江苏专版2023_2024学年新教材高中化学专题8有机化合物的获得与应用培优练苏教版必修第二册

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专题8培优练 创新突破练 突破一陌生有机化合物的性质推断 1.苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等药效的健康食品。苹果酸(2-羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质,苹果酸的结构简式如图,下列说法不正确的是(　　) A.苹果酸在一定条件下能发生酯化反应 B.苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应 C.1 mol苹果酸与足量金属钠反应最多可以产生1.5 mol H2 D.1 mol苹果酸与NaHCO3溶液反应最多消耗3 mol NaHCO3 2.某种调节血脂的药物的结构如图所示(未表示出其空间结构)。下列关于该药物的性质描述错误的是(　　) A.该有机化合物的分子式为C23H36O6 B.既能与乙酸发生酯化反应,又能与乙醇发生酯化反应 C.能使酸性KMnO4溶液褪色 D.1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应 突破二有机化合物的燃烧 3.标准状况下1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。 (1)计算燃烧产物中水的质量。 (2)若原气体是单一气态烃,通过计算推断它的分子式。 (3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,一种是烷烃,一种是无机可燃气体,请写出它们的分子式。 4.某3.1 g有机样品完全燃烧,燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水,石灰水共增重7.1 g,经过滤得到10 g沉淀。该有机样品可能是(　　) A.乙二醇(HOCH2—CH2OH) B.乙醇 C.甲醛 D.甲醇(CH3OH) 突破三有机化合物的同分异构体 5.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　) A.6种　　B.7种　　C.8种　　D.9种 6.结构简式如下图的烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后,可能形成的一氯代物的种类是(　　) A.6种　　B.7种　　C.8种　　D.9种 　　　　　　　　　　　　　　　　 高考真题练 考向一有机高分子材料 7.[2021河北卷]高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是(　　) A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素 B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层 C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质 D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料 8.[2023辽宁卷]科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是(　　) A.利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变 B.发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐 C.研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能 D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀 考向二化石燃料的综合利用 9.[2020浙江1月选考]下列说法不正确的是(　　) A.天然气的主要成分甲烷是高效、较洁净的燃料 B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化 C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油 D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能 考向三有机物的分子结构与性质 10.[2021河北卷改编]番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是(　　) A.1 mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4 L(标准状况)CO2 B.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6∶1 C.1 mol该物质最多可与2 mol H2发生加成反应 D.该物质可被酸性KMnO4溶液氧化 考向四有机化合物的实验探究 11.[2023湖北卷]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: ++H2O 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 12.[2021天津卷]某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。 Ⅰ.制备O2 该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略) 甲乙丙　 (1)甲装置中主要仪器的名称为　　　　　　　　。  (2)乙装置中,用黏合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至　　　　　　　　。欲使反应停止,关闭活塞K1即可,此时装置中的现象是　　　　　　　　。  (3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象是　　　　　　　　,此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,还可以采取的安全措施是　　　　　　　　。  (4)丙装置的特点是　　　　　　　　(填序号)。  a.可以控制制备反应的开始和结束 b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率 c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少 Ⅱ.氧化C2H5OH 该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略) (5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。 Ⅲ.检验产物 (6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。 实验①~③中的结论不合理的是　　　　　　(填序号),原因是　  专题8培优练 1.D　解析 苹果酸分子中含—OH、—COOH,可发生酯化反应,A正确;苹果酸分子中与—OH相连的碳原子上有氢原子,可发生催化氧化反应,B正确;—OH、—COOH均与Na反应生成氢气,1mol苹果酸能与足量Na反应产生1.5molH2,C正确;1个苹果酸分子中含2个—COOH,为二元酸,羟基不与NaHCO3溶液反应,则1mol苹果酸与NaHCO3溶液反应最多消耗2molNaHCO3,D错误。 2.A　解析 该有机化合物的分子式为C23H36O7,故A错误;该物质分子中含有羧基可与乙醇发生酯化反应,含有羟基,可与乙酸发生酯化反应,故B正确;含有碳碳双键和羟基,能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确;—COOH、—COO—可与NaOH反应,则1mol该物质最多可与2molNaOH反应,故D正确。 3.答案 (1)2.7 g　(2)C2H4　(3)C3H8和CO 解析 (1)产物通入足量澄清石灰水得到的白色沉淀为CaCO3,据此可计算CO2的质量。 m(CO2)=15.0g×=6.6g, 用足量碱石灰吸收燃烧产物增加的质量为CO2和H2O的总质量。 m(CO2)+m(H2O)=9.3g,则m(H2O)=9.3g-6.6g=2.7g。 (2)n(CO2)==0.15mol, n(H2O)==0.15mol, 分子中原子个数比C∶H=1∶2。 n(气体)==0.075mol, 分子中C原子数==2,分子中氢原子数=2×2=4。 所以该气态烃的分子式是C2H4。 (3)因为单一气体为C2H4,现为等物质的量的两种气体的混合物,所以在2mol混合气体中,应含有4molC原子,8molH原子。常见的能燃烧生成CO2和水的无机可燃性气体有CO和H2。而在烷烃中C、H原子个数比小于1∶2,只有增加C的比例才能达到1∶2,故应是烷烃和CO的混合气体。要使2mol混合气体中含有4molC,则烷烃中应含有3个碳原子,应为C3H8和CO的混合物。 4.A　解析 n(CaCO3)==0.1mol,n(CO2)=0.1mol,m(CO2)=4.4g,m(C)=1.2g,m(H2O)=7.1g-4.4g=2.7g,m(H)=0.3g,n(H)==0.3mol,所以有机化合物中氧元素的质量为3.1g-1.2g-0.3g=1.6g,所以n(O)==0.1mol,即n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.1mol=1∶3∶1。C、H、O的原子个数比选项A中为1∶3∶1;选项B中为2∶6∶1;选项C中为1∶2∶1;选项D中为1∶4∶1,故答案选A。 5.C　解析 分子式为C5H12的烷烃有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,碳骨架结构为、、。根据碳骨架,确定等效氢的种类,正戊烷有3种等效氢,异戊烷有4种等效氢,新戊烷只有1种氢原子。正戊烷的一氯代物有CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH33种同分异构体;异戊烷的一氯代物有CH2ClCH2CH(CH3)2、 CH3CHClCH(CH3)2、CH3CH2CCl(CH3)2、 4种同分异构体;新戊烷的一氯代物只有1种,为(CH3)3CCH2Cl,总共有8种,C正确。 6.B　解析 分子中含有7类氢原子,同一类氢原子用相同的序号表示,如图所示:,因此该烷烃分子的一氯代物有7种。 7.B　解析 芦苇的主要成分是纤维素,可用于制造黏胶纤维,A正确;聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,B错误;淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,C正确;大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料,D正确。 8.A　解析 常见的脂肪酸有硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH),二者相对分子质量虽大,但没有达到高分子化合物的范畴,不属于有机高分子,A错误;嫦娥石因其含有Y、Ca、Fe等元素,属于无机化合物,又因含有磷酸根,是无机盐,B正确;电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置,钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C正确;海水中含有大量的无机盐成分,可以将大多数物质腐蚀,而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被海水腐蚀,D正确。 9.B　解析 天然气的主要成分为甲烷,燃烧生成二氧化碳和水,是高效、较清洁的燃料,A正确;煤的气化和液化均为化学变化,B错误;石油裂化使大分子转化为小分子,提高轻质燃料的产量,则石油裂化的主要目的是为了得到更多的轻质油,C正确;厨余垃圾中蕴藏着以生物质为载体的能量,D正确。 10.C　解析 根据分子的结构简式可知,1mol该分子中含有1mol—COOH,可与NaHCO3溶液反应生成1molCO2,在标准状况下其体积为22.4L,A正确;1mol该分子中含5mol羟基和1mol羧基,其中羟基和羧基均能与Na发生置换反应产生氢气,而只有羧基可与氢氧化钠发生中和反应,所以一定量的该物质分别与足量Na和NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6∶1,B正确;1mol该分子中含1mol碳碳双键,其他官能团不与氢气发生加成反应,所以1mol该物质最多可与1molH2发生加成反应,C错误;该分子中含碳碳双键和羟基,均能被酸性KMnO4溶液氧化,D正确。 11.B　解析 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;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℃,所以温度可以控制在69~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;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;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。 12.答案 (1)分液漏斗、锥形瓶　(2)刚好没过MnO2固体　试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离　(3)液面上升　打开弹簧夹(4)ab　(5) (6)①　乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 解析 (1)根据仪器构造可知,甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶。 (2)乙装置是启普发生器的简易装置,可以随时控制反应的发生和停止。用黏合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3%H2O2溶液至刚好没过MnO2固体,此时可以产生氧气,氧气通过导管导出。欲使反应停止,关闭活塞K1,此时由于气体还在产生,使容器内压强增大,可观察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离。 (3)丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大,H2O2溶液会被压入安全管中,可观察到安全管中液面上升,圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,使反应结束,还可以打开弹簧夹K2,使烧瓶内压强降低。 (4)催化剂铂丝可上下移动可以控制制备反应的开始和结束,a正确;催化剂与液体接触的面积越大,反应速率越快,可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率,b正确;丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,与乙装置相比,可用于制备较多O2,但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别,c错误。 (5)氧气可以用浓硫酸干燥,所以可以用一个洗气瓶,里面盛装浓硫酸干燥氧气,如图。 (6)实验①不合理,因为乙醇有挥发性,会混入生成的乙醛中,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明产物中含有乙醛。 实验 序号检验试剂和反应条件现象结论①酸性KMnO4溶液紫红色褪去产物含有乙醛②新制Cu(OH)2,加热生成砖红色沉淀产物含有乙醛③微红色含酚酞的NaOH溶液微红色褪去产物可能含有乙酸