1、化学选修/有机化学基础(鲁科版)有机化合物的结构与性质烃第4节羧酸、氨基酸和蛋白质1邻羟基苯甲酸俗名叫水杨酸,其结构简式为它可与下列物质中的一种反应生成化学式为C7H5O3Na的钠盐,则这种物质是()ANaOHBNa2SO4CNaClDNaHCO3解析:本题中需要理解的知识是酚羟基和羧基的性质。酚羟基和羧基都有酸性,都能与NaOH溶液反应,但酚羟基不与NaHCO3反应,而羧基能与NaHCO3反应,题给条件是水杨酸与某物质反应得到C7H5O3Na,这种物质只能是NaHCO3,所发生2H2O,与题设不符。答案:D2将CH3、OH、COOH、C6H5四种基团两两组合形成化合物,该化合物水溶液pH小于
2、7的有()A2种 B3种C4种 D5种解析:本题考查的是组合成的物质是酸性物质,这四种基团组合成的化合物有:CH3OH、CH3COOH、CH3C6H5、HOCOOH(H2CO3)、C6H5OH、C6H5COOH,这些物质的水溶液显酸性的有四种,故选C项。答案:C3下列关于蛋白质的说法正确的是()A蛋白质是多种氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物B通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性C浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解,但已失去生理活性D蚕丝和“人造丝”灼烧时都能闻到烧焦的羽毛气味解析:蛋白质有天然的,也有人工合成的,且由氨基酸合成蛋白质
3、时发生的是缩聚反应而不是加聚反应,A项错误;无论何种形式的消毒,其原理都是使细菌中的蛋白质变性而达到杀菌的目的,B项正确;盐析不能使蛋白质变性而失去生理活性,C项错误;“人造丝”的成分是纤维素,灼烧时没有烧焦羽毛的气味,D项错误。答案:B4某有机物的结构简式是,关于它的性质描述正确的是()能发生加成反应能溶解于NaOH溶液中能水解生成两种酸不能使溴水褪色能发生酯化反应有酸性A BC D全部正确解析:题中给的有机物含有酯基、苯环、羧基,因而能发生加成反应、中和反应、水解反应、酯化反应,且具有酸性,但不能使溴水褪色。答案:D5物质的性质是由物质的组成和结构决定的。乙二酸(HOOCCOOH)的主要物
4、理常数如下表所示(表中“”表示尚未有具体数据)。名称乙二酸二水合乙二酸化学式H2C2O4H2C2O42H2O颜色、状态无色晶体溶解度/g8.6(20)熔点/189.5101.5密度/gcm31.9001.650回答下列问题:(1)向盛有Na2CO3粉末的试管里加入约3 mL乙二酸溶液,观察到的现象为_,说明乙二酸的酸性比碳酸_。(2)向盛有5 mL乙二酸饱和溶液的试管中滴入3滴用硫酸酸化的0.5%(质量分数)的KMnO4溶液,振荡,观察到的现象为_,说明乙二酸有_性。(3)向试管A中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边加入2 mL浓硫酸和2 mL乙二酸,按下图甲连接好装置,加热35分钟,在试管B
5、中有油状香味液体产生,该现象说明发生了_反应(填有机反应类型)。在试管B中加入饱和碳酸钠溶液的目的是_,导管在液面上的原因是_。(4)图乙是中学化学实验常用的装置,用此装置可制备的气体是_(填序号)。AO2BH2CCl2DNH3EC2H4(5)已知草酸分解的化学方程式为H2C2O4H2OCOCO2;草酸钙(CaC2O4)不溶于水。用上图装置丙加热草酸晶体,验证草酸受热分解及其全部产物,但有人认为该装置不合理。请你根据草酸晶体的某些物理常数和实验目的,指出不合理的原因。在未洗气的情况下通入石灰水,可能因草酸蒸气与石灰水反应生成草酸钙沉淀,对实验有干扰;_;_。该装置也不符合绿色化学的要求,其原因
6、是_。解析:答案:(1)粉末溶解,有气泡产生强(2)溶液紫红色褪去还原(3)酯化吸收溶解在其中的羧酸和醇,降低酯的溶解度,有利于分层防止倒吸(4)AD(5)该装置无法证明生成物中有CO气体该装置没有验证有H2O生成,有可能引起倒吸有毒气体CO直接排到空气中,应设计尾气处理(或点燃处理掉)6已知氨基酸在一定条件下与亚硝酸HNO2反应得到羟基酸。如:试根据如图所示的转化关系回答有关问题。(1)写出A、B的结构简式:A_,B._。(2)写出有关反应的化学方程式:CE_;CD_。解析:由B的分子式判断B是由2分子丙氨酸脱2个H2O形成的环状肽;由E和D的摩尔质量相差18可知E为环酯,D为链状的酯。答案
7、:1下列说法错误的是()A乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分B乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高C乙醇和乙酸都能发生氧化反应D乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应和皂化反应互为可逆反应解析:生活常用调味品白酒和食醋的主要成分分别为乙醇和乙酸,故A项正确;乙酸和乙醇常温下为液体,而乙烷和乙烯为气态,故B项正确;乙醇被氧化为乙酸,乙酸燃烧生成二氧化碳和水均属于氧化反应,故C项正确;酯化反应和皂化反应的反应条件分别是酸性和碱性,二者不是互为可逆反应,故D项错误。答案:D2下列关于蛋白质的叙述正确的是()A天然蛋白质组成元素只有碳、氢、氧、氮4种B加热会使蛋白质变性,因此食用
8、生鸡蛋所获得的营养价值更高C向鸡蛋清中加入食盐,会使蛋白质凝固变性D用一束光线照射蛋白质溶液,可以产生丁达尔现象解析:本题考查蛋白质的组成和基本性质。天然蛋白质主要由碳、氢、氧、氮4种元素组成,除此之外,还含有少量硫、磷等。蛋白质受热后变性,失去原有的可溶性和生理作用,但熟鸡蛋更易被消化吸收,其水解最终产物仍为氨基酸。向鸡蛋清中加入食盐,蛋白质析出的过程为盐析,而不是变性。蛋白质溶液具有胶体的性质。答案:D3下列说法正确的是()A酯类均无还原性,不会与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化还原反应B油脂为高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类C从溴水中提取Br2可用植物油作萃取剂D乙酸乙酯和乙酸互为同分异构体
9、解析:A项中, (甲酸酯)含CHO,可与新制Cu(OH)2悬浊液反应;C项中,植物油中含不饱和键,可与Br2发生加成反应,故不可萃取Br2;D项中,乙酸乙酯分子式为C4H8O2,而乙酸为C2H4O2,故不互为同分异构体。答案:B4苯甲酸(C6H5COOH)和山梨酸(CH3CH=CHCH=CHCOOH)都是常用的食品防腐剂。下列物质中只能与其中一种酸发生反应的是()A金属钠 B氢氧化钠C溴水 D乙醇解析:本题的目的是从官能团的不同来认识有机物的不同性质,考查了官能团的性质。苯甲酸(C6H5COOH)和山梨酸(CH3CH=CHCH=CHCOOH)都含有羧基,因此都能与钠、NaOH、乙醇反应,但山梨
10、酸(CH3CH=CHCH=CHCOOH)还含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应。苯环与溴水不发生加成反应。答案:C5甲型H1N1流感在全世界传染。该病毒中有80%85%的化学成分为蛋白质,在70 时加热数分钟或阳光直射4048小时均可杀死该病毒。上述方法是利用了蛋白质性质中的()A盐析 B水解C变性 D颜色反应解析:加热或用阳光直射均是使蛋白质变性而使病毒死亡。答案:C6下列化合物中,既显酸性又能发生酯化反应和消去反应的是()ABCH3CH=CHCOOH解析:本题的有机物中呈酸性的官能团是酚羟基和羧基;能发生酯化反应的是羧酸或醇;能发生消去反应的是醇。答案:C7在CH3COOHC2H5OHCH3
11、COOC2H5H2O的平衡体系中,加入一定量的C2HOH,当重新达到平衡时,18O原子还应存在于()A乙酸乙酯中B乙酸中C水中 D乙酸、乙酸乙酯和水中解析:酯化反应是酸去羟基醇去氢,故18O存在于酯中。答案:A8L多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式为:。这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学和医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L多巴酸碱性的叙述正确的是()A既没有酸性,又没有碱性B既具有酸性,又具有碱性C只有酸性,没有碱性D只有碱性,没有酸性解析:分析L多巴的结构简式可知,分子中含有COOH和酚羟基,该物质应具有酸性;该物质中又有NH2,故该物
12、质又具有碱性。答案:B9下列物质中既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应的一组是()A BC D解析:能与强酸强碱反应的物质有:单质Zn、Al;氧化物Al2O3、ZnO;氢氧化物Al(OH)3、Zn(OH)2;多元弱酸酸式盐,如NaHCO3;弱酸弱碱盐如(NH4)2CO3;氨基酸、蛋白质。答案:D10阿司匹林的结构如下图所示,把1 mol阿司匹林放在足量的NaOH溶液中煮沸,消耗NaOH的物质的量是()A1 mol B2 mol C3 mol D4 mol解析:由阿司匹林的结构可看出,1 mol阿司匹林水解会生成1 mol 和1 mol CH3COOH,因此在NaOH溶液中水解消耗 3 mol
13、 NaOH。答案:C11某儿童偏食,喜欢吃一些豆类作物制成的食品,不喜欢吃动物性食品。该豆类作物中含有的天然蛋白质在酶的作用下,水解生成物中有A、B两种有机物。其中,A的分子式是C4H7O4N,B的分子式是C6H14O2N2。已知A、B的分子结构中均不含甲基,且链端都有官能团。(1)试判断A、B的水溶液的酸碱性:A_,B_;写出A、B的结构简式:A_,B_。(2)题中的酶的作用是_;影响其作用的主要因素有_。解析:本题应用了一定的生物学知识并联系生活实际。天然蛋白质的水解产物都是氨基酸,故A、B的分子结构中均有结构。除此结构之外,A分子中剩下C2H3O2。根据已知条件“不含甲基,链端均有官能团
14、”可知C2H3O2只能为CH2COOH,则A的结构简式为:。B分子中剩下部分为C4H10N,同理可得该部分官能团只能为NH2,即H2NCH2CH2CH2CH2。则B的结构简式为: 另外,在氨基酸中,一般来说若羧基数目大于氨基数目,则其溶液显酸性,若氨基数目大于羧基数目则显碱性。答案:(1)酸性碱性12(1)1 mol丙酮酸在镍催化剂作用下加1 mol氢气转变成乳酸,乳酸的结构简式是_。(2)与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体A在酸性条件下,加热失水生成B,由A生成B的化学反应方程式是_。(3)B的甲酯可以聚合,聚合物的结构简式是_。答案:13达菲是治疗甲型H1N1流感的特效药,它是由我国中
15、药材“八角”(大茴香)的提取物莽草酸为原料合成的。已知莽草酸和达菲的结构式如下:莽草酸达菲(1)写出莽草酸中含氧官能团的名称_。(2)有机物A是合成达菲的中间体:写出由莽草酸合成A的化学方程式_。该反应属于_反应(填反应类型)。解析:(1)莽草酸分子中官能团有3个羟基、一个羧基、碳碳双键,故含氧官能团的名称为羟基、羧基。(2)有机物A可看作由莽草酸与乙醇发生酯化反应合成的,化学方程见答案。答案:(1)(醇)羟基、羧基 14某有机物A(C4H6O5)广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。该化合物具有如下性质:在25时,电离常数K13.99104,K25.5106;ARCOOH(
16、或ROH)有香味的产物;1 mol A慢慢产生1.5 mol气体;A在一定温度下的脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加成反应。试回答:(1)根据以上信息,对A的结构可作出的判断是_(多选扣分)。A肯定有碳碳双键 B有两个羧基C肯定有羟基 D有COOR官能团(2)有机物A的结构简式(不含CH3)为_。(3)A在一定温度下的脱水产物和溴水反应的化学方程式:_。(4)A的一个同类别的同分异构体是_。解析:此题为信息推断题。由分子组成可知,此物质的分子中不含苯环,也就不含酚羟基,但有两步电离,说明分子中含有两个COOH;又因能与RCOOH发生反应生成有香味的物质,说明发生了酯化反应,该物质的分子中含有OH,再由1 mol A 与足量的钠反应可放出1.5 mol H2,说明分子中只有一个OH,所以问题(1)的答案是:B、C;在写A的结构式时要注意A分子中不含CH3;A的脱水产物能与溴水加成,说明A脱水生成碳碳双键。因A中不含CH3,就很容易写出含CH3的A的同分异构体。答案:(1)BC(2)HOOCCH(OH)CH2COOH或