第七章 单元检测 课时练习 高中化学新人教版必修第二册(2022年)
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一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分)
1.下列化学用语中,书写或说法正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2
B.乙醇含有的官能团是—OH,带一个单位负电荷
C.丙烷的球棍模型为
D.乙酸的分子式:C2H4O
【答案】C
【解析】A项,乙烯的结构简式为CH2===CH2,故A错;B项,乙醇的官能团是—OH,—OH是中性的官能团,故B错;D项,乙酸的分子式为C2H4O2,故D错。
2.书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚),制作笔用的狼毫、研墨用的墨条、宣纸(即白纸)和制作砚台用的砚石的主要成分依次是 ( )
A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B.塑料、石墨、多糖、无机盐
C.蛋白质、炭黑、多糖、无机盐
D.蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃
【答案】C
【解析】狼毫为动物的毛,属于蛋白质;墨条由炭黑制成;宣纸的主要成分为纤维素,属于多糖;砚石的主要成分为无机盐。
3.下列变化只能通过取代反应来实现的是( )
A.CH3CH2OH―→CH3CHO
B.CH2===CH2―→CH3—CH2Br
D.CH3COOH―→(CH3COO)2Ca
【答案】C
【解析】A为氧化反应,B为加成反应,C为取代反应,D项为中和反应或置换反应。
4.下列各组物质中不符合“物理性质不同,化学性质相似”的是 ( )
A.互为同位素的14C、12C
B.互为同系物的丁烷和庚烷
C.互为同素异形体的金刚石和石墨
D.互为同分异构体的丙烯和环丙烷
【答案】D
【解析】A项,同位素原子因为核外电子排布相同,所以物理性质不同,化学性质相似;同系物结构相似,化学性质相似,但物理性质不同;金刚石和石墨物理性质不同,但组成均为C,故化学性质相似;D项,丙烯和环丙烷不是同类物质,化学性质不相同。
5.下列说法错误的是( )
A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体
【答案】A
【解析】乙烷和浓盐酸不反应,A错误;乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯可作食品包装材料,B正确;乙醇与水能以任意比例互溶,而溴乙烷难溶于水,C正确;乙酸与甲酸甲酯分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,D正确。
6.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是 ( )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
【答案】C
【解析】水浴温度不会超过100℃,A正确;长玻璃管的作用是冷凝回流,B正确;羧酸和醇的酯化为可逆反应,增大一种反应物的用量可提高另一种反应物的转化率,D正确;氢氧化钠可以使乙酸丁酯水解,故不可用氢氧化钠溶液洗涤,可用饱和碳酸钠溶液,C错误。
7.某有机物的结构如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.1mol该有机物能与2molNa反应
B.该有机物能使溴的四氯化碳溶液褪色,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该有机物中有4种官能团
D.该有机物能发生加成反应但不能发生取代反应
【答案】A
【解析】该分子中含有一个羧基和一个羟基,则1mol该有机物能与2molNa反应,A正确;该分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B错误;该分子中含有碳碳双键、羧基、羟基三种官能团,C错误;该分子中有羟基、羧基,能发生取代反应,D错误。
8.法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得2016年诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”,合成轮烷的基本原料有CH2Cl2、丙烯、戊醇、苯,下列说法不正确的是 ( )
A.CH2Cl2有两种同分异构体
B.丙烯能使溴水褪色
C.戊醇与乙醇都含有羟基
D.戊醇与金属钠反应会生成氢气
【答案】A
【解析】CH4是正四面体结构,CH2Cl2没有同分异构体,故A错误;丙烯含有碳碳双键,能使溴水褪色发生加成反应,故B正确;戊醇与乙醇都含有羟基,故C正确;戊醇中含有羟基,能与金属钠反应生成氢气,故D正确。
9.下列说法正确的是( )
A.糖类化合物都可表示为Cn(H2O)m
B.酯类物质是形成水果香味的主要成分
C.油脂的皂化反应生成脂肪酸和丙醇
D.蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基
【答案】B
【解析】糖类分子中H、O之比不都是2∶1,A错误;油脂的皂化反应指油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,C错误;蛋白质完全水解生成氨基酸,含有羧基和氨基,D错误。
10.用括号中的试剂和方法除去各物质中的杂质,正确的是 ( )
A.甲烷中的乙烯(酸性高锰酸钾溶液,洗气)
B.乙醇中的乙酸(NaOH溶液,分液)
C.乙醇中的水(CaO,蒸馏)
D.乙酸乙酯中的乙酸(加入浓硫酸和过量乙醇并加热)
【答案】C
【解析】乙烯可被氧化为二氧化碳,会引入新杂质,A错误;乙酸与氢氧化钠反应生成乙酸钠,溶于水,乙醇与之不分层,B错误;乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,即使乙醇过量,也不能将乙酸除尽,且引入新杂质,D错误。
11.有机物X、Y、M(M为乙酸)的转化关系为淀粉―→X―→Y乙酸乙酯,下列说法错误的是( )
A.X可用新制的氢氧化铜检验
B.Y可发生加成反应
C.由Y生成乙酸乙酯的反应属于取代反应
D.可用碘的四氯化碳溶液检验淀粉是否水解完全
【答案】B
【解析】由题可知X为葡萄糖,Y为乙醇,乙醇不能发生加成反应。
12.某有机物的结构简式如图,下列关于该有机物的说法正确的是 ( )
A.分子式为C7H6O5
B.1mol该物质能与4molNa发生反应
C.分子中含有两种官能团
D.在水溶液中羧基和羟基均能电离出H+
【答案】B
【解析】根据该有机物的结构简式可确定其分子式为C7H10O5,需要注意不存在苯环,故A错误;1mol该物质有3mol羟基和1mol羧基,能与4mol钠反应,故B正确;由结构可知有三种官能团:羧基、羟基、碳碳双键,故C错误;在水溶液中羧基可以电离出H+,羟基不能发生电离,故D错误。
13.已知有转化关系:CH3CHOC2H5OHC2H4C2H5Br,则反应①、②、③的反应类型分别为( )
A.取代反应、加成反应、取代反应
B.取代反应、取代反应、加成反应
C.氧化反应、加成反应、加成反应
D.氧化反应、加成反应、取代反应
【答案】C
【解析】由题中转化关系可知,反应①为乙醇的催化氧化反应;反应②为乙烯与水的加成反应;反应③为乙烯与HBr的加成反应。
14.下列实验操作及结论正确的是 ( )
A.钠和乙醇反应的现象与钠和水反应的现象相同
B.在淀粉溶液中加入20%的稀硫酸,水解后,立即加入新制Cu(OH)2悬浊液共热,证明有葡萄糖生成
C.在CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液振荡,立即加入麦芽糖溶液并加热,能证明麦芽糖具有还原性
D.在乙醇溶液中插入一根红热的铜丝,能证明醇氧化成醛
【答案】C
【解析】钠与乙醇反应比与水反应缓和且钠沉在乙醇下面;在淀粉水解后应先加NaOH溶液中和硫酸,然后再加入新制Cu(OH)2悬浊液共热;在乙醇溶液中反复插入红热的铜丝多次后,才能闻到乙醛的气味。
15.下列关于甲烷、乙烯、乙醇、乙酸的说法中,不正确的是( )
A.乙烯可以使溴水褪色,发生加成反应
B.甲烷和氯气光照条件下反应,反应类型为取代反应
C.乙醇在铜作催化剂并加热条件下与O2反应生成乙醛,发生还原反应
D.生活中可以用食醋除去水壶中的水垢,主要是利用了食醋中醋酸的酸性
【答案】C
【解析】A项,乙烯的官能团为碳碳双键,可以使溴水褪色,发生加成反应,正确;B项,甲烷和氯气光照条件下反应,反应类型为取代反应,正确;C项,乙醇在铜作催化剂并加热条件下与O2反应生成乙醛,发生氧化反应,错误;D项,生活中可以用食醋除去水壶中的水垢,主要是利用了食醋中醋酸的酸性,正确。
16.鉴别淀粉、蛋白质、葡萄糖水溶液,依次可分别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悬浊液,砖红色沉淀
B.浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2悬浊液,砖红色沉淀;碘水,变蓝色
C.新制Cu(OH)2悬浊液,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悬浊液,砖红色沉淀;浓硝酸,变黄色
【答案】A
【解析】淀粉遇碘水变蓝色;蛋白质遇浓硝酸发生颜色反应,产生黄色沉淀;葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热至沸腾产生砖红色沉淀。
17.两种气态烃的混合物共1L,在空气中完全燃烧生成1.5LCO2气体和2L水蒸气(均在120℃下测定)。关于该混合物的说法正确的是( )
A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.一定含有甲烷,不一定含有乙烷
D.可能是甲烷和丙烷的混合物
【答案】A
【解析】设混合烃的平均分子式为CxHy,则有:
CxHy+O2xCO2+H2O(g)
1x
1L1.5L2L
列式解得x=1.5,y=4。
即混合烃的平均分子式为C1.5H4,则其中一定含有CH4,另一种必须是含有4个H的烃。
18.柠檬酸的结构简式如图,下列说法正确的是( )
A.柠檬酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1mol柠檬酸可与4molNaOH发生中和反应
C.1mol柠檬酸与足量金属Na反应生成1.5molH2
D.1mol柠檬酸最多可与4molNaHCO3发生反应
【答案】A
【解析】1个柠檬酸分子中含有的官能团为3个羧基和1个羟基。柠檬酸中能发生酯化反应的官能团有2种,A正确;1mol柠檬酸可与3molNaOH发生中和反应,B错误;1mol柠檬酸与足量金属Na反应生成2molH2,C错误;—OH不与NaHCO3反应,1mol—COOH能与1molNaHCO3反应,故1mol柠檬酸最多可与3molNaHCO3反应,D错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共46分)
19.(12分)已知:A是石油裂解气的主要产物之一,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。下列是有机物A~G之间的转化关系:
请回答下列问题:
(1)A、D中所含官能团的名称分别是____________________;C的结构简式是____________________。
(2)E是一种具有香味的液体,由B+D→E的反应方程式为____________________________________,
反应类型是____________________。
(3)在足球比赛中当运动员肌肉扭伤时,队医立即对其受伤部位喷射物质F进行应急处理。写出由A制F的化学反应方程式:_______________________________________________。
(4)H是E的同分异构体,且H能与NaHCO3反应,则H的结构简式可能为(写出2种):
____________________________________________________________。
【解析】根据A是石油裂解气的主要产物之一,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,可以确定A为乙烯。按照题目中转化关系可推知B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸,E为乙酸乙酯,F为氯乙烷,G为聚乙烯。
【答案】(1)碳碳双键、羧基 CH3CHO
(2)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O取代反应或酯化反应
(3)CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
(4)CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH
20.(8分)12g某有机物X完全燃烧后生成17.6gCO2和7.2gH2O。
(1)如果X是有刺激性气味的无色液体,跟金属钠、碳酸钠均能反应并放出气体,则它的结构简式为________。
(2)如果X是易挥发有果香味的无色液体,并能水解,则它的结构简式为________。
(3)如果X的相对分子质量为90,跟醇、羧酸都能发生酯化反应,且两分子的X之间互相反应生成如下环酯:,则X的结构简式为____________。
(4)如果X的分子中有6个碳原子,能发生银镜反应,则它的结构简式为____________。
【答案】(1)CH3COOH (2)HCOOCH3(3)CH3CH(OH)COOH (4)CH2OH(CHOH)4CHO
【解析】12g有机物中,n(C)=17.6g÷44g·mol-1=0.4mol,n(H)=(7.2g÷18g·mol-1)×2=0.8mol,n(O)=(12g-0.4mol×12g·mol-2-0.8mol×1g·mol-1)÷16g·mol-1=0.4mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1,故最简式为CH2O。
(1)能与金属钠、碳酸钠反应,说明含—COOH,为CH3COOH。
(2)有果香味的物质是酯,应该为HCOOCH3。
(3)相对分子质量为90又同时具有—OH和—COOH且符合最简式CH2O的物质是CH3CH(OH)COOH或HOCH2CH2COOH,结合题中环酯的结构可知,只能是CH3CH(OH)COOH。
(4)为葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO。
21.(12分)牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中含有的乳糖在微生物的作用下分解变成了乳酸。乳酸最初就是从酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。完成下列问题:
(1)写出乳酸与足量金属钠反应的化学方程式: ____________________。
(2)乳酸发生下列变化:
,所用的试剂a________,b________(写化学式);写出乳酸与少量碳酸钠溶液反应的化学方程式:__ ____________________。
(3)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型。
乳酸与乙醇反应:____________________,____________________。
(4)乳酸在浓硫酸作用下,两分子相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式: ____________________。
【解析】(1)金属钠与羟基、羧基都能发生反应,生成氢气。
(2)在乳酸中先加入的物质只与羧基反应,不能与羟基发生反应,则加入的物质a可以是NaOH、NaHCO3或Na2CO3,反应产生的中的醇羟基再发生反应,则加入的物质是金属Na;羧酸的酸性比碳酸强,碳酸钠能与羧基反应,不能与醇羟基反应。
(3)乳酸含有羧基,可以与乙醇发生酯化反应生成酯和水。
【答案】(1)+2Na
(2)NaHCO3(或NaOH或Na2CO3) Na
H2O+CO2↑+
(3)C2H5OHH2O+ 酯化反应(或取代反应)
(4)
22.(14分)已知数据:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 |
乙醇 | -117.3 | 78.5 | 0.789 |
乙酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.90 |
浓硫酸(98%) | - | 338.0 | 1.84 |
实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:①在30mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;②按图1连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合液的大试管3~5min;③待试管B收集到一定量产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置分层;④分离出乙酸乙酯层、洗涤和干燥。
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:____________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母代号)。
A.反应掉乙酸和乙醇
B.反应掉乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是______________________________________。
(4)某化学课外小组设计了图2所示的制取乙酸乙酯的装置(铁架台、铁夹、加热装置均已略去),与图1所示装置相比,此装置的主要优点有_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(2)BC
(3)减少原料损失,减少副产物
(4)①增加了温度计,有利于控制发生装置中反应液的温度;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯
【解析】(2)饱和碳酸钠溶液的作用主要有三个:通过与乙酸反应除去乙酸乙酯中的乙酸;通过水的溶解除去乙酸乙酯中的乙醇;使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯。
(3)根据各物质的沸点数据,乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸点较近,若大火加热,会将原料大量蒸出;另外,温度越高,副产物越多 。