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專題能力提升練 十二 常見有機物及其應用 (建議用時:20分鐘) 1.(2016石家莊二模)下列關于有機物說法正確的是(　　) A.米酒變酸的過程涉及了氧化反應 B.汽油、柴油、植物油都是碳氫化合物 C.含5個碳原子的有機物分子中最多可形成4個碳碳單鍵 D.蛋白質的水解和油脂的皂化都是由高分子生成小分子的過程 【解析】選A。米酒的主要成分是乙醇,變?yōu)橐宜岬倪^程是被氧化的過程,A項正確;汽油、柴油都是碳氫化合物,但植物油是碳氫氧化合物,B項錯誤;當五個碳原子形成環(huán)狀時最多可形成5個碳碳單鍵,如,C項錯誤;油脂的皂化是酯類的堿性水解,油脂是高級脂肪酸和甘油(丙三醇)形成的酯,不屬于高分子,所以油脂皂化不是高分子生成小分子的過程,D項錯誤。 【易錯提醒】油脂為高級脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,油脂可在酸性或堿性條件下水解,油脂在堿性條件下的水解反應又稱為皂化反應。 2.(2016天水二模)化學來源于生活,又服務于生活。下列有關物質性質及應用的說法中正確的是(　　) A.纖維素和淀粉均屬于多糖,均可供人體組織的營養(yǎng)需要 B.聚氯乙烯塑料廣泛應用于塑料薄膜、食品包裝袋等 C.高鐵車廂材料大部分采用鋁合金,因為鋁合金強度大、質量輕、抗腐蝕能力強 D.84消毒液的有效成分Ca(ClO)2具有強氧化性,能用來殺菌消毒 【解析】選C。纖維素在人體內(nèi)不能水解成葡萄糖,不屬于營養(yǎng)物質,但可以增加胃腸蠕動,A錯誤;聚乙烯塑料廣泛應用于塑料薄膜、食品包裝袋等,B錯誤;鋁合金強度大、質量輕、抗腐蝕能力強,C正確;84消毒液的有效成分是NaClO,D錯誤,答案選C。 3.(2016資陽二模)生產(chǎn)、生活離不開化學。下列說法中不正確的是(　　) A.油脂皂化生成的高級脂肪酸鈉是肥皂的有效成分 B.加熱能殺死甲型H1N1流感病毒是因為病毒的蛋白質受熱變性 C.利用太陽能等能源替代化石能源能改善空氣質量 D.人造纖維、合成纖維和光導纖維都是有機高分子化合物 【解析】選D。油脂在NaOH溶液中發(fā)生皂化反應生成高級脂肪酸鈉,是肥皂的主要成分,故A正確;病毒含有蛋白質,加熱能使蛋白質變性,故加熱可以殺死流感病毒,故B正確;太陽能無污染,且取之不盡用之不竭,代替化石能源能減少二氧化硫、二氧化碳等氣體的排放,故能改善空氣質量,故C正確;光導纖維的主要成分是二氧化硅,故不是有機高分子化合物,故D錯誤。 4.(2016太原一模)下列說法正確的是(　　) A.葡萄糖、蔗糖、油脂和蛋白質在一定條件下都能水解 B.等質量的甲烷、乙烯、1,3-丁二烯(C4H6)分別在空氣中充分燃燒,所耗用氧氣的量依次增大 C.的單體是Cl—CHCH2 D.用新制氫氧化銅懸濁液不能鑒別乙醇溶液和葡萄糖溶液 【解析】選C。葡萄糖不能水解,故A錯誤;等質量的烴燃燒,其含氫量越高耗氧量越高,甲烷、乙烯、1,3-丁二烯的含H量逐漸降低,耗氧量逐漸減少,故B錯誤; 中連續(xù)出現(xiàn)的結構單元為:,故其單體為Cl—CHCH2,故C正確;葡萄糖中含有醛基,與新制氫氧化銅懸濁液加熱能夠生成紅色沉淀,可以用新制氫氧化銅懸濁液鑒別乙醇溶液和葡萄糖溶液,故D錯誤。 【方法規(guī)律】等質量的烴CxHy燃燒,若越大,耗氧量越多;等物質的量的烴CxHy燃燒,若x+越大,耗氧量越多。 5.(2016哈爾濱二模)甲酸香葉酯是一種食品香料,可以由香葉醇與甲酸發(fā)生酯化反應制得。 下列說法中正確的是(　　) A.香葉醇的分子式為C11H18O B.香葉醇、甲酸香葉酯均可與鈉發(fā)生置換反應生成H2 C.1 mol甲酸香葉酯可以與2 mol H2發(fā)生加成反應 D.甲酸香葉酯可使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,褪色原理相同 【解析】選C。由結構簡式可知分子式為C11H20O,故A錯誤;香葉醇可與鈉反應,甲酸香葉酯不能與鈉反應,故B錯誤;1 mol甲酸香葉酯中含2 mol碳碳雙鍵,則可以與2 mol H2發(fā)生加成反應,故C正確;甲酸香葉酯中含有碳碳雙鍵,可與溴發(fā)生加成反應,與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應,二者反應原理不同,故D錯誤。 6.(2016青島二模)2015年,我國科學家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素而榮獲諾貝爾獎。由植物黃花蒿葉中提取的青蒿素還可合成用于抗氯喹惡性瘧及兇險型瘧疾的蒿甲醚,其合成路線如下: 下列說法不正確的是(　　) A.青蒿素的分子式是C15H22O5,屬于烴的衍生物 B.青蒿素難溶于水,而易溶于有機溶劑 C.反應②為取代反應,有H2O生成 D.青蒿素遇濕潤的淀粉碘化鉀試紙立刻顯藍色,是因為分子結構中含有酯基 【解析】選D。淀粉碘化鉀試紙立刻顯藍色,是因為青蒿素中含有過氧鍵,具有強氧化性將碘離子氧化,而酯基沒有強氧化性,D符合題意。 7.(2016吉林三模)分子式為C7H12O4,其中只含二個—COOCH3基團的同分異構體(不考慮手性異構)共有(　　) A.4種　　　B.5種　　　C.6種　　　D.7種 【解析】選A。分子式為C7H12O4,其中只含二個—COOCH3基團,可以看成丙烷的二元取代物,丙烷的碳鏈結構為,含有兩類氫原子。當一個取代基在1號碳原子上時,另一個取代基可以在三個碳原子任一碳上,當一個取代基在2號碳原子上時,另一個只可以在2號碳原子上才不會出現(xiàn)重復,一共4種。 【加固訓練】 (2016延邊一模)分子式為C3H6ClBr的有機物的同分異構體共有(不考慮立體異構)(　　) A.3種　　　B.4種　　　C.5種　　　D.6種 【解析】選C。分子式為C3H6ClBr的有機物的碳鏈結構為:,含有兩類氫原子。當Cl原子在1號C原子上時,則溴原子可以在三個C原子任一碳上,當氯原子在2號C原子上時,則溴原子在1、2號C原子上才不會出現(xiàn)重復,一共有5種結構,答案選C。 8.(2016駐馬店模擬)下列關于有機物結構、性質的說法正確的是(　　) A.石油的分餾、裂化和煤的氣化、液化、干餾都是化學變化 B.乙烯和苯都能與H2發(fā)生加成反應,說明二者分子中所含碳碳鍵相同 C.甲烷、苯、乙醇、乙酸和乙酸乙酯在一定條件下都能發(fā)生取代反應 D.淀粉、油脂、蛋白質都能發(fā)生水解反應,都屬于天然有機高分子化合物 【解析】選C。石油的分餾為物理變化,故A錯誤;苯分子中不含碳碳雙鍵,故B錯誤;在一定條件下,烷烴、苯及其同系物、醇、羧酸和酯類都能發(fā)生取代反應,注意酯化反應和酯類的水解反應都屬于取代反應,故C正確;油脂不是高分子化合物,故D錯誤。 9.(2016銀川一模)用相對分子質量為57的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個氫原子,所得芳香烴產(chǎn)物有(　　) A.4種　　　B.8種　　　C.10種　　　D.12種 【解析】選D。烷基組成通式為CnH2n+1,烷基式量為57,所以14n+1=57,解得n=4,所以烷基為—C4H9,—C4H9共有4種,故丁基取代甲苯苯環(huán)上的一個氫原子,所得芳香烴中兩烴基可出現(xiàn)鄰間對三種相對位置,因此產(chǎn)物的數(shù)目為43=12,故選D。 10.(2016長沙一模)苯佐卡因是局部麻醉藥,常用于手術后創(chuàng)傷止痛、潰瘍痛等,其結構簡式為。下列關于苯佐卡因的敘述正確的是(　　) A.分子中含有3種官能團 B.1 mol該化合物最多與4 mol氫氣發(fā)生加成反應 C.該有機物能在NaOH溶液作用下發(fā)生水解反應 D.分子式為C9H10NO2 【解析】選C。根據(jù)結構可知,苯佐卡因分子中含有氨基、酯基2種官能團,故A錯誤。酯基不能與氫氣加成,1 mol該化合物最多與3 mol氫氣發(fā)生加成反應,故B錯誤。有機物分子結構中含有酯基,能在堿性條件下發(fā)生水解反應,故C正確。根據(jù)結構可知,該化合物的分子式為C9H11NO2,故D錯誤。 (建議用時:25分鐘) 1.下列關于有機物的說法不正確的是(　　) A.實驗室可用蒸餾法提純工業(yè)乙醇 B.葡萄糖用于制鏡業(yè)是利用了葡萄糖的還原性 C.1 mol最多可與4 mol NaOH發(fā)生反應 D.油脂在酸性條件或堿性條件下水解都可得到甘油 【解析】選C。提純工業(yè)乙醇,應加入生石灰用蒸餾的方法提純,A說法正確。葡萄糖中含有醛基,可利用銀鏡反應制鏡,B說法正確。有機物中含有的官能團是羧基和醇羥基,所以1mol該有機物中最多與1mol NaOH發(fā)生反應,C說法錯誤。油脂為高級脂肪酸甘油酯,在酸性或堿性條件下水解均可得到甘油,D說法正確。 【互動探究】(1)寫出分子中含有的官能團名稱。 提示:碳碳雙鍵、羥基、羧基。 (2)可與Na、NaHCO3反應,試計算等量的分別與Na、NaHCO3反應產(chǎn)生氣體的物質的量之比。 提示:2∶1。與Na反應時,—OH和—COOH均可反應,與NaHCO3反應時,只有—COOH反應,故1 mol可與Na反應產(chǎn)生2 mol H2,與NaHCO3反應可生成1 mol CO2。 2.某有機物的分子式為C9H15N3O6,1 mol該物質完全水解可得到2 mol甘氨酸和 1 mol氨基酸M,則M的分子式為(　　) A.C7H12N2O4　　　　　　 B.C5H9NO4 C.C7H10NO2 D.C5H9N2O2 【解析】選B。某有機物的分子式為C9H15N3O6,1 mol該物質完全水解可得到2 mol甘氨酸和1 mol氨基酸M,這說明分子中含有2個肽鍵,因此有2分子水參加反應,水解方程式為C9H15N3O6+2H2OM+2C2H5NO2,則根據(jù)原子守恒M=C9H15N3O6+2H2O- 2C2H5NO2=C5H9NO4,答案選B。 3.密胺(三聚氰胺)是重要的工業(yè)原料,結構簡式如下圖。工業(yè)上用液氨和二氧化碳為原料,硅膠為催化劑,在一定條件下,通過系列反應生成密胺。若原料完全反應生成密胺,則NH3和CO2的質量之比應為(　　) A.17∶44 B.22∶17 C.17∶22 D.2∶1 【解析】選C。根據(jù)密胺的結構式和元素守恒,可知一個密胺分子中有3個碳原子和6個氮原子,所以合成1 mol的密胺需要3 mol的CO2和6 mol NH3,NH3和CO2的質量之比應為(617)∶(344)=17∶22。 4.下列有機物分子中,所有原子處于同一平面內(nèi)的是(　　) A.氯仿 B.氯乙烯 C.異丁烷 D.乙苯 【解析】選B。異丁烷()、乙苯()分子結構中均含有甲基(—CH3),所有原子一定不在同一平面內(nèi);氯仿(CHCl3)與甲烷的結構類似,所有原子不在同一平面內(nèi);氯乙烯可視為乙烯分子中的氫原子被氯原子替代,所有原子一定共平面。 5.分子式為C8H10的芳香烴在一定條件下與H2完全加成后,所得產(chǎn)物的一氯代物的同分異構體(不包括立體異構)數(shù)目不可能為(　　) A.3種 B.5種 C.6種 D.8種 【解析】選D。分子式為C8H10的芳香烴,可能是二甲苯或乙苯。二甲苯又分為鄰、間、對三種,鄰二甲苯與氫氣完全加成后得到的的一氯代物的同分異構體有4種,間二甲苯與氫氣完全加成后得到的,它的同分異構體有5種,對二甲苯與氫氣加成后得到的產(chǎn)物的一氯代物的同分異構體有3種,乙苯與氫氣加成后得到的產(chǎn)物的一氯代物的同分異構體有6種。 6.下列化合物中同類別同分異構體數(shù)目最多的是(不考慮立體異構)(　　) A.二甲苯 B.丁醇 C.一氯丁烯 D.乙酸乙酯 【解析】選C。二甲苯有對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、乙苯4種同分異構體;丁醇有4種同分異構體[CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CCH2OH、(CH3)3COH];一氯丁烯共有8種結構(1-丁烯的一氯取代物4種、2-丁烯的一氯取代物2種、2-甲基-1-丙烯的一氯取代物2種);乙酸乙酯屬于酯的異構體有HCOOC3H7(丙基異構,2種)、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3,包括乙酸乙酯在內(nèi)共有4種,因此C正確。 【互動探究】(1)二甲苯有三種結構,試寫出苯環(huán)上一氯代物有三種結構的二甲苯的結構簡式;寫出苯環(huán)上一氯代物只有一種的二甲苯的可能的一氯代物結構簡式。 提示:,或。 (2)一氯丁烯的同類別同分異構體與H2加成后的產(chǎn)物有幾種可能結構。 提示:4種。一氯丁烯的同類別同分異構體與H2加成得到的有機物分子式為C4H9Cl,C4H9—有4種,因此異構體數(shù)為4種。 7.下列說法中不正確的是(　　) A.正戊烷、新戊烷、異戊烷互為同分異構體 B.、、互為同系物 C.四氯乙烯分子中所有原子都處于同一平面 D.扁桃酸()苯環(huán)上有2個取代基,屬于甲酸酯且有羥基直接連在苯環(huán)上的同分異構體共有3種 【解析】選B。同系物是結構相似、分子組成相差若干個“CH2”的有機化合物互相稱為同系物。B不符合同系物的概念,故B錯誤。乙烯分子中所有原子共平面,四氯乙烯分子(CCl2CCl2)中氯原子代替了乙烯分子中的氫原子,四氯乙烯分子中所有原子都處于同一平面,故C正確;扁桃酸()符合題意的同分異構中兩取代基存在鄰、間、對3種位置,兩取代基分別為—OH和HCOOCH2—,共有3種,故D正確。 【互動探究】(1)B有機物可構成一個系列,寫出其中第二種和第三種的分子式,并確定該系列有機物的通式。 提示:C10H8、C14H10,通式為C4n+2H2n+4。該系列有機物第一種苯的分子式為C6H6,因此每相鄰兩種物質間相差C4H2,可確定通式為C4n+2H2n+4。 (2)扁桃酸的同分異構體中苯環(huán)上有兩個取代基,其中一個是羥基并且能發(fā)生水解反應的異構體有幾種。 提示:9種。能發(fā)生水解反應,說明分子中含有酯基,則苯環(huán)上除—OH外,可以連接的基團可能為HCOOCH2—、CH3COO—、—COOCH3,兩取代基有三種相對位置,因此異構體數(shù)為33=9種。 8.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　) A.1 L 0.1 molL-1的酒精溶液中含氫原子數(shù)為0.6NA B.常溫常壓下,1 L 0.1 molL-1的醋酸銨溶液中氮原子數(shù)目為0.1NA C.1 mol有機物中含有5NA個碳碳雙鍵 D.1 mol甲基H)所含的電子數(shù)為7NA 【解析】選B。在1 L 0.1 molL-1酒精溶液中,乙醇分子中H原子數(shù)為0.6NA,而溶液中的水也含有氫原子,故A錯誤;0.1 mol CH3COONH4中含有0.1 mol N,根據(jù)氮原子守恒,故B正確;苯環(huán)中不含碳碳雙鍵,1 mol含有1 mol碳碳雙鍵,故C錯誤;1 mol甲基含有9 mol電子,故D錯誤。 【易錯提醒】雖然苯環(huán)現(xiàn)在仍寫成單雙鍵交替結構,但應注意苯環(huán)中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種特殊的共價鍵,不存在碳碳雙鍵。 9.乙酸橙花酯是一種食用香料,其結構簡式如下圖所示,關于該有機物的下列敘述中不正確的是(　　) ①分子式為C12H20O2 ②能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色 ③能發(fā)生的反應類型有:加成、取代、氧化、加聚 ④它的同分異構體中可能有芳香族化合物,且屬于芳香族化合物的同分異構體有8種 ⑤1 mol該有機物水解時只能消耗1 mol NaOH ⑥1 mol該有機物在一定條件下和H2反應,共消耗H2為3 mol A.①②③ B.①②⑤ C.②④⑥ D.②⑤⑥ 【解析】選C。①根據(jù)乙酸橙花酯的結構簡式知其分子式為C12H20O2,正確;②乙酸橙花酯中含有碳碳雙鍵,能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應,與溴水發(fā)生加成反應,能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,錯誤;③乙酸橙花酯的官能團為碳碳雙鍵和酯基,能發(fā)生的反應類型有:加成、取代、氧化、加聚,正確;④由結構簡式知,乙酸橙花酯的不飽和度為3,而苯環(huán)的不飽和度為4,故它的同分異構體不存在芳香族化合物,錯誤;⑤1 mol該有機物含有1 mol酯基,水解只能消耗1 mol NaOH,正確;⑥碳碳雙鍵能與氫氣加成,酯基中的碳氧雙鍵不能與氫氣加成,故1 mol該有機物在一定條件下和H2反應,共消耗H2為2 mol,錯誤,選C。 10.我國本土科學家屠呦呦因為發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得2015年的諾貝爾生理和醫(yī)學獎。已知二羥甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,下列關于二羥甲戊酸的說法正確的是(　　) A.與乙醇發(fā)生酯化反應生成產(chǎn)物的分子式為C8H18O4 B.能發(fā)生加成反應,不能發(fā)生取代反應 C.二羥甲戊酸與互為同分異構體 D.標準狀況下1 mol該有機物可以與足量金屬鈉反應產(chǎn)生22.4 L H2 【解析】選C。該有機物的分子式為C6H12O4,含有1個羧基,與乙醇發(fā)生酯化反應生成產(chǎn)物的分子式為C8H16O4,A錯誤;該有機物的官能團為羧基和醇羥基,不能發(fā)生加成反應,能發(fā)生取代反應,B錯誤;是二羥甲戊酸中的—COOH異構成HCOO—形成的,C正確;1 mol該有機物中含有1 mol羧基和2 mol醇羥基,標準狀況下1 mol該有機物與足量金屬鈉反應產(chǎn)生33.6 L H2,D錯誤。 【互動探究】(1)二羥甲戊酸可與乙酸發(fā)生酯化反應,試寫出二羥甲戊酸與足量乙酸反應生成的有機物的分子式。 提示:C10H16O6。二羥甲戊酸分子式為C6H12O4,分子中的兩個羥基均可酯化,乙酸分子式為C2H4O2,則反應得到的酯分子式為C6H12O4+2C2H4O2-2H2OC10H16O6。 (2)寫出二羥甲戊酸與足量Na反應的化學方程式。 提示:2+6Na2+3H2↑。