1、小题必练18:羧酸与酯对于羧酸和酯在高考中主要以有机化学综合推断呈现较多。主要是对羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点及它们之间的相互联系进行考查,还有结合实际,了解某些化合物对环境和人类健康的影响,关注有机物的安全使用问题。1【2020年山东卷】从中草药中提取的calebinA(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法错误的是( )A可与FeCl3溶液发生显色反应B其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应C苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种D1mol该分子最多与8mol H2发生加成反应【答案】D【解析】根据结构简式可知,该有机物含有碳碳双键、酚羟基、酯基、
2、羰基、醚键等官能团。A该有机物中含有酚羟基,可以与FeCl3溶液发生显色反应,A正确;B该有机物中含有酯基,酯在酸性条件下水解生成羧基,羧基能与Na2CO3溶液反应生成CO2,B正确;C该有机物中含有两个苯环,每个苯环上都含有三个氢原子,且无对称结构,所以苯环上一氯代物有6种,C正确;D该有机物中含有两个苯环、两个碳碳双键、一个羰基,每个苯环可以与3个氢气加成,每个双键可以与1个氢气加成,每个羰基可以与1个氢气加成,所以1mol分子最多可以与23+21+1=9mol氢气发生加成反应,D错误。答案选D。【点睛】本题根据有机物的结构得到官能团,再根据官能团的性质进行解题,注意羰基也能与氢气发生加成
3、反应。2【2020年北京卷】高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:下列说法不正确的是( )A试剂a是甲醇 B化合物B不存在顺反异构体C化合物C的核磁共振氢谱有一组峰 D合成M的聚合反应是缩聚反应【答案】D【解析】CHCH与试剂a发生加成反应生成B,HOOCCH=CHCOOH分子内脱水生成C,B和C聚合生成M,根据聚合物M的结构式可知,M的单体为CH2=CH-O-CH3和,由此可知B为CH2=CH-O-CH3,C为,则试剂a为CH3OH。A根据分析,试剂a为CH3OH,名称是甲醇,故A正确;B化合物B为CH2=CH-O-CH3,要存在顺反异构,碳碳双键上的每个碳原子连接的
4、两个原子或原子团不同时能形成顺反异构,B的结构中其中一个双键碳上连接的两个原子相同,不存在顺反异构体,故B正确;C化合物C为,其结构对称,只含有一种氢原子,则核磁共振氢谱有一组峰,故C正确;D聚合物M是由CH2=CH-O-CH3和中的双键上发生加成聚合反应,不是缩聚反应,故D错误;答案选D。【点睛】常见的两种形成高分子化合物的方式有加聚反应和缩聚反应,缩聚反应一般会有副产物的出现。3【2020年浙江选考】下列关于的说法,正确的是( )A该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成B0.1mol该物质完全燃烧,生成33.6L(标准状况)的CO2C该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂D该
5、物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3n mol NaOH【答案】C【解析】A根据该高分子化合物的结构片段可知,该高分子是不饱和键打开相互连接,即通过加聚反应生成的,故A错误;B因为该物质为高分子化合物,无法确定0.1mol该物质中含有C原子的物质的量,无法确定生成二氧化碳的量,故B错误;C该物质在酸性条件下水解产物中有乙二醇,可作为汽车发动机的抗冻剂,故C正确;D该物质链节中含有三个酯基水解均可产生羧基与氢氧化钠反应,但其中一个酯基水解后产生酚羟基,也可与氢氧化钠反应,故1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4mol NaOH,故D错误;故答案为C。【点睛】易错的是容易忽略酚羟基
6、酯水解后得到的酚,也能与氢氧化钠溶液反应。4【2020年浙江选考】有关的说法正确的是( )A可以与氢气发生加成反应B不会使溴水褪色C只含二种官能团D1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗1mol NaOH【答案】A【解析】A分子中含有苯环和碳碳双键,都能与H2发生加成反应,A正确;B分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应导致溴水褪色,B错误;C分子中含有羟基、酯基和碳碳双键三种官能团,C错误;D1mol该物质酯基水解后生成的酚羟基和羧基均能和NaOH反应,1mol该物质与足量的NaOH溶液反应时最多可消耗2mol NaOH,D错误;故答案为:A。【点睛】酚羟基酯的性质的考察,常见的
7、官能团的性质。1有机物甲、乙的碳架结构如图所示,下列说法错误的是( )A甲的一种同分异构体能发生银镜反应B甲、乙互为同分异构体C甲、乙都能发生取代、加成和水解反应D等物质的量的甲和乙与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量相等【答案】C【解析】A甲中含有双键和氧原子,不饱和度为2,其同分异构体可以有醛基,能发生银镜反应,A正确;B甲与乙的分子式均是C4H6O2,互为同分异构体,B正确;C甲中含有碳碳双键和羧基,不能发生水解反应,C错误;D1mol甲可以消耗1mol NaOH(羧基消耗),1mol乙可以消耗1mol NaOH(普通的酯基消耗),D正确;答案选C。【点睛】有机官能团中能消耗
8、NaOH的有酚羟基、羧基、氯原子、酯基,注意酚酯基消耗两倍量的NaOH。2化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )A分子中两个苯环一定处于同一平面B不能与饱和Na2CO3溶液反应C在酸性条件下水解,水解产物只有一种D1mol化合物X最多能与2mol NaOH反应【答案】C【解析】A两个苯环中间有一个碳原子,该碳原子形成四个单键,单键可以自由旋转,所以该碳原子和两个苯环不一定处于同一平面,选项A错误;BX分子中含有羧基,可以和Na2CO3反应,选项B错误;C在酸性条件下,分子内酯基断开,产物只有一种,选项C正确;D1mol X分子中有1mol酚酯,其水解
9、需要2mol NaOH,羧基也会与NaOH反应,则1mol X最多可以与3mol NaOH反应,选项D错误。【点睛】该题的难点是有机物共线、共面判断,解答该类试题的判断技巧:甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛5种分子中的H原子若被其他原子如C、O、Cl、N等取代,则取代后的分子空间构型基本不变。借助CC键可以旋转而CC键、键不能旋转以及立体几何知识判断。苯分子中苯环可以以任一碳氢键为轴旋转,每个苯分子有三个旋转轴,轴上有四个原子共线。3有机化学在药物合成中发挥着重要的作用,下列关于药物的说法正确的是( )A1mol 与足量NaOH溶液反应,最多可以消耗2mol NaOHB能够延长药效,1mol 完全水
10、解能够产生1mol C中含有三种官能团,可发生水解反应和酯化反应D可通过阿司匹林与扑热息痛两种药物反应制得【答案】D【解析】A由的结构可知,碱性条件下发生水解,产物中含酚-OH、-COOH均能与NaOH发生反应,1mol酚-OH消耗1mol NaOH,1mol -COOH消耗1mol NaOH,1mol该有机物及水解产物中共1mol 酚-OH、2mol -COOH,所以消耗的NaOH的物质的量为3mol,选项A错误;B为高聚物,1mol完全水解能够产生n mol ,选项B错误;C中含有酚羟基、肽键两种官能团,肽键能发生水解反应,选项C错误;D可通过阿司匹林与扑热息痛两种药物通过取代反应制得,选
11、项D正确。【点睛】酯基、肽键的水解的考察。4荧光素因显亮绿色的荧光常用作吸附指示剂。它是用邻苯二甲酸酐和间苯二酚,在无水氯化锌作用下合成的,下列说法不正确的是( )A上述三种有机物均属于芳香烃B邻苯二甲酸酐苯环上二氯代物共有2种C1mol间苯二酚与足量的浓溴水反应,最多消耗3mol Br2D常温下1mol荧光素与足量NaOH溶液反应,最多消耗2mol NaOH【答案】A【解析】A烃只含有碳、氢元素,上述三种有机物因为含氧而均不属于芳香烃,故A错误;B邻苯二甲酸酐苯环上有两种氢原子,所以其二氯代物共有2种,故B正确;C酚羟基的邻、对位氢原子可与溴水反应,所以1mol间苯二酚与足量的浓溴水反应,最
12、多消耗3mol Br2,故C错误;D荧光素分子含有一个酚羟基、一个羧基,所以常温下1mol荧光素与足量NaOH溶液反应,最多消耗2mol NaOH,故D正确。【点睛】烃是只含有碳、氢元素的有机化合物。5利用下图所示的有机物X可生产S-诱抗素Y。下列说法正确的是( )AY既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可使酸性KMnO4溶液褪色BX可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应C1mol X最多能加成9mol H2D1mol Y与足量NaOH溶液反应,最多消耗3mol NaOH【答案】B【解析】AY中不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,但含有碳碳双键和羟基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项
13、A错误;BX中含有“C=C”、OH、COOH、CONH、COOR,故能发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应,选项B正确。CX中能与氢气发生反应的结构:碳碳双键、苯环、羰基,故1mol X最多能与7mol H2,选项C错误;DY中能与NaOH反应的官能团是两个羧基,推出1mol Y最多消耗2mol NaOH,选项D错误。6某有机物结构简式如图,下列对该物质的叙述中正确的是( )A该有机物易溶于苯及水B该有机物苯环上的一氯代物共有4种C该有机物可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使之褪色D1mol该有机物最多可与1mol NaOH发生反应【答案】D【解析】该有机物烃基较大,不溶于水(亲水基较少,憎水
14、基较多),所以易溶于苯但不溶于水,故A错误;B该有机物苯环上的一氯代物与苯环上另一取代基有邻间对3种位置,共有3种,故B错误;C该有机物没有碳碳双键或碳碳叁键不能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,故C错误;D该有机物只有一个普通酯基可与1mol NaOH发生反应,故D正确。【点睛】一氯代物的种类和其所含的等效氢的种类相等。7乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多,如图:下列说法正确的是( )A反应、均是取代反应B反应、的原子利用率均为100C与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有2种D乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别【答案】D【解析】A反应为
15、酯化反应,属于取代反应,反应不饱和度降低,为加成反应,A项错误;B反应产物只有乙酸乙酯,其原子利用率为100,而反应为C4H10+O2C4H8O2,H原子没有全部进入到目标产物,原子利用率不为100%,B项错误;C.与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类有HCOOCH2CH2CH3,HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3共3中,C项错误;D乙醇溶于碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液,则乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别,D项正确。【点睛】有机物中的化学反应类型是常考点,其中取代反应与加成反应的特点很显著,判断依据可归纳为:若为取代反应,
16、以甲烷与氯气在光照下反应为例,甲烷分子内的一个H被取代,消耗一个Cl2,同时产生一个无机小分子HCl;若为加成反应,以CH2=CH2与Br2反应为例,其原理是:C=C中的双键断开其中一个,两个C各形成一个半键,分别与两个Br原子结合成键,其特点就是双键变单键,不饱和变饱和。依据两者的区别,本题的A选项反应显然为加成反应,而不是取代反应。因此抓住有机反应类型的主要特点才能万变不离其宗,解答此类题型时游刃有余。8我国中草药文化源远流长,通过临床试验,从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用,该有机物的结构如图所示。下列说法中错误的是( )A分子式为C13H10O6B该有机物能发生取代反应、
17、加成反应、氧化反应C1mol该有机物与NaOH反应最多消耗3mol NaOHD1mol该有机物与溴水反应最多消耗3mol Br2【答案】A【解析】A由有机物的结构可知,该有机物的分子式为C13H12O6,故A错误;B该有机物的官能团为碳碳双键、羧基、酯基、羟基和醚键,能发生取代反应(羧基发生酯化反应、酯基发生水解反应、酚羟基与浓溴水发生取代反应)、加成反应(碳碳双键和苯环能与氢气发生加成反应)、氧化反应(酚羟基具有还原性易被氧化或燃烧发生氧化反应),故B正确;C该有机物含有的羧基、酯基和酚羟基能与氢氧化钠溶液反应,1mol该有机物与NaOH反应最多消耗3mol NaOH,故C正确;D该有机物含
18、有的碳碳双键和酚羟基能与溴水反应,1mol该有机物碳碳双键能与1mol溴水发生加成反应、酚羟基的邻对位氢原子能与2mol溴水发生取代反应,共消耗3mol Br2,故D正确。【点睛】解答时应注意官能团性质的重合性,该有机物的官能团为碳碳双键、羧基、酯基、羟基和醚键,羧基、酯基和酚羟基能与氢氧化钠溶液反应,碳碳双键和酚能与溴水反应,碳碳双键和苯环能与氢气发生加成反应。9下列有关同分异构体的种类判断中,正确的是( )A分子式为C9H10的芳香族化合物有8种B分子式为C5H8O2,含五元环且属于酯的有机物有2种C分子式为C5H10O2,能和碳酸氢钠溶液反应的有机物W。在光照条件下,W与氯气发生烃基上的
19、取代反应,生成的一氯代物有12种D分子式为C5H12O,且能与Na反应放出氢气的有机化合物(不考虑立体异构)有5种【答案】C【解析】A芳香族化合物要含有苯环,侧链上有一个不饱和度。若取代基为甲基和乙烯基,位置分别为邻、间、对的同分异构体有3种;若取代基只有1个,可能为-CH=CH-CH3、-CH2-CH=CH2、-C(CH3)=CH2或环丙基,同分异构体有4种,所以一共有7种,故A错误;B五元环中有4个C和1个O,因为不对称结构,所以甲基的位置有3种情况,所以属于酯的有机物有3种,故B错误;C分子式为C5H10O2且可与碳酸氢钠溶液反应放出气体,则该有机物中含有-COOH,所以为戊酸,戊酸的种
20、类等于丁基的种类,丁基(-C4H9)的异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,则符合条件的戊酸:CH3CH2CH2CH2COOH,HOOCCH(CH3)CH2CH3,HOOCCH2CH(CH3)CH3,HOOCC(CH3)3,与氯气发生烃基上氢的取代反应,生成的一氯代物种数分别为4、4、3、1,则生成的一氯代物有12种,故C正确;D分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有-OH,该物质为戊醇,戊基-C5H11可能的结构有:-CH2CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH2CH3、
21、-CH(CH2CH3)2、-CHCH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)2CH2CH3、-C(CH3)CH(CH3)2、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH2C(CH3)3,所以该有机物的可能结构有8种,故D错误,故选C。10网络趣味图片“一脸辛酸”,是在脸上重复画满了辛酸的键线式结构。下列有关辛酸的叙述正确的是( )A辛酸的同分异构体(CH3)3CCH(CH3)CH2COOH的名称为2,2,3-三甲基戊酸B辛酸的羧酸类同分异构体中,含有3个“CH3”结构,且存在乙基支链的共有7种(不考虑立体异构)C辛酸的同分异构体中能水解生成相对分子质量为74的有机物的共有8种(不考虑立体异构)D正辛酸
22、常温下呈液态,而软脂酸常温下呈固态,故二者不符合同一通式【答案】B【解析】A根据官能团位置编号最小的原则给主链碳原子编号,该有机物的名称为3,4,4-三甲基戊酸,A项错误;B三个甲基分别是主链端点上一个,乙基支链上一个,甲基支链一个,这样的辛酸的羧酸类同分异构体中未连接甲基的结构有两种形式,分别为CH3CH2CH(CH2CH3)CH2COOH、CH3CH2CH2CH(CH2CH3)COOH,在这两种结构中,甲基可以分别连接在中间的三个主链碳原子上,共有6种结构,还有一种结构为(CH2CH3)2CCOOH,因此辛酸的羧酸类同分异构体中,含有三个甲基结构,且存在乙基支链的共有7种,B项正确;C辛酸
23、的同分异构体中能水解的一定为酯,那么相对分子质量为74的有机物可是酸,即为丙酸,但丙酸只有一种结构,也可能是醇,则为丁醇,共有4种同分异构体。所以与丙酸反应生成酯的醇则为戊醇,共有8种同分异构体;与丁醇反应生成酯的酸为丁酸,其中丁酸有2种同分异构体,丁醇有4种同分异构体,所以共有8种,因此符合要求的同分异构体一共是8+8=16种,C项错误;D正辛酸和软脂酸都是饱和脂肪酸,都符合通式CnH2nO2,由于正辛酸所含C原子数少,常温下呈液态,而软脂酸所含C原子数多,常温下呈固态,D项错误。【点睛】C选项要从酯在组成上是由酸和醇脱水生成的,所以相对分子质量为74的有机物可能是酸,也可能是醇,再分别推导
24、出同分异构体的数目,最后酸和醇的同分异构体数目相结合即得总数。11魔棒发光原理是利用H2O2氧化草酸二酯(CPPO)产生能量,该能量被传递给荧光物质后发出荧光。草酸二酯结构简式如图所示,下列有关草酸二酯的说法正确的是( )A草酸二酯属于芳香烃B草酸二酯的分子式为C26H23O8Cl6C草酸二酯难溶于水D1mol草酸二酯最多可与4mol NaOH反应【答案】C【解析】A由结构简式可知,草酸二酯含有氧元素、氯元素,属于芳香烃的衍生物,不属于芳香烃,故A错误;B由结构简式可知,草酸二酯的分子式为C26H24O8Cl6,故B错误;C草酸二酯含有的官能团为氯原子和酯基,表现氯代烃和酯的性质,难溶于水,故
25、C正确;D草酸二酯含有的官能团为氯原子和酯基,氯原子和酚酯基水解生成酚,酚能与氢氧化钠溶液反应,所以草酸二酯中每个氯原子消耗2mol氢氧化钠、每个酚酯基消耗2mol氢氧化钠、每个醇酯基消耗1mol氢氧化钠,则1mol草酸二酯最多消耗NaOH的物质的量为(62+22+21)mol=18mol,故D错误;故选C。【点睛】草酸二酯含有的官能团为氯原子和酯基,氯原子和酚酯基水解生成酚,酚能与氢氧化钠溶液反应,注意官能团性质的重合性是分析1mol草酸二酯最多消耗NaOH的物质的量的关键,也是难点和易错点。12某分子式为C10H20O2的酯,在一定条件下可发生如下图的转化过程:则符合上述条件的酯的结构可有
26、( )A2种 B4种 C6种 D8种【答案】B【解析】因C经两步氧化可生成E,则C为C4H9-CH2OH,D为C4H9CHO,E为C4H9-COOH,B为C4H9COO,C4H9有四种结构,分别为:CH3-CH2-CH2-CH2-、CH3-CH2-CH(CH3)-、(CH3)2CHCH2-、(CH3)3C-,所以符合条件的酯的结构有4种,故选B。13某芳香族化合物A,核磁共振氢谱显示有六组峰,苯环上的一氯代物有两种,分子结构中不含有甲基,一定条件下可以发生如图所示的转化关系。(1)E中含有的官能团名称为_。(2)C在一定条件下,可能发生的化学反应类型有_。(填序号)水解反应 取代反应 消去反应
27、 加成反应 加聚反应 (3)AB反应的化学方程式为_。(4)F在加热条件下与过量NaOH水溶液反应的化学方程式为_。(5)符合下列条件的A的同分异构体有_种,其中苯环上一氯代物有两种的结构简式为_。含有二取代苯环结构 与A有相同的官能团 能与FeCl3溶液发生显色反应【答案】(1)醛基、羧基 (2) (3) (4) (5) 6 、 【解析】根据转化关系可知,A能与乙醇反应生成C,且C的相对分子质量为194,与A相比增加了28,所以A分子结构含一个COOH;A在浓硫酸加热条件下生成的D与Br2发生加成反应生成F,说明A发生消去反应生成D,根据A中的碳原子数,加上A能催化氧化生成含有醛基的E,故A
28、中含有-CH2CH2OH结构,又由于A分子结构的苯环上一氯代物只有2种,因此A的结构简式为,则B为、E为,C为;(1)E的结构简式为:,其分子中含有官能团为:醛基、羧基;(2)C的结构简式为,含有苯环、酯基、羟基,能够发生水解反应取代反应消去反应加成反应,分子中不存在碳碳双键、碳碳三键,不能发生加聚反应,故答案为:;(3)AB反应的化学方程式为:;(4)F在加热条件下与过量NaOH水溶液反应的化学方程式为:,(5)含有二取代苯环结构,有机物在苯环上含有两个取代基;与A有相同的官能团,含有官能团:羟基、羧基;能与FeCl3溶液发生显色反应,说明苯环上有-OH,满足条件的有机物在苯环上的取代基为:-OH、-CH2CH2COOH,存在邻、间、对三种结构;-OH、-CH2(CH3)COOH,存在邻、间、对三种同分异构体,总共含有6种同分异构体;其中苯环上一氯代物有两种的结构简式为:、。