2018-2019版高中化學 專題4 烴的衍生物 第三單元 醛 羧酸 第2課時學案 蘇教版選修5.doc

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第2課時　羧　酸 [學習目標定位]　1.知道羧酸的結(jié)構(gòu)特點及簡單分類。2.能夠以乙酸為代表物，掌握羧酸的性質(zhì)及用途。3.掌握酯的水解反應(yīng)機理。 一、乙酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．物理性質(zhì) 俗稱 顏色 氣味 狀態(tài) 熔沸點 揮發(fā)性 溶解性 醋酸(純凈的乙酸稱為冰醋酸) 無色 刺激性 液 低 易 易溶于水和有機溶劑 2.組成與結(jié)構(gòu) 分子式(化學式) 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 官能團 (特征基團) 比例模型 C2H4O2 CH3COOH 結(jié)構(gòu)簡式—COOH 名稱羧基 3.化學性質(zhì) (1)弱酸性 ①乙酸在水溶液里部分電離產(chǎn)生H＋，電離方程式為CH3COOHCH3COO－＋H＋，從而使乙酸具有酸的通性。 ②乙酸的酸性強于碳酸，常見幾種物質(zhì)的酸性強弱順序：乙酸>碳酸>苯酚>HCO。 (2)酯化反應(yīng) ①乙酸與醇反應(yīng)的化學方程式為 。 ②羧酸與醇發(fā)生酯化反應(yīng)時，酸脫羥基，醇脫氫；酯化反應(yīng)一般是可逆反應(yīng)。 ③乙酸與乙醇反應(yīng)時，增大乙酸乙酯產(chǎn)率的方法：移去產(chǎn)物乙酸乙酯或增大乙醇的濃度。 1．制取乙酸乙酯實驗中試劑的加入順序是先加乙醇，再加濃硫酸，后加冰醋酸。加熱時先小火加熱，使其充分反應(yīng)，然后大火加熱蒸出產(chǎn)生的酯。將產(chǎn)生的乙酸乙酯通入飽和碳酸鈉溶液，分液得到較純凈的酯。 2．羧酸與酚、醇的羥基性質(zhì)比較 含羥基的物質(zhì) 比較項目 醇 酚 羧酸 羥基上氫原 子活潑性 在水溶液中電離 極難電離 微弱電離 部分電離 酸堿性 中性 很弱的酸性 弱酸性 與Na反應(yīng) 反應(yīng)放出H2 反應(yīng)放出H2 反應(yīng)放出H2 與NaOH反應(yīng) 不反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng) 與NaHCO3反應(yīng) 不反應(yīng) 不反應(yīng) 反應(yīng)放出CO2 例1　已知在水溶液中存在平衡： 當與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應(yīng)時，不可能生成的物質(zhì)是(　　) C．H—18OH D．H2O 【考點】乙酸的酯化反應(yīng) 【題點】酸的酯化反應(yīng)原理及類型 答案　A 解析　乙酸在水溶液中存在平衡，那么根據(jù)酯化反應(yīng)的機理，酯化反應(yīng)生成的酯就可能有兩種：和，但絕不能生成A；生成水分子也有兩種：H—18OH和H2O。 例2　(2018鹽城東臺安豐中學檢測)分子式為C9H10O2的芳香族化合物并且能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機物有(不含立體異構(gòu))(　　) A．6種 B．8種 C．12種 D．14種 答案　D 解析　該芳香族化合物能與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO2，說明含有羧基—COOH，還有苯基C6H5—，取代基為正丙酸基時，1種；取代基為異丙酸基，1種；取代基為羧基、—CH2—CH3，有鄰間對3種；取代基為乙酸基、—CH3，有鄰間對3種；取代基為—COOH、—CH3、—CH3，甲基為鄰位，2種；間位，3種；對位1種；符合條件的總共有14種。 【考點】羧酸的結(jié)構(gòu)與分類 【題點】羧酸的同分異構(gòu)現(xiàn)象 二、羧酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．概念 羧酸是由烴基(或氫原子)與羧基相連構(gòu)成的有機化合物。 2．分類 現(xiàn)有下列幾種羧酸： ①乙酸：CH3COOH；②硬脂酸：C17H35COOH； ③苯甲酸：C6H5COOH；④油酸：C17H33COOH； ⑤乙二酸：HOOC—COOH。 (1)若按羧酸分子中烴基的結(jié)構(gòu)分類，上述物質(zhì)中的①②④⑤屬于脂肪酸，③屬于芳香酸。 (2)若按羧酸分子中羧基的數(shù)目分類，上述物質(zhì)中的①②③④屬于一元酸，⑤屬于二元酸。 3．化學性質(zhì) (1)酸性 羧酸都具有酸性，但分子中烴基不同，酸性也不同。對于飽和一元羧酸，隨著碳原子數(shù)增多，酸性逐漸減弱。 (2)酯化反應(yīng) 羧酸都可以發(fā)生酯化反應(yīng)： 。 1.高級脂肪酸 在一元羧酸中，烴基中含有較多碳原子的脂肪酸叫高級脂肪酸。高級脂肪酸的酸性很弱，不能使指示劑變色，但能與堿反應(yīng)生成鹽和水。 2．甲酸 甲酸()又叫蟻酸，可看作分子中含有羧基和醛基兩種官能團，所以甲酸不僅有羧酸的通性，還兼有醛的性質(zhì)。 (1)甲酸是弱酸，但比乙酸酸性強。 (2)甲酸可以與醇發(fā)生酯化反應(yīng)。 (3)甲酸可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，并在一定條件下能使氫氧化銅懸濁液還原為磚紅色的氧化亞銅沉淀。而甲酸中的醛基被氧化為羧基。 注意　甲酸、甲酸某酯(HCOOR)、甲酸鹽(如HCOONa)結(jié)構(gòu)中都有醛基，因此，它們在一定的條件下都可以與銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)。 例3　(2018溧水高級中學高二期末)咖啡酸具有較廣泛的抑菌作用，結(jié)構(gòu)簡式為。下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．該物質(zhì)可以發(fā)生水解反應(yīng) B．可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗碳碳雙鍵 C．1 mol咖啡酸與足量鈉、碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，在相同條件下生成氣體的體積比為1∶2 D．1 mol咖啡酸可與4 mol Br2發(fā)生反應(yīng) 答案　D 解析　有機物含有羥基、碳碳雙鍵和羧基，都不能發(fā)生水解反應(yīng)，A項錯誤；含有酚羥基，可被高錳酸鉀氧化，不能鑒別碳碳雙鍵，B項錯誤；含有2個羥基、1個羧基，其中羥基和羧基都可與鈉反應(yīng)生成氫氣，羧基與碳酸氫鈉反應(yīng)，則在相同條件下生成氣體的體積比為3∶2，C項錯誤；酚羥基鄰位、對位的氫原子可與溴發(fā)生取代反應(yīng)，碳碳雙鍵與溴發(fā)生加成反應(yīng)，則1 mol咖啡酸可與4 mol Br2發(fā)生反應(yīng)，D項正確。 【考點】乙酸的酸性 【題點】不同—OH活潑性的比較 三、縮聚反應(yīng) 1．有機化合物分子間脫去小分子獲得高分子化合物的反應(yīng)稱為縮聚反應(yīng)。發(fā)生縮聚反應(yīng)時，單體中應(yīng)含有多個官能團。 2．對苯二甲酸與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)可生成高分子化合物聚對苯二甲酸乙二酯和水，反應(yīng)方程式為 3．由乳酸()合成聚乳酸： 。 1.縮聚反應(yīng)常見類型 (1)聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚。 ＋nH2O。 (2)聚酰胺類： nH2O。 (3)酚醛樹脂類： 2．由縮聚產(chǎn)物推斷單體的方法 (1)方法——“切割法”(以聚酯類為例)： 斷開羰基和氧原子上的共價鍵，然后在羰基碳原子上連接羥基，在氧原子上連接氫原子。 (2)實例： 縮聚物 方法 單體 對苯二甲酸　　　　 乙二醇 例4　(2017泰州姜堰高二期中)根據(jù)下列高分子化合物回答問題： (1)合成聚丙烯酸鈉的單體的結(jié)構(gòu)簡式是________，反應(yīng)類型是________。 (2)合成滌綸有兩種單體，其中能和NaHCO3反應(yīng)的單體的結(jié)構(gòu)簡式是________，其核磁共振氫譜的峰面積比是________。 (3)①合成酚醛樹脂需要兩種單體，和這兩種單體均可以發(fā)生反應(yīng)的試劑是________(填字母)。 a．H2 b．Na c．Na2CO3 d．溴水 ②和乙醛在酸性條件下也可以發(fā)生類似于制備酚醛樹脂的反應(yīng)，此反應(yīng)的化學方程式是______________________________________________。 答案　(1) 　加聚反應(yīng) (2) 　1∶2(或2∶1) (3)①ad ② 解析　(1)合成聚丙烯酸鈉的單體的結(jié)構(gòu)簡式是，該反應(yīng)是加聚反應(yīng)。 (2)滌綸是由對苯二甲酸和乙二醇縮聚而成；能和NaHCO3反應(yīng)，核磁共振氫譜的峰面積比是1∶2。 (3)①合成酚醛樹脂的單體是苯酚和甲醛，苯酚和甲醛均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，溴水與甲醛能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與苯酚能夠發(fā)生取代反應(yīng)。 ②和乙醛反應(yīng)的方程式可以表示為。 【考點】合成塑料 【題點】合成塑料的制備 四、酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．酯的組成與結(jié)構(gòu) 現(xiàn)有下面三種酯 ①乙酸乙酯：。 ②甲酸乙酯：。 ③乙酸甲酯：。 根據(jù)三種酯的結(jié)構(gòu)和名稱，填空 (1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的產(chǎn)物，簡寫為，R和R′可以相同，也可以不同。其中R是烴基，也可以是H，但R′只能是烴基。 (2)羧酸酯的官能團是酯基。 (3)飽和一元羧酸CnH2n＋1COOH與飽和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的結(jié)構(gòu)簡式為CnH2n＋1COOCmH2m＋1，故飽和一元酯的通式為CnH2nO2(n≥2)。 (4)命名：根據(jù)生成酯的酸和醇命名為某酸某酯。 (5)同分異構(gòu)現(xiàn)象：甲酸乙酯與乙酸甲酯互為同分異構(gòu)體。 2．酯的性質(zhì) (1)水解反應(yīng)的原理 酯化反應(yīng)形成的鍵，即是酯水解反應(yīng)斷裂的鍵。請你用化學方程式表示水解反應(yīng)的原理： 。 (2)酯在酸性或堿性條件下的水解反應(yīng) ①在酸性條件下，酯的水解是可逆反應(yīng)。乙酸乙酯在稀H2SO4存在下水解的化學方程式為CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。 ②在堿性條件下，酯水解生成羧酸鹽和醇，水解反應(yīng)是不可逆反應(yīng)。乙酸乙酯在NaOH存在下水解的化學方程式為CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 酯化反應(yīng)與酯的水解反應(yīng)的比較 酯化反應(yīng) 酯的水解反應(yīng) 反應(yīng)關(guān)系 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O 催化劑 濃硫酸 稀硫酸或NaOH溶液 催化劑的其他作用 吸水、提高CH3COOH和C2H5OH的轉(zhuǎn)化率 NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解率 加熱方式 酒精燈火焰加熱 熱水浴加熱 反應(yīng)類型 酯化反應(yīng)、取代反應(yīng) 水解反應(yīng)、取代反應(yīng) 例5　下列關(guān)于分子式為C4H8O2的有機物的同分異構(gòu)體的說法中，不正確的是(　　) A．屬于酯類的有4種 B．屬于羧酸類的有2種 C．存在分子中含有六元環(huán)的同分異構(gòu)體 D．既含有羥基又含有醛基的有3種 答案　D 解析　C4H8O2的有機物屬于酯類的共有4種，分別是HCOOCH2CH2CH3、、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3，A項正確；屬于羧酸類的共有兩種，分別是CH3CH2CH2COOH、，B項正確；C4H8O2的有機物中含有六元環(huán)的是等，C項正確；C4H8O2的有機物屬于羥基醛時，可以是共5種，D項不正確。 例6　300多年前，著名化學家波義耳發(fā)現(xiàn)了鐵鹽與沒食子酸的顯色反應(yīng)，并由此發(fā)明了藍黑墨水。沒食子酸的結(jié)構(gòu)簡式為 (1)用沒食子酸制造墨水主要利用了________類化合物的性質(zhì)(填字母)。 A．醇 B．酚 C．油脂 D．羧酸 (2)沒食子酸丙酯具有抗氧化作用，是目前廣泛應(yīng)用的食品添加劑，其結(jié)構(gòu)簡式為____________。 (3)尼泊金酯是對羥基苯甲酸與醇形成的酯類化合物，是國家允許使用的食品防腐劑。尼泊金丁酯的分子式為__________，苯環(huán)只與—OH和—COOR兩類取代基直接相連的同分異構(gòu)體有________種。 (4)寫出尼泊金乙酯與氫氧化鈉溶液加熱反應(yīng)的化學方程式：______________________ ________________________________________________________________________。 【考點】含氧衍生物的綜合 【題點】含氧衍生物組成與結(jié)構(gòu)的綜合 答案　(1)B　(2) (3)C11H14O3　12 (4) ＋CH3CH2OH＋H2O 解析　(1)沒食子酸含有酚羥基官能團，可與鐵鹽發(fā)生顯色反應(yīng)，用來制造墨水，故選B。 (2)沒食子酸含有羧基官能團，可與丙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成沒食子酸丙酯，其結(jié)構(gòu)簡式為 。 (3)由題意分析可知，尼泊金丁酯是由對羥基苯甲酸與丁醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成，其分子式為C11H14O3。若苯環(huán)只與—OH和—COOR兩類取代基直接相連時，有鄰、間、對三種相對位置異構(gòu)，而丁基(—R)又有四種結(jié)構(gòu) ，所以同分異構(gòu)體共有12種。 (4)尼泊金乙酯與氫氧化鈉溶液共熱，可發(fā)生酯的水解反應(yīng)，但要注意酚羥基也能與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)。  1．某同學在學習了乙酸的性質(zhì)后，根據(jù)甲酸的結(jié)構(gòu)()對甲酸的化學性質(zhì)進行了下列推斷，其中不正確的是(　　 ) A．能與碳酸鈉溶液反應(yīng) B．能發(fā)生銀鏡反應(yīng) C．不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．能與單質(zhì)鎂反應(yīng) 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸性質(zhì)的綜合 答案　C 解析　甲酸分子中含有醛基和羧基兩種官能團，具有醛與羧酸的雙重性質(zhì)。 2．(2017揚州中學高二期中)某有機物的結(jié)構(gòu)為下圖所示，這種有機物不可能具有的性質(zhì)是(　　) ①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能跟NaOH溶液反應(yīng)；③能發(fā)生酯化反應(yīng)；④能發(fā)生加成反應(yīng)；⑤能發(fā)生水解反應(yīng) A．①④ B．①⑤ C．只有⑤ D．④ 答案　C 解析?、俜肿又泻刑继茧p鍵和羥基，能使酸性KMnO4溶液褪色；②含有羧基，能跟NaOH溶液反應(yīng)；③含有羧基和羥基，能發(fā)生酯化反應(yīng)；④含有碳碳雙鍵和苯環(huán)，能發(fā)生加成反應(yīng)；⑤碳碳雙鍵、羧基和醇羥基均不能發(fā)生水解反應(yīng)，⑤錯誤，C項正確。 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合 3．(2018鹽城建湖中學高二段考)下列關(guān)于合成材料的說法中，不正確的是(　　) A．塑料、纖維和橡膠都屬于合成材料 B．聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等，其單體是CH2==CHCl C．苯酚與甲醛在酸催化下合成的酚醛樹脂結(jié)構(gòu)簡式為 D．合成順丁橡膠()的單體是CH2==CH—CH==CH2 答案　A 解析　合成材料包括塑料、合成纖維和合成橡膠，但纖維是天然有機高分子化合物，A項錯誤；聚氯乙烯的單體是CH2==CHCl，可制成薄膜、軟管等，B項正確；苯酚與甲醛在酸催化作用下縮聚得酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為，C項正確；的單體是CH2==CH—CH==CH2，D項正確。 【考點】高分子化合物單體的判斷 【題點】加聚反應(yīng)及單體的推斷 4．某羧酸酯的分子式為C18H26O5,1 mol 該酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇，該羧酸的分子式為(　　) A．C14H18O5 B．C14H16O4 C．C16H22O5 D．C16H20O5 【考點】酯的水解反應(yīng) 【題點】酯水解反應(yīng)產(chǎn)物的推斷 答案　A 解析　由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇可知，該酯為二元酯，分子中含有2個酯基(—COO—)，結(jié)合酯的水解反應(yīng)原理可得“1 mol C18H26O5＋2 mol H2O1 mol羧酸＋2 mol C2H5OH”，再結(jié)合原子守恒定律可推知，該羧酸的分子式為C14H18O5。 5．咖啡酸有止血功效，存在于多種中藥中，其結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示。 (1)寫出咖啡酸中兩種含氧官能團的名稱：_______________________________。 (2)根據(jù)咖啡酸的結(jié)構(gòu)簡式，列舉3種咖啡酸可以發(fā)生的反應(yīng)類型：___________________。 (3)蜂膠的分子式為C17H16O4，在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種醇A，則醇A的分子式為________________________________________________________________________。 (4)已知醇A含有苯環(huán)，且分子結(jié)構(gòu)中無甲基，寫出醇A在一定條件下與乙酸反應(yīng)的化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合 答案　(1)羧基、(酚)羥基　(2)加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等(任寫3種即可) (3)C8H10O　(4)CH3COOH＋＋H2O 解析　(1)咖啡酸分子中的兩種含氧官能團是羧基和(酚)羥基。(2)咖啡酸分子中含有碳碳雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)等，其中與氫氣的加成反應(yīng)屬于還原反應(yīng)；酚類物質(zhì)可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)；含有羧基，可發(fā)生中和反應(yīng)、酯化反應(yīng)(取代反應(yīng))。(3)根據(jù)咖啡酸的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C9H8O4，根據(jù)C17H16O4＋H2O―→C9H8O4＋A可知，A的分子式為C8H10O。(4)A的分子式為C8H10O，含有苯環(huán)且其分子結(jié)構(gòu)中無甲基，則A的結(jié)構(gòu)簡式為 。 [對點訓練] 題組一　羧酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用 1．下列關(guān)于乙酸的說法不正確的是(　　) A．乙酸是一種重要的有機酸，是具有強烈刺激性氣味的液體 B．乙酸分子中含有四個氫原子，所以乙酸是四元酸 C．無水乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物 D．乙酸易溶于水和乙醇 【考點】乙酸的物理性質(zhì)及用途 【題點】乙酸的物理性質(zhì) 答案　B 解析　羧酸是幾元酸是根據(jù)酸分子中所含的羧基數(shù)目來劃分的，一個乙酸分子中只含一個羧基，故為一元酸。 2．將甲基、羥基、羧基和苯基四種不同的原子團兩兩結(jié)合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有機物有(　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸結(jié)構(gòu)的綜合 答案　B 解析　水溶液呈酸性的有機物可以是羧酸或酚，四種原子團兩兩結(jié)合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有：CH3COOH、和，但是為無機物，故選B。 3．若檢驗甲酸溶液中是否存在甲醛，下列操作中，正確的是(　　) A．加入新制的Cu(OH)2懸濁液后加熱，若有磚紅色沉淀產(chǎn)生，則證明甲醛一定存在 B．若能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則證明甲醛一定存在 C．與足量NaOH溶液混合，若其加熱蒸出的產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則甲醛一定存在 D．先將溶液充分進行酯化反應(yīng)，收集生成物進行銀鏡反應(yīng)，若有銀鏡生成，則甲醛一定存在 【考點】羧酸的化學性質(zhì) 【題點】羧酸性質(zhì)的綜合 答案　C 解析　甲酸()與甲醛()都含有醛基(—CHO)，因此二者均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，均能與新制的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)，產(chǎn)生磚紅色沉淀，甲酸與醇反應(yīng)生成的酯仍含有醛基，因此，A、B、D三項操作均不能證明甲醛的存在。 4．咖啡酸可用作化學原料的中間體，其結(jié)構(gòu)如下所示，下列關(guān)于咖啡酸的說法中不正確的是(　　) A．能發(fā)生加聚反應(yīng) B．能與Na2CO3溶液反應(yīng) C．1 mol咖啡酸最多能與3 mol NaOH反應(yīng) D．1 mol咖啡酸最多能與3 mol Br2反應(yīng) 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸性質(zhì)的綜合 答案　D 解析　該分子中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加聚反應(yīng)，A項正確；該分子中含有—COOH和酚羥基，能與Na2CO3溶液反應(yīng)，B項正確；1 mol咖啡酸含有2 mol酚羥基、1 mol羧基，最多能與3 mol NaOH反應(yīng)，C項正確；1 mol咖啡酸中苯環(huán)上的氫可與3 mol Br2發(fā)生取代反應(yīng)，1 mol碳碳雙鍵可以與1 mol Br2發(fā)生加成反應(yīng)，最多能與4 mol Br2反應(yīng)，D項不正確。 5．阿魏酸化學名稱為4羥基3甲氧基肉桂酸，可以做醫(yī)藥、保健品、化妝品原料和食品添加劑，結(jié)構(gòu)簡式為。在阿魏酸溶液中加入合適試劑(可以加熱)，檢驗其官能團。下列試劑、現(xiàn)象、結(jié)論都正確的是(　　) 選項 試劑 現(xiàn)象 結(jié)論 A 氯化鐵溶液 溶液變藍色 它含有酚羥基 B 銀氨溶液 產(chǎn)生銀鏡 它含有醛基 C 碳酸氫鈉溶液 產(chǎn)生氣泡 它含有羧基 D 溴水 溶液褪色 它含有碳碳雙鍵 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸性質(zhì)的綜合 答案　C 解析　根據(jù)阿魏酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，它含有酚羥基，與氯化鐵溶液反應(yīng)顯紫色，不是藍色，A項錯誤；它不含醛基，B項錯誤；它含羧基，與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，C項正確；酚羥基鄰位上的氫原子與Br2可發(fā)生取代反應(yīng)，溴水褪色不能證明一定含有碳碳雙鍵，D項錯誤。 6．某有機物A的結(jié)構(gòu)簡式為，取一定量Na、NaOH、NaHCO3分別與等物質(zhì)的量的該物質(zhì)充分反應(yīng)(反應(yīng)時可加熱煮沸)，則消耗Na、NaOH、NaHCO3三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為(　　) A．2∶2∶1 B．1∶1∶1 C．3∶2∶1 D．3∶3∶2 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸的有關(guān)計算 答案　C 解析　有機物A的分子中含有醇羥基、酚羥基、醛基、羧基，因此它同時具有醇、酚、醛、酸四類物質(zhì)的化學特性。與鈉反應(yīng)時，酚羥基、羧基、醇羥基均能參加反應(yīng)，1 mol A消耗3 mol Na；與NaOH反應(yīng)的官能團是酚羥基、羧基，1 mol A消耗2 mol NaOH；與NaHCO3反應(yīng)的官能團只有羧基，1 mol A只能與1 mol NaHCO3反應(yīng)。故消耗Na、NaOH、NaHCO3三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為3∶2∶1。 題組二　加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng) 7．(2017鹽城阜寧高二期中)某高聚物的結(jié)構(gòu)如圖： ，其單體的名稱為(　　) A．2, 4二甲基2己烯 B．2甲基1, 3戊二烯和乙烯 C．2甲基1, 3丁二烯和丙烯 D．2, 4二甲基1, 3己二烯和乙烯 答案　B 【考點】加聚反應(yīng)的考查 【題點】單體的推斷 8．(2017揚州中學樹人學校高二期中)已知乙烯醇不穩(wěn)定，常溫下會轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰?，因此合成聚乙烯醇常采用下列方法? A 　　　　　　　　　　　　　　　　　(聚乙烯醇) 下列說法不正確的是(　　) A．乙烯醇和乙醛互為同分異構(gòu)體 B．A的結(jié)構(gòu)簡式為 C．反應(yīng)①為縮聚反應(yīng) D．反應(yīng)②為水解反應(yīng) 答案　C 解析　乙烯醇和乙醛的分子式均為C2H4O，A項正確；根據(jù)題意，乙烯醇不穩(wěn)定，容易轉(zhuǎn)化為乙醛，因此合成過程中不能首先水解生成乙烯醇，再進行聚合反應(yīng)。反應(yīng)①為加聚反應(yīng)，反應(yīng)②中酯基水解可生成聚乙烯醇，C項錯誤，B、D項正確。 【考點】縮聚反應(yīng)的考查 【題點】縮聚反應(yīng)及單體的推斷 題組三　酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 9．(2018蘇州高二學業(yè)質(zhì)量陽光調(diào)研)下列對相關(guān)有機物的敘述正確的是(　　) A．甲苯分子的所有原子可能在同一平面上 B．上圖所示的物質(zhì)的名稱為3甲基1丁烯 C．分子式為C3H6O2的羧酸和分子式為C3H8O的醇反應(yīng)可生成4種不同結(jié)構(gòu)的酯 D．等質(zhì)量的乙烯和乙醇在氧氣中完全燃燒時消耗氧氣的量相同 答案　B 解析　甲苯中甲基為四面體結(jié)構(gòu)，所有原子不可能在同一平面，A項錯誤；丙酸有1種結(jié)構(gòu)，丙醇有2種結(jié)構(gòu)，所以生成的酯有2種，C項錯誤；等物質(zhì)的量時，兩者消耗的氧氣的量相同，D項錯誤。 【考點】酯的水解反應(yīng) 【題點】酯水解反應(yīng)的原理 10．某物質(zhì)中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯幾種物質(zhì)中的一種或幾種，在鑒定時有下列現(xiàn)象： ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)?、诩尤胄轮频腃u(OH)2懸濁液，沉淀不溶解?、叟c含酚酞的NaOH溶液共熱時，發(fā)現(xiàn)溶液中紅色逐漸變淺。 下列敘述正確的是(　　) A．有甲酸乙酯和甲酸 B．有甲酸乙酯和乙醇 C．有甲酸乙酯，可能有乙醇 D．幾種物質(zhì)都有 答案　C 解析　能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明甲酸乙酯、甲酸中至少有一種，但加入新制的Cu(OH)2懸濁液后沉淀不溶解，說明無甲酸，必有甲酸乙酯，不能確定是否有甲醇和乙醇。 【考點】酯的水解反應(yīng) 【題點】酯水解反應(yīng)產(chǎn)物的推斷 11．(2018啟東中學高二期末)分子式為C7H14O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇，且生成的醇不具有相同官能團的同分異構(gòu)體。若不考慮立體異構(gòu)，這些酸和醇重新組合可形成的酯共有(　　) A．8種 B．16種 C．24種 D．28種 答案　C 解析　生成的醇不具有相同官能團的同分異構(gòu)體，則醇為甲醇或乙醇。如果為甲醇，則酸為C5H11—COOH，戊基有8種同分異構(gòu)體，所以C5H11—COOH的同分異構(gòu)體也有8種；如果為乙醇，則酸為C4H9—COOH，丁基有4種結(jié)構(gòu)，所以C4H9—COOH的同分異構(gòu)體也有4種，故醇有2種，酸有8＋4＝12種，所以這些酸和醇重新組合可形成的酯共有212＝24種，C項正確。 【考點】酯的水解反應(yīng) 【題點】酯水解反應(yīng)產(chǎn)物的推斷 12．已知某有機物X的結(jié)構(gòu)簡式為，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．1 mol X分別與足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反應(yīng)，消耗這三種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為3 mol、4 mol、1 mol B．X在一定條件下能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) C．X在一定條件下能發(fā)生消去反應(yīng)和酯化反應(yīng) D．X的化學式為C10H10O6 答案　C 解析　苯環(huán)上的氫原子不能消去，故不能發(fā)生消去反應(yīng)；與Na反應(yīng)的有—OH和—COOH，與NaHCO3反應(yīng)的只有—COOH，與NaOH反應(yīng)的有酚羥基、羧基和酯基，特別注意酚酯基水解生成酚羥基。 【考點】含氧衍生物的綜合 【題點】醇、酚、醛、酸、酯性質(zhì)的對比 [綜合強化] 13．已知葡萄糖在乳酸菌作用下可轉(zhuǎn)化為乳酸(C3H6O3)。 (1)取9 g乳酸與足量的金屬Na反應(yīng)，可生成2.24 L H2(標準狀況)，另取等量乳酸與等物質(zhì)的量的乙醇反應(yīng)，生成0.1 mol乳酸乙酯和1.8 g水，由此可推斷乳酸分子中含有的官能團名稱為____________。 (2)乳酸在Cu作催化劑時可被氧化成丙酮酸()，由以上事實推知乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (3)兩個乳酸分子在一定條件下脫水生成環(huán)脂(C6H8O4)，則此環(huán)酯的結(jié)構(gòu)簡式是________________________________________________________________________。 (4)乳酸在濃H2SO4作用下，三分子相互反應(yīng)，生成鏈狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，寫出其生成物的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合 答案　(1)羧基、醇羥基 解析　(1)根據(jù)乳酸的分子式，可求出其相對分子質(zhì)量為90,9 g乳酸為0.1 mol,1.8 g H2O為0.1 mol。0.1 mol乳酸與0.1 mol乙醇反應(yīng)生成0.1 mol乳酸乙酯，可知1 mol 乳酸分子中含有1 mol羧基；又因為0.1 mol乳酸與足量金屬鈉反應(yīng)生成0.1 mol H2，所以1 mol乳酸分子中還含有1 mol醇羥基。(2)根據(jù)乳酸在Cu催化條件下被氧化成可知，醇羥基的位置在碳鏈中間。據(jù)此可推導出乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為。 14．(2017揚州江都中學高二期中)苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果氣味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工業(yè)中，也可用作有機合成中間體、溶劑等。其制備方法為 ＋C2H5OH＋H2O (Mr＝122)　　　　　　　　　 (Mr＝150) 已知： 顏色、狀態(tài) 沸點(℃) 密度(gcm－3) 苯甲酸* 無色、片狀晶體 249 1.265 9 苯甲酸乙酯 無色澄清液體 212.6 1.05 乙醇 無色澄清液體 78.3 0.789 3 環(huán)乙烷 無色澄清液體 80.8 0.731 8 *苯甲酸在100 ℃會迅速升華。 實驗步驟如下：①在100 mL圓底燒瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL乙醇(過量)、20 mL環(huán)己烷，以及4 mL濃硫酸，混合均勻并加入沸石，按左上圖所示裝好儀器，控制溫度在65～70 ℃加熱回流2h。反應(yīng)時環(huán)己烷－乙醇－水會形成“共沸物”(沸點62.6 ℃)蒸餾出來。再利用分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水，回流環(huán)己烷和乙醇。 ②反應(yīng)結(jié)束，打開旋塞放出分水器中液體后，關(guān)閉旋塞。繼續(xù)加熱，至分水器中收集到的液體不再明顯增加，停止加熱。 ③將燒瓶內(nèi)反應(yīng)液倒入盛有適量水的燒杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。 ④用分液漏斗分出有機層，水層用25 mL乙醚萃取分液，然后合并有機層。加入氯化鈣，對粗產(chǎn)品進行蒸餾(裝置如圖所示)。低溫蒸出乙醚后繼續(xù)升溫，接收210～213 ℃的餾分。 ⑤檢驗合格，測得產(chǎn)品體積為12.86 mL。 (1)步驟①中使用分水器不斷分離除去水的目的是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步驟②中應(yīng)控制餾分的溫度在________。 A．65～70 ℃ B．78～80 ℃ C．85～90 ℃ D．215～220 ℃ (3)步驟③中若Na2CO3加入不足，在步驟④蒸餾時，蒸餾燒瓶中可見到白煙生成，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)步驟④中分液操作敘述正確的是________。 A．水溶液中加入乙醚，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，將分液漏斗倒轉(zhuǎn)，振搖 B．振搖幾次后需打開分液漏斗下口的玻璃塞放氣 C．經(jīng)幾次振搖并放氣后，手持分液漏斗靜置待液體分層 D．分液操作時，分液漏斗中的下層液體由下口放出，然后再將上層液體由下口放出 蒸餾裝置圖中儀器A的名稱是____________________，在步驟④中加入氯化鈣的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)該實驗產(chǎn)品的產(chǎn)率為_______________________________________________________。 答案　(1)有利于平衡不斷向正方向移動，提高苯甲酸乙酯產(chǎn)率　(2)C　(3)苯甲酸乙酯中混有苯甲酸，在受熱至100 ℃時發(fā)生升華　(4)AB　蒸餾燒瓶　吸水劑 (5)90.02% 解析　(1)反應(yīng)＋CH3CH2OH＋H2O為可逆反應(yīng)，使用分水器不斷分離除去水，減小生成物濃度，有利于平衡不斷向正反應(yīng)方向移動，提高苯甲酸乙酯的產(chǎn)率。 (2)根據(jù)題意，反應(yīng)時環(huán)己烷－乙醇－水會形成“共沸物”蒸餾出來。燒瓶內(nèi)的苯甲酸乙酯中混有乙醇、環(huán)己烷、苯甲酸和硫酸，步驟②繼續(xù)加熱蒸出苯甲酸乙酯中的乙醇、環(huán)己烷，乙醇的沸點為78.3 ℃，環(huán)己烷的沸點為80.8 ℃，苯甲酸乙酯的沸點為212.6 ℃，所以步驟②應(yīng)控制餾分的溫度在85～90 ℃。 (3)步驟③中加入Na2CO3除去苯甲酸乙酯中混有的苯甲酸和硫酸，若Na2CO3加入不足，苯甲酸沒有完全除去，步驟④蒸餾時蒸餾燒瓶中可見白煙的原因：苯甲酸乙酯中混有苯甲酸，苯甲酸在受熱至100 ℃時發(fā)生升華。 (4)為了使乙醚和水溶液充分接觸，水溶液中加入乙醚轉(zhuǎn)移至分液漏斗中后，需塞上玻璃塞，將分液漏斗倒轉(zhuǎn)，振搖，A項正確；為防止分液漏斗中氣壓過大將玻璃塞彈出，振搖幾次后需打開分液漏斗下口的玻璃塞放氣，B項正確；經(jīng)幾次振搖并放氣后，需將分液漏斗置于鐵架臺上靜置、待液體分層，C項錯誤；分液操作時，分液漏斗中的下層液體由下口放出，然后將上層液體從上口傾倒出來，D項錯誤；答案選AB。蒸餾裝置圖中儀器A的名稱是蒸餾燒瓶。在步驟④中加入CaCl2的作用是作為吸水劑，除去水。 (5)由于乙醇過量，以苯甲酸計算理論生成的苯甲酸乙酯，，n(苯甲酸乙酯)理論＝n(苯甲酸)＝＝0.1 mol，m(苯甲酸乙酯)理論＝0.1 mol150 gmol－1＝15 g，該實驗產(chǎn)品的產(chǎn)率＝100%＝90.02%。 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合 15．(2018溧水高級中學高二期末)從甲苯出發(fā)，按下面流程可以合成苯甲酸苯甲酯和水楊酸。 已知水楊酸的結(jié)構(gòu)簡式為，請回答： (1)寫出下列反應(yīng)的條件：①________________________________________________________________________、 ⑦____________________。 (2)C、F的結(jié)構(gòu)簡式分別為C________________________________________________________________________、 F____________________。 (3)寫出反應(yīng)⑥⑨的化學方程式： ⑥________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ⑨________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)③④兩步反應(yīng)能否互換，為什么？____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)同時符合下列條件的水楊酸的同分異構(gòu)體共有________________種。 ①苯環(huán)上有3個取代基 ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ③1 mol該同分異構(gòu)體與足量NaOH溶液反應(yīng)可消耗2 mol NaOH 答案　(1)光照　Cu、加熱 (2) (3) ＋NaOH＋NaCl ＋＋H2O (4)不能，因為酚羥基容易被氧化，如果互換則得不到水楊酸　(5)6 解析　E與G反應(yīng)生成苯甲酸苯甲酯，E轉(zhuǎn)化生成F，F(xiàn)氧化生成G，故G為苯甲酸、E為苯甲醇，F(xiàn)為苯甲醛，甲苯與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成A，A在一定條件生成苯甲醇，故A為。甲苯與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B經(jīng)過一系列反應(yīng)生成水楊酸，故氯原子取代甲基鄰位苯環(huán)上的氫原子，故B為，B在酸性高錳酸鉀條件下被氧化、酸化后生成C，故C為，C水解生成D、D酸化生成水楊酸，故D為。反應(yīng)③是將甲基氧化為—COOH，反應(yīng)④是氯原子水解生成酚羥基—OH，酚羥基容易被氧化，如果互換③④兩步反應(yīng)則得不到水楊酸，故③④兩步反應(yīng)不能互換。水楊酸的同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有—CHO，與足量NaOH溶液反應(yīng)可消耗2 mol NaOH，說明苯環(huán)上有3個取代基，故三個取代基分別為1個—CHO、2個—OH，兩個羥基連接在苯環(huán)上會出現(xiàn)鄰、間、對三種情況，則苯環(huán)上醛基可連接的位置如圖所示：、、，符合條件的水楊酸的同分異構(gòu)體有6種。 【考點】含氧衍生物的綜合 【題點】含氧衍生物性質(zhì)的綜合——多官能團有機物性質(zhì)的推斷