第3章 烃的衍生物 分层作业13 羧酸--2025人教版化学选择性必修3同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 第3章 烃的衍生物 分层作业13 羧酸--2025人教版化学选择性必修3同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 510.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-29 09:46:58 | ||
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文档简介
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2025人教版化学选择性必修3
分层作业13 羧酸
A级必备知识基础练
题组1.羧酸的结构
1.[2024广东汕头高二期末]某有机物空间填充模型为,3种原子的原子序数均小于10。关于该有机物的说法正确的是( )
A.含有两个官能团
B.能与溴水发生加成反应
C.能与碳酸钠反应生成CO2
D.难溶于水
2.分子式为C6H12O2,能与NaHCO3溶液反应生成CO2的有机化合物有(不含立体异构)( )
A.4种 B.6种
C.7种 D.8种
题组2.羧酸的酸性
3.苯甲酸是一种重要的羧酸,以下关于苯甲酸的说法不正确的是( )
A.在通常条件下为无色晶体
B.苯甲酸钠水溶液的pH小于7
C.苯甲酸能与乙醇发生酯化反应
D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
题组3.羧酸的酯化反应
4.下列说法正确的是( )
A.能发生取代反应、消去反应和加成反应
B.CH3COOH与CH3COH发生酯化反应可生成酯CH3COOCH2CH3
C.乙酸、苯酚均能与NaOH溶液反应,二者分子中官能团相同
D.可用新制的Cu(OH)2来区分甲醇、甲酸、乙醛、乙酸
题组4.羟基氧活性的比较
5.丙烯酸可与水反应生成乳酸,化学方程式如下。下列说法正确的是( )
CH2CH—COOH+H2O
A.该反应为加成反应,没有副产物生成
B.不能用Br2的CCl4溶液鉴别丙烯酸和乳酸
C.丙烯酸与乳酸都属于有机酸,都能与乙醇发生反应
D.1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶2∶1
6.已知某有机化合物的结构简式为。请回答下列问题:
(1)当和 反应时,可转化为。
(2)当和 反应时,可转化为。
(3)当和 反应时,可转化为。
(4)向溶液中通入足量CO2时,反应后溶液中溶质的成分是 。
B级关键能力提升练
7.[2021全国乙卷]一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是( )
A.能发生取代反应,不能发生加成反应
B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C.与互为同分异构体
D.1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
8.阿魏酸可以作医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂,结构简式为
。在阿魏酸溶液中加入合适试剂(可以加热),检验其官能团。下列试剂、现象、结论都正确的是( )
选项 试剂 现象 结论
A 氯化铁溶液 溶液变蓝色 含有酚羟基
B 银氨溶液 产生银镜 含有醛基
C 碳酸氢钠溶液 产生气泡 含有羧基
D 溴水 溶液褪色 含有碳碳双键
9.已知某脂肪酸(用R表示)有以下实验记录:
组成元素 C、H、O
官能团 羧基、碳碳双键
相对分子质量 小于300
与碱反应 14.0 g R可被2.0 g NaOH中和
加成反应 2.8 g R可与448 mL H2 (标准状况)反应
则以下关于R的结论肯定不正确的是( )
A.R是一元羧酸
B.R分子的烃基为—C17H31
C.R的相对分子质量为280
D.R分子含一个碳碳双键
10.有机化合物A~G之间存在的转换关系如图所示。
已知以下信息:
①F的分子式为C7H8O,且与FeCl3溶液作用不显紫色。
②链烃A有两种不同的氢原子,1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2。
③B为溴代烃,其相对分子质量介于130~140。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,A的官能团名称是 。
(2)写出C转化为D的化学方程式: 。
(3)写出E和F反应生成G的化学方程式: 。
(4)①的反应类型是 ,②的反应类型是 ,④的反应类型是 。
(5)写出B的所有同分异构体: 。
(6)H是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则H的结构简式为 。
C级学科素养拔高练
11.[2024浙江高二期末]乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
物质 沸点/ ℃ 水中的 溶解度
异戊醇 0.812 3 131 微溶
乙酸 1.049 2 118 易溶
乙酸异戊酯 0.867 0 142 难溶
已知异戊醇的结构简式为。
(1)制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是 。
(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸加入反应容器中的顺序是 。
(3)为了实验的安全,还需在反应器中加入 。
(4)加入药品后,开始缓慢加热,回流50 min,待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,分别用 和 (填字母)洗涤混合液,以除去其中的杂质。
a.水
b.饱和NaHCO3溶液
c.NaOH溶液
(5)经上述除杂操作后,加入少量无水MgSO4干燥,过滤后再对所得产品进行蒸馏的提纯操作。
①在下列蒸馏装置中,仪器选择及安装都正确的是 (填字母)。
②若从130 ℃便开始收集馏分,会使测得的产率偏 (填“高”或“低”),其原因是 。
(6)为提高异戊醇的转化率可采取的措施是 。
参考答案
分层作业13 羧酸
1.C 解析 空间填充模型为,3种原子的原子序数均小于10,则该有机物为CH3COOH。
2.D 解析 与NaHCO3反应的有机化合物为C5H11COOH,C5H11—有8种不同结构,所以C5H11COOH有8种同分异构体。
3.B 解析 苯甲酸为无色晶体,故A正确;苯甲酸是弱酸,所以苯甲酸钠为强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故B错误;苯甲酸中有羧基能与乙醇的羟基发生酯化反应,故C正确;苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂,在酸性环境下能抑制微生物生长,故D正确。
4.D 解析 含有醇羟基和羧基,能发生取代反应、消去反应,但不能发生加成反应,A错误;酯化反应的脱水过程是“酸脱羟基醇脱氢”,故CH3COOH与CH3COH发生酯化反应生成的酯是CH3CO18OCH2CH3,B错误;乙酸的官能团是羧基,苯酚的官能团是酚羟基,二者分子中的官能团不同,C错误;用新制的Cu(OH)2鉴别这4种物质的方法:向这四种溶液中分别滴入适量新制的Cu(OH)2,室温下能使新制的Cu(OH)2变澄清的是甲酸、乙酸,不能使其变澄清的是甲醇、乙醛,再将两组溶液分别加热,能产生砖红色沉淀的是甲酸、乙醛,不能产生砖红色沉淀的是甲醇、乙酸,D正确。
5.C 解析 该反应为加成反应,但加成产物有两种,其中HOCH2CH2COOH为副产物,故A项错误;丙烯酸结构中有碳碳双键,而乳酸没有碳碳双键,可用Br2的CCl4溶液鉴别这两种有机化合物,故B项错误;丙烯酸与乳酸都属于羧酸,都能与乙醇发生酯化反应,故C项正确;羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反应,而羟基只与Na反应,则1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶1∶1,故D错误。
6.答案 (1)NaHCO3 (2)NaOH(或Na2CO3)
(3)Na
(4)NaHCO3和
解析 首先判断出该有机化合物所含的官能团为羧基(—COOH)、羟基[—OH(酚)、—OH(醇)],然后判断各官能团活泼性:羧基>酚羟基>醇羟基,最后利用官能团的性质解答。由于酸性:—COOH>H2CO3>>HC,所以(1)中应加入NaHCO3,只与—COOH反应;(2)中加入NaOH或Na2CO3,与酚羟基、—COOH反应;(3)中加入Na,与三种官能团都反应。(4)酸性:—COOH>H2CO3>酚羟基,可根据“强酸制弱酸”原理得出结论。
7.C 解析 含碳碳双键可发生加成反应,含—OH、—COOH可发生取代反应,故A错误;与乙醇、乙酸的结构不同,均不互为同系物,故B错误;二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故C正确;若碳酸钠足量,1 mol该物质与碳酸钠反应可能无CO2生成,故D错误。
8.C 解析 根据阿魏酸的结构简式可知,含有酚羟基,与氯化铁溶液反应显紫色,不是蓝色,A项错误;不含醛基,B项错误;含羧基,与碳酸氢钠溶液反应产生气泡,C项正确;酚羟基邻位上的氢原子与Br2可发生取代反应,溴水褪色不能证明一定含有碳碳双键,D项错误。
9.D 解析 2.0 g NaOH的物质的量为=0.05 mol,若R为一元酸,则R的摩尔质量是=280 g·mol-1,符合题意(相对分子质量小于300),即R只能有一个羧基,若R为二元酸或多元酸,则R的物质的量等于或小于0.025 mol,则R的摩尔质量等于或大于560 g·mol-1,不符合题干要求,故A、C正确;2.8 g R的物质的量为=0.01 mol,氢气的物质的量为=0.02 mol,是R物质的量的2倍,因此分子中含两个双键,不饱和度为3,故D错误;设R的分子式为CnH2n-4O2,所以有12n+2n-4+32=280,解得n=18,即R的分子式为C18H32O2,由于R是一元羧酸,故其烃基为—C17H31,故B正确。
10.答案 (1) 碳碳双键
(2)2CH3CH(CH3)CH2OH+O22CH3CH(CH3)CHO+2H2O
(3)CH3CH(CH3)COOH+C6H5CH2OHCH3CH(CH3)COOCH2C6H5+H2O
(4)消去反应 取代反应 氧化反应
(5)(CH3)3CBr、CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3
(6)
解析 1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2,设A的分子式为CxHy,由烃燃烧的通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得:x+=6,则A的分子式可能为C4H8或C5H4。结合反应条件知B→A为消去反应,又知B为溴代烃,其相对分子质量在130~140,而Br的相对原子质量为80,故B只能为一溴代烃,且碳原子数为4,因此,A为C4H8,B为C4H9Br。C为醇,D为醛,E为羧酸。由醇催化氧化为醛的条件及A有两种不同的氢原子知:A为,B为(CH3)2CHCH2Br,C为(CH3)2CHCH2OH,D为(CH3)2CHCHO,E为
(CH3)2CHCOOH。B的同分异构体还有CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3、(CH3)3CBr三种。同碳原子数的烯烃(含一个碳碳双键)与环烷烃互为同分异构体,H的一氯代物只有一种,所以H应为环丁烷。
11.答案 (1)CH3COOH++H2O
(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸
(3)碎瓷片
(4)a b
(5)①b ②高 产品中会收集到异戊醇
(6)加入过量的乙酸(或及时分离出反应产物)
解析 (1)已知异戊醇的结构简式为,故制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是CH3COOH++H2O。(2)由密度大小可知,先加异戊醇,再加乙酸,最后加浓硫酸。(3)加热液体混合物时,为防止暴沸,还需在反应器中加入碎瓷片。(4)待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,先用水洗,洗掉大部分硫酸和乙酸,再用饱和NaHCO3溶液洗涤除去残余的酸。(5)①结合蒸馏原理可知,a中温度计位置错误,c中冷凝水进出水方向错误,只有b正确;②若从130 ℃便开始收集馏分,会混有一部分异戊醇,使产品的产率偏高。(6)该反应为可逆反应,为提高异戊醇的转化率,可以采取的措施有加入过量的乙酸或及时分离出产物(如用分水器分水)。
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2025人教版化学选择性必修3
分层作业13 羧酸
A级必备知识基础练
题组1.羧酸的结构
1.[2024广东汕头高二期末]某有机物空间填充模型为,3种原子的原子序数均小于10。关于该有机物的说法正确的是( )
A.含有两个官能团
B.能与溴水发生加成反应
C.能与碳酸钠反应生成CO2
D.难溶于水
2.分子式为C6H12O2,能与NaHCO3溶液反应生成CO2的有机化合物有(不含立体异构)( )
A.4种 B.6种
C.7种 D.8种
题组2.羧酸的酸性
3.苯甲酸是一种重要的羧酸,以下关于苯甲酸的说法不正确的是( )
A.在通常条件下为无色晶体
B.苯甲酸钠水溶液的pH小于7
C.苯甲酸能与乙醇发生酯化反应
D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
题组3.羧酸的酯化反应
4.下列说法正确的是( )
A.能发生取代反应、消去反应和加成反应
B.CH3COOH与CH3COH发生酯化反应可生成酯CH3COOCH2CH3
C.乙酸、苯酚均能与NaOH溶液反应,二者分子中官能团相同
D.可用新制的Cu(OH)2来区分甲醇、甲酸、乙醛、乙酸
题组4.羟基氧活性的比较
5.丙烯酸可与水反应生成乳酸,化学方程式如下。下列说法正确的是( )
CH2CH—COOH+H2O
A.该反应为加成反应,没有副产物生成
B.不能用Br2的CCl4溶液鉴别丙烯酸和乳酸
C.丙烯酸与乳酸都属于有机酸,都能与乙醇发生反应
D.1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶2∶1
6.已知某有机化合物的结构简式为。请回答下列问题:
(1)当和 反应时,可转化为。
(2)当和 反应时,可转化为。
(3)当和 反应时,可转化为。
(4)向溶液中通入足量CO2时,反应后溶液中溶质的成分是 。
B级关键能力提升练
7.[2021全国乙卷]一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是( )
A.能发生取代反应,不能发生加成反应
B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C.与互为同分异构体
D.1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
8.阿魏酸可以作医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂,结构简式为
。在阿魏酸溶液中加入合适试剂(可以加热),检验其官能团。下列试剂、现象、结论都正确的是( )
选项 试剂 现象 结论
A 氯化铁溶液 溶液变蓝色 含有酚羟基
B 银氨溶液 产生银镜 含有醛基
C 碳酸氢钠溶液 产生气泡 含有羧基
D 溴水 溶液褪色 含有碳碳双键
9.已知某脂肪酸(用R表示)有以下实验记录:
组成元素 C、H、O
官能团 羧基、碳碳双键
相对分子质量 小于300
与碱反应 14.0 g R可被2.0 g NaOH中和
加成反应 2.8 g R可与448 mL H2 (标准状况)反应
则以下关于R的结论肯定不正确的是( )
A.R是一元羧酸
B.R分子的烃基为—C17H31
C.R的相对分子质量为280
D.R分子含一个碳碳双键
10.有机化合物A~G之间存在的转换关系如图所示。
已知以下信息:
①F的分子式为C7H8O,且与FeCl3溶液作用不显紫色。
②链烃A有两种不同的氢原子,1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2。
③B为溴代烃,其相对分子质量介于130~140。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,A的官能团名称是 。
(2)写出C转化为D的化学方程式: 。
(3)写出E和F反应生成G的化学方程式: 。
(4)①的反应类型是 ,②的反应类型是 ,④的反应类型是 。
(5)写出B的所有同分异构体: 。
(6)H是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则H的结构简式为 。
C级学科素养拔高练
11.[2024浙江高二期末]乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
物质 沸点/ ℃ 水中的 溶解度
异戊醇 0.812 3 131 微溶
乙酸 1.049 2 118 易溶
乙酸异戊酯 0.867 0 142 难溶
已知异戊醇的结构简式为。
(1)制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是 。
(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸加入反应容器中的顺序是 。
(3)为了实验的安全,还需在反应器中加入 。
(4)加入药品后,开始缓慢加热,回流50 min,待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,分别用 和 (填字母)洗涤混合液,以除去其中的杂质。
a.水
b.饱和NaHCO3溶液
c.NaOH溶液
(5)经上述除杂操作后,加入少量无水MgSO4干燥,过滤后再对所得产品进行蒸馏的提纯操作。
①在下列蒸馏装置中,仪器选择及安装都正确的是 (填字母)。
②若从130 ℃便开始收集馏分,会使测得的产率偏 (填“高”或“低”),其原因是 。
(6)为提高异戊醇的转化率可采取的措施是 。
参考答案
分层作业13 羧酸
1.C 解析 空间填充模型为,3种原子的原子序数均小于10,则该有机物为CH3COOH。
2.D 解析 与NaHCO3反应的有机化合物为C5H11COOH,C5H11—有8种不同结构,所以C5H11COOH有8种同分异构体。
3.B 解析 苯甲酸为无色晶体,故A正确;苯甲酸是弱酸,所以苯甲酸钠为强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故B错误;苯甲酸中有羧基能与乙醇的羟基发生酯化反应,故C正确;苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂,在酸性环境下能抑制微生物生长,故D正确。
4.D 解析 含有醇羟基和羧基,能发生取代反应、消去反应,但不能发生加成反应,A错误;酯化反应的脱水过程是“酸脱羟基醇脱氢”,故CH3COOH与CH3COH发生酯化反应生成的酯是CH3CO18OCH2CH3,B错误;乙酸的官能团是羧基,苯酚的官能团是酚羟基,二者分子中的官能团不同,C错误;用新制的Cu(OH)2鉴别这4种物质的方法:向这四种溶液中分别滴入适量新制的Cu(OH)2,室温下能使新制的Cu(OH)2变澄清的是甲酸、乙酸,不能使其变澄清的是甲醇、乙醛,再将两组溶液分别加热,能产生砖红色沉淀的是甲酸、乙醛,不能产生砖红色沉淀的是甲醇、乙酸,D正确。
5.C 解析 该反应为加成反应,但加成产物有两种,其中HOCH2CH2COOH为副产物,故A项错误;丙烯酸结构中有碳碳双键,而乳酸没有碳碳双键,可用Br2的CCl4溶液鉴别这两种有机化合物,故B项错误;丙烯酸与乳酸都属于羧酸,都能与乙醇发生酯化反应,故C项正确;羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反应,而羟基只与Na反应,则1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶1∶1,故D错误。
6.答案 (1)NaHCO3 (2)NaOH(或Na2CO3)
(3)Na
(4)NaHCO3和
解析 首先判断出该有机化合物所含的官能团为羧基(—COOH)、羟基[—OH(酚)、—OH(醇)],然后判断各官能团活泼性:羧基>酚羟基>醇羟基,最后利用官能团的性质解答。由于酸性:—COOH>H2CO3>>HC,所以(1)中应加入NaHCO3,只与—COOH反应;(2)中加入NaOH或Na2CO3,与酚羟基、—COOH反应;(3)中加入Na,与三种官能团都反应。(4)酸性:—COOH>H2CO3>酚羟基,可根据“强酸制弱酸”原理得出结论。
7.C 解析 含碳碳双键可发生加成反应,含—OH、—COOH可发生取代反应,故A错误;与乙醇、乙酸的结构不同,均不互为同系物,故B错误;二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故C正确;若碳酸钠足量,1 mol该物质与碳酸钠反应可能无CO2生成,故D错误。
8.C 解析 根据阿魏酸的结构简式可知,含有酚羟基,与氯化铁溶液反应显紫色,不是蓝色,A项错误;不含醛基,B项错误;含羧基,与碳酸氢钠溶液反应产生气泡,C项正确;酚羟基邻位上的氢原子与Br2可发生取代反应,溴水褪色不能证明一定含有碳碳双键,D项错误。
9.D 解析 2.0 g NaOH的物质的量为=0.05 mol,若R为一元酸,则R的摩尔质量是=280 g·mol-1,符合题意(相对分子质量小于300),即R只能有一个羧基,若R为二元酸或多元酸,则R的物质的量等于或小于0.025 mol,则R的摩尔质量等于或大于560 g·mol-1,不符合题干要求,故A、C正确;2.8 g R的物质的量为=0.01 mol,氢气的物质的量为=0.02 mol,是R物质的量的2倍,因此分子中含两个双键,不饱和度为3,故D错误;设R的分子式为CnH2n-4O2,所以有12n+2n-4+32=280,解得n=18,即R的分子式为C18H32O2,由于R是一元羧酸,故其烃基为—C17H31,故B正确。
10.答案 (1) 碳碳双键
(2)2CH3CH(CH3)CH2OH+O22CH3CH(CH3)CHO+2H2O
(3)CH3CH(CH3)COOH+C6H5CH2OHCH3CH(CH3)COOCH2C6H5+H2O
(4)消去反应 取代反应 氧化反应
(5)(CH3)3CBr、CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3
(6)
解析 1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2,设A的分子式为CxHy,由烃燃烧的通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得:x+=6,则A的分子式可能为C4H8或C5H4。结合反应条件知B→A为消去反应,又知B为溴代烃,其相对分子质量在130~140,而Br的相对原子质量为80,故B只能为一溴代烃,且碳原子数为4,因此,A为C4H8,B为C4H9Br。C为醇,D为醛,E为羧酸。由醇催化氧化为醛的条件及A有两种不同的氢原子知:A为,B为(CH3)2CHCH2Br,C为(CH3)2CHCH2OH,D为(CH3)2CHCHO,E为
(CH3)2CHCOOH。B的同分异构体还有CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3、(CH3)3CBr三种。同碳原子数的烯烃(含一个碳碳双键)与环烷烃互为同分异构体,H的一氯代物只有一种,所以H应为环丁烷。
11.答案 (1)CH3COOH++H2O
(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸
(3)碎瓷片
(4)a b
(5)①b ②高 产品中会收集到异戊醇
(6)加入过量的乙酸(或及时分离出反应产物)
解析 (1)已知异戊醇的结构简式为,故制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是CH3COOH++H2O。(2)由密度大小可知,先加异戊醇,再加乙酸,最后加浓硫酸。(3)加热液体混合物时,为防止暴沸,还需在反应器中加入碎瓷片。(4)待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,先用水洗,洗掉大部分硫酸和乙酸,再用饱和NaHCO3溶液洗涤除去残余的酸。(5)①结合蒸馏原理可知,a中温度计位置错误,c中冷凝水进出水方向错误,只有b正确;②若从130 ℃便开始收集馏分,会混有一部分异戊醇,使产品的产率偏高。(6)该反应为可逆反应,为提高异戊醇的转化率,可以采取的措施有加入过量的乙酸或及时分离出产物(如用分水器分水)。
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