高三化学一轮复习 第14章 烃的衍生物 第5节 羧酸习题详解（含解析）（实验班）

第五节 羧酸一、选择题1下列实验操作（括号内）中正确的是（ ）。A检验甲酸中有无甲醛（滴加银氨溶液并加热）B证明分子中含双键（加入足量银氨溶液并加热，再滴加水）C检验气体中混有（通入澄清石灰水）D确定纯碱中有无烧碱（滴入酚酞试液）解答：本题考查物质的分离、提纯和鉴别方案的设计。解：甲酸和甲醛都含有醛基，不能用银氨溶液鉴别，要先将两者分离后才能加以鉴别，所以选项A错误；加入足量银氨溶液并加热，可以将醛基氧化，从而排除醛基的干扰，再滴加溴水，使溴水褪色，说明含有碳碳双键，所以选项B正确；和都能使澄清石灰水变浑浊，应先通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫后再通过澄清石灰水，所以选项C错误；纯碱与烧碱溶液都呈碱性，用酚酞无法鉴别纯碱与烧碱，所以选项D错误。本题答案为选项B。2甲醛、乙酸和丙醛组成的混合物中，氧元素的质量分数是37%，则碳元素的质量分数为（ ）。A27%B28%C54%D无法计算解答：本题考查混合物中元素的质量分数的计算，关键是利用混合物中各成分的化学式得出、元素的固定质量比。解：在混合物中，只有、三种元素，氧元素的质量分数为37%，则碳元素和氢元素的质量分数之和为。在、和混合物中，碳原子与氢原子个数之比为12，则碳与氢两元素的质量之比为12261。因此碳元素的质量分数为。本题答案为选项C。3某有机物的结构简式如下图所示，则此有机物可发生的反应类型有（ ）。取代反应加成反应消去反应酯化反应水解反应氧化反应中和反应ABCD解答：本题考查有机物的官能团和性质，熟悉烯烃、酯、醇、羧酸的性质是解答本题的关键。解：因含有羟基、羧基，则能发生取代反应，对；因含有碳碳双键和苯环，能发生加成反应，对；因与相连的的邻位碳原子上有原子，能发生消去反应，对；因含有羟基、羧基，则能发生酯化反应，对；含有酯基，则能发生水解反应，对；含有碳碳双键，能发生氧化反应，对；因含有羧基，能发生中和反应，对。本题答案为选项D。4用标记的与乙酸反应制取乙酸乙酯，下列说法中正确的是（ ）。A存在于乙酸乙酯中B存在于水中C反应中浓硫酸既是催化剂又是脱水剂D与丙酸反应生成的酯的相对分子质量为102解答：本题考查羧酸与醇的酯化反应，理解酯化反应原理是酸失羟基醇失羟基氢。解：乙酸与乙醇发生酯化反应时，乙酸提供羟基，醇提供羟基氢原子，结合生成水，其余部分互相结合生成酯，所以与乙酸反应的化学方程式为，由于酯化反应是可逆反应，所以存在于乙醇和乙酸乙酯中，选项A错误。根据反应可知，不存在于水中，选项B错误；在酯化反应中浓硫酸既做催化剂又做吸水剂，选项C正确；与丙酸反应会生成，酯的相对分子质量为104，选项D错误。本题答案为选项C。二、非选择题5如图14-24所示，在试管中先加入乙醇，在摇动下缓缓加入浓硫酸并充分摇匀，冷却后再加入无水醋酸钠，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上。在试管中加入饱和碳酸钠溶液，按图连接好装置。用酒精灯给试管加热，当观察到试管中有明显现象时停止实验。（1）写出试管中主要反应的化学方程式：_。（2）加入浓硫酸的目的是_。（3）试管中观察到的现象是_。（4）在实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要的作用是_，其原因是_。在没有用干燥管的情况下，实验失败，其操作上的原因是_。解答：本题考查乙酸乙酯的实验室制备方法。解：（1）装置中发生的反应是利用醋酸钠和浓硫酸反应生成的醋酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式为：；。（2）用硫酸和醋酸钠反应制备乙酸；浓硫酸有吸水性，促进该反应向正反应方向移动，浓硫酸能增大反应速率，所以浓硫酸起酸性、催化剂和吸水剂的作用。（3）在饱和碳酸钠溶液中，生成的乙酸乙酯在上层，因此试管中可以观察到的现象是：溶液分层，在饱和碳酸钠溶液上层产生有特殊香味的无色液体。（4）制备得到的乙酸乙酯中会混有乙醇和乙酸，它们都易溶于水从而产生倒吸现象。球形漏斗的容积较大，当液体上升到干燥管中时，由于球形干燥管体积大，导致试管中液面明显下降，使导管末端脱离液面，干燥管中的液体又流回试管中，起到防止倒吸的作用。碳酸钠溶液能溶解乙醇，也能跟乙酸反应，从而去除杂质乙醇、乙酸，便于闻到乙酸乙酯的香味，降低乙酸乙酯的溶解度，使乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，便于分层。本题答案为：（1）；。（2）制乙酸，作催化剂和吸水剂。（3）液体分层，上层为透明油状液体，两层间有无色气泡产生。（4）防止倒吸，当液体上升到干燥管中时，由于球形干燥管体积大，导致试管中液面明显下降，使导管末端脱离液面，干燥管中的液体又流回试管中，防止倒吸；加热不均匀导致倒吸。6有、六种单官能团有机物，它们的分子分别由下列五种原子或基团中的两种组成。五种原子或基团分别为：、（苯基）、。已知：不与烧碱反应，也不与溴水或酸性高锰酸钾溶液反应。、都能与溶液反应，并且相对分子质量是。、都能发生银镜反应，并且相对分子质量是，的氧化产物是。与能发生缩聚反应生成树脂。（1）试写出这六种有机物的结构简式。A_、B_、C_、D_、E_、F_。（2）发生银镜反应的化学方程式为_。（3）一定条件下，与能发生分子间脱水反应，试写出此反应的化学方程式：_。解答：本题考查有机物的结构和性质，注意有机物所含官能团的种类的判断。解：已知、六种单官能团的有机物：不与烧碱反应，也不与溴水或酸性高锰酸钾溶液反应，符合条件的有苯。为苯。、都能与溶液反应，符合条件的有：苯酚、苯甲酸、甲酸。由于相对分子质量大小是，可以确认：是甲酸、是苯酚、是苯甲酸。、都能发生银镜反应，说明含有，符合条件的有：甲醛、苯甲醛、甲酸。并且相对分子质量是，的氧化产物是。可以确认：是甲醛、是甲酸、是苯甲醛。与能发生缩聚反应生成树脂，进一步确认判断正确。本题答案为：（1）这六种有机物的结构简式分别为：，。（2）发生银镜反应的化学方程式为：。（3）一定条件下，与能发生分子间脱水反应，试写出反应的化学方程式：7已知乳酸是酸性比碳酸强的弱酸，其结构简式为。问：（1）写出乳酸与足量金属钠反应的化学方程式：_。（2）写出乳酸与少量小苏打溶液反应的离子方程式：_。（3）乳酸在催化剂作用下可发生两分子间脱水反应生成环酯，其反应的化学方程式为_。（4）多分子乳酸在催化剂作用下可发生脱水聚合反应，其反应的化学方程式为_。解答：本题考查有机物性质和官能团之间的关系知识。解：（1）根据乳酸的结构简式可以确定官能团是羟基和羧基，羟基和羧基都可以和金属钠发生反应，即。（2）乳酸中的羧基可以和碳酸氢钠之间发生反应生成乳酸钠盐和水以及二氧化碳，即。（3）当乳酸和浓硫酸共热时，既可以分子间也可以分子内发生酯化反应生成酯，生成环酯反应的化学方程式为：（4）多分子乳酸在催化剂作用下可发生脱水聚合反应，其缩聚反应的化学方程式为：。本题答案为：（1）。（2）。（3）（4）。8四川汶川盛产品质优良的甜樱桃。甜樱桃中含有一种羟基酸（用表示），A的碳链结构中无支链，化学式为；与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体。在一定条件下可发生如下转化：其中，、分别代表一种直链有机物，它们的碳原子数相等。的化学式为（转化过程中生成的其他产物已略去）。已知：（代表卤原子，代表烃基）的合成方法如下：其中，、分别代表一种有机物。请回答下列问题：（1）的结构简式是_。（2）生成的化学方程式是_。（3）与乙醇之间发生分子间脱水反应，可能生成的有机物共有_种。（4）的结构简式是_。（5）写出与水反应生成和的化学方程式：_。解答：本题考查有机合成与推断、有机化学方程式、结构简式综合运用。解：（1）已知的化学式为；，则的物质的量为，与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体即，可确定羧基的个数为2，从而可得有机物的结构简式为：（2）在氢氧化钠溶液中，卤原子水解生成醇类物质，羧基和碱发生中和反应得到钠盐：生成的化学方程式是：。（3）与分子间脱水有以下7种情况，分别为：1种。（4）根据的合成方法可知：具有的官能团为，确定为。（5）根据已知信息，可得的结构简式为，而酯水解为羧酸和醇，即与水反应生成和的化学方程式为：本题答案为：（1）。（2）。（3）7种。（4）。（5）。9已知化合物中各元素的质量分数分别为：37.5%，：4.2%和：58.3%。请填空：（1）在空气中充分燃烧需消耗氧气（标准状况），则的分子式是_。（2）实验表明：不发生银镜反应。与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳。在浓硫酸催化下，与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明分子中4个氢原子处于完全相同的化学环境。则的结构简式是_。（3）在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，与足量的乙酸反应生成，只有两种官能团，其数目比为31。由生成的反应类型是_，该反应的化学方程式是_。（4）失去1分子水后形成化合物，写出的两种可能的结构简式及其官能团的名称：_；_。解答：本题考查有机物分子式的确定及官能团的性质。解：（1）中，所以的最简式为，又因为在空气中充分燃烧消耗，则完全燃烧消耗，所以的分子式为。（2）和反应能放出，说明分子中有三个羧基，由于与乙酸能发生酯化反应，说明分子中有羟基，分子中有4个氢原子完全相同，可确定的结构简式为。（3）在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，与足量的乙酸反应生成，只有两种官能团，其数目比为31。可知三个羧基都参与了酯化反应。酯化反应，（4）失去1分子水后形成化合物，写出的两种可能的结构简式及其官能团的名称碳碳双键，羧基。酯基，羧基。本题答案为：（1）。（2）的结构简式为。（3）酯化反应，。（4）碳碳双键，羧基。酯基，羧基。10有机物是一种重要化工生产的中间体，已知结构简式如右图所示。（1）中含的官能团除苯基外还有_（填名称或结构简式）。（2）可能具有的化学性质有_（填写序号）。能与发生加成反应能与甲醇发生酯化反应能与甲酸发生酯化反应在浓硫酸和加热条件下发生消去反应能与溶液发生氧化反应（3）的一种同分异构体，与溶液混合于试管中水浴加热有银镜产生；与浓溴水发生苯环上的取代反应时，能与恰好反应。请写出发生银镜反应的化学方程式：_（只要求写一个化学方程式，有机物写结构简式）。解答：本题考查有机物结构判断和官能团性质。解：（1）由结构简式可知该有机物含有羟基和羧基，故答案为：羟基、羧基。（2）该有机物含有苯环，可与发生加成反应，正确；有机物含有羧基，能与甲醇发生酯化反应，正确；有机物含有羟基，能与甲酸发生酯化反应，正确；有机物含有羟基，且邻位碳原子上有氢原子，在浓硫酸和加热的条件下发生消去反应，正确；该有机物不含醛基，不能与溶液发生氧化反应，错误。（3）的一种同分异构体能发生银镜反应，说明含有重要官能团：醛基。与浓溴水发生苯环上的取代反应时，能与恰好反应，说明苯环上酚羟基的邻对位的氢都发生了取代反应。可确定的结构简式为：。本题答案为：（1）（羟基）；（羧基）。（2）、。（3）