第三章 烃的衍生物 第四节 羧酸 羧酸衍生物 第1课时　羧酸　酯 学案（含解析）

第四节　羧酸　羧酸衍生物
第1课时　羧酸　酯
【课程标准要求】　
1.以常见羧酸为例认识羧酸的组成和结构特点及其在生产、生活中的重要应用。
2.通过乙酸性质的实验探究，掌握羧酸的主要化学性质。
3.了解酯的结构特点及性质，了解酯的酸性水解和碱性水解的规律与差别。
一、羧酸
1.定义和通式
(1)定义：羧酸是由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。其官能团的名称为羧基，简式为—COOH。
(2)通式：饱和一元脂肪酸的通式为CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。
2.分类
(1)按分子中烃基的结构分类
(2)按分子中羧基的数目分类
3.常见的羧酸
甲酸 苯甲酸 乙二酸
结构简式 HCOOH HOOC—COOH
物理性质 无色、有刺激性气味的液体、与水、乙醇互溶 无色晶体，微溶于水 无色晶体，可溶于水和乙醇
用途 还原剂，合成医药、农药和染料 合成香料、药物，防腐剂 常用还原剂，化工原料
特点 既有酸性，又能与银氨溶液反应 易升华 二元弱酸
【微自测】
1.下列叙述中，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)羧酸都溶于水(　　)
(2)含有—COOH的化合物一定是羧酸类(　　)
(3)乙酸的分子式为C2H4O2，乙酸属于四元酸(　　)
(4)乙酸、硬脂酸、油酸互为同系物(　　)
(5)乙酸和乙醇的分子中都含有羟基，所以乙酸与醇类的性质相似(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
二、羧酸的性质
1.物理性质
(1)碳原子数较少的羧酸能够与水互溶，随着碳原子个数增多，溶解度减小，沸点也升高。
(2)羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。
2.化学性质
(1)酸性
乙酸的电离方程式为：CH3COOH??CH3COO－＋H＋。
(2)酯化反应
乙酸与乙醇反应的化学方程式：
。
【微自测】
2. 分别与CH3CH2OH反应，生成酯的相对分子质量大小关系是(　　)
A.前者大于后者 B.前者小于后者
C.前者等于后者 D.无法确定
答案　C
解析　酯化反应原理，有机酸脱羟基，醇脱羟基氢，所以两者反应的化学方程式为
CH3CO16OH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋HO；
CH3CO18OH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋HO。
三、酯
1.相关概念
(1)羧酸衍生物：羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的生成物。
(2)酯的组成、结构和命名
2.酯的物理性质
(1)气味、状态：低级酯是具有芳香气味的液体。
(2)密度：比水小。
(3)溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂。
3.存在和用途：水果等中广泛存在，常用作酯类香料。
4.化学性质——水解反应(以乙酸乙酯为例)
(1)酸性条件：
CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。
(2)碱性条件：
CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。
【微自测】
3.下列有关酯的说法错误的是(　　)
A.密度一般比水小
B.官能团是酯基且分子中只有一个酯基
C.低级酯多有香味
D.难溶于水
答案　B
一、典型物质中羟基活泼性比较
【活动探究】
利用下图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验装置，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。
注：D、E、F、G分别是双孔橡胶塞上的孔
1.实验设计的原理是什么？写出有关的化学方程式。
提示　乙酸与Na2CO3反应，放出CO2气体，说明乙酸的酸性比碳酸强；将产生的CO2气体通入苯酚钠溶液中，生成苯酚，溶液变浑浊，说明碳酸的酸性比苯酚强。
2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O，
CH3COOH＋NaHCO3―→CH3COONa＋CO2↑＋H2O，
CO2＋H2O＋―→＋NaHCO3。
2.装CH3COOH的仪器名称是什么？饱和NaHCO3溶液的作用是什么？
提示　分液漏斗。除去CO2气体中的CH3COOH蒸气。
3.要比较上述三种物质的酸性强弱，上述装置的连接顺序如何？(用A、B、C…表示)
提示　A→D、E→B、C→F、G→H、I→J(B、C与H、I可以颠倒)。实验装置如图所示
4.盛Na2CO3固体、苯酚钠溶液的仪器中有什么现象？得出什么结论？
提示　有气体生成，溶液变浑浊，结论是酸性：CH3COOH＞H2CO3＞。
【核心归纳】
1.常见一元羧酸的酸性
甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸，一元脂肪羧酸的酸性随碳原子数目的增加而减小。
2.羧基、酚羟基、醇羟基酸性强弱的比较
醇、酚、羧酸的结构中均有—OH，由于这些—OH所连的基团不同，—OH受相连基团的影响就不同。故羟基上的氢原子的活泼性也就不同，表现在性质上也相差较大，其比较如下：
物质 项目　　　　　 醇 酚 羧酸
氢原子(—OH)的活泼性
在水溶液中电离 极难电离 微弱电离 部分电离
酸碱性 中性 很弱的酸性 弱酸性
与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2
与NaOH反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2
微点拨：
①羧酸均为弱酸，低级羧酸，酸性一般比H2CO3强，但高级脂肪酸酸性很弱。
②低级羧酸能使紫色石蕊溶液变红，醇、酚、高级脂肪酸不能使紫色石蕊溶液变红。
③含有n个羟基或羧基的物质与Na反应：1 mol物质中含有n mol羟基或羧基，分别对应 mol H2的生成。
3.甲酸的性质
微点拨：
甲酸与银氨溶液、新制Cu(OH)2发生的反应
HCOOH＋2[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O
HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋4H2O＋Na2CO3
【实践应用】
1.下列事实能说明碳酸的酸性比乙酸弱的是(　　)
A.乙酸能发生酯化反应，而碳酸不能
B.碳酸和乙酸都能与碱反应
C.乙酸易挥发，而碳酸不稳定易分解
D.乙酸和Na2CO3反应可放出CO2
答案　D
解析　能说明碳酸的酸性比乙酸弱的事实，是碳酸盐和乙酸反应生成碳酸，碳酸分解放出CO2。
2.有机物A的结构简式是，下列有关A的性质的叙述中错误的是(　　)
A.A与金属钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3
B.A与氢氧化钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3
C.A能与碳酸钠溶液反应
D.A既能与羧酸反应，又能与醇反应
答案　B
解析　有机物A中有醇羟基、酚羟基、羧基，三者均能与钠反应，故1 mol A能与3 mol钠反应，A项正确；A中的酚羟基、羧基能与氢氧化钠反应，故1 mol A能与 2 mol 氢氧化钠反应，B错误；A中的酚羟基、羧基能与碳酸钠溶液反应，C项正确；A中含醇羟基，能与羧酸发生酯化反应，含羧基，能与醇发生酯化反应，D项正确。
3.一定质量的某有机物和足量Na反应可得到气体VA L，同质量的该有机物与足量碳酸氢钠反应，可得到相同条件下气体VB L，若VAA.HO—CH2—COOH
B.
C.HOOC—COOH
D.
答案　C
解析　有机物可与钠反应，说明该有机物中可能含有—OH或—COOH；可与碳酸氢钠反应，说明该有机物含有—COOH。再根据数量关系2—OH～H2、2—COOH～H2、—COOH～CO2进行判断。A项，—OH与—COOH数目相同，生成气体体积相同，错误；B项，—OH与—COOH的数目比为2∶1，生成气体VA>VB，错误；C项，含2个—COOH，生成气体VA二、酯化反应和酯的水解
【活动探究】
(1)我国汉代起人们就已经懂得酿造和食用醋。厨师炒菜时为了增加菜的香味，常常加入食醋和白酒。你知道其中的道理吗？
(2)分别取6滴乙酸乙酯放入2支试管中，然后向2支试管中分别加入稀硫酸、氢氧化钠溶液，振荡均匀后，把2支试管都放入70～80 ℃的水浴里加热，一段时间后香味变淡或消失。
1.C2HOH与CH3COOH在浓硫酸条件下共热，生成的产物中哪种物质分子中含18O？可以得出酯化反应的原理是什么？
提示　乙酸乙酯中含18O。酯化反应时，醇—OH失去H，羧基失去—OH。
2.酯化反应用浓硫酸，其作用是什么？
提示　酯化反应用浓硫酸，浓硫酸起到催化剂和吸水剂作用，吸水促使酯化反应向右移动，提高产率。
3.乙二酸与乙二醇可以发生酯化反应，生成环酯，写出形成的最小环酯的结构简式。
提示　。
4.CH3COOC2H5与在NaOH溶液中均可水解，1 mol上述各物质完全水解消耗的NaOH一样多吗？
提示　不一样，前者消耗1 mol NaOH，后者消耗2 mol NaOH。
【核心归纳】
1.酯化反应和酯的水解反应的原理
用含有示踪原子的CH3CHOH与CH3COOH反应，化学方程式为 ，羧酸和醇发生酯化反应时，“酸脱羟基醇脱氢”。酯的水解反应是酯化反应的逆反应。
2.酯化反应的特点
(1)所有的酯化反应，条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应，书写方程式时用“”。
(2)利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。
(3)在形成环酯时，酯基()中只有一个O参与成环。
(4)酸与醇发生反应时，产物中不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应，产物是酯；若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。
3.甲酸酯的结构与性质
甲酸酯的结构为，分子中含有一个酯基和一个醛基，所以甲酸酯除了能发生水解反应外，还可以发生醛的特征反应，如银镜反应、与新制的Cu(OH)2反应。由此可知，能发生银镜反应及与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的有醛、甲酸、甲酸酯等含有醛基的物质。
酯化反应的基本类型
(1)一元醇与一元羧酸之间的酯化反应。
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
(2)二元羧酸与一元醇之间的酯化反应。HOOC—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—COOC2H5＋2H2O
(3)一元羧酸与二元醇之间的酯化反应。
2CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O
(4)二元羧酸与二元醇之间的酯化反应。
此时反应有以下两种常见情况：
HOOC—COOH＋HOCH2—CH2OHHOOCCOOCH2CH2OH＋H2O
＋2H2O
(5)羟基酸的自身酯化反应。
此时反应有以下两种常见情况[以乳酸()为例]：
＋H2O
＋2H2O
【实践应用】
4.已知在水溶液中存在平衡：
当与CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的物质是(　　)
答案　A
解析　乙酸在水溶液中存在平衡 ，那么根据酯化反应的机理，酯化反应生成的酯可能有两种：和，但绝不能生成A；生成水分子也有两种：H—18OH和H2O。
5.某酯C6H12O2经水解后得到相同碳原子数的羧酸和醇，再把醇氧化得到丙酮()，该酯是(　　)
A.C3H7COOC2H5
B.C2H5COOCH(CH3)2
C.C2H5COOCH2CH2CH3
D.
答案　B
解析　酯水解后的羧酸、醇均含3个碳原子，羧酸即为CH3CH2COOH，而醇氧化得到丙酮，所以醇应是2－丙醇()，故相应的酯为C2H5COOCH(CH3)2。
6.苹果酸的结构简式为，回答下列问题：
(1)1 mol苹果酸与足量的金属钠反应，可产生________ mol H2。
(2)1 mol苹果酸与足量的NaHCO3溶液反应，可产生________ mol CO2。
(3)两分子苹果酸发生反应，生成一分子含有八元环的化合物和两分子的水，写出反应的化学方程式______________________________________________。
答案　(1)1.5　(2)2
(3) ＋2H2O
解析　一分子苹果酸中含有两个—COOH和一个—OH，二者都可以与金属钠反应生成H2，而只有—COOH可以和NaHCO3溶液反应生成CO2。二分子苹果酸发生酯化反应脱去两分子水形成八元环酯。
微专题5　乙酸乙酯的制备与性质实验
【核心归纳】
1.乙酸乙酯的制备实验
实验步骤 实验现象
(1)在一支试管中加入2 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入0.5 mL浓硫酸和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液
(2)用小火加热试管里的混合物，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约0.5 cm处，注意观察试管内的变化。反应一段时间后，取下盛有Na2CO3溶液的试管，并停止加热 饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的不溶于水的油状液体产生
(3)振荡盛有Na2CO3溶液的试管，静置。待溶液分层后，观察上层的油状液体，并注意闻气味 可闻到香味
2.乙酸乙酯的水解实验
实验内容 现象比较(试管内香味消失快慢)
香味消失速率最慢
香味消失速率其次
香味消失速率最快
1.在乙酸乙酯的制备实验中，如何混合试剂？加碎瓷片的作用是什么？为什么不用大火加热？而是用小火加热？
提示　在试管中加入乙醇，然后边振荡边慢慢加入浓硫酸，最后加入乙酸。防止暴沸。大火加热，乙醇、乙酸挥发，利用率减小。
2.(1)在乙酸乙酯的制备实验中，导管不能插入饱和Na2CO3溶液的原因是什么？
(2)浓硫酸和Na2CO3的作用是什么？
(3)吸收乙酸乙酯能否用NaOH溶液代替Na2CO3溶液？为什么？
提示　(1)防止倒吸。
(2)浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，Na2CO3溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸，降低酯的溶解度。
(3)否，乙酸乙酯在NaOH溶液中可以水解。
3.通过乙酸乙酯的水解实验，你得出什么结论？
提示　乙酸乙酯水解需要酸性或碱性条件，碱性条件水解速率大且完全。
4.乙酸乙酯的水解实验，除了通过乙酸乙酯气味消失的快慢来比较酯的水解速率外，还有什么方法可用来比较乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差异？
提示　比较乙酸乙酯液滴消失的快慢。
【迁移应用】
1.在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是(　　)
答案　D
解析　A是生成乙酸乙酯的操作，B是收集乙酸乙酯的操作，C是分离乙酸乙酯的操作，D是蒸发操作，在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及。
2.如图所示为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图，下列关于该实验的叙述错误的是(　　)
A.向试管a中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加入冰醋酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面的目的是防止实验过程中产生倒吸现象
C.实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
D.饱和Na2CO3溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，并吸收蒸出的乙酸和乙醇
答案　A
3.实验室制备乙酸乙酯的装置，如图所示，回答下列问题：
(1)乙醇、乙酸和浓硫酸混合顺序应为________。
(2)收集乙酸乙酯的试管内盛有的饱和碳酸钠溶液的作用是____________________________________________________________。
(3)反应中浓硫酸的作用是_______________________________________。
(4)反应中乙醇和乙酸的转化率不能达到100%，原因是____________________________________________________________
____________________________________________________________。
(5)收集在试管内的乙酸乙酯是在碳酸钠溶液的________层。
(6)该反应的化学方程式为______________________________________。
(7)将收集到的乙酸乙酯分离出来的方法为________________________。
答案　(1)向乙醇中慢慢加入浓硫酸和乙酸
(2)中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水层中的溶解度，便于分层析出
(3)催化剂和吸水剂
(4)乙醇与乙酸的酯化反应为可逆反应，不能进行到底
(5)上
(6)CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
(7)分液
解析　(1)浓硫酸密度比水大，溶解时放出大量的热，为防止酸液飞溅，加入药品时应先在试管中加入一定量的乙醇，然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管，最后加入乙酸。(2)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，乙醇易溶于水，乙酸可与碳酸钠发生反应而被吸收，用饱和碳酸钠溶液可将乙酸乙酯和乙醇、乙酸分离，所以饱和碳酸钠溶液的作用为中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度。(3)由于是可逆反应，因此反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。(4)因为乙酸与乙醇发生的酯化反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以反应中乙醇和乙酸的转化率不能达到100%。(5)因为乙酸乙酯密度比水小，难溶于水，所以收集在试管内的乙酸乙酯是在碳酸钠溶液的上层。(6)酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。(7)互不相溶的液体可用分液的方法分离，由于乙酸乙酯不溶于水，所以将收集到的乙酸乙酯分离出来的方法为分液。
核心体系建构
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和消去反应
D.乙醇和乙酸之间能发生酯化反应
答案　C
解析　生活常用调味品料酒和食醋的主要成分分别为乙醇和乙酸，A正确；乙酸和乙醇常温下为液体，而乙烷、乙烯为气体，B正确；乙醇被氧化为乙酸，乙酸燃烧生成CO2和H2O均属于氧化反应，但乙酸不能发生消去反应，C错误；乙醇和乙酸在浓硫酸催化下可发生酯化反应，D正确。
2.下列有机化合物中，刚开始滴入NaOH溶液会出现分层现象，用水浴加热后分层现象逐渐消失的是(　　)
A.乙酸 B.乙酸乙酯
C.苯 D.汽油
答案　B
解析　A项乙酸易溶于水，滴入NaOH溶液不会出现分层现象；B项乙酸乙酯不溶于水，用水浴加热在碱性条件下发生水解生成的乙酸钠、乙醇易溶于水，分层现象逐渐消失，故B正确；C项苯不溶于水，也不与氢氧化钠溶液反应，用水浴加热后分层现象不会消失；D项汽油是多种烃的混合物，不溶于水，也不与氢氧化钠溶液反应，用水浴加热后分层现象不会消失。
3.某同学利用下列装置探究苯酚、甲酸、碳酸的酸性强弱，下列说法不正确的是(　　)
A.装置a中试剂为甲酸，b中试剂为碳酸钠固体
B.装置c中试剂为饱和碳酸氢钠溶液
C.装置d中试剂为苯酚溶液
D.酸性强弱顺序为甲酸>碳酸>苯酚
答案　C
解析　装置a中试剂为甲酸，b中试剂为Na2CO3固体，c中试剂为饱和NaHCO3溶液，用于除去CO2中的甲酸蒸气，CO2通入苯酚钠溶液(d)中；根据实验现象可探究苯酚、甲酸、碳酸的酸性强弱顺序：甲酸＞碳酸＞苯酚。综合上述分析C项错误。
4.巴豆酸的结构简式为CH3CH===CHCOOH。现有
①HCl　②溴的四氯化碳溶液　③纯碱溶液　④2－丁醇　⑤酸性KMnO4溶液，根据巴豆酸的结构特点，判断在一定条件下能与巴豆酸反应的物质是(　　)
A.②④⑤ B.①③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
答案　D
解析　因为含有，所以巴豆酸可以与HCl、Br2发生加成反应，也可以被酸性KMnO4溶液氧化；因为含有—COOH，所以可与2－丁醇发生酯化反应，也可与Na2CO3反应。
5.咖啡酸有止血功效，存在于多种中药中，其结构简式如下图所示。
(1)写出咖啡酸中两种含氧官能团的名称：________。
(2)根据咖啡酸的结构简式，列举3种咖啡酸可以发生的反应类型：________。
(3)蜂胶的分子式为C17H16O4，在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇A，则醇A的分子式为________。
(4)已知醇A含有苯环，且分子结构中无甲基，写出醇A在一定条件下与乙酸反应的化学方程式：_____________________________________________。
答案　(1)羧基、酚羟基
(2)加成反应、酯化反应、加聚反应、氧化反应、还原反应等(任写3种即可)
(3)C8H10O　
(4)CH3COOH＋ ＋H2O
解析　(1)咖啡酸分子中的两种含氧官能团是羧基和(酚)羟基。(2)咖啡酸分子中含有碳碳双键，可发生加成反应、加聚反应、氧化反应等，其中与氢气的加成反应属于还原反应；酚类物质可与溴水发生取代反应；含有羧基，可发生中和反应、酯化反应(取代反应)。(3)根据咖啡酸的结构简式可知其分子式为C9H8O4，根据C17H16O4＋H2OC9H8O4＋A可知，A的分子式为C8H10O。(4)A的分子式为C8H10O，含有苯环且其分子结构中无甲基，则A的结构简式为。
一、选择题(本题包含12个小题，每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于羧酸化学性质的说法中，正确的是(　　)
A.羧酸是弱酸，其酸性比碳酸的弱
B.羧酸能够发生酯化反应，该反应也是取代反应
C.羧酸发生化学反应的部位只有羧基
D.羧酸一定是由烃基与羧基连接而成
答案　B
解析　A项，有的羧酸比H2CO3的酸性强，有的比H2CO3的酸性弱；C项，有的羧酸烃基也可以反应，如不饱和烃基的加成反应；D项，甲酸分子是氢原子与—COOH相连而成。
2.某同学在学习了乙酸的性质后，根据甲酸的结构()对甲酸的化学性质进行了下列推断，其中不正确的是(　　)
A.能与碳酸钠溶液反应
B.能发生银镜反应
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.能与单质镁反应
答案　C
解析　甲酸分子中含有醛基和羧基两种官能团，具有醛与羧酸的双重性质。
3.某有机物的结构是，关于它的性质的描述正确的是(　　)
①能发生加成反应　②能溶解于NaOH溶液中　③能水解生成两种酸　④不能使溴的四氯化碳溶液褪色　⑤能发生酯化反应　⑥有酸性
A.①②③ B.②③⑤
C.仅⑥ D.全部正确
答案　D
解析　题给有机物含有①酯基；②苯环；③羧基。因而有酸性，能发生加成反应、中和反应、水解反应、酯化反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
4.某羧酸酯的分子式为C18H26O5，1 mol 该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇，该羧酸的分子式为(　　)
A.C14H18O5 B.C14H16O4
C.C16H22O5 D.C16H20O5
答案　A
解析　由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇可知，该酯为二元酯，分子中含有2个酯基(—COOR—)，结合酯的水解反应原理可得“1 mol C18H26O5＋2 mol H2O1 mol羧酸＋2 mol C2H5OH”，再结合原子守恒可推知，该羧酸的分子式为C14H18O5。
5.现有如图转化关系，下列说法中不正确的是(　　)
A.N为乙酸
B.过程①中可加入LiAlH4等还原剂将乙醇转化为N
C.过程②如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应停止反应，待冷却后补加
D.可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的N
答案　B
解析　通过分析可以得到应该是乙醇被氧化生成N(乙酸)，故过程①应加入氧化剂将乙醇氧化，B错误。
6.已知有机物是合成青蒿素的原料之一。下列有关该有机物的说法正确的是(　　)
A.分子式为C6 H11O4
B.可与酸性KMnO4溶液反应
C.既能发生取代反应，又能发生加成反应
D.是乙酸的同系物，能和碳酸钠溶液反应
答案　B
解析　该有机物的分子式为C6H12O4，A项错误；该物质中含有醇羟基，连接其中一个醇羟基的碳原子上含有氢原子，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，即能与酸性高锰酸钾溶液反应，B项正确；该物质中含有—COOH、—OH，可发生酯化反应，即能发生取代反应，但不能发生加成反应，C项错误；该物质中含有—COOH和—OH，与乙酸结构不相似，所以不是乙酸的同系物，D项错误。
7.山梨酸是一种常用的食品防腐剂，其结构为CH3—CH===CH—CH===CH—COOH。下列关于山梨酸性质的叙述错误的是(　　)
A.可与钠反应
B.可与碳酸钠溶液反应
C.可与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
D.可与乙醇发生酯化反应
答案　C
解析　山梨酸分子中含—COOH，可与Na反应生成氢气，A正确；山梨酸分子中含—COOH，与碳酸钠反应生成二氧化碳，B正确；山梨酸分子中含碳碳双键，可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，C错误；山梨酸分子中含羧基，可与乙醇发生酯化反应，D正确。
8.乙酸橙花酯是一种食用香料，结构如图所示。
关于该有机物的说法有如下几种：
①该有机物有一种同分异构体属于酚类；②该有机物属于酯类；③该有机物不能发生银镜反应；④该有机物的分子式为C11H18O2；⑤1 mol该有机物最多能与含1 mol NaOH的溶液反应。其中正确的是(　　)
A.①③④ B.②③⑤
C.①④⑤ D.①③⑤
答案　B
解析　①由于乙酸橙花酯的分子式是C12H20O2，所以不可能有属于酚类的同分异构体，错误；②该有机物中含有酯基，因此属于酯类，正确；③该有机物分子中不含醛基，因此不能发生银镜反应，正确；④该有机物的分子式为C12H20O2，错误；⑤该有机物的分子中含有1个酯基，酯基水解得到一个羧基和一个醇羟基，只有羧基可以与NaOH发生反应，所以1 mol该有机物最多能与1 mol NaOH反应，正确。
9.番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性，结构简式如图。下列说法错误的是(　　)
A.1 mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应，可放出22.4 L(标准状况)CO2
B.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为5∶1
C.1 mol该物质最多可与1 mol H2发生加成反应
D.该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
答案　B
解析　根据分子的结构简式可知，1 mol该分子中含有1 mol —COOH，可与NaHCO3溶液反应生成1 mol CO2，在标准状况下其体积为22.4 L，A正确；1 mol分子中含5 mol羟基和1 mol羧基，其中羟基和羧基均能与Na发生置换反应产生氢气，而只有羧基可与氢氧化钠发生中和反应，所以一定量的该物质分别与足量Na和NaOH反应，消耗二者物质的量之比为6∶1，B错误；1 mol分子中含1 mol碳碳双键，其他官能团不与氢气发生加成反应，所以1 mol该物质最多可与1 mol H2发生加成反应，C正确；分子中含碳碳双键和羟基，均能被酸性KMnO4溶液氧化，D正确。
10.羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体，它可由苯酚和乙醛酸在一定条件下反应制得：
下列有关说法正确的是(　　)
A.该反应是取代反应
B.苯酚和羟基扁桃酸是同系物
C.羟基扁桃酸不能与碳酸氢钠溶液反应
D.1 mol羟基扁桃酸最多能与2 mol NaOH反应
答案　D
解析　该反应是醛基被加成，属于加成反应，A错误；苯酚和羟基扁桃酸的结构不相似，不能是同系物，B错误；羟基扁桃酸含有羧基，能与碳酸氢钠溶液反应，C错误；酚羟基和羧基均能与碳酸氢钠反应，则1 mol羟基扁桃酸最多能与2 mol NaOH反应，D正确。
11.分子式为C9H10O2，能与NaHCO3溶液反应放出CO2，且苯环上的一氯代物只有两种的有机物(不考虑立体异构)有(　　)
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
答案　B
解析　由“能与NaHCO3溶液反应放出CO2”可知，该有机物中含有—COOH，该有机物除含有—COOH、苯环外，还含有两个碳原子。当苯环上只有两个取代基(—COOH、—CH2CH3或—CH2COOH、—CH3)时，它们必须处于对位位置上，苯环上的一氯代物才会只有两种，故此时该有机物有两种结构；当苯环上有三个取代基时，该有机物的结构简式为或。
12.取一定量的有机物和足量Na反应得到Va L H2，取另一份等物质的量的同种有机物和足量NaHCO3反应得到Vb L CO2，若在同温同压下，Va＝Vb≠0，则该有机物可能是(　　)
A.② B.②③④
C.④ D.①
答案　D
解析　—OH只与Na反应产生H2；—COOH既能与Na反应产生H2，又能与NaHCO3反应产生CO2，题中物质各取1 mol时分别与足量Na或NaHCO3反应所得气体物质的量如下：
下列物质均为1 mol 与足量Na反应产生H2的量/mol 与足量NaHCO3反应产生CO2的量/mol
① 1 1
② 1 2
③ 0.5 1
④ 1.5 2
⑤ 1 0
二、非选择题(本题共3小题)
13.化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖类代谢的中间体，可由马铃薯、玉米等发酵制得。A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的作用下发生氧化反应，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸作用下，A可发生如图所示的反应：
请回答下列问题：
(1)化合物A、B、D的结构简式________、________、________。
(2)写出下列化学方程式并标明反应类型：
A→E_______________________________________，________反应；
A→F______________________________________，________反应。
答案　(1)CH3CH(OH)COOH　CH3CH(OH)COOCH2CH3
CH3COOCH(CH3)COOH
(2) CH2===CHCOOH＋H2O　消去　
＋2H2O　取代(或酯化)
解析　
E能使溴水褪色，说明其分子结构中含碳碳双键；F为六元环状化合物，结合F的分子式可知，F是由2分子乳酸发生酯化反应生成的。
14.根据转化图回答下列问题。
(1)化合物A含有的官能团是________。
(2)1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol E，其反应的化学方程式是____________________________________________________________。
(3)B在酸性条件下与Br2反应得到的D的结构简式为________。
(4)E→F的化学方程式为_____________________________________________，
反应类型是________。
答案　(1)碳碳双键、醛基和羧基
(4) ＋H2O　酯化反应(取代反应)
解析　根据转化图、F的分子式和D的碳链结构可知，A、B、C、D、E、F的分子中均含4个碳原子，且碳链都没有支链。A能与NaHCO3反应，说明A分子中含有—COOH；能与银氨溶液反应说明A分子中含有—CHO；由氧化产物B用酸酸化后与Br2能反应，且1 mol A与2 mol H2反应生成E，知B分子中含一个碳碳双键，即A分子中含一个碳碳双键，则A的结构简式为，从而知B为H4NOOCCH===CHCOONH4，E为，D为。E在浓H2SO4作用下发生酯化反应生成环内酯F。
15.A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如下图所示(提示：RCH===CHR′在高锰酸钾酸性溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烃基)。
回答下列问题：
(1)直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素质量分数，则A的分子式为________。
(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1∶2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是________________________，
反应类型为________。
(3)A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是________。
(4)D的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有________种，其相应的结构简式是________。
答案　(1)C5H10O　(2)HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O　酯化反应(或取代反应)
(3)HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3
(4)2　CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH
解析　(1)A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，则氧元素占的质量分数为1－0.814＝0.186，若A分子中含有一个氧原子，则M(A)＝1×16÷0.186≈86，若A分子中含有2个氧原子，则M(A)＝2×16÷0.186≈172，化合物A的相对分子质量小于90，所以A分子中含有一个氧原子，相对分子质量为86。则M(C、H)＝86－16＝70，A的分子式为C5H10O。(2)C与乙醇酯化后的D的分子式为C4H8O2，由酯化反应特点可知，C的分子式是C4H8O2＋H2O—C2H6O===C2H4O2，是乙酸，可知B分子中的碳原子数为3，结合题中B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1∶2，可知B为二元酸，只能是HOOC—CH2—COOH，在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O，反应类型为酯化反应(或取代反应)。(3)A的分子式为C5H10O，与相应的饱和一元醇仅相差2个氢原子，结合题中A既可以与金属钠作用放出氢气又能使溴的四氯化碳溶液褪色，可知A为含有碳碳双键的一元醇，结合B、C的结构简式推知，A的结构简式为HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3。(4)D的分子式为C4H8O2，符合饱和一元羧酸的通式，其中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的是CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。