Question

1．有機(jī)化學(xué)知識(shí)在生活中應(yīng)用廣泛．
（1）糖類、油脂和蛋白質(zhì)是動(dòng)物性和植物性食物中的基本營養(yǎng)物質(zhì)．
①下列有關(guān)說法中，正確的是BCEF；
A．棉、麻、木材、蠶絲的主要成分都是纖維素
B．油脂是產(chǎn)生能量最高的營養(yǎng)物質(zhì)
C．蛋白質(zhì)在人體內(nèi)發(fā)生水解最終生成氨基酸
D．糖類都是有甜味的物質(zhì)
E．淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物
F．硫酸銨或乙酸鉛溶液加入到蛋白質(zhì)溶液中，蛋白質(zhì)都能從溶液中析出
②葡萄糖是最重要、最簡單的單糖，除了是一種營養(yǎng)物質(zhì)，還能用在制鏡等工業(yè)上．寫出葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴}{→}$2Ag↓+CH₂OH（CHOH）₄COONH₄+3NH₃+H₂O．
（2）蘋果酸常用作汽水、糖果的添加劑，其結(jié)構(gòu)簡式為，該分子中官能團(tuán)的名稱為羧基、羥基，可以和醇類物質(zhì)發(fā)生酯化（或取代）反應(yīng)，還可以發(fā)生分子內(nèi)脫水生成馬來酸，馬來酸能使溴水褪色，則馬來酸的結(jié)構(gòu)簡式為HOOC-CH=CH-COOH．
（3）實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管（使反應(yīng)混合物的蒸氣冷凝為液體流回?zé)�瓶�?nèi)），加熱回流一段時(shí)間后換成蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾（如下圖所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品．請(qǐng)回答下列問題：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸點(diǎn)依次是78.4℃、118℃、77.1℃）

①在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應(yīng)放入幾塊碎瓷片，其目的是防止燒瓶中的液體暴沸；
②生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全變成生成物，反應(yīng)一段時(shí)間后，就達(dá)到了該反應(yīng)的限度，即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．下列描述能說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有（填序號(hào)）BDE；
A．單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol水
B．單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol乙酸
C．單位時(shí)間里，消耗1mol乙醇，同時(shí)消耗1mol乙酸
D．正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等
E．混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化
③現(xiàn)擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品，如圖是分離操作步驟流程圖．

試劑a是飽和Na₂CO₃溶液，分離方法①是分液；分離方法②是蒸餾，試劑b是（濃）硫酸；
④寫出C→D 反應(yīng)的化學(xué)方程式2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）①從物質(zhì)的組成和性質(zhì)角度分析，蠶絲屬于蛋白質(zhì)，糖類不一定有甜味，例如淀粉和纖維素屬于糖，但沒有甜味；硫酸銨溶液加入到蛋白質(zhì)溶液中，能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析，乙酸鉛溶液加入到蛋白質(zhì)溶液中，能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性；
②葡萄糖為多羥基醛是還原性單糖，以此書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式來觀察含有的官能團(tuán)，并書寫名稱；-COOH與-OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯；生成馬來酸，馬來酸能使溴水褪色，說明含有碳碳雙鍵；
（3）①液體加熱使易暴沸，應(yīng)加入碎瓷片；
②化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；
③粗產(chǎn)品乙酸乙酯中含有乙酸與乙醇，用飽和的碳酸鈉溶液反應(yīng)掉乙酸，溶解乙醇，同時(shí)降低乙酸乙酯的溶解度，便于溶液分層，乙酸乙酯密度比水小，乙酸乙酯在上層，然后利用分液，乙酸乙酯加入無水碳酸鈉吸收其中的水，可得乙酸乙酯；溶液中含有乙醇、碳酸鈉、乙酸鈉，進(jìn)行蒸餾可以收集乙醇，向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸，可以得到乙酸，再進(jìn)行蒸餾可以收集乙酸；
④硫酸的酸性強(qiáng)于乙酸．

解答 解：（1）①A．棉、麻、木材的主要成分為纖維素，但蠶絲的主要成分蛋白質(zhì)，故A錯(cuò)誤；
B．基本營養(yǎng)物質(zhì)有糖類、油脂、蛋白質(zhì)等，其中油脂產(chǎn)生的能量最高，故B正確；
C．蛋白質(zhì)是氨基酸的縮聚產(chǎn)物，水解最終生成氨基酸，故C正確；
D．糖類不一定有甜味，例如淀粉和纖維素屬于糖，但沒有甜味，故D錯(cuò)誤；
E．淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量較大，故E正確；
F．硫酸銨屬于非重金屬鹽，所以硫酸銨溶液加入到蛋白質(zhì)溶液中，能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析，乙酸鉛屬于重金屬鹽，所以乙酸鉛溶液加入到蛋白質(zhì)溶液中，能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，蛋白質(zhì)都能從溶液中析出，故F正確，
故答案為：BCEF；
②葡萄糖為還原性單糖，為多羥基醛，葡萄糖在水浴加熱條件下發(fā)生銀鏡反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴}{→}$2Ag↓+CH₂OH（CHOH）₄COONH₄+3NH₃+H₂O，
故答案為：CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴}{→}$2Ag↓+CH₂OH（CHOH）₄COONH₄+3NH₃+H₂O；
（2）根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可知該有機(jī)物含有含有-COOH、-OH兩種官能團(tuán)，名稱為羧基和羥基；羧基和羥基間能發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)；蘋果酸發(fā)生分子內(nèi)脫水反應(yīng)的方程式為HOOCCH（OH）CH₂COOH$→_{△}^{濃硫酸}$HOOCCH=CHCOOH+H₂O，
故答案為：羥基；羧基；酯化（或取代）；HOOC-CH=CH-COOH；
（3）①乙酸乙醇沸點(diǎn)低，液體加熱使易暴沸，應(yīng)加入碎瓷片，引入汽化中心，
故答案為：防止燒瓶中的液體暴沸；
②已知可逆反應(yīng)CH₃CH₂OH+CH₃COOHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
A．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無論是否達(dá)到平衡，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol水，故A錯(cuò)誤；
B．單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol乙酸，說明正逆反應(yīng)速率相等，故B正確；
C．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無論是否達(dá)到平衡，單位時(shí)間里，消耗1mol乙醇，同時(shí)消耗1mol乙酸，故C錯(cuò)誤；
D．正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故E正確．
故答案為：BDE．
③粗產(chǎn)品乙酸乙酯中含有乙酸與乙醇，用飽和的碳酸鈉溶液反應(yīng)掉乙酸，溶解乙醇，同時(shí)降低乙酸乙酯的溶解度，便于溶液分層，乙酸乙酯密度比水小，乙酸乙酯在上層，然后利用分液，乙酸乙酯加入無水碳酸鈉吸收其中的水，可得乙酸乙酯；溶液中含有乙醇、碳酸鈉、乙酸鈉，進(jìn)行蒸餾可以收集乙醇，向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸，可以得到乙酸，再進(jìn)行蒸餾可以收集乙酸；
故答案為：飽和Na₂CO₃溶液；分液；蒸餾；（濃）硫酸；
④乙酸鈉為弱酸鹽，硫酸為強(qiáng)酸，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄，
故答案為：2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及乙酸乙酯的制備，注意乙酸乙酯反應(yīng)的可逆性特點(diǎn)，注意判斷平衡狀態(tài)的方法，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．