《创新方案》第三章 5 第四节 第1课时 课后达标 素养提升 讲义（教师版）化学选择性必修3人教版
文档属性
| 名称 | 《创新方案》第三章 5 第四节 第1课时 课后达标 素养提升 讲义（教师版）化学选择性必修3人教版 |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 551.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-02-07 00:00:00 | ||
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文档简介
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1.科技兴国离不开化学科学，下列说法错误的是( )
A．“太空冰雪实验”中，乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，该过程放出热量
B．“五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色
C．在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置即可实现水和油的分离
D．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应，说明酸性：柠檬酸＞碳酸
解析：选C。A.乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，说明析出乙酸钠的过程放出热量，故A正确；B.乙酸是弱酸，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子使溶液呈酸性，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故B正确；C.分液静置是利用互不相溶的液体的密度不同，所受重力不同而达到水和油分层的目的，太空中水油处于失重状态，所以无法通过分液静置实现水和油的分离，故C错误；D.泡腾片实验发生的反应为酸性比碳酸强的柠檬酸与碳酸氢钠溶液反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，故D正确。
2.下表为某有机化合物与几种试剂反应的现象，该有机化合物可能是( )
试剂 钠 溴水 NaHCO3溶液
现象 放出气体 褪色 放出气体
A.乙酸乙酯 B．丙烯醇
C．丙烯酸 D．苯酚
解析：选C。A.乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3，含有酯基，不能使溴水褪色，不能与钠、NaHCO3反应，A不符合题意；B.丙烯醇的结构简式为CH2===CHCH2OH，含有碳碳双键，可以使溴水褪色，含有羟基，能与Na反应生成氢气，但不能与NaHCO3反应，B不符合题意；C.丙烯酸的结构简式为CH2===CHCOOH，含有碳碳双键，可以使溴水褪色，含有羧基，能与钠反应生成氢气，也能与NaHCO3反应生成二氧化碳气体，C符合题意；D.苯酚与NaHCO3不反应，D不符合题意。
3.(2024·芜湖第一中学高二期末)用18O标记的CH3CHOH与乙酸反应制取乙酸乙酯，当反应达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．18O只存在于乙酸乙酯中
B．18O存在于水、乙酸、乙醇和乙酸乙酯中
C．18O存在于乙酸乙酯和乙醇中
D．有的乙醇分子可能不含18O
解析：选C。乙酸与乙醇反应时“酸脱羟基醇脱氢”，所以CH3CHOH与乙酸反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CHOHCH3CO18OCH2CH3＋H2O，生成水和乙酸乙酯，因为酯化反应是可逆反应，所以18O存在于乙醇和乙酸乙酯中。
4.实验室用乙酸、乙醇和浓硫酸制取乙酸乙酯的装置如下图。下列说法不正确的是( )
A．右侧试管中导管不伸入液面下，是为了防止倒吸
B．实验前先加入浓硫酸，再缓缓加入乙醇和冰醋酸
C．及时将乙酸乙酯蒸出，促进平衡向正反应方向移动
D．饱和Na2CO3溶液可除去产品中混有的乙酸、乙醇
解析：选B。A.制取的乙酸乙酯中常常混有乙醇、乙酸，通入饱和碳酸钠溶液中除去，但乙酸与碳酸钠反应较快、乙醇极易溶于水，会发生倒吸，所以右侧试管中导管不伸入液面下，故A正确；B.浓硫酸密度较大、吸水放热，所以混合时先加密度小的乙醇，再加密度大的浓硫酸，最后加冰醋酸，故B错误；C.乙醇、乙酸转化为乙酸乙酯的反应为可逆反应，及时将乙酸乙酯蒸出，促进平衡向正反应方向移动，提高产率，故C正确；D.饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，使乙酸乙酯分层，然后采用分液法将乙酸乙酯从混合物中分离出来，故D正确。
5.(2024·盐城中学高二月考)下列关于分子式为C4H8O2的有机化合物的同分异构体的说法中，不正确的是( )
A．属于酯类的有4种
B．属于羧酸类的有3种
C．存在分子中含有六元环的同分异构体
D．既含有羟基又含有醛基的有5种
解析：选B。A.若C4H8O2为酯，可以分成3种情况：①甲酸与丙醇形成的酯，有2种，②乙酸与乙醇形成的酯，只有1种，③丙酸和甲醇形成的酯，只有1种，所以属于酯类的同分异构体有4种，A正确；B.若C4H8O2为羧酸，则可能是丁酸或2-甲基丙酸，共2种同分异构体，B错误；C.分子中4个碳与2个氧可形成六元环，C正确；D.若C4H8O2既含羟基又含醛基，可以是2-羟基丁醛、3-羟基丁醛、4-羟基丁醛、2-甲基-2-羟基丙醛、2-甲基-3-羟基丙醛，共5种，D正确。
6.柠檬酸是一种重要的有机酸，在工业、食品、化妆品等行业具有广泛的用途，其结构简式如下图。下列关于柠檬酸的说法错误的是( )
A．分子式为C6H8O7
B．能与金属钠发生置换反应
C．所有碳原子可在同一平面上
D．能和乙醇发生酯化反应
解析：选C。A.由柠檬酸的结构简式可知，分子式为C6H8O7，A正确；B.柠檬酸分子中含有羧基和羟基，能与金属钠发生置换反应，B正确；C.依据甲烷的结构分析，与羟基相连的碳原子又与周围3个碳原子直接相连，4个碳原子中最多只能有3个碳原子共平面，C错误；D.柠檬酸分子中含有羧基，能和乙醇发生酯化反应，D正确。
7.已知有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色，其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。A、B、C、D、E有如下转化关系：
下列说法不正确的是( )
A．鉴别A和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液
B．D中含有的官能团为羧基，利用物质D可以清除水壶中的水垢
C．物质C的结构简式为CH3CHO，E的名称为乙酸乙酯
D．B＋D→E的化学方程式为CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5
解析：选D。由题意及流程图可知，A为乙烯，B为乙醇，C为乙醛，D为乙酸，E为乙酸乙酯。乙烯具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯和甲烷，A正确；D为乙酸，含有的官能团为羧基，能溶解水垢，可用于清除水壶中的水垢，B正确；C为乙醛，结构简式为CH3CHO，E为乙酸乙酯，C正确；B＋D→E的化学方程式为CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O，D错误。
8.为探究草酸(H2C2O4)的性质，进行了如下实验。已知：室温下，0.1 mol·L－1 H2C2O4的pH＝1.3。
实验 装置 试剂a 现象
① Ca(OH)2溶液(含酚酞) 溶液褪色，产生白色沉淀
② 少量NaHCO3溶液 产生气泡
③ 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色
④ C2H5OH和浓硫酸 加热后产生有香味的物质
由上述实验所得草酸的性质与所对应的化学或离子方程式不正确的是( )
A.H2C2O4具有酸性：Ca(OH)2＋H2C2O4===CaC2O4↓＋2H2O
B．酸性：H2C2O4＞H2CO3：NaHCO3＋H2C2O4===NaHC2O4＋CO2↑＋H2O
C．H2C2O4具有还原性：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
D．H2C2O4可发生酯化反应：HOOCCOOH＋2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5＋2H2O
解析：选C。A项，向含酚酞的Ca(OH)2溶液中加入草酸，溶液褪色，可知草酸具有酸性，Ca(OH)2与H2C2O4反应生成CaC2O4白色沉淀，正确；B项，由实验②可知，向NaHCO3溶液中滴加草酸，有气泡生成，即生成CO2，说明草酸的酸性比碳酸的强，正确；C项，草酸为弱电解质，不能拆写为离子形式，错误；D项，草酸分子中含有2个羧基，与乙醇发生酯化反应生成含有两个酯基的酯类物质，正确。
9.某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生反应，生成化合物Z(C11H14O2)：
X＋YZ＋H2O
(1)X是下列有机化合物之一，已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X的结构简式是___________ (填字母)。
(2)Y的分子式是___________，可能的结构简式是___________和___________。
(3)Y有多种同分异构体，其中一种同分异构体E发生银镜反应后，其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。F可发生反应：＋H2O，该反应的反应类型是___________，E的结构简式是_________________________。
(4)若Y与E具有相同的碳链，则Z的结构简式为___________。
解析：(1)由X的分子式为C7H8O，且不能与FeCl3溶液发生显色反应可知，X的结构简式为。(2)根据X和Z的分子式以及质量守恒可知，Y的分子式为C4H8O2，又因Y能与X()发生酯化反应，所以Y是羧酸，其可能的结构简式为CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH。(3)由于属于五元环酯，F的结构简式应为CH2(OH)CH2CH2COOH，相应的反应类型为酯化反应，则E的结构简式为CH2(OH)CH2CH2CHO。(4)若Y与E具有相同的碳链，则Y的结构简式为CH3CH2CH2COOH，根据题意可推出Z的结构简式为。
答案：(1)D (2)C4H8O2 CH3CH2CH2COOH
(CH3)2CHCOOH
(3)酯化反应(或取代反应)
CH2(OH)CH2CH2CHO
(4)
10.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：RCH===CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH)。
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溶液完全反应时，二者物质的量之比为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，也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_______________________________。
解析：(1)A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，则氧元素的质量分数为0.186，若A分子中含有一个氧原子，则Mr(A)＝1×16÷0.186≈86，若A分子中含有两个氧原子，则Mr(A)＝2×16÷0.186≈172，又因为化合物A的相对分子质量小于90，所以A分子中含有一个氧原子，其相对分子质量为86。则Mr(C、H)＝86－16＝70，A的分子式为C5H10O。(2)C与乙醇发生酯化反应生成的D的分子式为C4H8O2，由酯化反应特点可知，C的分子式是C2H4O2，是乙酸。所以B分子中的碳原子数为3，由B与NaHCO3溶液完全反应，二者物质的量之比为1∶2可知，B为二元羧酸，只能是HOOC—CH2—COOH，在浓硫酸的催化下，
HOOC—CH2—COOH与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O，反应类型为酯化反应或取代反应。(3)A的分子式为C5H10O，与相应的饱和一元醇仅相差2个氢原子，由A既可以与金属钠反应放出氢气又能使溴的四氯化碳溶液褪色可知，A为含有碳碳双键的一元醇，结合B、C的结构简式可推知A的结构简式为HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3。(4)D的分子式为C4H8O2，其同分异构体中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的是CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。
答案：(1)C5H10O
(2)HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OH2H2O＋C2H5OOC—CH2—COOC2H5 酯化反应(或取代反应)
(3)HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3
(4)2 CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH
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11. (2023·高考全国乙卷)下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是( )
A．①的反应类型为取代反应
B．反应②是合成酯的方法之一
C．产物分子中所有碳原子共平面
D．产物的化学名称是乙酸异丙酯
解析：选C。反应①是酯化反应，也属于取代反应，A正确；反应②是丙烯中碳碳双键发生加成反应生成酯，也是合成酯的方法之一，B正确；产物中酯基右端连接2个甲基的碳原子为饱和碳原子，具有类似甲烷的四面体结构，故产物分子中所有碳原子不可能共平面，C错误；由反应①及产物的结构简式可确定其化学名称为乙酸异丙酯，D正确。
12.(2024·滨州高二月考)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体，用下图装置制备甲基丙烯酸甲酯。下列叙述错误的是( )
A．向三颈烧瓶中依次加入浓硫酸、甲基丙烯酸和甲醇
B．及时打开油水分离器活塞并放出水，能提高产率
C．冷凝管起冷凝回流作用，能提高原料利用率
D.在粗产品中加入饱和碳酸钠溶液，分液提纯甲基丙烯酸甲酯
解析：选A。A.浓硫酸密度大，加入试剂的顺序是先加甲醇再加浓硫酸，最后加甲基丙烯酸，A项错误；B.及时分离出水，减小产物的浓度，可以促进平衡向右移动，提高产率，B项正确；C.甲醇易挥发，冷凝管起冷凝回流的作用，有利于原料充分利用，C项正确；D.饱和碳酸钠溶液可以吸收甲醇，中和甲基丙烯酸，降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度，有利于分层，D项正确。
13.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如下图所示的成酯修饰，以减轻副作用。下列说法正确的是( )
A．该做法使布洛芬水溶性增强
B．布洛芬和成酯修饰产物均属于芳香族化合物
C．1 mol 布洛芬与足量氢气发生反应理论上可消耗4 mol H2
D．布洛芬分子中所有的碳原子可能共平面
解析：选B。A.反应前布洛芬中含有羧基，可以与水分子形成氢键，反应后的物质不能与水分子形成氢键，在水中的溶解性减弱，故A错误；B.布洛芬和成酯修饰产物均含苯环，属于芳香族化合物，故B正确；C.布洛芬中含有1个苯环，1 mol布洛芬可以和3 mol H2发生加成反应，故C错误；D.布洛芬中含有饱和碳原子，具有类似甲烷的四面体结构，布洛芬分子中所有碳原子一定不共平面，故D错误。
14.某优质甜樱桃中含有一种羟基酸(用M表示)，M的碳链结构无支链，分子式为C4H6O5；1.34 g M与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成0.448 L(标准状况下)气体。M在一定条件下可发生转化：MABC(M、A、B、C分子中碳原子数目相同)。下列有关说法不正确的是( )
A．M的结构简式为
HOOC—CH(OH)—CH2—COOH
B．B能发生酯化、消去、取代等反应
C．与M官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有2种
D．C不可能溶于水
解析：选D。M的碳链结构无支链，分子式为C4H6O5；1.34 g M与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体0.448 L，则n(M)＝1.34 g÷134 g/mol＝0.01 mol，n(CO2)＝0.448 L÷22.4 L/mol＝0.02 mol，说明M中含2个—COOH，所以M的结构简式为
HOOC—CH(OH)—CH2—COOH。A项，由上述分析可知，M的结构简式为
HOOC—CH(OH)—CH2—COOH，故A正确；B项，M发生消去、加成反应生成B，则B的结构简式为，B中含有的官能团为羧基、溴原子，可发生酯化、消去、取代等反应，故B正确；C项，与M官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有(HOOC)2CHCH2OH、(HOOC)2C(OH)CH3，故C正确；D项，B与足量NaOH溶液反应生成的C中含2个—OH和2个—COONa，则C能溶于水，故D错误。
15.乙酸异丙酯有水果香味，天然存在于菠萝、梨、苹果等水果中，是我国允许使用的食用香料。实验室用乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯。装置示意图如上图所示，有关数据如下：
物质 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 沸点/℃ 水中溶解性
异丙醇 60 0.785 5 81.2 易溶
乙酸 60 1.049 2 118 易溶
乙酸异丙酯 102 0.887 9 90.6 难溶
实验步骤：在A中加入3.0 g异丙醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分离出的产物用少量无水MgSO4 固体干燥，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集90～95 ℃馏分，得到3.8 g乙酸异丙酯。
回答下列问题：
(1)写出实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式：
______________________________________________________。
(2)仪器 B 的名称是______________________________________________。
(3)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_______________________。
(4)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后__________(填字母)。
a．直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的上口倒出
b．直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从上口倒出
(5)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是___________(填字母)。
(6)本实验中乙酸异丙酯的产率为___________(计算结果保留三位有效数字)。
(7)在进行蒸馏操作时，若从80 ℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏高，原因是_________________________________________________。
解析：(1)实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式为CH3COOH＋＋H2O。(2)由仪器B的结构可知，其名称为球形冷凝管，起冷凝回流的作用。(3)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是除去大部分硫酸和乙酸。(4)由于乙酸异丙酯的密度比水的小，二者互不相溶，因此水在下层，乙酸异丙酯在上层。分液时，要先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从上口倒出，故选d。(5)蒸馏时温度计测量蒸气的温度，故温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处对齐；蒸馏装置中应选择直形冷凝管，故选b。(6)3.0 g 异丙醇与6.0 g乙酸反应，乙酸过量，生成乙酸异丙酯的量要按照异丙醇的量计算，理论上3.0 g异丙醇完全反应会生成 ＝5.1 g乙酸异丙酯，故本实验中乙酸异丙酯的产率为×100%≈74.5%。(7)在进行蒸馏操作时，若从 80 ℃便开始收集馏分，会收集到少量的未反应的异丙醇，因此会导致产率偏高。
答案：(1)
(2)球形冷凝管
(3)洗掉大部分硫酸和乙酸 (4)d (5)b
(6)74.5% (7)会收集到少量的未反应的异丙醇
1.科技兴国离不开化学科学，下列说法错误的是( )
A．“太空冰雪实验”中，乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，该过程放出热量
B．“五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色
C．在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置即可实现水和油的分离
D．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应，说明酸性：柠檬酸＞碳酸
解析：选C。A.乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，说明析出乙酸钠的过程放出热量，故A正确；B.乙酸是弱酸，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子使溶液呈酸性，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故B正确；C.分液静置是利用互不相溶的液体的密度不同，所受重力不同而达到水和油分层的目的，太空中水油处于失重状态，所以无法通过分液静置实现水和油的分离，故C错误；D.泡腾片实验发生的反应为酸性比碳酸强的柠檬酸与碳酸氢钠溶液反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，故D正确。
2.下表为某有机化合物与几种试剂反应的现象，该有机化合物可能是( )
试剂 钠 溴水 NaHCO3溶液
现象 放出气体 褪色 放出气体
A.乙酸乙酯 B．丙烯醇
C．丙烯酸 D．苯酚
解析：选C。A.乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3，含有酯基，不能使溴水褪色，不能与钠、NaHCO3反应，A不符合题意；B.丙烯醇的结构简式为CH2===CHCH2OH，含有碳碳双键，可以使溴水褪色，含有羟基，能与Na反应生成氢气，但不能与NaHCO3反应，B不符合题意；C.丙烯酸的结构简式为CH2===CHCOOH，含有碳碳双键，可以使溴水褪色，含有羧基，能与钠反应生成氢气，也能与NaHCO3反应生成二氧化碳气体，C符合题意；D.苯酚与NaHCO3不反应，D不符合题意。
3.(2024·芜湖第一中学高二期末)用18O标记的CH3CHOH与乙酸反应制取乙酸乙酯，当反应达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．18O只存在于乙酸乙酯中
B．18O存在于水、乙酸、乙醇和乙酸乙酯中
C．18O存在于乙酸乙酯和乙醇中
D．有的乙醇分子可能不含18O
解析：选C。乙酸与乙醇反应时“酸脱羟基醇脱氢”，所以CH3CHOH与乙酸反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CHOHCH3CO18OCH2CH3＋H2O，生成水和乙酸乙酯，因为酯化反应是可逆反应，所以18O存在于乙醇和乙酸乙酯中。
4.实验室用乙酸、乙醇和浓硫酸制取乙酸乙酯的装置如下图。下列说法不正确的是( )
A．右侧试管中导管不伸入液面下，是为了防止倒吸
B．实验前先加入浓硫酸，再缓缓加入乙醇和冰醋酸
C．及时将乙酸乙酯蒸出，促进平衡向正反应方向移动
D．饱和Na2CO3溶液可除去产品中混有的乙酸、乙醇
解析：选B。A.制取的乙酸乙酯中常常混有乙醇、乙酸，通入饱和碳酸钠溶液中除去，但乙酸与碳酸钠反应较快、乙醇极易溶于水，会发生倒吸，所以右侧试管中导管不伸入液面下，故A正确；B.浓硫酸密度较大、吸水放热，所以混合时先加密度小的乙醇，再加密度大的浓硫酸，最后加冰醋酸，故B错误；C.乙醇、乙酸转化为乙酸乙酯的反应为可逆反应，及时将乙酸乙酯蒸出，促进平衡向正反应方向移动，提高产率，故C正确；D.饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，使乙酸乙酯分层，然后采用分液法将乙酸乙酯从混合物中分离出来，故D正确。
5.(2024·盐城中学高二月考)下列关于分子式为C4H8O2的有机化合物的同分异构体的说法中，不正确的是( )
A．属于酯类的有4种
B．属于羧酸类的有3种
C．存在分子中含有六元环的同分异构体
D．既含有羟基又含有醛基的有5种
解析：选B。A.若C4H8O2为酯，可以分成3种情况：①甲酸与丙醇形成的酯，有2种，②乙酸与乙醇形成的酯，只有1种，③丙酸和甲醇形成的酯，只有1种，所以属于酯类的同分异构体有4种，A正确；B.若C4H8O2为羧酸，则可能是丁酸或2-甲基丙酸，共2种同分异构体，B错误；C.分子中4个碳与2个氧可形成六元环，C正确；D.若C4H8O2既含羟基又含醛基，可以是2-羟基丁醛、3-羟基丁醛、4-羟基丁醛、2-甲基-2-羟基丙醛、2-甲基-3-羟基丙醛，共5种，D正确。
6.柠檬酸是一种重要的有机酸，在工业、食品、化妆品等行业具有广泛的用途，其结构简式如下图。下列关于柠檬酸的说法错误的是( )
A．分子式为C6H8O7
B．能与金属钠发生置换反应
C．所有碳原子可在同一平面上
D．能和乙醇发生酯化反应
解析：选C。A.由柠檬酸的结构简式可知，分子式为C6H8O7，A正确；B.柠檬酸分子中含有羧基和羟基，能与金属钠发生置换反应，B正确；C.依据甲烷的结构分析，与羟基相连的碳原子又与周围3个碳原子直接相连，4个碳原子中最多只能有3个碳原子共平面，C错误；D.柠檬酸分子中含有羧基，能和乙醇发生酯化反应，D正确。
7.已知有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色，其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。A、B、C、D、E有如下转化关系：
下列说法不正确的是( )
A．鉴别A和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液
B．D中含有的官能团为羧基，利用物质D可以清除水壶中的水垢
C．物质C的结构简式为CH3CHO，E的名称为乙酸乙酯
D．B＋D→E的化学方程式为CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5
解析：选D。由题意及流程图可知，A为乙烯，B为乙醇，C为乙醛，D为乙酸，E为乙酸乙酯。乙烯具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯和甲烷，A正确；D为乙酸，含有的官能团为羧基，能溶解水垢，可用于清除水壶中的水垢，B正确；C为乙醛，结构简式为CH3CHO，E为乙酸乙酯，C正确；B＋D→E的化学方程式为CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O，D错误。
8.为探究草酸(H2C2O4)的性质，进行了如下实验。已知：室温下，0.1 mol·L－1 H2C2O4的pH＝1.3。
实验 装置 试剂a 现象
① Ca(OH)2溶液(含酚酞) 溶液褪色，产生白色沉淀
② 少量NaHCO3溶液 产生气泡
③ 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色
④ C2H5OH和浓硫酸 加热后产生有香味的物质
由上述实验所得草酸的性质与所对应的化学或离子方程式不正确的是( )
A.H2C2O4具有酸性：Ca(OH)2＋H2C2O4===CaC2O4↓＋2H2O
B．酸性：H2C2O4＞H2CO3：NaHCO3＋H2C2O4===NaHC2O4＋CO2↑＋H2O
C．H2C2O4具有还原性：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
D．H2C2O4可发生酯化反应：HOOCCOOH＋2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5＋2H2O
解析：选C。A项，向含酚酞的Ca(OH)2溶液中加入草酸，溶液褪色，可知草酸具有酸性，Ca(OH)2与H2C2O4反应生成CaC2O4白色沉淀，正确；B项，由实验②可知，向NaHCO3溶液中滴加草酸，有气泡生成，即生成CO2，说明草酸的酸性比碳酸的强，正确；C项，草酸为弱电解质，不能拆写为离子形式，错误；D项，草酸分子中含有2个羧基，与乙醇发生酯化反应生成含有两个酯基的酯类物质，正确。
9.某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生反应，生成化合物Z(C11H14O2)：
X＋YZ＋H2O
(1)X是下列有机化合物之一，已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X的结构简式是___________ (填字母)。
(2)Y的分子式是___________，可能的结构简式是___________和___________。
(3)Y有多种同分异构体，其中一种同分异构体E发生银镜反应后，其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。F可发生反应：＋H2O，该反应的反应类型是___________，E的结构简式是_________________________。
(4)若Y与E具有相同的碳链，则Z的结构简式为___________。
解析：(1)由X的分子式为C7H8O，且不能与FeCl3溶液发生显色反应可知，X的结构简式为。(2)根据X和Z的分子式以及质量守恒可知，Y的分子式为C4H8O2，又因Y能与X()发生酯化反应，所以Y是羧酸，其可能的结构简式为CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH。(3)由于属于五元环酯，F的结构简式应为CH2(OH)CH2CH2COOH，相应的反应类型为酯化反应，则E的结构简式为CH2(OH)CH2CH2CHO。(4)若Y与E具有相同的碳链，则Y的结构简式为CH3CH2CH2COOH，根据题意可推出Z的结构简式为。
答案：(1)D (2)C4H8O2 CH3CH2CH2COOH
(CH3)2CHCOOH
(3)酯化反应(或取代反应)
CH2(OH)CH2CH2CHO
(4)
10.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：RCH===CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH)。
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溶液完全反应时，二者物质的量之比为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，也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_______________________________。
解析：(1)A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，则氧元素的质量分数为0.186，若A分子中含有一个氧原子，则Mr(A)＝1×16÷0.186≈86，若A分子中含有两个氧原子，则Mr(A)＝2×16÷0.186≈172，又因为化合物A的相对分子质量小于90，所以A分子中含有一个氧原子，其相对分子质量为86。则Mr(C、H)＝86－16＝70，A的分子式为C5H10O。(2)C与乙醇发生酯化反应生成的D的分子式为C4H8O2，由酯化反应特点可知，C的分子式是C2H4O2，是乙酸。所以B分子中的碳原子数为3，由B与NaHCO3溶液完全反应，二者物质的量之比为1∶2可知，B为二元羧酸，只能是HOOC—CH2—COOH，在浓硫酸的催化下，
HOOC—CH2—COOH与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O，反应类型为酯化反应或取代反应。(3)A的分子式为C5H10O，与相应的饱和一元醇仅相差2个氢原子，由A既可以与金属钠反应放出氢气又能使溴的四氯化碳溶液褪色可知，A为含有碳碳双键的一元醇，结合B、C的结构简式可推知A的结构简式为HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3。(4)D的分子式为C4H8O2，其同分异构体中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的是CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。
答案：(1)C5H10O
(2)HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OH2H2O＋C2H5OOC—CH2—COOC2H5 酯化反应(或取代反应)
(3)HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3
(4)2 CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH
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11. (2023·高考全国乙卷)下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是( )
A．①的反应类型为取代反应
B．反应②是合成酯的方法之一
C．产物分子中所有碳原子共平面
D．产物的化学名称是乙酸异丙酯
解析：选C。反应①是酯化反应，也属于取代反应，A正确；反应②是丙烯中碳碳双键发生加成反应生成酯，也是合成酯的方法之一，B正确；产物中酯基右端连接2个甲基的碳原子为饱和碳原子，具有类似甲烷的四面体结构，故产物分子中所有碳原子不可能共平面，C错误；由反应①及产物的结构简式可确定其化学名称为乙酸异丙酯，D正确。
12.(2024·滨州高二月考)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体，用下图装置制备甲基丙烯酸甲酯。下列叙述错误的是( )
A．向三颈烧瓶中依次加入浓硫酸、甲基丙烯酸和甲醇
B．及时打开油水分离器活塞并放出水，能提高产率
C．冷凝管起冷凝回流作用，能提高原料利用率
D.在粗产品中加入饱和碳酸钠溶液，分液提纯甲基丙烯酸甲酯
解析：选A。A.浓硫酸密度大，加入试剂的顺序是先加甲醇再加浓硫酸，最后加甲基丙烯酸，A项错误；B.及时分离出水，减小产物的浓度，可以促进平衡向右移动，提高产率，B项正确；C.甲醇易挥发，冷凝管起冷凝回流的作用，有利于原料充分利用，C项正确；D.饱和碳酸钠溶液可以吸收甲醇，中和甲基丙烯酸，降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度，有利于分层，D项正确。
13.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如下图所示的成酯修饰，以减轻副作用。下列说法正确的是( )
A．该做法使布洛芬水溶性增强
B．布洛芬和成酯修饰产物均属于芳香族化合物
C．1 mol 布洛芬与足量氢气发生反应理论上可消耗4 mol H2
D．布洛芬分子中所有的碳原子可能共平面
解析：选B。A.反应前布洛芬中含有羧基，可以与水分子形成氢键，反应后的物质不能与水分子形成氢键，在水中的溶解性减弱，故A错误；B.布洛芬和成酯修饰产物均含苯环，属于芳香族化合物，故B正确；C.布洛芬中含有1个苯环，1 mol布洛芬可以和3 mol H2发生加成反应，故C错误；D.布洛芬中含有饱和碳原子，具有类似甲烷的四面体结构，布洛芬分子中所有碳原子一定不共平面，故D错误。
14.某优质甜樱桃中含有一种羟基酸(用M表示)，M的碳链结构无支链，分子式为C4H6O5；1.34 g M与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成0.448 L(标准状况下)气体。M在一定条件下可发生转化：MABC(M、A、B、C分子中碳原子数目相同)。下列有关说法不正确的是( )
A．M的结构简式为
HOOC—CH(OH)—CH2—COOH
B．B能发生酯化、消去、取代等反应
C．与M官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有2种
D．C不可能溶于水
解析：选D。M的碳链结构无支链，分子式为C4H6O5；1.34 g M与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体0.448 L，则n(M)＝1.34 g÷134 g/mol＝0.01 mol，n(CO2)＝0.448 L÷22.4 L/mol＝0.02 mol，说明M中含2个—COOH，所以M的结构简式为
HOOC—CH(OH)—CH2—COOH。A项，由上述分析可知，M的结构简式为
HOOC—CH(OH)—CH2—COOH，故A正确；B项，M发生消去、加成反应生成B，则B的结构简式为，B中含有的官能团为羧基、溴原子，可发生酯化、消去、取代等反应，故B正确；C项，与M官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有(HOOC)2CHCH2OH、(HOOC)2C(OH)CH3，故C正确；D项，B与足量NaOH溶液反应生成的C中含2个—OH和2个—COONa，则C能溶于水，故D错误。
15.乙酸异丙酯有水果香味，天然存在于菠萝、梨、苹果等水果中，是我国允许使用的食用香料。实验室用乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯。装置示意图如上图所示，有关数据如下：
物质 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 沸点/℃ 水中溶解性
异丙醇 60 0.785 5 81.2 易溶
乙酸 60 1.049 2 118 易溶
乙酸异丙酯 102 0.887 9 90.6 难溶
实验步骤：在A中加入3.0 g异丙醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分离出的产物用少量无水MgSO4 固体干燥，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集90～95 ℃馏分，得到3.8 g乙酸异丙酯。
回答下列问题：
(1)写出实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式：
______________________________________________________。
(2)仪器 B 的名称是______________________________________________。
(3)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_______________________。
(4)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后__________(填字母)。
a．直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的上口倒出
b．直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从上口倒出
(5)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是___________(填字母)。
(6)本实验中乙酸异丙酯的产率为___________(计算结果保留三位有效数字)。
(7)在进行蒸馏操作时，若从80 ℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏高，原因是_________________________________________________。
解析：(1)实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式为CH3COOH＋＋H2O。(2)由仪器B的结构可知，其名称为球形冷凝管，起冷凝回流的作用。(3)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是除去大部分硫酸和乙酸。(4)由于乙酸异丙酯的密度比水的小，二者互不相溶，因此水在下层，乙酸异丙酯在上层。分液时，要先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从上口倒出，故选d。(5)蒸馏时温度计测量蒸气的温度，故温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处对齐；蒸馏装置中应选择直形冷凝管，故选b。(6)3.0 g 异丙醇与6.0 g乙酸反应，乙酸过量，生成乙酸异丙酯的量要按照异丙醇的量计算，理论上3.0 g异丙醇完全反应会生成 ＝5.1 g乙酸异丙酯，故本实验中乙酸异丙酯的产率为×100%≈74.5%。(7)在进行蒸馏操作时，若从 80 ℃便开始收集馏分，会收集到少量的未反应的异丙醇，因此会导致产率偏高。
答案：(1)
(2)球形冷凝管
(3)洗掉大部分硫酸和乙酸 (4)d (5)b
(6)74.5% (7)会收集到少量的未反应的异丙醇