2022年高二化学智能优化训练专题3第3单元纤维素的化学加工(苏教版选修2).docx

1．(2022年南安高二检测)以下物质属于多糖的是(双选)(　　)
A．淀粉　　　　　　　　　B．硝酸纤维
C．醋酸纤维 D．黏胶纤维
答案：AD
2．以下说法中正确的选项是(　　)
A．石油裂解可以得到氯乙烯
B．油脂水解可得到氨基酸和甘油
C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键
D．淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n，水解最终产物都是葡萄糖
答案：D
3．用浓硝酸与适当物质在一定条件下制取以下物质的反响，属于硝化反响的是(　　)
A．TNT B．硝化甘油
C．纤维素硝酸酯 D．硝酸苯甲酯
答案：A
4．(2022年邯郸高二检测)用10 g脱脂棉与足量浓硝酸和浓硫酸的混合液反响，制得15.6 g纤维素硝酸酯，那么每个葡萄糖单元中发生酯化反响的羟基数是(　　)
A．3 B．1
C．2 D．不可计算
答案：C
5．随着现代化工业的开展，能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适宜的催化剂作用水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化为乙醇，用作燃料。
(1)写出绿色植物秸秆转化为乙醇的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)乙醇除用作燃料外，还可用来合成其他有机物，以下主要是以乙醇为起始原料的转化关系图。
请写出上述物质的结构简式
a：______________、b：______________、c：______________。
(3)写出上面关系图中由c生成C4H4O4的化学方程式。(有机物用结构简式表示)
解析：此题从化学方程式的书写到框图推断，由浅入深，考查学生对烃的衍生物知识的识记和运用，并培养学生的审题、析题能力。
c和乙二醇可生成环状酯，说明c为羧酸，乙二醇可先被氧化为乙二醛，再被氧化为乙二酸和乙二醇酯化。
乙醇脱水可生成乙烯，所以
a．CH2===CH2，b.OHC—CHO，c.HOOC—COOH。
1．以下对淀粉和纤维素的说法中，正确的选项是(　　)
A．互为同分异构体
B．化学性质完全相同
C．碳、氢、氧元素的质量分数完全相同
D．结构相同
解析：选C。二者结构单元组成相同，但结构和n值不同，所以A、B、D错误。
2．以下物质中，属于天然高分子化合物的是(　　)
A．牛油　　　　　　　　　B．棉花
C．酚醛树脂 D．火棉
解析：选B。牛油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，不是高分子化合物；酚醛树脂是人工合成的高分子化合物；棉花的主要成分是纤维素；火棉是由纤维素与硝酸发生酯化反响得到的，是高分子化合物，但不是天然的。
3．(2022年宿迁高二检测)以下实验能到达预期目的的是(　　)
A．取加热至亮棕色的纤维素水解液少许，滴入新制的氢氧化铜悬浊液，加热有砖红色沉淀物生成，证明水解产物为葡萄糖
B．利用FeCl3溶液鉴别苯酚溶液和甲醇溶液
C．利用能否与乙醇发生酯化反响鉴别乙酸和硝酸
D．利用银氨溶液可判断纤维素中是否含羟基
解析：选B。A中未加NaOH溶液中和硫酸；B中苯酚遇FeCl3溶液呈紫色，甲醇无变化，可鉴别；C中乙醇与乙酸和硝酸(无机含氧酸)都能发生酯化反响；银镜反响是检验醛基的方法之一。
4．以下有机物在空气中燃烧时，只生成CO2和H2O的是(　　)
①胶棉　②火棉　③醋酸纤维　④人造丝　⑤硝基苯
⑥苯磺酸
A．①②B．③④
C．⑤⑥D．②③
解析：选B。燃烧产物只有CO2、H2O，说明有机物中只含碳、氢或碳、氢、氧元素，而①②⑤中含氮元素，⑥中含硫元素。
5．(2022年扬州高二检测)可用来制造有机无烟火药的是(　　)
A．醋酸纤维 B．硝化纤维
C．黏胶纤维 D．硫磺、KNO3、碳单质
解析：选B。B、D都可用作制造无烟火药，但有机无烟火药的原料为B项。
6．纤维素被称为第七营养素，食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量，但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质，从纤维素的化学成分看，这是一种(　　)
A．二糖 B．多糖
C．氨基酸 D．脂肪
答案：B
7．以下变化中，发生酯化反响的是(　　)
A．用甲苯制取TNT
B．用纤维素制人造棉
C．用纤维素制纤维素硝酸酯
D．用纤维素造纸
解析：选C。A项为烃的取代反响不是酯化反响；B、D两项均未发生酯化反响，产物的主要成分仍为纤维素；C项是纤维素与硝酸发生酯化反响。
8．关于纤维素用途的说法中，不正确的选项是(　　)
A．制造纤维素硝酸酯 B．食品工业的主要原料
C．造纸工业的原料 D．制造纤维素醋酸酯
解析：选B。纤维素虽然在某些食品工业上应用，但非主要原料。
9．(2022年嘉兴高二检测)可用于制电影胶片片基的是(　　)
A．醋酸纤维 B．火棉
C．胶棉 D．人造丝
解析：选A。醋酸纤维不易着火，可用来制电影胶片片基。
10．(2022年厦门调研)用10 g脱脂棉与足量浓硝酸—浓硫酸混合液反响，制得15.6 g纤维素硝酸酯，那么每个葡萄糖单元中发生酯化反响的羟基数目是(　　)
A．1 B．2
C．3 D．无法计算
解析：选B。纤维素的每个单糖单元中含3个醇羟基，可假设酯化反响的羟基为x，那么可设此纤维素硝酸酯的化学式为：
[C6H7O2(OH)3－x(ONO2)x]n(1≤x≤3)由关系式
[C6H7O2(OH)3]n～[C6H7O2(OH)3－x(ONO2)x]n　Δm
162n　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　45nx
10 g15.6 g－10 g
有162n∶10 g＝45nx∶5.6 g
解得x＝2
即每个单糖单元中有2个羟基发生了酯化反响。故此题答案为B。
11．用16.2 g脱脂棉(设为纯纤维素)制得25.2 g硝酸纤维。该硝酸纤维的结构简式为________________________________________________________________________。
解析：在(C6H7O2)OHOHOH―→在(C6H7O2)OHOHONO2的变化中，结构单元相对质量的变化为45。据条件，可列方程求得硝酸纤维的分子式，进一步可写出结构简式。
答案：[(C6H7O2)ONO2ONO2OH　　]n
12．(2022年江阴高二检测)某厂以甘蔗为原料制糖，对产生的大量甘蔗渣按以下列图所示转化进行综合利用。其中B是A水解的最终产物；C的分子式为C3H6O3，一定条件下2个C分子间脱去2个水分子可生成一种六元环状化合物；D可使溴水褪色；H的三聚合物I也是一种六元环状化合物(图中局部反响条件及产物没有列出)。
(1)写出以下物质的结构简式：
高分子化合物F________；六元环状化合物I________________________________。
(2)C→D的反响类型为________。D→E的反响类型为________。
(3)写出以下反响的化学方程式：
A→B：________________________________________________________________________。
C→可降解塑料：______________________________________________________________。
(4)H分子所含官能团的名称是________，实验室中常用于检验该官能团的试剂的名称是(只写一种)______________________。
(5)G转变成CH4的反响曾做过如下的同位素示踪实验(D、T为H的同位素)：
解析：此题从多糖——纤维素开始，其水解的最终产物为葡萄糖，葡萄糖在乳酸菌的作用下生成乳酸，乳酸发生缩聚反响得到可降解塑料，乳酸发生消去反响生成CH2CHCOOH。葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇。
13．纤维素是由很多单糖单元构成的，每一个单糖单元有三个醇羟基，因此纤维素能够表现出醇的一些性质，如生成硝酸酯、乙酸酯等。
(1)试写出生成纤维素硝酸酯和纤维素乙酸酯的化学方程式。
(2)工业上把酯化比较平安、含氮量高的纤维素硝酸酯叫做火棉，火棉可用来制造无烟火药，试简述可做火药的理由。
(3)纤维素乙酸酯俗名醋酸纤维，常用作电影胶片的片基。试分析醋酸纤维和硝酸纤维哪个容易着火，为什么

(2)纤维素具有复原性，而—NO2具有氧化性，在纤维素中引入—NO2后，加热到一定温度时，—NO2可把纤维素氧化，生成CO2和H2O，—NO2自身变成N2。由于反响后，迅速产生大量气体，故火棉可用作炸药，该火药反响后无固体残留，为无烟火药。类似的例子还有2,4,6­三硝基甲苯(TNT)、硝酸甘油酯等。
(3)硝酸纤维较醋酸纤维容易着火。因为硝酸纤维中含有氧化性基团硝基，容易发生氧化反响。而醋酸纤维中没有氧化性基团，要发生氧化反响起火，须借助空气中的氧，较难反响。
14．随着现代工业的开展，能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家们预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化成乙醇，用作燃料。
(1)：C2H5OH(l)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1367 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
假设某种植物的秸秆含纤维素约50%，由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇原料的总利用率为80%，那么用1000 g秸秆为原料制得的乙醇燃料燃烧所产生的热量与多少升甲烷完全燃烧产生的热量相当(标准状况下)
解析：该题是有关热化学方程式的计算：
设1000 g秸秆制得的乙醇燃烧产生的热量为x，与体积为y的标准状况下的甲烷完全燃烧产生的热量相当。
(C6H10O5)n～2nC2H5OH～1367 kJ/mol×2n
162n g　　　　　　　　　　　2734n kJ
1000 g×50%×80%　　　　　　　x
解得：x＝6750.6 kJ
CH4　　～　　890 kJ/mol
22．4 L　　　　890 kJ
y　　　　　6750.6 kJ
解得：y＝170 L。
答案：170 L