普通高中课程标准实验教科书——人教版
高中学生学科素质训练
新课标高三上学期化学单元测试(10)—— 选修5第三、四、五章
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。共150分。考试时间120分钟。
可能用到的原子量:H 1 C 12 O16 Na 23 Al 27 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题,共72分)
一、选择题(本题包括18小题,每小题4分,共72分,每小题只有一个选项符合题意)
1.生命起源的研究是世界性科技领域的一大课题,科学家模拟十亿年前地球的还原性大气
环境进行紫外线辐射实验(当时无臭氧层),认为生命起源的第一层次是产生了与硝基化
合物可能是同分异构体的 ( )
A.醇类 B.羧酸类 C.糖类 D.氨基酸
2.下列关于糖类的叙述正确的是 ( )
A.含有C、H、O三种元素的有机物叫糖
B.糖类物质均能发生银镜反应
C.糖类物质都有甜味
D.糖是多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成多羟基醛或多羟基酮的物质
3.“神舟六号”的成功发射和返回,第一次实现了我国有人参与的空间科学实验。整个飞船应用了许多尖端的合成材料。下列物质中,不属于合成材料的是 ( )
A.人造丝 B.有机玻璃 C.硅橡胶 D.黏合剂
4.糖类、油脂、蛋白质是人类重要的营养物质。下列说法正确的是 ( )
A.葡萄糖不能跟新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀
B.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸
C.天然蛋白质水解的最终产物是都是α—氨基酸
D.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,应加入CuSO4溶液
5.核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为:
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
下列关于核糖的叙述正确的是 ( )
A.与葡萄糖互为同分异构体 B.可以与银氨溶液作用形成银镜
C.可以跟氯化铁溶液作用显色 D.可以使紫色石蕊试液变红
6.近几年一种新型的甜味剂——木糖醇悄悄地走入生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足,溶解性好,防踽齿,适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶,分子式为C5H12O5,结构简式为:CH2OH(CHOH)3CH2OH,下列有关木糖醇的叙述中不正确的是 ( )
A.木糖醇是一种五元醇
B.木糖醇是一种无糖型植物甜味剂
C.木糖醇跟葡萄糖、果糖一样,属于单糖
D.木糖醇理论上可以分子内脱水生成环醚
7.下列不属于新型有机高分子材料的是 ( )
A.高分子分离膜 B.液晶高分子材料
C.生物高分子材料 D.有机玻璃
8.随着医用高分子材料的发展,人们用人工器官代替不能治愈的病变器官,目前已经制成
的人工器官有①心脏 ②皮肤 ③骨骼 ④肝 ⑤肾 ⑥眼 ⑦喉 ( )
A.仅①②③ B.仅①②⑥ C.仅②③⑥ D.全部
9.据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分是由碳化
硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.它耐高温抗氧化 B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定的熔点 D.它是一种新型无机非金属材料
10.聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬,其链节是 ( )
A. B. C. D.
11.举办“人文奥运”的一个重要体现是,禁止运动员服用兴奋剂。有一种兴奋剂的结构简式为:
有关该物质的说法正确的是 ( )
A.遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
B.滴入酸性KMnO4溶液,观察到紫色褪去,可证明分子中存在双键
C.该分子中所有碳原子可能共平面
D.1mol该物质与浓溴水和H2反应时,最多消耗Br2和H2的物质的量分别为4mol、7mol
12.1摩某有机物在稀硫酸作用下,水解生成2摩相同的物质。下列物质中:
①蔗糖 ②麦芽糖 ③淀粉
符合题意的物质可能是 ( )
A.①②⑤⑦ B.②④⑤⑦ C.②⑤⑥⑦ D.①④⑤⑥
13.某天然油脂10g需1.8gNaOH才能完全皂化,又知该油脂1kg进行催化加氢,需要12g氢气才能完全硬化,则1mol该油脂平均含碳碳双键数为 ( )
A.2mol B.3mol C.4mol D.5mol
14.可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是 ( )
①银氨溶液 ②溴的四氯化碳溶液
③氯化铁溶液 ④氢氧化钠溶液
A.①与② B.①与④ C.②与③ D.③④
15.下列实验获得成功的是 ( )
A.欲证明放入硫酸溶液中的纤维素加热已发生水解,可向所得溶液加入银氨溶液,放在水浴中
B.欲证明淀粉的水解产物为葡萄糖,可向试管中加入0.5克淀粉及20%的稀硫酸4ml,加热3-4分钟,再向试管中加入新制Cu(OH)2 煮沸,观察有机红色沉淀生成
C.用灼烧的方法不能检验是毛线还是棉线
D.为证明硬脂酸有酸性,取稀NaOH溶液(滴有酚酞)加入硬脂酸并加热
16. 结构式如右图所示的有机物,下列反应类型中能够发生的是 ( )
① 取代 ②加成 ③消去 ④水解
⑤酯化 ⑥中和 ⑦氧化 ⑧加聚
A.①②⑤⑥; B.①②③⑤⑥;
C.②③④⑦⑧; D.除④⑧外均可
17.已知 C-C 键可以绕键轴自由旋转,结构简式为 的烃,下列说法中正确的是 ( )
A.分子中至少有 9 个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有 11 个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有 16 个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
18.某饱和一元醇14g与乙酸反应生成20.4g乙酸某酯,反应后可以回收到该醇2g,该饱和一元醇的相对分子量约为 ( )
A.60 B.46 C.98 D.116
第Ⅱ卷(非选择题,共78分)
三、本题共2小题,共24分。
19.(10分)
(1)下列实验操作或叙述正确的是___________(填序号)
A.向硝酸银溶液中加入过量的氨水制得银氨溶液,密闭保存,随用随取。
B.将无水乙醇和浓硫酸按体积比3∶1混合,加热至170℃制取乙烯
C.蔗糖水解用浓硫酸作催化剂
D.在鸡蛋白溶液中加入浓HNO3,微热后会生成黄色物质
E.油脂皂化反应后,反应混合物中加入食盐可将肥皂分离出来
F.植物油和裂化汽油可用溴水鉴别
(2)现有丢失标签的淀粉和葡萄糖两瓶溶液。试用三种方法加以鉴别。
方法一:________________________________________________________,
方法二:________________________________________________________,
方法三:________________________________________________________。
20.(14分)酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
CH3COOH十C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
请根据要求回答下列问题:
⑴欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有: 、
等。
⑵若用右图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其
原因可能为: 、 等。
⑶此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成 、 等问题。
⑷目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)
同一反应时间
同一反应温度
反应温度/℃
转化率(%)
选择性(%)*
反应时间/h
转化率(%)
选择性(%)*
40
77.8
100
2
80.2
100
60
92.3
100
3
87.8
100
80
92.6
100
4
92.3
100
120
94.5
98.7
6
93.0
100
*选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据,下列 (填字母)为该反应的最佳条件。
A.120℃,4h B.80℃,2h C.60℃,4h D.40℃,3h
②当反应温度达到120℃时,反应选择性降低的原因可能为
四、本题共3小题,共36分。
21.(10分)以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品G。
已知:(I)CH2=CH-CH=CH2+Br2 CH2Br-CH=CH-CH2Br
(II)CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2Br-CHBr-CH=CH2
请完成下列各题:
(1)写出反应类型:反应① 反应④
(2)写出反应条件:反应③ 反应⑥
(3)反应②③的目的是: 。
(4)写出反应⑤的化学方程式: 。
(5)B被氧化成C的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是 (写出一种物质的结构简式),检验该物质存在的试剂是 。
(6)写出G的结构简式 。
22.(8分)氨基乙酸在水溶液中存在如下平衡:
CH2COO-+H3O+ CH2COOH+H2O CH2COOH+OH-
NH2 NH2 NH3+
(1)若向氨基乙酸溶液中加入盐酸,则平衡向_______方向移动,有机物(写结构简式,下同)________的浓度增大;若向氨基乙酸溶液中加入NaOH,则平衡向_________方向移动,有机物离子________的浓度增大。
(2)若以Pt为电极在下列介质中电解氨基乙酸溶液:
①在强酸溶液中,在________极上析出氨基乙酸;在强碱溶液中,在________极上析出氨基乙酸。
②在pH=5时,请写出阳极的电极反应式为:_________________________________
23.(18分)M5纤维是美国开发的—种超高性能纤维,在相同的防护级别下,M5纤维比现有的防破片材料轻35%,且防热和防火性能十分出色。据报道,美军士兵佩带的头盔、防弹背心和刚性前后防护板在战争中保住了许多美军士兵的生命。M5纤维是刚杆形又有强力分子间氢键的聚合物,当z是聚合物主链方向时,在x方向y的氢键是其晶体结构的特征。下面是M5纤维的合成路线:(有些反应未注明条什)
请思考:
(1)合成M5的单体的结构简式F ______________,G ______________;
(2)反应类型:A→B______________,B→C______________;
(3)生成A的同时可能生成的A的同分异构体______________。
(4)写出化学反应方程式:C→对苯二甲酸:______________________________;
D→E:____________________________;
(5)1mol的F与 NaHCO3溶液反应,最多耗NaHCO3______________ mol;
(6)怎样理解M5纤维分子间有强力氢键? _______________________________________。
五、本题共2小题,共18分。
24.(8分)用50t含淀粉80%(质量分数)的粮食,可以制得多少千克葡萄糖?(假设葡萄糖的产率为85%)
25.(10分)苹果醋(AVC)是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,因其具有解毒、降脂、减肥等作用,其浓缩饮料多年来风靡全美。苹果酸是苹果醋中主要的酸性物质。已知:(1)苹果酸是一种烃的含氧衍生物,相对分子质量小于140,且C、H质量分数依次为35.82%和4.47%;(2)0.1mol的苹果酸与足量NaHCO3反应放出4.48LCO2,与足量的Na反应放出3.36L的气体(体积均换算为标准状况);(3)该分子中无含碳支链。试确定该有机物的结构简式。
参考答案(10)
1.D 本题是信息迁移题,关键要抓住试题给出的有效信息。其一“生命起源”,跟生命密切相关的物质是蛋白质,而组成蛋白质的基石是氨基酸;其二“ 与硝基化合物可能是同分异构体”,因为硝基烷和氨基酸互为类别异构,故这种物质是氨基酸。
2.D 含有C、H、O三种元素的有机物类型很多,如酸、酯、醛等,故A不正确;在糖类物质中只有多羟基醛才能发生银镜反应,故B不正确;糖类并不一定有甜味,有甜味的不一定是糖,故C选项错误;正确答案为D。
3.A粘胶纤维以天然纤维素纤维为原料,是再生纤维素纤维的一个品种。其生产过程即把通过化学的或机械的方法,将纤维浆粕中很短的纤维制成需要用途的纤维成品。粘胶长丝与粘胶短纤的区别在于纺丝成形及后处理,粘胶长丝叫人造丝,它是再生纤维,不属于合成材料;有机玻璃、硅橡胶、黏合剂属于合成材料。
4.C 葡萄糖分子结构中含有醛基,跟新制氢氧化铜悬浊液混合加热,能够生成砖红色Cu2O沉淀,A不正确;油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸的钠盐,油脂在酸性条件下水解的产物是甘油和高级脂肪酸,B不正确;天然蛋白质是α—氨基酸脱水生成,因此,水解产物全是α—氨基酸,C正确;蛋白质遇到CuSO4等重金属盐,会发生变性而凝聚,D错误。
5.B 分析核糖的结构简式发现其化学式为C5H10O5,而葡萄糖的化学式为C6H12O6,故A项不正确;核糖分子中含有一CHO,故可以与银氨溶液发生银镜反应,B项正确;核糖分子中不含酚羟基和羧基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,也不显酸性,不能使石蕊试液变红,故C、D两项不正确。
6.C 从结构看,它含有5个羟基,没有其它的官能团,因此是一种多元醇,故A正确,C错误;从题给信息看“木糖醇是一种理想的蔗糖代替品”,因此,木糖醇是一种无糖型植物甜味剂,B正确;由于含有多羟基,因此,木糖醇理论上可以分子内脱水生成环醚,D正确。
7.D高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,塑料、合成纤维和合成橡胶被称为现代高分子三大合成材料,有机玻璃是传统合成材料中的塑料,它不属于新型有机高分子材料;尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质,即所谓的通用高分子,它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展,则向高分子材料提出了更高的要求,因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料,如高分子分离膜、液晶高分子材料、生物高分子材料、医用高分子材料等。
8.D 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,医用高分子材料的研究与开发,对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义。由于合成高分子材料与生物体中的天然高分子有极其相似的化学结构。目前,从皮肤到内脏,从血液到五官都有用医用高分子材料制成的人造器官组织,例如人造心脏、人造肾脏、人造皮肤、人造骨髓等,而最早应用的医用高分子材料是代替手术缝合线的聚乳酸 。
9.B 从组成成分看,这种新型材料有由碳化硅、陶瓷碳纤维复合而成,碳化硅本身是原子晶体,陶瓷材料很耐高温,A正确;从信息看,这是一种“连续纤维增韧”航空材料,不可能质地较脆,B错误;由于这种新型材料由多种物质复合而成,因此是混合物,没有固定熔点,C正确; 无机非金属材料通常把它们分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。前者指以硅酸盐为主要成分的材料,这一类材料通常生产历史较长、产量较高、用途也很广。后者主要指20世纪以来发展起来的、具有特殊性质和用途的材料,如压电、导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超高温、生物工程材料以及无机复合材料等,题给新型“连续纤维增韧”航空材料是一种新型无机非金属材料,D正确。
10.答案:B。解析:注意审题是“链节”,不是单体。
11.答案:D。解析:分子结构中含有酚羟基(3个)、碳碳双键、苯环及其侧链烷基,但不是苯酚的同系物;碳碳双键和苯环的侧链烷基均能使酸性KMnO4溶液紫色褪去;因有烷基故所有碳原子不可能共平面。苯环上3个酚羟基的邻、对位共消耗3 mol Br2碳碳双键消耗1 mol Br2;2个苯环及1个碳碳双键共消耗7mol H2。
12.答案:C。解析:①水解生成葡萄糖和果糖,③水解只生成葡萄糖,④水解生成乙二醇和乙二酸。
13.答案:C。解析:油脂----------3NaOH
1mol 3mol
0.015mol 0.045mol(1.8g)
即10g油脂的物质的量为0.015mol,则1kg油脂为1.5 mol,消耗氢气12g/2(g/mol)=6mol,即1mol该油脂消耗氢气为4 mol,则平均含碳碳双键4mol。
14.答案:C。解析:由三种物质的结构(或官能团)的差别,推测出其性质差别,再选择试剂鉴别。
15.答案:D。解析:A中未加氢氧化钠中和硫酸,不能生成银镜;B中未加氢氧化钠中和硫酸也不能生成红色沉淀。
16.D 本题也是综合应用型试题,考查了8种常见的有机反应类型。解题时要注意根据结构去分析性质。因为结构中含醛基,故能发生氧化和加成,因为含醇羟基,而且邻位碳原子上有氢原子,故能发生消去反应,因为有羧基,故能发生中和反应和酯化反应。但该物质不能发生水解反应,因为不含酯基或肽键,也不能发生加聚反应,因为不含碳碳双键。
17.答案:B。解析:每个苯环及与其直接相连的碳原子一定共面,而两个苯环单键相连,如图中6个碳原
子一定共直线, 该直线在两个苯环平面内,故至少有 11
个碳原子处于同一平面上。
18.答案:A。解析:设饱和一元醇为ROH,则
ROH+CH3COOH→CH3COOR+H2O
R+17 59+ R
12g 20.4 g
列比例可求得R=43
则饱和一元醇的相对分子量约为60
19.答案:(1)A D E (4分)
(2)(6分)
方法一:用一束强光照射试液,如有光亮的“通路”则为淀粉,若无此现象则为葡萄糖;
方法二:各取少量试液于试管,分别加入少量碘水;若变蓝,则为淀粉,没有颜色变化
为葡萄糖;
方法三:各取少量试液,加入一定量的新制备的Cu(OH)2加热,生成砖红色沉淀的即为
葡萄糖。
解析:⑴银氨溶液的配置是向硝酸银溶液中加入氨水至生成的沉淀恰好溶解为止,现用现配,加入过量氨水或长久放置都会生成易爆物质雷酸银,A错;制取乙烯的正确方法是,将无水乙醇和浓硫酸按体积比1∶3混合,加热至170℃,B错误;蔗糖水解条件是用稀硫酸(1:5)作催化剂,C错误;鸡蛋白分子中含有苯环,遇硝酸可显黄色D正确;油脂皂化反应后,反应混合物中加入食盐可将肥皂分离出来,这个过程叫盐析,E正确;.植物油是油酸甘油酯,烃基中含有不饱和键,裂化汽油含有烯烃,两者都能使溴水褪色,不能鉴别。
⑵这个问题可从两个角度来分析:一,这是两种不同的分散系,可以根据胶体和溶液物理性质的差别来鉴别;二,这两种分散系中分散质的分子结构不同,可以根据不同官能团的化学性质来鉴别。
20.(14分)
(1)增大乙醇的浓度 ; 移去生成物
(2)原料来不及反应就被蒸出 ; 温度过高,发生了副反应 ; 冷凝效果不好,部分产物挥发了(任填两种)
(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) ; 部分原料炭化 ; 催化剂重复使用困难,催化效果不理想(任填两种)
(4)①C ; ②乙醇脱水生成了乙醚
解析:⑷温度高,速率才大,单位时间产率才高,但考虑酒精的挥发,温度不能超过酒精的沸点78℃,所以温度选择60℃;4h和6h转化率相减不大,考虑到能源,经济效益,反应时间选择4h。
21.⑴加成反应 ; 取代反应 (2分)
⑵NaOH/醇溶液(或KOH醇溶液); NaOH/水溶液(2分)
⑶防止双键被氧化(1分)
⑷CH2=CHCH2Br+HBr→CH2Br-CH2-CH2Br(2分)
⑸HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH(1分); 新制氢氧化铜悬浊液(1分)
⑹(1分)
解析:由题给信息可知,CH2=CH-CH=CH2发生加成反应生成A(CH2Br-CH=CH-CH2Br),水解生成二元醇,与HCl加成生成B,B氧化后生成二元酸,消去HCl,生成丁烯二酸钠D(消去反应在碱性条件下进行),酸化后生成丁烯二酸E。丙烯与Br2发生取代反应,再与HBr加成,再水解生成二元醇(HOCH2CH2CH2OH),和E酯化成环酯
22. ⑴正方向,;逆方向,(各1分,共4分)
⑵①阴,阳 (2分) ②4OH--4e=2H2O+O2↑(2分)
解析:根据氨基乙酸在溶液中的电离平衡和平衡移动原理不难判断氢离子或氢氧根离子浓度的改变对平衡移动的影响。在强酸性溶液中氨基乙酸以离子存在,当电解时,阳离子()向阴极移动,氢离子在阴极上放电,OH-离子浓度增大,与反应转化为, 故氨基乙酸在阴极上析出。同样,在强碱溶液氨基乙酸以阴离子()存在,当电解时,氨基乙酸将在阳极上析出。
23.
(2)取代(水解),氧化反应
(5)2mol
(6)-OH、-NH2等之间均可相互吸引而形成氢键。
24.3.8×104kg。
解析: (C6H10O5)n(淀粉)---------------nC6H12O6(葡萄糖)
162n 180n
50000kg×80%×85% m(C6H12O6)
则:m(C6H12O6)= 180n×50000kg×80%×85%/162n=3.8×104kg
25.HOOC一CH2CHOH一COOH
解析:由(2)可知,该有机物中含有2个一COOH和1个一OH。
该有机物至少有5个氧原子。设该有机物有5个氧原子,则根据(1)可知,该有机物的相对分子质量为:M=5×16/(1-35.82%-4.47%)=134<140.若该有机物中有6个氧原子时,同样方法可求,该有机物的相对分子质量:M>140.
因此该有机物中一定只有5个氧原子,且相对分子质量为134
碳原子个数为:134×35.82%/12=4
氢原子个数为:134×4.47%=16
因此该有机物的化学式为C4H6O5
又由于该有机物有2个一COOH和1个一OH,且分子中无含碳支链,因此该有机物的结构简式为HOOC一CH2CHOH一COOH。
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