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认识一下!高中化学教材中的隐形物质(九)乙二酸与乙酸酐

认识一下!高中化学教材中的隐形物质(九)乙二酸与乙酸酐
大家好,看清标题,本期主角是两种物质,第一种是乙二酸,不是乙酸。乙二酸,俗称草酸,是最简单的二元有机羧酸。分子式是 H₂C₂O₄,结构简式为 HOOC—COOH,由两个羧基直接相连构成。高中化学的选考生对这种物质肯定不陌生,那么,在教材中哪里出现过呢?二姑查阅了浙江省高中生使用的五本化学教材,发现乙二酸真是很隐形,只在选择性必修一《化学反应原理》125页的附录中闪现了一下下,这里我们再来多认识一下。

一、认识乙二酸

(一)物理性质: 

白色固体,熔点189℃,

沸点302℃,密度0.99g/cm³

易溶于乙醇和水,微溶于乙醚,难溶于苯和氯仿 

【原因】草酸是强极性分子,存在大量分子间氢键;氯仿是弱极性溶剂,不能破坏草酸分子间氢键,也难以和草酸形成稳定氢键,故,草酸难溶于氯仿。

【注意】 草酸有一定的毒性,对环境可能有危害,应谨慎处理。

(二)化学性质

【注意】

乙二酸、甲酸、甲苯能使“酸高”褪色;

乙酸、苯不能使“酸高”褪色;

【Q】从分子结构角度解释乙二酸能使“酸高”褪色; 乙酸不能使“酸高”褪色的原因?

【key】乙二酸分子中两个羧基直接相连,羧基的强吸电子效应使C-C键易断裂,且,其碳为+3价,能被酸性高锰酸钾氧化;乙酸分子中羧基不易被氧化,连接的甲基是推电子基,C-C键键能更大,故常温下酸性高锰酸钾不能断裂该化学键无法发生氧化反应,不能使其褪色。

下面整理出关于乙二酸的三个典型试题,出自高三试题,但第一题高一学生可以做,第二、三题高二学生可以做。

【key】B

【key】A

【key】A

二、认识乙酸酐

乙酸酐没有乙二酸那么隐身,在必修二《化学》教材第八章中有出现。

乙酸酐在高中化学的考察主要集中在有机合成的大题中,参与的反应类型大概率是取代反应,常用于合成酯类或酰胺类物质;下面来认识一下乙酸酐。

一、乙酸制备乙酸酐

有多种方法,其中一种是直接脱水法:两分子乙酸加热脱去一分子水生成乙酸酐,一分子乙酸提供羟基,另一分子乙酸提供氢原子。

CH3COOH + CH3COOH → (CH3CO)2O+H2O 

二、乙酸酐参与有机反应

乙酸酐参与取代反应合成酯基/酰胺基,产物之一必有乙酸(乙酸酐提供乙酰基)

关于乙二酸与乙酸酐大家首先要学会分清两种物质,不要混淆;再对二种物质典型的化学性质以及化学反应有清晰的认知,希望本期内容对大家学习有所帮助,有什么看法,欢迎留言讨论。
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