高中化學(xué)必修二課時作業(yè)：第三章 有機(jī)化合物 第三節(jié) 第2課時乙酸 含答案

高中化學(xué)必修課程PAGE14-第2課時乙酸[目標(biāo)導(dǎo)航]1.掌握乙酸的組成、結(jié)構(gòu)及主要用途。2.掌握乙酸的物理、化學(xué)性質(zhì)，理解酯化反應(yīng)的概念。3.認(rèn)識乙酸在日常生活中的應(yīng)用及與人體健康的關(guān)系。4.學(xué)會分析官能團(tuán)與物質(zhì)性質(zhì)關(guān)系的方法。一、乙酸1．組成和結(jié)構(gòu)2．物理性質(zhì)俗名顏色狀態(tài)氣味溶解性揮發(fā)性醋酸無色液體強(qiáng)烈刺激性易溶于水和乙醇易揮發(fā)3.化學(xué)性質(zhì)(1)弱酸性①弱酸性：乙酸在水中的電離方程式為CH3COOHCH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性。②醋酸與碳酸酸性強(qiáng)弱的比較實(shí)驗(yàn)(2)酯化反應(yīng)①概念：酸與醇反應(yīng)生成酯和水的反應(yīng)。②反應(yīng)特點(diǎn)：酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)且比較緩慢。③乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)飽和Na2CO3溶液的液面上有透明的油狀液體生成；(2)能聞到香味化學(xué)方程式CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3COOC2H5＋H2O點(diǎn)撥①酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)。②酯化反應(yīng)中酸脫羥基，醇脫羥基氫，生成酯和水?！咀h一議】1．判斷正誤：(1)乙酸的官能團(tuán)是羥基。()(2)可用紫色石蕊溶液鑒別乙醇和乙酸。()(3)可用食醋除去水壺中的水垢(以CaCO3為主)。()(4)制取乙酸乙酯時，適當(dāng)增大乙醇的濃度，可使乙酸完全反應(yīng)。()答案(1)×(2)√(3)√(4)×2．乙酸、碳酸、水和乙醇中分別加入少量金屬鈉，反應(yīng)最劇烈的是哪種？為什么？答案反應(yīng)最劇烈的是乙酸，因?yàn)橐宜嶂辛u基氫最活潑。二、酯1．酯羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的產(chǎn)物稱為酯，簡寫為RCOOR′，結(jié)構(gòu)簡式為，官能團(tuán)為。警示乙酸中羧基上碳氧雙鍵和酯基中碳氧雙鍵均不能發(fā)生加成反應(yīng)。2．物理性質(zhì)低級酯(如乙酸乙酯)密度比水小，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，具有芳香氣味。3．用途(1)用作香料，如作飲料、香水等中的香料。(2)用作溶劑，如作指甲油、膠水的溶劑?！咀h一議】3．除去乙酸乙酯中的乙酸或乙醇能否用氫氧化鈉溶液？答案不能，因?yàn)榇藭r乙酸乙酯會轉(zhuǎn)化為乙酸鈉和乙醇而將乙酸乙酯反應(yīng)掉。一、乙醇、水、乙酸分子中羥基的活潑性【例1】下列物質(zhì)都能與金屬鈉反應(yīng)放出H2，產(chǎn)生H2的速率排序正確的是()①C2H5OH②NaOH溶液③醋酸溶液A．①>②>③B．②>①>③C．③>②>①D．③>①>②答案C解析金屬鈉與NaOH溶液反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上是與其中的水反應(yīng)。已知鈉與水反應(yīng)的速率比乙醇快；醋酸溶液中氫離子濃度更大，與鈉反應(yīng)速率更快。歸納總結(jié)羧基、醇羥基及水中氫原子活潑性比較R—OHH—OH鈉能反應(yīng)能反應(yīng)能反應(yīng)(比醇反應(yīng)劇烈)氫氧化鈉能反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)碳酸氫鈉能反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)結(jié)論：活潑性：羧酸(—OH)>水(—OH)>醇(—OH)變式訓(xùn)練1設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)裝置，比較乙酸、碳酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱，畫出裝置圖并說出預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。答案現(xiàn)象：碳酸鈉溶液中出現(xiàn)氣泡，硅酸鈉溶液中有白色沉淀生成。結(jié)論：酸性：乙酸>碳酸>硅酸。二、酯化反應(yīng)【例2】實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的主要步驟如下：①在甲試管(如圖)中加入2mL濃硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液。②按圖連接好裝置(裝置氣密性良好)并加入混合液，用小火均勻地加熱3～5min。③待試管乙收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱，撤出試管乙，并用力振蕩，然后靜置待分層。④分離出乙酸乙酯層，洗滌、干燥。(1)配制該混合溶液的主要操作步驟為_________________________________________________________________________________________________；反應(yīng)中濃硫酸的作用是______________________________________________。(2)上述實(shí)驗(yàn)中飽和碳酸鈉溶液的作用是(填字母)______。A．中和乙酸和乙醇B．中和乙酸并吸收部分乙醇C．乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分層析出D．加速酯的生成，提高其產(chǎn)率(3)欲將乙試管中的物質(zhì)分離開以得到乙酸乙酯，必須使用的儀器有____________；分離時，乙酸乙酯應(yīng)該從儀器____________(填“下口放出”或“上口倒出”)。答案(1)將濃硫酸加入乙醇中，邊加邊振蕩，然后再加入乙酸(或先將乙醇與乙酸混合好后再加濃硫酸并在加入過程中不斷振蕩)作催化劑，吸水劑(2)B、C(3)分液漏斗上口倒出解析(1)濃硫酸稀釋或與其他溶液混合時會放出大量的熱，操作不當(dāng)會造成液體迸濺，故應(yīng)將濃硫酸加入乙醇中，邊加邊振蕩，然后再加入乙酸，或先將乙醇與乙酸混合好后再加濃硫酸，并在加入過程中不斷振蕩。(2)飽和碳酸鈉溶液的作用是：①中和乙酸并吸收部分乙醇②降低乙酸乙酯的溶解度有利于分層析出。(3)分離不相混溶的液體應(yīng)采用分液法，上層液體從分液漏斗的上口倒出，下層液體從分液漏斗的下口放出。知能提升酯化反應(yīng)注意事項eq\a\vs4\al(（1）裝置,特點(diǎn))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①均勻加熱的目的：能加快反應(yīng)速率，并將生成的乙酸乙酯及時蒸出，有利于乙酸乙酯的生成,②作反應(yīng)器的試管傾斜45度角的目的：增大受熱面積,③收集產(chǎn)物的試管內(nèi)導(dǎo)氣管末端要在液面以上，不能伸入液面以下，其目的為防止倒吸,④加入碎瓷片的作用：防止液體受熱暴沸。,⑤長導(dǎo)管的作用：導(dǎo)氣兼起冷凝回流作用。))(2)試劑的加入順序：先加入乙醇，然后慢慢加入濃硫酸和乙酸；(3)濃硫酸的作用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(催化劑——加快反應(yīng)速率,吸水劑——提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率))(4)飽和碳酸鈉溶液的作用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①降低乙酸乙酯的溶解度，,便于分層得到酯,②中和揮發(fā)出來的乙酸,③溶解揮發(fā)出來的乙醇))(5)酯的分離——用分液法分離出乙酸乙酯。變式訓(xùn)練2若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，二者在濃硫酸作用下發(fā)生反應(yīng)，一段時間后，分子中含有18O的物質(zhì)有()A．1種B．2種C．3種D．4種答案C解析根據(jù)酯化反應(yīng)中酸脫羥基醇脫氫的規(guī)律寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)明18O與16O的位置。，而酯化反應(yīng)的逆反應(yīng)是按“酸加羥基醇加氫”來反應(yīng)的，觀察可知含有18O的物質(zhì)有3種。1．下列關(guān)于乙酸性質(zhì)的敘述中，錯誤的是 ()A．乙酸的酸性比碳酸強(qiáng)，所以它可以與碳酸鹽反應(yīng)，產(chǎn)生CO2氣體B．乙酸能與醇類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)C．乙酸分子中含有碳氧雙鍵，所以它能使溴水褪色D．乙酸在溫度低于16.6℃時，就凝結(jié)成冰狀晶體答案C2．乙酸分子的結(jié)構(gòu)式為，下列反應(yīng)及斷鍵部位正確的是 ()①乙酸的電離，是①鍵斷裂②乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，是②鍵斷裂③在紅磷存在時，Br2與CH3COOH的反應(yīng)：CH3COOH＋Br2eq\o(→,\s\up7(紅磷))CH2Br—COOH＋HBr，是③鍵斷裂④乙酸變成乙酸酐的反應(yīng)：2CH3COOH→＋H2O，是①②鍵斷裂A．①②③ B．①②③④ C．②③④ D．①③④答案B解析乙酸電離出H＋時，斷裂①鍵；在酯化反應(yīng)時酸脫羥基，斷裂②鍵；與Br2的反應(yīng)，取代了甲基上的氫，斷裂③鍵；生成乙酸酐的反應(yīng)，一個乙酸分子斷①鍵，另一個分子斷②鍵，所以B正確。3．下列不屬于乙酸用途的是 ()A．殺菌消毒 B．生產(chǎn)香料C．調(diào)味劑 D．檢驗(yàn)司機(jī)是否是“酒后駕車”答案D解析檢驗(yàn)司機(jī)是否是酒后駕車的裝置中含有橙色的酸性重鉻酸鉀，當(dāng)其遇到乙醇時由橙色變?yōu)樗{(lán)綠色。4．等物質(zhì)的量的下列有機(jī)物與足量金屬鈉反應(yīng)，消耗金屬鈉的質(zhì)量從大到小的順序是________。等物質(zhì)的量的下列有機(jī)物與足量的NaHCO3濃溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體的體積從大到小的順序是________。①CH3CH(OH)COOH②HOOC—COOH③CH3CH2COOH④HOOC—CH2—CH2—CH2—COOH答案①＝②＝④>③②＝④>③＝①解析有機(jī)物分子里的羥基和羧基都可以和Na反應(yīng)放出H2，則消耗金屬鈉的質(zhì)量①＝②＝④>③；而只有羧基和NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2，所以產(chǎn)生的氣體的體積②＝④>③＝①。5．實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管(使反應(yīng)混合物的蒸氣冷凝為液體流回?zé)績?nèi))，加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾，得一含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。請完成下列問題：(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應(yīng)放入________，目的是________。(2)現(xiàn)擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品，下圖是分離操作步驟流程圖。請在圖中圓括號內(nèi)填入適當(dāng)?shù)脑噭?，在方括號?nèi)填入適當(dāng)?shù)姆蛛x方法。試劑a是________，試劑b是________；分離方法①是______。分離方法②是________，分離方法③是________。(3)在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是________。答案(1)碎瓷片防止暴沸(2)飽和Na2CO3溶液稀硫酸萃取、分液蒸餾蒸餾(3)除去乙酸乙酯中的水分解析只要熟悉乙酸乙酯制取實(shí)驗(yàn)，就比較容易答好第一個小題。對于第(2)和(3)小題，可從分析粗產(chǎn)品的成分入手。粗產(chǎn)品有乙酸乙酯、乙酸、乙醇三種物質(zhì)，用飽和碳酸鈉溶液進(jìn)行萃取、分液可把混合物分離成兩種半成品，其中一份是乙酸乙酯(即A)、另一份是乙酸鈉和乙醇的水溶液(即B)。蒸餾B可得到乙醇(即E)，留下殘液是乙酸鈉溶液(即C)。再在C中加稀硫酸，經(jīng)蒸餾可得到乙酸溶液。[經(jīng)典基礎(chǔ)題]題組1羧酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．下列有關(guān)乙酸性質(zhì)的敘述錯誤的是 ()A．乙酸是有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色液體，易溶于水和乙醇B．乙酸的沸點(diǎn)比乙醇高C．乙酸的酸性比碳酸強(qiáng)，它是一元酸，能與碳酸鹽反應(yīng)D．在發(fā)生酯化反應(yīng)時，乙酸分子羧基中的氫原子跟醇分子中的羥基結(jié)合成水答案D解析乙酸是有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色液體，易溶于水和乙醇，含有一個羧基屬于一元酸，酸性強(qiáng)于碳酸，沸點(diǎn)高于乙醇，發(fā)生酯化反應(yīng)時乙酸分子脫羥基。2．下圖是某有機(jī)物分子的比例模型，黑色的是碳原子，白色的是氫原子，灰色的是氧原子。該物質(zhì)不具有的性質(zhì)是 ()A．與氫氧化鈉反應(yīng) B．與稀硫酸反應(yīng)C．發(fā)生酯化反應(yīng) D．使紫色石蕊溶液變紅答案B解析由比例模型知，該物質(zhì)為CH3COOH，顯酸性，能使紫色石蕊溶液變紅，能與NaOH反應(yīng)，能與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，故選B項。題組2酯化反應(yīng)及酯的性質(zhì)3．下列說法正確的是 ()A．酯化反應(yīng)也屬于加成反應(yīng)B．酯化反應(yīng)中羧酸脫去羧基中的羥基，醇脫去羥基中的氫原子生成水C．濃硫酸在酯化反應(yīng)中只起催化劑的作用D．欲使酯化反應(yīng)生成的酯分離并提純，可以將酯蒸氣通過導(dǎo)管伸入飽和碳酸鈉溶液的液面下，再用分液漏斗分離答案B4．以下用于除去乙酸乙酯中乙酸和乙醇雜質(zhì)的最好試劑是 ()A．飽和碳酸鈉溶液 B．氫氧化鈉溶液C．苯 D．水答案A解析飽和碳酸鈉溶液能溶解乙醇，吸收乙酸，同時降低乙酸乙酯的溶解度。5．酯類物質(zhì)廣泛存在于香蕉、梨等水果中。某實(shí)驗(yàn)小組從梨中分離出一種酯，然后將分離出的酯水解，得到乙酸和另一種分子式為C6H13OH的物質(zhì)。下列分析不正確的是 ()A．C6H13OH分子中含有羥基B．實(shí)驗(yàn)小組分離出的酯可表示為CH3COOC6H13C．C6H13OH可與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)D．不需要催化劑，這種酯在水中加熱即可大量水解答案D解析酯化反應(yīng)是在有催化劑存在的情況下進(jìn)行的可逆反應(yīng)，由此可知，酯的水解需要催化劑。題組3官能團(tuán)對物質(zhì)性質(zhì)的影響6．下列物質(zhì)既能與金屬鈉作用放出氣體，又能與純堿作用放出氣體的是()A．C2H5OH B．H2OC．CH3COOH D．CH3COOCH2CH3答案C7．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是 ()A．乙酸與活潑金屬反應(yīng)B．乙醇與乙酸反應(yīng)生成乙酸乙酯C．乙醇與酸性高錳酸鉀反應(yīng)生成乙酸D．乙酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳答案B解析A項為置換反應(yīng)，B項為取代反應(yīng)，C項為氧化反應(yīng)，D項為復(fù)分解反應(yīng)。8．枸椽酸乙胺嗪可用于驅(qū)除腸道蟲病，其結(jié)構(gòu)簡式為，下列物質(zhì)中不能與枸椽酸乙胺嗪反應(yīng)的是 ()A．乙酸 B．乙醇C．碳酸鈉溶液 D．溴水答案D解析枸椽酸乙胺嗪中所含有的官能團(tuán)是—COOH、—OH，故能與乙醇、乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)；—COOH能與Na2CO3溶液反應(yīng)。9．某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為HOOC—CH=CHCH2OH。(1)請你寫出該有機(jī)物所含官能團(tuán)的名稱：________、________、________。(2)驗(yàn)證該有機(jī)物中含有—COOH官能團(tuán)常采用的方法是______________________________________________________________________，產(chǎn)生的現(xiàn)象為___________________________。答案(1)羥基羧基碳碳雙鍵(2)用少量的新制Cu(OH)2懸濁液與之反應(yīng)沉淀溶解(或其他合理答案)解析該有機(jī)物中的官能團(tuán)有—COOH、和—OH；可利用酸性驗(yàn)證有機(jī)物中含有—COOH。[能力提升題]10.a．?dāng)啖冁I發(fā)生________反應(yīng)，乙酸能使石蕊試液變________色，其酸性比碳酸強(qiáng)。(1)與鈉反應(yīng)的離子方程式：______________________________________。(2)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(3)與氧化銅反應(yīng)的離子方程式：______________________________________。(4)與碳酸鈣反應(yīng)的離子方程式：____________________________________。b．?dāng)啖阪I發(fā)生________反應(yīng)，與CH3CH2OH反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案a．取代紅(1)2CH3COOH＋2Na→2CH3COO－＋H2↑＋2Na＋(2)CH3COOH＋OH－→CH3COO－＋H2O(3)2CH3COOH＋CuO→2CH3COO－＋Cu2＋＋H2O(4)2CH3COOH＋CaCO3→2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑b．酯化＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up10(濃H2SO4),\s\do10(△))CH3COOCH2CH3＋H2O11．牛奶放置時間長了會變酸，這是因?yàn)榕Ｄ讨泻械娜樘?，在微生物的作用下分解變成了乳酸。乳酸最初就是從酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為。完成下列問題：(1)寫出乳酸分子中官能團(tuán)的名稱：___________________________________。(2)寫出乳酸與足量金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(3)寫出乳酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(4)乳酸在濃硫酸作用下，兩分子相互反應(yīng)生成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，寫出此生成物的結(jié)構(gòu)簡式：___________________________________________________。答案(1)羥基、羧基解析乳酸分子中既含有羥基又含有羧基，二者活性不同。它們都可以與鈉反應(yīng)，只有羧基可以與Na2CO3溶液反應(yīng)；乳酸分子間可發(fā)生酯化反應(yīng)形成環(huán)狀酯。12．已知A的產(chǎn)量通常用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，B、D是飲食中兩種常見的有機(jī)物，F(xiàn)是一種有香味的物質(zhì)，F(xiàn)中碳原子數(shù)是D的兩倍?，F(xiàn)以A為主要原料合成F和高分子化合物E，其合成路線如圖所示。(1)A的結(jié)構(gòu)式為____________，B中決定其性質(zhì)的重要官能團(tuán)的名稱為____________。(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式并判斷反應(yīng)類型。①_______________________________________________________________，反應(yīng)類型：____________。②_______________________________________________________________，反應(yīng)類型：____________。(3)實(shí)驗(yàn)室怎樣鑒別B和D？__________________________________