第3章 第3节
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题(本题包括10小题，共50分)
1．下列物质中，不属于羧酸类有机物的是( )
A．乙二酸 B．苯甲酸
C．硬脂酸 D．石炭酸
解析： 要确定有机物是否为羧酸，关键看有机物中是否含有羧基。石炭酸即苯酚，属于酚类。
答案： D
2．下列物质中最难电离出H＋的是( )
A．CH3COOH B．C2H5OH
C．H2O D．C6H5OH
解析： 电离出H＋由易到难的顺序为：羧酸>酚>水>醇。
答案： B
3．某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯几种物质中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：
①有银镜反应；
②加入新制的Cu(OH)2悬浊液，沉淀不溶解；
③与含有酚酞的NaOH溶液共热时发现溶液中红色逐渐变浅。
下列叙述中正确的是( )
A．有甲酸乙酯和甲酸 B．有甲酸乙酯和乙醇
C．有甲酸乙酯，可能有甲醇 D．几种物质都有
解析： 有银镜反应现象说明含甲酸乙酯、甲酸至少有一种，但是加入Cu(OH)2后沉淀不溶解说明无甲酸，必有甲酸乙酯。甲醇、乙醇是否存在无法确定。故说法正确的应是C。
答案： C
4．下列各组物质中，最简式相同，但既不是同系物，又不是同分异构体的是( )
A．丙烯、环丙烷 B．乙酸、甲酸甲酯
C．乙烯、1 丁烯 D．甲醛、甲酸甲酯
解析： 丙烯与环丙烷、乙酸与甲酸甲酯是同分异构体，乙烯与1 丁烯是同系物。
答案： D
5．为了证明甲酸溶液中混有甲醛，正确的实验操作是( )
A．加入硝酸银溶液，在水浴中加热
B．加入二至三滴紫色石蕊试液
C．加入足量的NaOH溶液后蒸馏，用馏出液进行银镜反应实验
D．先蒸馏，然后对馏出液进行银镜反应实验
解析： 中也有官能团，应先排除的干扰，再检验甲醛。
答案： C
6．某物质C的结构简式为，有关它的叙述错误的是( )
A．是一个环状酯类化合物 B．易发生加成氧化反应
C．可以溶解于水 D．在KMnO4溶液中不能稳定地存在
答案： A
7．在CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O的平衡体系中，加入一定量的C2H518OH，当重新达到平衡时，18O原子应存在于( )
A．乙酸乙酯中 B．乙酸中
C．水中 D．乙酸、乙酸乙酯和水中
解析： 羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子的羟基中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯，所以18O存在于乙酸乙酯中。
答案： A
8．巴豆酸的结构简式为CH3—CH===CH—COOH。现有下列说法，试根据巴豆酸的结构特点，判断在一定条件下，能与巴豆酸反应的物质是( )
①氯化氢 ②溴水 ③纯碱溶液 ④2 丁醇 ⑤酸性KMnO4溶液
A．②④⑤ B．①③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
解析： 该有机物含有双键和羧基官能团。根据其结构决定性质即可判断。
答案： D
9．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( )
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。
答案： C
10．2009年10月在济南举办的全运会上，以下两种兴奋剂是禁用的。
则关于它们的说法中正确的是( )
A．利尿酸分子中有三种含氧官能团，在核磁共振氢谱上共有六个峰
B．1 mol兴奋剂X与足量浓溴水反应，最多消耗4 mol Br2
C．两种兴奋剂均为芳香烃
D．两种分子中的所有碳原子均不可能共平面
解析： A项中应有7个峰；这两种兴奋剂均含氧元素，不为烃；X中的碳原子可能共面。
答案： B
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)某有机物的结构式如图：
(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
解析： 本题考查了不同羟基的酸性(活泼性)问题。由于酸性—COOH>H2CO3> >HCO3－，所以①中应加入NaHCO3，只与—COOH反应；②中加入NaOH或Na2CO3，与酚羟基和—COOH反应；③中加入Na，与三种都反应。
答案： (1)NaHCO3 (2)NaOH或Na2CO3 (3)Na
12．(12分)(2011·扬州高二质检)(1)1 mol丙酮酸 ()在镍催化剂作用下加1 mol 氢气转变成乳酸，乳酸的结构简式是________________________。
(2)与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体A在酸性条件下加热失水生成B，由A生成B的化学方程式是____________________________。
(3)B的甲酯可以聚合，聚合物的结构简式是________________________________ ________________________________________。
解析： (1)酮类中羰基能与H2发生加成反应，加成生成醇类。
(2)依据乳酸结构推测B分子结构。
答案：
13．(12分)化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米、淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。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可发生如下图所示的反应：
试写出：
(1)化合物A、B、D的结构简式__________________、__________________、__________________。
(2)化学方程式：
A→E_______________________________________________________________，
A→F_____________________________________________________________ _。
反应类型：A→E________，A→F________。
答案：
消去反应(或脱水反应) 酯化反应(或分子间脱水反应、取代反应)
14．(14分)(知能提升)(2011·高考天津理综)(节选)已知：
冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物，它的一条合成路线如下：
(1)A为一元羧酸，8.8 g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24 L CO2(标准状况)，A的分子式为________。
(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式： ______________________________。
(3)B是氯代羧酸，其核磁共振氢谱有两个峰，写出B→C的反应方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)C＋E→F的反应类型为____________________。
(5)写出A和F的结构简式：A____________________；F____________________。
(6)D的苯环上有两种氢，它所含官能团的名称为________；写出a、b所代表的试剂：a________；b________。
解析： (1)A为一元羧酸，与NaHCO3反应生成2.24 L CO2(标准状况)，即0.1 mol CO2，则n(A)为0.1 mol，那么M(A)＝＝88 g·mol－1。又知A分子中含有1个—COOH，则A的结构为C3H7—COOH，其分子式为C4H8O2。
B与C2H5OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应：(共74张PPT)
第三节 羧酸 酯
食醋和料酒都是我们日常生活中必不可少的调味品。烧菜时，同时加入适量的料酒和食醋，烧出的菜味道更香。
你知道其中的奥妙吗？
1．了解羧酸和酯的组成和结构特点。
2．了解羧酸的分类及乙酸的物理性质、酯的物理性质及存在。
3．掌握乙酸和乙酸乙酯的结构特点和主要性质，理解乙酸的酯化反应和乙酸乙酯水解反应的基本规律。
4．掌握羧酸和酯之间的相互转化，学会合成与推断中的应用。
2．饱和一元脂肪酸的通式为： ，分子式为： 。
CnH2n＋1COOH
CnH2nO2
3．分类
(1)按分子中烃基的结构分
4．通性：羧酸分子中都含有 官能团，因此都具有 性，都能发生酯化反应。
羧基
弱酸
醇、酚、羧酸中羟基的性质比较
醇、酚、羧酸的结构中均有—OH，可分别称之为“醇羟基”、“酚羟基”和“羧羟基”。由于这些—OH所连的基团不同，—OH受相连基团的影响就不同。故羟基上的氢原子的活性也就不同，表现在性质上也相差较大，可比较如下：
羟基类型
比较项目 醇羟基 酚羟基 羧羟基
氢原子活泼性
电离 极难电离 微弱电离 部分电离
酸碱性 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
与NaOH反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2
能否由酯水解生成 能 能 能
1．下列各组物质中，互为同系物的是( )
A．甲酸与油酸 B．软脂酸和丙烯酸
C．硬脂酸和油酸 D．甲酸与硬脂酸
答案： D
1．俗名： ；分子式： ；结构简式： ，官能团 。
醋酸
C2H4O2
CH3COOH
—COOH
2．物理性质
颜色 状态 气味 溶解性 熔点
，温度低时凝结成冰样晶体，又称
无色
液体
有刺激
性气味
易溶于水
和乙醇
16.6 ℃
冰醋酸
3.化学性质
(1)酸性：一元 酸，比碳酸酸性 。电离方程式为
乙酸具有酸的通性：
①能使紫色石蕊试液 ；
②能与活泼金属(如Na)反应放出氢气：
；
弱
强
变红
2CH3COOH＋2Na===2CH3COONa＋H2↑
③能与碱(如NaOH)发生中和反应：
；
④能与碱性氧化物(如MgO)反应：
；
⑤能与比醋酸酸性弱的弱酸盐反应，如碳酸钠与醋酸反应：
。
CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
2CH3COOH＋MgO===Mg(CH3COO)2＋H2O
2CH3COOH＋CO32－===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
(2)酯化反应(或 反应)
①含义：酸和 作用生成 的反应。
②断键方式：酸脱 ，醇脱 。
③乙酸与乙醇的反应：
取代
醇
酯和水
羟基
氢
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H2SO4和2 mL冰醋酸，按下图连接好装置。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吸水剂作用。
(2)盛反应混合液的试管要上倾斜约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，以利于分层析出。
(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，几乎得不到乙酸乙酯。
解析： 羧基的典型化学性质是：能与活泼金属发生置换反应、能与碱发生中和反应、能与醇类物质发生酯化反应。而羧基不能与溴水发生任何反应，但碳碳双键可与溴水发生加成反应。
答案： C
2．命名
酯类化合物是根据生成酯的酸和醇的名称来命名的。命名时，羧酸的名称写在前面，醇的名称写在后面，去掉醇换成酯。如：
3．酯的性质
(1)物理性质
低级酯是具有 气味的液体，密度一般 于水， 溶于水， 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质——水解反应
①酸性条件下水解
②碱性条件下水解
芳香
小
难
易
CH3COOH＋C2H5OH
CH3COONa＋C2H5OH
2．酯的水解条件和程度
(1)无机酸、碱都是酯水解反应的催化剂，在稀无机酸催化下，酯的水解反应仍为可逆反应，水解程度小。
酯化反应和酯的水解反应互为可逆反应，在酯化反应和酯的水解反应中，所用硫酸的浓度是不同的，在酯化反应中，除利用H2SO4的催化作用外，还要利用它的吸水性，以减少酯化反应生成的H2O，促使可逆反应向着酯化反应的方向进行，提高反应物的转化率，应用浓H2SO4，且用量较大；在酯的水解反应中，只需H2SO4的催化作用，故选用稀H2SO4，且用量较小。
(2)当用碱作酯水解反应的催化剂时，碱与水解生成的羧酸发生中和反应导致平衡右移，使水解反应趋于完全
(3)低级酯在水解时需水浴加热，而不用酒精灯直接加热，以防止酯挥发。
3．0.1 mol阿司匹林(其学名为乙酰水杨酸，结构简式为 )与足量的NaOH溶液反应，最多消耗NaOH的物质的量为( )
A．0.1 mol B．0.2 mol
C．0.3 mol D．0.4 mol
解析： 可理解为：乙酰水杨酸水解产物为
和CH3COOH，产物再与NaOH溶液反应。
答案： C
(2011·青岛高二检测)化合物 跟足量的下列哪种物质的溶液反应可得到一钠盐C7H5O3Na( )
A．NaOH B．Na2CO3
C．NaHCO3 D．NaCl
研究给出化合物的结构简式和生成钠盐的分子式，可得只有酚羟基和羧基中的一种发生了反应。酚羟基和羧基均能和氢氧化钠进行反应，A错误；酚羟基和羧基均能和碳酸钠进行反应，B错误；酚羟基不能和碳酸氢钠发生反应，羧基能和碳酸氢钠发生反应，C正确；酚羟基和羧基均不能和氯化钠进行反应，D错误。
答案： C
(1)羧酸都是弱酸，不同的羧酸酸性不同，但低级羧酸都比碳酸的酸性强。几种简单的羧酸的酸性关系为甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸。乙酸与H2SO3、H2CO3、HF等几种弱酸的酸性关系为H2SO3>HF>CH3COOH>H2CO3。
(2)低级羧酸才会使紫色石蕊试液变红，醇、酚、高级脂肪酸不会使紫色石蕊试液变红。
1．由—CH3、—OH、 、—COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使紫色石蕊试液变红的有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
答案： C
有机物A(C10H20O2)具有兰花香味，可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。已知：
①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯取代，其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)B可以发生的反应有________(选填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是____________、____________。
(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能的结构简式：____________________________________。
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物，据报道，可由2 甲基 1 丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是____________________ ____________________________________________________。
思路指引： 解答此题注意以下两点：
(1)由D与Na2CO3反应放CO2，可知D、E为酸。
(2)能使溴水褪色且由浓硫酸加热制取的应为烯烃。
答案： (1)①②④ (2)羧基 碳碳双键
1．反应机理
羧酸与醇发生酯化反应时，一般是羧酸分子中的羟基与醇分子中羟基上的氢原子结合生成水，其余部分结合生成酯，用示踪原子法可以证明。
(3)一元羧酸与二元醇之间的酯化反应
(4)二元羧酸与二元醇之间的酯化反应
此时反应有两种情况：
2．某中性有机物，在酸性条件下可以发生水解，生成相对分子质量相同的A和B，A是中性物质，B可以与碳酸钠反应放出气体，该有机物是( )
A．CH3COOC3H7 B．CH3COOC2H5
C．CH3COONa D．CH3CH2Br
解析： 解答本题的关键应抓住：①此物质是酯；②如何使羧酸和醇的相对分子量相等。
答案： A
(2011·南京高二调研)邻甲基苯甲酸( )有多种同分异构体，其中属于酯类，但分子结构中含有甲基和苯环的异构体有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
所求的同分异构中，必须含有苯环，且苯环上有两个取代基，其中有一个甲基，另一个是酯基，它们分别为
答案： B
羧酸和酯的同分异构体的书写
1．分子式相同的羧酸(如CnH2nO2)与酯(如CnH2nO2)，当n≥2时互为同分异构体。
2．羧酸同分异构体书写
如：书写分子式为C5H10O2的羧酸的同分异构体
将C5H10O2写为C4H9—COOH，烷基—C4H9有4种结构，则羧酸C5H10O2的同分异构体共4种：
规律：C4H9Cl的卤代烃，C4H9OH的醇，C4H9CHO的醛，C4H9COOH的羧酸同分异构体数目相同。
3．酯的同分异构体书写
书写时，可将酯看作由酸、醇两部分组成。如书写C5H10O2的酯的同分异构体，可分析为：
则饱和一元酯C5H10O2共有9种同分异构体。
饱和一元羧酸 饱和一元醇 饱和一元酯的同分异构体数
碳原子数 同分异构体数 碳原子数 同分异构体数
1
2
3
4 1
1
1
2 4
3
2
1 4
2
1
1 4
2
1
2
3．分子组成为C4H8O2(酸或者酯)的同分异构体有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
答案： D
1．以下实验操作简便、科学且易成功的是( )
A．将乙酸和乙醇的混合液注入浓硫酸中制备乙酸乙酯
B．将铜丝在酒精灯的外焰上加热变黑后，在移至内焰铜丝又恢复到原来的红色
C．在试管中注入2 mL CuSO4溶液，再滴几滴NaOH溶液后，加入乙醛溶液即有砖红色沉淀产生
D．向苯酚溶液中滴加几滴稀溴水出现白色沉淀
解析： A中应将浓H2SO4注入乙醇与乙酸的混合溶液中，相当于浓H2SO4稀释，最后再加入乙酸。B中，将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后，生成氧化铜，再移至内焰时，氧化铜与内焰中的乙醇反应生成铜，铜丝又恢复到原来的红色。C中NaOH不足，且需加热至沸腾，D中应用浓溴水，故选B。
答案： B
2．只用一种试剂即可鉴别乙醇、乙醛、乙酸、甲酸等有机物的溶液，这种试剂是( )
A．新制生石灰 B．银氨溶液
C．浓溴水 D．新制Cu(OH)2
解析： 可用新制Cu(OH)2来鉴别四种溶液。其实验现象是：向四种溶液中加入新制Cu(OH)2，仅乙酸、甲酸使Cu(OH)2溶解而溶液不浑浊，再将两组溶液分别加热时，乙醛、甲酸能产生砖红色沉淀，从而将它们区别开来。
答案： D
3．某有机物的结构简式是
，关于它的性质描述正确的是( )
①能发生加成反应 ②能溶解于NaOH溶液中，且消耗NaOH 3 mol ③能水解生成两种酸 ④不能使溴水褪色 ⑤能发生酯化反应 ⑥有酸性
A．①②③ B．②③⑤
C．仅⑥ D．全部正确
答案： D
4．下列各组物质不属于同分异构体的是( )
A．2,2 二甲基丙醇和2 甲基丁醇
B．邻氯甲苯和对氯甲苯
C．2 甲基丁烷和戊烷
D．甲基丙烯酸和甲酸丙酯
解析： 本题考查有机物的简单命名和同分异构体知识。选项A,2,2 二甲基丙醇和2 甲基丁醇的分子式均为C5H12O，二者互为同分异构体。选项B，邻氯甲苯和对氯甲苯的分子式均为C7H7Cl，二者互为同分异构体。选项C，2 甲基丁烷和戊烷的分子式均为C5H12，二者互为同分异构体。选项D，甲基丙烯酸的分子式为C4H6O2，甲酸丙酯的分子式为C4H8O2，二者分子式不同，不是同分异构体。
答案： D
5．如下所示，推断化学反应中生成的各有机物的结构简式：
A________，B________，C________，D________，E________。
解析： 本题需依据羧酸、碳酸、苯酚三类酸性物质间酸性强弱来解决。—COOH酸性强于碳酸，但是酚的酸性弱于碳 酸，故生成A只消耗原来—COOH，A是
6．有机物A易溶于水，且1 mol A能跟Na反应生成0.5 mol H2，但不与NaOH反应，已知A通过如下转化关系制得化学式为C4H8O2的酯E，且当D→E时，相对分子质量增加28；B是一种烃。
(1)写出E的不同种类的一种同分异构体的结构简式：
___________________________________________。
(2)写出①、②、③的化学方程式，并在括号中注明反应类型：
①_________________________________( )；
②_________________________________( )；
③_________________________________( )。
解析： 1 mol A与Na反应生成0.5 mol H2，但不与NaOH反应，说明A为一元醇；B为醇A消去生成的烯，C为醛，D为羧酸。D与A反应生成分子式为C4H8O2的酯，则A分子中含2个碳原子。A为C2H5—OH。
练考题、验能力、轻巧夺冠
