人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：14【基础】羧酸 酯
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| 名称 | 人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：14【基础】羧酸 酯 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 973.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-01-20 09:13:51 | ||
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文档简介
羧酸 酯
【学习目标】
1、掌握乙酸的组成、结构、性质和用途；
2、掌握羧酸的组成、结构、性质及其应用；
3、了解酯的结构及主要性质；
4、掌握重要的有机物之间的相互转化，学会在有机合成与推断中应用。
【要点梳理】
要点一、羧酸的结构、通式和性质
1．羧酸的组成和结构。
（1）羧酸是由烃基（或H）与羧基相连组成的有机化合物。羧基（）是羧酸的官能团。
（2）羧酸有不同的分类方法：
2．羧酸的分子通式。
一元羧酸的分子通式为R—COOH，饱和一元脂肪羧酸的分子通式为CnH2nO2或CnH2n+1—COOH。
分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。
3．羧酸的主要性质。
（1）羧酸的沸点比相应的醇的沸点高；碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶，随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。
（2）羧酸的化学性质。
①弱酸性。
由于—COOH能电离出H+，使羧酸具有弱酸性。而羧酸具有酸类物质的通性。如：
2RCOOH+Na2CO3—→2RCOONa+CO2↑+H2O
RCOOH+NH3—→RCOONH4
常见的一元羧酸的酸性强弱顺序为：
②酯化反应。
注意：可以用同位素示踪法证实酯化反应过程是羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分相互结合成酯。
无机含氧酸与醇作用也能生成酯，如：
C2H5OH+HONO2—→C2H5—O—NO2+H2O
（硝酸乙酯）
③-H被取代的反应。
通过羧酸-H的取代反应，可以合成卤代羧酸，进而制得氨基酸、羟基酸等。
④还原反应。
由于羟基的影响，羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应，但在特殊试剂（如LiAlH4）的作用下，可将羧基还原为醇羟基。
RCOOHRCH2OH
有机化学上可用此反应实现羧酸向醇的转化。
4．羧酸的命名。
（1）选含羧基的最长的碳链作为主链，按主链碳原子数称某酸；
（2）从羧基开始给主链碳原子编号；
（3）在“某酸”名称之前加入取代基的位次号和名称。
如：
5．重要的羧酸简介。
（1）甲酸（）俗称蚁酸，是有刺激性气味的无色液体，有腐蚀性，能与水、乙醇、乙醚、甘油等互溶。
甲酸分子中既含有羧基又含有醛基（见右图），因而能表现出羧酸和醛两类物质的性质。如显酸性、能酯化（表现出—COOH的性质）、能发生银镜反应和被新制的Cu(OH)2氧化（表现出—CHO的性质）。
甲酸在工业上可用作还原剂，在医疗上可用作消毒剂。
（2）苯甲酸俗称安息香酸，是白色针状晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚。苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防腐剂。
（3）乙二酸（）俗称草酸，是无色透明晶体，能溶于水或乙醇。通常以结晶水合物形式存在。草酸钙（CaC2O4）难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。
（4）高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水。硬脂酸（C17H35COOH）、软脂酸（C15H31COOH）、油酸（C17H33COOH）、亚油酸（C17H31COOH）都是常见的高级脂肪酸。
要点二、酯的组成、结构和性质
1．酯的组成和结构。
酯是羧酸分子中羧基上的羟基（—OH）被烃氧基（—OR＇）取代后的产物。酯是一种羧酸衍生物，其分子由酰基（）和烃氧基（—OR＇）相连构成。
2．酯的分子通式。
酯的分子通式为，饱和一元脂肪羧酸酯的分子通式为CnH2nO2。分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮互为同分异构体。
3．酯的物理性质。
酯类都难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。
4．酯的化学性质。
（1）酯的水解。
在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的酸和醇。
在酸存在下酯的水解是可逆的；在碱存在下酯的水解趋于完全，是不可逆反应。
（2）酯的醇解。
在酸或醇的催化下，酯还可以发生醇解反应。
酯的醇解又称酯交换反应，在有机合成中有重要用途。
5．酯的制取。
下面简单介绍乙酸乙酯的实验室制法。
（1）反应原料：乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液。
（2）反应原理：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
（3）反应装置：试管、酒精灯。
（4）实验方法：在一支试管里先加入3 mL乙醇，然后一边摇动，一边慢慢地加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，按右下图连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，此时可以观察到有透明的油状液体浮在液面上。取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，并停止加热，振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管后静置，待溶液分层后，可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯，并可闻到果香气味。
（5）注意事项：
①实验中浓硫酸起催化剂和脱水剂作用。
②盛反应混合液的试管要向上倾斜约45°，主要目的是增大反应混合液的受热面积。
③导管应较长，除导气外还兼起冷凝作用。导管末端只能接近饱和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下，目的是防止受热不均发生倒吸。
④实验中小心均匀加热使液体保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯的产率。
⑤饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸，溶解乙醇，冷凝酯蒸气且减小酯在水中的溶解度，以利于分层。
⑥不能用。NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液，因乙酸乙酯在NaOH存在时易水解，而几乎得不到乙酸乙酯。
6．酯的用途。
酯常用作有机溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料。
要点三、重要的有机物之间的相互转化
【典型例题】
类型一：羧酸的结构和性质
例1（2019 武汉二中期末）下列关于乙酸的说法中，正确的是（ ）
①乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液能导电；②无水乙酸又称为冰醋酸，它是纯净物；③乙酸分子里有四个氢原子，所以它不是一元酸；④乙酸是一种重要的有机酸，常温下乙酸是有刺激性气味的液体；⑤1mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88g乙酸乙酯；⑥食醋中含有乙酸，乙酸可由乙醇氧化得到。
A．①②③④ B．①②③⑥ C．①②④⑥ D．②④⑤⑥
【思路点拨】本题是对乙酸性质的考查，既涉及到物理性质，又涉及到化学性质，都比较基础，认真点即可答对。
【答案】C
【解析】①由于乙酸易溶于水和乙醇，且乙酸为有机酸，溶于水能导电，故A正确；②由于无水乙酸又称冰醋酸，为一种物质，它属于纯净物，故②正确；③由于乙酸分子中含有一个羧基，能够电离出一个氢离子，属于一元酸，故③错误；④由于乙酸是一种重要的有机酸，是有刺激性气味的液体，故④正确；⑤乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯的反应为可逆反应，即乙酸不能完全反应，故⑤错误；⑥乙酸可以是乙醇经过氧化反应生成的，故⑥正确，故选C。
【总结升华】有机物中能与NaHCO3、NaOH、Na2CO3、Na反应的物质小结：能与NaHCO3反应的有机物只有羧酸；能与NaOH反应的有机物有卤代烃、酚、羧酸、酯；能与Na2CO3反应的有机物有酚、羧酸；能与钠反应的有机物有醇、酚、羧酸。
举一反三：
【变式1】近年来流行喝苹果醋。苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品。苹果酸（-羟基丁二酸）是这种饮料的主要酸性物质，苹果酸的结构如下图所示，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．苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应
C．苹果酸在一定条件下能发生消去反应
D．1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应必须消耗2 mol Na2CO3
【答案】D
【变式2】（2019 成都诊断）羧酸M和羧酸N的结构简式如下图所示。下列关于这两种有机物的说法正确的是（ ）。
A．两种羧酸都能与溴水发生反应
B．两种羧酸遇FeCl3溶液都发生显色反应
C．羧酸M与羧酸N相比少了两个碳碳双键
D．等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时，消耗NaOH的量相同
【答案】A
【解析】羧酸M中的碳碳双键能与溴水发生加成反应，羧酸N中酚羟基的邻（或对）位的氢原子可与溴水发生取代反应，故两种羧酸都能与溴水反应；羧酸M中不合酚羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应；羧酸N中不含碳碳双键，无法与羧酸M比较双键的多少；羧酸M中只有—COOH能与NaOH反应，而羧酸N中—COOH和3个酚羟基均能与NaOH反应，故等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时消耗的NaOH的量不相同。
类型二：酯的结构与性质
例2 可用右图装置制取少量乙酸乙酯（酒精灯等在图中均已略去）。请填空：
（1）试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正确的加入顺序及操作是________。
（2）为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是________。
（3）实验中加热试管a的目的是：①________________；②________________。
（4）试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是________。
（5）反应结束后，振荡试管b，静置，观察到的现象是________。
【思路点拨】本题考查乙酸乙酯的制备及物理性质，注意操作时滴加试剂的先后顺序；在收集试管中加入饱和Na2CO3溶液的作用，注意观察酯的水溶性。
【答案】（1）先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后加入冰醋酸
（2）在试管a中加入几粒沸石（或碎瓷片）
（3）①加快反应速率②及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
（4）降低乙酸乙酯在水中的溶解度，吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇
（5）b中的液体分层，上层是透明的油状液体
【解析】乙酸乙酯的制备是演示实验，制取时药品的加入顺序依据密度大的溶液向密度小的溶液中加入的原则，先加入乙醇，后加入浓硫酸，最后加入冰醋酸。由于浓硫酸稀释放热，最后加入冰醋酸可以减少醋酸的挥发；在反应之前的混合液中还需加入沸石，避免加热时发生液体暴沸；反应采用加热条件，可以加快反应速率并促进乙酸乙酯的汽化；收集乙酸乙酯的试管中放入饱和Na2CO3溶液，有利于酯的分层析出，同时吸收挥发出的乙酸和乙醇；酯的密度比水小，故静置后存在于水层之上。
【总结升华】在化学实验中，一般用到浓硫酸时，都是将浓硫酸放入其他试剂。本题中的冰醋酸在最后放入，防止其挥发。酯不宜溶于水，在饱和Na2CO3溶液中更有利于分层析出，并且Na2CO3溶液还能吸收挥发出的醋酸和乙醇。
举一反三：
【变式1】右图是实验室制取乙酸乙酯的装置。
（1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：将________，然后轻轻振荡试管，使之混合均匀。
（2）装置中通蒸气的导管要插在饱和Na2CO3溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止Na2CO3溶液的倒吸，造成倒吸的原因是________。
（3）浓硫酸的作用是：①________；②________。
（4）饱和Na2CO3溶液的作用是________。
（5）实验中生成的乙酸乙酯，其密度比水________（填“大”或“小”），有________气味。
（6）若实验中温度过高，使反应温度达到140℃左右时，副反应的主要有机产物有________（填物质名称）。
【答案】（1）浓硫酸和乙酸的混合溶液慢慢倒入乙醇中 （2）加热不均匀
（3）①催化剂 ②吸水剂（或吸收生成的水），以利于平衡向酯化反应方向移动
（4）降低酯在水中的溶解度，除去酯中混有的乙酸和乙醇，以利于分层
（5）小 果香 （6）乙醚
【变式2】（2019 营山县模拟）下列关于苯乙酸丁酯的描述中不正确的是（ ）。
A．分子式为C12H16O2
B．有3种不同结构的苯乙酸丁酯
C．既能发生加成反应，又能发生取代反应
D．在酸、碱溶液中都能发生反应
【答案】B
【解析】根据酯的命名原则——某酸某酯知，苯乙酸丁酯是由苯乙酸（）和丁醇C4H9OH生成的一元酯。其分子结构为，则分子式为C12H16O2；丁基（—C4H9）有4种结构，故苯乙酸丁酯有4种同分异构体。苯乙酸丁酯中的苯环可与H2发生加成反应，也可与硝酸等发生取代反应；酯基在酸、碱溶液中都能发生水解反应，酯的水解反应其实也属于取代反应。
【巩固练习】
一、选择题
1．（2019 广东揭阳期中）现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液、②乙醇和丁醇、③溴化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（ ）
A．分液、萃取、蒸馏 B．萃取、蒸馏、分液
C．分液、蒸馏、萃取 D．蒸馏、萃取、分液
2．阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
下列说法正确的是（ ）。
A．可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B．香兰素、阿魏酸均可与Na2CO3、NaOH溶液反应
C．通常条件下，香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D．与香兰素互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
3．下列化合物中，既显酸性，又能发生酯化反应和消去反应的是（ ）。
4．胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C27H46O，一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C34H50O2，生成这种胆固醇酯的羧酸是（ ）。
A．C6H13COOH B．C6H5COOH C．C7H15COOH D．C6H5CH2COOH
5．贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药，其合成反应式（反应条件略去）如下：
下列叙述错误的是（ ）。
A．FeCl3溶液可区别阿司匹林和扑热息痛
B．1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOH
C．常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D．C6H7NO是扑热息痛发生类似酯水解反应的产物
6．已知酸性大小：羧酸>碳酸>酚。下列含溴化合物中的溴原子，在适当的条件下都能被羟基（—OH）取代（均可称为水解反应），所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是（ ）。
7．（2019 山东潍坊模拟）乌头酸的结构简式如图所示，下列关于乌头酸的说法错误的是（ ）
A．分子式为C6H6O6
B．乌头酸能发生水解反应和加成反应
C．乌头酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D，含1 mol乌头酸的溶液最多可消耗3 mol NaOH
8．（2019 湖北八校联考）下列关于苯乙酸丁酯的描述中不正确的是（ ）。
A．分子式为C12H16O2 B．有3种不同结构的苯乙酸丁酯
C．既能发生加成反应，又能发生取代反应 D．在酸、碱溶液中都能发生反应
二、填空题
1．（2019 湖北宜昌月考）如图所示是一套制取乙酸乙酯的实验装置。
A中盛有乙醇、浓硫酸和乙酸的混合液，C中盛有饱和碳酸钠溶液。
已知：①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：
（1）浓硫酸的作用是________。
（2）若实验中用含18O的乙醇与乙酸作用，则表示该反应原理的化学方程式是________。
（3）球形干燥管B除起冷凝作用外，另一重要作用是________。
（4）反应中所用的乙醇是过量的，其目的是________。
（5）从C中分离出乙酸乙酯必须使用的一种仪器是________；分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入饱和氯化钙溶液分离出________，再加入无水硫酸钠，然后进行蒸馏，收集77℃的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。
2．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＇为烷基）。
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，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________。
3．有机物A和B的分子量都小于200，完全燃烧时只生成CO2和H2O，B燃烧时消耗的氧气与生成的二氧化碳的物质的量相等，B中碳、氢元素总的质量分数为46.67％，B不发生银镜反应，但跟NaHCO3溶液反应放出CO2，1 mol A水解生成1 mol苯甲酸和1 mol B，A溶液具有酸性，但遇FeCl3溶液不显紫色。
（1）A与B的分子量之差为________。
（2）B分子中应有________个氧原子。
（3）A的结构简式为________或________。
（4）写出B的属于酯的四种同分异构体的结构简式________。
4．（2019 湖南长沙模拟）下图中A、B、C、D、E均为有机化合物。已知：C能跟NaHCO3发生反应，C和D的相对分子质量相等，且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题：
（1）已知E的相对分子质量为102，其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8％、9.8％，其余为氧，C分子中的官能团名称是________；化合物B不能发生的反应是________（填字母序号）。
a．加成反应 b．取代反应 c．消去反应 d．酯化反应 e．水解反应 f．置换反应
（2）反应②的化学方程式是________。
（3）反应②实验中加热的目的是________。
（4）A的结构简式是________。
（5）写出同时符合下列三个条件的B的所有同分异构体的结构简式：
Ⅰ．含有间二取代苯环结构
Ⅱ．不属于芳香酸形成的酯
Ⅲ．与FeCl3溶液发生显色反应
5．莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下：
（1）A的分子式为________。
（2）A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是________。
（3）A与氢氧化钠反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是________。
（4）17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，计算生成二氧化碳的体积（标准状况）。
（5）A在浓硫酸作用下加热可得到B（B的结构简式为），其反应类型是________。
（6）B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有________种。写出其中一种同分异构体的结构简式________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．C
【解析】乙酸乙酯和乙酸钠溶液不溶，可用分液的方法分离；乙醇和丁醇是互溶的两种液体，沸点相差较大，可以采用蒸馏的方法分离；向溴化钠和单质溴的水溶液中加入萃取剂四氯化碳后，振荡，溴单质会因在四氯化碳中的溶解度更大而溶解在四氯化碳中，四氯化碳和溴化钠的水溶液互不相溶而分层，然后分液即可实现二者的分离。
2．B、D
【解析】官能团酚羟基、碳碳双键、醛基均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，故不能用酸性KMnO4溶液检测是否有阿魏酸生成；能发生消去反应的官能团为—X和醇—OH，香兰素和阿魏酸中含有的酚羟基不能发生消去反应。
3．C
【解析】含—COOH或酚羟基的有机物显酸性，如选项A、B、C；含—OH或—COOH的有机物能发生酯化反应，如选项A、B、C、D；当与—OH（或—X）相连的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子时，可发生消去反应，如选项C、D。
4．B
【解析】胆固醇的分子式中只有一个氧原子，应是一元醇，而题给胆固醇酯只有2个氧原子，应为一元酯，据此可写出该酯化反应的化学反应方程式（用M表示羧酸）：C27H46O+M—→C34H50O2+H2O，再由质量守恒定律可求得该酸的分子式为C7H6O2。
5．B
【解析】阿司匹林分子中无酚羟基，扑热息痛分子中有酚羟基，可用FeCl3溶液鉴别，A项正确；1 mol阿司匹林最多可消耗3 mol NaOH，B项错；由于贝诺酯分子中无亲水基团，而扑热息痛分子中羟基是亲水基，故常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛，C项正确；扑热息痛水解生成CH3COOH和（C6H7NO），D项正确。
6．C
【解析】因为酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚。所以只有羧酸才能跟NaHCO3溶液反应，根据羧酸的定义，只有选项C的物质中Br原子被—OH取代后所得的产物属于羧酸。选项A、D得到的是醇，选项B得到的是酚，它们都不跟NaHCO3溶液反应。
7．B
【解析】A项，由乌头酸的结构简式可知其分子式为C6H6O4；B项，乌头酸不能发生水解反应，能发生加成反应；C项，含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；D项，1个乌头酸分子中含3个—COOH，因此含1 mol乌头酸的溶液最多可消耗3 mol NaOH。
8．B
【解析】根据酯的命名原则——某酸某酯知，苯乙酸丁酯是由苯乙酸（）和丁醇C4H9OH生成的一元酯。其分子结构为，则分子式为C12H16O2；丁基（—C4H9）有4种结构，故苯乙酸丁酯有4种同分异构体。苯乙酸丁酯中的苯环可与H2发生加成反应，也可与硝酸等发生取代反应；酯基在酸、碱溶液中都能发生水解反应，酯的水解反应其实也属于取代反应。
二、填空题
1．（1）催化剂、吸水剂 （2）CH3COOH+CH318OHCH3CO18OCH2CH3+H2O
（3）防止倒吸 （4）有利于酯化反应向正方向进行（增大乙酸的利用率）
（5）分液漏斗 乙醇
【解析】（1）乙酸与乙醇在浓硫酸做催化剂、加热条件下生成乙酸乙酯，由于该反应为可逆反应，同时浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，即浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂；（2）羧酸和醇酯化的原理是酸脱羟基醇脱氢，故化学方程式为CH3COOH+CH318OHCH3CO18OCH2CH3+H2O；（3）球形干燥管容积较大，使乙酸乙酯充分与空气进行热交换，起到冷凝和防止倒吸的作用；（4）该反应为可逆反应，乙醇过量，有利于反应向正向进行，增大乙酸的利用率；（5）乙酸乙酯与水不互溶，可用分液漏斗分离：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除去少量乙醇，再加入无水硫酸钠，然后进行蒸馏，从而分离出乙酸乙酯。
2．（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)=l×16÷0.186=86，若A分子中含有2个氧原子，则M (A)=2×16÷0.186=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与乙醇酯化后的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为含有双键的一元醇，结合B、C的结构简式推知A为HO—CH2—CH2—CH＝CH—CH3。
（4）D的分子式为C4H8O2，符合酯和一元羧酸的通式。其中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的属于羧酸，有如下2种：CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。
3．（1）104 （2）3
（3）
（4） 、HCOOCH2CH2OH、HOCH2COOCH3、CH3COOCH2OH
【解析】，则A、B的相对分子质量之间有如下关系：M (A)+18=M (B)+122，所以M (A)－M (B)=104；则M (B)≤200－104=96。B显酸性，不发生银镜反应。说明B中含有羧基，容易判断A属于酯类。其水解产生的羟基也应在B中。则B分子中至少含有1个—COOH和一个—OH，推测B可能含有3个氧原子。由题意合理；（B能含4个氧原子吗？请自己分析）。由B的相对分子质量为90，含有一个—H和一个—COOH，可推出B的结构简式为HOCH2CH2COOH或。
4．（1）羧基 e
（2）CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O
（3）加快反应速率，将产物乙酸丙酯蒸出，使平衡向生成乙酸丙酯的方向移动
【解析】（1）E中C、H、O的个数比为，结合相对分子质量为102，可知分子式为C5H10O2，而C和D的相对分子质量相等，C、D在浓硫酸和加热条件下反应生成E，且C能跟NaHCO3发生反应，则C为CH3COOH，D为CH3CH2CH2OH，C中官能团为羧基。B不能发生水解反应。（2）反应②为乙酸和丙醇的酯化反应。（4）A可以看做B、C、D分子间发生酯化反应的产物，结构简式为。（5）根据Ⅲ可知含有酚羟基，结合Ⅰ、Ⅱ确定结构简式。
5．（1）C7H10O5
（4）
（5）消去反应
（6）3 （邻位、间位也对）
【解析】（1）容易确定A的分子式是C7H10O5。
（2）有机物A中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，据此写出反应的化学方程式。
（3）有机物A中含有羧基（—COOH），能与NaOH发生中和反应，据此写出反应的化学方程式。本问中要注意的是有机物A中含有的—OH是醇羟基而不是酚羟基，因而不能与NaOH反应。
（4）因为1 mol A能与足量NaHCO3溶液反应生成1 mol CO2，则17.4 g A与足量NaHCO3溶液反应生成的CO2的体积为：
.
（5）由转变为相当于从A分子内脱去2个水分子，发生的是消去反应。
（6）B的同分异构体既要含酚羟基，又要含酯基，则其酯基只能是HCOO—，它与酚羟基在苯环上的相对位置有邻、间、对三种情况，故符合题设条件的同分异构体共有3种，即
【学习目标】
1、掌握乙酸的组成、结构、性质和用途；
2、掌握羧酸的组成、结构、性质及其应用；
3、了解酯的结构及主要性质；
4、掌握重要的有机物之间的相互转化，学会在有机合成与推断中应用。
【要点梳理】
要点一、羧酸的结构、通式和性质
1．羧酸的组成和结构。
（1）羧酸是由烃基（或H）与羧基相连组成的有机化合物。羧基（）是羧酸的官能团。
（2）羧酸有不同的分类方法：
2．羧酸的分子通式。
一元羧酸的分子通式为R—COOH，饱和一元脂肪羧酸的分子通式为CnH2nO2或CnH2n+1—COOH。
分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。
3．羧酸的主要性质。
（1）羧酸的沸点比相应的醇的沸点高；碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶，随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。
（2）羧酸的化学性质。
①弱酸性。
由于—COOH能电离出H+，使羧酸具有弱酸性。而羧酸具有酸类物质的通性。如：
2RCOOH+Na2CO3—→2RCOONa+CO2↑+H2O
RCOOH+NH3—→RCOONH4
常见的一元羧酸的酸性强弱顺序为：
②酯化反应。
注意：可以用同位素示踪法证实酯化反应过程是羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分相互结合成酯。
无机含氧酸与醇作用也能生成酯，如：
C2H5OH+HONO2—→C2H5—O—NO2+H2O
（硝酸乙酯）
③-H被取代的反应。
通过羧酸-H的取代反应，可以合成卤代羧酸，进而制得氨基酸、羟基酸等。
④还原反应。
由于羟基的影响，羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应，但在特殊试剂（如LiAlH4）的作用下，可将羧基还原为醇羟基。
RCOOHRCH2OH
有机化学上可用此反应实现羧酸向醇的转化。
4．羧酸的命名。
（1）选含羧基的最长的碳链作为主链，按主链碳原子数称某酸；
（2）从羧基开始给主链碳原子编号；
（3）在“某酸”名称之前加入取代基的位次号和名称。
如：
5．重要的羧酸简介。
（1）甲酸（）俗称蚁酸，是有刺激性气味的无色液体，有腐蚀性，能与水、乙醇、乙醚、甘油等互溶。
甲酸分子中既含有羧基又含有醛基（见右图），因而能表现出羧酸和醛两类物质的性质。如显酸性、能酯化（表现出—COOH的性质）、能发生银镜反应和被新制的Cu(OH)2氧化（表现出—CHO的性质）。
甲酸在工业上可用作还原剂，在医疗上可用作消毒剂。
（2）苯甲酸俗称安息香酸，是白色针状晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚。苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防腐剂。
（3）乙二酸（）俗称草酸，是无色透明晶体，能溶于水或乙醇。通常以结晶水合物形式存在。草酸钙（CaC2O4）难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。
（4）高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水。硬脂酸（C17H35COOH）、软脂酸（C15H31COOH）、油酸（C17H33COOH）、亚油酸（C17H31COOH）都是常见的高级脂肪酸。
要点二、酯的组成、结构和性质
1．酯的组成和结构。
酯是羧酸分子中羧基上的羟基（—OH）被烃氧基（—OR＇）取代后的产物。酯是一种羧酸衍生物，其分子由酰基（）和烃氧基（—OR＇）相连构成。
2．酯的分子通式。
酯的分子通式为，饱和一元脂肪羧酸酯的分子通式为CnH2nO2。分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮互为同分异构体。
3．酯的物理性质。
酯类都难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。
4．酯的化学性质。
（1）酯的水解。
在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的酸和醇。
在酸存在下酯的水解是可逆的；在碱存在下酯的水解趋于完全，是不可逆反应。
（2）酯的醇解。
在酸或醇的催化下，酯还可以发生醇解反应。
酯的醇解又称酯交换反应，在有机合成中有重要用途。
5．酯的制取。
下面简单介绍乙酸乙酯的实验室制法。
（1）反应原料：乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液。
（2）反应原理：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
（3）反应装置：试管、酒精灯。
（4）实验方法：在一支试管里先加入3 mL乙醇，然后一边摇动，一边慢慢地加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，按右下图连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，此时可以观察到有透明的油状液体浮在液面上。取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，并停止加热，振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管后静置，待溶液分层后，可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯，并可闻到果香气味。
（5）注意事项：
①实验中浓硫酸起催化剂和脱水剂作用。
②盛反应混合液的试管要向上倾斜约45°，主要目的是增大反应混合液的受热面积。
③导管应较长，除导气外还兼起冷凝作用。导管末端只能接近饱和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下，目的是防止受热不均发生倒吸。
④实验中小心均匀加热使液体保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯的产率。
⑤饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸，溶解乙醇，冷凝酯蒸气且减小酯在水中的溶解度，以利于分层。
⑥不能用。NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液，因乙酸乙酯在NaOH存在时易水解，而几乎得不到乙酸乙酯。
6．酯的用途。
酯常用作有机溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料。
要点三、重要的有机物之间的相互转化
【典型例题】
类型一：羧酸的结构和性质
例1（2019 武汉二中期末）下列关于乙酸的说法中，正确的是（ ）
①乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液能导电；②无水乙酸又称为冰醋酸，它是纯净物；③乙酸分子里有四个氢原子，所以它不是一元酸；④乙酸是一种重要的有机酸，常温下乙酸是有刺激性气味的液体；⑤1mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88g乙酸乙酯；⑥食醋中含有乙酸，乙酸可由乙醇氧化得到。
A．①②③④ B．①②③⑥ C．①②④⑥ D．②④⑤⑥
【思路点拨】本题是对乙酸性质的考查，既涉及到物理性质，又涉及到化学性质，都比较基础，认真点即可答对。
【答案】C
【解析】①由于乙酸易溶于水和乙醇，且乙酸为有机酸，溶于水能导电，故A正确；②由于无水乙酸又称冰醋酸，为一种物质，它属于纯净物，故②正确；③由于乙酸分子中含有一个羧基，能够电离出一个氢离子，属于一元酸，故③错误；④由于乙酸是一种重要的有机酸，是有刺激性气味的液体，故④正确；⑤乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯的反应为可逆反应，即乙酸不能完全反应，故⑤错误；⑥乙酸可以是乙醇经过氧化反应生成的，故⑥正确，故选C。
【总结升华】有机物中能与NaHCO3、NaOH、Na2CO3、Na反应的物质小结：能与NaHCO3反应的有机物只有羧酸；能与NaOH反应的有机物有卤代烃、酚、羧酸、酯；能与Na2CO3反应的有机物有酚、羧酸；能与钠反应的有机物有醇、酚、羧酸。
举一反三：
【变式1】近年来流行喝苹果醋。苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品。苹果酸（-羟基丁二酸）是这种饮料的主要酸性物质，苹果酸的结构如下图所示，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．苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应
C．苹果酸在一定条件下能发生消去反应
D．1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应必须消耗2 mol Na2CO3
【答案】D
【变式2】（2019 成都诊断）羧酸M和羧酸N的结构简式如下图所示。下列关于这两种有机物的说法正确的是（ ）。
A．两种羧酸都能与溴水发生反应
B．两种羧酸遇FeCl3溶液都发生显色反应
C．羧酸M与羧酸N相比少了两个碳碳双键
D．等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时，消耗NaOH的量相同
【答案】A
【解析】羧酸M中的碳碳双键能与溴水发生加成反应，羧酸N中酚羟基的邻（或对）位的氢原子可与溴水发生取代反应，故两种羧酸都能与溴水反应；羧酸M中不合酚羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应；羧酸N中不含碳碳双键，无法与羧酸M比较双键的多少；羧酸M中只有—COOH能与NaOH反应，而羧酸N中—COOH和3个酚羟基均能与NaOH反应，故等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时消耗的NaOH的量不相同。
类型二：酯的结构与性质
例2 可用右图装置制取少量乙酸乙酯（酒精灯等在图中均已略去）。请填空：
（1）试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正确的加入顺序及操作是________。
（2）为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是________。
（3）实验中加热试管a的目的是：①________________；②________________。
（4）试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是________。
（5）反应结束后，振荡试管b，静置，观察到的现象是________。
【思路点拨】本题考查乙酸乙酯的制备及物理性质，注意操作时滴加试剂的先后顺序；在收集试管中加入饱和Na2CO3溶液的作用，注意观察酯的水溶性。
【答案】（1）先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后加入冰醋酸
（2）在试管a中加入几粒沸石（或碎瓷片）
（3）①加快反应速率②及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
（4）降低乙酸乙酯在水中的溶解度，吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇
（5）b中的液体分层，上层是透明的油状液体
【解析】乙酸乙酯的制备是演示实验，制取时药品的加入顺序依据密度大的溶液向密度小的溶液中加入的原则，先加入乙醇，后加入浓硫酸，最后加入冰醋酸。由于浓硫酸稀释放热，最后加入冰醋酸可以减少醋酸的挥发；在反应之前的混合液中还需加入沸石，避免加热时发生液体暴沸；反应采用加热条件，可以加快反应速率并促进乙酸乙酯的汽化；收集乙酸乙酯的试管中放入饱和Na2CO3溶液，有利于酯的分层析出，同时吸收挥发出的乙酸和乙醇；酯的密度比水小，故静置后存在于水层之上。
【总结升华】在化学实验中，一般用到浓硫酸时，都是将浓硫酸放入其他试剂。本题中的冰醋酸在最后放入，防止其挥发。酯不宜溶于水，在饱和Na2CO3溶液中更有利于分层析出，并且Na2CO3溶液还能吸收挥发出的醋酸和乙醇。
举一反三：
【变式1】右图是实验室制取乙酸乙酯的装置。
（1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：将________，然后轻轻振荡试管，使之混合均匀。
（2）装置中通蒸气的导管要插在饱和Na2CO3溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止Na2CO3溶液的倒吸，造成倒吸的原因是________。
（3）浓硫酸的作用是：①________；②________。
（4）饱和Na2CO3溶液的作用是________。
（5）实验中生成的乙酸乙酯，其密度比水________（填“大”或“小”），有________气味。
（6）若实验中温度过高，使反应温度达到140℃左右时，副反应的主要有机产物有________（填物质名称）。
【答案】（1）浓硫酸和乙酸的混合溶液慢慢倒入乙醇中 （2）加热不均匀
（3）①催化剂 ②吸水剂（或吸收生成的水），以利于平衡向酯化反应方向移动
（4）降低酯在水中的溶解度，除去酯中混有的乙酸和乙醇，以利于分层
（5）小 果香 （6）乙醚
【变式2】（2019 营山县模拟）下列关于苯乙酸丁酯的描述中不正确的是（ ）。
A．分子式为C12H16O2
B．有3种不同结构的苯乙酸丁酯
C．既能发生加成反应，又能发生取代反应
D．在酸、碱溶液中都能发生反应
【答案】B
【解析】根据酯的命名原则——某酸某酯知，苯乙酸丁酯是由苯乙酸（）和丁醇C4H9OH生成的一元酯。其分子结构为，则分子式为C12H16O2；丁基（—C4H9）有4种结构，故苯乙酸丁酯有4种同分异构体。苯乙酸丁酯中的苯环可与H2发生加成反应，也可与硝酸等发生取代反应；酯基在酸、碱溶液中都能发生水解反应，酯的水解反应其实也属于取代反应。
【巩固练习】
一、选择题
1．（2019 广东揭阳期中）现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液、②乙醇和丁醇、③溴化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（ ）
A．分液、萃取、蒸馏 B．萃取、蒸馏、分液
C．分液、蒸馏、萃取 D．蒸馏、萃取、分液
2．阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
下列说法正确的是（ ）。
A．可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B．香兰素、阿魏酸均可与Na2CO3、NaOH溶液反应
C．通常条件下，香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D．与香兰素互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
3．下列化合物中，既显酸性，又能发生酯化反应和消去反应的是（ ）。
4．胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C27H46O，一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C34H50O2，生成这种胆固醇酯的羧酸是（ ）。
A．C6H13COOH B．C6H5COOH C．C7H15COOH D．C6H5CH2COOH
5．贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药，其合成反应式（反应条件略去）如下：
下列叙述错误的是（ ）。
A．FeCl3溶液可区别阿司匹林和扑热息痛
B．1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOH
C．常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D．C6H7NO是扑热息痛发生类似酯水解反应的产物
6．已知酸性大小：羧酸>碳酸>酚。下列含溴化合物中的溴原子，在适当的条件下都能被羟基（—OH）取代（均可称为水解反应），所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是（ ）。
7．（2019 山东潍坊模拟）乌头酸的结构简式如图所示，下列关于乌头酸的说法错误的是（ ）
A．分子式为C6H6O6
B．乌头酸能发生水解反应和加成反应
C．乌头酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D，含1 mol乌头酸的溶液最多可消耗3 mol NaOH
8．（2019 湖北八校联考）下列关于苯乙酸丁酯的描述中不正确的是（ ）。
A．分子式为C12H16O2 B．有3种不同结构的苯乙酸丁酯
C．既能发生加成反应，又能发生取代反应 D．在酸、碱溶液中都能发生反应
二、填空题
1．（2019 湖北宜昌月考）如图所示是一套制取乙酸乙酯的实验装置。
A中盛有乙醇、浓硫酸和乙酸的混合液，C中盛有饱和碳酸钠溶液。
已知：①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：
（1）浓硫酸的作用是________。
（2）若实验中用含18O的乙醇与乙酸作用，则表示该反应原理的化学方程式是________。
（3）球形干燥管B除起冷凝作用外，另一重要作用是________。
（4）反应中所用的乙醇是过量的，其目的是________。
（5）从C中分离出乙酸乙酯必须使用的一种仪器是________；分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入饱和氯化钙溶液分离出________，再加入无水硫酸钠，然后进行蒸馏，收集77℃的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。
2．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＇为烷基）。
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，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________。
3．有机物A和B的分子量都小于200，完全燃烧时只生成CO2和H2O，B燃烧时消耗的氧气与生成的二氧化碳的物质的量相等，B中碳、氢元素总的质量分数为46.67％，B不发生银镜反应，但跟NaHCO3溶液反应放出CO2，1 mol A水解生成1 mol苯甲酸和1 mol B，A溶液具有酸性，但遇FeCl3溶液不显紫色。
（1）A与B的分子量之差为________。
（2）B分子中应有________个氧原子。
（3）A的结构简式为________或________。
（4）写出B的属于酯的四种同分异构体的结构简式________。
4．（2019 湖南长沙模拟）下图中A、B、C、D、E均为有机化合物。已知：C能跟NaHCO3发生反应，C和D的相对分子质量相等，且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题：
（1）已知E的相对分子质量为102，其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8％、9.8％，其余为氧，C分子中的官能团名称是________；化合物B不能发生的反应是________（填字母序号）。
a．加成反应 b．取代反应 c．消去反应 d．酯化反应 e．水解反应 f．置换反应
（2）反应②的化学方程式是________。
（3）反应②实验中加热的目的是________。
（4）A的结构简式是________。
（5）写出同时符合下列三个条件的B的所有同分异构体的结构简式：
Ⅰ．含有间二取代苯环结构
Ⅱ．不属于芳香酸形成的酯
Ⅲ．与FeCl3溶液发生显色反应
5．莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下：
（1）A的分子式为________。
（2）A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是________。
（3）A与氢氧化钠反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是________。
（4）17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，计算生成二氧化碳的体积（标准状况）。
（5）A在浓硫酸作用下加热可得到B（B的结构简式为），其反应类型是________。
（6）B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有________种。写出其中一种同分异构体的结构简式________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．C
【解析】乙酸乙酯和乙酸钠溶液不溶，可用分液的方法分离；乙醇和丁醇是互溶的两种液体，沸点相差较大，可以采用蒸馏的方法分离；向溴化钠和单质溴的水溶液中加入萃取剂四氯化碳后，振荡，溴单质会因在四氯化碳中的溶解度更大而溶解在四氯化碳中，四氯化碳和溴化钠的水溶液互不相溶而分层，然后分液即可实现二者的分离。
2．B、D
【解析】官能团酚羟基、碳碳双键、醛基均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，故不能用酸性KMnO4溶液检测是否有阿魏酸生成；能发生消去反应的官能团为—X和醇—OH，香兰素和阿魏酸中含有的酚羟基不能发生消去反应。
3．C
【解析】含—COOH或酚羟基的有机物显酸性，如选项A、B、C；含—OH或—COOH的有机物能发生酯化反应，如选项A、B、C、D；当与—OH（或—X）相连的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子时，可发生消去反应，如选项C、D。
4．B
【解析】胆固醇的分子式中只有一个氧原子，应是一元醇，而题给胆固醇酯只有2个氧原子，应为一元酯，据此可写出该酯化反应的化学反应方程式（用M表示羧酸）：C27H46O+M—→C34H50O2+H2O，再由质量守恒定律可求得该酸的分子式为C7H6O2。
5．B
【解析】阿司匹林分子中无酚羟基，扑热息痛分子中有酚羟基，可用FeCl3溶液鉴别，A项正确；1 mol阿司匹林最多可消耗3 mol NaOH，B项错；由于贝诺酯分子中无亲水基团，而扑热息痛分子中羟基是亲水基，故常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛，C项正确；扑热息痛水解生成CH3COOH和（C6H7NO），D项正确。
6．C
【解析】因为酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚。所以只有羧酸才能跟NaHCO3溶液反应，根据羧酸的定义，只有选项C的物质中Br原子被—OH取代后所得的产物属于羧酸。选项A、D得到的是醇，选项B得到的是酚，它们都不跟NaHCO3溶液反应。
7．B
【解析】A项，由乌头酸的结构简式可知其分子式为C6H6O4；B项，乌头酸不能发生水解反应，能发生加成反应；C项，含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；D项，1个乌头酸分子中含3个—COOH，因此含1 mol乌头酸的溶液最多可消耗3 mol NaOH。
8．B
【解析】根据酯的命名原则——某酸某酯知，苯乙酸丁酯是由苯乙酸（）和丁醇C4H9OH生成的一元酯。其分子结构为，则分子式为C12H16O2；丁基（—C4H9）有4种结构，故苯乙酸丁酯有4种同分异构体。苯乙酸丁酯中的苯环可与H2发生加成反应，也可与硝酸等发生取代反应；酯基在酸、碱溶液中都能发生水解反应，酯的水解反应其实也属于取代反应。
二、填空题
1．（1）催化剂、吸水剂 （2）CH3COOH+CH318OHCH3CO18OCH2CH3+H2O
（3）防止倒吸 （4）有利于酯化反应向正方向进行（增大乙酸的利用率）
（5）分液漏斗 乙醇
【解析】（1）乙酸与乙醇在浓硫酸做催化剂、加热条件下生成乙酸乙酯，由于该反应为可逆反应，同时浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，即浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂；（2）羧酸和醇酯化的原理是酸脱羟基醇脱氢，故化学方程式为CH3COOH+CH318OHCH3CO18OCH2CH3+H2O；（3）球形干燥管容积较大，使乙酸乙酯充分与空气进行热交换，起到冷凝和防止倒吸的作用；（4）该反应为可逆反应，乙醇过量，有利于反应向正向进行，增大乙酸的利用率；（5）乙酸乙酯与水不互溶，可用分液漏斗分离：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除去少量乙醇，再加入无水硫酸钠，然后进行蒸馏，从而分离出乙酸乙酯。
2．（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)=l×16÷0.186=86，若A分子中含有2个氧原子，则M (A)=2×16÷0.186=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与乙醇酯化后的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为含有双键的一元醇，结合B、C的结构简式推知A为HO—CH2—CH2—CH＝CH—CH3。
（4）D的分子式为C4H8O2，符合酯和一元羧酸的通式。其中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的属于羧酸，有如下2种：CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。
3．（1）104 （2）3
（3）
（4） 、HCOOCH2CH2OH、HOCH2COOCH3、CH3COOCH2OH
【解析】，则A、B的相对分子质量之间有如下关系：M (A)+18=M (B)+122，所以M (A)－M (B)=104；则M (B)≤200－104=96。B显酸性，不发生银镜反应。说明B中含有羧基，容易判断A属于酯类。其水解产生的羟基也应在B中。则B分子中至少含有1个—COOH和一个—OH，推测B可能含有3个氧原子。由题意合理；（B能含4个氧原子吗？请自己分析）。由B的相对分子质量为90，含有一个—H和一个—COOH，可推出B的结构简式为HOCH2CH2COOH或。
4．（1）羧基 e
（2）CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O
（3）加快反应速率，将产物乙酸丙酯蒸出，使平衡向生成乙酸丙酯的方向移动
【解析】（1）E中C、H、O的个数比为，结合相对分子质量为102，可知分子式为C5H10O2，而C和D的相对分子质量相等，C、D在浓硫酸和加热条件下反应生成E，且C能跟NaHCO3发生反应，则C为CH3COOH，D为CH3CH2CH2OH，C中官能团为羧基。B不能发生水解反应。（2）反应②为乙酸和丙醇的酯化反应。（4）A可以看做B、C、D分子间发生酯化反应的产物，结构简式为。（5）根据Ⅲ可知含有酚羟基，结合Ⅰ、Ⅱ确定结构简式。
5．（1）C7H10O5
（4）
（5）消去反应
（6）3 （邻位、间位也对）
【解析】（1）容易确定A的分子式是C7H10O5。
（2）有机物A中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，据此写出反应的化学方程式。
（3）有机物A中含有羧基（—COOH），能与NaOH发生中和反应，据此写出反应的化学方程式。本问中要注意的是有机物A中含有的—OH是醇羟基而不是酚羟基，因而不能与NaOH反应。
（4）因为1 mol A能与足量NaHCO3溶液反应生成1 mol CO2，则17.4 g A与足量NaHCO3溶液反应生成的CO2的体积为：
.
（5）由转变为相当于从A分子内脱去2个水分子，发生的是消去反应。
（6）B的同分异构体既要含酚羟基，又要含酯基，则其酯基只能是HCOO—，它与酚羟基在苯环上的相对位置有邻、间、对三种情况，故符合题设条件的同分异构体共有3种，即