1、乙酸官能团与有机化合物的分类(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2019黄冈高一检测)下列关于制取乙酸乙酯实验的说法错误的是 ()A.制取乙酸乙酯时,向乙醇中缓慢加入浓硫酸和乙酸B.可将导管插入饱和碳酸钠溶液中收集反应生成的乙酸乙酯C.1 mol乙醇与2 mol乙酸在浓硫酸催化作用下不能合成1 mol乙酸乙酯D.除去乙酸乙酯中含有的乙酸,最好的处理方法是用足量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液【解析】选B。制取乙酸乙酯时,试剂的混合顺序:先加入乙醇,再向乙醇中缓慢加入浓硫酸和乙酸,A正确;导管不能插入饱和碳酸钠溶液液面以下,B错误;因为乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应
2、为可逆反应,所以1 mol 乙醇与2 mol乙酸在浓硫酸催化作用下不能合成1 mol 乙酸乙酯,C正确;Na2CO3能与乙酸反应,所以除去乙酸乙酯中含有的乙酸,最好的处理方法是用足量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液,D正确。2.下列实验能达到预期目的的是()用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸将Cl2的制备和性质实验联合进行以减少实验中的空气污染用食醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐用硝酸钡溶液鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子用溴水检验汽油中是否含有不饱和烃A.B.C.D.【解析】选C。因乙醇在浓硫酸存在下与乙酸的反应属可逆反应,不能除净乙酸,故不可以。用硝酸钡鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子时,因亚硫酸根
3、离子易被氧化为硫酸根离子而达不到鉴别的目的。3.(2019唐山高一检测)CH3COOH分别跟H-18O-C2H5和H-16O-C2H5酯化反应后,两者生成的水分子的相对分子质量()A.前者大B.前者小C.相等D.不能确定【解析】选C。羧酸跟醇的反应,羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水。CH3COOH+H-18O-C2H5CH3CO18O-C2H5+H2O,CH3COOH+H-16O-C2H5CH3CO16O-C2H5+H2O,故两者生成的水分子的相对分子质量相等。4.枸木缘酸乙胺嗪可用于驱除肠道虫病,其中枸木缘酸结构简式为,下列物质中不能与枸木缘酸反应的是() A.乙酸B.乙
4、醇C.碳酸钠溶液D.溴水【解析】选D。枸木缘酸中所含有的官能团是COOH、OH,故能与乙醇、乙酸发生酯化反应;COOH能与Na2CO3溶液反应。5.(2020石景山区高一检测)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 ,反应装置如图。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.试管中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸【解析】选C。因反应需要反应温度为115125 ,而水浴加热适合温度低于100 的反应,故A正确;有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置
5、设计冷凝回流装置,使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态,从而回流到反应器中,实验室可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等装置来实现,故B正确;氢氧化钠能使酯水解,应用饱和的碳酸钠溶液,故C错误;液体加热要加沸石或碎瓷片,可防止溶液暴沸,所以试管中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸,故D正确。6.下列关于乙酸的说法中,正确的是()乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电无水乙酸又称为冰醋酸,它是纯净物乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88 g乙酸乙酯食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到A.B.C.D.【解析】选C。乙酸易溶于水和乙醇,是弱
6、酸,其水溶液能导电,正确;无水乙酸在低于16.6 时会凝结成像冰一样的晶体,无水乙酸又称为冰醋酸,属于纯净物,正确;乙酸是一种重要的有机酸,在常温下是有刺激性气味的液体,正确;乙酸的酯化反应是可逆反应,不能进行到底,错误;食醋中含有乙酸,乙醇连续被氧化生成乙酸,正确。7.1 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的分子式可能是()A.C5H10O4B.C4H8O4C.C3H6O4D.C2H2O4【解析】选D。由题中信息可知X结构中应有2个羧基,饱和二元羧酸的通式应为CnH(2n-2)O4(n2),各选项只有D符合题意。8.等物质的量的下列有机物与足量的Na
7、HCO3溶液反应,产生气体的体积最多的是()A.CH3CH(OH)COOHB.HOOCCOOHC.CH3CH2COOHD.CH3CH2OH【解析】选B。只有羧基和NaHCO3溶液反应放出CO2,所以产生的气体体积BA=CD=0。9.(2020浙江7月选考)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D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗1 mol NaOH【解析】选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;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;分子中含有羟基、酯基和碳碳双键三种官能团,C错误;1
8、 mol该物质酯基水解后生成的酚羟基和羧基均能和NaOH反应,1 mol该物质与足量的NaOH溶液反应时最多可消耗2 mol NaOH,D错误。10.(2019大连高一检测)丙酸钠是常用的防腐剂之一,该物质可以由丙酸(CH3CH2COOH)与烧碱反应制得。下列有关丙酸的说法中不正确的是()A.丙酸遇紫色石蕊试液变红B.丙酸与烧碱的反应不是取代反应C.丙酸与乙酸互为同系物D.丙酸存在多种羧酸类同分异构体【解析】选D。丙酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,A正确;丙酸与烧碱的反应是酸碱中和反应,不是取代反应,B正确;丙酸与乙酸是只相差一个CH2原子团的羧酸,互为同系物,C正确;丙酸不存在羧酸类同分异构
9、体,D错误。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)(2020福州高一检测)某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示)进行乙酸与乙醇酯化反应的实验。回答下列问题:(1)乙装置中长玻璃导管c的作用是_;冷凝水应该从_进入。(2)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是_,原因:_。(3)实验过程中选用的用品及试剂有碎瓷片,作用为_;乙酸、乙醇以及_,该试剂作用为_;试管A和锥形瓶B内装的是_,其作用为_。【解析】乙装置中长玻璃导管c的作用是平衡气压,冷凝回流。冷凝水从b口进,a口出冷凝效果好。甲、乙两装置相比较,可看出乙装置更好,因为其冷凝效果好。液体加热时为防暴沸应加入碎瓷片,而反应
10、的催化剂和吸水剂为浓硫酸。为了溶解乙醇,使乙酸充分反应,降低乙酸乙酯的溶解度而便于收集较纯净的乙酸乙酯,所以试管A及锥形瓶B中盛放的是饱和Na2CO3溶液。答案:(1)平衡气压、冷凝回流b(2)乙其冷凝效果更好,同时减少酯的挥发(3)防暴沸浓硫酸作催化剂和吸水剂饱和Na2CO3溶液溶解乙醇,反应乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度12.(10分)巴豆酸的结构简式为CH3CHCHCOOH。试回答:(1)巴豆酸的分子中含有_和_(写名称)两种官能团。(2)巴豆酸与金属钠反应的化学方程式为_。(3)巴豆酸_(选填“能”或“不能”)使溴水褪色。(4)巴豆酸跟乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应的化学方程式为_。【解析
11、】由巴豆酸的结构简式可知,巴豆酸分子中含有碳碳双键和羧基两种官能团,能使溴水褪色,能与金属钠反应产生氢气,和乙醇发生酯化反应。答案:(1)碳碳双键羧基(2)2CH3CHCHCOOH+2Na2CH3CHCHCOONa+H2(3)能(4)CH3CHCHCOOH+CH3CH2OHCH3CHCHCOOCH2CH3+H2O【补偿训练】已知丙酸跟乙酸具有相似的化学性质,丙醇跟乙醇具有相似的化学性质。丙醇和丙酸的结构简式如下:CH3CH2CH2OH(丙醇)、CH3CH2COOH(丙酸)。试回答下列问题:(1)分别写出丙醇、丙酸与Na反应的化学方程式:丙醇+钠:_,丙酸+钠:_。(2)写出丙酸与丙醇发生酯化反
12、应的化学方程式:_(注明反应条件)。(3)写出与CH3CH2COOH互为同分异构体且属于酯的有机物的结构简式_。答案: (1)2CH3CH2CH2OH+2Na2CH3CH2CH2ONa+H22CH3CH2COOH+2Na2CH3CH2COONa+H2(2)CH3CH2COOH+HOCH2CH2CH3CH3CH2COOCH2CH2CH3+H2O(3)CH3COOCH3、HCOOCH2CH3(20分钟30分)1.(8分)某学生在实验室制取乙酸丁酯(已知乙酸丁酯的沸点124126,反应温度115125),其反应装置应选择()【解析】选C。A、B装置采用的是水浴,反应温度不超过100,A、 B错误;实
13、验室制取乙酸丁酯,原料乙酸和丁醇易挥发,为了避免反应物损耗和充分利用原料,应设计冷凝回流装置,故C正确。2.(8分)在同温、同压下,某有机物与过量Na反应得到V1 L氢气,另取一份等量的该有机物与足量NaHCO3反应得V2 L二氧化碳,若V1=V20,则有机物可能是()A.B.HOOCCOOHC.HOCH2CH2OHD.CH3COOH【解析】选A。相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比。设n1、n2分别为该状况下所得到的氢气、二氧化碳的物质的量,同时设选项中各物质的物质的量均为1 mol,则各物质与n1、n2的对应关系如表:n1(与Na反应生成H2的物质的量)n2(与NaHCO3反应生成CO
14、2的物质的量)1 mol1 mol1 mol2 mol1 mol0CH3COOH0.5 mol1 mol由表中数据可知,若V1=V20即n1=n20,故该有机物为。【方法规律】CH3COOH分子只存在一个COOH的事实(1)1 mol CH3COOH与Na反应生成0.5 mol H2。(2)1 mol CH3COOH与1 mol NaOH恰好完全中和。(3)1 mol CH3COOH与0.5 mol Na2CO3完全反应生成0.5 mol CO2。(4)1 mol CH3COOH与1 mol NaHCO3完全反应生成1 mol CO2。(5)酯化反应中,1 mol CH3COOH消耗1 mol
15、 CH3CH2OH。3.(14分)下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。实验目的制取乙酸乙酯实验原理甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。装置设计甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,较合理的是_(选填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是_。实验步骤.按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸;.将试管固定在铁架
16、台上;.在试管中加入适量的饱和Na2CO3溶液;.用酒精灯对试管加热;.当观察到试管中有明显现象时停止实验。问题讨论(1)步骤安装好实验装置,加入样品前还应检查_。(2)写出试管中发生反应的化学方程式:_(注明反应条件)。(3)试管中饱和Na2CO3溶液的作用是_。(4)从试管中分离出乙酸乙酯的实验操作是_。【解析】根据甲、乙装置的差别及丙的改进装置便知应选择乙装置;丙装置可防止倒吸,这也是改进后干燥管的作用之一。由于乙醇与乙酸均易挥发,因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质,可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸,同时有利于乙酸乙酯的分层。在上层得到乙酸乙酯油状液体,经分液漏斗分液即可。答案:装置设计乙防止倒吸问题讨论(1)装置的气密性(2)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O(3)吸收乙醇;中和乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出(4)分液