乙 酸
【学习目标】
1、了解乙酸的组成和结构特点; 2、掌握乙酸的性质以及用途; 3、了解酯化反应的概念。
【巩固练习】
一、选择题(每题有1-2个选项符合题意)
1.(2019 江苏省宿迁市期末考)下列关于乙酸的说法正确的是( )。
A.酸性比碳酸弱
B.可以使紫色石蕊试液变红
C.难溶于水
D.能被氧化为乙醛
2.(2019 江西省丰城市期中考)下列生活中遇到的问题,不涉及化学变化的是( )。
A.用CCl4可擦去圆珠笔油渍
B.蜂蚁蛰咬处涂抹稀氨水可减痛
C.烹鱼时加入少量食醋和黄酒来调味
D.用食醋来除水壶里的水垢
3.下表为某有机物与各种试剂反应的现象,则这种有机物可能是( )。
试剂
钠
溴水
NaHCO3
现象
放出气体
褪色
不反应
A.CH2=CH—COOH B.CH2=CH—CH3 ? C.CH3COOCH2CH3 D.CH2=CH—CH2—OH
4.巴豆酸的结构简式为CH3CH=CHCOOH,现有:①氯化氢 ②溴水 ③纯碱溶液 ④酸性KMnO4溶液 ⑤乙醇。在一定条件下能与巴豆酸反应的物质组合是( )。
A.②④⑤ B.①③④ C.①②③ D.①②③④⑤
5.某有机物的结构简式为:HO—CH2—CH===CH—COOH推测其具有的性质可能有( )。
①加成反应 ②取代反应 ③酯化反应 ④中和反应 ⑤氧化反应
A.只有①③
B.只有①③④
C.只有①③④⑤
D.①②③④⑤
6.下列各组反应与乙酸官能团中O—H键的断裂无关的是( )。
A.乙酸+Na2CO3 B.乙酸+NaOH C.乙酸+乙醇 D.乙酸+Fe
7.某有机物与过量的钠反应得到VA?L气体A,另取等质量的该有机物与适量的碳酸钠完全反应得到VB?L气体B,则同温同压下VA?与VB的关系一定是( )。 A.VA=VB B.VA≥VB C.VA<VB D.无法确定
8.乙醇分子中的化学键如图所示,则乙醇在与乙酸发生酯化反应时,断裂的化学键是( )。 A.① B.② C.③ D.④
9.(2019 陕西省安康模拟考)制备乙酸乙酯的装置如图所示,有关实验室制取乙酸乙酯的说法正确的是( )。
A.试剂添加的顺序为硫酸——乙醇——乙酸
B.为增加产品乙酸乙酯的产量,应急速加热至反应所需温度
C.试管B中的试剂为饱和氢氧化钠溶液
D.制取乙酸乙酯的反应类型是酯化反应,也属于取代反应
10.能说明CH3COOH是弱酸的是( )。
A.CH3COOH与H2O以任意比混溶
B.CH3COOH能与Na2CO3(aq)发生反应
C.CH3COOH能使石蕊试液变红色
D.同浓度的盐酸和醋酸分别跟Zn反应,前者反应速率大
11.下列说法正确的是( )。
A.羧酸与醇反应生成酯和水的反应一定是酯化反应
B.酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基,醇脱去羟基上的氢原子
C.浓H2SO4在酯化反应中只起催化作用
D.欲使酯化反应生成的酯分离并提纯,可将导管伸入饱和碳酸钠溶液的液面下,再用分液漏斗分离
12.下图是某有机分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是( )。
A.与氢氧化钠溶液反应
B.与稀硫酸反应
C.发生酯化反应
D.使紫色石蕊试液变红
13.在酯化反应的实验中制得的乙酸乙酯中混有少量的CH3COOH,应选用下列哪种试剂洗涤除去( )。
A.乙醇 B.饱和Na2CO3溶液
C.水 D.乙醇和浓硫酸加热
14.某饱和一元醇5 g与乙酸反应生成乙酸某酯5.6 g,反应后回收未反应的醇0.9 g,该饱和一元醇的相对分子质量接近( )。
A.98 B.115
C.188 D.196
15.有两种饱和一元醇组成的混合物0.91 g与足量的金属钠作用,生成224mL(标准状况)H2,该混合物可能是( )。
A.CH3OH和CH3CH2CH2OH
B.C2H5OH和CH3CHOHCH3
C.C2H5OH和CH3OH
D.CH3CH2CH2OH和CH3(CH2)3CH2OH
二、非选择题
1.A既能使溴水褪色,又能与碳酸钠溶液反应放出CO2。A与CnH2n+1OH反应生成分子式为Cn+3H2n+4O2的酯,回答以下问题:
(1)A的分子式为________,结构简式为________。
(2)已知含碳碳双键的有机物与卤化氢发生加成反应时,氢原子总是加到含氢较多的双键碳原子。依此规则,A与HBr发生加成反应生成的物质B的结构简式为_____________________________________。
(3)B与NaOH溶液发生取代反应后,再用盐酸酸化所生成C的结构简式为________。
(4)C与Ca(OH)2反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
2.“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室和工业上常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O来制取乙酸乙酯。
(1)实验时,试管B观察到的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是(用化学方程式表示)______________________________________。欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯,采用的分离方法是____________(填操作名称)。
(2)事实证明,此反应以浓H2SO4为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是________。
a.浓H2SO4易挥发,以至不能重复使用
b.会使部分原料炭化
c.浓H2SO4有吸水性
d.会造成环境污染
3.酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
请根据要求回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有________、________等。
(2)若用如下图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为________________、______________________________________等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成____________________、____________________等问题。
4.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如下图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。 ?已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2?6C2H5OH;②有关有机物的沸点如下:?
试剂
乙醚
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
沸点/℃
34.7
78.5
118
77.1
请回答:(1)浓硫酸的作用是__________________________________;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:__________________________。(2)球形干燥管C的作用是________________。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示)______________________________;反应结束后D中的现象是____________________________________________________。(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出________,再加入________(此空从下列选项中选择),然后进行蒸馏,收集77 ℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。A.五氧化二磷? B.碱石灰 C.无水硫酸钠? D.生石灰
【答案与解析】
一、选择题
1.B
【解析】A项,乙酸为弱酸,但比碳酸强,故A错误;B项,乙酸为弱酸,可以使紫色石蕊试液变红,故B正确;C项,乙酸是易溶于水的液体,故C错误;D项,乙酸不能被氧化生成乙醛,故D错误。
2.A
【解析】A项,CCl4为有机溶剂,可以溶解圆珠笔中的油渍,该过程为物理变化;B项,蜂蚁毒液中含有酸性物质,氨水与之发生中和反应;C项,烹鱼时食醋、黄酒中的乙酸、乙醇在高温下发生酯化反应;D项,食醋中的乙酸与水垢中的碳酸钙、氢氧化镁发生化学反应。
3.D
【解析】与钠反应放出气体,说明该有机物可能含有的官能团为-OH、-COOH;使溴水褪色,说明该有机物含有碳碳双键;与NaHCO3不反应,说明该有机物不含-COOH。根据这三个实验现象可得出结论,该有机物含碳碳双键、-OH,只有D项符合要求。
4.D
【解析】官能团决定性质,由于分子结构中含有碳碳双键,所以可以与氯化氢和溴水发生加成反应,可以被酸性KMnO4溶液氧化;由于分子结构中含有羧基,可以和纯碱发生复分解反应,也可以和乙醇发生酯化反应。
5.D
【解析】有机物分子中含有—OH和—COOH,其中含羟基可以发生取代反应(包括酯化反应),含碳碳双键可以发生加成反应;含羧基可以发生中和反应,酯化反应。
6.C
【解析】A.乙酸和碳酸钠反应显示的是乙酸的酸性,断裂的是O—H键,故A不选;
B.乙酸和氢氧化钠反应显示的是乙酸的权性,断裂的是O—H键,故B不选;
C.乙醇和乙酸之间的反应是酯化反应,实质是:酸掉羟基醇掉氢,乙酸断裂的是C—O键,故C选;
D.乙酸和金属铁反应显示的是乙酸的酸性,断裂的是O—H键,故D不选。
7.B
【解析】与钠反应的官能团有-OH、-COOH,且1mol-OH/-COOH→1/2H2;能与碳酸钠反应生成CO2的官能团为-COOH,且1mol- COOH→1/2CO2。若有机物中只含羧基,则VA=VB,若还含有羟基,则VA>VB。
8.D 【解析】乙酸和乙醇发生酯化反应时,乙酸分子羧基中的羟基(—OH)与乙醇分子羟基中的氢原子(—H)结合成水,其余部分结合成酯,即乙醇分子中断裂O—H键。9.D
【解析】A.制取乙酸乙酯时,先加入乙酸和乙醇,再加入浓硫酸,以防止混合液体派出,发生危险,故A错误;
B.为防止反应物挥发,应缓慢加热至反应完全,以增加产品乙酸乙酯的产量,故B错误;
C.除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙酸杂质,选用的是饱和碳酸钠溶液,乙酸乙酯能够和碱溶液反应,不能用来除去乙酸乙酯中的杂质,故C错误;
D.制取乙酸乙酯的反应类型是酯化反应,也属于取代反应,故D正确。
10.D
【解析】 酸的溶解性与酸性强弱没有必然的联系,A选项错误;B选项中CH3COOH能与Na2CO3反应只能说明酸性CH3COOH>H2CO3,不能说明CH3COOH是弱酸,C选项只能说明CH3COOH显酸性,不能确定其强弱;D选项中盐酸与醋酸浓度相同但盐酸中H+浓度大,说明CH3COOH不完全电离,为弱酸。
11.AB
【解析】羧酸与醇发生酯化反应时,羧酸脱羟基,醇脱羟基上的氢原子。反应中浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。若将导管伸入饱和碳酸钠溶液的液面下,会发生倒吸现象。
12.B
【解析】该物质为乙酸显酸性,能使石蕊变红,能与NaOH溶液反应,能发生酯化反应。
13.B
【解析】乙醇和乙酸在浓H2SO4的作用下共热,尽管可以生成乙酸乙酯,但酯化反应是可逆的,反应不能进行到底,故除去乙酸乙酯中的CH3COOH可使用饱和Na2CO3溶液。
14.B
【解析】根据酯化反应原理:酸+醇酯+水,可进行有关的计算,此时要注意各物质的相对分子质量变化关系;也可利用质量守恒求反应物或生成物(酯)的分子式或结构简式。
参加反应的一元醇质量为
5 g-0.9 g=4.1 g
设醇的分子式为ROH,R的式量为x。
ROH+CH3COOH→CH3COOR+H2O
x+17 59+x
4.1 g 5.6 g
解得x=97.8
故该醇的式量为97.8+17=114.8,接近115。
15.AC
【解析】
n(醇)=2n(H2)=0.02 mol,所以该混合物的平均相对分子质量为 。在饱和一元醇中只有甲醇的相对分子质量小于45.5,因此混合物中必有甲醇,故选项B、D错误;由于两种醇的比例关系不确定,所以另一种醇的相对分子质量只要大于45.5即可,故选项A、C正确。
二、非选择题
1.(1)C3H4O2 CH2=CHCOOH
【解析】(1)有机物A能使溴水褪色,又与Na2CO3溶液反应放出CO2,说明A的结构中含C=C和—COOH。又知A+CnH2n+1OH→Cn+3H2n+4O2(酯),根据酯化反应的特点,酯的分子中碳原子数是醇和酸碳原子之和,故A有机物分子中含有3个碳原子,结合推断得:A为CH2=CHCOOH。
(2)含有C=C的有机物CH2=CHCOOH在与不对称结构分子HX加成时,根据提供的加成规则可得出B的结构为:CH3CHBrCOOH;
(3)B+NaOH→。
(4)C的羧基与Ca(OH)2发生中和反应。
2.(1)2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+CO2↑+H2O;分液
(2)b、d
3.(1)增大乙醇的浓度 移去生成物
(2)原料来不及反应就被蒸出 温度过高,发生了副反应, 冷凝效果不好,部分产物挥发了(任填两种)
(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料炭化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)
【解析】(1)根据平衡移动原理可得。(2)从反应的程度、是否发生副反应和冷凝的效果去考虑。(3)从催化剂重复利用、产物的污染、原料被炭化角度分析。
4.(1)制乙酸乙酯的催化剂、脱水剂 ? ?(2)冷凝蒸气,防止倒吸 溶液分层,上层为无色油状液体,下层溶液颜色变浅 (3)乙醇 C
【解析】(1)酯化反应的机理是酸脱羟基、醇脱氢,若乙醇中的氧为18O,则酯中主链上的氧也应为18O。(2)饱和Na2CO3溶液吸收挥发出来的乙酸,pH值降低,故溶液颜色变浅,而乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,故分层。(3)根据题给信息“①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2?6C2H5OH”说明加入无水氯化钙可除去乙醇。蒸馏中加入的成分,既要考虑能吸收水,又要不与乙酸乙酯反应,因无机酸碱会催化酯的水解,故选C。