1、第4节羧酸氨基酸和蛋白质第1课时羧酸酯课时演练促提升A组1.乙酸乙酯在KOH溶液催化下水解得到的产物是()A.乙酸和乙醇B.乙酸钾和乙醇C.甲酸和乙醇D.乙酸和甲醇解析:酯在碱性条件下水解生成羧酸盐和醇,B项正确。答案:B2.下列说法正确的是()A.只有链烃基与羧基直接相连的化合物才叫羧酸B.饱和一元脂肪酸组成符合CnH2nO2C.羧酸在常温下都呈液态D.羧酸的官能团是COOH解析:A烃基与羧基相连的化合物叫羧酸错误B饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2错误C羧酸在常温下都呈液态正确D羧酸的官能团是COOH错误答案:C3.柠檬中含有大量的柠檬酸,因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为,则1
2、 mol柠檬酸与足量的金属钠反应,最多可消耗Na的物质的量为()A.2 molB.3 molC.4 molD.5 mol解析:羟基和羧基都能与金属钠反应,因此1mol柠檬酸最多消耗Na的物质的量为4mol。答案:C4.咖啡酸具有止血、镇咳、祛痰等疗效,其结构简式为,下列有关咖啡酸的说法中,不正确的是()A.咖啡酸可以发生还原、取代、加聚等反应B.咖啡酸与FeCl3溶液可以发生显色反应C.1 mol咖啡酸可以与4 mol H2发生加成反应D.1 mol咖啡酸与足量NaHCO3溶液反应,最多能消耗3 mol NaHCO3解析:咖啡酸含有碳碳双键,可发生还原、加聚反应,含有羧基和苯环,可发生取代反应
3、;咖啡酸中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应;咖啡酸分子中含1个苯环和1个碳碳双键,1mol咖啡酸最多可与4molH2发生加成反应;有机官能团中能与NaHCO3反应的只有羧基,故1mol咖啡酸最多可与1molNaHCO3发生反应。答案:D5.1 mol X能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8 L CO2(标准状况),则X的分子式是()A.C5H10O4B.C4H8O4C.C3H6O4D.C2H2O4解析:1molX能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8LCO2(标准状况),说明X中含有2个COOH,故X分子中至少含有2个不饱和度。A、B、C项中分子只含有1个不饱和度,不符合要求,D项中分
4、子含有2个不饱和度,其结构简式可写为HOOCCOOH,符合要求。答案:D6.分子式为C8H16O2的有机物A,能在酸性条件下水解生成有机物C和D,且C最终氧化成D,则A的可能结构有()A.2种B.3种C.4种D.5种解析:本题主要考查酯在酸性条件下的水解产物及醇的氧化规律。由于A在酸性条件下水解能生成两种有机物C和D,结合A的分子式可知A为酯。A水解得到的两种产物中,C最终能氧化成D,说明C是伯醇即RCH2OH型的醇,D是羧酸,且二者的分子中所含有的碳原子数相同均为4,碳的骨架也相同。含有4个碳原子的伯醇只有两种,即CH3CH2CH2CH2OH和CH3CH(CH3)CH2OH,所以对应的符合题
5、意的酯只有两种。A可能的结构为CH3CH2CH2COOCH2CH2CH2CH3或。答案:A7.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115125 ,反应装置如下图所示。下列对该实验的描述错误的是()A.不能用水浴加热B.长玻璃管起冷凝回流作用C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率解析:酯化反应的条件是直接加热,A项正确。长导管可以起到冷凝回流酸和醇的作用,B项正确。乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解,C项错。在可逆反应中,增加一种反应物浓度可以提高另一种反应物的转化率,D项正确。答案:C8.分子式为C4H8O3的有机物
6、,在一定条件下具有下列性质:在浓硫酸存在下,能分别与CH3CH2OH或CH3COOH反应;在浓硫酸存在下,亦能脱水生成一种且只存在一种结构形式,且能使溴水退色的物质;在浓硫酸存在下,还能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。根据上述性质,确定C4H8O3的结构简式为()A.HOCH2COOCH2CH3B.HOCH2CH2CH2COOHC.CH3CH(OH)CH2COOHD.CH3CH2CH(OH)COOH解析:由、得,该有机物中含有COOH和OH,A项不符合题意;C项发生消去反应可生成两种位置不同的碳碳双键,不符合的要求;D项发生酯化反应不能生成五元环状化合物,不符合的要求。答案:B9
7、.有机化合物AG的转换关系如下图所示。已知以下信息:F的分子式为C7H8O,且与FeCl3溶液作用不显紫色链烃A有两种不同的氢原子,1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2B为溴代烃,其相对分子质量在130140之间请回答下列问题:(1)A的结构简式是,A的官能团名称是;(2)写出C转化为D的化学方程式:;(3)写出E和F反应生成G的化学方程式:;(4)的反应类型是,的反应类型是,的反应类型是;(5)写出B的所有同分异构体;(6)H是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则H的结构简式为。解析:1molA完全燃烧消耗6molO2,设烃的分子式为CxHy,由烃燃烧的通式C
8、xHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O可得:x+y4=6,则A的分子式可能为C4H8或C5H4。结合反应条件知BA为消去反应,又知B为溴代烃,其相对分子质量在130140之间,而Br的相对原子质量为80,故B只能为一溴代烃,且碳原子数为4,因此,A为C4H8,B为C4H9Br。C为醇,D为醛,E为羧酸。由醇催化氧化为醛的条件且A有两种不同的氢原子知:A为,B为(CH3)2CHCH2Br,C为(CH3)2CHCH2OH,D为(CH3)2CHCHO,E为(CH3)2CHCOOH。B的同分异构体还有:CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3、(CH3)3CBr三种。同碳原子数的
9、烯烃与环烷烃互为同分异构体,它的一氯代物只有一种,所以H为环丁烷。答案:(1)碳碳双键(2)2CH3CH(CH3)CH2OH+O22CH3CH(CH3)CHO+2H2O(3)CH3CH(CH3)COOH+C6H5CH2OHCH3CH(CH3)COOCH2C6H5+H2O(4)消去反应取代反应氧化反应(5)(CH3)3CBrCH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHBrCH3(6)B组1.下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是()A.蒸馏过滤分液B.分液蒸馏蒸馏C.蒸馏分液分液D.分液蒸馏结晶、过滤解析:乙酸和乙醇均在下层,乙酸乙酯在
10、上层,分液后将下层液体A蒸馏,可将乙醇蒸出,然后在乙酸钠中加入H2SO4使之反应生成乙酸,再将乙酸蒸出。答案:B2.在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V L氢气,取另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3溶液反应得到V L二氧化碳,则此有机物可能是()A.B.HOOCCOOHC.HOCH2CH2OHD.CH3COOH解析:能与NaHCO3反应产生CO2气体,说明分子中含有COOH,根据关系式:COOHCO2和COOH12H2可知,若只含有羧基,则生成的氢气体积应是生成的二氧化碳体积的一半,而题意表明,生成的氢气和二氧化碳体积相等,说明分子中除了含有羧基外,还应含有羟基,且羧基数目等于羟基
11、数目,故A中物质符合要求。答案:A3.分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有()A.15种B.28种C.32种D.40种解析:由题意可知,有机物C5H10O2为酯,其可以是甲酸酯(HCOOC4H9)、乙酸酯(CH3COOC3H7)、丙酸酯(CH3CH2COOC2H5)、丁酸酯(CH3CH2CH2COOCH3)、异丁酸酯(CH3)2CHCOOCH3,它们水解生成的酸有5种:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸,生成的醇有8种:其中,C4H9OH有4种CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH、CH3CH2CH(CH3)
12、OH、(CH3)3COH,C3H7OH有2种CH3CH2CH2OH、(CH3)2CHOH、CH3CH2OH、CH3OH,任一种酸和任一种醇均可重新组合形成酯,故符合要求的酯共有40种。答案:D4.阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为+H2O+CO2下列说法正确的是()A.可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成B.香兰素、阿魏酸均可与NaHCO3、NaOH溶液反应C.通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应D.与香兰素互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有两种解析:A项,香兰素也能使酸性高锰酸钾溶液退
13、色,故不能用酸性KMnO4溶液检测反应中是否有阿魏酸生成,不正确;B项,香兰素中只有酚羟基不能与NaHCO3反应,故不正确;C项,香兰素和阿魏酸可以发生取代和加成反应,不能发生消去反应,不正确;D项,符合题意的有或两种,正确。答案:D5.为实现以下各步转化,请填入适当试剂(写出化学式)。、。解析:羟基所连基团不同,羟基上氢原子的活泼性也不同,其顺序为RCOOHH2ORCH2OH。反应中醇羟基和酚羟基不反应,羧基反应生成相应的盐,可选择与NaHCO3反应,因为该羧酸的酸性强于H2CO3;反应中,酚羟基反应,而醇羟基不反应,可选择与NaOH或Na2CO3(酸性:酚羟基HCO3-)反应;反应中,醇羟
14、基反应生成醇钠,故可选择与Na反应;反应中,羧酸盐变为羧酸,可选择与盐酸反应;反应中,醇钠变为醇,而羧酸钠不变,可选择与H2CO3反应。答案:NaHCO3Na2CO3或NaOHNaHClH2O+CO2(合理即可)6.苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为:。(1)苹果酸分子中所含官能团的名称是、。(2)苹果酸不可能发生的反应有(选填序号)。加成反应酯化反应加聚反应氧化反应消去反应取代反应(3)物质A(C4H5O4Br)在一定条件下可发生水解反应,得到苹果酸和溴化氢。由A制取苹果酸的化学方程式是。解析:根据苹果酸的结构可知,苹果酸即-羟基丁二酸,分子中含有羟基和羧基两种官能团;羧基和羟基都能发生
15、酯化反应,羟基还能发生氧化反应、消去反应和取代反应;由苹果酸的结构可反推出C4H5O4Br的结构简式为,即可写出其水解反应的化学方程式。答案:(1)羟基羧基(2)(3)+H2O+HBr7.已知甲酸(HCOOH)是羧酸中组成最简单的一种,它具有羧酸的性质,在实验室里常用甲酸在浓硫酸的催化作用下制取少量一氧化碳,现用甲酸与甲醇反应制取甲酸甲酯来验证甲酸具有发生酯化反应的性质,装置如下图所示。回答下列问题:(1)制取甲酸甲酯反应的化学方程式为。烧瓶中最可能发生的副反应为。(2)实验过程中选用的试剂及用品有浓硫酸、甲醇、甲酸,还有、两种物质。(3)导管a不插入液面下的理由是。长导管b的作用是。在实验过
16、程中导管b末端c处还应做何处理。(4)大试管中溶液有溶解甲醇、吸收甲酸的作用,还有的作用。解析:本题可结合乙酸与乙醇酯化反应制取乙酸乙酯的实验对照分析。题干中提到的“甲酸在浓硫酸的催化作用下制取少量一氧化碳”是对第(1)问中副反应的提示。答案:(1)HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2OHCOOHCO+H2O(2)饱和Na2CO3溶液碎瓷片(或沸石)(3)防止受热不均匀引起倒吸保持内外压平衡兼起冷凝器作用用酒精灯点燃导出的气体(防止CO、CH3OH污染大气)(4)减小酯的溶解度8.尼泊金甲酯是苯的含氧衍生物,在化妆品中可作防腐剂。回答下列问题:(1)尼泊金甲酯的结构简式为,写出尼泊金甲酯
17、与NaOH溶液反应的化学方程式(有机物写结构简式):。(2)尼泊金甲酯的一种同分异构体A,满足以下条件:含有苯环,含有碳碳双键,苯环上一氯取代物只有一种。写出A的可能的结构简式:。(3)尼泊金甲酯的另一种同分异构体B,其苯环上的取代基彼此相间,有如下转化关系:CBDEF紫色已知C的分子式为C8H7O3Na,F的分子式为C8H6O3。填写下列空白:B中的官能团名称是,EF的反应类型为;F的结构简式为;写出E与乙醇反应的化学方程式(有机物写结构简式,并注明反应条件):。解析:(1)尼泊金甲酯分子中的酚羟基、酯基均能与NaOH反应。(2)由题意可知,A分子中含有1个苯环、1个碳碳双键和3个羟基,由于
18、羟基与碳碳双键直接相连很不稳定,易转化为醛基或羰基,故3个羟基均连在苯环上,又知苯环上一氯取代物只有一种,故苯环上的2个氢原子应对称。符合要求的A的结构有2种:、。(3)B能与Ag(NH3)2OH反应,可知B含CHO,再由B能与NaOH溶液反应生成分子式为C8H7O3Na的物质C,可知B含1个酚羟基,结合B苯环上的取代基彼此相间,可列举出B的可能结构有、。由BDEF的转化关系,可推知,BDE是分子中的醛基变为羧基,由EF(C8H6O3),可知F是环酯,由于F中含有酚羟基,故B中含有醇羟基,即B为,E为,F为。答案:(1)+2NaOH+CH3OH+H2O(2)、(3)醛基、羟基(醇羟基和酚羟基)酯化反应(取代反应)+CH3CH2OH+H2O
