【精品解析】人教版高中化学选修五 第三章 第三节 羧酸 酯 同步练习

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名称 【精品解析】人教版高中化学选修五 第三章 第三节 羧酸 酯 同步练习
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科目 化学
更新时间 2019-05-29 18:30:22

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人教版高中化学选修五 第三章 第三节 羧酸 酯 同步练习
一、选择题
1.下面哪个图是以乙酸、浓硫酸和乙醇为原料合成乙酸乙酯的最佳装置是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】实验装置综合
【解析】【解答】从乙酸、乙醇和乙酸乙酯沸点数据可知,要控制温度使乙酸乙酯蒸出,乙酸和乙醇留在反应液中,需控制温度在77-78℃之间,所以需要温度计,为了充分冷却蒸汽,冷却水应从下口进,上口出,所以B、C、D项错误,A项正确;
故答案选A。
【分析】制备乙酸乙酯的条件是浓硫酸催化并且加热,其中冷凝管的冷凝需要下口进上口出,这样可以保证冷凝效果。
2.下列关于乙酸的说法正确的是(  )
A.常温下是一种无色无味的气体 B.能和乙醇发生加成反应
C.能和Na2CO3溶液反应 D.能使紫色石蕊试液变蓝
【答案】C
【知识点】乙酸的化学性质
【解析】【解答】A、常温下,乙酸是一种无色刺激性气味的液体,错误;
B、乙酸中羧基的碳氧双键不能发生加成反应,乙酸和乙醇发生的反应为取代反应,错误;
C、乙酸的酸性比碳酸强,能和Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,正确
D、乙酸溶于水显酸性,能使紫色石蕊试液变红,错误。
【分析】乙酸也叫醋酸、冰醋酸、化学式CH3COOH,是一种有机一元酸,为食醋主要成分。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.6℃(62℉),凝固后为无色晶体,其水溶液中呈弱酸性且蚀性强,蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
3.(2016高二上·安庆期中)分子式C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物A和B.将A氧化最终可得C,且B和C为同系物.若C可发生银镜反应,则原有机物的结构简式为(  )
A.HCOOCH2CH2CH3 B.CH3COOCH2CH3
C.CH3CH2COOCH3 D.HCOOCH(CH3)2
【答案】C
【知识点】有机物的推断
【解析】【解答】解:分子式C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物A和B,C4H8O2可为酯,水解生成酸和醇,将A氧化最终可得C,且B和C为同系物,说明A为醇,B和C为酸,C可发生银镜反应,则C为HCOOH,则A应为CH3OH,B为CH3CH2COOH,对应的酯的结构简式为CH3CH2COOCH3,
故选C.
【分析】分子式C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物A和B,C4H8O2可为酯,水解生成酸和醇,将A氧化最终可得C,且B和C为同系物,说明A为醇,B和C为酸,C可发生银镜反应,则C为HCOOH,则A应为CH3OH,B为CH3CH2COOH,以此可判断该有机物的结构简式.
4.(2016高二下·铅山期中)莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是(  )
A.分子式为C7H6O5
B.分子中含有两种官能团
C.可发生加成和取代反应
D.在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.据莽草酸的结构式可确定其分子式为:C7H10O5,需要注意不存在苯环,故A错误;
B.由结构可知有三种官能团:羧基、羟基、碳碳双键,故B错误;
C.碳碳双键可以被加成,羧基、羟基可发生酯化反应,故C正确;
D.在水溶液中羧基可以电离出H+,羟基不能发生电离,故D错误;
故选C.
【分析】由结构可知,该物质的分子式为C7H10O5,含﹣OH、C=C、﹣COOH,结合醇、烯烃、羧酸的性质来解答.
5.乙酸乙酯在NaOH的重水(D2O)溶液中加热水解,其产物是(  )
A.CH3COOD,C2H5OD B.CH3COONa,C2H5OD,HOD
C.CH3COONa,C2H5OH,HOD D.CH3COONa,C2H5OD,H2O
【答案】B
【知识点】水解反应
【解析】【解答】由反应原理:CH3COOCH2CH3+D2O→CH3COOD+CH3CH2OD,CH3COOD+NaOH→CH3COONa+HOD可得B正确。
【分析】乙酸乙酯在酸和碱的条件下发生的水解反应生成的产物是不同的。
6.某有机物的结构简式为CH2=C(CH3)-COOH,它不能发生的反应是(  )
A.加成反应 B.聚合反应 C.酯化反应 D.银镜反应
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】分子中含有碳碳双键,可发生加成、聚合和氧化反应,含有羧基,具有酸性,可发生中和、酯化反应,不含醛基,不能发生银镜反应;故选D。
【分析】银镜反应是银化合物的溶液被还原为金属银的化学反应,由于生成的金属银附着在容器内壁上,光亮如镜,故称为银镜反应。
7.生活中常见的荧光棒的发光原理可用下式表示:
+H2O2→2 +2CO2
二苯基草酸酯
上述反应产生的能量传递给荧光染料分子后,使染料分子释放出荧光。下列说法正确的是(  )
A.上述反应是酯的水解反应
B.荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化
C.二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有4种
D.二苯基草酸酯与草酸( )互为同系物
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 二苯基草酸酯水解应该生成 和草酸,故A错误;
B. 荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化,故B正确;
C. 二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有3种( ),故C错误;
D. 二苯基草酸酯与草酸( )的结构部相似,不是互为同系物,故D错误;故选B。
【分析】A.水解反应中有机化学概念是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中的H+加到其中的一部分,而羟基(-OH)加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程;无机化学概念是弱酸根或弱碱离子与水反应,生成弱酸和氢氧根离子(OH-);
B不同形式的能量之间是可以互相转化的,且能量的总和不会发生变化;
C.有机物的等效氢的种类就是其一氯代物的种类;
D.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质。
8.某羧酸的衍生物A,其分子式为C6H12O2,实验表明A和NaOH溶液共热生成B和C,B和盐酸反应生成有机物D,C在铜作催化剂和加热条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应,由此判断A的可能结构简式有(  )
A.2种 B.3种 C.4 种 D.6种
【答案】A
【知识点】银镜反应;结构简式
【解析】【解答】某羧酸衍生物A,其分子式为C6H12O2,所以A是酯,且只含一个酯基;根据A和氢氧化钠溶液共热生成B和C,B和盐酸反应生成有机物D,所以D是羧酸,C是醇;因为C在铜催化和加热的条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应,所以D不是甲酸,E不是醛是酮,所以C醇的羟基不在甲基上,因为C醇的羟基不在甲基上,则D不是甲酸,据此分析:①若D是乙酸,C只能是2-丁醇,A为CH3COOCH(CH3)CH2CH3;②若D是丙酸,C只能是2-丙醇,A为CH3CH2COOCH(CH3)2;若D是丁酸或2-甲基丙酸,C只能是乙醇,乙醇能被氧化成乙醛,不符合题意,所以A的可能的结构只有两种,
故答案选A。
【分析】结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团:只要把碳氢单键省略掉即可,碳碳单键、碳氯单键、碳和羟基的单键等大多数单键可以省略也可不省略。
9.0.1 mol阿司匹林其学名为乙酰水杨酸,结构简式为 与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为(  )
A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.3 mol D.0.4 mol
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】可理解为乙酰水杨酸水解产物是 和CH3COOH,产物再与NaOH溶液反应。
【分析】可以和氢氧化钠发生反应的基团有酚羟基、羧基和酯基。
10.聚乳酸 可在乳酸菌作用下分解,下列有关聚乳酸的说法正确的是 (  )
A.聚乳酸是一种纯净物
B.聚乳酸的单体是
C.聚乳酸是由单体之间通过加聚而合成的
D.聚乳酸是一种酸性高分子材料
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、高分子化合物中的n值不同,故其为混合物,A错误;
B、由聚乳酸的结构可知,该物质是乳酸羟基和羧基脱水的产物,属于缩聚反应,其单体是弱酸,B正确;
C、根据B中分析可知C错误;
D、乳酸显酸性,但聚乳酸并不显酸性,D错误。
故答案选B
【分析】A .高分子化合物的聚合度不一样,因此属于混合物;
B.单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸。;
D.聚乳酸不显酸性。
11.(2016高二下·曲周月考)分子式为C9H18O2的有机物A能在酸性条件下进行下列转化,同温同压下,相同质量的B和C的蒸气所占体积相同.则下列说法不正确的是(  )(A,B,C,D,E均为有机物)
A.符合上述转化关系的有机物A的结构有8种
B.C和E一定为同系物
C.1molB完全转化为D转移2mol电子
D.D到E发生氧化反应
【答案】B
【知识点】有机物的推断
【解析】【解答】解:有机物A的分子式应为C9H18O2,在酸性条件下甲水解为B和C两种有机物,则有机物A为酯,由于B与C相对分子质量相同,因此酸比醇少一个C原子,说明水解后得到的羧酸含有4个C原子,而得到的醇含有5个C原子,
A、含有4个C原子的羧酸有2种同分异构体:CH3CH2CH2COOH,CH3CH(CH3)COOH;含有5个C原子的醇的有8种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH2OH,CH3CH2CH2CH(OH)CH3,CH3CH2CH(OH)CH2CH3;CH3CH2CH(CH3)CH2OH,CH3CH2C(OH)(CH3)CH3,CH3CH(OH)CH(CH3)CH3,CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3;CH3C(CH3)2CH2OH,其中醇能能被氧化成羧酸,说明羟基所连碳上有2个氢原子,共有4种,所以有机物甲的同分异构体数目有2×4=8,故A正确;
B、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E应为有机羧酸盐,而C是A在酸性条件下水解得的羧酸,它们不是同系物,故B错误;
C、B中含有羟基,被氧化成醛基,失去2个氢原子,所以1molB完全转化为D转移2mol电子,故C正确;
D、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E,即D到E发生氧化反应,故D正确,
故选B;
【分析】同温同压下,相同质量的B和C的蒸气所占体积相同,则B和C的相对分子质量相同,有机物A的分子式应为C9H18O2,在酸性条件下水解为B和C两种有机物,则有机物A为酯,由于B与C相对分子质量相同,因此酸比醇少一个C原子,说明水解后得到的羧酸含有4个C原子,而得到的醇含有5个C原子,
A、判断5个碳原子醇属于醇的同分异构体,其中能被氧化成羧酸,说明羟基所连碳上有2个氢原子,4个碳原子羧酸属于羧酸的异构体数目,据此判断有机物A的同分异构体数目;
B、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E应为有机羧酸盐;
C、B中含有羟基,被氧化成醛基,失去2个氢原子;
D、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E;
二、综合题
12.某学习小组在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇(含18O)和2mL乙酸的混合溶液
②按如图连接好装置并加入混合液,用小火均匀加热3~5min
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙用力振荡,然后静置待分层
④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。
回答问题:
(1)装置中球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是   。
(2)按步骤②安装好实验装置,加入样品前还应检查   。
(3)反应中浓硫酸的作用是   ;
写出能表示18O位置的制取乙酸乙酯的化学方程式   。
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)_____________。
A.中和乙酸并吸收乙醇 B.中和乙酸和乙醇
C.加速酯的生成,提高其产率 D.减少乙酸乙酯的溶解
(5)从试管乙中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是    。
【答案】(1)能防止倒吸
(2)装置的气密性
(3)催化剂、吸水剂;CH3COOH +C2H518OH CH3CO18OC2H5 + H2O
(4)A;D
(5)分液
【知识点】常用仪器及其使用;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)装置a受热不均匀易倒吸及,装置中球形干燥管,重要作用是能防止倒吸(2)实验装置加入样品前要检查气密性。(3)浓硫酸具有吸水性,在酯化反应中起:催化剂和吸水剂的作用;
酯化反应中,羧酸脱去羟基,醇脱去氢原子,所以该反应的化学方程式为:CH3COOH +C2H518OH CH3CO18OC2H5 + H2O(4) 饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,故AD正确;(5) 乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液,可以通过分液操作分离。
【分析】(1)在加热有气体蒸发的装置中应该设置防倒吸装置;
(2)有气体参与或生成的反应应该检查装置的气密性;
(3)浓硫酸在该反应中的作用是催化剂和吸水剂;
(4)饱和碳酸钠可以出去乙酸和乙醇,并且减小乙酸乙酯的溶解;
(5)不相溶的液体混合后会分层,利用分液就可以将它们分离开来,上层液体在上口倾倒出,下层液体从下口放出。
13.苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为:
(1)苹果酸含有的官能团名称是   、   ,在一定条件下,苹果酸可发生化学反应的类型有   (填序号)。
a.水解反应 b.缩聚反应 c.加聚反应 d.中和反应
(2)写出苹果酸与足量金属钠发生反应的化学方程式:   。
(3)1mol苹果酸与足量碳酸钠充分反应生成的气体在标准状况下体积为   。
【答案】(1)羟基;羧基;b、d
(2)2HOOCCH(OH)CH2COOH+6Na → 2NaOOCCH(ONa)CH2COONa+3H2↑
(3)22.4 L
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;水解反应;聚合反应
【解析】【解答】(1)由苹果酸的结构知苹果酸含有的官能团名称是羟基、羧基,苹果酸含有是羟基、羧基,在一定条件下,可发生缩聚反应,含有羧基,可发生中和反应,选b、d。(2)苹果酸的官能团为羧基和羟基,均能与金属钠反应生成氢气,发生反应的化学方程式为2HOOCCH(OH)CH2COOH+6Na → 2NaOOCCH(ONa)CH2COONa+3H2↑。(3)1mol苹果酸中含有2mol羧基,与足量碳酸钠充分反应生成二氧化碳的物质的量为1mol,在标准状况下体积为22.4L。
【分析】(1)决定有机物性质的结构叫做官能团;具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如H2O、HX、醇等)的化学反应叫做缩聚反应;
(2)羧基氢和羟基氢都是活泼的,可以和钠反应放出氢气;
(3)根据羧基和碳酸钠反应的物质的量的比,可以计算出生成的我二氧化碳的体积。
14.
(1)乙酸是生活中的一种常见有机物,
①乙酸分子官能团的名称是   。
②一定条件下,乙酸能与乙醇发生反应成一种具有香味的油状液体,该有机反应方程式是    ;
(2)苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的溶剂。请回答下列问题:
①把苯加入到盛有碘水的试管中,充分振荡、静置,可以观察到的现象是   ;
②把苯加入到盛有少量酸性高锰酸钾溶液的试管中,振荡后,酸性高锰酸钾溶液不褪色,说明苯分子中   (填“有”或“没有”)碳碳双键;
③在浓硫酸作用下,苯在50~60℃可以与浓硝酸反应生成硝基苯,反应的化学方程式为   。
【答案】(1)羧基;
(2)液体分层,上层为紫红色,下层为无色;没有;
【知识点】苯的结构与性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】(1)乙酸分子官能团是-COOH,名称为羧基;乙酸能与乙酸发生反应生成乙酸乙酯,该反应为 ;(2)①苯密度比水小且不不溶于水,两者混合振荡,发生了萃取,碘转移到苯中,出现分层紫色在上(苯和碘),无色在下(水)②含有碳碳双键的有机物较活泼,能被酸性高锰酸钾所氧化,所以能使酸性高锰酸钾褪色;把苯加入到盛有少量高锰酸钾溶液的试管中,振荡后,酸性高锰酸钾溶液不褪色,说明苯分子中没有碳碳双键. +HO-NO2 + H2O.
【分析】(1)乙酸中的官能团是羧基;
(2)萃取利用的原理是溶质在不同溶剂中的溶解度不同;
硝基苯为无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。难溶于水,密度比水大; 易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高热会燃烧、爆炸,与硝酸反应剧烈。硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。
15.
(1)根据结构对有机物进行分类,有助于对其性质的掌握。
① 有机物苯属于   (填字母)。
a.芳香烃 b.烯烃 c.炔烃
② 下列有机物属于酚类的是   (填字母)。
③ 纤维素属于   (填字母)。
a.糖类 b.油脂 c.蛋白质
(2)柴胡红景天中的活性成分之一是鞣花酸(结构式如右图)。
①鞣花酸的分子式为   ;
②鞣花酸分子中含氧官能团为   和   (写名称);
③1mol鞣花酸最多可与   mol Br2发生取代反应;
1mol鞣花酸最多可与含   mol NaOH的溶液发生反应.
(3)莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中.
①区别两种酸的方法是   。
莽草酸与溴水的反应方程式:   。
②等物质的量的两种酸与足量NaOH溶液反应,消耗氢氧化钠物质的量之比是   。
③鞣酸的核磁共振氢谱图(H核磁共振谱图)上有   个吸收峰。
【答案】(1)a;b;a
(2)C14H6O8 ;羟基;酯基;2;8
(3)氯化铁溶液(或溴水); + Br2 → ;1︰4;4
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)①苯的化学式为C6H6,属于芳香烃,故选项a正确;②酚:是羟基和苯环直接相连,故选项b正确;③纤维素属于多糖,即选项a正确;(2)①根据有机物中碳原子的特点,此有机物的分子式为C14H6O8;②含有的官能团是:羟基、酯基;③由于酚羟基的景响,苯环上的两个邻位和对位上氢变得活泼,容易发生取代,因此1mol鞣花酸最多消耗2 molBr2,能和NaOH发生反应的酚羟基、酯基,此结构中的酯基消耗2molNaOH,因此最多消耗8 molNaOH;(3)①莽草酸中不含苯环,即不含酝羟基,鞣柔酸中含有酽羟基,因此用FeCl3溶液,显色为鞣酸;莽草酸和溴水发生加成反应,其反应方程式为: ②莽草酸中只有羧基和NaOH反应,鞣酸中有3个酚羟基和一个羧基,因此等物质的量两种酸,消耗的NaOH的物质的量之比为1:4;③核磁共振氢谱确定不同化学环境的氢原子,有4种不同的氢原子,即有4中峰。
【分析】(1)芳香烃,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,是闭链类的一种。具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃;
芳香烃环上的氢被羟基(—OH)取代的一类芳香族化合物叫做酚;
纤维素属于多糖;
(2)取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类;
(3)加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物;
核磁共振的氢谱中的吸收峰的种类就是等效氢的种类。
1 / 1人教版高中化学选修五 第三章 第三节 羧酸 酯 同步练习
一、选择题
1.下面哪个图是以乙酸、浓硫酸和乙醇为原料合成乙酸乙酯的最佳装置是(  )
A. B.
C. D.
2.下列关于乙酸的说法正确的是(  )
A.常温下是一种无色无味的气体 B.能和乙醇发生加成反应
C.能和Na2CO3溶液反应 D.能使紫色石蕊试液变蓝
3.(2016高二上·安庆期中)分子式C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物A和B.将A氧化最终可得C,且B和C为同系物.若C可发生银镜反应,则原有机物的结构简式为(  )
A.HCOOCH2CH2CH3 B.CH3COOCH2CH3
C.CH3CH2COOCH3 D.HCOOCH(CH3)2
4.(2016高二下·铅山期中)莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是(  )
A.分子式为C7H6O5
B.分子中含有两种官能团
C.可发生加成和取代反应
D.在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子
5.乙酸乙酯在NaOH的重水(D2O)溶液中加热水解,其产物是(  )
A.CH3COOD,C2H5OD B.CH3COONa,C2H5OD,HOD
C.CH3COONa,C2H5OH,HOD D.CH3COONa,C2H5OD,H2O
6.某有机物的结构简式为CH2=C(CH3)-COOH,它不能发生的反应是(  )
A.加成反应 B.聚合反应 C.酯化反应 D.银镜反应
7.生活中常见的荧光棒的发光原理可用下式表示:
+H2O2→2 +2CO2
二苯基草酸酯
上述反应产生的能量传递给荧光染料分子后,使染料分子释放出荧光。下列说法正确的是(  )
A.上述反应是酯的水解反应
B.荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化
C.二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有4种
D.二苯基草酸酯与草酸( )互为同系物
8.某羧酸的衍生物A,其分子式为C6H12O2,实验表明A和NaOH溶液共热生成B和C,B和盐酸反应生成有机物D,C在铜作催化剂和加热条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应,由此判断A的可能结构简式有(  )
A.2种 B.3种 C.4 种 D.6种
9.0.1 mol阿司匹林其学名为乙酰水杨酸,结构简式为 与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为(  )
A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.3 mol D.0.4 mol
10.聚乳酸 可在乳酸菌作用下分解,下列有关聚乳酸的说法正确的是 (  )
A.聚乳酸是一种纯净物
B.聚乳酸的单体是
C.聚乳酸是由单体之间通过加聚而合成的
D.聚乳酸是一种酸性高分子材料
11.(2016高二下·曲周月考)分子式为C9H18O2的有机物A能在酸性条件下进行下列转化,同温同压下,相同质量的B和C的蒸气所占体积相同.则下列说法不正确的是(  )(A,B,C,D,E均为有机物)
A.符合上述转化关系的有机物A的结构有8种
B.C和E一定为同系物
C.1molB完全转化为D转移2mol电子
D.D到E发生氧化反应
二、综合题
12.某学习小组在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇(含18O)和2mL乙酸的混合溶液
②按如图连接好装置并加入混合液,用小火均匀加热3~5min
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙用力振荡,然后静置待分层
④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。
回答问题:
(1)装置中球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是   。
(2)按步骤②安装好实验装置,加入样品前还应检查   。
(3)反应中浓硫酸的作用是   ;
写出能表示18O位置的制取乙酸乙酯的化学方程式   。
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)_____________。
A.中和乙酸并吸收乙醇 B.中和乙酸和乙醇
C.加速酯的生成,提高其产率 D.减少乙酸乙酯的溶解
(5)从试管乙中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是    。
13.苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为:
(1)苹果酸含有的官能团名称是   、   ,在一定条件下,苹果酸可发生化学反应的类型有   (填序号)。
a.水解反应 b.缩聚反应 c.加聚反应 d.中和反应
(2)写出苹果酸与足量金属钠发生反应的化学方程式:   。
(3)1mol苹果酸与足量碳酸钠充分反应生成的气体在标准状况下体积为   。
14.
(1)乙酸是生活中的一种常见有机物,
①乙酸分子官能团的名称是   。
②一定条件下,乙酸能与乙醇发生反应成一种具有香味的油状液体,该有机反应方程式是    ;
(2)苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的溶剂。请回答下列问题:
①把苯加入到盛有碘水的试管中,充分振荡、静置,可以观察到的现象是   ;
②把苯加入到盛有少量酸性高锰酸钾溶液的试管中,振荡后,酸性高锰酸钾溶液不褪色,说明苯分子中   (填“有”或“没有”)碳碳双键;
③在浓硫酸作用下,苯在50~60℃可以与浓硝酸反应生成硝基苯,反应的化学方程式为   。
15.
(1)根据结构对有机物进行分类,有助于对其性质的掌握。
① 有机物苯属于   (填字母)。
a.芳香烃 b.烯烃 c.炔烃
② 下列有机物属于酚类的是   (填字母)。
③ 纤维素属于   (填字母)。
a.糖类 b.油脂 c.蛋白质
(2)柴胡红景天中的活性成分之一是鞣花酸(结构式如右图)。
①鞣花酸的分子式为   ;
②鞣花酸分子中含氧官能团为   和   (写名称);
③1mol鞣花酸最多可与   mol Br2发生取代反应;
1mol鞣花酸最多可与含   mol NaOH的溶液发生反应.
(3)莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中.
①区别两种酸的方法是   。
莽草酸与溴水的反应方程式:   。
②等物质的量的两种酸与足量NaOH溶液反应,消耗氢氧化钠物质的量之比是   。
③鞣酸的核磁共振氢谱图(H核磁共振谱图)上有   个吸收峰。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】实验装置综合
【解析】【解答】从乙酸、乙醇和乙酸乙酯沸点数据可知,要控制温度使乙酸乙酯蒸出,乙酸和乙醇留在反应液中,需控制温度在77-78℃之间,所以需要温度计,为了充分冷却蒸汽,冷却水应从下口进,上口出,所以B、C、D项错误,A项正确;
故答案选A。
【分析】制备乙酸乙酯的条件是浓硫酸催化并且加热,其中冷凝管的冷凝需要下口进上口出,这样可以保证冷凝效果。
2.【答案】C
【知识点】乙酸的化学性质
【解析】【解答】A、常温下,乙酸是一种无色刺激性气味的液体,错误;
B、乙酸中羧基的碳氧双键不能发生加成反应,乙酸和乙醇发生的反应为取代反应,错误;
C、乙酸的酸性比碳酸强,能和Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,正确
D、乙酸溶于水显酸性,能使紫色石蕊试液变红,错误。
【分析】乙酸也叫醋酸、冰醋酸、化学式CH3COOH,是一种有机一元酸,为食醋主要成分。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.6℃(62℉),凝固后为无色晶体,其水溶液中呈弱酸性且蚀性强,蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
3.【答案】C
【知识点】有机物的推断
【解析】【解答】解:分子式C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物A和B,C4H8O2可为酯,水解生成酸和醇,将A氧化最终可得C,且B和C为同系物,说明A为醇,B和C为酸,C可发生银镜反应,则C为HCOOH,则A应为CH3OH,B为CH3CH2COOH,对应的酯的结构简式为CH3CH2COOCH3,
故选C.
【分析】分子式C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物A和B,C4H8O2可为酯,水解生成酸和醇,将A氧化最终可得C,且B和C为同系物,说明A为醇,B和C为酸,C可发生银镜反应,则C为HCOOH,则A应为CH3OH,B为CH3CH2COOH,以此可判断该有机物的结构简式.
4.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.据莽草酸的结构式可确定其分子式为:C7H10O5,需要注意不存在苯环,故A错误;
B.由结构可知有三种官能团:羧基、羟基、碳碳双键,故B错误;
C.碳碳双键可以被加成,羧基、羟基可发生酯化反应,故C正确;
D.在水溶液中羧基可以电离出H+,羟基不能发生电离,故D错误;
故选C.
【分析】由结构可知,该物质的分子式为C7H10O5,含﹣OH、C=C、﹣COOH,结合醇、烯烃、羧酸的性质来解答.
5.【答案】B
【知识点】水解反应
【解析】【解答】由反应原理:CH3COOCH2CH3+D2O→CH3COOD+CH3CH2OD,CH3COOD+NaOH→CH3COONa+HOD可得B正确。
【分析】乙酸乙酯在酸和碱的条件下发生的水解反应生成的产物是不同的。
6.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】分子中含有碳碳双键,可发生加成、聚合和氧化反应,含有羧基,具有酸性,可发生中和、酯化反应,不含醛基,不能发生银镜反应;故选D。
【分析】银镜反应是银化合物的溶液被还原为金属银的化学反应,由于生成的金属银附着在容器内壁上,光亮如镜,故称为银镜反应。
7.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 二苯基草酸酯水解应该生成 和草酸,故A错误;
B. 荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化,故B正确;
C. 二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有3种( ),故C错误;
D. 二苯基草酸酯与草酸( )的结构部相似,不是互为同系物,故D错误;故选B。
【分析】A.水解反应中有机化学概念是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中的H+加到其中的一部分,而羟基(-OH)加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程;无机化学概念是弱酸根或弱碱离子与水反应,生成弱酸和氢氧根离子(OH-);
B不同形式的能量之间是可以互相转化的,且能量的总和不会发生变化;
C.有机物的等效氢的种类就是其一氯代物的种类;
D.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质。
8.【答案】A
【知识点】银镜反应;结构简式
【解析】【解答】某羧酸衍生物A,其分子式为C6H12O2,所以A是酯,且只含一个酯基;根据A和氢氧化钠溶液共热生成B和C,B和盐酸反应生成有机物D,所以D是羧酸,C是醇;因为C在铜催化和加热的条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应,所以D不是甲酸,E不是醛是酮,所以C醇的羟基不在甲基上,因为C醇的羟基不在甲基上,则D不是甲酸,据此分析:①若D是乙酸,C只能是2-丁醇,A为CH3COOCH(CH3)CH2CH3;②若D是丙酸,C只能是2-丙醇,A为CH3CH2COOCH(CH3)2;若D是丁酸或2-甲基丙酸,C只能是乙醇,乙醇能被氧化成乙醛,不符合题意,所以A的可能的结构只有两种,
故答案选A。
【分析】结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团:只要把碳氢单键省略掉即可,碳碳单键、碳氯单键、碳和羟基的单键等大多数单键可以省略也可不省略。
9.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】可理解为乙酰水杨酸水解产物是 和CH3COOH,产物再与NaOH溶液反应。
【分析】可以和氢氧化钠发生反应的基团有酚羟基、羧基和酯基。
10.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、高分子化合物中的n值不同,故其为混合物,A错误;
B、由聚乳酸的结构可知,该物质是乳酸羟基和羧基脱水的产物,属于缩聚反应,其单体是弱酸,B正确;
C、根据B中分析可知C错误;
D、乳酸显酸性,但聚乳酸并不显酸性,D错误。
故答案选B
【分析】A .高分子化合物的聚合度不一样,因此属于混合物;
B.单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸。;
D.聚乳酸不显酸性。
11.【答案】B
【知识点】有机物的推断
【解析】【解答】解:有机物A的分子式应为C9H18O2,在酸性条件下甲水解为B和C两种有机物,则有机物A为酯,由于B与C相对分子质量相同,因此酸比醇少一个C原子,说明水解后得到的羧酸含有4个C原子,而得到的醇含有5个C原子,
A、含有4个C原子的羧酸有2种同分异构体:CH3CH2CH2COOH,CH3CH(CH3)COOH;含有5个C原子的醇的有8种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH2OH,CH3CH2CH2CH(OH)CH3,CH3CH2CH(OH)CH2CH3;CH3CH2CH(CH3)CH2OH,CH3CH2C(OH)(CH3)CH3,CH3CH(OH)CH(CH3)CH3,CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3;CH3C(CH3)2CH2OH,其中醇能能被氧化成羧酸,说明羟基所连碳上有2个氢原子,共有4种,所以有机物甲的同分异构体数目有2×4=8,故A正确;
B、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E应为有机羧酸盐,而C是A在酸性条件下水解得的羧酸,它们不是同系物,故B错误;
C、B中含有羟基,被氧化成醛基,失去2个氢原子,所以1molB完全转化为D转移2mol电子,故C正确;
D、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E,即D到E发生氧化反应,故D正确,
故选B;
【分析】同温同压下,相同质量的B和C的蒸气所占体积相同,则B和C的相对分子质量相同,有机物A的分子式应为C9H18O2,在酸性条件下水解为B和C两种有机物,则有机物A为酯,由于B与C相对分子质量相同,因此酸比醇少一个C原子,说明水解后得到的羧酸含有4个C原子,而得到的醇含有5个C原子,
A、判断5个碳原子醇属于醇的同分异构体,其中能被氧化成羧酸,说明羟基所连碳上有2个氢原子,4个碳原子羧酸属于羧酸的异构体数目,据此判断有机物A的同分异构体数目;
B、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E应为有机羧酸盐;
C、B中含有羟基,被氧化成醛基,失去2个氢原子;
D、D与氢氧化铜应在碱性条件下氧化得E;
12.【答案】(1)能防止倒吸
(2)装置的气密性
(3)催化剂、吸水剂;CH3COOH +C2H518OH CH3CO18OC2H5 + H2O
(4)A;D
(5)分液
【知识点】常用仪器及其使用;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)装置a受热不均匀易倒吸及,装置中球形干燥管,重要作用是能防止倒吸(2)实验装置加入样品前要检查气密性。(3)浓硫酸具有吸水性,在酯化反应中起:催化剂和吸水剂的作用;
酯化反应中,羧酸脱去羟基,醇脱去氢原子,所以该反应的化学方程式为:CH3COOH +C2H518OH CH3CO18OC2H5 + H2O(4) 饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,故AD正确;(5) 乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液,可以通过分液操作分离。
【分析】(1)在加热有气体蒸发的装置中应该设置防倒吸装置;
(2)有气体参与或生成的反应应该检查装置的气密性;
(3)浓硫酸在该反应中的作用是催化剂和吸水剂;
(4)饱和碳酸钠可以出去乙酸和乙醇,并且减小乙酸乙酯的溶解;
(5)不相溶的液体混合后会分层,利用分液就可以将它们分离开来,上层液体在上口倾倒出,下层液体从下口放出。
13.【答案】(1)羟基;羧基;b、d
(2)2HOOCCH(OH)CH2COOH+6Na → 2NaOOCCH(ONa)CH2COONa+3H2↑
(3)22.4 L
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;水解反应;聚合反应
【解析】【解答】(1)由苹果酸的结构知苹果酸含有的官能团名称是羟基、羧基,苹果酸含有是羟基、羧基,在一定条件下,可发生缩聚反应,含有羧基,可发生中和反应,选b、d。(2)苹果酸的官能团为羧基和羟基,均能与金属钠反应生成氢气,发生反应的化学方程式为2HOOCCH(OH)CH2COOH+6Na → 2NaOOCCH(ONa)CH2COONa+3H2↑。(3)1mol苹果酸中含有2mol羧基,与足量碳酸钠充分反应生成二氧化碳的物质的量为1mol,在标准状况下体积为22.4L。
【分析】(1)决定有机物性质的结构叫做官能团;具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如H2O、HX、醇等)的化学反应叫做缩聚反应;
(2)羧基氢和羟基氢都是活泼的,可以和钠反应放出氢气;
(3)根据羧基和碳酸钠反应的物质的量的比,可以计算出生成的我二氧化碳的体积。
14.【答案】(1)羧基;
(2)液体分层,上层为紫红色,下层为无色;没有;
【知识点】苯的结构与性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】(1)乙酸分子官能团是-COOH,名称为羧基;乙酸能与乙酸发生反应生成乙酸乙酯,该反应为 ;(2)①苯密度比水小且不不溶于水,两者混合振荡,发生了萃取,碘转移到苯中,出现分层紫色在上(苯和碘),无色在下(水)②含有碳碳双键的有机物较活泼,能被酸性高锰酸钾所氧化,所以能使酸性高锰酸钾褪色;把苯加入到盛有少量高锰酸钾溶液的试管中,振荡后,酸性高锰酸钾溶液不褪色,说明苯分子中没有碳碳双键. +HO-NO2 + H2O.
【分析】(1)乙酸中的官能团是羧基;
(2)萃取利用的原理是溶质在不同溶剂中的溶解度不同;
硝基苯为无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。难溶于水,密度比水大; 易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高热会燃烧、爆炸,与硝酸反应剧烈。硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。
15.【答案】(1)a;b;a
(2)C14H6O8 ;羟基;酯基;2;8
(3)氯化铁溶液(或溴水); + Br2 → ;1︰4;4
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)①苯的化学式为C6H6,属于芳香烃,故选项a正确;②酚:是羟基和苯环直接相连,故选项b正确;③纤维素属于多糖,即选项a正确;(2)①根据有机物中碳原子的特点,此有机物的分子式为C14H6O8;②含有的官能团是:羟基、酯基;③由于酚羟基的景响,苯环上的两个邻位和对位上氢变得活泼,容易发生取代,因此1mol鞣花酸最多消耗2 molBr2,能和NaOH发生反应的酚羟基、酯基,此结构中的酯基消耗2molNaOH,因此最多消耗8 molNaOH;(3)①莽草酸中不含苯环,即不含酝羟基,鞣柔酸中含有酽羟基,因此用FeCl3溶液,显色为鞣酸;莽草酸和溴水发生加成反应,其反应方程式为: ②莽草酸中只有羧基和NaOH反应,鞣酸中有3个酚羟基和一个羧基,因此等物质的量两种酸,消耗的NaOH的物质的量之比为1:4;③核磁共振氢谱确定不同化学环境的氢原子,有4种不同的氢原子,即有4中峰。
【分析】(1)芳香烃,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,是闭链类的一种。具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃;
芳香烃环上的氢被羟基(—OH)取代的一类芳香族化合物叫做酚;
纤维素属于多糖;
(2)取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类;
(3)加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物;
核磁共振的氢谱中的吸收峰的种类就是等效氢的种类。
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