2025人教版高中化学必修第二册强化练习题--第2课时　乙酸　官能团与有机化合物的分类（含解析）

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2025人教版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
基础过关练
题组一　乙酸的结构与性质
1.(2024江苏南京月考)食醋的主要成分是乙酸,下列关于乙酸的说法不正确的是(　　)
A.乙酸在温度低于16.6 ℃时会凝结成冰状晶体
B.乙酸中含有不饱和键,能使酸性KMnO4溶液褪色
C.乙酸能使紫色石蕊溶液变红
D.属于烃的含氧衍生物,易溶于水和乙醇
2.(经典题)乙酸分子的结构式为,下列过程及反应的断键部位正确的是(　　)
a.乙酸的电离,是①键断裂
b.乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂
c.在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是③键断裂
d.乙酸变成乙酸酐的反应2CH3COOH+H2O,是①②键断裂
A.abc　　B.abcd　　C.bcd　　D.acd
题组二　乙酸乙酯的制备
3.(2024四川凉山月考)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,下列叙述错误的是(　　)
A.浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用
B.反应中乙醇分子羟基上的氢原子被取代
C.反应中乙酸分子中羧基上的羟基被—OCH2CH3取代
D.产物用氢氧化钠溶液吸收,上层得到有水果香味的油状液体
4.(2024广东广州月考)某化学兴趣小组用如图装置进行乙酸与乙醇反应的实验。下列说法正确的是(　　)
A.该实验先采用小火加热,防止反应物大量挥发而损失
B.试管乙中盛装的是饱和NaOH溶液
C.实验结束,试管乙下层为油状有香味的液体
D.试管甲中试剂添加顺序为浓硫酸、乙醇、乙酸
题组三　官能团与有机化合物的分类
5.(2024山东聊城四中月考)下列有机化合物的分类及所含官能团错误的是(　　)
A.　醛　—CHO
B.　醇　—OH
C.　醛　
D.CH3COOH　羧酸　
6.(2024江西萍乡期中)按照官能团可以给有机物进行分类,下列有机物类别划分正确的是(　　)
A.含有醛基,属于醛类物质
B.CH3CH2Br含有碳溴键,属于卤代烃
C.含有苯环,属于芳香烃
D.含有苯环和羟基,属于醇类
能力提升练
题组一　多官能团有机化合物的结构与性质
1.(2024吉林长春五中月考)已知某有机化合物的结构如图,下列说法错误的是(　　)
A.该有机物的分子式为C13H14O5
B.能发生加成、取代、氧化、加聚、中和反应
C.1 mol该有机物可消耗2 mol NaOH,同质量的该物质最多能与46 g Na反应
D.该有机物分子中含有3种官能团
2.(2023山东省实验中学期末)有机化合物R是金银花中含有的一种成分,具有广谱抗病毒功效,键线式为(已知CH2CHCH2OH的键线式为)。下列说法错误的是(　　)
A.R能发生加成、氧化、取代反应
B.用酸性高锰酸钾溶液可以确认R分子中含碳碳双键
C.R分子中所有原子不可能共平面
D.与R互为同分异构体
题组二　酯化反应的机理及酯类的制备
3.(2024湖北新高考协作体期中)下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是(　　)
①
②
A.可用碳酸钠溶液鉴别甲、乙两物质
B.丙分子中所有碳原子可能共平面
C.②的反应类型为加成反应
D.丁可与溴水反应生成CH2BrCHBrCH3
4.(2024河南名校联盟联考)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
Ⅰ.在试管甲中先加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸,再加入几片碎瓷片;
Ⅱ.按图连接好装置(装置气密性良好),小火均匀地加热3~5 min;
Ⅲ.待试管乙收集到一定量产物后停止加热,取下试管乙并用力振荡,然后静置待分层。
(1)①加入碎瓷片的目的是　　　　　　　。
②与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是　　　　　　　　。
③试管乙中的饱和碳酸钠溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)欲将试管乙中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是　　　　。
(3)为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学再次利用(1)中装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后,充分振荡试管乙,再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 甲试管中试剂 乙试管中试剂 有机层的厚度/cm
A 2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL 18 mol·L-1浓硫酸 饱和 Na2CO3 溶液 3.0
B 2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL H2O 0.1
C 2 mL乙酸、1 mL乙酸、3 mL 1 mol·L-1 H2SO4溶液 0.6
D 2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸 0.6
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是　　　　 mL和　　　　 mol·L-1。
②若加入的乙酸为120 g,乙醇为138 g,发生酯化反应得到132 g乙酸乙酯,试计算该反应的产率为　　　　(产率=×100%)。
题组三　有机化合物之间的转化
5.A~I是常见有机物,A是烃,E的分子式为C4H8O2,H为有香味的油状物质。
已知:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
(1)0.2 mol A完全燃烧生成17.6 g CO2和7.2 g H2O,则A的结构简式为　　　　　　　　　。
(2)D分子中含有官能团的名称为　　　　　　　　　　。
(3)①的反应类型为　　　　　　　。
(4)G可能具有的性质为　　　　(填字母)。
a.与钠反应 b.与NaOH溶液反应 c.易溶于水
(5)请写出反应②和⑦的化学方程式:
反应②:　　　　　　　　　　　　　　　;
反应⑦:　　　　　　　　　　。
6.(2024山东聊城一中阶段考)工业上可以用乙烯、丙烯等为原料合成丙烯酸乙酯。
回答下列问题:
(1)由CH2CH2生成有机物A(分子式为C2H6O)的反应类型是　　　　。
(2)丙烯酸乙酯(CH2CH—COOCH2CH3)中含氧官能团的名称是　　　　。
(3)有机物B的结构简式为　　　　　　　;根据乙烯和乙酸的结构及性质进行类比,关于有机物B和丙烯酸乙酯的说法正确的是　　　　(填字母)。
a.有机物B与CH3COOH含有的官能团完全相同,二者互为同系物
b.有机物B可以与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
c.二者在一定条件下均可发生酯化、加成、氧化反应
d.丙烯酸乙酯的加聚产物的链节是—CH2—CHCOOCH2CH3—
(4)CH2CH2与无机物M生成有机物A的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;有机物A发生催化氧化反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)有机物A、B反应生成丙烯酸乙酯的反应在实验室中可在如图装置中进行。
①试管乙中的试剂是　　　　;试管乙中的导管口要在液面以上的原因是　　　　。
②该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
第2课时　乙酸　官能团与有机化合物的分类
基础过关练
1.B　乙酸中含碳氧双键,但其不能使酸性KMnO4溶液褪色。
2.B　乙酸为一元弱酸,电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,乙酸电离出H+时,断裂①键;酯化反应中“酸脱羟基”,断裂②键;与Br2的反应,溴原子取代了甲基上的氢原子,断裂③键;两分子CH3COOH脱去一分子H2O生成乙酸酐,一分子乙酸断①键,另一分子乙酸断②键,所以B正确。
3.D　乙酸乙酯能与NaOH发生反应,所以题述反应的产物不能用NaOH溶液吸收,应该用饱和碳酸钠溶液吸收,上层得到有水果香味的油状液体,所以D错误。
4.A　乙醇、乙酸都易挥发,为减少反应物大量挥发,实验先采用小火加热,A正确;试管乙中盛装的是饱和Na2CO3溶液,B错误;乙酸乙酯密度比水小,实验结束,试管乙上层得到油状有香味的液体,C错误;试管甲中试剂添加顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸,D错误。
知识拓展　乙酸乙酯能和NaOH溶液反应生成乙酸钠和乙醇,若试管乙中使用NaOH溶液,最终不会得到乙酸乙酯。
5.C　属于醛,官能团为—CHO,A正确;属于醇,官能团为—OH,B正确;属于酯,官能团为—COOR,C错误;CH3COOH属于羧酸,官能团为—COOH,D正确。
6.B　HCOOC2H5为甲酸乙酯,属于酯类,A错误;CH3CH2Br为卤代烃,B正确;为硝基苯,属于烃的衍生物,C错误;为苯甲酸,属于羧酸,D错误。
能力提升练
C　根据题中该有机物的结构可知其分子式为C13H14O5,A正确;该物质分子中含碳碳双键,能发生加成、加聚反应;含羟基,能发生取代反应、氧化反应,含羧基,能发生中和反应,B正确;1 mol该有机物含2 mol羧基,可消耗2 mol NaOH,羟基和羧基均能与Na反应,同质量的该物质最多能与3 mol Na反应,消耗金属钠的质量为69 g,C错误;该有机物分子中含有羟基、羧基、碳碳双键3种官能团,D正确。
2.B　R中含有碳碳双键,可以发生加成反应,含有羟基,可以发生取代反应、氧化反应,A正确;R分子中的羟基也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;R中含有饱和碳原子,所有原子不可能共面,C正确;二者分子式均为C10H16O,结构不同,互为同分异构体,D正确。
3.B　甲的酸性比碳酸强,能与Na2CO3反应生成CO2,乙与Na2CO3溶液不反应,故可用Na2CO3溶液鉴别甲、乙两物质,A正确;甲烷分子中最多有3个原子共平面,丙相当于甲烷分子中的3个氢原子分别被2个甲基、1个CH3COO—取代,所有碳原子不共平面,B错误;丁的碳碳双键断开一个键,甲中羧基上的O—H键断裂,氢原子连在—CH2—上,CH3COO—连在上,反应类型为加成反应,C正确;丁中含碳碳双键,能与Br2发生加成反应,生成CH2BrCHBrCH3,D正确。
4.答案　(1)①防止液体暴沸　②防倒吸　③吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度　(2)分液漏斗　(3)①3　2　②75%
解析　(1)①加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。②此装置中采用了球形干燥管,其作用是防倒吸。③制备乙酸乙酯时,饱和碳酸钠的作用为吸收乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度。
(2)由于乙酸乙酯难溶于水,故可采用分液法分离出乙酸乙酯,分液必须使用的仪器为分液漏斗。
(3)①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用,需保持H+的量相同,故实验D中应加入盐酸的体积为3 mL、浓度为2 mol·L-1。
②加入的乙酸为120 g,n(CH3COOH)=2 mol,乙醇为138 g,
n(CH3CH2OH)=3 mol,乙酸不足,按乙酸的量进行计算,理论上生成n(CH3COOCH2CH2)=2 mol,产品的产率为×100%=75%。
5.答案　(1)CH2CH2
(2)羧基
(3)加成反应
(4)ac
(5)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O　HOCH2CH2OH+2CH3COOH CH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O
解析　17.6 g CO2的物质的量为=0.4 mol,7.2 g H2O的物质的量为=0.4 mol,已知A是一种烃,根据原子守恒可知0.2 mol A中n(C)=0.4 mol,n(H)=0.4 mol×2=0.8 mol,则1 mol A中含n(C)=2 mol,
n(H)=4 mol,则A为CH2CH2;A与水发生加成反应生成B,B为CH3CH2OH,则C为乙醛,D为乙酸;乙醇和乙酸发生酯化反应生成E,E为乙酸乙酯;乙烯与氢气发生加成反应生成I,I为乙烷;乙烯与溴发生加成反应生成F,F为1,2-二溴乙烷;根据已知可知,1,2-二溴乙烷与NaOH溶液反应生成G和NaBr,G为乙二醇;乙二醇和乙酸反应生成H,H为二乙酸乙二酯。
(1)根据以上分析可知A为乙烯,A的结构简式为CH2CH2。
(2)D为乙酸,分子中含有羧基。
(3)反应①为CH2CH2与水在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2OH。
(4)G为HOCH2CH2OH,含有羟基,能与金属钠反应,a正确;醇不能与NaOH溶液反应,b错误;乙二醇易溶于水,c正确。
(5)反应②:乙醇在Cu作催化剂的条件下发生氧化反应,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O;反应⑦:HOCH2CH2OH+2CH3COOH CH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O。
6.答案　(1)加成反应　(2)酯基　(3)CH2CH—COOH　b　(4)CH2CH2+H2O CH3CH2OH　2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O　(5)①饱和碳酸钠溶液　防止倒吸　②C2H5OH+CH2CHCOOH CH2CHCOOC2H5+H2O
解析　由题给有机物的转化关系可知,在催化剂、加热、加压条件下,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则A为乙醇;在催化剂作用下,丙烯与氧气发生催化氧化反应生成丙烯酸,则B为丙烯酸;在浓硫酸作用下,乙醇与丙烯酸共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水。
(1)A为乙醇,乙烯与水发生加成反应生成乙醇。
(2)CH2CH—COOCH2CH3中含氧官能团的名称是酯基。
(3)B为丙烯酸,其结构简式为CH2CHCOOH。CH2CHCOOH和CH3COOH含有的官能团不完全相同,二者不互为同系物, a错误;CH2CHCOOH含有羧基,可与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,b正确;CH2CHCOOH中含有碳碳双键和羧基,可以发生酯化、加成、氧化反应;CH2CHCOOCH2CH3中含有碳碳双键和酯基,可以发生加成、氧化反应,不能发生酯化反应,c错误;CH2CHCOOCH2CH3加聚产物的链节是,d错误。
(4)CH2CH2与H2O发生加成反应生成乙醇,化学方程式为CH2CH2+H2O CH3CH2OH;CH3CH2OH发生催化氧化反应生成乙醛和H2O,化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O。
(5)①从试管甲挥发出的丙烯酸乙酯中会混有乙醇和丙烯酸,饱和碳酸钠溶液可以吸收乙醇,除去丙烯酸,降低丙烯酸乙酯的溶解度,故可用饱和碳酸钠溶液收集丙烯酸乙酯;试管乙中的导管口要在液面以上的原因是防止倒吸。②乙醇与丙烯酸共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,化学方程式为C2H5OH+CH2CHCOOH CH2CHCOOC2H5+H2O。
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