高中第四章 生命中的基础有机化学物质综合与测试课后测评

【巩固练习】

一、选择题

1．只用一种试剂就可鉴别乙酸溶液，葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是（ ）

    A、NaOH溶液　 B、Cu(OH)2悬浊液 C、石蕊试液　 D、Na2CO3溶液

2．下列叙述不正确的是（　 ）

    A、淀粉、纤维素、油脂都属于高分子化合物B、能发生酯化反应的酸不一定都是羧酸

    C、天然蛋白蛋水解的最终产物均为α—氨基酸　 D、油脂水解得到的醇是丙三醇

3．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是（　 ）

    A、植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B、淀粉水解的最终产物是葡萄糖

    C、葡萄糖能发生氧化反应和水解反应　 D、蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水

4．将淀粉浆和淀粉酶的混和物放入玻璃纸袋中，扎好，浸入流动的温水中，过相当一段时间后取出袋中的液体，使之分别与碘水，新制 Cu(OH)2浊液(加热)、浓HNO3(微热)接触，可观察到的现象是（ 　）

    A、显蓝色，无现象，显黄色 B、显蓝色，有红色沉淀，无现象

    C、无现象，黑色沉淀，显黄色　 D、无现象，有红色沉淀，显黄色

5．吗丁啉是一种常见的胃药，其有效成分的结构简式可用下图表示。关于该物质的下列说法不正确的是（　 ）

    A、该物质的分子式为C22H24ClN5O2

    B、物质具有碱性，能与酸反应

    C、物质不能发生水解反应

D、该物质能发生取代反应和加成反应

6．环氧乙烷()、丙酮、丁醛、葡萄糖的混合物，碳元素的质量分数为66%，则氧元素的质量分数为（　 ）

    A、33%  B、27%  C、30%　 D、23%

7．心酮胺是治疗冠心病的药物，它具有如下结构简式：

    下列关于心酮胺的描述，错误的是（　 ）

    A、可以在催化剂的作用下和溴反应　 B、可以和银氨溶液发生银镜反应

    C、可以和氢溴酸反应　 D、可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应

8．核糖的结构简式为 CH2OH(CHOH)3CHO和脱氧核糖的结构简式为CH2OH(CHOH)2CH2CHO是人类生命活动中不可缺少的物质，在一定条件下它们都能发生反应的是 ①氧化 ② 还原 ③ 酯化 ④ 水解 ⑤ 加成 ⑥ 中和　 （　 ）

A、①②③⑤ 　 B、①③④　 C、③④⑤　 D、④⑤⑥

9．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0.5g淀粉及4ml 20%的稀硫酸，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、为证明硬脂酸有酸性，取稀NaOH溶液加入硬脂酸并加热

    D、用灼烧的方法检验是毛线还是棉线

10．用10 g脱脂棉与适量的浓硝酸和浓硫酸的混合液反应，制得15.6 g纤维素硝酸酯，则每个单糖单元中发生酯化反应的羟基数目是（    ）。

    A．1    B．2    C．3    D．无法计算

二、非选择题

1．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C∶H∶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＇与碱性KMnO4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 mol不饱和脂肪酸B和1 mol氢气反应后经处理得到D和E的混合物，D和E互为同分异构体。当D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后酸化，得到如下四种产物：

    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的一种可能结构简式。

2．F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：

    （1）A→B的反应类型是________。D→E的反应类型是________，E→F的反应类型是________。

    （2）写出满足下列条件的B的所有同分异构体：________（写结构简式）。

    ①含有苯环    ②含有酯基    ③能与新制Cu(OH)2反应

    （3）C中含有的官能团名称是________。已知固体C在加热条件下可溶于甲醇，下列C→D的有关说法正确的是________。

    a．使用过量的甲醇，是为了提高D的产率

    b．浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑

    c．甲醇既是反应物，又是溶剂

    d．D的化学式为C9H9NO4

    （4）E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物是________（写结构简式）。

    （5）已知在一定条件下可水解为和R2—NH2，则F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是________。

3．叠氮化合物应用广泛，如NaN3可用于汽车安全气囊，PhCH2N3可用于合成化合物V（见下图，仅列出部分反应条件，Ph—代表苯基（）。

    （1）下列说法不正确的是（    ）（填字母）。

    A．反应①、④属于取代反应

    B．化合物I可生成酯，但不能发生氧化反应

    C．一定条件下化合物Ⅱ能生成化合物Ⅰ

    D．一定条件下化合物Ⅱ能与氢气反应，反应类型与反应②相同

    （2）化合物Ⅱ发生聚合反应的化学方程式为________、________（不要求写出反应条件）。

    （3）反应③的化学方程式为________。（要求写出反应条件）。

    （4）反合物Ⅲ与PhCH2N3发生环加成反应生成化合物V，不同条件下环加成反应还可生成化合物V的同分异构体。该同分异构体的分子式为________，结构式为________。

    （5）科学家曾预言可合成C(N3)4，其可分解成单质，用作炸药。有人通过NaN3与NC—CCl3反应成功合成了该物质。下列说法正确的是（    ）（填字母）。

    A．该合成反应可能是取代反应

    B．C(N3)4与甲烷具有类似的空间结构

    C．C(N3)4不可能与化合物Ⅲ发生环加成反应

    D．C(N3)4分解爆炸的化学反应方程式可能为：C(N3)4—→C+6N2↑

4．由人尿分离出来的结晶化合物A，熔点为187℃～188℃。对化合物A做下列实验：

    （1）测得A的蒸气密度为8.0 g·L－1（已折合成标准状况），取17.92 g A完全燃烧生成气体通过浓H2SO4，使浓H2SO4增重8.10 g，剩余气体通过碱石灰，气体质量减轻39.60 g；另取17.92 g A完全分解，可得标准状况下氮气1.12 L。试通过计算确定A的分子式。

    （2）又知A和足量6 mol·L－1的盐酸混合加热可以完全水解，1 mol A水解生成1 mol B和l mol C。已知A、B、C三物质分子中均含有一个羧基；B物质仅由碳、氢、氧三种元素组成，其物质的量之比为7∶6∶2；C俗名为甘氨酸。试写出A、B、C的结构简式。

【参考答案与解析】

一、选择题

1．B

　【解析】分别与Cu(OH)2悬浊液反应的现象是：蓝色溶液、加热出现砖红色沉淀、无现象。

2．A

　【解析】油脂是低分子化合物，A错；无机酸也能发生酯化反应，如硝酸乙酯，B正确；C正确，天然蛋白质的氨基都在α位；D正确，油脂是高级脂肪酸与丙三醇生成的酯。

3．B

　【解析】A错，植物油是不饱和的高级脂肪酸与甘油生成的酯，分子中含有不饱和键，能使溴的四氯化碳溶液褪色；B正确；C错，葡萄糖是单糖，不能发生水解反应；D错，硫酸铜是重金属盐，能使蛋白质发生变性，，失去生理活性，不能重新溶于水。

4．C

　【解析】淀粉浆、淀粉酶(蛋白质)都是分散系中的胶体，不能透过玻璃纸(半透膜)；淀粉浆在淀粉酶催化下水解生成葡萄糖(溶液)；即反应一段时间后袋中液体只剩淀粉酶(蛋白质)；分别与碘水，新制Cu(OH)2浊液(加热)、浓HNO3(微热)接触，现象：无现象、黑色沉淀(Cu(OH)2受热分解生成CuO)、显黄色(蛋白质显色反应)。

5．C

　【解析】该物质中含有卤原子和肽键能发生水解反应。

6．D

　【解析】四种物质的分子式：C2H4O、C3H6O、C4H8O、C6H12O6，分子组成特点C、H物质的量之比是1︰2，根据碳元素的质量分数，可求出氢元素的质量分数，进而可求出氧元素的质量分数。

7．B

　【解析】A项正确，在铁粉作催化剂条件下，苯环可以与溴发生取代反应；B错，分子中不含醛基；C正确，分子中含有羟基，可与氢溴酸发生取代反应；D正确，苯环可以发生硝化反应。

8．A

　【解析】核糖和脱氧核糖的结构简式中都含有羟基和醛基官能团，应具有的性质：氧化、还原、酯化、加成等。

9．D

　【解析】A项错，银镜反应必须在碱性环境下才能进行，即先中和至碱性，再加入银氨溶液；B项错，须先中和至碱性，再加入新制Cu(OH)2煮沸；C项不正确，应观察滴有酚酞的稀NaOH溶液是否褪色，证明硬脂酸是否有酸性；D正确，毛线是蛋白质，灼烧时会有烧焦羽毛的气味。

10．B 

　【解析】纤维素的每个单糖单元中含有3个醇羟基，可假设酯化反应的羟基为x，则可设生成的纤维素硝酸酯的化学式为[C6H7O2(OH)3－x(ONO2)x]n（1≤x≤3）。

    由关系式

    [C6H7O2(OH)3]  ～  [C6H7O2(OH)3－x(ONO2)x]n    △m

        162n                                    45n x

        10 g                                   15.6 g－10 g

    则有162n∶45n x=10 g∶(15.6 g－10 g），

    解得x=2。

    即每个单糖单元中有2个醇羟基发生了酯化反应。

二、非选择题

1．（1）C18H32O2

（2）CH3—(CH2)16—COOH  硬脂酸（或十八烷酸、十八酸）

    （3）CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CHCOOH、CH3CHCH2COOH、(CH3)3C—COOH

（4）CH3—(CH2)4—CH＝CH—(CH2)10—COOH  CH3(CH2)7—CH＝CH—(CH2)7—COOH

（5）CH3—(CH2)4—CH＝CH—CH2—CH＝CH—(CH2)7—COOH

或

　　【解析】Ⅰ．（1）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。

    （2）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的分子式应为：C18H36O2，结合C是直链饱和脂肪酸，可知C的结构简式为：CH3—(CH2)16—COOH，是硬脂酸。

    （3）具有5个碳原子的硬脂酸的同系物可能有：CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、(CH3)3C—COOH四种同分异构体。

    Ⅱ．（4）根据题意，D、E互为同分异构体，其中C原子数相同，它们各自与KMnO4作用后生成的两种产物的C原子数之和相等，即D生成HOOC—(CH2)10—COOH和CH3—(CH2)4—COOH，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。

    （5）B的分子式为C18H32O2，可知其分子中有两个C＝C键，其中一个C＝C键与H2加成后得到D或者E，确定B的结构简式为CH3—(CH2)4—CH＝CH—CH2—CH＝CH—(CH2)7—COOH。

2．（1）氧化反应  还原反应  取代反应

（3）硝基、羧基    a、c、d

　　【解析】（1）根据题中各物质的转化关系可推断出：C→D为酯化反应，则C为，由B→C为硝化反应，故B为，因此A→B的反应类型为氧化反应，D→E的反应类型为还原反应；E→F的反应方程式为：，故属于取代反应。

    （2）由限定条件①②③可知，满足条件的同分异构体中，含有的官能团为—COO—（酯基），—CHO（醛基），还有苯环结构，故答案为。

    （3）C的结构简式为，故其含有的官能团名称为硝基、羧基。

    a．一种反应物使用过量。必提高另外一种反应物的转化率。b．溶液变黑是浓硫酸的脱水性所致。c．C在加热条件下可溶于甲醇，故甲醇既是反应物，又是溶剂。d．由D的结构简式可推出D的化学式为C9H9NO4。

    （4）E的同分异构体苯丙氨酸的结构简式为，其发生缩聚反应，生成高聚物的结构简式为。

    （5）在强酸性条件下，注意有两个部分同时进行水解反应，“—NH—CO—”和“—COO—”。

3．（1）B

（4）C15H13N3   

    （5）A、B、D   

　　【解析】比较反应①前后有机物结构的差异，可以看出只是一个氯原子取代了氢，同理分析反应③、④也属于取代反应：而Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的转化则必然是醇的消去反应得到Ⅱ，然后加成，之后卤代烃的消去生成Ⅲ；V的生成是加成成环反应，因有机物Ⅲ结构的不对称性，还可以生成：。

    （5）比较NC—CCl3→C(N3)4组成可以看出该反应是取代反应，正确，C(N3)4中碳必然是四面体结构，B正确；PhCH2N3与有机物Ⅲ反应只是叠氮结构部分发生变化，故C不正确。

4．（1）C9H9NO3。

　　【解析】（1）依题意M（A）=8.0 g／L×22.4 L·mol－1=179.2 g·mol－1，17.92 g A的物质的量为；

    因燃烧生成水使浓硫酸增重，则。

    因燃烧生成CO2被碱石灰吸收，使气体质量减轻，。

    17.92 g A完全分解所得N2的物质的量为  。

    则每个A分子中含C：；

    含H：；

    含N：；

    则含O：。

    故A的分子式为C9H9NO3。

    （2）由C9H9NO3+H2O—→B+CH2—COOH

    可推出B的分子式为C7H6O2（与B物质中碳、氢、氧的物质的量之比为7∶6∶2相符）。

    因B中含有一个—COOH，则剩余基团为—C6H5，应为苯环，故B的结构简式为。

    A是B与C脱去1分手水后的产物，则A的结构简式为。