高中化学人教版选修5课后训练：4_1 油脂含解析

高中化学人教版选修5课后训练：4_1 油脂含解析

第四章　第一节 一、选择题 ‎1. 下列说法正确的是(　　)‎ A. 花生油是纯净物，油脂是油和脂肪的统称 B. 不含杂质的油脂是纯净物 C. 动物脂肪和矿物油都属于油脂 D. 同种简单甘油酯可组成纯净物，同种混合甘油酯也可组成纯净物 解析：花生油是由多种高级脂肪酸跟甘油形成的酯，是混合物；不含杂质的油脂也可能是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物；矿物油是烃类物质，不属于油脂；同一种简单甘油酯和同一种混合甘油酯可分别组成纯净物。‎ 答案：D ‎2. 关于油、脂和酯的比较中不正确的是(　　)‎ A. 油是不饱和高级脂肪酸的简单甘油酯，是纯净物 B. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯 C. 油和脂是由于所含的饱和烃基和不饱和烃基相对量的不同引起熔点的不同而互相区分的 D. 脂是高级脂肪酸中所含饱和烃基较大的混合甘油酯，脂属于酯类 解析：油脂是高级脂肪酸与甘油所生成的酯，有简单甘油酯和混合甘油酯，天然油脂大多数都是混合甘油酯。所以A错是因为油不一定是简单甘油酯。‎ 答案：A ‎3. 下列关于油脂和乙酸乙酯的比较中，正确的是(　　)‎ ‎①油脂和乙酸乙酯都是纯净物，在室温下都是液体 ‎②油脂和乙酸乙酯都能水解生成羧酸和醇 ‎③油脂和乙酸乙酯都不能使溴水褪色 ‎④油脂和乙酸乙酯都不溶于水，而易溶于有机溶剂 A. ①②　 B. ②④‎ C. ①④　 D. ③④‎ 解析：‎ 油脂一般是混合物，乙酸乙酯是纯净物；油脂中有的在室温下呈固态(如硬脂酸甘油酯)，有的在室温下呈液态(如油酸甘油酯)；油脂属于酯类，与乙酸乙酯相似，都能水解生成羧酸和醇；油脂中若含不饱和烃基，则能与溴水加成而使溴水褪色，乙酸乙酯与溴水不反应；油脂和乙酸乙酯都属于酯类，都不溶于水而易溶于有机溶剂。‎ 答案：B ‎4. 下列说法中正确的是(　　)‎ A. 油脂的相对分子质量较大，属于高分子化合物 B. 油脂在碱性条件下水解比在酸性条件下水解更容易 C. 油脂里烃基的饱和程度越大，其熔点越低 D. 不含其他杂质的油脂是纯净物 解析：油脂的相对分子质量远小于104，因而不属于高分子化合物；油脂里烃基的饱和程度越大，其熔点越高；油脂是混合物。‎ 答案：B ‎5. 下列各反应中，反应物分子中断键的组合正确的是(　　)‎ 油脂氢化 油脂皂化 乙醇酯化 乙醛氧化 乙醛还原 A C===C C－O O－H C－H C===O B C===C C－O O－H C===O C－H C C===C C===O C－O C－H C===O D C===C C－O C－H C－C C===O 解析：油脂氢化是分子中含有的C===C键与H2发生加成反应，断裂的是C===C键；油脂皂化的实质是油脂在碱性条件下发生水解反应，断裂的是C－O键；乙醇酯化时断裂的是O－H键；乙醛氧化时断裂的是醛基中的C－H键；乙醛还原时断裂的是醛基中的C===O键。‎ 答案：A ‎6. 要证明硬脂酸具有酸性，可采用的正确实验是(　　)‎ A. 把硬脂酸溶于汽油，向溶液中加入石蕊试液，溶液变红 B. 把纯碱加入硬脂酸中并微热，产生泡沫 C. 把硬脂酸加热熔化，加入金属钠，产生气泡 D. 把稀烧碱溶液加入硬脂酸中并滴入几滴酚酞试剂，微热，红色变浅甚至消失 解析：硬脂酸是固体，不溶于水，酸性很弱，不能使石蕊试液变红，不能直接加指示剂，不能与碳酸盐反应放出CO2。但硬脂酸能与NaOH反应，证明了硬脂酸有酸性。‎ 答案：D ‎7. 下列关于皂化反应的说法中错误的是(　　)‎ A. 油脂经皂化反应后，生成高级脂肪酸钠、甘油和水的混合液 B. 加入食盐可以使肥皂析出，这一过程叫盐析 C. 加入食盐搅拌后，静置一段时间，溶液分成上下两层，下层是高级脂肪酸钠 D. 发生盐析后的混合物可以通过过滤的方法分离得到高级脂肪酸钠 解析：油脂发生皂化反应，能生成高级脂肪酸钠、甘油、水的混合物，加入食盐后，可发生分层，此过程叫盐析，此时高级脂肪酸钠浮在水面。因此，A、B正确，C错误。甘油是极易溶于水的物质，因此它与食盐溶液形成一个整体，D正确。‎ 答案：C ‎8. 亚油酸又称9,12－十八碳二烯酸，在玉米油中的含量高达60%以上，经常食用玉米油可降低人体血清中的胆固醇，有防止动脉粥样硬化、冠状动脉硬化和血栓形成的作用，因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。下列有关说法正确的是(　　)‎ A. 玉米油属于酯类，是天然高分子化合物 B. 玉米油没有固定的熔沸点，常温下为固态 C. 亚油酸能使溴水褪色 D. 玉米油营养价值高是因为饱和脂肪酸含量高 解析：玉米油是高级脂肪酸甘油酯，属于酯类，但不是高分子化合物，A错；玉米油中的亚油酸含量高，亚油酸是不饱和脂肪酸，其含量越高，油脂的熔沸点越低，故玉米油常温下为液态，B错；亚油酸分子中含有碳碳双键，C正确；油脂营养价值的高低取决于所含不饱和脂肪酸的含量，含量越高，其营养价值越高，D错。‎ 答案：C ‎9. 下列说法正确的是(　　)‎ ‎①油脂氢化的目的是提高油脂的熔点和稳定性　②油脂是高级脂肪酸和甘油所生成的酯　③油脂在酸性条件下的水解反应也叫皂化反应　④油和脂肪属于同系物 A. ①③　 B. ①④‎ C. ①②　 D. ②③‎ 解析：油脂氢化可以提高油脂的饱和程度，增强稳定性、增高熔点；高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应叫皂化反应；油是不饱和高级脂肪酸甘油酯，脂肪是饱和高级脂肪酸甘油酯，不可能是同系物。故①②正确。‎ 答案：C ‎10. 可以判断油脂的皂化反应基本完成的现象是(　　)‎ A. 反应液使红色石蕊试纸变蓝色 B. 反应液使蓝色石蕊试纸变红色 C. 反应后静置，反应液分为两层 D. 反应后静置，反应液不分层 解析：本题考查的是油脂的皂化(水解)反应。油脂跟NaOH溶液未反应前分两层，完全发生皂化反应后，生成高级脂肪酸钠盐、甘油和水的混合物，不再出现分层现象，故C错。高级脂肪酸钠盐为强碱弱酸盐，水解呈碱性，即皂化反应前后反应液均呈碱性，不能依据石蕊试纸变色判断反应是否完成，A、B错。故正确答案为D。‎ 答案：D ‎11. 某物质的结构简式为，关于该物质的叙述正确的是(　　)‎ A．一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯 B．一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯 C．与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分 D．与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有三种 解析：从其结构简式可以看出，该物质属于油脂，且相应的高级脂肪酸各不相同，因此选项A、B均不正确，选项C正确；与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有两种。‎ 答案：C ‎12. 某天然油脂‎10 g，需‎1.8 g NaOH才能完全皂化，又知该油脂‎1000 g催化加氢需H2 ‎12 g，则1 mol油脂平均含碳碳双键(　　)‎ A. 2 mol 　 B. 3 mol C. 4 mol　 D. 5 mol 解析：由油脂的结构可知，1 mol油脂水解后生成3 mol高级脂肪酸，所以油脂与NaOH发生皂化反应时物质的量之比为1∶3。‎ ‎10 g油脂的物质的量＝×＝0.015 mol M(油脂)＝≈‎666.67 g·mol－1‎ n(油脂)∶n(H2)＝∶≈1∶4‎ ‎1 mol油脂可与4 mol H2发生加成反应，即1 mol油脂中平均含碳碳双键的数目为4 mol。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎13. Ⅰ. 某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1 mol该油脂水解可得到1 mol甘油、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280，原子个数比为n(C)∶n(H)∶n(O)＝9∶16∶1。‎ ‎(1)写出B的分子式：________。‎ ‎(2)写出C的结构简式：________；C的名称是：________。‎ ‎(3)写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式：__________________。‎ Ⅱ. RCH===CHR′与KMnO4碱性溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸：‎ RCH===CHR′RCOOH＋R′COOH，常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。‎ 在催化剂存在下，1摩尔不饱和脂肪酸B和1摩尔氢气反应后经处理得D和E的混合物，D和E互为同分异构体。当D和E的混合物与KMnO4碱性溶液共热后酸化，得到下列四种产物：‎ HOOC－(CH2)10－COOH CH3—(CH2)7—COOH HOOC—(CH2)7—COOH CH3—(CH2)4—COOH ‎(4)写出D和E的结构简式__________________________________________。‎ ‎(5)写出B的结构简式__________________________________________。‎ ‎(6)写出天然油脂A的一种可能的结构简式________________________________。‎ 解析：Ⅰ.假设B的分子式为C9nH16nOn，有12×9n＋1×16n＋16×n＝280，求得n＝2，所以B的分子式为C18H32O2。A的水解可以表示成：C57H106O6＋3H2O―→C3H8O3(甘油)＋C18H32O2＋‎2C，根据原子守恒可知C的分子式为C18H36O2，结合C是直链饱和脂肪酸，可知C的结构简式为CH3(CH2)16COOH，是硬脂酸。含5个碳原子的硬脂酸的同系物有CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、CH‎3C(CH3)2COOH四种同分异构体。‎ Ⅱ.根据题意，D、E互为同分异构体，其中碳原子数相同，它们各自与KMnO4碱性溶液作用后生成的两种产物中碳原子数之和相等，即D生成HOOC－(CH2)10－COOH和CH3－(CH2)4COOH，E生成CH3－(CH2)7－COOH和HOOC－(CH2)7－COOH。根据双键断裂与羧基生成之间的对应关系，可知 D的结构简式为HOOC－(CH2)10－CH===CH－(CH2)4－CH3，E的结构简式为CH3－(CH2)7－CH===CH－(CH2)7－COOH。‎ B的分子式为C18H32O2，可知其分子中有两个碳碳双键，其中一个双键与H2加成后得到D或E，确定B的结构简式为 CH3(CH2)4－CH===CH－CH2－CH===CH－(CH2)7－COOH。‎ 答案：Ⅰ. (1)C18H32O2　(2)CH3－(CH2)16－COOH　硬脂酸(或十八酸)‎ ‎(3)CH3CH2CH2CH2COOH、、‎ ‎、‎ Ⅱ. (4)CH3(CH2)4－CH===CH－(CH2)10－COOH和CH3(CH2)7－CH===CH－(CH2)7－COOH ‎(5)CH3(CH2)4－CH===CH－CH2－CH===CH－(CH2)7COOH ‎(6)‎ 或 ‎14. 下图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图，进行皂化反应实验的操作步骤如下：‎ ‎(1)在圆底烧瓶中加入7～‎8 g硬脂酸甘油酯，然后加入2～‎3 g氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精，其中加入酒精的作用是__________________________________________。‎ ‎(2)加热反应混合物约10 min，皂化反应基本完成，所得的混合物为________(填“悬浊液”、“乳浊液”、“溶液”或“胶体”)。‎ ‎(3)向所得混合物中加入________，静置一段时间后，溶液分为上下两层，高级脂肪酸钠盐在________层，这个操作称为__________________________________________。‎ ‎(4)装置中长玻璃导管的作用为__________________________________________。‎ ‎(5)写出该反应的化学方程式__________________________________________。‎ 解析：硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的化学方程式：‎ ‎＋3NaOH―→‎3C17H35COONa＋。实验时为了使硬脂酸甘油酯和NaOH溶液充分混合，使反应进行彻底，常加入一定量的酒精作溶剂。题图中的长玻璃导管除导气外还兼有冷凝回流的作用，以提高原料的利用率。实验完成后，需向反应混合物中加入NaCl细粒，进行盐析。溶液分层后，上层为硬脂酸钠。‎ 答案： (1)溶解硬脂酸甘油酯 ‎(2)胶体 ‎(3)NaCl细粒　上　盐析 ‎(4)导气兼冷凝回流 ‎(5) ＋3NaOH―→‎3C17H35COONa＋‎ ‎15. 参考下列①～③回答问题。‎ ‎①皂化值是使‎1 g油脂皂化所需要的氢氧化钾的毫克数。‎ ‎②碘值是使‎100 g油脂加成时消耗单质碘的克数。‎ ‎③各种油脂的皂化值、碘值列表如下：‎ 花生油 亚麻 仁油 牛油 黄油 硬化 大豆油 大豆油 皂化值 ‎190‎ ‎180‎ ‎192‎ ‎226‎ ‎193‎ ‎193‎ 碘值 ‎90‎ ‎182‎ ‎38‎ ‎38‎ ‎5‎ ‎126‎ ‎(1)单纯油(C17H33COO)‎3C3H5(相对分子质量为884)形成的油，用氢氧化钾皂化时，皂化值为________，写出其反应的化学方程式：__________________________________________。‎ ‎(2)在下列①～③的横线上填入适当的词句。‎ ‎①亚麻仁油比花生油所含有的________多；‎ ‎②硬化大豆油碘值最小的原因是__________________________________________。‎ ‎(3)为使碘值为180的‎100 g鱼油硬化，所需的氢气的体积在标准状况下为________L。‎ ‎(4)有下列结构简式所代表的酯，若皂化值为430，求n为多少，并完成下列化学方程式(化学式中不得含n)：‎ ‎＋KOH―→________＋________。‎ 解析：(1)(C17H33COO)‎3C3H5　～　3KOH ‎　‎884 g　　　　　　3×56×103 mg ‎　 ‎1 g　　　 　 x x＝≈190 mg 所以该单纯油的皂化值为190。‎ ‎(3)‎254 g I2与‎2 g H2的物质的量相等，所需H2在标准状况下的体积为×‎22.4 L·mol－1≈‎15.9 L。‎ ‎(4)CnH2n＋1COOC2H5的相对分子质量为14n＋74，＝，解得n＝4。‎ C4H9COOC2H5＋KOH―→C4H9COOK＋C2H5OH 答案：(1)190　＋3KOH―→‎3C17H33COOK＋　(2)①不饱和烃基　②烃基中碳碳双键少　(3)15.9　(4)n＝4，C4H9COOC2H5＋KOH―→C4H9COOK＋C2H5OH ‎16. 油脂在适量的碱溶液中水解生成高级脂肪酸盐和甘油，工业上就是利用油脂的这个性质来制取肥皂的。‎ 实验步骤：‎ ‎①在一干燥的蒸发皿中加入8 mL植物油、8 mL乙醇和4 mL NaOH溶液。‎ ‎②在不断搅拌下，给蒸发皿中的液体微微加热(如图)，直到混合物变稠。‎ ‎③继续加热，直到皂化反应完成。‎ ‎④把盛有混合物的蒸发皿放在冷水浴中冷却。稍待片刻，向混合物中加入20 mL热蒸馏水，再放在冷水浴中冷却。然后加入25 mL NaCl饱和溶液，充分搅拌。‎ ‎⑤用纱布滤出固态物质，含有甘油的滤液待用。把固态物质挤干(可向其中加入1～2滴香料)，并把它压制成条状，晾干，即制得肥皂。‎ 问题和讨论：‎ ‎(1)在制备肥皂时，加入乙醇，这是利用了它______________的性质。‎ ‎(2)在实验步骤①中，加入NaOH溶液的作用是____________________________________‎ ‎______________________________________________。‎ ‎(3)油酸甘油酯发生皂化反应的化学方程式是_________________________________ ___________________________________________________。‎ ‎(4)肥皂的去污原理 ‎①亲水基——肥皂结构中的________是极性基团，易溶于水，具有亲水性；‎ ‎②憎水基——肥皂结构中的________是非极性基团，不溶于水，但易溶于有机溶剂，具有亲油性质；‎ ‎③合成洗涤剂的成分为，去污原理与肥皂相同，则 中的亲水基为________，憎水基为________。‎ 解析：(1)乙醇为有机溶剂，加入乙醇可溶解油脂，使反应物充分混溶，提高了反应速率。(2)NaOH是皂化反应中的催化剂，加入NaOH可加快水解速率，同时促进水解平衡向右移动。(4)亲水基是极性强易溶于水的基团，油脂中的亲水基为－COONa或－COO－，亲油基即憎水基为－R(烃基)。合成洗涤剂成分中的－SO3Na或－SO为亲水基，为憎水基。‎ 答案：(1)能溶解油脂　(2)催化剂，加快反应速率，并促进油脂的水解平衡向右移动 ‎(3) ＋3NaOH―→‎3C17H33COONa＋‎ ‎(4)①—COONa(或－COO－)　②R－　③－SO3Na(或－SO)　‎