第2课时 羧酸的性质和应用
1．认识羧酸的组成和结构特点；
2．认识乙酸的化学性质；
3．了解羧酸类物质的重要应用；
4．了解酯类类物质的重要应用。
知识01 羧酸的组成、结构和分类
1．组成与结构
(1)概念：分子中的烃基（或氢原子）与_________相连构成的有机化合物。
(2)官能团：___________________________
(3)一元羧酸可表示为：__________________，饱和一元羧酸的通式为__________________，分子通式为__________________。
2．分类
(1)按烃基分为脂肪酸（如_______________）和芳香酸（如苯甲酸）。
(2)按羧基数目分为一元羧酸（如丙酸_________）、二元羧酸（如乙二酸_____________）和多元羧酸（如柠檬酸）。
(3)根据烃基的饱和程度不同，又可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。分子中含碳原子数较多的脂肪酸称为_________脂肪酸，酸性_________，在水中的溶解度_________甚至_________于水。
3．常见的羧酸
(1)甲酸的结构比较特殊，分子中的羧基和氢原子直接相连，既有________结构，又有________结构。
甲酸又称_________，是_________色、有_________气味的液体，沸点为100.5 ℃，熔点为8.4 ℃，可与水、乙醇互溶。在饱和一元酸中，甲酸的酸性_________，并具有极强的腐蚀性。
(2)除甲酸、乙酸外，常见羧酸还有乙二酸(草酸)、苯甲酸、对苯二甲酸等。
【即学即练1】下列物质中，属于饱和一元脂肪酸的是( )
A．乙二酸 B．苯甲酸 C．醋酸 D．石炭酸
知识02 羧酸的化学性质
1．酸性
(1)羧酸是一类弱酸，羟基上的氢在水溶液中容易解离出H+：RCOOHCH3COO-+H+。
(2)羧酸具有酸的通性，乙酸与下列物质反应的化学方程式分别为：
①与Na：_____________________________________________
②与NaOH：_____________________________________________
③与Na2CO3：_____________________________________________
④与NaHCO3：_____________________________________________
2．酯化反应
(1)乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式：
______________________________________________________ (2)酯化反应原理
①断键位置：
CH3COOCH2CH3+H2O
②同位素示踪：
即反应实质为酸脱_________、醇脱_________。
3．羧酸与醇的缩聚反应
羧酸与醇的缩聚反应，可以得到高分子化合物，如对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应为：
_________________________________________________________________________________。
4．甲酸的结构和性质的特殊性
(1)结构特点：分子式为_________，结构式为。
甲酸分子结构比较特殊，羧基和氢原子直接相连，它不但有_________结构，也有_________结构，是一个具有双官能团的化合物。
(2)化学性质：
由于具有双官能团，甲酸既有_________的一般通性，也有_________的某些性质。
甲酸与碱反应生成的盐中含有醛基、甲酸与醇发生酯化反应生成的酯中也含有醛基，两者都能发生银镜反应。
1．典型物质中羟基活泼性比较
(1)羟基氢原子活泼性的比较
醇 水 酚 低级羧酸
羟基上氢原子活泼性
在水溶液中的电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离
酸碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性
与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2
与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3反应 不反应 水解 不反应 反应放出CO2
与Na2CO3反应 不反应 水解 反应生成NaHCO3 反应放出CO2
(2)羟基中氢原子活泼性
①，②CH3CH2OH，③H—OH，④，⑤(碳酸)，五种物质中羟基上氢原子的活泼性顺序为①>⑤>④>③>②。
2．酯化反应的基本类型
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应
CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O。
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应
(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应
反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如
+2nH2O
(5)羟基酸自身的酯化反应
反应有三种情形，可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如：
(6)羧酸与醇的缩聚反应
n+nHO-CH2CH2-OH—→+(2n-1)H2O。
【即学即练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液体
B．能与乙醇发生酯化反应
C．不能与NaHCO3反应放出CO2
D．能与溴水发生加成反应
【即学即练3】下列关于羧酸化学性质的说法正确的是( )
A．羧酸是弱酸，其酸性比碳酸的弱
B．羧酸能够发生酯化反应，该反应也是取代反应
C．羧酸发生化学反应的部位只有羧基
D．羧酸不能被还原为相应的醇
知识03 乙酸乙酯的制备
1．实验探究乙酸乙酯的制备
实验1：向一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管，边慢慢加入2 mL 98%的浓硫酸和2 mL冰醋酸，置于水浴中；向另一支试管中加入5 mL饱和碳酸钠溶液。用酒精灯小心加热3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上方。
实验现象：______________________________________________________。
实验结论：______________________________________________________。
实验2：取实验1中生成的乙酸乙酯各1 mL于三支小试管中，向这三支试管中分别加入5 mL蒸馏水、5 mL稀硫酸和5 mL 30%的NaOH溶液，观察各试管中液体的分层情况。然后将三支试管同时放入相同温度的水浴中加热约5 min，取出试管，观察上层油状液体的厚度。
实验现象：乙酸乙酯位于水层上方，加入稀硫酸加热后油层_________，加入NaOH溶液加热后，油层__________________。
实验结论：乙酸乙酯在稀硫酸作用下发生了_________反应；在NaOH作用下，发生_________。
2．制取乙酸乙酯实验要点
(1)药品的添加顺序：先加入_________，再加入_________和_________，加入浓硫酸时要边加边振荡试管，防止药品混合时放热发生_________。
(2)加热时温度不宜过高，减少乙醇和乙酸的_________，同时防止乙醇发生_________。
(3)长导管起导气和_________作用，导出蒸气，并使蒸气冷却。
(4)导管口位于饱和碳酸钠溶液的上方，防止______________。
(5)小试管中收集到的混合物中含有乙酸乙酯、_________和_________。
(6)浓硫酸起_________作用和_________作用，浓硫酸吸水，生成物中H2O减少，使化学平衡向_________移动，提高乙酸乙酯的产率。
(7)饱和碳酸钠溶液起到分离和提纯乙酸乙酯的作用：
①降低乙酸乙酯的_________；②溶解_________和_________。
酯化反应的特点
(1)所有的酯化反应，条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应，书写方程式时用“”。
(2)利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。
(3)在形成环酯时，酯基()中只有一个O参与成环。
(4)酸与醇发生反应时，产物中不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应，产物是酯；若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。
【即学即练4】玻尿酸是具有较高临床价值的生化药物，广泛应用于各类眼科手术，如晶体植入、角膜移植和抗青光眼手术等。有机物M是合成玻尿酸的重要原料，其结构如图。下列关于有机物M的说法正确的是( )
A．分子式为C6H9O7
B．分子中含有两种官能团
C．既能与乙醇发生酯化反应，又能与乙酸发生酯化反应
D．1 mol M分别与足量饱和NaHCO3溶液、金属钠反应，生成的气体体积之比为1∶5
知识04 酯类
1．酯的组成和结构
(1)酯的概念：酯是酸和醇脱去_________后的产物。
(2)组成和结构
酯的结构通式为，R和R′可以相同也可以不同，其官能团名称为_________。
饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯的分子通式为__________________。
2．酯的性质
(1)乙酸乙酯是一种具有_________气味、密度比水_________，_________于水的油状液体。
(2)酯的水解反应
酯在稀硫酸和NaOH溶液的作用下，能发生水解反应，乙酸乙酯发生水解的化学方程式分别为：
______________________________________________________（_________反应）
______________________________________________________
【即学即练5】乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多，如图：
下列说法不正确的是( )
A．反应③的化学方程式为CH2==CH2＋CH3COOHCH3COOCH2CH3
B．反应①属于取代反应
C．乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别
D．与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有5种
题型一 羧酸的组成和结构
1．下列说法不正确的是( )
A．烃基与羧基直接相连的化合物叫做羧酸
B．饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2
C．所有羧酸都易溶于水
D．羧酸的官能团是—COOH
题型二 羧酸的性质与应用
2．下列事实能说明碳酸的酸性比乙酸弱的是( )
A．乙酸能发生酯化反应，而碳酸不能
B．碳酸和乙酸都能与碱反应
C．乙酸易挥发，而碳酸不稳定易分解
D．乙酸和Na2CO3反应可放出CO2
3．乙酸分子的结构式为。下列反应及断键部位正确的是( )
①乙酸的电离，是a断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应，是b断裂
③在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应：CH3COOH＋Br2CH2Br—COOH＋HBr，是c断裂
④乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH―→＋H2O只有a断裂
A．①②③ B．①②③④ C．②③④ D．①③④
4．最新研究表明,咖啡中含有的咖啡酸能使人心脑血管更年轻。咖啡酸的结构简式如图所示,下列有关咖啡酸的叙述不正确的是( )
A.咖啡酸的分子式为C9H8O4
B．1 mol咖啡酸可以和1 mol NaHCO3反应
C．1 mol咖啡酸可以和3 mol NaOH反应
D．可以用高锰酸钾检验出咖啡酸分子中含有碳碳双键
醇羟基、酚羟基和羧基性质的区别
(1)醇羟基与Na反应,1 mol醇羟基消耗1 mol Na。
(2)酚羟基与Na、NaOH反应,1 mol酚羟基分别消耗1 mol Na、1 mol NaOH。
(3)羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反应,1 mol羧基分别消耗1 mol Na、1 mol NaOH、1 mol NaHCO3。
题型三 酯化反应
5．CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O的平衡体系中，加入O，一段时间后，则18O存在于( )
A．只存在于乙酸分子、水分子中
B．只存在于乙醇分子、水分子中
C．只存在于乙醇、乙酸乙酯分子中
D．只存在于乙酸、乙酸乙酯分子中
6．A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如图所示的反应。
试写出:
(1)化合物A、B、D的结构简式 、 、 。
(2)写出下列反应的化学方程式及对应的反应类型:
A—→E: ,反应类型 ;
A—→F: ,反应类型 。
题型四 酯类的性质及应用
7．酯类中的乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃进行合成。回答下列问题：
(1)B是A的同系物，则B的结构简式为____________。A的电子式____________。
(2)反应②的反应类型是_________________；反应③的反应类型是_________________。
(3)反应①的化学方程式：_______________________________________________________；反应②的化学方程式：____________________________________________________。
(4)物质C的结构简式：________________。
基础巩固
1．下列关于羧酸的化学性质的说法正确的是( )
A．羧酸是弱酸，其酸性比碳酸的弱
B．羧酸能够发生酯化反应，该反应也是取代反应
C．羧酸发生化学反应的部位只有羧基
D．羧酸不能被还原为相应的醇
2．某甲酸溶液中可能存在着甲醛，下列操作能正确说明的是( )
A．加入新制的Cu(OH)2加热，有砖红色沉淀生成，证明一定存在甲醛
B．能发生银镜反应，证明含甲醛
C．试液与足量NaOH溶液混合，其蒸馏产物可发生银镜反应，则有甲醛
D．先将试液充分进行酯化反应，收集生成物进行银镜反应，有银镜产生，则含甲醛
3．现有5种基团：—CH3、—OH、—CHO、—COOH、—C6H5，对由其中2个基团构成且显酸性的有关物质叙述正确的是( )
A．共有4种，其中一种物质不属于羧酸
B．共有5种，其中一种为二元酸
C．共有6种，其中只有一种不是有机化合物
D．共有6种，它们在一定条件下均能与乙醇发生酯化反应
4．某同学在学习了乙酸的性质后，根据甲酸的结构()对甲酸的化学性质进行了下列推断，其中不正确的是( )
A．能与碳酸钠溶液反应
B．能发生银镜反应也能与新制的Cu(OH)2反应
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．能与单质镁反应
5．酯化反应是有机化学中的一类重要反应，下列对酯化反应理解不正确的是( )
A．酯化反应的产物只有酯
B．酯化反应可看成取代反应
C．酯化反应是有限度的
D．浓硫酸可作酯化反应的催化剂
6．“连翘酯苷A”是“连花清瘟胶囊”的有效成分，也是治疗肺炎的药物之一，“连翘酯苷A”的水解产物，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的说法不正确的是( )
A．分子式为C9H8O4
B．分子中所有原子可能处于同一平面
C．1 mol该分子最多可与5 mol H2发生加成反应
D．1 mol该分子最多可消耗3 mol NaOH
7．下列物质中,能显示酸性,还能发生酯化反应和消去反应的是( )
A. B.
C. D.
8．苹果醋是一种由苹果发酵而形成的具有解毒、降脂、减肥等明显药效的健康食品。苹果酸(2-羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质，苹果酸的结构简式为。下列相关说法不正确的是( )
A．苹果酸在一定条件下能发生酯化反应
B．苹果酸能发生催化氧化反应
C.1 mol苹果酸与足量Na反应生成33.6 L H2(标准状况下)
D.1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应一定消耗2 mol Na2CO3
9．已知某有机物的结构简式为。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___________。
10．某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱进行下述实验。该校学生设计了下图的实验装置(夹持仪器已略去)。
(1)某学生检查装置A的气密性时，先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好。你认为该学生的操作正确与否 ___________________(填“正确”或“错误”)，大理石与乙酸溶液反应的离子方程式为___________________________________。
(2)装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，实验现象为_________________________，反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)有学生认为(2)中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强，理由是________________________，改进该装置的方法是____________________________________________________________。
(4)在相同温度下，测定相同物质的量浓度a．NaHCO3溶液、b．Na2CO3溶液、c．CH3COONa溶液、d．溶液的pH，其pH由大到小排列的顺序为____________(填溶液编号)。
培优竞赛
1．盆栽鲜花施用S-诱抗素剂(结构如图)以保持鲜花盛开。说法正确的是( )
A.分子式为C14H20O4
B.分子中的羟基能被催化氧化
C.能跟溴水发生1,4-加成反应
D.1 mol该物质与足量钠反应产生0.5 mol氢气
2．己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是 ( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
3．己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
关于路线中涉及的有机物，下列说法错误的是( )
A．环己烷分子中所有碳原子不可能共平面
B．己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成
C．环己醇分子中有4种不同类型的氢原子
D．苯与液溴在FeBr3作用下生成溴苯
4．某化学兴趣小组设计实验利用苯甲酸(沸点249 ℃)和异丙醇(沸点82 ℃)制备苯甲酸异丙酯(沸点218 ℃)，实验装置如图：
实验步骤：①在图甲干燥的仪器a中加入反应物苯甲酸、异丙醇和催化剂浓硫酸，再加入几粒沸石；
②加热至70 ℃左右，保持恒温半小时；
③将仪器a中反应后的液体用图乙所示装置进行精制得到产品。
下列说法不正确的是( )
A.在仪器a中加入三种试剂的先后顺序：异丙醇、苯甲酸、浓硫酸
B．加入的苯甲酸和异丙醇中，需过量的是苯甲酸
C．实验采用水浴加热，若温度过高会使产率减小
D.步骤③操作时应收集218 ℃的馏分，如果温度计水银球偏下，则收集的精制产品中可能混有的杂质为异丙醇
5．A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如下图所示(提示：RCH===CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烃基)。
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，其余为氧元素质量分数，则A的分子式为________。
(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为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可以与金属钠作用放出氢气，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______________________________________________。第2课时 羧酸的性质和应用
1．认识羧酸的组成和结构特点；
2．认识乙酸的化学性质；
3．了解羧酸类物质的重要应用；
4．了解酯类类物质的重要应用。
知识01 羧酸的组成、结构和分类
1．组成与结构
(1)概念：分子中的烃基（或氢原子）与羧基相连构成的有机化合物。
(2)官能团：羧基（或—COOH）
(3)一元羧酸可表示为：RCOOH，饱和一元羧酸的通式为CnH2n+1COOH（n≥0），分子通式为CnH2nO2（n≥1）。
2．分类
(1)按烃基分为脂肪酸（如甲酸、乙酸）和芳香酸（如苯甲酸）。
(2)按羧基数目分为一元羧酸（如丙酸CH3CH2COOH）、二元羧酸（如乙二酸HOOC-COOH）和多元羧酸（如柠檬酸）。
(3)根据烃基的饱和程度不同，又可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。分子中含碳原子数较多的脂肪酸称为高级脂肪酸，酸性较弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水。
3．常见的羧酸
(1)甲酸的结构比较特殊，分子中的羧基和氢原子直接相连，既有羧基结构，又有醛基结构。
甲酸又称蚁酸，是无色、有刺激性气味的液体，沸点为100.5 ℃，熔点为8.4 ℃，可与水、乙醇互溶。在饱和一元酸中，甲酸的酸性最强，并具有极强的腐蚀性。
(2)除甲酸、乙酸外，常见羧酸还有乙二酸(草酸)、苯甲酸、对苯二甲酸等。
【即学即练1】下列物质中，属于饱和一元脂肪酸的是( )
A．乙二酸 B．苯甲酸 C．醋酸 D．石炭酸
答案：C
解析：乙二酸为二元脂肪酸，分子中含有两个羧基；苯甲酸中含苯环，不属于饱和一元脂肪酸；醋酸(CH3COOH)分子中含有甲基和一个羧基，属于饱和一元脂肪酸；石炭酸为苯酚，属于酚类，不属于羧酸。
知识02 羧酸的化学性质
1．酸性
(1)羧酸是一类弱酸，羟基上的氢在水溶液中容易解离出H+：RCOOHCH3COO-+H+。
(2)羧酸具有酸的通性，乙酸与下列物质反应的化学方程式分别为：
①与Na：2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑
②与NaOH：CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
③与Na2CO3：2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
④与NaHCO3：CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
2．酯化反应
(1)乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式：
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O。
(2)酯化反应原理
①断键位置：
CH3COOCH2CH3+H2O
②同位素示踪：
即反应实质为酸脱羟基、醇脱氢。
3．羧酸与醇的缩聚反应
羧酸与醇的缩聚反应，可以得到高分子化合物，如对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应为：
n+nHO-CH2CH2-OH—→+(2n-1)H2O。
4．甲酸的结构和性质的特殊性
(1)结构特点：分子式为CH2O2，结构式为。
甲酸分子结构比较特殊，羧基和氢原子直接相连，它不但有羧基结构，也有醛基结构，是一个具有双官能团的化合物。
(2)化学性质：
由于具有双官能团，甲酸既有羧酸的一般通性，也有醛类的某些性质。
甲酸与碱反应生成的盐中含有醛基、甲酸与醇发生酯化反应生成的酯中也含有醛基，两者都能发生银镜反应。
1．典型物质中羟基活泼性比较
(1)羟基氢原子活泼性的比较
醇 水 酚 低级羧酸
羟基上氢原子活泼性
在水溶液中的电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离
酸碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性
与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2
与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3反应 不反应 水解 不反应 反应放出CO2
与Na2CO3反应 不反应 水解 反应生成NaHCO3 反应放出CO2
(2)羟基中氢原子活泼性
①，②CH3CH2OH，③H—OH，④，⑤(碳酸)，五种物质中羟基上氢原子的活泼性顺序为①>⑤>④>③>②。
2．酯化反应的基本类型
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应
CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O。
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应
(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应
反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如
+2nH2O
(5)羟基酸自身的酯化反应
反应有三种情形，可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如：
(6)羧酸与醇的缩聚反应
n+nHO-CH2CH2-OH—→+(2n-1)H2O。
【即学即练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液体
B．能与乙醇发生酯化反应
C．不能与NaHCO3反应放出CO2
D．能与溴水发生加成反应
答案：B
解析：乙酸具有刺激性气味，A错误；含—COOH，与乙醇发生酯化反应，B正确；含—COOH，能与NaHCO3反应放出CO2，C错误；不含碳碳双键、三键，不能与溴水发生加成反应，D错误。
【即学即练3】下列关于羧酸化学性质的说法正确的是( )
A．羧酸是弱酸，其酸性比碳酸的弱
B．羧酸能够发生酯化反应，该反应也是取代反应
C．羧酸发生化学反应的部位只有羧基
D．羧酸不能被还原为相应的醇
答案：B
解析：羧酸的酸性一般比碳酸的强，A项错误；酯化反应中，羧酸中的羟基被醇中的—OR取代，B项正确；羧酸中的α-H较活泼，易被取代，C项错误；羧酸在强还原剂如LiAlH4的作用下可以被还原为相应的醇，D项错误。
知识03 乙酸乙酯的制备
1．实验探究乙酸乙酯的制备
实验1：向一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管，边慢慢加入2 mL 98%的浓硫酸和2 mL冰醋酸，置于水浴中；向另一支试管中加入5 mL饱和碳酸钠溶液。用酒精灯小心加热3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上方。
实验现象：碳酸钠溶液上方有一层具有芳香气味的油状液体生成。
实验结论：乙酸和乙酸在浓硫酸催化作用下，生成了乙酸乙酯。
实验2：取实验1中生成的乙酸乙酯各1 mL于三支小试管中，向这三支试管中分别加入5 mL蒸馏水、5 mL稀硫酸和5 mL 30%的NaOH溶液，观察各试管中液体的分层情况。然后将三支试管同时放入相同温度的水浴中加热约5 min，取出试管，观察上层油状液体的厚度。
实验现象：乙酸乙酯位于水层上方，加入稀硫酸加热后油层变薄，加入NaOH溶液加热后，油层逐渐消失。
实验结论：乙酸乙酯在稀硫酸作用下发生了水解反应；在NaOH作用下，发生完全水解。
2．制取乙酸乙酯实验要点
(1)药品的添加顺序：先加入乙醇，再加入浓硫酸和冰醋酸，加入浓硫酸时要边加边振荡试管，防止药品混合时放热发生暴沸。
(2)加热时温度不宜过高，减少乙醇和乙酸的挥发，同时防止乙醇发生炭化。
(3)长导管起导气和冷凝作用，导出蒸气，并使蒸气冷却。
(4)导管口位于饱和碳酸钠溶液的上方，防止发生倒吸。
(5)小试管中收集到的混合物中含有乙酸乙酯、乙酸和乙醇。
(6)浓硫酸起催化作用和吸水作用，浓硫酸吸水，生成物中H2O减少，使化学平衡向正向移动，提高乙酸乙酯的产率。
(7)饱和碳酸钠溶液起到分离和提纯乙酸乙酯的作用：
①降低乙酸乙酯的溶解度；②溶解乙醇和乙酸。
酯化反应的特点
(1)所有的酯化反应，条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应，书写方程式时用“”。
(2)利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。
(3)在形成环酯时，酯基()中只有一个O参与成环。
(4)酸与醇发生反应时，产物中不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应，产物是酯；若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。
【即学即练4】玻尿酸是具有较高临床价值的生化药物，广泛应用于各类眼科手术，如晶体植入、角膜移植和抗青光眼手术等。有机物M是合成玻尿酸的重要原料，其结构如图。下列关于有机物M的说法正确的是( )
A．分子式为C6H9O7
B．分子中含有两种官能团
C．既能与乙醇发生酯化反应，又能与乙酸发生酯化反应
D．1 mol M分别与足量饱和NaHCO3溶液、金属钠反应，生成的气体体积之比为1∶5
答案：C
解析：该有机物M的分子式为C6H10O7，A项错误；分子中含有羟基、羧基及醛基，三种官能团，B项错误；分子中含有羧基，可与乙醇发生酯化反应，又含有羟基，可与乙酸发生酯化反应，C项正确；1 mol M与金属钠反应，生成的气体的物质的量为2.5 mol，与足量的NaHCO3溶液反应时，生成的气体的物质的量为1 mol，D项错误。
知识04 酯类
1．酯的组成和结构
(1)酯的概念：酯是酸和醇脱去水分子后的产物。
(2)组成和结构
酯的结构通式为，R和R′可以相同也可以不同，其官能团名称为酯基。
饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯的分子通式为CnH2nO2(n≥2)。
2．酯的性质
(1)乙酸乙酯是一种具有芳香气味、密度比水小，难溶于水的油状液体。
(2)酯的水解反应
酯在稀硫酸和NaOH溶液的作用下，能发生水解反应，乙酸乙酯发生水解的化学方程式分别为：
CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+CH3CH2OH（可逆反应）
CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
【即学即练5】乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多，如图：
下列说法不正确的是( )
A．反应③的化学方程式为CH2==CH2＋CH3COOHCH3COOCH2CH3
B．反应①属于取代反应
C．乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别
D．与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有5种
答案：D
解析：反应③是乙烯与乙酸发生加成反应生成乙酸乙酯，化学方程式为CH2==CH2＋CH3COOHCH3COOCH2CH3，A正确；反应①是乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，属于取代反应，B正确；乙醇溶于碳酸钠溶液，乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，有气泡产生，乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，溶液分层，现象不同，可用Na2CO3溶液鉴别三者，C正确；与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有： HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3共3种，D不正确。
题型一 羧酸的组成和结构
1．下列说法不正确的是( )
A．烃基与羧基直接相连的化合物叫做羧酸
B．饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2
C．所有羧酸都易溶于水
D．羧酸的官能团是—COOH
答案：C
解析：由烃基和羧基相连构成的有机化合物称为羧酸，故A正确；饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2，故B正确；有些羧酸在水中的溶解度不大，如苯甲酸微溶于水，故C错误；羧酸的官能团为羧基(—COOH)，故D正确。
题型二 羧酸的性质与应用
2．下列事实能说明碳酸的酸性比乙酸弱的是( )
A．乙酸能发生酯化反应，而碳酸不能
B．碳酸和乙酸都能与碱反应
C．乙酸易挥发，而碳酸不稳定易分解
D．乙酸和Na2CO3反应可放出CO2
答案：D
解析：能说明碳酸的酸性比乙酸弱的事实，是碳酸盐和乙酸反应生成碳酸，碳酸分解放出CO2。
3．乙酸分子的结构式为。下列反应及断键部位正确的是( )
①乙酸的电离，是a断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应，是b断裂
③在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应：CH3COOH＋Br2CH2Br—COOH＋HBr，是c断裂
④乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH―→＋H2O只有a断裂
A．①②③ B．①②③④ C．②③④ D．①③④
答案：C
解析：乙酸是一元弱酸，能够在溶液中发生微弱电离产生CH3COO-、H＋，存在电离平衡，电离方程式为CH3COOHCH3COO-＋H＋，可见乙酸发生电离时是a断裂，①正确；乙酸具有羧基，乙醇具有醇羟基，乙酸与乙醇发生酯化反应，反应原理是酸脱羟基醇脱氢，因此乙酸断键部位是b断裂，②正确；在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应：CH3COOH＋Br2 CH2Br—COOH＋HBr，反应类型是取代反应，断键部位是c断裂，③正确；乙酸在浓硫酸存在条件下两个乙酸分子脱水，反应生成乙酸酐，反应为2CH3COOH―→＋H2O，一个乙酸分子断裂H—O脱去H原子，一个断裂C—O脱去羟基，因此断键部位是a、b，④错误。
4．最新研究表明,咖啡中含有的咖啡酸能使人心脑血管更年轻。咖啡酸的结构简式如图所示,下列有关咖啡酸的叙述不正确的是( )
A.咖啡酸的分子式为C9H8O4
B．1 mol咖啡酸可以和1 mol NaHCO3反应
C．1 mol咖啡酸可以和3 mol NaOH反应
D．可以用高锰酸钾检验出咖啡酸分子中含有碳碳双键
答案：D
解析：A．由咖啡酸的结构可知,有机物的分子式为C9H8O4,故A正确;B．酚羟基与NaHCO3不反应,1 mol咖啡酸可以和1 mol NaHCO3反应,故B正确;C．羧基和酚羟基都能和氢氧化钠反应,所以1 mol咖啡酸可以和3 mol氢氧化钠反应,故C正确;D．因为酚羟基也能和高锰酸钾反应,所以不能用高锰酸钾检验碳碳双键,故D错误。
醇羟基、酚羟基和羧基性质的区别
(1)醇羟基与Na反应,1 mol醇羟基消耗1 mol Na。
(2)酚羟基与Na、NaOH反应,1 mol酚羟基分别消耗1 mol Na、1 mol NaOH。
(3)羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反应,1 mol羧基分别消耗1 mol Na、1 mol NaOH、1 mol NaHCO3。
题型三 酯化反应
5．CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O的平衡体系中，加入O，一段时间后，则18O存在于( )
A．只存在于乙酸分子、水分子中
B．只存在于乙醇分子、水分子中
C．只存在于乙醇、乙酸乙酯分子中
D．只存在于乙酸、乙酸乙酯分子中
答案：A
解析：在该平衡体系中加入O，一段时间达到平衡后，乙酸乙酯水解生成CH3CO18OH、CH3CH2OH，则含18O的物质为CH3CO18OH、H2 18O。
6．A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如图所示的反应。
试写出:
(1)化合物A、B、D的结构简式 、 、 。
(2)写出下列反应的化学方程式及对应的反应类型:
A—→E: ,反应类型 ;
A—→F: ,反应类型 。
答案:(1)
(2)CH2=CHCOOH+H2O 消去反应
+2H2O 酯化反应(或取代反应)
解析：A在浓硫酸存在下既能与乙醇反应,又能与乙酸反应,说明A的分子中既有羧基又有羟基。A催化氧化的产物不能发生银镜反应,说明羟基不在碳链的端点上。故A为,B为,D为。
A—→E和A—→F的反应类型分别为消去反应和酯化反应(或取代反应)。
题型四 酯类的性质及应用
7．酯类中的乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃进行合成。回答下列问题：
(1)B是A的同系物，则B的结构简式为____________。A的电子式____________。
(2)反应②的反应类型是_________________；反应③的反应类型是_________________。
(3)反应①的化学方程式：_______________________________________________________；反应②的化学方程式：____________________________________________________。
(4)物质C的结构简式：________________。
答案：(1)CH3CH==CH2
(2)酯化反应(或取代反应) 取代反应(或水解反应)
(3)CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
2CH3CH2OH＋HOOC—COOHCH3CH2OOC—COOCH2CH3＋2H2O
(4)HOOC—COOH
解析：D为乙二酸二乙酯，则C2H6O为CH3CH2OH，C为乙二酸，A为石油气裂解得到的烯烃，A与水发生反应生成CH3CH2OH，则A为CH2==CH2，B为石油气裂解得到的烯烃，光照下可与氯气发生反应生成C3H5Cl，由反应③可知C3H5Cl为CH2ClCH==CH2，则B的结构简式为CH3CH==CH2，据此回答。
(1)B是A的同系物，结合分析可知，B的结构简式为CH3CH==CH2。CH2==CH2的电子式为。
(2)反应②为乙醇和乙二酸的酯化反应(或取代反应)；反应③为CH2ClCH==CH2在氢氧化钠水溶液、加热下的水解反应生成HOCH2CH==CH2，则反应类型是取代反应(或水解反应)。
(3)反应①为CH2==CH2与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH，化学方程式：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。反应②为乙醇和乙二酸的酯化反应，化学方程式为2CH3CH2OH＋HOOC—COOHCH3CH2OOC—COOCH2CH3＋2H2O。
(4)据分析，C为乙二酸，物质C的结构简式：HOOC—COOH。
基础巩固
1．下列关于羧酸的化学性质的说法正确的是( )
A．羧酸是弱酸，其酸性比碳酸的弱
B．羧酸能够发生酯化反应，该反应也是取代反应
C．羧酸发生化学反应的部位只有羧基
D．羧酸不能被还原为相应的醇
答案：B
解析：羧酸的酸性比碳酸的强，A项错误；酯化反应中，羧酸中的羟基被醇中的—OR取代，B项正确；羧酸中的α-H较活泼，易被取代，C项错误；羧酸在强还原剂如LiAlH4的作用下可以被还原为相应的醇，D项错误。
2．某甲酸溶液中可能存在着甲醛，下列操作能正确说明的是( )
A．加入新制的Cu(OH)2加热，有砖红色沉淀生成，证明一定存在甲醛
B．能发生银镜反应，证明含甲醛
C．试液与足量NaOH溶液混合，其蒸馏产物可发生银镜反应，则有甲醛
D．先将试液充分进行酯化反应，收集生成物进行银镜反应，有银镜产生，则含甲醛
答案：C
解析：甲酸与甲醛含有相同的结构，因此二者均可发生银镜反应，或与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀。若要证明试液中存在着甲醛，可使试液与足量NaOH溶液反应，生成沸点高的甲酸钠溶液，这时蒸馏，得到低沸点的甲醛，可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2加以鉴定。D项中将试液进行酯化反应，由于酯化反应是可逆反应，生成物中还是含有甲酸，并且生成的甲酸酯中也含有醛基，因而无法鉴别。
3．现有5种基团：—CH3、—OH、—CHO、—COOH、—C6H5，对由其中2个基团构成且显酸性的有关物质叙述正确的是( )
A．共有4种，其中一种物质不属于羧酸
B．共有5种，其中一种为二元酸
C．共有6种，其中只有一种不是有机化合物
D．共有6种，它们在一定条件下均能与乙醇发生酯化反应
答案：C
解析：5种基团中两两基团构成显酸性的物质有CH3COOH、HO—CHO(即HCOOH)、HO—COOH(即H2CO3)、C6H5—OH、C6H5—COOH、OHC—COOH，共6种，其中H2CO3是无机物，C6H5—OH不能与乙醇发生酯化反应，故C正确。
4．某同学在学习了乙酸的性质后，根据甲酸的结构()对甲酸的化学性质进行了下列推断，其中不正确的是( )
A．能与碳酸钠溶液反应
B．能发生银镜反应也能与新制的Cu(OH)2反应
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．能与单质镁反应
答案：C
解析：甲酸分子中含有醛基和羧基两种官能团，具有醛与羧酸的双重性质。
5．酯化反应是有机化学中的一类重要反应，下列对酯化反应理解不正确的是( )
A．酯化反应的产物只有酯
B．酯化反应可看成取代反应
C．酯化反应是有限度的
D．浓硫酸可作酯化反应的催化剂
答案：A
解析：A项，产物还有水；B项，比如RCOOH＋R′OH―→RCOOR′＋H2O，酸中—OH被醇中R′O—取代了，或者说醇中H被酸中RCO—取代了，所以是取代反应；C项，酯化反应可逆；D项，常用浓硫酸作催化剂。
6．“连翘酯苷A”是“连花清瘟胶囊”的有效成分，也是治疗肺炎的药物之一，“连翘酯苷A”的水解产物，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的说法不正确的是( )
A．分子式为C9H8O4
B．分子中所有原子可能处于同一平面
C．1 mol该分子最多可与5 mol H2发生加成反应
D．1 mol该分子最多可消耗3 mol NaOH
答案：C
解析：1个该有机物分子中含9个C、8个H、4个O，分子式为C9H8O4，A项正确；分子中碳原子都采取sp2杂化，与苯环碳原子直接相连的原子和苯环碳原子一定共平面，与碳碳双键碳原子直接相连的原子和碳碳双键碳原子一定共平面，与碳氧双键碳原子直接相连的原子和碳氧双键中的碳氧原子一定共平面，单键可以旋转，故分子中所有原子可能处于同一平面，B项正确；该分子中含有的1个苯环和1个碳碳双键可与H2发生加成反应，1 mol该分子最多可与4 mol H2发生加成反应，C项错误；该分子中含2个酚羟基和1个羧基可与NaOH反应，1 mol该分子最多可消耗3 mol NaOH，D项正确。
7．下列物质中,能显示酸性,还能发生酯化反应和消去反应的是( )
A. B.
C. D.
答案：B
解析：A中物质含有羧基显酸性,连有羟基的碳原子的邻位碳上没有氢原子,故不能发生消去反应,错误;B中物质含有羧基显酸性,连有羟基的碳原子的邻位碳上有氢原子,能发生消去反应,正确;C、D中物质含有羧基显酸性,不能发生消去反应,错误。
8．苹果醋是一种由苹果发酵而形成的具有解毒、降脂、减肥等明显药效的健康食品。苹果酸(2-羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质，苹果酸的结构简式为。下列相关说法不正确的是( )
A．苹果酸在一定条件下能发生酯化反应
B．苹果酸能发生催化氧化反应
C.1 mol苹果酸与足量Na反应生成33.6 L H2(标准状况下)
D.1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应一定消耗2 mol Na2CO3
答案：D
解析：该分子中有羧基和羟基，在一定条件下能发生酯化反应，A正确；该分子中有醇羟基，在一定条件下能发生催化氧化反应生成酮，B正确；该分子中有2个羧基和一个羟基，1 mol苹果酸与足量Na反应生成33.6 L H2(标准状况下)，C正确；苹果酸中含有2个羧基，1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应，消耗1 mol Na2CO3，生成CO2和盐，D错误。
9．已知某有机物的结构简式为。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___________。
答案：(1)NaHCO3 (2)NaOH(或Na2CO3)
(3)Na (4)NaHCO3和
解析：首先判断出该有机物所含官能团为羧基(—COOH)、酚羟基(—OH)和醇羟基(—OH)，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，可据“强酸制弱酸”原理得出结论。
10．某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱进行下述实验。该校学生设计了下图的实验装置(夹持仪器已略去)。
(1)某学生检查装置A的气密性时，先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好。你认为该学生的操作正确与否 ___________________(填“正确”或“错误”)，大理石与乙酸溶液反应的离子方程式为___________________________________。
(2)装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，实验现象为_________________________，反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)有学生认为(2)中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强，理由是________________________，改进该装置的方法是____________________________________________________________。
(4)在相同温度下，测定相同物质的量浓度a．NaHCO3溶液、b．Na2CO3溶液、c．CH3COONa溶液、d．溶液的pH，其pH由大到小排列的顺序为____________(填溶液编号)。
答案：(1)正确 2CH3COOH+CaCO3—→2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑
(2)溶液变浑浊 +CO2+H2O—→+HCO
(3)乙酸有挥发性，挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应生成苯酚 在A和B之间加一个吸收装置，内盛饱和NaHCO3溶液
(4)bdac
解析：实验原理为CaCO3+2CH3COOH—→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(酸性： CH3COOH>H2CO3)，C6H5ONa+CO2+H2O—→+NaHCO3(酸性：H2CO3>)。(1)用“液面差”法验证气密性显然是正确的。(2)往苯酚钠溶液中通入CO2，溶液变浑浊，其离子方程式为+CO2+H2O—→+HCO。(3)质疑有道理，因为乙酸易挥发，须用饱和NaHCO3溶液除去CH3COOH后再验证。(4)酸性：CH3COOH>H2CO3>>HCO，故溶液碱性：Na2CO3>>NaHCO3>CH3COONa。
培优竞赛
1．盆栽鲜花施用S-诱抗素剂(结构如图)以保持鲜花盛开。说法正确的是( )
A.分子式为C14H20O4
B.分子中的羟基能被催化氧化
C.能跟溴水发生1,4-加成反应
D.1 mol该物质与足量钠反应产生0.5 mol氢气
答案：C
解析：A.由图示分析可知该物质的分子式为C14H18O4,故A错误;B.由于分子中与羟基相连的C原子无氢原子,所以不能催化氧化,故B错误;C.由于分子中具有共轭二烯烃的结构,所以能与溴水发生1,4-加成,故C正确;D.由于羟基和羧基均能与Na反应产生氢气,所以1 mol该物质与足量钠反应产生1 mol氢气,故D错误。
2．己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是 ( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
答案：C
解析：苯的密度比水小,苯与溴水混合,充分振荡后静置,有机层在上层,应是上层溶液呈橙红色,故A错误;环己醇含有六元碳环,和乙醇结构不相似,分子组成也不相差若干个CH2原子团,不互为同系物,故B错误;己二酸分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故C正确;环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子,与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构,因此所有碳原子不可能共平面,故D错误。
3．己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
关于路线中涉及的有机物，下列说法错误的是( )
A．环己烷分子中所有碳原子不可能共平面
B．己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成
C．环己醇分子中有4种不同类型的氢原子
D．苯与液溴在FeBr3作用下生成溴苯
答案：C
解析：环己烷中C均为四面体结构，所有碳原子一定不能共面，A正确；含—COOH的有机物与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成，B正确；环己醇分子中有5种不同类型的氢原子，C错误；苯与液溴在FeBr3作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，D正确。
4．某化学兴趣小组设计实验利用苯甲酸(沸点249 ℃)和异丙醇(沸点82 ℃)制备苯甲酸异丙酯(沸点218 ℃)，实验装置如图：
实验步骤：①在图甲干燥的仪器a中加入反应物苯甲酸、异丙醇和催化剂浓硫酸，再加入几粒沸石；
②加热至70 ℃左右，保持恒温半小时；
③将仪器a中反应后的液体用图乙所示装置进行精制得到产品。
下列说法不正确的是( )
A.在仪器a中加入三种试剂的先后顺序：异丙醇、苯甲酸、浓硫酸
B．加入的苯甲酸和异丙醇中，需过量的是苯甲酸
C．实验采用水浴加热，若温度过高会使产率减小
D.步骤③操作时应收集218 ℃的馏分，如果温度计水银球偏下，则收集的精制产品中可能混有的杂质为异丙醇
答案：B
解析：先加密度小的物质，浓硫酸密度大，若先加入始终沉在容器底部，不利于溶液的均匀混合，在仪器a中加入三种试剂的先后顺序：异丙醇、苯甲酸、浓硫酸， A正确； 异丙醇沸点较低，易挥发，为避免挥发而导致损失，需过量的是异丙醇， B错误；水浴加热可提供恒定的加热温度，温度过高，导致反应物挥发，则会使产率减小， C正确；步骤③操作时应收集218 ℃的馏分，如果温度计水银球偏下，则收集的气体沸点偏小，则收集的精制产品中可能混有的杂质为异丙醇， D正确。
5．A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如下图所示(提示：RCH===CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烃基)。
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，其余为氧元素质量分数，则A的分子式为________。
(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为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可以与金属钠作用放出氢气，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______________________________________________。
答案：(1)C5H10O
(2)HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O 酯化反应(或取代反应)
(3)HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3
(4)2 CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH
解析：(1)A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，则氧元素占的质量分数为1-0.814＝0.186，若A分子中含有一个氧原子，则M(A)＝≈86，若A分子中含有2个氧原子，则M(A)＝≈172，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，相对分子质量为86。则M(C、H)＝86-16＝70，A的分子式为C5H10O。
(2)C与乙醇发生酯化反应后的D的分子式为C4H8O2，由酯化反应特点可知，C的分子式是C4H8O2＋H2O-C2H6O＝C2H4O2，是乙酸。所以B分子中的碳原子数为3，结合题中B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1∶2，可知B为二元酸，只能是HOOC—CH2—COOH，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，结合题中A既可以与金属钠作用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的结构简式推知，A的结构简式为HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3。
(4)D的分子式为C4H8O2，符合饱和一元羧酸的通式，其中D的同分异构体中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的是CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。
