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文档简介

课时1重要的烃煤、石油和自然 气的综合应用最新考纲1.了解有机化合物中碳的成键特征。了解有机化合物的同分异构现象。2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。3.了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。4.了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。考点一重要烃的结构与性质1.有机物(1)概念:通常把含有碳元素的化合物称为有机物。(2)碳原子的成键特点:碳原子最外层有4个电子,不易得到或失去电子而形成阴离子或阳离子,碳原子通过共价键与氢、氮、氧、硫等元素的原子形成共价化合物;碳原子与碳原子之间也可以形成单键、双键、三键,既可结合成链状,也可结合成环状。(3)烃①概念:分子中只含有碳、氢两种元素的有机物。最简洁的烃是甲烷。②分类:按碳骨架分eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.链烃:如烷烃、烯烃等;,b.环烃:如芳香烃等。))2.甲烷(1)组成和结构俗称分子式结构式结构简式分子构型自然 气、沼气CH4CH4正四周体(2)物理性质颜色:无色,状态:气体,溶解性:难溶于水,密度:比空气小。(3)化学性质3.烷烃(1)结构与性质通式CnH2n+2(n≥1)结构特点①链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;②碳原子间以单键相连,其余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”;③一个碳原子与相邻四个原子构成正四周体结构;1molCnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)NA物理性质eq\a\vs4\al(随碳原子,数的增多)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(熔沸点上升,状态:气态→液态→固态,碳原子数小于5的烷烃常温下呈气态))化学性质取代反应;氧化反应(燃烧);分解反应(高温裂解)(2)习惯命名法①当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;若n>10时,用汉字数字表示。②当碳原子数n相同时,用正、异、新来区分。如:CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷,(CH3)4C称为新戊烷。4.乙烯(1)结构分子式电子式结构式结构简式空间构型C2H4CH2=CH2(2)化学性质(3)用途用作植物生长调整剂和水果的催熟剂、化工原料等。5.苯(1)组成与结构(2)物理性质颜色状态气味毒性溶解性密度熔沸点无色液体特殊气味有毒不溶于水比水小低(3)化学性质探究思考1.能否用酸性KMnO4溶液除去甲烷中混有的乙烯,为什么?______________________________________________________________________________________________________________________________________答案乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,因此除去甲烷中混有的乙烯,不能用酸性KMnO4溶液除去,最佳试剂是溴水。但鉴别甲烷和乙烯时两者均可。2.证明苯分子中不存在单双键交替排列的事实?______________________________________________________________________________________________________________________________________答案①苯中碳碳键完全相同,为平面正六边形结构。②邻二甲苯()仅有一种结构③苯与溴水不能发生加成反应④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色3.下列物质中,因发生化学反应而使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的有________。答案②⑤【示例1】(高考题汇编)下列说法正确的是()。A.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷(2021·海南化学,7D)B.乙烯和乙烷都能发生加聚反应(2010·广东,11A)C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键(2021·福建理综,7C)D.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别(2022·福建理综,7D)思维启迪(1)烯烃中含有碳碳双键。苯、烷烃、聚乙烯中不含碳碳双键。(2)烯烃能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色,又能与溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色。解析酸性高锰酸钾均不能氧化苯和环己烷,A项错;乙烷饱和,不能发生加聚反应,B项错;聚氯乙烯、苯分子中均无碳碳双键,C项错;乙烯(不饱和)能使溴的四氯化碳溶液褪色,而甲烷(饱和)不能,D正确。答案D【示例2】(2021·新课标Ⅱ,8)下列叙述中,错误的是()。A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯解析苯与浓硝酸、浓硫酸在55~60℃反应生成硝基苯,A正确;苯乙烯催化加氢可生成乙基环己烷,B正确;乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,C正确;甲苯与氯气在光照下主要发生侧链上的取代反应,生成C6H5CH2Cl,D错误。答案D1.(2021·西铁一中摸底)下列关于常见有机化合物的说法中,正确的是()。A.乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应B.分子式为C5H12的有机物只有三种,它们互为同分异构体C.石油、自然 气和煤的主要成分都是烷烃D.己烯和苯都能使溴水褪色,故不能用溴水鉴别己烯和苯解析聚乙烯分子结构中无碳碳双键,不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,A错误;煤是有机物和无机物组成的简单的混合物,C错误;己烯使溴水褪色是由于发生了加成反应,反应后得到的有机层为无色液体,而苯萃取溴水中的溴,得到无色的水层和溴的苯溶液,D错误。答案B2.(2021·太原五中摸底)下列关于苯的叙述正确的是()。A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰光明并带有浓烟C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃D.反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,是由于苯分子含有三个碳碳双键解析反应①为苯的溴代;生成的溴苯密度比水大,沉在水底,A错误。反应③为苯的硝化,属于取代反应,生成硝基苯,为烃的衍生物,C错误。苯分子中无碳碳双键,D错误。答案B3.(高考题汇编)下列说法错误的是()。A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸取水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的(2011·天津理综,1A)B.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯与硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同(2011·山东理综,11C)C.用水可区分苯和溴苯(2011·全国理综Ⅰ,7C)D.乙烯和苯都使溴水褪色,褪色的缘由相同(2010·山东理综,12A)解析乙烯是水果的催熟剂,高锰酸钾溶液能将乙烯氧化成二氧化碳,从而达到水果保鲜的目的,A项正确;都属于取代反应,B项正确。苯的密度比水小,而溴苯的密度比水的密度大,利用分层可以区分,C项正确。乙烯使溴水褪色是由于发生加成反应,苯使溴水褪色是由于萃取,D项错。答案D常见反应类型包括取代反应、加成反应(加聚反应)、氧化反应等。反应条件不同产物也可能不同,因此有机化学方程式书写时要留意反应条件。1.取代反应:有上有下,包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。2.加成反应:只上不下,反应物结构中含有不饱和键,如碳碳双键等。3.加聚反应也称为加成聚合反应,即通过加成反应聚合成高分子化合物,除具有加成反应特点外,生成物是高分子化合物。考点二同系物同分异构体1.同系物(1)定义:结构相像,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。(2)特点(3)同系物的化学性质相像,物理性质呈现肯定的递变规律。2.同分异构体(1)具有相同的分子式,但具有不同结构的化合物互称为同分异构体。(2)特点①分子式相同,相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不肯定是同分异构体。②同分异构体的最简式相同。但最简式相同的化合物不肯定是同分异构体,如C2H4与C3H6(环丙烷)。③结构不同,即分子中原子的连接方式不同。同分异构体可以是同一类物质,也可以是不同类物质。(3)类型探究思考1.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:(1)A、B、C三者的关系是________。(2)A的分子式为________,C的名称为________。(3)写出C的同分异构体的结构简式:________。答案(1)同系物(2)C2H6(正)丁烷(3)2.分子式为C5H12的同分异构体有几种,一氯代物分别有几种?答案3种,CH3CH2CH2CH2CH3、、C(CH3)4的一氯代物分别为3种、4种、1种。【示例3】(双选)(2021·海南化学,9)下列烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的有()。A.2-甲基丙烷B.环戊烷C.2,2-二甲基丁烷D.2,2-二甲基丙烷思维启迪①烃的结构简式,分别为:、②推断结构中氢原子的种类。解析2-甲基丙烷有2种一氯代物;2,2-二甲基丁烷有3种一氯代物;环戊烷和2,2-二甲基丙烷均只有1种同分异构体。答案BD【示例4】(2022·海南化学,5)分子式为C10H14的单取代芳烃,其可能的结构有()。A.2种B.3种C.4种D.5种解析单取代芳烃即苯环上只有一个取代基。依据分子式C10H14可确定其连接方式为C6H5—C4H9,—C4H9(丁基)有四种结构:CH3CH2CH2CH2—、CH3CH(CH3)CH2—、CH3CH2CH(CH3)—、C(CH3)3—,所以选C。答案C1.(2021·大庆二模)C5H12有3种不同结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是()。A.甲、乙、丙属同系物,均可与氯气、溴蒸气发生取代反应B.C5H12表示一种纯洁物C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低D.丙有3种不同沸点的二氯取代物解析C5H12存在3种结构,B错误;3种互为同分异构体,A错误;丙的二氯取代物只有2种,D错误。答案C2.右图是立方烷(cunane)的球棍模型,下列有关说法不正确的是()。A.其一氯代物只有一种同分异构体B.它二氯代物有三种同分异构体C.常温下为气体D.它与苯乙烯(C6H5—CH==CH2)互为同分异构体解析它的一氯代物只有一种;二氯代物有三种状况:边,面对角线、体对角线。苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同,但结构不同,所以它们互为同分异构体。答案C3.(2022·全国新课标,12)分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第26项应为()。12345C2H4C2H6C2H6OC2H4O2C3H6678910C3H8C3H8OC3H6O2C4H8C4H10A.C7H16B.C7H14O2C.C8H18D.C8H18O解析由所给信息可得排布规律:①四种物质为一组,每组的分子式分别为“CnH2n、CnH2n+2、CnH2n+2O、CnH2nO2”;②第一组有2个碳、其次组有3个碳……第N组有(N+1)个碳。据此可知:第26项为第七组的第2种物质,即含8个碳且符合通式CnH2n+2,故为C8H18。答案C同分异构体数目的推断1.记忆法记住一些常见有机物或基团的异构体数目,如甲烷、乙烷、丙烷均无异构体,丁烷有2种,戊烷有3种。2.等效氢法分子中有多少种“等效”氢原子,其一元取代物就有多少种。(1)同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。如中—CH3上的3个氢原子是“等效”氢原子。(2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子属于“等效”氢原子,如CH3CH2CH2CH3分子中有2种“等效”氢原子,即—CH3上的氢原子和—CH2—上的氢原子。(3)同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子,如分子中有2种“等效”氢原子。3.基元法丙基有2种,则丙醇有2种,一氯丙烷有2种;丁基有4种,则丁醇有4种,戊酸有4种。4.换元法一种烃假如有m个氢原子可被取代,那么它的n元取代物与(m-n)元取代物种类相等。考点三煤、石油和自然 气的综合利用1.煤的综合利用煤是由有机物和少量无机物组成的简单混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。(1)煤的干馏把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个简单的物理、化学变化过程。(2)煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为C+H2O(g)eq\o(→,\s\up7(高温))CO(g)+H2(g)。(3)煤的液化①直接液化:煤+氢气eq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(高温、高压))液体燃料②间接液化:煤+水eq\o(→,\s\up7(高温))水煤气eq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(高温))甲醇等2.自然 气的综合利用(1)自然 气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。(2)自然 气与水蒸气反应制取H2原理:CH4+H2O(g)eq\o(→,\s\up10(高温),\s\do10(催化剂))CO+3H2。3.石油的综合利用石油的成分:由多种碳氢化合物组成的混合物,主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃。所含元素以C、H为主,还含有少量N、S、P、O等。4.三大合成材料(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。(2)加聚反应合成聚乙烯的化学方程式:nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2,单体为CH2=CH2,链节为—CH2—CH2—,聚合度为n。探究思考1.下列变化中,属于化学变化的是________。①煤的干馏②煤的液化③煤的气化④石油的分馏⑤石油的裂化⑥石油的裂解答案①②③⑤⑥2.为什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴?答案由于裂化汽油中含有不饱和烯烃,能与溴水中的溴发生加成反应,所以不能用于萃取溴水中的溴。3.推断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物()(2)焦炭是煤干馏的一种重要产品()(3)常压分馏得到的汽油是混合物,没有固定的沸点()(4)裂化的目的是得到轻质油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料()答案(1)×(2)√(3)√(4)√【示例5】(2022·上海化学,2)下列关于化石燃料的加工说法正确的是()。A.石油裂化主要得到乙烯B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径思维启迪把握石油和煤的加工原理和产品。解析石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油,A项错误;石油分馏属于物理变化,B项错误;煤制煤气是化学变化,D项错误。答案C【示例6】下列关于石油的说法不正确的是()。①石油是混合物,其分馏产品汽油为纯洁物(2022·山东理综,7D)②煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠(2010·山东理综,12C)③煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料(2021·山东,7B)④石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量;石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃(2022·浙江理综,7D)A.①③B.①②C.②③D.③④解析石油分馏获得的汽油、煤油等产品均为混合物,①错误;石油分馏获得煤油,钠保存在煤油中,②正确;煤的气化和液化是化学变化,③错误。答案A1.下列关于煤、石油和自然 气的说法正确的是()。A.煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程B.煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程C.自然 气除了作燃料之外,还可用于合成氨和生产甲醇D.石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物解析煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热分解的过程,A项错误;煤的气化是碳与水蒸气发生化学反应,生成水煤气的过程,B项错误;石油分馏不行能得到乙酸,D项错误。答案C2.(2021·宁德5月模拟)下列说法不正确的是()。eq\x(石油)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(分馏产品)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(乙烯)eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(1,2-二溴乙烷)A.石油是由烃组成的混合物B.①主要发生物理变化C.②是石油的裂化、裂解D.③属于取代反应解析乙烯与溴的四氯化碳发生加成反应生成1,2-二溴乙烷。答案D3.某高分子化合物的部分结构如下,它是由很多分子中含双键的物质M相互加成而得,下列说法正确的是()。A.该高分子化合物的链节为B.该化合物的分子式是C3H3Cl3C.形成该化合物的单体是CHCl=CHClD.该化合物的结构简式可写为CHCl解析碳碳单键是可以转动的,该高分子化合物是由很多重复的结构单元组成,这些重复的结构单元来源于含有双键的物质,即打开双键中的一条共价键,形成重复结构单元,故M应为CHCl=CHCl,即链节为则该高分子的结构简式可写为CHCl—CHCl,其分子式可写为CnHnCln或(CHCl)n。答案C1.煤的干馏、气化、液化、石油的裂化、裂解都属于化学变化,石油的分馏属于物理变化。2.直馏汽油中不含不饱和烃,可用作卤素单质的萃取剂,而裂化汽油含有不饱和烃,易与卤素单质发生加成反应,故不能用作卤素单质的萃取剂。(时间:45分钟分值:100分)一、选择题(本题共12个小题,每题4分,共48分,每个小题只有一个选项符合题意。)1.(2021·开封二模)下列关于有机物的说法中,不正确的是 ()。A.2-甲基丁烷和正戊烷互为同分异构体B.氯乙烯分子内全部原子均在同一平面C.用溴水既可以鉴别甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯D.苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应解析2-甲基丁烷为异戊烷与正戊烷互为同分异构体,A正确;氯乙烯()中碳碳双键及所连的4个原子,共6个原子共平面,B正确;乙烯可以和Br2发生加成反应生成液态1,2-二溴乙烷而使溴水褪色,而甲烷则不能,也不能溶解在溴水中,C正确;苯可以发生燃烧反应,D错误。答案D2.下列关于煤、石油、自然 气等资源的说法正确的是 ()。A.石油裂解得到的汽油是纯洁物B.石油产品都可发生聚合反应C.自然 气是一种清洁的化石燃料D.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析石油裂解的产物主要是液态烷烃和烯烃的混合物,故A项错误;烷烃不能发生聚合反应,B项错误;水煤气是煤气化的产物,D项错误。答案C3.下列试验能获得成功的是 ()。A.用溴水可鉴别苯、CCl4、己烯B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯C.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯D.可用分液漏斗分别己烷和苯的混合物解析溴水分别与苯、CCl4混合,不发生反应,静置后分层,苯在上层,呈橙红色;CCl4在下层,呈橙红色;溴水与己烯发生反应而褪色,A项正确;溴水和己烯发生加成反应生成二溴己烷可溶于苯中,无法过滤分别,B项错误;制溴苯需用苯和液溴反应,C项错误;己烷和苯互溶,不能用分液法分别,D项错误。答案A4.(2021·保定一模)有人设想合成具有以下结构的四种烃分子,下列有关说法不正确的是 ()。A.1mol甲分子内含有10mol共价键B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应C.丙分子的二氯取代产物只有三种D.分子丁明显是不行能合成的解析1mol甲分子中含有6mol碳碳键,4mol碳氢键,A正确;乙分子可以发生燃烧反应,即氧化反应,B错误;丙分子中有边、面对角线、体对角线三种二氯代物,C正确;丁分子中碳不符合四键原则,不行能合成,D正确。答案B5.(2021·菏泽5月模拟)如图所示是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是 ()。A.甲能使酸性KMnO4溶液褪色B.乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键D.丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应解析甲是甲烷,不能被酸性KMnO4溶液氧化,A错;乙是乙烯,与溴水发生加成反应,B错;丙是苯,苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,C正确;丁是乙醇,在浓硫酸作用下与乙酸发生取代反应(酯化反应),D错。答案C6.(2021·临川二中模拟)下列说法正确的是 ()。A.氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃B.聚苯乙烯的结构简式为C.氯乙烯制取聚氯乙烯的反应为nCH2===CHCleq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10())D.乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应解析氯乙烯含有氯元素,不属于烃,而聚乙烯为饱和烃,A错;聚苯乙烯的结构简式为,B错;乙烯含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,但聚乙烯的结构单元为—CH2—CH2—,不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,D错。答案C7.(2021·濮阳统考)下列叙述错误的是 ()。A.只用水就可以鉴别四氯化碳、苯和乙醇B.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘C.石油和自然 气的主要成分都是碳氢化合物D.CH2=CH2、中均含有碳碳双键,二者均可以发生氧化反应解析苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和双键之间的特殊化学键,不存在碳碳单键和碳碳双键,D项错误。答案D8.(2021·哈三中模拟)科学家最近在-100℃的低温下合成一种烃X,此分子的结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法正确的是 ()。A.X既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色B.X是一种常温下能稳定存在的液态烃C.X和乙烷类似,都简洁发生取代反应D.充分燃烧等质量的X和甲烷,X消耗氧气较多解析观看题给X的分子结构,依据碳原子的成键特征可知,该烃分子中含有碳碳双键,A正确;由于是在低温下合成的,故该分子在常温下不能稳定存在,B错误;X分子中含有碳碳双键,易加成难取代,C错误;该烃的化学式为C5H4,甲烷中氢的质量分数较大,故等质量燃烧时,CH4的耗氧量较多,D错误。答案A9.(2022·全国新课标,10)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构) ()。A.5种B.6种C.7种D.8种解析是要求推出醇C5H11—OH的同分异构体数目,可先碳链异构,再插入—OH。有:eq\o(C,\s\up6(1))—eq\o(C,\s\up6(2))—eq\o(C,\s\up6(3))—C—C、共8种。答案D10.(2021·衡水中学模拟)二甲苯与苯类似,都能与H2发生加成反应。1,2-二甲苯()加氢产物1,2-二甲基环己烷()的一氯代产物有(不考虑立体异构) ()。A.3种 B.4种 C.5种 D.6种解析二甲基环己烷上共有4种氢,所以一氯代物共有4种:。答案B11.已知正己烷的球棍模型为。某有机物a的分子式和正己烷相同,且主链上有4个碳原子,则下列关于a的观点正确的是 ()。A.a分子中可能有三个甲基B.a的分子式为C6H10C.a的一氯代物可能有三种D.在光照条件下,a能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应解析由题中信息可知,a的分子式为C6H14;故a可能为2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷,其一氯代物分别有两种和三种,故A、B项错误,C项正确;在光照条件下,烷烃能与纯卤素单质发生取代反应,D项错误。答案C12.在肯定的温度、压强下,向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2,点燃使其完全反应,最终在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为 ()。A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1解析由于Ar不参与反应,CH4+2O2eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2+2H2O,O2肯定过量,气体干燥,所以气体中肯定无水蒸气,依据差量法:CH4+2O2eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2+2H2OΔV1212V(CH4)(100+400-460)mLV(CH4)=20mL,则V(Ar)=100mL-20mL=80mL,V(CH4)∶V(Ar)=1∶4,A项正确。答案A二、非选择题(本题共4个小题,共52分)13.(13分)(2021·郑州质量检测)有机物的结构可用键线式简化表示,如CH3—CH=CH—CH3可表示为,有一种有机物X的键线式如图所示。(1)X的分子式为______________________________________。(2)有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香族化合物。则Y的结构简式是_________________________________________________________________。(3)Y在肯定条件下可发生反应生成高分子化合物,该反应类型属于________________________________________________________________________。(4)Y可以与溴水反应,该反应的化学方程式是___________________________________________________________。解析键线式中每个顶点有一个碳原子,依据碳原子成键规章知X的分子式为C8H8。Y的结构中含有苯环,除苯环外还有两个碳原子,结合氢原子数知,Y是苯乙烯。苯乙烯形成高分子化合物的反应是加聚反应,与溴水的反应是加成反应。答案(1)C8H8(2)(3)加聚反应(4)+Br2→14.(13分)(2021·大连模拟)甲苯是对煤的综合利用得到的产物之一,其结构简式为。试回答下列问题:(1)苯与甲苯的相互关系为________。A.同分异构体B.同位素C.同素异形体D.同系物(2)甲苯燃烧时的现象为____________________________________________,1mol甲苯完全燃烧消耗氧气的物质的量为___________________________。(3)甲苯苯环上的一氯代物有________种。(4)已知具有结构的物质可被酸性高锰酸钾溶液氧化。区分苯和甲苯的方法是_____________________________________________________。解析(1)的结构相像,都含苯环,且组成上相差一个“CH2”原子团,故互为同系物。(2)甲苯的分子式为C7H8,碳的含量高,故燃烧时火焰光明,冒浓烟,1molC7H8完全燃烧消耗O2为7+8/4=9(mol)。(3)甲苯苯环上的一氯代物有3种:(4)由题意知甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能,故可用酸性KMnO4溶液区分二者。答案(1)D(2)火焰光明,冒浓烟9mol(3)3(4)取无色液体,加入酸性高锰酸钾溶液,振荡,若紫色褪去,则该液体为甲苯,若紫色不褪去,则该液体为苯15.(13分)某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工进展水平,A还是一种植物生长调整剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。依据图回答下列问题:(1)写出A、B、C、D的结构简式:A________,B________,C________,D________。(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:②_______________________________________________________________,反应类型________________。④______________________________________________________________,反应类型________________。解析由题中A的地位和作用可知A为乙烯,由乙烯的框图可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③都是加成反应,④为CH3CH3与Cl2的取代反应。答案(1)CH2=CH2CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH(2)CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl加成反应CH3CH3+Cl2eq\o(→,\s\up7(光照),\s\do5())CH3CH2Cl+HCl取代反应16.(13分)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。某化学爱好小组在试验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:依据要求回答:(1)B装置有三种功能:①把握气流速度;②均匀混合气体;③________。(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应________。(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是________。(4)E装置的作用是________(填序号)。A.收集气体B.吸取氯气C.防止倒吸D.吸取氯化氢(5)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分别出盐酸的最佳方法为________。该装置还有缺陷,缘由是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为________(填序号)。A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4解析(1)浓H2SO4吸水,可干燥混合气体;(2)CH4和Cl2在漫射光条件下发生如下反应:CH4+Cl2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CH3Cl+HCl;CH4+2Cl2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CH2Cl2+2HCl;CH4+3Cl2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CHCl3+3HCl;CH4+4Cl2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CCl4+4HCl。所以V(Cl2)/V(CH4)≥4时生成氯化氢最多,故x≥4。(3)过量的氯气进入D装置,发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,所以D装置可以吸取过量的Cl2。(4)E为防倒吸装置,烧杯中含有水,可吸取HCl。(5)盐酸与有机物不互溶,故可用分液法;尾气为气体,故尾气成分是多余的CH4和产物CH3Cl。答案(1)干燥混合气体(2)大于或等于4(3)吸取过量的氯气(4)CD(5)分液AB课时2生活中的两种常见的有机物基本养分物质最新考纲1.了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用。2.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。考点一乙醇和乙酸1.乙醇(1)组成和结构分子式结构简式官能团C2H6OCH3CH2OH或C2H5OH羟基(—OH)(2)物理性质(3)化学性质eq\a\vs4\al(乙,醇)—eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(Na),\s\do5())2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,\o(→,\s\up7(燃烧),\s\do5())C2H5OH+3O2\o(→,\s\up7(点燃))2CO2+3H2O,\o(→,\s\up7(催化),\s\do5(氧化))2C2H5OH+O2\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO+2H2O,\o(→,\s\up7(KMnO4/H+),\s\do5())溶液紫红色褪去,乙醇被氧化为乙酸))(4)用途:作燃料、有机溶剂、消毒剂、化工原料等。2.乙酸(1)组成与结构分子式结构简式官能团C2H4O2CH3COOH羧基(—COOH)(2)物理性质(3)化学性质eq\a\vs4\al(乙,酸)—eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(酸的),\s\do5(通性))\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(→CH3COOHCH3COO-+H+,→2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+,H2O+CO2↑)),\o(→,\s\up7(酯化),\s\do5(反应))CH3COOH+C2H5OH\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOC2H5,+H2O))——————[特殊提示]————————————————酯化反应:(4)用途:①食酸的主要成分②重要的化工原料。3.乙酸乙酯(1)组成和结构分子式结构简式官能团C4H8O2或CH3COOC2H5酯基()(2)物理性质乙酸乙酯通常为无色、有芳香气味的液体,密度比水小,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。存在于水果、花草中,可作食品的香料和溶剂。(3)化学性质在酸性或碱性条件下均可发生水解反应。CH3COOC2H5+H2Oeq\o(,\s\up10(稀酸),\s\do10(△))CH3COOH+C2H5OH(可逆)CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH(完全)探究思考1.如何检验乙醇中含有少量的水?如何除去乙醇中含有的少量的水?答案可用无水CuSO4检验乙醇中是否含水;可用加入生石灰后蒸馏的方法除去乙醇中含有的水。2.①水、②乙醇、③乙酸溶液与相同的钠反应、产生气体的速率由快到慢的挨次是:____________。答案③①②3.CH3COOH分别与NaOH、CH3CH2OH发生反应,CH3COOH分子中的断键部位相同吗?答案不同,CCH3OOH①②,与NaOH反应断键部位是①,与乙醇反应断键部位是②。【示例1】(2021·新课标Ⅰ,8)香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图:下列有关香叶醇的叙述正确的是()。A.香叶醇的分子式为C10H18OB.不能使溴的四氯化碳溶液褪色C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.能发生加成反应不能发生取代反应思维启迪①香叶醇中含有的官能团种类是碳碳双键、羟基;②官能团的性质。解析香叶醇的分子式为C10H18O,A正确;香叶醇结构简式中有含有双键,能与溴发生加成反应,使溴水褪色,B错误;香叶醇结构简式中含有双键,能被高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;香叶醇结构简式中含有羟基,能发生取代反应,如酯化反应,D错误。答案A【示例2】(2021·山东,10)莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是()。A.分子式为C7H6O5B.分子中含有两种官能团C.可发生加成和取代反应D.在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子解析依据莽草酸的结构式可确定其分子式为:C7H10O5,需要留意不存在苯环,A错误;有三种官能团:羧基、羟基、碳碳双键,B错误;碳碳双键可以被加成,羧基、羟基可发生酯化反应,C正确;在水溶液中羧基可以电离出H+,羟基不能发生电离,D错误。答案C1.(高考题汇编)下列说法不正确的是()。A.酯类物质是形成水果香味的主要成分(2021·广东理综,7B)B.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯(2021·海南化学,7C)C.乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成(2010·福建理综,6D)D.在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH(2011·北京理综,7C)解析A项,各种水果和花香多数是由于含有不同的酯类物质的香味,正确;B项,乙醇溶于碳酸钠,乙酸与碳酸钠反应产生气泡,乙酸乙酯浮于溶液表面,正确。C项,乙酸乙酯水解生成乙醇,油脂水解生成丙三醇,正确。D项,乙酸乙酯水解时断键处是按图中虚线进行的,应醇中有18O原子,错误。答案D2.(2021·天水一中模拟)下表为某一有机物与各种试剂的反应现象,则这种有机物可能是()。试剂钠溴水NaHCO3溶液现象放出气体褪色放出气体A.CH2=CH—CH2—OHB.C.CH2=CH—COOHD.CH3COOH解析有机物中羟基、羧基可与钠反应放出氢气,羧基可与NaHCO3反应放出CO2气体,不饱和碳碳键(如“C=C”)可使溴水褪色。A项不与NaHCO3反应,B项不与Na、NaHCO3反应,D项不与溴水反应。答案C3.(2021·福州毕业班检查)关于乙烯、乙醇和乙酸的下列叙述,正确的是()。A.黄酒中含有乙醇、食醋中含有乙酸B.乙醇和乙酸在肯定条件下可以发生加成反应生产乙酸乙酯C.乙烯、乙醇和乙酸三种分子中都含有甲基D.在肯定条件下乙烯可以被氧化成乙醇,乙醇可以被氧化成乙酸解析乙醇和乙酸发生酯化(取代)反应,B错误;乙烯中无甲基,C错误;乙烯与水发生加成得乙醇,D错误。答案A反应类型官能团种类、试剂、反应条件实质或结果加成反应~X2(X=Cl、Br,下同)、H2、HBr、H2O,后三种需要有催化剂等条件碳碳双键消逝加聚反应众多小分子相互加成取代反应饱和烃:X2(光照);苯环上的氢:X2(催化剂)、浓HNO3(浓硫酸)—X、—NO2取代碳上的氢原子水解型酯、油脂~H2O(酸作催化剂)生成酸和相应醇酯、油脂~NaOH(碱溶液作催化剂)生成酸的钠盐和相应醇酯化型—OH~—COOH(浓硫酸、加热)生成相应的酯和水氧化反应催化氧化C2H5OH~O2(催化剂)生成乙醛和水KMnO4氧化型CH2=CH2,C2H5OHCH2=CH2被氧化生成CO2,C2H5OH被氧化生成乙酸考点二基本养分物质1.糖类(1)分类定义元素组成代表物的名称、分子式、相互关系单糖不能再水解的糖C、H、O双糖1分子水解生成2分子单糖的糖C、H、O多糖1分子水解生成多个分子单糖的糖C、H、O(2)性质:①葡萄糖:〔CH2OH(CHOH)4CHO〕②双糖:在稀酸催化作用下发生水解反应生成两分子单糖,如蔗糖水解:C12H22O11+H2Oeq\o(→,\s\up7(稀酸))C6H12O6+C6H12O6__蔗糖______________葡萄糖____果糖__③多糖:a.在稀酸催化下发生水解反应,水解的最终产物是葡萄糖。(C6H10O5)n+nH2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5())nC6H12O6淀粉或纤维素______________葡萄糖b.常温下,淀粉遇碘变蓝。2.油脂(1)组成与结构油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成,其结构可表示为eq\a\vs4\al(油脂)—eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(—碳链不饱和程度高时,常温下呈\a\vs4\al(液态),如植物油,—碳链不饱和程度低时,常温下呈固态,如脂肪))(2)化学性质(水解反应)①酸性条件:油脂+水eq\o(,\s\up7(H+),\s\do5(△))高级脂肪酸+甘油②碱性条件(皂化反应)油脂+NaOHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())高级脂肪酸钠+甘油3.蛋白质(1)组成:蛋白质由C、H、O、N、S(至少填五种)等元素组成,蛋白质分子是由氨基酸分子连接成的高分子化合物。(2)性质:探究思考1.下列属于高分子化合物的是____________。①葡萄糖②淀粉③纤维素④油脂⑤氨基酸⑥蛋白质⑦聚乙烯答案②③⑥⑦2.淀粉和纤维素的通式均为(C6H10O5)n,两者是否互为同分异构体?答案淀粉和纤维素尽管都可用(C6H10O5)n这一通式表示,但两者的n的数值并不相等,故两者不是同分异构体。3.下列变化属于化学变化的是________。①多糖水解②淀粉遇碘变蓝③皂化反应④蛋白质的颜色反应⑤蛋白质的盐析⑥焰色反应⑦蛋白质的变性答案①②③④⑦【示例3】(高考题汇编)下列说法中不正确的是()。A.利用粮食酿酒经受了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程(2021·山东,7D)B.纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的养分物质(2021·天津理综,2C)C.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒(2022·天津理综,1A)D.淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同(2010·山东理综,12B)思维启迪把握糖类、油脂、蛋白质的特征反应及应用。解析用粮食酿酒时,先在糖化酶作用下水解为葡萄糖,然后在酵母作用下转变为酒精,都是化学变化,A正确;人体不存在分解纤维素的酶,所以不能作为人类的养分物质,B项错误;酒精能使蛋白质变性,细菌就是蛋白质,变性后就失去了生理活性,所以酒精可杀菌消毒,C正确;淀粉水解产物是葡萄糖,油脂碱性水解的产物是高级脂肪酸钠和甘油,蛋白质水解的产物是氨基酸,D项正确。答案B【示例4】(2021·全国新课标Ⅱ,7)在肯定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:下列叙述错误的是()。A.生物柴油由可再生资源制得B.生物柴油是不同酯组成的混合物C.动植物油脂是高分子化合物D.“地沟油”可用于制备生物柴油解析醇属于可再生资源,依据化学方程式可知,生物柴油由可再生资源制得,A正确;依据生物柴油的分子结构可知,生物柴油是不同酯组成的混合物,B正确;动植物油脂虽然相对分子质量较大,但不是高分子化合物,C错误;“地沟油”主要是动植物油脂,利用上述反应,可用于制备生物柴油,D正确。答案C1.(高考题汇编)下列有关说法中不正确的是()。A.淀粉、纤维素和油脂都属于自然 高分子化合物(2022·全国新课标,8C)B.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体(2022·山东理综,10C)C.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳(2011·福建理综,8A)D.葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三种元素,但不是同系物(2009·广东卷,4D)解析油脂不属于高分子化合物,A项错误;葡萄糖和果糖互为同分异构体,B项正确;油脂只含C、H、O三种元素,故完全燃烧转化为水和二氧化碳,C项正确;从葡萄糖(C6H12O6)与蔗糖(C12H22O11)的分子式可知,两者不符合同系物的定义,不属于同系物,D项正确。答案A2.下列关于有机物性质或用途的说法正确的是()。A.苯、乙醇、聚乙烯均能使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色B.全部的蛋白质遇到浓硝酸均发生颜色变化C.油脂在碱性条件下可发生水解,工业上利用该反应生产肥皂D.乙酸乙酯、油脂、葡萄糖、蛋白质都可以发生水解反应解析苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚乙烯中无碳碳双键,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄;葡萄糖是单糖,不能发生水解反应。答案C3.(2021·宝鸡中学模拟)陕西省考古争辩院工作人员将出土的秦墓铜鼎和铜钟打开时,惊异的发觉,鼎内有保存完好的骨头汤,钟内有酒。经检测,骨头汤中含有大量的蛋白质和动物脂肪,酒中含有乙醇、乙酸和乙酸乙酯。下列说法中不正确的是()。A.蛋白质是高分子化合物,但油脂不是高分子化合物B.酒中含有乙酸,是由于乙醇长期放置在空气中,在微生物作用下“酸败成醋”C.油脂通过皂化反应生成肥皂的有效成分高级脂肪酸钠D.乙醇、乙酸和乙酸乙酯均易溶于水解析油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不是高分子化合物,A正确。乙醇可以被氧化生成乙酸,B正确。油脂的碱性水解称为皂化反应,C正确。乙酸乙酯不溶于水,D错误。答案D素养22探究乙酸乙酯的制备方法[问题探究]1.原理CH3COOH+C2H5OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOC2H5+H2O其中浓硫酸的作用为:催化剂、吸水剂。2.反应特点3.装置(液—液加热反应)及操作用烧瓶或试管,试管倾斜成45°角,长导管起冷凝回流和导气作用。4.饱和Na2CO3溶液的作用及现象(1)作用:降低乙酸乙酯的溶解度、消耗乙酸、溶解乙醇;(2)现象:在饱和Na2CO3溶液上方有香味的油状液体。5.反应的断键部位有机酸与醇酯化,酸脱羟基醇脱氢。6.提高乙酸乙酯产率的措施①用浓硫酸吸水;②加热将酯蒸出;③适当增加乙醇的用量。[当场指导]【典例】资料在线:查阅资料可知以下数据:物质乙醇乙酸乙酸乙酯浓硫酸沸点(℃)78.5117.977.5338.0试验步骤某同学在试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配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10min。③待试管B收集到肯定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;④分别出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。问题设计请依据题目要求回答下列问题:(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为_________________________________________________________________________________________________;写出制取乙酸乙酯的化学方程式:________________________________________________________________________。(2)步骤②中需要小火均匀加热,其主要理由是____________________________________________________________________________________________。(3)指出步骤③所观看到的现象:_______________________________________________________________________________________________________;分别出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为________(填字母)。A.P2O5B.无水Na2SO4C.碱石灰D.NaOH固体(4)某化学课外小组设计了如图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与上图装置相比,此装置的主要优点有________________________________________________________________________________。解析(1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合液时,各试剂加入试管的挨次依次为:CH3CH2OH→浓硫酸→CH3COOH。将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡是为了防止混合时产生的热量导致液体飞溅造成事故;将乙醇与浓硫酸的混合液冷却后再与乙酸混合,是为了防止乙酸的挥发造成原料的损失。(2)依据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9℃)、乙醇(78.5℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)比较接近。一方面,若用大火加热,反应物简洁随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失;另一方面,温度太高,可能发生其他副反应。(3)乙酸乙酯粗产品的提纯步骤为:①向粗产品中加入碳酸钠粉末(目的是除去粗产品中的乙酸);②向其中加入饱和食盐水与饱和氯化钙溶液,振荡、静置、分液(目的是除去粗产品中的碳酸钠、乙醇);③向其中加入无水硫酸钠(目的是除去粗产品中的水);④最终将经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏烧瓶内,再蒸馏,弃去低沸点馏分,收集温度在76~78℃之间的馏分即得纯洁的乙酸乙酯。故选B项。答案(1)在一支30mL的大试管(A)中注入4mL乙醇,缓慢加入1mL的浓硫酸,边加边振荡试管,待冷却至室温时,再加入4mL乙酸并摇匀CH3COOH+HOCH2CH3eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOC2H5+H2O(2)一方面,用大火加热,反应物简洁随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失;另一方面,温度太高,可能发生其他副反应(3)试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),下层液体(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅B(4)①增加了温度计,便于把握发生装置中反应液的温度,削减副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于准时补充反应混合液,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。【应用】下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并帮忙他们完成相关试验任务。[试验目的]制取乙酸乙酯[试验原理]甲、乙、丙三位同学均实行乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,反应的化学方程式为________________________________;其中浓硫酸的作用是________和________。[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计下列三套试验装置:请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为试验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置是________(选填“甲”或“乙”),丙同学将甲装置中的玻璃管改成球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是________________________________________________________________________。[试验步骤]①按选择的装置仪器,在试管中先加入3mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸;②将试管固定在铁架台上;③在试管B中加入适量的饱和Na2CO3溶液;④用酒精灯对试管A加热;⑤当观看到试管B中有明显现象时停止试验。[问题争辩](1)步骤①装好试验装置,加入样品前还应__________________________________________________________________。(2)试管B中饱和Na2CO3溶液的作用是__________________________________________________________________________________________________。(3)从试管B中分别出乙酸乙酯的试验操作是___________________________。解析制备乙酸乙酯的反应中浓硫酸既作催化剂又作吸水剂(吸取水促使平衡右移,提高反应产率)。用饱和碳酸钠溶液吸取乙酸乙酯时,要留意防倒吸,不能插入液面以下,也可以用丙中的装置,连接一个干燥管防倒吸。组装好一套试验装置后,要先检查装置的气密性。乙酸乙酯是不溶于水且比水密度小的有机物,用分液的方法提取乙酸乙酯。答案[试验原理]CH3COOH+C2H5OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOC2H5+H2O催化剂吸水剂(挨次可以颠倒)[装置设计]乙防止倒吸[问题争辩](1)检查装置的气密性(2)消耗乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度(3)分液乙酸乙酯制备试验中九个要领1.试剂的加入挨次为:乙醇、浓硫酸和冰醋酸,不能先加浓硫酸。2.浓硫酸在此试验中起催化剂和吸水剂的作用。3.要用酒精灯当心加热,以防止乙酸和乙醇大量挥发,液体猛烈沸腾。4.防暴沸的方法盛反应液的试管要与桌面倾斜约45°,试管内加入少量碎瓷片。5.长导管的作用:导气兼起冷凝作用。6.饱和Na2CO3溶液的作用:吸取挥发出来的乙醇和乙酸,同时削减乙酸乙酯的溶解,便于分层析出与观看产物的生成。7.防倒吸的方法导管末端在饱和Na2CO3溶液的液面上或用球形干燥管代替导管。8.不能用NaOH溶液代替Na2CO3溶液,由于NaOH溶液碱性很强,会使乙酸乙酯水解。9.提高产率实行的措施(1)用浓H2SO4吸水,使平衡向正反应方向移动。(2)加热将酯蒸出。(3)可适当增加乙醇的量,并有冷凝回流装置。(时间:45分钟分值:100分)一、选择题(本题共8个小题,每题6分,共48分,每个小题只有一个选项符合题意。)1.(2021·德州二模)下列说法正确的是 ()。A.乙醇、乙酸、乙酸乙酯可用水进行鉴别B.淀粉、油脂、蛋白质都是自然 有机高分子化合物,完全燃烧均只生成CO2和H2OC.乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理相同D.甲烷与氯气在光照条件下的反应和乙酸乙酯的水解反应均属于取代反应解析乙酸乙酯不溶于水,但乙醇和乙酸均溶于水,无法鉴别,A项错误;油脂不是高分子,蛋白质燃烧还有N2生成,B项错误;乙烯的反应,前者是加成,后者是氧化,C项错误。答案D2.(2021·长春三调)下列叙述正确的是 ()。A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原理相同B.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应C.淀粉、油脂、蛋白质的水解产物互为同分异构体D.纤维素、聚乙烯、光导纤维都属于高分子化合物解析A项中,前者是化学反应,后者是萃取,物理变化,错误;C项,淀粉水解最终生成葡萄糖,油脂水解生成高级脂肪酸(盐)和甘油,蛋白质水解生成氨基酸,错误;D项,光导纤维主要成分是SiO2,错误。答案B3.(2021·甘肃一模)下列关于有机物的说法中,不正确的是 ()。A.液化石油气和自然 气的主要成分都是甲烷B.苯、乙醇和乙酸都能发生取代反应C.油脂在碱的催化作用下可发生水解,工业上利用该反应生产肥皂D.用新制的Cu(OH)2碱性浊液可检验尿液中的葡萄糖解析液化石油气主要成分是C4以下的烃,A项错误。答案A4.下列反应属于取代反应的是 ()。①CH3CH=CH2+Br2eq\o(→,\s\up7(CCl4))CH3CHBrCH2Br②CH3CH2OHeq\o(→,\s\up10(浓H2SO4),\s\do10(170℃))CH2=CH2↑+H2O③CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up10(浓H2SO4),\s\do10(△))CH3COOCH2CH3+H2O④C6H6+HNO3eq\o(→,\s\up10(浓H2SO4),\s\do10(△))C6H5NO2+H2O⑤+3H2eq\o(→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))⑥2CH3CH2OH+O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO+2H2O⑦纤维素最终水解生成葡萄糖⑧油脂的皂化反应⑨氨基酸生成多肽的反应⑩nCH2=CH2eq\o(→,\s\up10(肯定条件),\s\do10())CH2—CH2A.③④⑦⑧ B.①②③④C.⑤⑥⑦⑧ D.③④⑥⑦解析①属于加成反应;②属于消去反应;③酯化反应属于取代反应;④苯的硝化反应属于取代反应;⑤属于加成反应;⑥属于醇的催化氧化反应;⑦多糖水解属于取代反应;⑧油脂在碱性条件下水解属于取代反应;⑨属于缩聚反应;⑩属于加聚反应。答案A5.关于乙醇的下列说法正确的是 ()。A.同质量的乙醇和乙二醇()分别与足量的金属钠反应前者放出的氢气多B.将铜片在酒精灯火焰上加热后插入到无水乙醇中,放置片刻,铜片质量最终不变C.可以用乙醇从碘水中提取单质碘D.乙醇能与乙酸在肯定条件下反应生成乙酸乙酯和水,说明乙醇具有碱性解析同质量的乙醇中羟基的物质的量比乙二醇少,放出的氢气也少,A错;由于乙醇与水互溶,所以乙醇不能做为碘水的萃取剂,C错;乙醇与乙酸的酯化反应,只能证明乙醇中有羟基并不能说明乙醇有碱性,D错误。答案B6.(2021·商丘二模)苹果醋是一种由苹果发酵而形成的具有解毒、降脂、减肥等明显药效的健康食品。苹果酸(2-羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质,苹果酸的结构简式为。下列相关说法不正确的是 ()。A.苹果酸在肯定条件下能发生酯化反应B.苹果酸在肯定条件下能发生催化氧化反应C.苹果酸在肯定条件下能发生消去反应D.1mol苹果醋与Na2CO3溶液反应肯定消耗2molNa2CO3解析苹果酸中含有—COOH、—OH,能发生酯化反应;因含有—OH,能发生催化氧化反应;又因与羟基相连的碳原子的邻位碳上有氢原子,故还能发生消去反应,故A、B、C项均正确;D项中苹果酸与Na2CO3反应,不肯定消耗答案D7.(2021·江西上高二中模拟)某种激光染料,应用于可调谐染料激光器,它由C、H、O三种元素组成,分子球棍模型如图所示,下列有关叙述不正确的是()。A.分子式为C10H9O3B.能与溴水发生加成反应C.该物质能发生水解反应D.能使酸性KMnO4溶液褪色解析依据有机物的价键规章(碳原子形成4条键,氧原子形成2条键,氢原子形成1条键)可写出该有机物的结构简式为,依据结构简式可写出其分子式为C10H8O3,A项错误;该有机物中含有碳碳双键,故能与溴水发生加成反应,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B、D项均正确;该物质含有酯基能发生水解反应,C正确。答案A8.肯定质量的某有机物与足量金属钠反应,可得VAL气体。相同质量的该有机物与适量的Na2CO3浓溶液反应,可得VBL气体。已知在同温、同压下VA和VB不相同,则该有机物可能是 ()。①CH3CH(OH)COOH②HOOCCOOH③CH3CH2COOHA.①② B.②③C.③④ D.①④解析有机物分子里的羟基和羧基都可以与Na反应放出H2,而只有羧基与Na2CO3溶液反应放出CO2,所以,当有机物分子中含羧基时,等质量的有机物分别与Na和Na2CO3反应,放出的气体体积相等;当有机物既有羧基又有羟基时,与Na反应的官能团比与Na2CO3溶液反应的官能团多,所以VA总是大于VB。故选D。答案D二、非选择题(本题共4个小题,共52分)9.(13分)(2011·海南化学,16)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去):请回答下列问题:(1)A的化学名称是________;(2)B和A反应生成C的化学方程式为________________________,该反应的类型为________;(3)D的结构简式为________;F的结构简式为________;(4)D的同分异构体的结构简式为____________________________________。解析本题是对烯烃、醇、醛、酸、酯等有机物之间转化的考查,突出考查同学对基础学问的把握。(1)乙烯与水发生加成反应生成乙醇(C2H6O),故A为乙醇。(2)乙醇(C2H6O)先被氧化为乙醛(C2H4O),乙醛再被氧化为乙酸(C2H4O2),故B为乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯(C4H8O2),故C为乙酸乙酯。(3)乙烯在银作催化剂时,被氧气氧化为环氧乙烷()。环氧乙烷(C2H4O)与水反应生成乙二醇,乙二醇与乙酸反应生成二乙酸乙二酯(C6H10O4)。(4)环氧乙烷(C2H4O)的同分异构体为乙烯醇或乙醛,但乙烯醇不稳定。答案(1)乙醇(2)CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up10(浓硫酸),\s\do10(△))CH3COOCH2CH3+H2O酯化反应(或取代反应)(3)CH3COOCH2CH2OOCCH3(4)CH3CHO或CH2=CHOH10.(13分)化合物A最早发觉于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米、淀粉等发酵制得。A的钙盐是人们宠爱的补钙剂之一,A在某种催化剂存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如下反应。试写出:(1)化合物A、B、D的结构简式:A________________;B________________;D________________。(2)化学方程式:A→E______________________________________________;A→F____________________________________________________________。(3)反应类型:A→E________________;A→F________________。解析本题是框图型有机推断题,其突破口是化合物A。A的确定既可以从题干中的隐含信息得到,也可以从框图中的反应关系得到。从题干所给信息确定A:依据“A最早发觉于酸牛奶中”及“A的钙盐是人们宠爱的补钙剂之一”,可推断A为乳酸CH3CHOHCOOH,而A被氧化可得CCH3OCOOH,不能发生银镜反应,这就进一步证明白A是乳酸。从所给框图中的反应关系确定A:A在浓硫酸存在下既能与乙醇反应,又能与乙酸反应,说明A中既有羧基又有羟基。A催化氧化的产物不能发生银镜反应,说明羟基不在碳链的端点上。+2H2O(3)消去反应酯化(取代)反应11.(13分)糖尿病是由于人体内胰岛素分泌紊乱而导致的代谢紊乱综合征,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量的食品和缺乏运动都易导致糖尿病。请回答下列问题:(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列有关说法中正确的是________(填字母)。A.葡萄糖属于碳水化合物,可表示为C6(H2O)6,每个葡萄糖分子中含6个H2O分子B.糖尿病病人的尿中糖含量很高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖C.葡萄糖可用于制镜工业D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病病人食用后血糖不会上升。①木糖醇与葡萄糖________(填“互为”或“不互为”)同系物。②请猜测木糖醇的一种化学性质:___________________________________。(3)糖尿病病人宜多吃蔬菜和豆类食品,由于蔬菜中富含纤维素,豆类食品中富含蛋白质。下列说法中正确的是________(填字母)。A.蛋白质属于自然有机高分子化合物,可被人体直接吸取B.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动C.纤维素和淀粉互为同分异构体D.纤维素和蛋白质的分子结构不同,但组成元素完全相同解析(1)糖类中不含水,只是为了表达便利拆成碳水化合物的形式。(2)木糖醇中含有的官能团与葡萄糖不完全相同,故不能与葡萄糖互称为同系物,由于木糖醇中含有羟基,可以与Na反应,催化氧化,与酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液反应,与乙酸发生酯化反应等。(3)蛋白质需在人体内酶的作用下水解生成氨基酸才能被人体吸取;纤维素与淀粉虽然化学表达式均为(C6H10O5)n,但二者n值不同,故不是同分异构体关系;蛋白质分子中含有氮元素而纤维素分子中不含氮元素,故二者组成元素不同。答案(1)BCD(2)①不互为②与Na反应放出H2,与O2在Cu作催化剂、加热条件下反应,被酸性KMnO4氧化,与乙酸发生酯化反应(任写一种即可)(3)B12.(13分)某课外小组设计的试验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH;②有关有机物的沸点见下表:试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯沸点(℃)34.778.511877.1请回答:(1)浓硫酸的作用为______________;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的供应者,写出能表示18O位置的化学方程式_________________________________________________________________________________。(2)球形干燥管C的作用是___________________________________________________________________________________________________________。若反应前D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,反应结束后D中的现象是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)从D中分别出的乙酸乙酯中常含有肯定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分别出________;再加入(此空从下列选项中选择)________;然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯洁的乙酸乙酯。A.五氧化二磷 B.碱石灰C.无水硫酸钠 D.生石灰解析清楚试验室制取乙酸乙酯的装置、试验原理。清楚乙酸乙酯收集与提纯的原理,步骤。答案(1)作催化剂和吸水剂,另外与醋酸钠反应生成醋酸CH3CO18OH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up10(浓H2SO4),\s\do10(△))+H218O(2)冷凝和防止倒吸红色变浅或褪去,消灭分层现象(3)乙醇C热点回头练同分异构体的书写与推断(老师用书独具)1.某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,则该烃的分子式不行能的是 ()。A.C2H6 B.C4H10

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