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2019-2020年高中化学下册 3.3.2 乙酸同步检测考试题18 新人教版必修2【典例1】在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L 氢气,取另一份等量的有机物和足量NaHCO3反应得V2 L二氧化碳,若V1=V20,则有机物可能是 A. B.HOOCCOOH C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH 【规范解答】选A。本题考查的是醇羟基和羧基中氢的活泼性比较,羟基氢的活泼性:羧基醇羟基。 Na既能与羟基反应,又能与羧基反应;NaHCO3只与羧基反应,生成CO2与H2的量相等的只有A。 【互动探究】指出1 mol 分别与Na、NaOH、NaHCO3、Na2CO3完全反应时,消耗的Na、NaOH、NaHCO3、 Na2CO3的物质的量之比为多少? 提示:1 mol 完全反应时,分别消耗的Na、 NaOH、NaHCO3、Na2CO3的物质的量之比为4221。 【规律方法】(1)Na可以和所有的羟基反应,且物质的量的关系为2Na2OHH2。 (2)Na2CO3、NaHCO3只能和-COOH反应产生CO2,物质的量的关系为Na2CO32COOHCO2,NaHCO3COOHCO2 【变式训练】1.可以证明乙酸是弱酸的事实是() A.乙酸和水能以任意比例混溶 B.1 mol/L的乙酸水溶液能使紫色石蕊试液变红色 C.乙酸能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体 D.在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子 【解析】选D。A中事实说明乙酸的溶解性,B中事实证明乙酸具有酸性,无法证明它是弱酸,C中事实说明乙酸的酸性比碳酸强,同样无法证明它是弱酸,所以A、B、C错误,而在乙酸溶液中有未电离的乙酸分子,证明乙酸为弱酸。 2.下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列顺序正确的是() C2H5OHCH3COOH(aq)水 A.B. C.D. 【解析】选D。因为羟基氢的活泼性为: HOHC2H5OH,故产生H2的速率亦如此,故选D。 【典例2】(xx吉安同步检测)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”)。丙同学将甲装置进行了改进,将其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】(1)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; (2)将试管固定在铁架台上; (3)在试管中加入适量的饱和Na2CO3溶液; (4)用酒精灯对试管加热; (5)当观察到试管中有明显现象时停止实验。 【问题讨论】a.步骤(1)安装好实验装置,加入样品前还应检查_ ; b.写出试管发生反应的化学方程式(注明反应条件) _; c.试管中饱和Na2CO3溶液的作用是_; _(填“能”或“不能”)换成NaOH溶液,原因为_; d.从试管中分离出乙酸乙酯的实验操作是_ 。 【思路点拨】解答该题应注意以下三点:(1)准确找出甲、乙装置的差别,并结合丙的改进之处判断出乙的合理性和丙的优点。(2)制取气体或有气体参与的实验,组装好仪器后,第一步操作为检查装置气密性。(3)除杂质的基本原则及物质的分离方法。【自主解答】根据甲、乙装置的差别及丙的改进装置便知应选择乙装置,这样可防止倒吸,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,同时还降低了乙酸乙酯的溶解度,所以可用分液的方法分离,但若用NaOH溶液,NaOH会中和CH3COOH,而使乙酸乙酯又全部水解掉,故不能用NaOH溶液。 答案:【装置设计】乙能防止倒吸 【问题讨论】a.装置的气密性 b.CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O c.吸收乙醇;除去乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出 不能若用NaOH溶液,则NaOH会中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又彻底水解,导致实验失败 d.分液 【变式训练】在实验室制得1 mL乙酸乙酯后,沿器壁加入0.5 mL紫色石蕊溶液,这时紫色石蕊溶液将存在于饱和Na2CO3溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)。对于可能出现的现象,下列叙述正确的是( ) A.液体分为两层,石蕊溶液仍呈紫色,有机层呈无色 B.石蕊溶液层分为三层,由上而下呈蓝、紫、红色 C.石蕊溶液层分为两层,上层呈紫色,下层呈蓝色 D.石蕊溶液层分为三层,由上而下呈红、紫、蓝色 【解析】选D。生成的乙酸乙酯比水的密度小,且混有乙酸和乙醇,乙酸遇石蕊溶液变红,Na2CO3溶液呈碱性遇石蕊溶液显蓝色。 1.(xx福州高一检测)下列物质不可用来鉴别乙酸溶液和乙醇溶液的是() A.金属钠B.CuO C.石蕊试液D.碳酸钠溶液 【解析】选A。利用乙酸能使CuO溶解且溶液变蓝,遇石蕊试液变红,与Na2CO3溶液产生无色气体,而乙醇与这三种物质均不作用,故可以鉴别二者,但钠与CH3COOH、乙醇溶液反应均产生H2,且均很剧烈,故选A。 2.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可逆反应 【解析】选D。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,酯化反应与皂化反应条件不同,二者不为可逆反应。 3.(xx九江高一检测)下列说法中,不正确的是() A.烃基与羧基直接相连的化合物叫做羧酸 B.饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2 C.羧酸在常温下都能发生酯化反应 D.羧酸的官能团是COOH 【解析】选C。烃基与羧基相连的化合物叫羧酸,A正确;烷基为CxH2x+1,故饱和链状一元羧酸通式为 CxH2x+1COOH,即Cx+1H2(x+1)O2符合CnH2nO2,B正确;羧酸在有浓H2SO4且加热时才能发生酯化反应,C错误;COOH是羧酸的官能团,D正确。 4.(xx无锡高一检测)实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,当振荡混合物时,有气泡产生,主要原因可能是() A.有部分H2SO4被蒸馏出来了 B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来了 C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来了 D.有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应了 【解析】选C。乙酸、乙醇发生酯化反应时,饱和Na2CO3溶液的作用除了降低乙酸乙酯的溶解度外,还吸收挥发出的乙酸与乙醇,振荡混合物时,有气泡产生,说明有未反应的乙酸被蒸馏出来了,故答案为C。 5.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有() A.1种B.2种C.3种D.4种 【解析】选C。根据题意写出反应方程式。按照酸脱羟基,醇脱氢的规律,标明18O与16O的位置。 而酯化反应的逆反应也是按“羧加羟基、醇加氢”来反应,则反应中含有18O的有3种物质。 6.具有一个醇羟基的有机物A 7 g与乙酸在一定条件下反应后生成10.2 g乙酸某酯,经分析还有1 g A剩余,则A的结构简式可能是() A.CH3CH2OHB.CH3CH2CH2OH 【解析】选B。设该一元醇为ROH,则有: CH3COOH+ROH CH3COOR+H2O M M+42 7 g-1 g 10.2 g 则有: 解得M=60,故选B。 7.取等质量的某有机物A两份,一份与足量的金属钠反应,收集到的气体体积为V1 L;另一份与足量的小苏打溶液反应,收集到的气体体积为V2 L,在相同条件下,2V1=V2,则A的结构简式可能是() A.HOCH2CH2COOH B.HOOCCH2CH(OH)CH2COOH C.HOOCCOOH D.HOCH2CH2CH2OH 【解析】选C。OH、COOH都能与金属钠反应生成H2, 1 mol OH或1 mol COOH与金属钠反应均可产生 0.5 mol H2;OH与NaHCO3不反应,仅COOH 与NaHCO3反应生成CO2,1 mol COOH与NaHCO3反应可生成1 mol CO2。 A项,V1V2=11,B项:V1V2=1.52=34,C项:V1V2=12;D项:V2=0。 8.某有机物的结构为,这种有机物不可能具有的性质是() A.能使酸性KMnO4溶液褪色 B.能发生酯化反应 C.能跟NaOH溶液反应 D.能发生水解反应 【解析】选D。该有机物含碳碳双键、羟基均能使KMnO4溶液褪色;有羟基、羧基均能发生酯化反应;有羧基能与NaOH发生中和反应;不能发生水解反应,故选D。 9.已知丁酸跟乙酸具有相似的化学性质,丁醇跟乙醇具有相似的化学性质: CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2COOH 丁醇丁酸 试回答下列问题: (1)分别写出丁醇、丁酸与Na反应的化学方程式: 丁醇+ 钠:_; 丁酸+ 钠:_ 。 预计上述化学反应的速率:v(丁醇) _ v(丁酸)(填“”或“”)。 (2)写出丁酸与丁醇的酯化反应,并注明反应条件_。 (3)写出丁醇在Ag催化下与O2的反应_。 (4)判定丁醇能否直接被氧化为丁酸。若能,指出所用氧化剂是什么_ (若不能,此空不填);若不能,请说明理由_(若能,此空不填)。 【解析】据信息可知丁酸化学性质与乙酸类似,丁醇化学性质与乙醇相似,因此各问题便迎刃而解。 10.(xx衡水同步检测)实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题: (1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入_ ,目的是_ 。 (2)反应中加入过量的乙醇,目的是_ 。 (3)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法(分离后允许含有少量水)。 试剂a是_ ,试剂b是_ ;分离方法是_ ,分离方法是_ ,分离方法是_ 。 【解析】加热液体时为了防止液体暴沸可加入碎瓷片,在该实验中为了提高乙酸的转化率应加入过量的乙醇。乙酸和碳酸钠反应生成乙酸钠,同时乙醇与碳酸钠溶液互溶,而乙酸乙酯在碳酸钠溶液中的溶解度太小,所以可用饱和碳酸钠溶液使它们分离,由此知A是乙酸乙酯,B是乙醇、乙酸钠、碳酸钠的混合溶液,C是乙酸钠、碳酸钠的混合溶液,E是乙醇。结合具体物质选择适当的方法分离。 答案:(1)碎瓷片防止暴沸 (2)提高乙酸的转化率 (3)饱和碳酸钠溶液硫酸分液蒸馏蒸馏 【素能综合检测】一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分) 1. 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的分子式是() A.C5H10O4B.C4H8O4 C.C3H6O4D.C2H2O4 【解析】选D。由题信息可知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),查看各选项只有D符合。 2.(xx江阴高一检测)下列关于乙醇和乙酸的说法中,正确的是() A.乙醇和乙酸分子中都含有C=O键 B.乙醇和乙酸相互之间不能溶解 C.乙醇和乙酸均能使紫色石蕊试液变红 D.乙醇和乙酸在一定条件下能发生酯化反应 【解析】选D。乙醇结构简式为CH3CH2OH,乙酸结构简式 为 ,故乙醇分子中无C=O键,A错误;乙醇与乙酸相互溶解,B错误;乙酸分子中含有羧基,能使紫色石蕊试液变红,但乙醇不能,C错误;乙醇与乙酸能发生酯化反应生成乙酸乙酯。 3.(xx福州高一检测)关于HOOCCH=CHCH2OH,下列说法不正确的是() A.分子式为C4H6O3,每摩尔该物质充分燃烧需消耗4 mol O2 B.能发生取代、加成、氧化、加聚、中和等反应 C.分别与足量Na、NaOH、Na2CO3反应,生成物均为 NaOOCCH=CHCH2OH D.该物质分子内和分子间都能发生酯化反应 【解析】选C。该物质分子式为C4H6O3,1 mol该物质完全 燃烧消耗O2为() mol即4 mol,A正确;因含碳碳双键,能发生加成反应、氧化反应、加聚反应,含有羧基能发生取代反应和中和反应,故B正确;该物质与Na反应的产物应为NaOOCCH=CHCH2ONa,C错误;因同时含有 羧基和羟基,则该物质分子内与分子间均能发生酯化反应。 4.下列各组混合物中,可以用分液漏斗分离的是() A.苯和水 B.乙酸和乙醇 C.酒精和水 D.乙酸和水 【解析】选A。苯和水互不相溶,故可用分液漏斗进行分离,而乙酸与水、乙酸与乙醇、乙醇与水均互溶,不能用分液法分离,故选A。 5.(xx荥阳模拟)枸椽酸乙胺嗪可用于驱除肠道虫 病,其结构简式为 下列物质中不能与枸椽酸乙胺嗪反应的是() A.乙酸B.乙醇 C.碳酸钠溶液D.溴水 【解析】选D。枸椽酸乙胺嗪的结构中含有羧基,它可以与乙醇发生酯化反应;又可以与碳酸钠溶液反应产生CO2气体;同时枸椽酸乙胺嗪的结构中含有醇羟基,它可以与乙酸发生酯化反应,故只有溴水与枸椽酸乙胺嗪不反应。 二、非选择题(本题包括3小题,共30分) 6.(10分)已知:A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平; 2CH3CHO+O22CH3COOH。现以A为主要原料合成乙 酸乙酯,其合成路线如下图所示。 回答下列问题: (1)写出A的结构式_ 。 (2)B、D分子中的官能团名称分别是_、 _ 。 (3)写出下列反应的反应类型: _, _, _ 。 (4)写出下列反应的化学方程式: _ ; _ ; _ 。 【解析】据可判断出A为乙烯,再据合成路线及反应条件不难得出B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH。 答案:(1) (2)羟基羧基 (3)加成反应氧化反应酯化反应(或取代反应) 7.(8分)A既能使溴水褪色,又能与碳酸钠溶液反应放出CO2。A与CnH2n+1OH反应生成分子式为Cn+3H2n+4O2的酯,回答以下问题。 (已知RClROH) (1)A的分子式为_ ,结构简式为_ 。 (2)已知含碳碳双键的有机物与卤化氢发生加成反应时,氢原子总是加到含氢较多的双键碳原子上。依此规则,A与HBr发生加成反应生成的物质B的结构简式为_。 (3)B与NaOH混合并加热,再用盐酸酸化,所生成C的结构简式为_ 。 (4)C与Ca(OH)2反应的化学方程式是_。 【解析】(1)有机物A能使溴水褪色,又与Na2CO3溶液反应放出CO2,说明A的结构中含C=C键和COOH。又知A+CnH2n+1OHCn+3H2n+4O2(酯),根据酯化反应的特点,酯的分子中碳原子数是醇和羧酸的碳原子数之和,故A有机物分子中含3个碳原子,结合推断得:A为CH2=CHCOOH;(2)含有C=C的有机物CH2=CHCOOH在与不对称结构分子HX加成时,根据提供的加成规则可得出B的结构为:CH3CHBrCOOH; 实验探究 8.(12分)某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如下图所示)进行甲酸(HCOOH)与甲醇(CH3OH)酯化反应的实验,回答以下问题: (1)甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式是: _。 (2)乙装置中长玻璃导管c的作用是_ ;冷凝水应该从_进入。 (3)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是_ ,原因: _ 。 (4)实验过程中选用的用品及试剂有:碎瓷片(作用为_ )、甲酸、甲醇以及_ (作用为_ ), 还有试管A和锥形瓶B内装的是_ (作用为_)。 【解析】类比乙酸与乙醇的酯化反应,甲酸与甲醇也能发生酯化反应,方程式为HCOOH+CH3OH HCOOCH3+H2O,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,减少了甲醇等有毒物质对环境的污染。液体加热时为防暴沸应加入碎瓷片,而反应的催化剂和脱水剂为浓H2SO4。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)HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O (2)平衡气压,冷凝回流b (3)乙乙的冷凝效果好,减少了甲醇等有毒物质对大气的污染 (4)防暴沸浓H2SO4催化剂和吸水剂饱和Na2CO3溶液 溶解乙醇,使乙酸充分反应,降低乙酸乙酯的溶解度,便于收集纯净的乙酸乙酯
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