高中化学第三章 有机化合物单元质量评估(三)A卷(人教版必修2)

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高中化学第三章 有机化合物单元质量评估(三)A卷(人教版必修2)

第三章 有机化合物单元质量评估(三)A卷(人教版必修2)‎ ‎(60分钟 100分)‎ 一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分) ‎ ‎1.享誉全球的2008年北京奥运会“祥云” 火炬的外壳主要采用高品质的铝合金材料 制造,在其燃烧系统内装有主要成分为丙 烷的环保型燃料。“祥云”火炬在零风速 下火焰高度达‎25 cm~‎30 cm,在强光和日 光情况下均可识别和拍摄。下列有关丙烷的叙述不正确的是( ) ‎ A.是直链烃,但分子中碳原子不在一条直线上 ‎ B.在光照条件下能够与氯气发生取代反应 ‎ C.丙烷比其同分异构体丁烷易汽化,耗氧量少 ‎ D.燃烧时主要是将化学能转变为热能和光能 ‎ ‎【解析】选C。C3H8是直链烃,但其中的碳原子为饱和碳原子,与之相邻的四个原子为四面体结构,故3个碳原子不在一条直线上,A正确;C3H8在光照时与Cl2发生取代反应,B正确;丙烷与丁烷互为同系物,C错误;C3H8燃烧时主要是将化学能转化为热能和光能,D正确。 ‎ ‎2.与乙烯所含碳、氢元素的质量分数相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体的是( ) ‎ A.环丙烷(C3H6)   B.乙烷C.甲烷        D.丙烯(CH3CH==CH2) ‎ ‎【解析】选A。环丙烷分子式C3H6与乙烯(C2H4)均具有相 ‎ 同的最简式CH2,前者结构为 后者为CH2==CH2, ‎ 二者既不是同系物,又不是同分异构体,A正确;乙烷、甲烷属于烷烃,与乙烯中C、H元素的质量分数不同,B、C错误;丙烯与乙烯互为同系物,D错误。 ‎ ‎3.(2010·长春高一检测)下列关于有机物的说法错误的是( ) ‎ A.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘 ‎ B.等物质的量的乙醇和乙烯完全燃烧时所需氧气的质量相等 ‎ C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别 ‎ D.苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应 ‎ ‎【解析】选D。A项,CH4与Cl2发生取代反应,可生成CCl4,CCl4与水不相溶且对碘的溶解度比水大得多,可以萃取碘水中的碘;B项,乙醇分子式为C2H6O,乙烯分子式为C2H4,等物质的量的C2H6O和C2H4完全燃烧时,消耗的O2量相同;C项,乙醇与Na2CO3溶液互溶,乙酸能使Na2CO3溶液生成CO2气体,乙酸乙酯与Na2CO3溶液不相溶,可分层;D项,苯虽不能使KMnO4溶液褪色,但可以燃烧,能被氧化。 ‎ ‎4.(2010·龙岩高一检测)下列各组有机物不管它们以任何比例混合,只要混合物的物质的量一定,则在完全燃烧时消耗氧气的量恒定不变的是( ) ‎ A.C3H6和C3H8 ‎ B.C4H6和C3H8 ‎ C.C5H12和C6H6 ‎ D.C3H6和C3H8O ‎ ‎【解析】选D。根据题目条件知每组中两物质等物质的量时,消耗的O2也相等才符合题意,A项两分子碳原子数相等;氢原子数不相等,故耗O2不相等;B项中,1 mol C4H6消耗5.5 mol O2,1 mol C3H8消耗5 mol O2;C项中, ‎ ‎1 mol C5H12消耗8 mol O2,1 mol C6H6消耗7.5 mol O2;D项中,C3H8O可改写为C3H6(H2O),故等物质的量的C3H6与C3H8O消耗O2量也相等,综合分析知,D正确。 ‎ ‎5.下列关于糖类的说法正确的是( ) ‎ A.所有糖类物质都有甜味,但不一定都溶于水 ‎ B.葡萄糖和果糖性质不同,但分子式相同,属于同分异构体 ‎ C.淀粉和纤维素不是同分异构体,但属于同系物 ‎ D.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖 ‎ ‎6.吸烟对人体危害极大,香烟燃烧产生大量污染物。下表为某品牌香烟烟雾中各物质的含量,香烟烟雾中( ) ‎ A.只有尼古丁有毒 ‎ B.有害物质的含量超过了40% ‎ C.含有的烃类在常温下均为气态 ‎ D.有气味的是C2H6、NOx、尼古丁 ‎ ‎【解析】选B。由表中物质可知CO、NOx、尼古丁、甲醛、苯都有毒,苯是烃,常温下为液态,C2H6为无色无味气体,因此A、C、D选项都不正确,故只能选择B。 ‎ ‎7.(2010·哈尔滨高一检测)欲制取较纯净的CH2ClCH2Cl(即1,2- 二氯乙烷),可采取的方法是( ) ‎ A.乙烯与Cl2加成 ‎ B.乙烯与HCl加成 ‎ C.乙烷与Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应 ‎ D.乙烯先与HCl加成,再与等物质的量的Cl2在光照下反应 ‎ ‎【解析】选A。B项,乙烯与HCl加成,生成一氯乙烷,C、D项,烷烃与Cl2的取代反应,是多步反应同时进行,难以控制反应按一步进行,得不到纯净物。 ‎ ‎8.艾滋病病毒通过两种方式伤害人脑,一种是杀死脑细胞,另一种是阻止新细胞的生成。问题的关键是gp120的蛋白质机理研究。下列推断正确的是( ) ‎ A.该病毒在H2O2中仍能存活B.艾滋病病毒在一定条件下水解的最终产物都是氨基酸 ‎ C.温度越高,蛋白质活性越强 ‎ D.该病毒组成元素与纤维素相同 ‎ ‎【解析】选B。H2O2具有强氧化性,会氧化该病毒而使其失去活性,A错;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,B正确;蛋白质活性有一定温度范围,C错;纤维素属糖类,只由C、H、O三种元素组成,该病毒属于蛋白质,故除C、H、O外,一定还有N元素,D错。 ‎ ‎9.近几年流行喝果醋,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苹果酸能与3 mol的Na发生反应 ‎ D.1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应最多消耗3 mol Na2CO3 ‎ ‎【解析】选D。因分子中有—COOH和—OH,则能发生酯化反应,有—OH则能发生催化氧化生成酮,羧基与羟基均能与金属钠反应,1 mol苹果酸能与3 mol Na反应。苹果酸是二元酸,故不能消耗3 mol Na2CO3。 ‎ ‎10.下列除去杂质(括号内物质为少量杂质)的方法中,正确的是( ) ‎ A.乙烷(乙烯):光照条件下通入Cl2,气液分离 ‎ B.乙酸乙酯(乙酸):用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏 ‎ C.CO2(SO2):气体通过盛氢氧化钠溶液的洗气瓶 ‎ D.乙醇(乙酸):加足量浓硫酸,蒸馏 ‎ ‎【解析】选B。光照条件下通入Cl2,乙烷与Cl2发生取代反应,A错误,除乙酸乙酯中的乙酸用饱和碳酸钠溶液洗涤,可反应掉乙酸,因乙酸乙酯不溶于水,可经分液、干燥、蒸馏分离出来,B正确,因为CO2、SO2都能被NaOH溶液反应掉,C错误,除乙醇中的乙酸若加足量的浓H2SO4蒸馏,并不能把乙酸全除尽,且能引入新的杂质,D错误,选B。 ‎ ‎11.(2010·青岛高一检测)下列关于有机物的说法中,不正确的是( ) ‎ A.液化石油气和天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悬浊液可检验尿液中的葡萄糖 ‎ ‎【解析】选A。液化石油气主要成分为碳原子数较少的烃 ‎ 类物质,A错误;苯能发生取代反应生成 、 ‎ 等乙醇能与乙酸发生酯化反应(属取代反 应),B正确;工业上利用油脂的皂化反应来制取肥皂,C ‎ 正确;可用新制Cu(OH)2悬浊液来检验尿液中的葡萄糖,D正确。 ‎ ‎12.分子式为C5H10O2的酯共有(不考虑立体异构)( ) ‎ A.7种   B.8种   C.9种   D.10种 ‎ ‎【解析】选C。为了不出现遗漏,写的时候可以按如下分类来写:甲酸丁酯4种(丁基4种异构)、乙酸丙酯2种(丙基2种异构)、丙酸乙酯1种、丁酸甲酯2种(丁酸的烃基为丙基,丙基2种异构)共9种。 ‎ ‎【讲台挥洒一刻】‎ 有机物同分异构体的书写技巧 ‎ ‎  (1)书写同分异构体时,必须遵循“价键数守恒”原则,即在有机物分子中,碳原子价键数为4,氢原子价键数为1,氧原子价键数为2。 ‎ ‎  (2)熟练掌握碳原子数小于5的烷烃和碳原子数小于4的烷基的异构体数目,这对同分异构体的判断与书写十分重要。 ‎ 即CH4、C2H6、C3H8、—CH3、—C2H5仅有1种结构; ‎ C4H10、—C3H7有2种结构;—C4H9有4种结构; ‎ C5H10有3种结构。 ‎ ‎  (3)熟练掌握不同官能团之间的类别异构情况。 ‎ ‎  ①饱和一元羧酸、饱和一元酯:通式为CnH2nO2(n≥2) ‎ ‎  ②葡萄糖与果糖;蔗糖与麦芽糖 ‎ ‎  (4)苯的同系物或苯的衍生物的同分异构体的书写,应首先根据苯环上取代基的个数来考虑苯环上的位置异构,再考虑苯环取代基的碳架异构和官能团异构。 ‎ ‎(5)书写同分异构体的步骤是:首先考虑官能团异构,然后在本官能团的类别中考虑碳架异构,最后考虑位置异构。同时应遵循对称性、互补性、有序性,既可以做到不重复,又不遗漏。 ‎ 二、非选择题(本题包括4小题,共52分) ‎ ‎13.(12分)某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。 ‎ ‎(1)A的分子式为_____ ; ‎ ‎(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_____ ,反应类型是_____ ; ‎ ‎(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式_____ ; ‎ ‎(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为_____ 。【解析】(1)m(C)=92.3%×104=96,则m(H)=8,此含量不可能含其他原子,则96÷12=8,所以分子式为C8H8; ‎ ‎(2)该分子中含苯环,且分子能与溴的四氯化碳溶液反应,所以A应为乙烯基苯,该反应为加成反应;(3)分子中有碳碳双键,直接套用信息可得结果; ‎ ‎(4)加氢反应,若只加成碳碳双键,则含H 9.43%,若苯环也加氢,则含H 14.3%,后者符合题意。 ‎ ‎(5)按碳碳双键的加聚反应写即可。 ‎ ‎14.(13分)已知化合物A中各元素的质量分数分别为 ‎ C:37.5%,H:4.2%和O:58.3%。请填空: ‎ ‎(1)0.01 mol A在空气中充分燃烧需要消耗氧气‎1.01 L(标准状况),则A的分子式是_____ 。 ‎ ‎(2)实验表明:A中不含—CHO。1 mol A与足量的碳酸氢钠溶液反应可以放出3 mol二氧化碳。在浓硫酸催化下,A与乙酸可发生酯化反应。A分子中有4个位置相同的氢原子。则A的结构简式是_____ 。 ‎ ‎(3)A失去1分子水后形成化合物C,写出C的一种可能的结构简式_____ 。所含官能团名称: _____。 ‎ ‎【解析】(1)n(C)∶n(H)∶n(O)=(37.5/12)∶(4.2/1)∶(58.3/16)= ‎ ‎3.125∶4.2∶3.644=6∶8∶7。 ‎ n(O2)=‎1.01 L÷‎22.4 L·mol-1=0.045 mol,1 mol A完全燃烧消耗4.5 mol O2,设A的分子式为(C6H8O7)n, ‎ ‎(C6H8O7)n+4.5O2 6nCO2+4nH2O,n=1,则A的分子式为C6H8O7。(2)A+3NaHCO3 3CO2,A分子中含有3个 ‎ ‎—COOH;又因为它与乙酸可发生酯化反应,说明A还含有醇羟基,又A分子中含7个氧原子,所以,A分子含1个醇羟基。A分子中含有8个氢,3个—COOH,1个醇羟基(—OH)共占4个氢,所以,还有4个氢与碳原子直接相连,即含2个 ‎ ‎—CH2COOH,4个与碳直接相连的氢完全相同,即2个 ‎ ‎—CH2COOH处于对称位置;(3)A分子含醇羟基、羧基,脱水方式有:①消去羟基和氢生成碳碳双键;②羧基和羟基脱去水生成酯;③两个羧基脱水生成酸酐。 ‎ ‎15.(12分)你注意到汽车加油站内的标牌了吗?某些省市加油站提供的汽油标号由90#、93#换成了E90、E93,后者是在汽油中加入了10%的燃料乙醇而制得的乙醇汽油。 ‎ 燃料乙醇的生产过程由下图表示: ‎ ‎(1)粉碎玉米的目的是_____ 。 ‎ ‎(2)生产过程中为了检验淀粉水解是否完全,可使用的试剂是_____ 。 ‎ ‎(3)步骤a的操作是_____ 。 ‎ A.蒸发   B.萃取   C.蒸馏   D.分液 ‎ ‎(4)发酵产生的CO2纯度可达到99%,能回收利用,请举出它的两项用途: _____ 、 _____ 。(5)以玉米等淀粉原料生产乙醇的化学反应可用下式表示: ‎ ‎(C6H10O5)n+nH2O  nC6H12O6 ‎ C6H12O6 ‎2C2H5OH+2CO2 ‎ 根据上述反应式,可以算出‎100 kg淀粉理论上可生产无水乙醇_____kg。(相对分子质量:C—12 H—1 O—16)了汽车能源的紧张状况,但仍存在一些问题。由此可知,燃料乙醇_____ 。 ‎ A.是最理想的绿色能源 ‎ B.提供的能量来自于太阳能 ‎ C.生产和消费过程对空气没有任何影响 ‎ D.生产过程中将消耗大量粮食,以避免粮食过剩 ‎ ‎【解析】(1)粉碎玉米是增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率。 ‎ ‎(2)因为淀粉遇I2变蓝,只要有淀粉存在,加I2一定会变蓝,因此可用I2或碘酒来检验淀粉是否完全水解。 ‎ ‎(3)滤去滤渣后得到的是水和乙醇的混合溶液,由于水和乙醇互溶,但沸点不同,乙醇的沸点低于水,用蒸馏的方法可使乙醇从混合物中分离出来。 ‎ ‎(4)纯度为99%的CO2可以很好的利用,因为CO2可以作碳酸饮料,还可以制干冰,还可以制纯碱或制碳酸钙等。 ‎ ‎(6)据图可知,CO2在光合作用下通过植物生成玉米等粮食,通过发酵等生成乙醇,乙醇在汽油中燃烧不产生污染物,但要有光能存在才能循环,也消耗掉大量粮食,消费过程中产生大量的CO2会产生温室效应,故选B。 ‎ 答案:(1)增大反应物的接触面积,从而提高反应速率(2)I2   (3)C ‎ ‎(4)制饮料   制干冰  制纯碱等(写出两种即可) ‎ ‎(5)56.8  (6)B ‎ ‎16.(15分)乙酸乙酯是无色具有水果香味的液体,沸点‎77.2 ℃‎,某同学制取它用冰醋酸14.3 mL,95%的乙醇 23 mL,还用到浓硫酸、饱和碳酸钠以及极易与乙醇结合成六水合物的氯化钙溶液。主要仪器如图所示。 ‎ 实验步骤是: ‎ ‎①先向A中蒸馏烧瓶注入少量乙醇和浓硫酸后摇匀,再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用。这时分液漏斗里两种有机物的物质的量之比约为5∶7。②加热油浴保温约135 ℃~‎145 ℃‎。 ‎ ‎③将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里,调节加料速度使蒸出酯的速度与进料速度大体相等,直到加料完全。 ‎ ‎④保持油浴温度一段时间,至不再有液体流出后,停止加热。 ‎ ‎⑤取下B中的锥形瓶,将一定量饱和Na2CO3溶液分批、少量、多次地加到馏出液里,边加边摇荡,至无气泡产生为止。 ‎ ‎⑥将⑤的液体混合物分液,弃去水层。 ‎ ‎⑦将饱和CaCl2溶液(适量)加入到分液漏斗中,摇荡一段时间后静置,放出水层(废液)。 ‎ ‎⑧分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品。 ‎ 试回答: ‎ ‎(1)实验中浓硫酸的主要作用是_____。 ‎ ‎(2)用过量乙醇的主要目的是_____。 ‎ ‎(3)用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是_____。如果用NaOH浓溶液代替Na2CO3溶液将引起的后果是_____。 ‎ ‎(4)用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是_____。 ‎ ‎(5)为什么操作③要使加料与馏出的速度大致相等? ‎ ‎_______________________。(6)在⑧所示的粗酯里还含有的杂质是_____。 ‎ ‎【解析】在制取乙酸乙酯的实验中浓H2SO4的作用是催化剂和吸水剂。通常加入的乙醇要过量,这样既加快反应速率又有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,同样促进平衡正移且提高乙酸的转化率。因乙酸和乙醇均易挥发,所以制取的乙酸乙酯中含有杂质乙酸和乙醇,因饱和Na2CO3溶液能与乙酸反应,溶解乙醇且降低乙酸乙酯的溶解度,因此可用饱和Na2CO3溶液来洗涤粗酯。因浓NaOH能使乙酸乙酯水解,故不能用浓NaOH代替饱和Na2CO3溶液。据信息知饱和CaCl2溶液是吸收粗酯中可能残留的乙醇,这样再分液后得到的粗酯中的杂质就只有水了。 ‎ ‎(2)促进平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,有利于乙酸乙酯的生成 ‎ ‎(3)除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇 ‎ 致使乙酸乙酯水解 ‎ ‎(4)除去乙酸乙酯中的乙醇 ‎ ‎(5)让产生的乙酸乙酯及时蒸馏出来,使蒸馏烧瓶内压强一定,从而得到平稳的蒸气气流 ‎ ‎(6)水
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