福建省永安市高中化学糖类油脂第2课时导学案新人教版选修5
更新时间:2023-04-30 23:37:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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【学习目标】
1. 使学生掌握蔗糖的分子组成、性质和用途,并对麦芽糖有一定的了解.
2. 使学生掌握蔗糖和麦芽糖的鉴别方法.
3. 了解淀粉、纤维素的性质
【重点难点】蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素的性质
学习过程
预习检测
三.二糖——蔗糖和麦芽糖
二糖能水解,每摩尔二糖水解后产生 mol单糖。最重要的二糖是蔗糖和麦芽糖,其存在、结构和性质等见下表:
蔗糖麦芽糖
化学式
存在和来源
结构不含醛基(非还原性糖)含有醛基(还原性糖)
性质(水解方程式)
关系互为。
四.多糖——淀粉和纤维素
⑴多糖也能水解,每摩尔多糖水解后可产生许多单糖。其中淀粉和纤维素是最重要的多糖,
通式均为,但由于的不同,它们不是同分异构体。两者均为非还原性糖。淀粉遇I2变,纤维素分子中的每个单糖单元有3个醇羟基。
⑵写出下列化学方程式
①淀粉水解:
②纤维素水解:
③由纤维素制备硝化纤维:
【实验】
⑴关于糖类水解产物的检验
实验室中,淀粉、纤维素常在无机酸(一般为稀硫酸)催化作用下发生水解,生成葡萄糖。欲检验水解产物葡萄糖的生成,必须,再加入或进行检验⑵关于淀粉水解过程的判断
淀粉在酸的作用下能够发生水解反应最终生成葡萄糖。反应物淀粉遇碘能变蓝色,不能发生银镜反应,依据此性质可判断其水解是否已进行完全;产物葡萄糖遇碘不能变蓝色,但能发生银镜反应,依据此性质可判断淀粉在水溶液中是否发生水解。
【合作探究】:
1、某学生设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度
结论:淀粉尚未水解
结论:淀粉尚未水解
87
88
结论:淀粉水解完全
上述三方案操作是否正确?说明理由。上述三方案结论是否正确,说明理由。
甲________________________________________________________________
乙________________________________________________________________
丙________________________________________________________________
2、葡萄糖与果糖;蔗糖与麦芽糖;淀粉与纤维素它们是否互为同分异构体?为什么?
巩固练习
1.下列关于糖类的说法中不正确...
的是 ( ) A .淀粉、纤维素和蔗糖都属于糖类,它们互为同分异构体
B .蔗糖、麦芽糖都属于二糖,都能水解两分子单糖:葡萄糖
C .多糖在性质上跟单糖、二糖不同,一般不溶于水,没有甜味,没有还原性
D .有甜味的物质不一定属于糖类;糖类也并不一定就有甜味
2.下列各种糖能发生水解,且属于还原性糖的是 ( )
A .葡萄糖
B .蔗糖
C .麦芽糖
D .纤维素
3.对于淀粉和纤维素两物质,下列说法中不正确的是 ( )
A .二者都能水解,且不解的最终产物相同
B .二者
C 、H 、O 三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体
C .它们都是糖类,且都是高分子化合物
D .都可用(C 6H 10O 5)n 表示,均不能发生银镜反应
4.纤维素被称为第七营养素.食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质.从纤维素的化学成分看,它是一种 ( )
A .二糖
B .多糖
C .氨基酸
D .脂肪
5.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论正确的是 ( ) A 淀粉尚有部分未水解 B 、淀粉已完全水解
C 、淀粉没有水解
D 、淀粉已水解,但不知是否完全水解
6.(07全国)向淀粉中加入少量稀H 2SO 4,加热,使之发生水解。为测定水解的程度,需加入下列试剂中的①NaOH 溶液②银氨溶液③新制Cu(OH)2悬浊液④碘水⑤BaCl 2溶液 ( )
A .①⑤
B .②④
C .①③④
D .①②④
学习心得
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1
.研究铜和铁与浓硫酸的反应,实验如下:
①②
铜丝表面无明显现象
铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色
下列说法正确的是
A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸B.②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等C.依据②,可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO2
D.①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率
2.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.
()
()
-
12
+
OH
10
H
c
c
-
=的溶液:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-
B.0.1 mol·L?1的氨水:Cu2+、Na+、SO42-、NO3-
C.1 mol·L?1的NaClO溶液:Fe2+、Al3+、NO3-、I?
D.0.1 mol·L?1的NaHCO3溶液:K+、Na+、NO3-、OH?
3.最近“垃圾分类”成为热词,备受关注。下列有关说法错误的是()
A.垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝
B.废弃金属易发生电化学腐蚀,可掩埋处理
C.废弃荧光灯管含有重金属,属于有害垃圾
D.废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质
4.通常条件下,经化学反应而使溴水褪色的物质是()
A.甲苯B.己烯C.丙酸D.戊烷
89
5.海水提镁的工艺流程如下:
下列叙述正确的是
A.反应池中的反应利用了相同条件下Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶的性质
B.干燥过程在HCl气流中进行,目的是避免溶液未完全中和
C.上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应
D.上述流程中可以循环使用的物质是H2和Cl2
6.为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:
电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
电解池:2Al+3H2O Al2O3+3H2↑
电解过程中,以下判断正确的是( )
电池电解池
A H+移向Pb电极H+移向Pb电极
B 每消耗3molPb 生成2molAl2O3
C 正极:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O 阳极:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
D
A.A B.B C.C D.D
7.短周期元素m、n、p、q 在元素周期表中的排列如图所示,其中n 的最高价氧化对应的水化物既能与强酸反应,也能与强碱反应,下列说法正确的是()
90
A.元素 n 位于元素周期表第 3 周期,第ⅢA 族
B.单质与水反应置换出氢气的能力:m<n
C.简单离子半径:m>q
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:m<n
8.其它条件不变,升高温度,不一定增大的是
A.气体摩尔体积Vm B.化学平衡常数K
C.水的离子积常数Kw D.盐类水解程度
9.核黄素又称为维生素B2,可促进发育和细胞再生,有利于增进视力,减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构为:
已知:
有关核黄素的下列说法中,不正确的是:
A.该化合物的分子式为C17H22N4O6
B.酸性条件下加热水解,有CO2生成
C.酸性条件下加热水解,所得溶液加碱后有NH3生成
D.能发生酯化反应
10.利用反应CCl4 +4Na C(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是()
A.C(金刚石)属于原子晶体
B.该反应利用了Na的强还原性
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D.NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+
91
11.已知某澄清溶液中含有NH4Fe(SO4)2和另外一种无机化合物,下列有关该溶液的说法正确的是
A.检验溶液中的铁元素可加入铁氰化钾溶液,看是否有蓝色沉淀产生
B.溶液中不可能含有Ba2+、I-、HS- ,但可能含有ClO-、NO3-
C.检验溶液中是否含有C1-,应先加入足量的Ba(NO3)2溶液,再取上层清液依次加入稀硝酸、硝酸银溶液
D.该澄清溶液显中性或酸性
12.下列实验方案不能达到实验目的的是()
A.图A装置Cu和稀硝酸制取NO
B.图B装置实验室制备Cl2
C.图C装置实验室制取乙酸乙酯
D.图D装置若溴水褪色则证明石蜡油分解产生不饱和烃
13.将40mL1.5mol·L-1的CuSO4溶液与30mL3mol·L-1的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中c(Cu2+)或c(OH-)都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为()
A.Cu(OH)2B.CuSO4·Cu(OH)2
C.CuSO4·2Cu(OH)2D.CuSO4·3Cu(OH)2
14.《天工开物》中关于化学物质的记载很多,如石灰石“经火焚炼为用”、“世间丝麻皆具素质”。下列相关分析不正确的是()
A.石灰石的主要成分是CaCO3,属于正盐
B.“经火焚炼”时石灰石发生的反应属于氧化还原反应
C.丝和麻主要成分均属于有机高分子类化合物
D.丝和庥在一定条件下均能水解生成小分子物质
15.下列物质中含有非极性键的共价化合物是
A.CCl4B.Na2O2C.C2H4D.CS2
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
92
16.溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)为白色固体,易溶于水,可用于制造灭火剂、制冷剂等。一种制备溴化钙晶体的工艺流程如下:
(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作(装置如图):
使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,_______________。
(2)“合成”主要反应的化学方程式为__________________。“合成”温度控制在70℃以下,其原因是_________。投料时控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,其目的是_________________。
(3)“滤渣”的主要成分为____________(填化学式)。
(4)“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,请补充从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,___________________。[实验中须使用的试剂:氢溴酸、活性炭、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器:砂芯漏斗,真空干燥箱]
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.花椒毒素(Ⅰ)是白芷等中草药的药效成分,也可用多酚A为原料制备,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)①的反应类型为_____________________;B分子中最多有_________个原子共平面。
93
(2)C中含氧官能团的名称为______________________;③的“条件a”为
____________________。
(3)④为加成反应,化学方程式为__________________________________。
(4)⑤的化学方程式为__________________________________。
(5)芳香化合物J是D的同分异构体,符合下列条件的J的结构共有_________种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J的结构简式为_________________。(只写一种即可)。
①苯环上只有3个取代基;②可与NaHCO3反应放出CO2;③1mol J可中和3mol NaOH。
(6)参照题图信息,写出以为原料制备的合成路线(无机试剂
任选) :______________
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.钠是人体中一种重要元素,一般情况下,钠约占成人体重的0.15%。钠元素对应的化合物因组成与结构性质差异很大。
(1)钠原子核外电子共占据_______个轨道,写出同一周期中原子核外M层上有2个未成对电子的元素其原子最外层电子排布式_______。
(2)氯化钠的熔点比氯化钾的_______(填“高”或“低”),原因是________。
(3)实验室可用浓氨水与氢氧化钠固体反应制取氨气,试用平衡原理分析氢氧化钠的作用:___。
(4)氟化钠溶液中,不存在的微粒间作用力是_________(填标号)。
A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力
(5)卡斯纳法制取金属钠的原理是:以氢氧化钠为原料,放入铁质容器中熔化,在稀有气体的保护下,以镍为阳极,铁为阴极,在阴极析出金属钠。写出反应的化学方程式为:_______。其中,氧化产物是:_____,若反应转移0.8mol电子,至少消耗______g NaOH。
19.(6分)氨氮(水中以NH3和NH4+形式存在的氮)含量是环境水体污染的一项重要指标,其氧化过程会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水质下降,影响水生动植物的生长。
(1)水中NH3和NH4+两者的浓度比取决于水体的pH和水温。当pH偏高时,___比例较高,原因是___(请用离子方程式表示)。
(2)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下,向水体中加入适量NaOH充分反应后,再向水中通入空气,可增大NH3的脱除率,用平衡移动原理解释其
94
原因:___。
(3)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的NH3能够被O2氧化生成亚硝酸(HNO2)。___NH3+__O2→__HNO2+__________
①请将上述化学方程式补充完整,并配平。
②反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。
③若反应中有0.6mol电子发生转移,生成亚硝酸的质量为___。
(4)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示。DO的测定原理如下:
①2Mn2++O2+4OH-→2MnO(OH)2↓
②MnO(OH)2+2I-+4H+→Mn2++I2+3H2O
③2S2O32-+I2→S4O62-+2I-
某小组同学取100.00mL水样经反应①和②后,取出20.00mL溶液,以淀粉作指示剂,用amol/LNa2S2O3溶液进行滴定,终点现象为___;滴定消耗Na2S2O3溶液bmL,水样的
DO=____mg/L。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.C
【解析】
【详解】
A.常温下铁遇冷浓硫酸发生钝化,则可以用铁制容器盛放浓硫酸,故A错误;B.随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低,Cu与稀硫酸不反应,而Fe能与稀硫酸反应生成氢气,则②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量不可能相等,故B错误;C.②中在加热条件下,铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO2,故C 正确;D.温度升高可加快化学反应速率,同时浓硫酸的氧化性随温度升高而升高,故D错误;故答案为C。
2.A
95
【解析】【分析】【详解】
A.
()
()
-
12
+
OH
10
H
c
c
-
=的溶液显酸性,NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-离子之间不反应,与氢离子
也不反应,可大量共存,A项正确;
B.氨水显碱性,与Cu2+之间发生反应生成氢氧化铜沉淀,在溶液中不能大量共存,B项错误;
C.1 mol·L?1的NaClO溶液具有氧化性,能氧化Fe2+和I?,故在该溶液中不能大量共存,C 项错误;
D.HCO3-与OH?会反应生成CO32-和H2O而不能大量共存,D项错误;
答案选A。
【点睛】
(1)判断离子能否大量共存的原则:在所给条件下,离子之间互不反应,则离子能够大量共存,否则,不能大量共存;
(2)判断离子能否大量共存的步骤:先看题给限制条件,包括颜色、酸碱性、氧化(还原)性等,再看离子之间的相互反应,逐项判断各组离子之间是否发生反应,从而确定离子能否大量共存;
(3)注意题目中给的是“一定”“可能”还是“不能”大量共存,具体问题具体分析。
3.B
【解析】
【详解】
A. 垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝,说法合理,故A正确;
B. 废弃的金属易发生电化学腐蚀,掩埋处理很容易造成污染,故B错误;
C. 废弃荧光灯管中含有重金属,属于有害垃圾,故C正确;
D. 废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质,故D正确;
故选B。
4.B
【解析】
【详解】
96
A.甲苯中没有碳碳双键,能萃取使溴水褪色,故A错误;
B.己烯中含有碳碳双键,能够与溴单质发生加成反应,使溴水褪色,故B正确;
C.丙酸中没有碳碳双键,不能使溴水褪色,故C错误;
D.戊烷为饱和烷烃,不能使溴水褪色,故D错误;
故选:B。
5.A
【解析】
【详解】
A.氢氧化钙微溶,氢氧化镁难溶,沉淀向更难溶方向转化,故可以用氢氧化钙制备氢氧化镁,A正确;
B. 干燥过程在HCl气流中进行目的是防止氯化镁水解,B错误;
C.该流程中没有涉及置换反应,C错误;
D. 上述流程中可以循环使用的物质是Cl2,过程中没有产生氢气,D错误;
答案选A。
6.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.原电池中,溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动,故A错误;
B.根据电子守恒分析,每消耗3molPb,转移6mol电子,根据电子守恒生成1molAl2O3,故B错误;
C.原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅,则正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,故C错误;
D.原电池中铅作负极,负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅,所以质量增加,在电解池中,Pb阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,所以铅电极质量不变,故D 正确;
答案:D
【点睛】
本题考查原电池和电解池原理,根据电极上得失电子、离子放电顺序来分析解答即可,难度中等。
97
7.A
【解析】
【分析】
短周期元素 m、n、p、q 在元素周期表中的排列如图所示,其中 n 的最高价氧化对应的水化物既能与强酸反应,也能与强碱反应,则n为Al,结合各元素的相对位置可知,m为Mg,p为C,q为N元素,据此解答。
【详解】
根据分析可知,m为Mg,n为Al,p为C,q为N元素。
A. Al的原子序数为13,位于元素周期表第3周期第ⅢA族,故A正确;
B. 金属性:Mg>Al,则单质与水反应置换出氢气的能力:m>n,故B错误;
C. 镁离子和氮离子含有2个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:m<q,故C错误;
D. 金属性:Mg>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:m>n,故D错误;
故选:A。
8.B
【解析】
【详解】
A. 气体摩尔体积V m,随温度的升高而升高,故错误;;
B. 可能为吸热反应,也可能为放热反应,则升高温度,可能正向移动或逆向移动,化学平衡常数K不一定增大,故B选;
C. 水的电离吸热,则升高温度水的离子积常数K w增大,故C不选;
D. 水解反应吸热,则升高温度盐类的水解平衡常数K h增大,故D不选;
故选:B。
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
A、根据键线式的特点和碳原子的四价理论知该化合物的分子式是C17H20N4O6,故A错误;
B、由结构式可以知该化合物中含有肽键,因此可以发生水解反应,由已知条件可知水解产物有碳酸即水和二氧化碳生成,故B正确;
98
C、由结构式可以知该化合物中含有肽键,因此可以发生水解反应,由已知条件可知水解产物有氨气生成,故C正确;
D、因为该化合物中含有醇羟基,因此可以发生酯化反应,故D正确;
故选A。
10.D
【解析】
【详解】
A.金刚石晶体:每个C与另外4个C形成共价键,构成正四面体,向空间发展成网状结构,形成的晶体为原子晶体,故A正确;
B.该反应中Na由0价→ +1价,作还原剂将CCl4还原,故B正确;
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式都是sp3杂化,故C正确;
D.NaCl晶体:每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6,故D 错误;
故答案选D。
11.C
【解析】
【详解】
A.该溶液中含有Fe3+,所以检验时应该加入KSCN溶液,看溶液是否显血红色,故A项错误;
B.ClO-与Fe3+发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故B项错误;
C.溶液中含有的SO42-会干扰Cl-的检验,所以先加入足量的Ba(NO3)2溶液将SO42-完全沉淀,再检验Cl-,故C项正确;
D.铵根和铁离子在溶液中发生水解会使溶液显酸性,故D项错误;
故答案为C。
12.C
【解析】
【详解】
A.Cu和稀硝酸反应生成一氧化氮,一氧化氮不溶于水,能够用排水法收集,可制取NO,故A正确;
B.高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,氯气密度大于空气,氯气有毒,尾气需要用氢氧化钠
99
溶液吸收,可以制备氯气,故B正确;
C.乙酸乙酯在NaOH溶液中水解,应选饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故C错误;D.不饱和烃能和溴水发生加成反应而使溴水褪色。该实验产生的气体能使溴水褪色,说明石蜡油分解生成不饱和烃,故D正确;
答案选C。
13.D
【解析】
【详解】
Cu2+或OH-浓度都已变得很小,说明二者恰好反应。硫酸铜和氢氧化钠的物质的量分别是0.06mol和0.09mol,则铜离子和OH-的物质的量之比是2︰3,而只有选项D中符合,答案选D。
14.B
【解析】
【详解】
A选项,石灰石的主要成分是CaCO3,属于正盐,故A正确;
B选项,“经火焚炼”时石灰石发生的反应属于分解反应,故B错误;
C选项,丝属于蛋白质,麻属于纤维素,都属于有机高分子类化合物,故C正确;
D选项,丝最终水解生成氨基酸,麻最终水解为葡萄糖,因此都在一定条件下均水解生成小分子物质,故D正确。
综上所述,答案为B。
【点睛】
天然高分子化合物主要有淀粉、纤维素、蛋白质;淀粉、纤维素最终水解为葡萄糖,蛋白质最终水解为氨基酸。
15.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.CCl4中只含C-Cl极性共价键,故A不选;
B.Na2O2既含有非极性共价键,又含有离子键,为离子化合物,故B不选;
C.C2H4中含C-H极性共价键和C=C非极性共价键,只含共价键,由C、H元素组成,为
100
共价化合物,故C选;
D.CS2中只含C=S极性共价键,故D不选;
故选:C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.打开玻璃塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中
3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O 温度过高,Br2、NH3易挥发使NH3稍过量,确保Br2被充分还原Ca(OH)2将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥(或低温干燥,或用滤纸吸干)
【解析】
【分析】
制备溴化钙晶体的工艺流程:将液氨、液溴、CaO与水混合发生反应
3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O、CaO+H2O=Ca(OH)2,过滤,滤渣为Ca(OH)2,滤液为CaBr2溶液,呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥,得到CaBr2?2H2O晶体,据此分析作答。【详解】
(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是:使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中;
(2)在“合成”中为液氨、液溴、CaO发生反应:3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O;其中液溴、液氨易挥发,所以合成过程温度不能过高;投料时控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,确保Br2被充分还原;
(3)合成反应中:CaO+H2O=Ca(OH)2,故滤渣为Ca(OH)2;
(4)滤液为CaBr2溶液,呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥,得到CaBr2?2H2O晶体。
【点睛】
本题考查了物质的制备,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对反应条件的控制选择等,理解工艺流程的反应原理是解题的关键,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,是对学生综合能力的考查。
101
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.取代反应18 羰基、醚键浓硫酸、加热(或:P2O5)
30
【解析】
根据B的结构简式和生成B的反应条件结合A的化学式可知,A 为;根据C和D的化学式间的差别可知,C与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成D,D 为
,结合G的结构可知,D消去结构中的羟基生成碳碳双键得到E,E 为
;根据G生成H的反应条件可知,H 为。
(1)根据A和B的结构可知,反应①发生了羟基上氢原子的取代反应;
B()分子中的苯环为平面结构,单键可以旋转,最多有18个原子共平面,故答案为取代反应;18;
102
(2)C()中含氧官能团有羰基、醚键;反应③为D消去结构中的羟基生成碳
碳双键得到E,“条件a”为浓硫酸、加热,故答案为羰基、醚键;浓硫酸、加热;
(3)反应④为加成反应,根据E和G的化学式的区别可知F 为甲醛,反应的化学方程式为
,故答案为
;
(4)反应⑤是羟基的催化氧化,反应的化学方程式为
,故答案为
;
(5)芳香化合物J是D()的同分异构体,①苯环上只有3个取代基;②可与
NaHCO3反应放出CO2,说明结构中含有羧基;③1mol J可中和3mol NaOH,说明结构中含有2个酚羟基和1个羧基;符合条件的J的结构有:苯环上的3个取代基为2个羟基和一个—C3H6COOH,当2个羟基位于邻位时有2种结构;当2个羟基位于间位时有3种结构;当2个羟基位于对位时有1种结构;又因为—C3H6COOH的结构有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(CH3)COOH、—CH(CH3)CH2COOH、—C(CH3)2COOH、—CH(CH2CH3)COOH,因此共有(2+3+1)×5=30种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J 的结构简式有
,故答案为30;
103
104 ;
(6)以为原料制备。根据流程图C 生成的D 可知,可以与氢气加成生成,羟基消去后生成,与溴化氢加成后水解即可生成
,因此合成路线为
,故答案为
。
点睛:本题考查了有机合成与推断,根据反应条件和已知物质的结构简式采用正逆推导的方法分析是解题的关键。本题的易错点为B 分子中共面的原子数的判断,要注意单键可以旋转;本题的难点是(6)的合成路线的设计,要注意羟基的引入和去除的方法的使用。本题的难度较大。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.6 3s 23p 2、3s 23p 4 高 二者都是离子晶体,钠离子与钾离子电荷相同,半径小于钾离子,导致氯化钠离子键更加牢固,熔点高 氢氧化钠是强电解质,溶于水增加了氢氧根浓度,且溶解过程放热,使平衡NH 3+H 2O
NH 3·H 2O NH 4++OH -向逆反应方向移动,有利于氨气逸出 AC 224NaOH
4Na+2H O+O 通电 O 2 32g 【解析】
【分析】
(1)钠原子核外含有11个电子,电子排布式为1s 22s 22p 63s 1,s 能级含有一个轨道,p 能级有3个轨道,据此判断;原子核外M 层上有2个未成对电子的元素即为3p 2或者3p 4,该元素为硅或硫元素,根据构造原理书写其原子最外层电子排布式;
105 (2)氯化钠和氯化钾为离子晶体,离子晶体的熔点与晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比、与电荷数成正比;
(3)浓氨水和氢氧化钠固体反应制取氨气,浓氨水滴入氢氧化钠固体,溶解放热,使一水合氨分解生成氨气;
(4)在氟化钠溶液中,存在氟离子、钠离子、氢离子、氢氧根离子和水分子,据此分析;
(5)电解熔融的氢氧化钠,钠离子在阴极得电子生成Na ,氢氧根离子在阳极失电子生成氧气和水,根据反应物和生成物写出方程式,由化合价的变化以及氧化还原反应的概念判断。
【详解】
(1)钠原子核外含有11个电子,电子排布式为1s 22s 22p 63s 1,s 能级含有一个轨道,p 能级有3个轨道,所以钠原子核外电子共占据了6个轨道;原子核外M 层上有2个未成对电子的元素即为3p 2或者3p 4,该元素为硅或硫元素,所以其原子最外层电子排布式为3s 23p 2或者3s 23p 4;
(2)氯化钠和氯化钾为离子晶体,离子晶体的熔点与晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比、与电荷数成正比,钠离子半径小于钾离子,所以氯化钾的晶格能小于氯化钠,则氯化钠的熔点高于氯化钾;
(3)浓氨水滴入氢氧化钠固体,溶解放热,促使NH 3的挥发,使一水合氨分解生成氨气,使NH 3+H 2O NH 3?H 2O NH 4++OH -向生成NH 3移动,加快氨气逸出;
(4)在氟化钠溶液中,存在氟离子,钠离子,氢离子,氢氧根离子和水分子,所以存在水分子间的范德华力和水分子内的氢氧共价键,所以不存在离子键和金属键,故合理选项是AC ;
(5)电解熔融的氢氧化钠,钠离子在阴极得电子生成Na ,氢氧根离子在阳极失电子生成氧气和水,则电极方程式为:224NaOH 4Na+2H O+O 通电,O 元素的化合价升高,则氧气为氧化产物,反应中4mol 氢氧化钠反应,转移4mol 电子,则若反应转移0.8mol 电子,消
耗0.8mol NaOH ,其质量为m(NaOH)=nM=0.8mol×
40g/mol=32g 。 【点睛】
本题考查了核外电子排布的规律、熔沸点的比较,实验室制氨气的原理,微粒之间的作用力的判断以及电解原理的应用、氧化还原反应的应用,注意电解时把握电解时阴阳两极发生的反应。
19.NH 3 NH 4++OH -→NH 3+H 2O 氨在水中存在平衡:NH 3+
H 2O
NH 3·H 2O NH 4++OH -,加入NaOH 后OH -浓度增大平衡逆向移动,故有利
于氨的脱除 2 3 2 2 H2O 3:2 4.7克当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化400ab
【解析】
【分析】
(1)结合氨水中存在NH3 + H2O NH3·H2O NH4++OH-分析;
(2)结合NH3+H2O NH3?H2O NH4++OH-及平衡移动分析;
(3)氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),由质量守恒定律可知还生成水,根据电子守恒和原子守恒配平;结合元素化合价的变化分析并计算;
(4)碘遇淀粉变蓝色,故选择淀粉作指示剂,当溶液由蓝色变为无色,且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点,结合反应的定量关系计算水样中溶解氧的含量,
2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2,MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O,2S2O32-+I2═2I-+S4O62-,得到O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O32-。
【详解】
(1)由氨水中存在NH3 + H2O NH3·H2O NH4++OH-可知,当pH偏高,即c(OH-)较大时,平衡逆向移动,NH3的比例较高,发生反应的离子方程式为NH4++OH-=NH3+H2O;
(2)在一定条件下,向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大,是因氨在水中存在平衡为NH3+H2O NH3?H2O NH4++OH-,加入NaOH后OH-浓度增大平衡逆向移动,故有利于氨的脱除;
(3)①氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),由质量守恒定律可知还生成水,N元素化合价由-3价升高为+3价,而O2中氧元素从0价降为-2价,由化合价升高总数相等可知NH3和O2的系数之比为3:2,再结合原子守恒可得发生反应的化学方程式为
2NH3+3O2=2HNO2+2H2O;
②反应中氧化剂为O2,还原剂为NH3,两者的物质的量之比为3:2;
③由2NH3+3O2=2HNO2+2H2O可知3molO2参与反应生成2molHNO2,即转化12mole-时生成2molHNO2,则反应中有0.6mol电子发生转移,生成亚硝酸的物质的量为
2mol×0.6mol
12mol
=0.1mol,质量为0.1mol×47g/mol=4.7g;
(4)取100.00mL 水样经反应①和②后,取出20.00mL溶液,用Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化,2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2,MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O,
106
2S2O32-+I2═2I-+S4O62-,得到O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O32-,消耗Na2S2O3的物质的量为
amol/L×b×10-3L,参加反应的n(O2)=amol/L×b×10-3L×1
4
=0.00025abmol,质量为
0.00025abmol×32g/mol=0.008abg=8abmg,则水样中溶解氧气的含量为8abmg
0.02L
=400abmg/L。
107
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