高中化学 第四章 生命中的基础有机化学物质 41 油脂课后作业 新人教版选修5.docx
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高中化学第四章生命中的基础有机化学物质41油脂课后作业新人教版选修5
4.1油脂
课后作业
作业时限:
45分钟
作业满分:
100分
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.下列关于油脂的说法中,正确的是( )
A.
不属于油脂
B.油脂难溶于水,有固定的熔、沸点
C.油脂都不能使溴水褪色
D.油脂是能发生水解的高分子化合物
2.下列关于油脂的结构
的说法正确的是( )
A.油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯
B.若R1、R2、R3都是饱和烃基,称为简单甘油酯
C.若R1、R2、R3都是不饱和烃基,称为混合甘油酯
D.某油脂分子中,所含烃基有三种,但每一个油脂分子中所含这三种烃基都相同,而且排列结构也相同,则该油脂为混合物
3.植物油中的脂肪酸能使皮肤滋润有光泽,若人体长期摄入油脂不足,体内长期缺乏脂肪,会导致营养不良、体力不佳、体重减轻,甚至丧失劳动能力等,下列有关油脂的说法正确的是( )
A.油脂是人体必不可少的营养物质,在饮食中应尽可能多地食用
B.油和脂肪都属于酯类,二者互为同系物
C.油一般具有酯类和烯烃的一些性质
D.油脂都可以在酸性条件下发生皂化反应生成甘油和高级脂肪酸
4.下列关于油脂的叙述中错误的是( )
A.从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂
B.用热的纯碱溶液去油污效果更好
C.硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应
D.用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物油
5.公元前,古埃及国王胡夫的一位厨师不小心把刚熬好的羊油碰翻在灶坑旁,与草木灰混在了一起。
当他将羊油和草木灰的混合物用手捧出去后,洗手时发现洗得特别干净。
下列解释正确的是( )
A.羊油是一种有机溶剂,溶解了厨师手上的油污
B.草木灰呈碱性,与羊油发生了反应
C.羊油与草木灰中的物质发生了加成反应
D.羊油在碱性的草木灰(主要成分K2CO3)的作用下发生了皂化反应
6.下列说法正确的是( )
A.油脂都可以发生水解反应、加成反应
B.乙酸乙酯、甲酸甲酯互为同系物
C.混合甘油酯是混合物
D.植物油和矿物油都属于油脂
7.有一瘦身用的非天然油脂,其结构如下,下列说法正确的是( )
R=C17H33
A.该非天然油脂属于高级脂肪酸的甘油酯
B.该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热,其水解产物不与溴水反应
C.该非天然油脂为高分子化合物
D.该非天然油脂在稀硫酸的作用下水解最终生成三种有机化合物
8.下列说法中,不正确的是( )
A.天然油脂是混合物,因而没有固定的熔沸点
B.油脂里烃基所含碳原子数越多,油脂的熔点越高
C.常温下呈液态的油脂可催化加氢转变为固态的脂肪
D.油脂碱性水解生成的高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分
9.油脂
能发生的反应有( )
①加成反应 ②氧化反应 ③皂化反应 ④使溴水褪色 ⑤使酸性KMnO4溶液褪色
A.仅①②③ B.仅①③④
C.仅①②③④D.①②③④⑤
10.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。
油脂既是重要的食物,又是重要的化工原料。
油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和碳碳双键
有关的是( )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
11.油脂皂化后,使肥皂和甘油从混合物里充分分离,可采用( )
①分液 ②蒸馏 ③过滤 ④盐析 ⑤渗析
A.①②B.③④
C.④③②D.⑤①②
答案
1.A 根据油脂的定义,形成油脂的酸必须是高级脂肪酸,因此选项A正确;油脂属酯类,难溶于水,但油脂是混合物,没有固定的熔、沸点;含有不饱和烃基的油脂,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色;油脂能发生水解,但油脂不是高分子化合物。
2.A 油脂是多种高级脂肪酸跟甘油生成的酯,在油脂的结构中,R1、R2、R3可以相同,也可以不同。
若R1、R2、R3都相同,称为简单甘油酯;若R1、R2、R3不相同,称为混合甘油酯,此时R1、R2、R3既可能是饱和烃基,也可能是不饱和烃基。
油脂分子所连三个烃基均相同,且排列结构也相同,即这些油脂分子均为同一分子,应为纯净物。
3.C 油脂是人体不可缺少的营养物质,摄入量不足会损害健康,但若过量摄入,会造成油脂在体内大量积存而患肥胖病,也会影响健康,应合理摄入,A项错;油和脂肪都属于高级脂肪酸甘油酯,不是同系物,在一定条件下可发生水解反应,其中在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,B、D项错误;油分子中往往含有碳碳双键,所以具有烯烃的性质,C项正确。
4.A 植物油中含碳碳双键,可与溴发生加成反应;温度越高,CO
的水解程度越大,溶液碱性越强,油污水解的程度越大;硬水中钙(镁)离子易与肥皂反应生成难溶于水的高级脂肪酸钙(镁);植物油为油脂,在热的纯碱溶液中水解,产物均溶于水,而矿物油主要为烃类,不与纯碱溶液反应,液体分为两层。
5.D 草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液呈碱性。
羊油属于油脂,在K2CO3溶液的碱性条件下可发生水解反应生成高级脂肪酸钾和甘油,高级脂肪酸钾和肥皂结构相似,具有去油污能力。
6.B 油脂是高级脂肪酸的甘油酯,具有酯的性质,可以发生水解反应,高级脂肪酸中有饱和的,也有不饱和的,因此只有部分能发生加成反应。
乙酸乙酯、甲酸甲酯都是饱和一元酯,互为同系物。
混合甘油酯是分子结构中三种烃基不同的油脂,是纯净物。
矿物油是烃的混合物,植物油属于油脂。
7.D 该非天然油脂水解得到的产物不含甘油,所以该非天然油脂不属于高级脂肪酸的甘油酯,故A项错误;该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热水解生成不饱和油酸盐,所以能与溴水反应,故B项错误;高分子化合物的相对分子质量达到上万甚至百万,所以该非天然油脂不属于高分子化合物,故C项错误;该酯在稀硫酸的作用下水解生成蔗糖和不饱和油酸,蔗糖能水解生成葡萄糖和果糖,则最终生成三种有机物,故D项正确。
8.B 油脂中烃基的饱和程度越大,油脂的熔点越高,如油酸甘油酯的熔点就比软脂酸甘油酯的要低。
9.D 该油脂中含有不饱和烃基—C17H33和—C17H31,可发生反应①②④⑤;油脂在碱性条件下都能发生皂化反应。
10.C 选项A、B、D是油脂的共性,与结构中是否含有碳碳双键无关。
选项C中的“氢化”就是与H2发生加成反应,这是碳碳双键的特征反应。
11.C 向肥皂和甘油的混合物中加入食盐后,可使肥皂聚集为固体(即盐析),过滤出肥皂,再用蒸馏法分离出甘油。
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12.相对分子质量小于300的某脂肪酸1.0g可与2.7g碘完全加成,也可被0.2gKOH完全中和,由此可推测该脂肪酸所形成的单甘油酯中所含碳原子数为( )
A.51 B.54
C.57D.60
二、非选择题(共52分)
13.(16分)Ⅰ.某天然油脂A的分子式为C57H106O6。
1mol该油脂水解可得到1mol甘油、1mol不饱和脂肪酸B和2mol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N(C)N(H)N(O)=9161。
(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KMnO4碱性溶液共热后酸化,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摩尔不饱和脂肪酸B和1摩尔氢气反应后经处理得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KMnO4碱性溶液共热后酸化,得到下列四种产物:
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的一种可能的结构简式__________________
__________________________________________________________。
14.(13分)油脂在适量的碱溶液中水解生成高级脂肪酸盐和甘油,工业上就是利用油脂的这个性质来制取肥皂的。
实验步骤:
①在一干燥的蒸发皿中加入8mL植物油、8mL乙醇和4mLNaOH溶液。
②在不断搅拌下,给蒸发皿中的液体微微加热(如图所示),直到混合物变稠。
③继续加热,直到皂化反应完成。
④把盛有混合物的蒸发皿放在冷水浴中冷却。
稍待片刻,向混合物中加入20mL热蒸馏水,再放在冷水浴中冷却。
然后加入25mLNaCl饱和溶液,充分搅拌。
⑤用纱布滤出固态物质,含有甘油的滤液待用。
把固态物质挤干(可向其中加入1~2滴香料),并把它压制成条状,晾干,即制得肥皂。
问题和讨论:
(1)在制备肥皂时,加入乙醇,这是利用了它________的性质。
(2)在实验步骤①中,加入NaOH溶液的作用是
______________________________________________________。
(3)油酸甘油酯发生皂化反应的化学方程式是
______________________________________________________。
(4)肥皂的去污原理
①亲水基——肥皂结构中的________是极性基团,易溶于水,具有亲水性;
②憎水基——肥皂结构中的________是非极性基团,不溶于水,但易溶于有机溶剂,具有亲油性质;
③合成洗涤剂的成分为
,去污原理与肥皂相同,则
中的亲水基为________,憎水基为________。
15.(8分)有机物A的分子式为C51H96O6,在硫酸存在下发生水解A+3H2O
B+2D+E,其生成物B与等物质的量的氢气完全加成可得到D;又知有机物E的相对分子质量为92,1molE与足量的钠反应可生成H233.6L(标准状况)。
试回答:
(1)B的结构简式是________,E的名称是________。
(2)A可能的结构有________种,写出其中一种同分异构体的结构简式:
________。
16.(15分)科学家发现某药物M能治疗心血管疾病,是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D,并阐明了D在人体内的作用原理。
为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。
请回答下列问题:
(1)已知M的相对分子质量为227,由C、H、O、N四种元素组成,C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%,则M的分子式是________。
D是双原子分子,分子量为30,则D的分子式为________。
(2)油脂A经下列途径可得到M。
图中②的提示:
C2H5OH+HO—NO2
C2H5O—NO2+H2O
硝酸 硝酸乙酯
反应①的化学方程式是__________________________________
_________________________________________________________。
反应②的化学方程式是__________________________________
__________________________________________________________。
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,分子量为134,写出C所有可能的结构简式:
__________________________________________________________。
(4)若将0.1molB与足量的金属钠反应,则需消耗________g金属钠。
答案
12.C 设该脂肪酸为n元酸,相对分子质量为Mr,则有
=
,Mr=280n<300,则n=1,该脂肪酸为一元羧酸,其相对分子质量为280,该酸与I2发生加成反应的物质的量之比为
≈13。
故该酸中含有3个C===C键,因此可设该酸的分子式为CnH2n-5COOH,由相对分子质量为280可求得n=17,则此单甘油酯中所含碳原子数为18×3+3=57。
13.Ⅰ.
(1)C18H32O2
(2)CH3—(CH2)16—COOH 硬脂酸(或十八酸)
Ⅱ.(4)CH3(CH2)4—CH===CH—(CH2)10—COOH和CH3(CH2)7—CH===CH—(CH2)7—COOH
(5)CH3(CH2)4—CH===CH—CH2—CH===CH—(CH2)7COOH
(6)
解析:
Ⅰ.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。
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的分子式为C18H36O2,结合C是直链饱和脂肪酸,可知C的结构简式为CH3(CH2)16COOH,是硬脂酸。
含5个碳原子的硬脂酸的同系物有CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、CH3C(CH3)2COOH四种同分异构体。
Ⅱ.根据题意,D、E互为同分异构体,其中碳原子数相同,它们各自与KMnO4碱性溶液作用后生成的两种产物中碳原子数之和相等,即D生成HOOC—(CH2)10—COOH和CH3—(CH2)4COOH,E生成CH3—(CH2)7—COOH和HOOC—(CH2)7—COOH(D、E可互换)。
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。
B的分子式为C18H32O2,可知其分子中有两个碳碳双键,其中一个双键与H2加成后得到D或E,确定B的结构简式为CH3(CH2)4—CH===CH—CH2—CH===CH—(CH2)7—COOH。
14.
(1)能溶解油脂
(2)加快反应速率,并促进油脂的水解平衡向右移动
(3)
+3NaOH
3C17H33COONa+
(4)①—COONa(或—COO-)
②R—
③—SO3Na(或—SO
)
解析:
(1)乙醇为有机溶剂,加入乙醇可溶解油脂,使反应物充分混溶,提高了反应速率。
(2)加入NaOH可加快水解速率,同时促进水解平衡向右移动。
(4)亲水基是极性强易溶于水的基团,油脂中的亲水基为—COONa或—COO-,亲油基即憎水基为—R(烃基)。
合成洗涤剂成分中的—SO3Na或—SO
为亲水基,
为憎水基。
15.
(1)C15H29COOH 丙三醇
(2)2
解析:
容易推出E是丙三醇,则C51H96O6+3H2O
B+2D+
。
因B与H2加成后得D,可见B、D所含碳原子数相等,且B比D少2个氢原子,则推出D的分子式为C16H32O2,B的分子式为C16H30O2,因B、D均只含一个—COOH,则D的结构简式为C15H31COOH,B的结构简式为C15H29COOH,可见A的结构可能是
或
。
16.
(1)C3H5O9N3 NO
解析:
(1)1molM含碳:
=3mol,
含氢:
=5mol,含氮:
=3mol,含氧:
=9mol。
故M的分子式为C3H5O9N3。
(2)油脂是高级脂肪酸的甘油酯,故B为丙三醇,其结构简式为
。
(3)丙三醇的相对分子质量为92,而C的相对分子质量为134,相差134-92=42,所以C是丙三醇与一分子乙酸酯化形成的酯,其结构简式为