2022版高中化學專題4烴的衍生物第三單元醛羧酸第2課時學案蘇教版選修5

2021版高中化學專題4烴的衍生物第三單元醛羧酸第2課時學案蘇教版選修5

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第2課時羧酸

[學習目標定位]1.知道羧酸的結(jié)構(gòu)特點及簡單分類。2.能夠以乙酸為代表物，掌握羧酸的性質(zhì)及用途。3.掌握酯的水解反應機理。

一、乙酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1．物理性質(zhì)

俗稱

顏色

氣味

狀態(tài)

熔沸點

揮發(fā)性

溶解性

醋酸(純凈的乙酸稱為冰醋酸)

無色

刺激性

液

低

易

易溶于水和有機溶劑

2.組成與結(jié)構(gòu)

分子式(化學式)

結(jié)構(gòu)式

結(jié)構(gòu)簡式

官能團

(特征基團)

比例模型

C2H4O2

CH3COOH

結(jié)構(gòu)簡式—COOH

名稱羧基

3.化學性質(zhì)

(1)弱酸性

①乙酸在水溶液里部分電離產(chǎn)生H＋，電離方程式為CH3COOHCH3COO－＋H＋，從而使乙酸具有酸的通性。

②乙酸的酸性強于碳酸，常見幾種物質(zhì)的酸性強弱順序：乙酸>碳酸>苯酚>HCO

eq\o\al(－,3)

。

(2)酯化反應

①乙酸與醇反應的化學方程式為

eq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))

。

②羧酸與醇發(fā)生酯化反應時，酸脫羥基，醇脫氫；酯化反應一般是可逆反應。

③乙酸與乙醇反應時，增大乙酸乙酯產(chǎn)率的方法：移去產(chǎn)物乙酸乙酯或增大乙醇的濃度。

1．制取乙酸乙酯實驗中試劑的加入順序是先加乙醇，再加濃硫酸，后加冰醋酸。加熱時先小火加熱，使其充分反應，然后大火加熱蒸出產(chǎn)生的酯。將產(chǎn)生的乙酸乙酯通入飽和碳酸鈉溶液，分液得到較純凈的酯。

2．羧酸與酚、醇的羥基性質(zhì)比較

含羥基的物質(zhì)

比較項目

醇

酚

羧酸

羥基上氫原

子活潑性

eq\o(――→,\s\up7(逐漸增強))

在水溶液中電離

極難電離

微弱電離

部分電離

酸堿性

中性

很弱的酸性

弱酸性

與Na反應

反應放出H2

反應放出H2

反應放出H2

與NaOH反應

不反應

反應

反應

與NaHCO3反應

不反應

不反應

反應放出CO2

例1已知在水溶液中存在平衡：

當與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應時，不可能生成的物質(zhì)是()

C．H—18OH

D．H2O

【考點】乙酸的酯化反應

【題點】酸的酯化反應原理及類型

答案A

解析乙酸在水溶液中存在平衡，那么根據(jù)酯化反應的機理，酯化反應生成的酯就可能有兩種：和，但絕不能生成A；生成水分子也有兩種：H—18OH和H2O。

例2(2018·鹽城東臺安豐中學檢測)分子式為C9H10O2的芳香族化合物并且能與飽和NaHCO3溶液反應放出氣體的有機物有(不含立體異構(gòu))()

A．6種 B．8種

C．12種 D．14種

答案D

解析該芳香族化合物能與NaHCO3發(fā)生反應產(chǎn)生CO2，說明含有羧基—COOH，還有苯基C6H5—，取代基為正丙酸基時，1種；取代基為異丙酸基，1種；取代基為羧基、—CH2—CH3，有鄰間對3種；取代基為乙酸基、—CH3，有鄰間對3種；取代基為—COOH、—CH3、—CH3，甲基為鄰位，2種；間位，3種；對位1種；符合條件的總共有14種。

【考點】羧酸的結(jié)構(gòu)與分類

【題點】羧酸的同分異構(gòu)現(xiàn)象

二、羧酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1．概念

羧酸是由烴基(或氫原子)與羧基相連構(gòu)成的有機化合物。

2．分類

現(xiàn)有下列幾種羧酸：

①乙酸：CH3COOH；②硬脂酸：C17H35COOH；

③苯甲酸：C6H5COOH；④油酸：C17H33COOH；

⑤乙二酸：HOOC—COOH。

(1)若按羧酸分子中烴基的結(jié)構(gòu)分類，上述物質(zhì)中的①②④⑤屬于脂肪酸，③屬于芳香酸。

(2)若按羧酸分子中羧基的數(shù)目分類，上述物質(zhì)中的①②③④屬于一元酸，⑤屬于二元酸。

3．化學性質(zhì)

(1)酸性

羧酸都具有酸性，但分子中烴基不同，酸性也不同。對于飽和一元羧酸，隨著碳原子數(shù)增多，酸性逐漸減弱。

(2)酯化反應

羧酸都可以發(fā)生酯化反應：

eq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))

。

1.高級脂肪酸

在一元羧酸中，烴基中含有較多碳原子的脂肪酸叫高級脂肪酸。高級脂肪酸的酸性很弱，不能使指示劑變色，但能與堿反應生成鹽和水。

2．甲酸

甲酸()又叫蟻酸，可看作分子中含有羧基和醛基兩種官能團，所以甲酸不僅有羧酸的通性，還兼有醛的性質(zhì)。

(1)甲酸是弱酸，但比乙酸酸性強。

(2)甲酸可以與醇發(fā)生酯化反應。

(3)甲酸可以發(fā)生銀鏡反應，并在一定條件下能使氫氧化銅懸濁液還原為磚紅色的氧化亞銅沉淀。而甲酸中的醛基被氧化為羧基。

注意甲酸、甲酸某酯(HCOOR)、甲酸鹽(如HCOONa)結(jié)構(gòu)中都有醛基，因此，它們在一定的條件下都可以與銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液反應。

例3(2018·溧水高級中學高二期末)咖啡酸具有較廣泛的抑菌作用，結(jié)構(gòu)簡式為。下列有關(guān)說法中正確的是()

A．該物質(zhì)可以發(fā)生水解反應

B．可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗碳碳雙鍵

C．1mol咖啡酸與足量鈉、碳酸氫鈉溶液反應，在相同條件下生成氣體的體積比為1∶2

D．1mol咖啡酸可與4molBr2發(fā)生反應

答案D

解析有機物含有羥基、碳碳雙鍵和羧基，都不能發(fā)生水解反應，A項錯誤；含有酚羥基，可被高錳酸鉀氧化，不能鑒別碳碳雙鍵，B項錯誤；含有2個羥基、1個羧基，其中羥基和羧基都可與鈉反應生成氫氣，羧基與碳酸氫鈉反應，則在相同條件下生成氣體的體積比為3∶2，C項錯誤；酚羥基鄰位、對位的氫原子可與溴發(fā)生取代反應，碳碳雙鍵與溴發(fā)生加成反應，則1mol咖啡酸可與4molBr2發(fā)生反應，D項正確。

【考點】乙酸的酸性

【題點】不同—OH活潑性的比較

三、縮聚反應

1．有機化合物分子間脫去小分子獲得高分子化合物的反應稱為縮聚反應。發(fā)生縮聚反應時，單體中應含有多個官能團。

2．對苯二甲酸與乙二醇發(fā)生酯化反應可生成高分子化合物聚對苯二甲酸乙二酯和水，反應方程式為

3．由乳酸()合成聚乳酸：

eq\o(――→,\s\up7(催化劑))

。

1.縮聚反應常見類型

(1)聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚。

＋nH2O。

(2)聚酰胺類：

nH2O。

(3)酚醛樹脂類：

eq\o(――→,\s\up7(催化劑))

2．由縮聚產(chǎn)物推斷單體的方法

(1)方法——“切割法”(以聚酯類為例)：

斷開羰基和氧原子上的共價鍵，然后在羰基碳原子上連接羥基，在氧原子上連接氫原子。

(2)實例：

縮聚物

方法

單體

對苯二甲酸乙二醇

例4(2017·泰州姜堰高二期中)根據(jù)下列高分子化合物回答問題：

(1)合成聚丙烯酸鈉的單體的結(jié)構(gòu)簡式是________，反應類型是________。

(2)合成滌綸有兩種單體，其中能和NaHCO3反應的單體的結(jié)構(gòu)簡式是________，其核磁共振氫譜的峰面積比是________。

(3)①合成酚醛樹脂需要兩種單體，和這兩種單體均可以發(fā)生反應的試劑是________(填字母)。

a．H2 b．Na

c．Na2CO3 d．溴水

②和乙醛在酸性條件下也可以發(fā)生類似于制備酚醛樹脂的反應，此反應的化學方程式是______________________________________________。

答案(1)加聚反應

(2)1∶2(或2∶1)

(3)①ad

②

解析(1)合成聚丙烯酸鈉的單體的結(jié)構(gòu)簡式是，該反應是加聚反應。

(2)滌綸是由對苯二甲酸和乙二醇縮聚而成；能和NaHCO3反應，核磁共振氫譜的峰面積比是1∶2。

(3)①合成酚醛樹脂的單體是苯酚和甲醛，苯酚和甲醛均能與氫氣發(fā)生加成反應，溴水與甲醛能夠發(fā)生氧化還原反應，與苯酚能夠發(fā)生取代反應。

②和乙醛反應的方程式可以表示為。

【考點】合成塑料

【題點】合成塑料的制備

四、酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1．酯的組成與結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有下面三種酯

①乙酸乙酯：。

②甲酸乙酯：。

③乙酸甲酯：。

根據(jù)三種酯的結(jié)構(gòu)和名稱，填空

(1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的產(chǎn)物，簡寫為，R和R′可以相同，也可以不同。其中R是烴基，也可以是H，但R′只能是烴基。

(2)羧酸酯的官能團是酯基。

(3)飽和一元羧酸CnH2n＋1COOH與飽和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的結(jié)構(gòu)簡式為CnH2n＋1COOCmH2m＋1，故飽和一元酯的通式為CnH2nO2(n≥2)。

(4)命名：根據(jù)生成酯的酸和醇命名為某酸某酯。

(5)同分異構(gòu)現(xiàn)象：甲酸乙酯與乙酸甲酯互為同分異構(gòu)體。

2．酯的性質(zhì)

(1)水解反應的原理

酯化反應形成的鍵，即是酯水解反應斷裂的鍵。請你用化學方程式表示水解反應的原理：

。

(2)酯在酸性或堿性條件下的水解反應

①在酸性條件下，酯的水解是可逆反應。乙酸乙酯在稀H2SO4存在下水解的化學方程式為CH3COOC2H5＋H2O

eq\o(,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(△))

CH3COOH＋C2H5OH。

②在堿性條件下，酯水解生成羧酸鹽和醇，水解反應是不可逆反應。乙酸乙酯在NaOH存在下水解的化學方程式為CH3COOC2H5＋NaOH

eq\o(――→,\s\up7(△))

CH3COONa＋C2H5OH。

酯化反應與酯的水解反應的比較

酯化反應

酯的水解反應

反應關(guān)系

CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O

催化劑

濃硫酸

稀硫酸或NaOH溶液

催化劑的其他作用

吸水、提高CH3COOH和C2H5OH的轉(zhuǎn)化率

NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解率

加熱方式

酒精燈火焰加熱

熱水浴加熱

反應類型

酯化反應、取代反應

水解反應、取代反應

例5下列關(guān)于分子式為C4H8O2的有機物的同分異構(gòu)體的說法中，不正確的是()

A．屬于酯類的有4種

B．屬于羧酸類的有2種

C．存在分子中含有六元環(huán)的同分異構(gòu)體

D．既含有羥基又含有醛基的有3種

答案D

解析C4H8O2的有機物屬于酯類的共有4種，分別是HCOOCH2CH2CH3、、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3，A項正確；屬于羧酸類的共有兩種，分別是CH3CH2CH2COOH、，B項正確；C4H8O2的有機物中含有六元環(huán)的是等，C項正確；C4H8O2的有機物屬于羥基醛時，可以是共5種，D項不正確。

例6300多年前，著名化學家波義耳發(fā)現(xiàn)了鐵鹽與沒食子酸的顯色反應，并由此發(fā)明了藍黑墨水。沒食子酸的結(jié)構(gòu)簡式為

(1)用沒食子酸制造墨水主要利用了________類化合物的性質(zhì)(填字母)。

A．醇 B．酚

C．油脂 D．羧酸

(2)沒食子酸丙酯具有抗氧化作用，是目前廣泛應用的食品添加劑，其結(jié)構(gòu)簡式為____________。

(3)尼泊金酯是對羥基苯甲酸與醇形成的酯類化合物，是國家允許使用的食品防腐劑。尼泊金丁酯的分子式為__________，苯環(huán)只與—OH和—COOR兩類取代基直接相連的同分異構(gòu)體有________種。

(4)寫出尼泊金乙酯與氫氧化鈉溶液加熱反應的化學方程式：______________________

________________________________________________________________________。

【考點】含氧衍生物的綜合

【題點】含氧衍生物組成與結(jié)構(gòu)的綜合

答案(1)B(2)

(3)C11H14O312

(4)＋CH3CH2OH＋H2O

解析(1)沒食子酸含有酚羥基官能團，可與鐵鹽發(fā)生顯色反應，用來制造墨水，故選B。

(2)沒食子酸含有羧基官能團，可與丙醇發(fā)生酯化反應，生成沒食子酸丙酯，其結(jié)構(gòu)簡式為

。

(3)由題意分析可知，尼泊金丁酯是由對羥基苯甲酸與丁醇發(fā)生酯化反應生成，其分子式為C11H14O3。若苯環(huán)只與—OH和—COOR兩類取代基直接相連時，有鄰、間、對三種相對位置異構(gòu)，而丁基(—R)又有四種結(jié)構(gòu)

，所以同分異構(gòu)體共有12種。

(4)尼泊金乙酯與氫氧化鈉溶液共熱，可發(fā)生酯的水解反應，但要注意酚羥基也能與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應。

1．某同學在學習了乙酸的性質(zhì)后，根據(jù)甲酸的結(jié)構(gòu)()對甲酸的化學性質(zhì)進行了下列推斷，其中不正確的是()

A．能與碳酸鈉溶液反應

B．能發(fā)生銀鏡反應

C．不能使酸性KMnO4溶液褪色

D．能與單質(zhì)鎂反應

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸性質(zhì)的綜合

答案C

解析甲酸分子中含有醛基和羧基兩種官能團，具有醛與羧酸的雙重性質(zhì)。

2．(2017·揚州中學高二期中)某有機物的結(jié)構(gòu)為下圖所示，這種有機物不可能具有的性質(zhì)是()

①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能跟NaOH溶液反應；③能發(fā)生酯化反應；④能發(fā)生加成反應；⑤能發(fā)生水解反應

A．①④ B．①⑤

C．只有⑤ D．④

答案C

解析①分子中含有碳碳雙鍵和羥基，能使酸性KMnO4溶液褪色；②含有羧基，能跟NaOH溶液反應；③含有羧基和羥基，能發(fā)生酯化反應；④含有碳碳雙鍵和苯環(huán)，能發(fā)生加成反應；⑤碳碳雙鍵、羧基和醇羥基均不能發(fā)生水解反應，⑤錯誤，C項正確。

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合

3．(2018·鹽城建湖中學高二段考)下列關(guān)于合成材料的說法中，不正確的是()

A．塑料、纖維和橡膠都屬于合成材料

B．聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等，其單體是CH2==CHCl

C．苯酚與甲醛在酸催化下合成的酚醛樹脂結(jié)構(gòu)簡式為

D．合成順丁橡膠()的單體是CH2==CH—CH==CH2

答案A

解析合成材料包括塑料、合成纖維和合成橡膠，但纖維是天然有機高分子化合物，A項錯誤；聚氯乙烯的單體是CH2==CHCl，可制成薄膜、軟管等，B項正確；苯酚與甲醛在酸催化作用下縮聚得酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為，C項正確；的單體是CH2==CH—CH==CH2，D項正確。

【考點】高分子化合物單體的判斷

【題點】加聚反應及單體的推斷

4．某羧酸酯的分子式為C18H26O5,1mol該酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，該羧酸的分子式為()

A．C14H18O5 B．C14H16O4

C．C16H22O5 D．C16H20O5

【考點】酯的水解反應

【題點】酯水解反應產(chǎn)物的推斷

答案A

解析由1mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇可知，該酯為二元酯，分子中含有2個酯基(—COO—)，結(jié)合酯的水解反應原理可得“1molC18H26O5＋2molH2O

eq\o(――→,\s\up7(水解))

1mol羧酸＋2molC2H5OH”，再結(jié)合原子守恒定律可推知，該羧酸的分子式為C14H18O5。

5．咖啡酸有止血功效，存在于多種中藥中，其結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示。

(1)寫出咖啡酸中兩種含氧官能團的名稱：_______________________________。

(2)根據(jù)咖啡酸的結(jié)構(gòu)簡式，列舉3種咖啡酸可以發(fā)生的反應類型：___________________。

(3)蜂膠的分子式為C17H16O4，在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種醇A，則醇A的分子式為________________________________________________________________________。

(4)已知醇A含有苯環(huán)，且分子結(jié)構(gòu)中無甲基，寫出醇A在一定條件下與乙酸反應的化學方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合

答案(1)羧基、(酚)羥基(2)加成反應、酯化反應、加聚反應、氧化反應、還原反應等(任寫3種即可)

(3)C8H10O(4)CH3COOH＋

eq\o(,\s\up7(一定條件))

＋H2O

解析(1)咖啡酸分子中的兩種含氧官能團是羧基和(酚)羥基。(2)咖啡酸分子中含有碳碳雙鍵，可發(fā)生加成反應、加聚反應、氧化反應等，其中與氫氣的加成反應屬于還原反應；酚類物質(zhì)可與溴水發(fā)生取代反應；含有羧基，可發(fā)生中和反應、酯化反應(取代反應)。(3)根據(jù)咖啡酸的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C9H8O4，根據(jù)C17H16O4＋H2O―→C9H8O4＋A可知，A的分子式為C8H10O。(4)A的分子式為C8H10O，含有苯環(huán)且其分子結(jié)構(gòu)中無甲基，則A的結(jié)構(gòu)簡式為

。

[對點訓練]

題組一羧酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應用

1．下列關(guān)于乙酸的說法不正確的是()

A．乙酸是一種重要的有機酸，是具有強烈刺激性氣味的液體

B．乙酸分子中含有四個氫原子，所以乙酸是四元酸

C．無水乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物

D．乙酸易溶于水和乙醇

【考點】乙酸的物理性質(zhì)及用途

【題點】乙酸的物理性質(zhì)

答案B

解析羧酸是幾元酸是根據(jù)酸分子中所含的羧基數(shù)目來劃分的，一個乙酸分子中只含一個羧基，故為一元酸。

2．將甲基、羥基、羧基和苯基四種不同的原子團兩兩結(jié)合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有機物有()

A．2種B．3種C．4種D．5種

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸結(jié)構(gòu)的綜合

答案B

解析水溶液呈酸性的有機物可以是羧酸或酚，四種原子團兩兩結(jié)合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有：CH3COOH、和，但是為無機物，故選B。

3．若檢驗甲酸溶液中是否存在甲醛，下列操作中，正確的是()

A．加入新制的Cu(OH)2懸濁液后加熱，若有磚紅色沉淀產(chǎn)生，則證明甲醛一定存在

B．若能發(fā)生銀鏡反應，則證明甲醛一定存在

C．與足量NaOH溶液混合，若其加熱蒸出的產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應，則甲醛一定存在

D．先將溶液充分進行酯化反應，收集生成物進行銀鏡反應，若有銀鏡生成，則甲醛一定存在

【考點】羧酸的化學性質(zhì)

【題點】羧酸性質(zhì)的綜合

答案C

解析甲酸()與甲醛()都含有醛基(—CHO)，因此二者均能發(fā)生銀鏡反應，均能與新制的Cu(OH)2懸濁液反應，產(chǎn)生磚紅色沉淀，甲酸與醇反應生成的酯仍含有醛基，因此，A、B、D三項操作均不能證明甲醛的存在。

4．咖啡酸可用作化學原料的中間體，其結(jié)構(gòu)如下所示，下列關(guān)于咖啡酸的說法中不正確的是()

A．能發(fā)生加聚反應

B．能與Na2CO3溶液反應

C．1mol咖啡酸最多能與3molNaOH反應

D．1mol咖啡酸最多能與3molBr2反應

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸性質(zhì)的綜合

答案D

解析該分子中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加聚反應，A項正確；該分子中含有—COOH和酚羥基，能與Na2CO3溶液反應，B項正確；1mol咖啡酸含有2mol酚羥基、1mol羧基，最多能與3molNaOH反應，C項正確；1mol咖啡酸中苯環(huán)上的氫可與3molBr2發(fā)生取代反應，1mol碳碳雙鍵可以與1molBr2發(fā)生加成反應，最多能與4molBr2反應，D項不正確。

5．阿魏酸化學名稱為4-羥基-3-甲氧基肉桂酸，可以做醫(yī)藥、保健品、化妝品原料和食品添加劑，結(jié)構(gòu)簡式為。在阿魏酸溶液中加入合適試劑(可以加熱)，檢驗其官能團。下列試劑、現(xiàn)象、結(jié)論都正確的是()

選項

試劑

現(xiàn)象

結(jié)論

A

氯化鐵溶液

溶液變藍色

它含有酚羥基

B

銀氨溶液

產(chǎn)生銀鏡

它含有醛基

C

碳酸氫鈉溶液

產(chǎn)生氣泡

它含有羧基

D

溴水

溶液褪色

它含有碳碳雙鍵

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸性質(zhì)的綜合

答案C

解析根據(jù)阿魏酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，它含有酚羥基，與氯化鐵溶液反應顯紫色，不是藍色，A項錯誤；它不含醛基，B項錯誤；它含羧基，與碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生氣泡，C項正確；酚羥基鄰位上的氫原子與Br2可發(fā)生取代反應，溴水褪色不能證明一定含有碳碳雙鍵，D項錯誤。

6．某有機物A的結(jié)構(gòu)簡式為，取一定量Na、NaOH、NaHCO3分別與等物質(zhì)的量的該物質(zhì)充分反應(反應時可加熱煮沸)，則消耗Na、NaOH、NaHCO3三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為()

A．2∶2∶1 B．1∶1∶1

C．3∶2∶1 D．3∶3∶2

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸的有關(guān)計算

答案C

解析有機物A的分子中含有醇羥基、酚羥基、醛基、羧基，因此它同時具有醇、酚、醛、酸四類物質(zhì)的化學特性。與鈉反應時，酚羥基、羧基、醇羥基均能參加反應，1molA消耗3molNa；與NaOH反應的官能團是酚羥基、羧基，1molA消耗2molNaOH；與NaHCO3反應的官能團只有羧基，1molA只能與1molNaHCO3反應。故消耗Na、NaOH、NaHCO3三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為3∶2∶1。

題組二加聚反應和縮聚反應

7．(2017·鹽城阜寧高二期中)某高聚物的結(jié)構(gòu)如圖：

，其單體的名稱為()

A．2,4-二甲基-2-己烯

B．2-甲基-1,3-戊二烯和乙烯

C．2-甲基-1,3-丁二烯和丙烯

D．2,4-二甲基-1,3-己二烯和乙烯

答案B

【考點】加聚反應的考查

【題點】單體的推斷

8．(2017·揚州中學樹人學校高二期中)已知乙烯醇不穩(wěn)定，常溫下會轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰?，因此合成聚乙烯醇常采用下列方法?/p>

eq\o(――→,\s\up7(反應①))

A

eq\o(――→,\s\up7(反應②))

(聚乙烯醇)

下列說法不正確的是()

A．乙烯醇和乙醛互為同分異構(gòu)體

B．A的結(jié)構(gòu)簡式為

C．反應①為縮聚反應

D．反應②為水解反應

答案C

解析乙烯醇和乙醛的分子式均為C2H4O，A項正確；根據(jù)題意，乙烯醇不穩(wěn)定，容易轉(zhuǎn)化為乙醛，因此合成過程中不能首先水解生成乙烯醇，再進行聚合反應。反應①為加聚反應，反應②中酯基水解可生成聚乙烯醇，C項錯誤，B、D項正確。

【考點】縮聚反應的考查

【題點】縮聚反應及單體的推斷

題組三酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

9．(2018·蘇州高二學業(yè)質(zhì)量陽光調(diào)研)下列對相關(guān)有機物的敘述正確的是()

A．甲苯分子的所有原子可能在同一平面上

B．上圖所示的物質(zhì)的名稱為3-甲基-1-丁烯

C．分子式為C3H6O2的羧酸和分子式為C3H8O的醇反應可生成4種不同結(jié)構(gòu)的酯

D．等質(zhì)量的乙烯和乙醇在氧氣中完全燃燒時消耗氧氣的量相同

答案B

解析甲苯中甲基為四面體結(jié)構(gòu)，所有原子不可能在同一平面，A項錯誤；丙酸有1種結(jié)構(gòu)，丙醇有2種結(jié)構(gòu)，所以生成的酯有2種，C項錯誤；等物質(zhì)的量時，兩者消耗的氧氣的量相同，D項錯誤。

【考點】酯的水解反應

【題點】酯水解反應的原理

10．某物質(zhì)中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯幾種物質(zhì)中的一種或幾種，在鑒定時有下列現(xiàn)象：

①能發(fā)生銀鏡反應②加入新制的Cu(OH)2懸濁液，沉淀不溶解③與含酚酞的NaOH溶液共熱時，發(fā)現(xiàn)溶液中紅色逐漸變淺。

下列敘述正確的是()

A．有甲酸乙酯和甲酸

B．有甲酸乙酯和乙醇

C．有甲酸乙酯，可能有乙醇

D．幾種物質(zhì)都有

答案C

解析能發(fā)生銀鏡反應說明甲酸乙酯、甲酸中至少有一種，但加入新制的Cu(OH)2懸濁液后沉淀不溶解，說明無甲酸，必有甲酸乙酯，不能確定是否有甲醇和乙醇。

【考點】酯的水解反應

【題點】酯水解反應產(chǎn)物的推斷

11．(2018·啟東中學高二期末)分子式為C7H14O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇，且生成的醇不具有相同官能團的同分異構(gòu)體。若不考慮立體異構(gòu)，這些酸和醇重新組合可形成的酯共有()

A．8種 B．16種

C．24種 D．28種

答案C

解析生成的醇不具有相同官能團的同分異構(gòu)體，則醇為甲醇或乙醇。如果為甲醇，則酸為C5H11—COOH，戊基有8種同分異構(gòu)體，所以C5H11—COOH的同分異構(gòu)體也有8種；如果為乙醇，則酸為C4H9—COOH，丁基有4種結(jié)構(gòu)，所以C4H9—COOH的同分異構(gòu)體也有4種，故醇有2種，酸有8＋4＝12種，所以這些酸和醇重新組合可形成的酯共有2×12＝24種，C項正確。

【考點】酯的水解反應

【題點】酯水解反應產(chǎn)物的推斷

12．已知某有機物X的結(jié)構(gòu)簡式為，下列有關(guān)敘述不正確的是()

A．1molX分別與足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反應，消耗這三種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為3mol、4mol、1mol

B．X在一定條件下能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應

C．X在一定條件下能發(fā)生消去反應和酯化反應

D．X的化學式為C10H10O6

答案C

解析苯環(huán)上的氫原子不能消去，故不能發(fā)生消去反應；與Na反應的有—OH和—COOH，與NaHCO3反應的只有—COOH，與NaOH反應的有酚羥基、羧基和酯基，特別注意酚酯基水解生成酚羥基。

【考點】含氧衍生物的綜合

【題點】醇、酚、醛、酸、酯性質(zhì)的對比

[綜合強化]

13．已知葡萄糖在乳酸菌作用下可轉(zhuǎn)化為乳酸(C3H6O3)。

(1)取9g乳酸與足量的金屬Na反應，可生成2.24LH2(標準狀況)，另取等量乳酸與等物質(zhì)的量的乙醇反應，生成0.1mol乳酸乙酯和1.8g水，由此可推斷乳酸分子中含有的官能團名稱為____________。

(2)乳酸在Cu作催化劑時可被氧化成丙酮酸()，由以上事實推知乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為________________。

(3)兩個乳酸分子在一定條件下脫水生成環(huán)脂(C6H8O4)，則此環(huán)酯的結(jié)構(gòu)簡式是________________________________________________________________________。

(4)乳酸在濃H2SO4作用下，三分子相互反應，生成鏈狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，寫出其生成物的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。

【考點】羧酸的綜合

【題點】羧酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合

答案(1)羧基、醇羥基

解析(1)根據(jù)乳酸的分子式，可求出其相對分子質(zhì)量為90,9g乳酸為0.1mol,1.8gH2O為0.1mol。0.1mol乳酸與0.1mol乙醇反應生成0.1mol乳酸乙酯，可知1mol乳酸分子中含有1mol羧基；又因為0.1mol乳酸與足量金屬鈉反應生成0.1molH2，所以1mol乳酸分子中還含有1mol醇羥基。(2)根據(jù)乳酸在Cu催化條件下被氧化成可知，醇羥基的位置在碳鏈中間。據(jù)此可推導出乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為。

14．(2017·揚州江都中學高二期中)苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果氣味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工業(yè)中，也可用作有機合成中間體、溶劑等。其制備方法為

＋C2H5OH

eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))

＋H2O

(Mr＝122)(Mr＝150)

已知：

顏色、狀態(tài)

沸點(℃)

密度(g·cm－3)

苯甲酸*

無色、片狀晶體

249

1.2659

苯甲酸乙酯

無色澄清液體

212.6

1.05

乙醇

無色澄清液體

78.3

0.7893

環(huán)乙烷

無色澄清液體

80.8

0.7318

*苯甲酸在100℃會迅速升華。

實驗步驟如下：①在100mL圓底燒瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(過量)、20mL環(huán)己烷，以及4mL濃硫酸，混合均勻并加入沸石，按左上圖所示裝好儀器，控制溫度在65～70℃加熱回流2h。反應時環(huán)己烷－乙醇－水會形成“共沸物”(沸點62.6℃)蒸餾出來。再利用分水器不斷分離除去反應生成的水，回流環(huán)己烷和乙醇。

②反應結(jié)束，打開旋塞放出分水器中液體后，關(guān)閉旋塞。繼續(xù)加熱，至分水器中收集到的液體不再明顯增加，停止加熱。

③將燒瓶內(nèi)反應液倒入盛有適量水的燒杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。

④用分液漏斗分出有機層，水層用25mL乙醚萃取分液，然后合并有機層。加入氯化鈣，對粗產(chǎn)品進行蒸餾(裝置如圖所示)。低溫蒸出乙醚后繼續(xù)升溫，接收210～213℃的餾分。

⑤檢驗合格，測得產(chǎn)品體積為12.86mL。

(1)步驟①中使用分水器不斷分離除去水的目的是__________________________________

________________________________________________________________________。

(2)步驟②中應控制餾分的溫度在________。

A．65～70℃ B．78～80℃

C．85～90℃ D．215～220℃

(3)步驟③中若Na2CO3加入不足，在步驟④蒸餾時，蒸餾燒瓶中可見到白煙生成，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)步驟④中分液操作敘述正確的是________。

A．水溶液中加入乙醚，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，將分液漏斗倒轉(zhuǎn)，振搖

B．振搖幾次后需打開分液漏斗下口的玻璃塞放氣

C．經(jīng)幾次振搖并放氣后，手持分液漏斗靜置待液體分層

D．分液操作時，分液漏斗中的下層液體由下口放出，然后再將上層液體由下口放出

蒸餾裝置圖中儀器A的名稱是____________________，在步驟④中加入氯化鈣的作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)該實驗產(chǎn)品的產(chǎn)率為_______________________________________________________。

答案(1)有利于平衡不斷向正方向移動，提高苯甲酸乙酯產(chǎn)率(2)C(3)苯甲酸乙酯中混有苯甲酸，在受熱至100℃時發(fā)生升華(4)AB蒸餾燒瓶吸水劑

(5)90.02%

解析(1)反應＋CH3CH2OH

eq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))

＋H2O為可逆反應，使用分水器不斷分離除去水，減小生成物濃度，有利于平衡不斷向正反應方向移動，提高苯甲酸乙酯的產(chǎn)率。

(2)根據(jù)題意，反應時環(huán)己烷－乙醇－水會形成“共沸物”蒸餾出來。燒瓶內(nèi)的苯甲酸乙酯中混有乙醇、環(huán)己烷、苯甲酸和硫酸，步驟②繼續(xù)加熱蒸出苯甲酸乙酯中的乙醇、環(huán)己烷，乙醇的沸點為78.3℃，環(huán)己烷的沸點為80.8℃，苯甲酸乙酯的沸點為212.6℃，所以步驟②應控制餾分的溫度在85～90℃。

(3)步驟③中加入Na2CO3除去苯甲酸乙酯中混有的苯甲酸和硫酸，若Na2CO3加入不足，苯甲酸沒有完全除去，步驟④蒸餾時蒸餾燒瓶中可見白煙的原因：苯甲酸乙酯中混有苯甲酸，苯甲酸在受熱至100℃時發(fā)生升華。

(4)為了使乙醚和水溶液充分接觸，水溶液中加入乙醚轉(zhuǎn)移至分液漏斗中后，需塞上玻璃塞，將分液漏斗倒轉(zhuǎn)，振搖，A項正確；為防止分液漏斗中氣壓過大將玻璃塞彈出，振搖幾次后需打開分液漏斗下口的玻璃塞放氣，B項正確；經(jīng)幾次振搖并放氣后，需將分液漏斗置于鐵架臺上靜置、待液體分層，C項錯誤；分液操作時，分液漏斗中的下層液體由下口放出，然后將上層液體從上口傾倒出來，D項錯誤；答案選AB。蒸餾裝置圖中儀器A的名稱是蒸餾燒瓶。在步驟④中加入CaCl2的作用是作為吸水劑，除去水。

(5)由于乙醇過量，以苯甲酸計算理論生成的苯甲酸乙酯，，n(苯甲酸乙酯)理論＝n(苯甲酸)＝

eq\f(12.20g,122g·mol－1)

＝0.1mol，m(苯甲酸乙酯)理論＝0.1mol×150g·mol－1＝15g，該實驗產(chǎn)品的產(chǎn)率＝

eq\f(1.05g·mL