人教版（2019）高中化学必修第二册 《第2课时　乙酸　官能团与有机化合物的分类》拔高练习（含解析）

第2课时　乙酸　官能团与有机化合物的分类
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.按照有机物的分类,甲醛属于醛,乙酸乙酯属于酯。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是(　　)
①属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④属于羧酸
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
2.下列有关乙酸性质的叙述错误的是(　　)
A.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇
B.乙酸的沸点比乙醇高
C.乙酸的酸性比碳酸强,它是一元酸,能与碳酸盐反应
D.在发生酯化反应时,乙酸分子羧基中的氢原子与醇分子中的羟基结合成水
3.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图。下列对该实验的描述错误的是(　　)
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
4.将1 mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是 (　　)
A.生成的水分子中一定含有18O
B.生成的乙酸乙酯中含有18O
C.可能生成45 g乙酸乙酯
D.不可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
5.下表为某有机物与各种试剂反应的现象,则这种有机物可能是(　　)
试剂 钠 溴水 NaHCO3溶液
现象 放出气体 褪色 无气体放出
A.CH2CH—COOH
B.CH2CH—CH3
C.CH3COOCH2CH3
D.CH2CH—CH2—OH
6.实验室制取1 mL乙酸乙酯后,沿器壁加入0.5 mL紫色石蕊溶液,这时石蕊溶液将存在于饱和碳酸钠层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管),对可能出现的现象,叙述正确的是(　　)
A.石蕊层仍为紫色,有机层无色
B.石蕊层有两层,上层为紫色,下层为蓝色
C.石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红
D.石蕊层为三层环,由上而下是红、紫、蓝
7.分子式为C2H6O的有机化合物A具有如下性质:
①A+Na慢慢产生气泡;
②A+CH3COOH有香味的物质。
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是　　　　(填序号)。
A.一定含有—OH
B.一定含有—COOH
C.有机化合物A为乙醇
D.有机化合物A为乙酸
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以作　　　　。
(3)A与金属钠反应的化学方程式为__________________________。
(4)化合物A和CH3COOH反应生成的有香味的物质的结构简式为　。
提升能力跨越等级
1.下列表示的是有机化合物结构式中的一部分,其中不是官能团的是(　　)
A.—OH B.—C≡C—
C. D.
2.分子中含有一个羟基的化合物A 10 g,与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g,并回收了未反应的A 1.3 g,则A的相对分子质量约为(　　)
A.98 B.116 C.158 D.278
3.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的NaHCO3反应得V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则此有机物可能是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A. B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH
4.如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图:
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是(　　)
A.①蒸馏、②过滤、③分液
B.①分液、②蒸馏、③蒸馏
C.①蒸馏、②分液、③分液
D.①分液、②蒸馏、③结晶、过滤
5.某有机物的结构简式如图所示,这种有机物可能具有的性质是(　　)
①能与氢气发生加成反应　②能使酸性KMnO4溶液褪色　③能与NaOH溶液反应　④能与乙醇反应
⑤能发生取代反应　⑥能发生置换反应
A.只有①②③⑤ B.①②③④⑤⑥
C.除④外 D.除⑥外
6.酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组从梨中分离出一种酯,然后将分离出的酯水解,得到了乙酸和另一种分子式为C6H13OH的物质。以下说法中不正确的是(　　)
A.乙酸易溶于水
B.C6H13OH可与金属钠反应
C.实验小组分离出的酯可表示为C5H11COOC2H5
D.C6H13OH分子中含有羟基,乙酸分子中含有羧基
7.已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B、D是饮食中两种常见的有机物,F是一种有香味的物质,F分子中碳原子数是D分子的两倍。现以A为主要原料合成F和有机高分子E,其合成路线如图所示。
(1)A的结构式为　　　　　　　　,B中决定其性质的重要官能团的名称为　　　　。
(2)写出反应的化学方程式并判断反应类型。
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应类型:　　　　　　　。
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应类型:　　　　　　　。
(3)实验室怎样鉴别B和D 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)在实验室里我们可以用下图所示的装置来制取F,乙中所盛的试剂为　　　　　　　　　　　,该溶液的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;该装置图中有一个明显的错误是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
8.A、B、C、D、E均为有机化合物,它们之间的转化关系如下图所示(提示:RCHCHR'在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R'COOH,其中R和R'为烷基)。
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,则A的分子式为　　　　。
(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应,两者的物质的量之比为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可以与金属钠反应放出氢气,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　　　　　　　　　　　　　　　　。
贴近生活拓展创新
“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室和工业上常采用如下装置来制取乙酸乙酯。
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:　　　　　　　　　。
(2)装置中的导管要置于饱和碳酸钠溶液液面以上,而不能插入液面以下,目的是防止　　事故的发生。
(3)实验制取的乙酸乙酯,可用　　　　方法分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液,请用文字说明使用这种方法的理由:　。
(4)实验时,试管B内观察到的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
(5)事实证明,此反应以浓硫酸为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是　　　　。
a.浓硫酸易挥发,以至不能重复使用
b.会使部分原料炭化
c.浓硫酸有吸水性
d.会造成环境污染
参考答案
夯实基础轻松达标
1答案C
解析甲醛属于醛,乙酸乙酯属于酯,均是按照有机物中所含官能团进行分类,故选②④,C项正确。
2答案D
解析乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇,分子中含有一个羧基,属于一元酸,酸性强于碳酸,沸点高于乙醇,发生酯化反应时乙酸分子脱去羟基。
3答案C
解析水浴加热的温度不会超过100 ℃,故A正确;长玻璃管的作用是冷凝回流,B正确;酸和醇的酯化反应为可逆反应,增大一种反应物的用量可提高另一种反应物的转化率,D正确;氢氧化钠可以使乙酸丁酯水解,故不可用氢氧化钠溶液洗涤,可用饱和碳酸钠溶液,C错误。
4答案A
解析CH3COH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3COH+CH3COOH+H2O,因此生成的水中不含18O,乙酸乙酯中含有18O,生成乙酸乙酯的相对分子质量为90。该反应为可逆反应,1 mol CH3COH参加反应,生成酯的物质的量小于1 mol,即质量小于90 g。
5答案D
解析A项,CH2CH—COOH可与NaHCO3溶液反应放出气体;B项,CH2CH—CH3不与Na、NaHCO3溶液反应;C项,CH3COOCH2CH3不能与Na反应;D项,CH2CH—CH2OH中含有—OH,可与Na反应,不与NaHCO3反应,含有碳碳双键,能使溴水褪色,符合题意。
6答案D
解析依据石蕊遇酸变红,遇碱变蓝判断:上层乙酸乙酯中溶有乙酸,能使与之接触的石蕊溶液显红色,中间为石蕊溶液本身的颜色,下层为饱和碳酸钠溶液,显碱性,能使石蕊溶液显蓝色。
7答案(1)AC
(2)消毒剂
(3)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(4)CH3COOCH2CH3
解析(1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙醇。
(2)体积分数为75%的乙醇溶液在医疗上可作消毒剂。
(4)乙醇和CH3COOH能发生酯化反应生成乙酸乙酯。
提升能力跨越等级
1答案D
解析官能团是决定有机物特殊性质的原子或原子团,碳碳双键、碳碳三键、羧基、羟基、醛基等原子团都是官能团,但碳碳单键不是官能团。
2答案B
解析设化合物A为R—OH,相对分子质量为M,则其与乙酸发生酯化反应的化学方程式为
CH3COOH+HO—RCH3COOR+H2O
　M M+60-18
(10-1.3) g　　11.85 g
解得M=116。
3答案A
解析Na既能与羟基反应,又能与羧基反应。NaHCO3只与羧基反应,不与羟基反应。因此,能使生成的CO2与H2的量相等的只有A项。
4答案B
解析乙酸乙酯、乙酸、乙醇在饱和碳酸钠溶液中分层,乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠,乙醇溶解在水中,乙酸乙酯因难溶而分层,故通过操作①分液可得到乙酸乙酯;A中含有乙酸钠和乙醇,通过操作②蒸馏可得到乙醇;B中含有乙酸钠,加稀硫酸酸化后蒸馏可得到乙酸。
5答案B
解析该有机物分子中含有碳碳双键、苯环,一定条件下能与氢气发生加成反应;分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色;分子中含有羧基,能与NaOH溶液反应,也能与乙醇发生酯化反应,酯化反应也是取代反应;分子中含有羟基、羧基,能与Na发生置换反应。
6答案C
解析乙酸易溶于水,A正确;钠可以置换醇中羟基上的氢,故C6H13OH可与金属钠发生反应,B正确;乙酸与醇C6H13OH发生酯化反应可得到酯CH3COOC6H13,C错误;C6H13OH是醇,分子含有羟基,乙酸是羧酸,分子中含有羧基,D正确。
7答案(1)　羟基
(2)①2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O　氧化反应
②CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O　酯化反应(或取代反应)
(3)取某一待测液于试管中,滴加少量石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,余下一种为乙醇(或其他合理答案)
(4)饱和碳酸钠溶液　与挥发出来的乙酸反应;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层　乙试管中导气管的管口伸入到了液面以下
解析衡量一个国家石油化工发展水平的物质是乙烯,根据框图,B为乙醇,C为乙醛,E为聚乙烯。因为F分子中碳原子数为D分子的两倍,所以D为乙酸,F为乙酸乙酯。
(3)鉴别乙醇和乙酸时可利用乙酸具有弱酸性,能使石蕊溶液变红的性质。
(4)乙中所盛的试剂为饱和碳酸钠溶液,主要作用有三个:①能够与挥发出来的乙酸反应,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;②同时溶解挥发出来的乙醇;③降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层。
为防止倒吸,乙中导气管的管口应在液面以上。
8答案(1)C5H10O
(2)HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O　酯化反应(或取代反应)
(3)CH3CHCHCH2CH2OH
(4)2　CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH
解析(1)根据题给信息,化合物A为直链化合物,相对分子质量小于90,结合题给提示信息及A转化为B、C的条件可推知,A的分子式很可能为CnH2nOx,若1个A分子中含1个O,则其相对分子质量为≈86,若含2个O,则其相对分子质量为≈172>90,与题意不符,故1个A分子中只含1个O,相对分子质量为86,据此可得出A的分子式为C5H10O。(2)、(3)结合图中有机物的转化关系,由A能被酸性高锰酸钾溶液氧化且能使溴的四氯化碳溶液褪色可知,A分子中含;由C+C2H5OHD(C4H8O2)+H2O可知,该反应为酯化(或取代)反应,则C为CH3COOH,D的结构简式为CH3COOCH2CH3;又因为A为直链化合物且能与金属钠反应放出氢气,所以A的结构简式为CH3CHCHCH2CH2OH;B与NaHCO3溶液完全反应时物质的量之比为1∶2,则B的结构简式为HOOCCH2COOH。(4)D为饱和一元酯,其同分异构体能与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明其为羧酸,其结构简式有CH3CH2CH2COOH、两种。
贴近生活拓展创新
答案(1)CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOC2H5+H2O
(2)倒吸
(3)分液　乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,液体分层
(4)2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O
(5)bd
解析(2)因为挥发出的乙醇和乙酸都易溶于水,所以长导管管口要在液面以上,防止倒吸。
(3)因为乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,液体分层,所以可以用分液的方法进行分离。
(4)因为挥发出的乙酸能与碳酸钠溶液反应,产生二氧化碳,并且乙酸显酸性,能使界面处的溶液显浅红色。
(5)浓硫酸具有脱水性,能使部分有机物脱水炭化,且与生成的碳反应,生成污染环境的二氧化硫。