高中化学 专题4 烃的衍生物 4_3_2 羧酸的性质和应用课堂作业 苏教版选修5

第2课时羧酸的性质和应用固 基 础1下列说法错误的是( )A乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分B乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高C乙醇和乙酸都能发生氧化反应D乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互为逆反应解析A项，乙醇和乙酸是常用调味品酒和醋的主要成分；B项，乙醇和乙酸常温下为液态，而C2H6、C2H4常温下为气态；C项，乙醇和乙酸在空气中都能燃烧而发生氧化反应；D项，皂化反应是指油脂的碱性水解，反应能进行到底。答案D2要使有机化合物转化为，可选用的试剂是()ANa BNaHCO3CNaCl DNaOH解析酸性强弱顺序为COOHH2CO3，NaHCO3仅能与COOH反应生成COONa，不能和酚羟基反应。答案B3下列物质中，既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀，又可与Na2CO3水溶液反应的是()A苯甲酸 B甲酸C乙二酸 D乙醛解析甲酸()分子结构中既有COOH，又有，故既有羧酸的性质，可与Na2CO3溶液反应，又有醛的性质，可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀。答案B4X、Y、Z、W均为常见的烃的含氧衍生物且物质类别不同，存在下图所示的转化关系，则以下判断正确的是( )AX是羧酸，Y是酯 BZ是醛，W是羧酸CY是醛，W是醇 DX是醇，Z是酯解析符合题目框图中转化的含氧有机物为(举例说明)：答案B5用括号中的试剂和方法除去各物质中的少量杂质，正确的是( )A苯中的甲苯(溴水、分液)B乙醇中的乙酸(NaOH溶液，分液)C乙醇中的水(新制CaO，蒸馏)D乙酸乙酯中的乙酸(NaOH溶液，分液)解析除杂的要求：既要把杂质除去，又不能引入新的杂质且原物质不能被消耗。苯中的甲苯用溴水不能除去；乙醇与NaOH溶液不分层；乙酸乙酯在碱性条件下易水解；乙醇中的水可用CaO吸收，然后蒸馏提纯。答案C6分析有机物的结构，它在一定条件下不可能发生的反应有( )A加成 B酯化 C中和 D银镜反应解析该有机物含有COOH，可发生中和、酯化反应；含有苯环，可发生加成反应；含有酯基()，可发生水解反应。答案D7某羧酸的衍生物A的分子式为C6H12O2，已知，又知D不与Na2CO3溶液反应，C和E都不能发生银镜反应，则A的结构可能有( )A1种 B2种 C3种 D4种解析容易判断C为羧酸，D为醇，E为酮；因C、E不能发生银镜反应，则C不是甲酸，而D分子中应含有的结构，结合A的分子式可知A只可能是两种结构。答案B8苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式为：(1)苹果酸分子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；羧基能发生酯化反应，醇羟基能发生氧化反应、消去反应和取代反应；由苹果酸的结构可反推出C4H5O4Br的结构为，即可写出其水解反应的化学方程式。答案(1)羟基羧基(2)提 能 力9已知下列数据：物质熔点()沸点()密度(gcm3)乙醇117.078.00.79乙酸16.6117.91.05乙酸乙酯83.677.50.90某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇(含18O)和2 mL乙酸的混合溶液。按下图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液，用小火均匀加热35 min。待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管乙并用力振荡，然后静置待分层。分离出乙酸乙酯，洗涤、干燥。(1)配制中混合溶液的方法为_；反应中浓硫酸的作用是_；写出制取乙酸乙酯的化学方程式：_。(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是_(填字母)。A中和乙酸和乙醇B中和乙酸并吸收乙醇C减少乙酸乙酯的溶解D加速酯的生成，提高其产率(3)步骤中需要小火均匀加热，其主要理由是_；步骤所观察到的现象是_；欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器有_；分离时，乙酸乙酯应从仪器_(填“下口放”或“上口倒”)出。(4)该同学反复实验，得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表：实验乙醇(mL)乙酸(mL)乙酸乙酯(mL)221.33321.5742x521.76231.55表中数据x的范围是_；实验探究的是_。解析(1)混合中浓硫酸相当于被稀释，故应将浓H2SO4加入乙醇中，然后加入乙酸，也可先将乙醇与乙酸混合好后再加入浓硫酸；因酯化反应速率慢且为可逆反应，使用浓硫酸可加快酯化反应的速率并有利于平衡向生成酯的方向移动(吸收了水)；酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢，故生成的酯中含有18O。(2)使用饱和碳酸钠溶液的理由是可除去混入乙酸乙酯中的乙酸和乙醇；可降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液体分层。(3)由表中数据知乙醇的沸点(78.0 )与乙酸乙酯的沸点(77.5 )很接近，若用大火加热，大量的乙醇会被蒸发出来，导致原料的大量损失，因酯的密度小于水的密度，故上层为油状有香味的无色液体，又因会有一定量的乙酸气化，进入乙中与Na2CO3反应，故下层液体红色变浅；将分层的液体分离开必须使用分液漏斗，分液时上层液体应从上口倒出。(4)探究乙醇、乙酸用量的改变对乙酸乙酯生成量的影响情况，分析三组实验数据知，增加乙醇、乙酸的用量，乙酸乙酯的生成量均会增加。答案(1)将浓H2SO4加入乙醇中，边加边振荡，然后加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡)催化剂、吸水剂CH3COOHCH3CHOHCH3CO18OCH2CH3H2O(2)BC(3)大火加热会导致大量的原料气化而损失液体分层，上层为无色有香味的液体，下层为浅红色液体，振荡后下层液体颜色变浅分液漏斗上口倒(4)1.571.76增加乙醇或乙酸的用量对乙酸乙酯生成量的影响10有机物A易溶于水，且1 mol A 能跟Na反应生成0.5 mol H2，但不与NaOH反应，已知A通过如下转化关系制得化学式为C4H8O2的酯E，且当DE时，相对分子质量增加 28，B是一种烃。(1)写出E的属于酸类的一种同分异构体的结构简式：_。(2)写出、的化学方程式，并在括号中注明反应类型：_()；_()；_()。解析1 mol A与Na反应生成0.5 mol H2，但不与NaOH反应，说明A为一元醇。而B为烃，应是A消去反应后生成的烯烃。在ABCD的转化中，碳原子数没有变化，所以A、B、C、D四种物质碳原子相等。而DAE(C4H8O2)，所以A、B、C、D中均有2个碳原子。则A为C2H5OH，B为CH2=CH2, (1)中，C4H8O2属于酸的同分异构体有两种：答案(1)CH3 (CH2)2COOH或 (写出丁酸的任意一种结构即可算对)(2)C2H5OHCH2=CH2H2O(消去反应)2CH3CHOO22CH3COOH(氧化反应)CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O(酯化反应或取代反应)11化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应：试写出：(1)化合物的结构简式：A_，B_，D_。(2)化学方程式：AE_，AF_。(3)反应类型：AE_，AF_。解析由F六元环状化合物即可知道A中含有OH、COOH，又因六元环则A的结构为(3)消去反应酯化(取代)反应12下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据上图回答问题：(1)D、F的化学名称是_、_。(2)写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型。_，_；_，_。(3)A的结构简式是_，1 mol A与足量的NaOH溶液反应会消耗_ mol NaOH。(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有_个。含有邻二取代苯环结构；与B有相同官能团；不与FeCl3溶液发生显色反应。解析本题为一道有机综合题，着重考查有机物的结构与性质。由反应的反应条件及产物E的结构可知B为；由反应易知D为乙醇，再结合反应的反应条件及产物F的组成知C为乙酸，显然B、C、D三者是有机物A水解、酸化的产物，A(C13H16O4)的结构简式为。B的同分异构体有多种，其中符合所给条件的结构有3种，它们是及答案(1)乙醇乙酸乙酯(2)CH2O酯化反应(或取代反应)CH3CH2OHCH2=CH2H2O消去反应(3) 2(4)313香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)已知以下信息：A中有五种不同化学环境的氢；B可与FeCl3溶液发生显色反应；同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。请回答下列问题：(1)香豆素的分子式为_；(2)由甲苯生成A的反应类型为_，A的化学名称为_；(3)由B生成C的化学反应方程式为_；(4)B的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_种；(5)D的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中：既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是_(写结构简式)；能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_(写结构简式)。解析(1)根据香豆素的结构简式可知，其分子式为C9H6O2。(2)根据A的分子式可知，由甲苯生成A的反应为取代反应；由题给水杨醛的结构简式和信息可确定氯原子取代了甲基邻位上的氢原子，A的化学名称为邻氯甲苯。(3)光照条件下氯原子取代了甲基上的氢原子，根据C的分子式判断应该取代了两个氢原子，所以反应化学方程式为：(4)由合成路线知，B的结构简式为，其含有苯环的同分异构体还有：，共4种。核磁共振氢谱中只出现四组峰即含有四种不同的氢原子的是共2种。(5)D的结构简式为，含有苯环的同分异构体还有：共4种，其中既能发生银镜反应又能发生水解反应的是，能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是。答案(1)C9H6O2(2)取代反应邻氯甲苯(或2氯甲苯)(4)42(5)4