化学选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第2课时一课一练

第2课时　油脂　酰胺

课后·训练提升

基础巩固

1.下列物质中属于油脂的是(　　)。

①　②  ③　④润滑油　⑤花生油

A.①② B.④⑤

C.①⑤ D.①③

答案:C

解析:由油脂的定义及前三种物质的结构简式知①属于油脂而②、③不属于,常用的润滑油的主要成分是烃类物质,石蜡的主要成分也是烃,花生油属于油脂类物质。

2.变质的油脂有难闻的哈喇味,这是因为发生了(　　)。

A.氧化反应

B.加成反应

C.取代反应

D.水解反应

答案:A

解析:变质的油脂有难闻的哈喇味,这是因为油脂被氧化而产生过氧化物和醛等物质的缘故。

3.油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂的下列性质和用途中,与其含有不饱和的碳碳双键有关的是(　　)。

A.油脂是产生能量最高的营养物质

B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以制甘油和肥皂

C.植物油通过氢化(加氢)可以变为脂肪

D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质

答案:C

解析: 油脂是食物组成中的重要部分,也是产生能量最高的营养物质,与不饱和的碳碳双键无关,A项错误。油脂属于酯类化合物,在碱性条件下水解为甘油、高级脂肪酸盐。油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,在工业生产中,常用此反应来制取肥皂,利用的是酯的水解反应,与酯基有关,与不饱和的碳碳双键无关,B项错误。油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,是植物油与动物脂肪甘油酯的统称,常温下,通常烃基中含有较多不饱和键的高级脂肪酸甘油酯呈液态,称为油,含饱和键多的高级脂肪酸甘油酯呈固态,称为脂肪。不饱和高级脂肪酸甘油酯可与氢气发生加成反应,变为饱和高级脂肪酸甘油酯,与碳碳双键有关,C项正确。基本营养物质有糖类、油脂、蛋白质等,1 g油脂在完全氧化生成CO2和H2O时,放出的热量为39 kJ,大约是糖或蛋白质的2倍,单位质量的油脂产生的能量最高,与碳碳双键无关,D项错误。

4.地沟油中含有大量的油脂,油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯。下列说法不正确的是(　　)。

A.通过适当的方法,可将地沟油用于生产燃料

B.地沟油有毒,不能回收利用,只能排入下水道

C.地沟油在碱性条件下可水解为甘油和高级脂肪酸盐

D.地沟油可用作化工原料,如生产肥皂等产品

答案:B

解析:地沟油水解生成甘油和高级脂肪酸,经过一系列加工后可以作为燃料使用,A项正确;地沟油中含有多种酯,可以被回收利用,不可随意排入下水道,B项错误;地沟油的主要成分是酯,在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,C项正确;地沟油在碱性条件下水解可以制取肥皂,D项正确。

5.下列说法不正确的是(　　)。

A.CH3—NH2和CH3CONH2都属于酰胺

B.和CH3CONH2都既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应

C.与NaOH溶液共热能生成氨气

D.和在一定条件下都能水解

答案:A

解析:CH3—NH2属于胺,不是酰胺,A项错误;、和CH3CONH2属于酰胺,都能在一定条件下水解;酰胺在与NaOH溶液共热时水解生成的酸转化成盐的同时能生成氨气。

6.古代一位厨师不小心把刚熬好的羊油碰翻在灶坑旁,羊油与草木灰混在一起。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,与羊油发生了中和反应

C.羊油与草木灰中的物质发生了加成反应

D.羊油在碱性草木灰(主要成分为K2CO3)的作用下发生了皂化反应

答案:D

解析:羊油是一种有机溶剂,溶解了厨师手上的油污,但羊油难溶于水,用水洗不干净,故A项错误;草木灰的主要成分是K2CO3,羊油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,不能发生中和反应,故B项错误;羊油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,不含碳碳双键,不能发生加成反应,故C项错误;草木灰(K2CO3)溶液呈碱性,高温的羊油在草木灰(K2CO3)作用下发生了皂化反应,生成了高级脂肪酸钾,具有较强的去油污能力,故D项正确。

7.乙酰苯胺是磺胺类药物的原料,其结构如图所示,关于乙酰苯胺的说法正确的是(　　)。

A.分子式为C8H9NO

B.乙酰苯胺是一种芳香烃

C.1 mol乙酰苯胺最多能与含2 mol NaOH的水溶液完全反应

D.分子中所有原子一定在同一平面上

答案:A

解析:根据该有机化合物的结构简式可知,分子式为C8H9NO,故A项正确;该有机化合物含有碳、氢、氧、氮元素,不属于芳香烃,故B项错误;断裂1 mol 键,消耗1 mol NaOH,故C项错误;甲烷的结构为正四面体结构,因该分子含有甲基,所以分子中所有原子一定不在同一平面上,故D项错误。

8.食用油与石蜡油虽然都称为油,但从化学组成和分子结构上看,它们是完全不同的,下列叙述中正确的是(　　)。

A.食用油属于有机化合物,石蜡属于无机物

B.食用油属于纯净物,石蜡属于混合物

C.食用油属于油脂,石蜡属于烃

D.食用油属于有机高分子,石蜡属于有机小分子

答案:C

解析:食用油和石蜡油属于有机化合物,故A项错误; 天然油脂和石蜡是混合物,故B项错误;食用油是高级脂肪酸与甘油形成的酯,石蜡油属于烃类,故C项正确;食用油的成分是油脂,油脂相对分子质量较小,不属于高分子,故D项错误。

9.参考下列(a)~(c)项的叙述并回答有关问题。

(a)皂化值是使1 g油脂皂化所需要的氢氧化钾的质量(单位为mg)。

(b)碘值是指100 g油脂加成碘的质量(单位为g)。

(c)各种油脂皂化值、碘值列表如下:

[假设下述油脂皆为(RCOO)3C3H5的单甘油酯]

(1)主要成分皆为(C17H33COO)3C3H5(相对分子质量884)形成的油,其皂化值是　　　　。 

(2)硬化大豆油的碘值小的原因是　　　　　　　　　　　　。 

(3)使碘值为180的鱼油100 g硬化所需要吸收的氢气在标准状况下的体积至少是　　　　 L。 

答案:(1)190　(2)其不饱和度较小　(3)15.9

解析:(1)油脂都是高级脂肪酸甘油酯,发生皂化时,1 mol油脂消耗3 mol KOH。

油脂~3KOH

884   3×56

1 g   m(KOH)

m(KOH)==0.19 g=190 mg,即皂化值为190。

(2)硬化大豆油和花生油相比,皂化值相近,但碘值要大近两倍,说明硬化大豆油所含的碳碳双键少,即不饱和度小。

(3)碘值是指100 g油脂加成碘的质量,不饱和烃基加成碘或氢气的物质的量相等,故有:

I2　~　H2

254   22.4 L

180 g   V

V==15.9 L。

10.地沟油泛指生活中产生的、不宜继续食用的油脂。地沟油经脱胶、洗涤、脱色等预处理,用来制备脂肪酸钠(RCOONa),在消除危害的同时,还可用于处理含Cu2+的废水。

已知:2RCOO-+Cu2+(RCOO)2Cu

(1)可利用活性炭对地沟油进行脱色处理,这利用了活性炭的　　　　性。 

(2)取30 mL三油酸甘油酯在不同条件下水解,实验结果如下表所示。

①实验a中,三油酸甘油酯水解的产物是　　　　　　　　(填物质名称)。 

②对比实验a、b可以得到的结论有                　(写出2条)。 

(3)将预处理后的地沟油水解,用水解所得液体去除Cu2+的实验过程如下图所示。

①RCOONa属于　　　　　　　　(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 

②实验表明,硫酸酸化后液体的pH会影响Cu2+的去除率。实验测得,pH=5时Cu2+的去除率低于pH=7时的,其原因为                     　。 

答案:(1)吸附

(2)①油酸、甘油　②实验条件下,碱性环境中水解速率大;温度对水解反应的影响小于溶液酸碱性对水解反应的影响

(3)①离子化合物　②与pH=7相比,pH=5时,H+浓度增大,使平衡RCOO-+H+RCOOH正向移动,RCOO-浓度降低,不利于反应2RCOO-+Cu2+(RCOO)2Cu正向进行

解析:(1)由于活性炭表面积大,吸附力强,能够吸附色素及有气味的物质,所以对地沟油进行脱色处理时使用活性炭,就是利用了活性炭的吸附性。(2)①三油酸甘油酯属于油脂,油脂属于酯,三油酸甘油酯在酸作催化剂时,水解生成油酸和甘油;②根据表中数据,碱性条件下水解温度低、时间短、水解率大,这是因为三油酸甘油酯在NaOH作催化剂时,NaOH与水解产生的油酸发生中和反应,得到油酸钠和水,使酯的水解平衡正向移动,因此水解速率增大、水解程度增大,相同时间水解得更完全、更彻底,相对来说,温度对油脂水解反应的影响比溶液酸碱性对水解反应的影响要小些。即对比实验a、b,会发现在该实验条件下,碱性环境中水解速率大,温度对水解反应的影响小于溶液酸碱性对水解反应的影响。(3)①RCOONa是高级脂肪酸与NaOH发生中和反应产生的钠盐,RCOONa属于离子化合物;②pH=7时,溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1;溶液pH=5时,溶液中c(H+)=10-5 mol·L-1,可见溶液pH越小,溶液中c(H+)越大,H+浓度增大,使化学平衡:RCOO-+H+RCOOH正向移动,导致溶液中RCOO-浓度降低,不利于反应2RCOO-+Cu2+(RCOO)2Cu正向进行,因此而影响Cu2+的去除率。

能力提升

1.一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:

++

下列叙述错误的是(　　)。

A.该反应属于取代反应

B.生物柴油是不同酯组成的混合物

C.“地沟油”可用于制备生物柴油

D.动植物油脂是高分子

答案:D

解析:对比动植物油脂和生物柴油的结构简式,可以得出此反应为取代反应,A项正确;由于烃基不同,所以生物柴油是由不同酯组成的混合物,B项正确;地沟油的主要成分为油脂,通过这种方式转化为生物柴油,变废为宝,可行,C项正确;高分子的相对分子质量一般高达104~106,而油脂的相对分子质量在1 000左右,故动植物油脂不是高分子,D项错误。

2.我国的油纸伞被列为“国家级非物质文化遗产”,其传统制作技艺的最后一步使用的桐油(主要成分是不饱和脂肪酸甘油三酯),可因自行聚合而固化。下列有关说法正确的是(　　)。

A.1,2-丙二醇与甘油互为同系物

B.C17H33COOH 的直链不饱和脂肪酸共17种

C.天然桐油能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D.桐油含有酯基和氨基两种官能团

答案:C

解析:同系物必须结构相似,组成上相差n个—CH2原子团;1,2-丙二醇与甘油所含有的羟基个数不同,结构不相似,不是同系物关系,A项错误;如果—C17H33为直链烃基,含有碳碳双键就有16种,如果—C17H33为带有支链的烃基,含有碳碳双键的数目大于17种,B项错误;桐油主要成分是不饱和脂肪酸甘油三酯,结构中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;桐油中不含氨基,D项错误。

3.实验室用新鲜动物脂肪5 g、95%的乙醇、热饱和食盐水和40%氢氧化钠溶液制备肥皂,下列有关该实验的说法正确的是(　　)。

A.用滤纸在托盘天平上称量5.0 g动物脂肪

B.为检验皂化反应进行程度,取几滴反应液,滴入装有热水的试管中,振荡,若有油滴浮在液面上,说明油脂已完全反应

C.可用分液法分离反应后的混合物得到高级脂肪酸钠

D.在油脂完全反应后需加入热饱和食盐水,有利于高级脂肪酸钠析出

答案:D

解析:油脂应放在烧杯中称量,故A项错误;油脂难溶于水,若有油滴浮在液面上,说明油脂没有完全反应,故B项错误;油脂皂化后可用盐析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离,故C项错误;向混合液中加入食盐,使高级脂肪酸钠的溶解度降低而析出,故D项正确。

4.下列物质中既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应的一组是(　　)。

①CH3CH2CONH2　②  ③　④NaHCO3

⑤　⑥CH3NH2

A.①②③

B.①②③④

C.①②③④⑤

D.④⑤⑥

答案:C

解析:①和③是酰胺,既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应;②分子中含有酚羟基和羧酸根离子,酚羟基能与NaOH溶液反应,羧酸根离子能与盐酸反应;④NaHCO3中的HC既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应;⑤中的铵根离子能与NaOH溶液反应,醋酸根离子能与盐酸反应;⑥甲胺,具有碱性,只能与盐酸反应。

5.EDTA是一种重要的络合剂。4 mol一氯乙酸与1 mol乙二胺()在一定条件下发生反应生成1 mol EDTA和4 mol HCl,则EDTA的分子式为(　　)。

A.C10H16N2O8

B.C10H20N2O8

C.C8H16N2O8

D.C16H20N2O8Cl

答案:A

解析:一氯乙酸结构简式为CH2ClCOOH,分子式为C2H3O2Cl,乙二胺的分子式为C2H8N2。4 mol一氯乙酸与1 mol乙二胺在一定条件下发生反应生成1 mol EDTA和4 mol HCl,即4C2H3O2Cl+C2H8N2EDTA+4HCl,由质量守恒可得EDTA的分子式为C10H16N2O8 。

6.油脂的组成可用“”来表示,其中R为碳原子数目多于10的链烃基,可以相同也可以不同。分子式为C51H92O6的某油脂在稀硫酸中加热水解后得到A、B两种物质,若A的相对分子质量为92(已知:R1—CHCH—R2R1—COOH+R2—COOH),则:

(1)B的分子式为　　　,A的结构简式为　　　　　　。 

(2)BC+D,等物质的量的C、D分别与足量的NaOH溶液反应时,消耗的NaOH的质量之比为1∶2,C、D的相对分子质量相差30且C、D结构中均无支链,则B的结构简式为　                                。 

(3)若A与乙酸在一定条件下反应后生成相对分子质量为134的E,写出E所有可能的结构简式:　                                   。 

答案:(1)C16H30O2　

(2)CH3(CH2)6CHCH(CH2)6COOH

(3)、

解析:有机化合物A的相对分子质量为92,A为油脂水解的产物,则A为甘油,结构简式为,该油脂的不饱和度为=6,由于酯基含有碳氧双键,因此生成物B中含有1个碳碳双键,碳原子数目为=16,则B为C15H29COOH。

(1)由上述分析可知,B的结构简式为C15H29COOH,分子式为C16H30O2,A名称为丙三醇或甘油,结构简式为。

(2)B分子中存在碳碳双键,在酸性高锰酸钾溶液氧化下,一个碳碳双键变成两个—COOH,等物质的量的C、D分别与足量的NaOH溶液反应时,消耗的NaOH的物质的量之比为1∶2,则C是一元酸、D是二元酸,C、D的相对分子质量相差30,则C、D分子中均有8个碳原子,且C、D结构中均无支链,则C、D为CH3(CH2)6COOH和HOOC(CH2)6COOH,逆推可得B为CH3(CH2)6CHCH(CH2)6COOH。

(3)A为,A与乙酸在一定条件下反应后生成相对分子质量为134的E,则E为甘油和乙酸等物质的量酯化的产物,E可能的结构简式有、。

7.N,N-二甲基甲酰胺是一种用途极广的化工原料,也是一种用途很广的优良溶剂。目前工业上制备N,N-二甲基甲酰胺有如下两种方案:

方案一:

CH3OH+COHCOOCH3

HCOOCH3+(CH3)2NHHCON(CH3)2+CH3OH

方案二:

2CH3OHHCOOCH3+2H2

HCOOCH3+(CH3)2NHHCON(CH3)2+CH3OH

思考并回答:

(1)请从绿色化学角度分析,方案一的优点是　　　　　　　　　　　　　　　,缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。方案二的优点是　　　　　　　　　　　　　　　,缺点是　　　　　　　　　　　　　　。

(2)上述两个方案中都能循环利用的物质是　　　　(填物质名称)。 

(3)苯胺可以与乙酸或乙酸酐反应生成乙酰苯胺(),乙酰苯胺在乙酸和乙酸酐存在的条件下分别与硝酸发生取代反应,分别生成对硝基乙酰苯胺()和邻硝基乙酰苯胺(),而后这两种物质在碱性条件下水解生成对硝基苯胺和邻硝基苯胺,请用流程图表示整个过程(示例:)。

答案:(1)甲醇原子利用率高,没有副产物产生　合成过程中采用了有毒的CO　整个合成过程中没有使用有毒的气体　甲醇的利用率不高,有副产物氢气产生,对设备的安全要求高等

(2)甲醇

(3)