Question

1．有機化學知識在生活中應用廣泛．
（1）糖類、油脂和蛋白質是動物性和植物性食物中的基本營養(yǎng)物質．
①下列有關說法中，正確的是BCEF；
A．棉、麻、木材、蠶絲的主要成分都是纖維素
B．油脂是產生能量最高的營養(yǎng)物質
C．蛋白質在人體內發(fā)生水解最終生成氨基酸
D．糖類都是有甜味的物質
E．淀粉、纖維素、蛋白質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溶液中，蛋白質都能從溶液中析出
②葡萄糖是最重要、最簡單的單糖，除了是一種營養(yǎng)物質，還能用在制鏡等工業(yè)上．寫出葡萄糖發(fā)生銀鏡反應的化學方程式：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，其結構簡式為，該分子中官能團的名稱為羧基、羥基，可以和醇類物質發(fā)生酯化（或取代）反應，還可以發(fā)生分子內脫水生成馬來酸，馬來酸能使溴水褪色，則馬來酸的結構簡式為HOOC-CH=CH-COOH．
（3）實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管（使反應混合物的蒸氣冷凝為液體流回燒瓶內），加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾（如下圖所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產品．請回答下列問題：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸點依次是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是可逆反應，反應物不能完全變成生成物，反應一段時間后，就達到了該反應的限度，即達到化學平衡狀態(tài)．下列描述能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的有（填序號）BDE；
A．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水
B．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸
C．單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸
D．正反應的速率與逆反應的速率相等
E．混合物中各物質的濃度不再變化
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 反應的化學方程式2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）①從物質的組成和性質角度分析，蠶絲屬于蛋白質，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溶液中，能使蛋白質發(fā)生鹽析，乙酸鉛溶液加入到蛋白質溶液中，能使蛋白質發(fā)生變性；
②葡萄糖為多羥基醛是還原性單糖，以此書寫化學方程式；
（2）根據(jù)有機物的結構簡式來觀察含有的官能團，并書寫名稱；-COOH與-OH發(fā)生酯化反應生成酯；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，應加入碎瓷片；
②化學反應達到平衡時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；
③粗產品乙酸乙酯中含有乙酸與乙醇，用飽和的碳酸鈉溶液反應掉乙酸，溶解乙醇，同時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，再進行蒸餾可以收集乙酸；
④硫酸的酸性強于乙酸．

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，故A錯誤；
B．基本營養(yǎng)物質有糖類、油脂、蛋白質等，其中油脂產生的能量最高，故B正確；
C．蛋白質是氨基酸的縮聚產物，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錯誤；
E．淀粉、纖維素、蛋白質都是天然高分子化合物，相對分子質量較大，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溶液中，能使蛋白質發(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溶液中，能使蛋白質發(fā)生變性，蛋白質都能從溶液中析出，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，反應的方程式為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}{→}$2Ag↓+CH₂OH（CHOH）₄COONH₄+3NH₃+H₂O；
（2）根據(jù)有機物的結構簡式可知該有機物含有含有-COOH、-OH兩種官能團，名稱為羧基和羥基；羧基和羥基間能發(fā)生酯化反應，酯化反應屬于取代反應；蘋果酸發(fā)生分子內脫水反應的方程式為HOOCCH（OH）CH₂COOH$→_{△}^{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乙酸乙醇沸點低，液體加熱使易暴沸，應加入碎瓷片，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CH₃CH₂OH+CH₃COOHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
A．化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水，故A錯誤；
B．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸，說明正逆反應速率相等，故B正確；
C．化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡，單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸，故C錯誤；
D．正反應的速率與逆反應的速率相等，達到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．混合物中各物質的濃度不再變化，說明達到平衡狀態(tài)，故E正確．
故答案為：BDE．
③粗產品乙酸乙酯中含有乙酸與乙醇，用飽和的碳酸鈉溶液反應掉乙酸，溶解乙醇，同時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，硫酸為強酸，根據(jù)強酸制弱酸，2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄，
故答案為：2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄．

點評 本題考查較為綜合，涉及有機物的組成、結構和性質以及乙酸乙酯的制備，注意乙酸乙酯反應的可逆性特點，注意判斷平衡狀態(tài)的方法，為易錯點，題目難度中等．