.如图是某食品包装袋一隅,下列说法错误的是( )
配料:猪肉、鸡肉、水、淀粉、蛋液、白砂糖、植物蛋白、食用盐。
食品添加剂:增稠剂、水分保持剂、食用香精、增味剂、山梨酸钾、红曲红、亚硝酸钠、猪骨提取物。
产品标准号:GB/T20712
质量等级:优级(<8%)
A.谷氨酸钠是增味剂的一种
B.山梨酸钾是一种营养强化剂
C.红曲红是一种着色剂
D.亚硝酸钠是一种护色剂和防腐剂
7.关于家庭小药箱中常备药物的作用,下列叙述错误的是( )
A.小苏打片用于抑酸止胃痛
B.阿司匹林用于退热解痛
C.板蓝根颗粒有清热解毒之功效
D.氟哌酸(即诺氟沙星)用于退热止痛
8.科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的义务和责任,下列有关说法正确的是( )
A.处方药的包装上有“OTC”标识,不需要凭医生处方,消费者可自行购买和使用
B.硝酸铵是一种高效氮肥,性质稳定,可以直接作肥料施用
C.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可用于肉类制品的加工
D.食品添加剂都是人工合成的
9.食品卫生与身体健康密切相关。下列做法会导致食品对人体有害的是( )
①在沥青公路上翻晒粮食;②香肠中加过量亚硝酸钠以保持肉类新鲜;③用生活用煤直接烧烤鸡、鸭;④用“瘦肉精”(一种含激素的饲料)喂饲生猪;⑤用乙烯催熟水果
A.①②③⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.①③④
10.下列说法不正确的是( )
A.工业上常用电解熔融NaCl制备金属钠
B.蔗糖在酸的催化下可水解生成葡萄糖
C.阿司匹林可以解热镇痛,无副作用
D.过量施肥会造成环境污染
关键能力提升练
11.中央电视台播出的《舌尖上的中国》很受观众欢迎,该节目主要介绍中国的美食及其制作方法。“饮食健康”是人们普遍的生活追求,下列说法正确的是( )
A.酸奶、果冻等食品中可添加食用明胶作为增味剂
B.在果汁中加入“塑化剂”(一种塑料添加剂)使其口感更好
C.在煲好的鸡汤中放入适当的加碘食盐
D.为保持香肠肉质鲜美,添加过量的亚硝酸钠
12.(教材改编题)抗坏血酸(即维生素C)是水果罐头中常用的食品添加剂。在空气中发生变化:
下列有关说法不正确的是( )
A.水果罐头中加入抗坏血酸作为抗氧化剂
B.抗坏血酸能发生酯化反应、水解反应和加成反应
C.脱氢抗坏血酸能发生水解反应和氧化反应
D.抗坏血酸能使酸性KMnO4溶液褪色,脱氢抗坏血酸则不能
13.碘酸钾是营养强化剂,某加碘食盐包装袋上的部分图表文字(I为碘元素符号)如下。由此,你得到的信息和作出的推测是(相对原子质量:O—16;K—39;I—127)( )
配料表
氯化钠(NaCl) ≥98.0%(以氯化钠计)
碘酸钾(KIO3) (35±15) mg·kg-1(以I计)
A.此食盐是纯净物
B.“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质
C.1 kg此食盐中含碘酸钾(35±15) mg
D.“菜未烧熟不宜加入碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定
14.下表是某食品包装袋上的说明:
品名 浓缩菠萝汁
配料 水、浓缩菠萝汁、蔗糖、柠檬酸、甜蜜素、维生素C、菠萝香精、柠檬黄、日落黄、山梨酸钾等
果汁含量 ≥80%
生产日期 标于包装袋封口上
从表中的配料中分别选出一种物质填在相应的横线上。
(1)属于着色剂的有 。
(2)属于增味剂的有 。
(3)属于防腐剂的有 。
(4)富含维生素的有 。
15.小苏打片(NaHCO3)、胃舒平[Al(OH)3]、达喜[Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O]都是常用的中和胃酸的药物。
(1)写出小苏打片、胃舒平分别与胃酸(主要成分为盐酸)反应的离子方程式: 、 。
(2)若每片小苏打片含0.50 g NaHCO3,则2片小苏打片与胃酸完全反应,被消耗的H+的物质的量为 mol。
(3)每片胃舒平含0.245 g Al(OH)3,则中和胃酸时,6片小苏打片相当于 片胃舒平。
(4)现取30.1 g达喜,加入5.0 mol·L-1的盐酸使其溶解,当加入盐酸 mL时,恰好完全反应并产生标准状况下 mL CO2气体。
分层作业22 化学品的合理使用
1.D 解析 过量使用抗生素,会抑制体内的有益菌,使肠道菌群失衡,A错误;过量使用止痛药,会影响血液系统,导致白细胞以及中性粒细胞比例的下降,出现免疫力低下,B错误;过量使用镇静剂会抑制脑细胞的功能,引起患者记忆功能下降等,C错误。
2.A 解析 味精属于增味剂,柠檬黄属于着色剂,苯甲酸钠属于防腐剂。
3.A 解析 食品添加剂中的营养强化剂,如KIO3等,可补充食品的营养成分,A正确;亚硝酸钠作为肉类制品的防腐剂,要限量使用,使用过量易造成中毒,B错误;喷施叶面肥料是植物施肥的一种方法,不能完全代替土壤的施肥,C错误;药物对人体有副作用,长期服用阿司匹林,会影响人体健康,D错误。
4.C 解析 水果罐头易被氧化,常用的抗氧化剂为抗坏血酸(即维生素C)。
5.A 解析 乙烯对水果具有催熟作用,用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的,A正确;在食物中加入食品添加剂,要按相关规定限量使用,B错误;苯甲酸及其钠盐是常用防腐剂,常用于果蔬汁类饮料、酱油、醋、腌渍的蔬菜等,并非适用于任何食品,C错误;药物对人体有副作用,无论是天然药物还是人工合成药物,都不能长期服用,D错误。
6.B 解析 山梨酸钾主要用作食品防腐剂,B错误。
7.D 解析 胃酸的主要成分为盐酸,盐酸和小苏打发生反应,减少胃酸,A正确;阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用,B正确;板蓝根有清热解毒之功效,C正确;诺氟沙星胶囊主要成分是诺氟沙星,适用于肠道感染、尿路感染及其他沙门菌感染,D错误。
8.C 解析 “OTC”标识代表非处方药,A错误;硝酸铵是一种高效氮肥,但性质不稳定,受热或经撞击易发生爆炸,B错误;食品添加剂不都是人工合成的,有些是天然的,D错误。
9.B 解析 ①沥青中含有具有致癌性的多环芳香烃,在沥青公路上翻晒粮食,易污染粮食;②香肠中加过量亚硝酸钠以保持肉类新鲜,容易引起中毒;③生活用煤在燃烧时,会产生SO2等有毒气体,直接烧烤鸡、鸭,对人体健康有害;④用“瘦肉精”喂饲生猪,猪肉中含大量激素,对人体健康有害。
10.C 解析 阿司匹林是家庭常备药,具有解热镇痛作用,且有副作用,应在医生指导下服用,C错误。
11.C 解析 食用明胶不是增味剂,A错误;“塑化剂”有毒性,影响人体健康,不能加入果汁中,B错误;香肠中添加过量的亚硝酸钠,易引起食物中毒,D错误。
12.D 解析 抗坏血酸能被氧化生成脱氢抗坏血酸,故可以作为抗氧化剂,A正确;抗坏血酸分子中含有酯基,能发生水解反应,含有羟基,能发生酯化反应,含有碳碳双键,能与H2发生加成反应,B正确;脱氢抗坏血酸含有酯基,能发生水解反应,含有羟基,能发生氧化反应,C正确;抗坏血酸分子中含有羟基和碳碳双键,脱氢抗坏血酸分子中含有羟基,都能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,D错误。
13.D 解析 此食盐中含有NaCl和KIO3,属于混合物;“加碘食盐”中碘元素以KIO3形式存在,而不是碘单质;由配料表可知,1kg此食盐中含碘元素的质量为(35±15)mg。
14.答案 (1)日落黄(或柠檬黄) (2)蔗糖(或柠檬酸、甜蜜素、菠萝香精) (3)山梨酸钾 (4)维生素C
15.答案 (1)HC+H+CO2↑+H2O Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
(2)0.012
(3)3.8
(4)180 1 120
解析 (2)每片小苏打片含0.50gNaHCO3,其物质的量为mol,则2片小苏打片与胃酸完全反应,被消耗的H+的物质的量为mol≈0.012mol。
(3)中和胃酸时,6片小苏打片消耗H+的物质的量为0.012mol×3=0.036mol;每片胃舒平含0.245gAl(OH)3,消耗H+的物质的量约为0.0094mol,因此6片小苏打片相当于3.8片胃舒平。
(4)30.1g达喜的物质的量为=0.05mol,1molAl2Mg6(OH)16CO3·4H2O消耗18molHCl,则0.05mol达喜消耗0.9molHCl,从而可知消耗5.0mol·L-1盐酸的体积为=0.18L=180mL;0.05mol达喜与HCl反应产生0.05molCO2,在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L=1120mL。
