化学 必修 第二册(苏教)
第二课时 乙酸
1.知道乙酸的组成、结构、官能团及物理性质。2.会运用乙酸的结构分析其化学性质。
1.乙酸的分子结构
2.乙酸的物理性质
乙酸又称醋酸,具有强烈刺激性气味;纯乙酸在16.6 ℃以下呈冰状固体,又称冰醋酸,易溶于水。食醋中含有3%~5%的乙酸。
3.乙酸的化学性质
(1)酸性
①具有弱酸性,电离方程式为CH3COOH??CH3COO-+H+。
②能使紫色石蕊溶液变红。
③醋酸的酸性比碳酸强,能与碳酸盐溶液反应放出CO2气体,如醋酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式为2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+CO2↑+H2O。
(2)酯化反应
①乙酸和乙醇在浓硫酸存在的条件下可以反应生成有浓郁香味、不易溶于水的油状液体——乙酸乙酯。
②反应机理:乙酸乙酯是乙醇分子中的乙氧基(CH3CH2O—)取代了乙酸分子中羧基上的羟基(—OH)的生成物,即乙酸分子和乙醇分子反应脱去一个水分子的产物。化学方程式可表示为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
③酯化反应的定义:醇与某些酸作用生成酯和水的反应。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)乙酸的结构简式为CH3COOH,官能团是—OH。( )
(2)乙酸是四元酸。( )
(3)乙酸分子中含有碳氧双键,故能使溴水褪色。( )
(4)大多数有机物是非电解质,因此醋酸是非电解质。( )
(5)在酯化反应中,加入过量的乙醇可以使乙酸完全转化为乙酸乙酯。( )
(6)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
材料一 如图为乙醇和乙酸的分子结构模型。 材料二 食醋可以清除水壶中的少量水垢(主要成分是碳酸钙)。 [问题探究] 1.从分子结构上看,乙醇和乙酸都含—OH,为什么前者没有酸性,后者有酸性? 提示:乙醇分子—OH中的H虽然较活泼使其能与钠发生置换反应,但该—OH中的H无法发生电离,故乙醇不具有酸性;乙酸分子的官能团为—COOH,其中的H比乙醇分子羟基中的H更活泼,能发生电离,产生H+,故乙酸具有酸性。 2.1个乙酸分子中含有4个氢原子,那么它属于四元酸吗? 提示:不属于。虽然1个乙酸分子中含有4个氢原子,但只有羧基上的1个氢原子可以电离出来,故属于一元酸。 3.食醋清除水壶中的水垢,利用了乙酸的什么性质?能否说明醋酸和碳酸的酸性强弱? 提示:酸性;食醋清除水垢时发生的反应为2CH3COOH+CaCO3===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,利用了强酸制弱酸的原理,该反应能说明醋酸的酸性强于碳酸。
知识点一 乙酸的酸性
1.弱酸性
乙酸是一种常见的有机酸,且其酸性强于碳酸,但是仍属于弱酸,其电离方程式为CH3COOH??CH3COO-+H+,具有酸的通性:
(1)使紫色石蕊溶液变红;
(2)与活泼金属反应,如与Na反应的化学方程式为2Na+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2↑;
(3)与金属氧化物反应,如与Na2O反应的化学方程式为Na2O+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O;
(4)与碱反应,如与NaOH反应的化学方程式为NaOH+CH3COOH―→CH3COONa+H2O;
(5)与某些盐反应,如与少量Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+2CH3COOH―→
2CH3COONa+CO2↑+H2O,与NaHCO3反应的化学方程式为CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+CO2↑+H2O。
2.乙酸、碳酸、水和乙醇中羟基氢的活泼性比较
乙醇 水 碳酸 乙酸
羟基氢的活泼性
酸碱性 中性 中性 弱酸性 弱酸性
与Na 反应 反应 反应 反应
与NaOH 不反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3 不反应 不反应 不反应 反应
1.乙酸、水和乙醇的分子结构如下所示,三者结构中的相同点是都含有羟基,下列说法错误的是( )
乙酸:;水:;乙醇:CH3—CH2—OH。
A.羟基的活泼性:乙酸>水>乙醇
B.乙酸、乙醇均显酸性
C.羟基连接不同的基团可影响羟基的活性
D.与金属钠反应的强烈程度:乙酸>水>乙醇
答案:B
2.苹果酸的结构简式为。下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
答案:A
解析:羟基不能与NaOH发生中和反应,故1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应,B错误;羟基和羧基均能与金属Na反应,故1 mol苹果酸与足量金属钠反应生成1.5 mol H2,C错误;和为同一物质,D错误。
知识点二 乙酸的酯化反应
1.反应原理
即酸脱羟基,醇脱氢。
2.实验装置和药品
3.实验操作
(1)反应试剂加入顺序:通常是先加无水乙醇→边摇动试管边缓慢加入浓硫酸和冰醋酸。化学药品加入大试管时,一定不能先加浓硫酸,以防液体飞溅。
(2)小火加热的目的:防止乙醇和乙酸大量挥发;提高反应速率;将生成的乙酸乙酯蒸出,提高乙醇、乙酸的转化率。
(3)乙酸乙酯的分离:常用分液漏斗,上层为乙酸乙酯。
4.实验操作或试剂的作用
(1)浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂。
(2)长导管的作用:导出和冷凝乙酸乙酯;冷凝回流乙酸和乙醇。
(3)碎瓷片的作用:防止加热过程中液体暴沸。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用
①溶解挥发出来的乙醇;②与挥发出来的乙酸反应生成乙酸钠,除去乙酸;③降低酯的溶解度,使溶液分层,便于分离乙酸乙酯。
(5)导管末端不能插入液面以下,其目的是防止液体发生倒吸。
(6)盛反应液的试管上倾45°,主要是为了增大液体受热面积。
3.乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应时,乙酸分子中断键的位置是( )
A.a B.b
C.c D.d
答案:B
4.如图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不正确的是( )
A.向a试管中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加乙酸
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.在试管a中应加几块碎瓷片以防止试管a中的液体在加热时发生暴沸
D.反应结束后振荡试管b,b中液体分为两层,上层为有香味的无色油状液体
答案:A
解析:A项,由于浓硫酸的密度较大,且与乙醇和乙酸混合时会放出大量的热,为防止酸液飞溅,应先加入乙醇再加入浓硫酸和乙酸,不正确。
本课总结
自我反思:
随堂提升
1.下列关于乙酸的叙述中,错误的是( )
A.食醋中含有少量乙酸,所以可用食醋除去水壶中的水垢
B.乙酸能跟钠反应放出H2,且比乙醇与钠的反应剧烈
C.乙酸与乙醇发生酯化反应时,乙酸脱氢乙醇脱羟基
D.乙酸的结构简式为CH3COOH
答案:C
2.某同学分别向盛有下列物质的玻璃杯中倒入适量食醋,不会观察到明显现象的玻璃杯中盛有( )
A.滴加了酚酞溶液的红色NaOH溶液
B.锌粉
C.食盐粉末
D.纯碱粉末
答案:C
解析:食醋的主要成分是醋酸,醋酸能中和NaOH,使溶液的红色褪去,也能与锌粉、纯碱粉末反应产生气泡,不能与食盐粉末反应。
3.下列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.在稀乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子
C.乙酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.1 mol·L-1的乙酸水溶液能使紫色石蕊试液变为红色
答案:B
解析:稀乙酸溶液中含有未电离的乙酸分子,说明乙酸在水溶液中不能完全电离,故乙酸为弱酸。
4.乳酸的结构简式为。下列有关乳酸的说法不正确的是( )
A.乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol乳酸可与2 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol乳酸与足量金属Na反应可生成1 mol H2
D.有机物与乳酸互为同分异构体
答案:B
解析:只有羧基与NaOH发生中和反应,则1 mol乳酸可与1 mol NaOH发生中和反应,B错误。
5.红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中生成了有香味的酯。在实验室也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题:
(1)乙酸分子中官能团的名称是________。
(2)试管a中加入几块碎瓷片的目的是________________。
(3)试管a中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(4)反应开始前,试管b中盛放的是________溶液。
(5)可用________的方法把制得的乙酸乙酯分离出来。
答案:(1)羧基 (2)防暴沸
(3)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)饱和Na2CO3 (5)分液
课时分层练
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 乙酸的性质 乙酸、乙醇和苯的性质 乙酸乙酯的制备方法和性质 乙酸的性质 乙酸的结构和性质 含羧基物质的结构与性质 乙酸酸性强于碳酸酸性的验证实验
题号 8 9 10 11 12 13
难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★★
对点 含羧基物质的性质及相关计算 乙酸乙酯的制备实验 酯化反应的特点和原理 含羧基物质的结构与性质及相关计算 乙酸的结构与性质 乙酸乙酯制备实验的探究
[学习·理解]
1.山西老陈醋素有“天下第一醋”的盛誉。食醋中含有乙酸,下列关于乙酸的说法中正确的是( )
A.乙酸是有刺激性气味的液体
B.一个乙酸分子中含有4个氢原子,是四元弱酸
C.乙酸中的乙醇可用直接加热蒸馏的方法除去
D.乙酸酸性较碳酸弱
答案:A
解析:乙酸中只有羧基中的氢原子能电离,是一元弱酸,B错误;直接加热时乙酸与乙醇能发生酯化反应生成乙酸乙酯,且乙酸受热也易挥发,C错误;乙酸是弱酸,但比碳酸酸性强,D错误。
2.下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是( )
A.金属钠 B.溴水
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
答案:B
解析:B项,溴水与乙醇、乙酸互溶,苯萃取溴水中的溴而使溴水层颜色变浅,不能区别。
3.下列关于制取乙酸乙酯实验的说法错误的是( )
A.制乙酸乙酯时,向乙醇中缓慢加入浓硫酸和乙酸
B.可将导管插入饱和碳酸钠溶液中收集反应生成的乙酸乙酯
C.1 mol乙醇与2 mol乙酸在浓硫酸催化作用下不能合成1 mol乙酸乙酯
D.除去乙酸乙酯中含有的乙酸,最好的处理方法是用足量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液
答案:B
解析:导管不能插入饱和碳酸钠溶液的液面以下,B错误。
4.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是( )
A.乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以跟碳酸盐溶液反应产生CO2气体
B.乙酸具有氧化性,能跟钠反应放出H2
C.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D.温度低于16.6 ℃,乙酸就凝结成冰状晶体
答案:C
解析:乙酸分子中含有碳氧双键,但不能使溴水褪色,C错误。
5.乙酸的结构式为,其发生下列反应时断键部位正确的是( )
①乙酸的电离,是a键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应,是b键断裂
③在红磷存在时,Br2与CH3COOH发生反应:CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是c键断裂
④乙酸生成乙酸酐的反应:2CH3COOH―→+H2O,是a、b键断裂
A.①② B.①②③④
C.②③④ D.①③④
答案:B
6.莽草酸可用于合成药物达菲,莽草酸的结构简式如图所示。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2种官能团
C.可发生加成反应和取代反应
D.在水溶液中羧基和羟基均能电离出H+
答案:C
解析:由结构简式可知该物质的分子式为C7H10O5,A错误;该分子中含有羧基、羟基和碳碳双键,因此含有3种官能团,B错误;在水溶液中羟基不能电离出H+,D错误。
7.某化学小组要证实乙酸的酸性强于碳酸的酸性,设计如图装置。
选择试剂:0.1 mol·L-1稀醋酸,碳酸钠粉末,醋酸钠,水。
试回答下列问题:
(1)A试剂为__________________,B试剂为____________。
(2)证明乙酸强于碳酸的实验现象:__________________________________________。
(3)涉及的化学反应方程式为________________________________________________。
答案:(1)0.1 mol·L-1稀醋酸 碳酸钠粉末
(2)0.1 mol·L-1稀醋酸加入圆底烧瓶后,有无色气泡产生,广口瓶中澄清石灰水变浑浊
(3)2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O;CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
[应用·实践]
8.已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是( )
A.与乙醇发生酯化反应生成有机物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.在铜催化下可以与氧气发生反应
D.标准状况下1 mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2
答案:C
解析:C项,二羟甲戊酸结构中含—CH2OH,在铜催化下能与氧气发生反应,正确。
9.实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升,发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管),下列有关该实验的描述,不正确的是( )
A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B.该实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
C.饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
D.石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红
答案:D
10.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
答案:A
解析:CH3CHOH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3CHOH+CH3COOH+H2O,因此生成的水中不含18O原子,乙酸乙酯中含有18O原子,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 CH3CHOH参加反应,生成酯的物质的量为011.有机物M的结构简式为,下列有关M性质的叙述错误的是( )
A.M与金属钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶2
B.M与碳酸氢钠溶液完全反应时,二者物质的量之比为1∶1
C.M与氢氧化钠溶液完全反应时,二者物质的量之比为1∶2
D.M既能与乙酸反应,又能与乙醇反应
答案:C
解析:1 mol M与Na完全反应时—COOH、—OH各消耗1 mol Na,A正确;1 mol —COOH与1 mol NaHCO3反应,B正确;1 mol —COOH消耗1 mol OH-,—OH不与OH-反应,C错误;M中既含有—OH,又含有—COOH,所以既能与乙酸反应,又能与乙醇反应,D正确。
12.分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质:
①A+Na―→迅速产生气泡;
②A+CH3CH2OH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________(填字母)。
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)A与金属钠反应的化学方程式为______________________________________。
(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。
(4)有机化合物B分子式为C2H4O3,与Na反应迅速产生H2,且1 mol B与足量Na反应放出1 mol H2,则B的结构简式为____________________。
答案:(1)BD
(2)2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑
(3)CH3COOCH2CH3 (4)HOCH2COOH
[创新·提高]
13.以下是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的实验过程,请完成相关问题。
实验目的:制取乙酸乙酯
实验原理:甲、乙、丙三位同学均采用乙醇、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________ (填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进,将其中的玻璃导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)按所选择的装置组装仪器,在试管①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,加入2~3块碎瓷片;
(2)将试管①固定在铁架台上;
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;
(4)用酒精灯对试管①加热;
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
问题讨论:
a.步骤(1)组装实验装置,加入药品前还应__________________;
b.写出试管①中发生反应的化学方程式(注明反应条件):____________________________;
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________________________________;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是________。
答案:装置设计:乙 防止倒吸
问题讨论:a.检查装置的气密性
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
d.分液
1化学 必修 第二册(苏教)
第二课时 乙酸
1.知道乙酸的组成、结构、官能团及物理性质。2.会运用乙酸的结构分析其化学性质。
1.乙酸的分子结构
2.乙酸的物理性质
乙酸又称 ,具有强烈刺激性气味;纯乙酸在16.6 ℃以下呈冰状固体,又称 ,易溶于水。食醋中含有3%~5%的乙酸。
3.乙酸的化学性质
(1)酸性
①具有 性,电离方程式为 。
②能使紫色石蕊溶液变 。
③醋酸的酸性比碳酸 ,能与碳酸盐溶液反应放出CO2气体,如醋酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式为 。
(2)酯化反应
①乙酸和乙醇在 存在的条件下可以反应生成有 、 溶于水的 液体——乙酸乙酯。
②反应机理:乙酸乙酯是乙醇分子中的 取代了乙酸分子中羧基上的 的生成物,即乙酸分子和乙醇分子反应脱去 的产物。化学方程式可表示为 。
③酯化反应的定义:醇与某些酸作用生成 的反应。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)乙酸的结构简式为CH3COOH,官能团是—OH。( )
(2)乙酸是四元酸。( )
(3)乙酸分子中含有碳氧双键,故能使溴水褪色。( )
(4)大多数有机物是非电解质,因此醋酸是非电解质。( )
(5)在酯化反应中,加入过量的乙醇可以使乙酸完全转化为乙酸乙酯。( )
(6)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸。( )
材料一 如图为乙醇和乙酸的分子结构模型。 材料二 食醋可以清除水壶中的少量水垢(主要成分是碳酸钙)。 [问题探究] 1.从分子结构上看,乙醇和乙酸都含—OH,为什么前者没有酸性,后者有酸性? 提示:乙醇分子—OH中的H虽然较活泼使其能与钠发生置换反应,但该—OH中的H无法发生电离,故乙醇不具有酸性;乙酸分子的官能团为—COOH,其中的H比乙醇分子羟基中的H更活泼,能发生电离,产生H+,故乙酸具有酸性。 2.1个乙酸分子中含有4个氢原子,那么它属于四元酸吗? 提示:不属于。虽然1个乙酸分子中含有4个氢原子,但只有羧基上的1个氢原子可以电离出来,故属于一元酸。 3.食醋清除水壶中的水垢,利用了乙酸的什么性质?能否说明醋酸和碳酸的酸性强弱? 提示:酸性;食醋清除水垢时发生的反应为2CH3COOH+CaCO3===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,利用了强酸制弱酸的原理,该反应能说明醋酸的酸性强于碳酸。
知识点一 乙酸的酸性
1.弱酸性
乙酸是一种常见的有机酸,且其酸性强于碳酸,但是仍属于弱酸,其电离方程式为CH3COOH??CH3COO-+H+,具有酸的通性:
(1)使紫色石蕊溶液变红;
(2)与活泼金属反应,如与Na反应的化学方程式为2Na+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2↑;
(3)与金属氧化物反应,如与Na2O反应的化学方程式为Na2O+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O;
(4)与碱反应,如与NaOH反应的化学方程式为NaOH+CH3COOH―→CH3COONa+H2O;
(5)与某些盐反应,如与少量Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+2CH3COOH―→
2CH3COONa+CO2↑+H2O,与NaHCO3反应的化学方程式为CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+CO2↑+H2O。
2.乙酸、碳酸、水和乙醇中羟基氢的活泼性比较
乙醇 水 碳酸 乙酸
羟基氢的活泼性
酸碱性 中性 中性 弱酸性 弱酸性
与Na 反应 反应 反应 反应
与NaOH 不反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3 不反应 不反应 不反应 反应
1.乙酸、水和乙醇的分子结构如下所示,三者结构中的相同点是都含有羟基,下列说法错误的是( )
乙酸:;水:;乙醇:CH3—CH2—OH。
A.羟基的活泼性:乙酸>水>乙醇
B.乙酸、乙醇均显酸性
C.羟基连接不同的基团可影响羟基的活性
D.与金属钠反应的强烈程度:乙酸>水>乙醇
2.苹果酸的结构简式为。下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
知识点二 乙酸的酯化反应
1.反应原理
即酸脱羟基,醇脱氢。
2.实验装置和药品
3.实验操作
(1)反应试剂加入顺序:通常是先加无水乙醇→边摇动试管边缓慢加入浓硫酸和冰醋酸。化学药品加入大试管时,一定不能先加浓硫酸,以防液体飞溅。
(2)小火加热的目的:防止乙醇和乙酸大量挥发;提高反应速率;将生成的乙酸乙酯蒸出,提高乙醇、乙酸的转化率。
(3)乙酸乙酯的分离:常用分液漏斗,上层为乙酸乙酯。
4.实验操作或试剂的作用
(1)浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂。
(2)长导管的作用:导出和冷凝乙酸乙酯;冷凝回流乙酸和乙醇。
(3)碎瓷片的作用:防止加热过程中液体暴沸。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用
①溶解挥发出来的乙醇;②与挥发出来的乙酸反应生成乙酸钠,除去乙酸;③降低酯的溶解度,使溶液分层,便于分离乙酸乙酯。
(5)导管末端不能插入液面以下,其目的是防止液体发生倒吸。
(6)盛反应液的试管上倾45°,主要是为了增大液体受热面积。
3.乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应时,乙酸分子中断键的位置是( )
A.a B.b
C.c D.d
4.如图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不正确的是( )
A.向a试管中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加乙酸
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.在试管a中应加几块碎瓷片以防止试管a中的液体在加热时发生暴沸
D.反应结束后振荡试管b,b中液体分为两层,上层为有香味的无色油状液体
本课总结
自我反思:
随堂提升
1.下列关于乙酸的叙述中,错误的是( )
A.食醋中含有少量乙酸,所以可用食醋除去水壶中的水垢
B.乙酸能跟钠反应放出H2,且比乙醇与钠的反应剧烈
C.乙酸与乙醇发生酯化反应时,乙酸脱氢乙醇脱羟基
D.乙酸的结构简式为CH3COOH
2.某同学分别向盛有下列物质的玻璃杯中倒入适量食醋,不会观察到明显现象的玻璃杯中盛有( )
A.滴加了酚酞溶液的红色NaOH溶液
B.锌粉
C.食盐粉末
D.纯碱粉末
3.下列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.在稀乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子
C.乙酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.1 mol·L-1的乙酸水溶液能使紫色石蕊试液变为红色
4.乳酸的结构简式为。下列有关乳酸的说法不正确的是( )
A.乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol乳酸可与2 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol乳酸与足量金属Na反应可生成1 mol H2
D.有机物与乳酸互为同分异构体
5.红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中生成了有香味的酯。在实验室也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题:
(1)乙酸分子中官能团的名称是________。
(2)试管a中加入几块碎瓷片的目的是________________。
(3)试管a中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(4)反应开始前,试管b中盛放的是________溶液。
(5)可用________的方法把制得的乙酸乙酯分离出来。
课时分层练
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 乙酸的性质 乙酸、乙醇和苯的性质 乙酸乙酯的制备方法和性质 乙酸的性质 乙酸的结构和性质 含羧基物质的结构与性质 乙酸酸性强于碳酸酸性的验证实验
题号 8 9 10 11 12 13
难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★★
对点 含羧基物质的性质及相关计算 乙酸乙酯的制备实验 酯化反应的特点和原理 含羧基物质的结构与性质及相关计算 乙酸的结构与性质 乙酸乙酯制备实验的探究
[学习·理解]
1.山西老陈醋素有“天下第一醋”的盛誉。食醋中含有乙酸,下列关于乙酸的说法中正确的是( )
A.乙酸是有刺激性气味的液体
B.一个乙酸分子中含有4个氢原子,是四元弱酸
C.乙酸中的乙醇可用直接加热蒸馏的方法除去
D.乙酸酸性较碳酸弱
2.下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是( )
A.金属钠 B.溴水
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
3.下列关于制取乙酸乙酯实验的说法错误的是( )
A.制乙酸乙酯时,向乙醇中缓慢加入浓硫酸和乙酸
B.可将导管插入饱和碳酸钠溶液中收集反应生成的乙酸乙酯
C.1 mol乙醇与2 mol乙酸在浓硫酸催化作用下不能合成1 mol乙酸乙酯
D.除去乙酸乙酯中含有的乙酸,最好的处理方法是用足量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液
4.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是( )
A.乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以跟碳酸盐溶液反应产生CO2气体
B.乙酸具有氧化性,能跟钠反应放出H2
C.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D.温度低于16.6 ℃,乙酸就凝结成冰状晶体
5.乙酸的结构式为,其发生下列反应时断键部位正确的是( )
①乙酸的电离,是a键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应,是b键断裂
③在红磷存在时,Br2与CH3COOH发生反应:CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是c键断裂
④乙酸生成乙酸酐的反应:2CH3COOH―→+H2O,是a、b键断裂
A.①② B.①②③④
C.②③④ D.①③④
6.莽草酸可用于合成药物达菲,莽草酸的结构简式如图所示。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2种官能团
C.可发生加成反应和取代反应
D.在水溶液中羧基和羟基均能电离出H+
7.某化学小组要证实乙酸的酸性强于碳酸的酸性,设计如图装置。
选择试剂:0.1 mol·L-1稀醋酸,碳酸钠粉末,醋酸钠,水。
试回答下列问题:
(1)A试剂为__________________,B试剂为____________。
(2)证明乙酸强于碳酸的实验现象:__________________________________________。
(3)涉及的化学反应方程式为________________________________________________。
[应用·实践]
8.已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是( )
A.与乙醇发生酯化反应生成有机物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.在铜催化下可以与氧气发生反应
D.标准状况下1 mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2
9.实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升,发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管),下列有关该实验的描述,不正确的是( )
A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B.该实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
C.饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
D.石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红
10.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
11.有机物M的结构简式为,下列有关M性质的叙述错误的是( )
A.M与金属钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶2
B.M与碳酸氢钠溶液完全反应时,二者物质的量之比为1∶1
C.M与氢氧化钠溶液完全反应时,二者物质的量之比为1∶2
D.M既能与乙酸反应,又能与乙醇反应
12.分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质:
①A+Na―→迅速产生气泡;
②A+CH3CH2OH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________(填字母)。
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)A与金属钠反应的化学方程式为______________________________________。
(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。
(4)有机化合物B分子式为C2H4O3,与Na反应迅速产生H2,且1 mol B与足量Na反应放出1 mol H2,则B的结构简式为____________________。
[创新·提高]
13.以下是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的实验过程,请完成相关问题。
实验目的:制取乙酸乙酯
实验原理:甲、乙、丙三位同学均采用乙醇、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________ (填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进,将其中的玻璃导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)按所选择的装置组装仪器,在试管①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,加入2~3块碎瓷片;
(2)将试管①固定在铁架台上;
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;
(4)用酒精灯对试管①加热;
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
问题讨论:
a.步骤(1)组装实验装置,加入药品前还应__________________;
b.写出试管①中发生反应的化学方程式(注明反应条件):____________________________;
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________________________________;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是________。
1