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3.4 羧酸 羧酸的衍生物(精练)
题组一 羧酸
1.(2021·全国·高二课时练习)苯甲酸是一种重要的羧酸,以下关于苯甲酸的说法不正确的是
A.在通常条件下为无色晶体
B.苯甲酸钠水溶液的pH小于7
C.苯甲酸能与乙醇发生酯化反应
D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
2.(2022·广西钦州·高二期末)下列各组溶液,只用新制氢氧化铜悬浊液(可以加热)不能鉴别的是
A.甲酸溶液和醋酸溶液 B.甲酸钠溶液和醋酸钠溶液
C.甲酸溶液和葡萄糖溶液 D.甲酸钠溶液和乙醛溶液
3.(2022·河南郑州·一模)有机物M是合成药物ZJM—289的中间体,其结构简式如图所示。下列有关M
的叙述错误的是
A.分子中含有四种官能团
B.苯环上的一氯代物有2种
C.可以发生加成反应,也可以发生加聚反应
D.既能和Na反应生成H,又能和NaHCO 反应生成CO
2 3 2
4.(2022·湖北·十堰市教育科学研究院高二期末)苹果酸(α-羟基丁二酸)是苹果醋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反应生成环酯
D.1 mol苹果酸与足量NaCO 溶液反应生成2 mol CO
2 3 25.(2021·黑龙江·铁人中学高二期末)有机物M的结构简式如下。下列说法错误的是
A.M的分子式为C H O
10 12 3
B.M分子中所有碳原子可能共平面
C.M分子可发生酯化反应生成环状酯
D.1molM与足量金属钠反应可生成2mol氢气
6.(2021·内蒙古·北京八中乌兰察布分校高二阶段练习)某有机物的结构如图所示,该有机物可能具有的
性质是
①能使酸性KMnO 溶液褪色;②能跟NaHCO 溶液反应;③能发生酯化反应;④能发生消去反应;⑤能发
4 3
生水解反应
A.①②③ B.②⑤ C.②④⑤ D.①②③④
7.(2021·新疆·乌市八中高二期末)胆酸的一水合物为白色片状结晶,由德国科学家海因里希·奥托·维兰
德发现,并且他对该化合物的结构进行了测定,最终他因此项成就获得了1927年的诺贝尔化学奖。胆酸的
结构简式如图所示:下列有关胆酸的叙述正确的是
A.胆酸的分子式为
B.胆酸不能与酸性重铬酸钾溶液发生反应
C.胆酸能发生加成反应但是不能发生取代反应
D. 胆酸与氢氧化钠溶液反应,最多消耗8.(2021·河北·张家口市第一中学高二期中)下列有关下图中有机物的说法不正确的是
A.该有机物的分子式为C H OBr
8 10 4
B.1mol该有机物最多可以与2molH 反应
2
C.能发生酯化反应、水解反应、银镜反应和缩聚反应
D.1mol该有机物与NaOH溶液反应时,最多消耗2molNaOH
题组二 乙酸
1.(2021·云南·盐津县第一中学高一阶段练习)下列有关乙酸的叙述错误的是
A.是一种生活中常见的烃的衍生物
B.分子中含有4个氢原子,它是四元有机酸
C.分子中含有1个羧基,它是一元有机羧酸
D.分子中含有碳氧双键,不能使溴水褪色
2.(2022·重庆)下图是某市售乙酸试剂瓶标签上的部分数据。则该乙酸的物质的量浓度为
乙酸
化学式: 相对分子质量:60
密度: 溶质的质量分数:36%
A.6.12mol/L B.10.2mol/L C.3.06mol/L D.3.6mol/L
3.(2022·辽宁辽阳·高二期末)乙酸是一种一元有机弱酸,为食醋的主要成分。下列实验事实不能证明乙
酸是弱酸的是
A.乙酸钠溶液显碱性
B.等体积、等 的盐酸和乙酸溶液分别与同样大小的锌粒反应,最初产生氢气的速率相等
C.常温下,测得 的乙酸溶液的
D.相同条件下,等浓度的盐酸和乙酸溶液的导电性:盐酸>乙酸溶液
4.(2022·云南·高二学业考试)下列物质中能用来鉴别乙醇和乙酸的是
A.碳酸钠溶液 B.氯化钠溶液
C.氢氧化钠溶液 D.葡萄糖溶液
5.(2022·甘肃靖远·高二期末)乙酸是一种一元有机弱酸,为食醋的主要成分。下列实验事实不能证明乙酸是弱酸的是
A.等体积、等pH的盐酸和乙酸溶液分别与同样大小的锌粒反应,最初产生氢气的速率相等
B.相同条件下,等浓度的盐酸和乙酸溶液的导电性:盐酸>乙酸溶液
C.常温下,测得0.01mol/L的乙酸溶液的
D.乙酸钠溶液显碱性
6.(2022·江苏省前黄高级中学高二学业考试)下列关于乙醇和乙酸的说法中,正确的是
A.乙醇和乙酸分子所含官能团相同
B.乙酸和钠发生置换反应,乙醇与钠不反应
C.乙醇和乙酸均能使紫色石蕊试液变红
D.乙醇和乙酸在一定条件下能发生酯化反应
7.(2022·山东·日照青山学校高三阶段练习)现有乙酸蒸气与氧气(足量)的混合气体11.0g,当乙酸完全燃
烧后的产物被足量过氧化钠固体吸收时,固体质量增加了3.0g。下列说法错误的是
A.乙酸完全燃烧的产物均属于非极性分子
B.乙酸完全燃烧时,分子中的C-H键完全断裂
C.混合气体中乙酸的质量为3.0g
D.混合气体的平均相对分子质量约为36.7
题组三 乙酸乙酯
1.(2022·山东枣庄·高三期末)某同学在实验室制备乙酸乙酯,操作如下:检查气密性后,在试管中按比
例依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸,连接好装置后,用酒精灯小心均匀的加热试管,将产生的气体通到饱和
溶液的液面下。实验中存在的错误有几处?
A.2 B.3 C.4 D.15
2.(2021·全国·高三专题练习)乙酸与乙醇的酯化反应。某同学设计了甲、乙两套实验装置,对乙酸与乙
醇进行了酯化反应的研究:
(1)乙酸和乙醇(CHCHOH)发生酯化反应的化学方程式为___________。
3 2(2)实验过程中选用的药品及试剂有:浓HSO 、乙醇、乙酸还有___________、___________两种必备用品。
2 4
(3)某同学用装有饱和氢氧化钠溶液的三颈瓶接收乙酸乙酯,几乎没有收集到产物,请给予合理的解释:
___________。
3.(2021·内蒙古·北京八中乌兰察布分校高二阶段练习)红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之
一是储存过程中生成了有香味的酯。在实验室也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题。
(1)试管a中加入几块碎瓷片的目的是:___________。
(2)浓硫酸的作用是:___________。
(3)若加的是C H18OH写出制乙酸乙酯的方程式:___________。
2 5
(4)试管b中加入饱和碳酸钠的作用是:
①___________;
②___________;
③___________。
(5)试剂加入的先后顺序:___________、 ___________、 ___________。
4.(2021·陕西·长安一中高二阶段练习)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1所示),用环己醇
制备环己烯。
已知: +H O
2
相对分子质量 密度/g•cm-3 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
环己醇 100 0.96 25 161 能溶于水环己烯 82 0.81 ﹣103 83 难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇与1mL浓硫酸加入试管A中,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得
到环己烯粗品。
①在试管中混合环己醇和浓硫酸操作时,加入药品的先后顺序为___________。
②导管B除了导气外还具有的作用是___________。
③将试管C置于冰水中的目的是___________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。向粗品中加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在
___________层(填“上”或“下”),分液后用___________(填字母)洗涤。
a.酸性KMnO 溶液 b.稀硫酸 c.Na CO 溶液
4 2 3
②再将提纯后的环己烯按如图2所示装置进行蒸馏。图中仪器a的名称是___________。蒸馏时要加入生石
灰,目的是___________。收集产品时,控制的温度应在___________左右。
(3)本实验所得到的环己烯质量为6.25g,则产率是___________。
5.(2021·全国·高三专题练习)为探究乙酸乙酯的实验室制备方法,某实验小组设计主要步骤如下:
①在大试管A中配制反应混合液;②按图甲所示连接装置(装置气密性良好),用小火均匀加热大试管
;③待试管B(内装滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液)收集到一定量产物后停止加热,撤去导管并用
力振荡,然后静置待分层;④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥.
乙醇可与氯化钙反应,生成微溶于水的 .有关试剂部分数据如下:
物质 熔点/ 沸点/ 密度/( )
乙醇 78.5 0.789
乙酸 16.6 117.9 1.05
乙酸乙酯 77.5 0.90浓硫酸( ) — 338.0 1.84
(1)配制反应混合液的主要操作步骤为___________________(不必指出液体体积);写出制取乙酸乙酯的化学
方程式____________________________.
(2)步骤②必须小火均匀加热,一个主要原因是温度过高会发生副反应,另一个原因是
___________________.
(3)写出步骤③中观察到的实验现象____________________.
(4)分离出乙酸乙酯层后,一般用饱和 溶液洗涤.通过洗涤可除去的杂质是____________________(填
名称);干燥乙酸乙酯最适宜的干燥剂为____________ (填字母).
a. b.无水硫酸钠 c.碱石灰 d. 固体
(5)某化学课外小组设计了图乙所示的装置(图中铁架台,铁夹,加热装置均已略去)制取乙酸乙酯,与图甲
装置相比,图乙装置的主要优点有______________.
a.增加了温度计,有利于控制反应温度 b.增加了分液漏斗,能随时补充反应混合液
c.增加了冷凝装置,有利于收集产物 d.反应容器容积大,容纳反应物的量多
6.(2021·湖南·模拟预测)下面为甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙
酸乙酯的实验过程。
Ⅰ.装置设计:甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
(1)请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,不应选择的装置是___(填
“甲”或“乙”)。丙同学装置中的球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是___。
Ⅱ.实验步骤:
a.按选择的装置组装仪器,在试管中先加入amLCH CHOH(密度为ρg/cm-3)和过量的冰醋酸(CHCOOH),
3 2 3
并边振荡边缓缓加入2mL浓HSO ;
2 4b.将试管固定在铁架台上;
c.在试管②中加入适量的饱和NaCO 溶液;
2 3
d.用酒精灯对试管①加热;
e.当观察到试管②中有明显现象时认为反应基本完成。
回答下列问题:
(2)按步骤a装好实验装置,加入药品前还应___。
(3)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式____。
(4)下列玻璃仪器中可用于分离试管②中的乙酸乙酯是____(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.玻璃棒
Ⅲ.如图装置可用于提纯乙酸乙酯,填写下列空白。
(5)B仪器的名称是___,B仪器内的水流方向是___(选答“上进下出”或“下进上出”)。
6.(2021·河北·任丘市第一中学高二开学考试)某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图1:
已知:A中放有浓硫酸;B中放有乙醇、乙酸;D中放有饱和碳酸钠溶液。
有关有机物的沸点如表:
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:____。
(2)仪器C的名称是___,其作用有冷凝乙酸乙酯和___,若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色。实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静置,现象为___。
(3)若用同位素18O标记乙醇中的氧原子以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:___。
(4)现拟分离含少量乙醇和乙酸的乙酸乙酯粗产品,如图2是分离操作步骤流程图:
则试剂a是___,试剂b是___,分离方法Ⅰ是___,分离方法Ⅱ是___。
7.(广东省茂名市“五校联盟”2021-2022学年高二上学期期末联考(创新班)化学试题)乙酸乙酯是一
种用途广泛的精细化工产品,被广泛用于醋酸纤维、乙烯树脂、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。
Ⅰ.乙酸乙酯的制备。
(1)球形干燥管有冷凝的作用外,还能起到的作用为___________。
(2)按图连接好装置,依次在试管①中装入乙醇、浓硫酸、乙酸、碎瓷片,②中盛装的试剂是___________。
Ⅱ.乙酸乙酯的反应机理探究。
用乙醇羟基氧示踪: ___________+___________。
用醋酸羟基氧示踪: +H C-CH-OH +H 18O。
3 2 2
(3)模仿醋酸羟基氧示踪法,写出乙醇羟基氧示踪法的产物为___________和___________。
(4)已知醋酸羟基氧示踪法中,产物含氧18水占到总水量的一半,酯也一样。该实验说明酯化反应
___________(填“是”或“不是”)简单的取代反应。(5)在投料1:1的情况下,测得120℃时, 平衡转化率为65%,该温度下反应的平衡常数
K=___________。(保留三位有效数字)
Ⅲ.乙酸乙酯的催化水解(酯化反应的逆反应)探究。
已知:①乙酸乙酯的沸点约77℃;
②酸和碱均可用作酯水解的催化剂。
实验步骤:向试管中加入 溶液,再加入2mL乙酸乙酯,量出乙酸乙酯的高度。再把试管放入
70℃的水浴中,每隔1min将其取出,振荡,静置,立即测量并记录剩余酯层的高度,再迅速放回水浴中
继续加热,如此反复进行。改变NaOH溶液的浓度,重复实验。乙酸乙酯水解后剩余高度/mm数据如下:
时间/min
组别
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1 0.5 10.0 9.0 8.0 7.5 7.0 6.5 6.5 6.5 6.5
2 1.0 10.0 8.5 7.0 6.0 5.0 4.5 4.5 4.5 4.5
3 2.0 10.0 8.0 6.0 4.5 3.0 2.0 1.5 1.5 1.5
回答下列问题:
(6)分析上述数据,得到乙酸乙酯水解速率的规律是:
①NaOH溶液浓度越大,水解速率越___________;
②___________。
(7)结论②的理论解释是___________。
(8)该实验必须严格控制NaOH溶液的体积、乙酸乙酯的用量和反应的温度。为了达到实验的目的,有同学
建议用___________代替NaOH溶液重复试验,对数据进行修正。
题组四 酯类
1.(2021·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二阶段练习)使9g乙二酸与一定量的二元醇完全酯化,生成wg
酯和3.6g水,则该醇的相对分子质量可表示为
A. B. C. D.
2.(2021·云南·昆明八中高二期中)分子式为C H O 的酯水解,得到A和B两种物质,A氧化可转变
10 20 2
为B,符合上述性质的酯的结构有A.4种 B.8种 C.16种 D.32种。
3.(2021·全国·高二课时练习)下列关于油脂的叙述不正确的是。
A.油脂属于酯类 B.油脂没有固定的熔点和沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯 D.油脂都不能使溴水褪色
4.(2022·全国·高二课时练习)实验室制备乙酸异戊酯的有关信息如下表所示。
物质 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 水溶性
乙酸异戊酯 130 0.867 142 难溶
在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后操作正确的是A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗
上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
5.(2021·广西·桂林十八中高二期中)已知某有机物C H O 能发生水解反应生成A和B,B能氧化成
8 16 2
A,则C H O 符合条件的结构简式有(不考虑立体异构)
8 16 2
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
6.(2021·湖北·麻城市实验高级中学高二阶段练习)乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构如图所示。下列
有关该物质的说法中正确的是
A.该有机物的分子式为
B. 该有机物最多可与 反应
C.能发生加成、取代、氧化、加聚反应
D.在碱性条件下水解, 该有机物最多消耗
7.(2021·陕西蓝田·高二期末)某酯C H O 经水解后可得到相同碳原子数的羧酸和醇,再把醇氧化可得
6 12 2
到丙酮( ),该酯是A. B.
C. D.
8.(2021·全国·高二)某羧酸酯的分子式为C H O,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,
18 26 5
该羧酸的分子式为
A.C H O B.C H O C.C H O D.C H O
14 18 5 14 16 4 14 22 5 14 10 5
9.(2022·全国·高二专题练习)下列物质中,不属于酯类的是
A.硬脂酸钠 B.醋酸纤维 C.乙酸乙酯 D.牛油
10.(2021·全国·高三专题练习)关于酯类物质,下列说法不正确的是
A.三油酸甘油酯可表示为
B.酯类物质只能由含氧酸和醇类通过酯化反应获得
C.1mol乙酸苯酚酯( )与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOH
D.酯类物质在酸性或碱性条件下都可以发生水解反应
11.(2021·重庆市清华中学校高二阶段练习)有机物 有多种同分异构体,其中含有苯环且属
于酯类的有
A.6种 B.5种 C.4种 D.3种
12.(2021·江苏常熟·高二开学考试)丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料,某实验小组制取丙烯酸甲酯的
装置如图所示:
①取 丙烯酸和 甲醇放置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。②充分反应后,冷却,向混合液中加入 溶液洗至中性。
③分液,取上层油状液体,再用无水 干燥后蒸馏,收集 馏分。可能用到的信息:
沸点 溶解性 毒性
丙烯酸 与水互溶,易溶于有机溶剂 有毒
甲醇 与水互溶,易溶于有机溶剂 易挥发,有毒
丙烯酸甲
难溶于水,易溶于有机溶剂 易挥发
酯
回答下列问题:
(1)仪器 的名称是_______。
(2)混合液用 溶液洗涤的目的是_______。
(3)请写出配制 溶液所使用的玻璃仪器_______。
(4)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出),图中有2处错误,请分别写出_______。
(5)为检验产率,设计如下实验:
①将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入 的 溶液 ,加热
使之完全水解。
②用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加 的 溶液,中和过量的 ,滴到终点时共消耗
盐酸 。计算本次酯化反应丙烯酸的转化率_______。
题组五 酰胺
1.(2021·全国·高二课时练习)油脂是人体重要的能源物质,胺和酰胺是重要的化工原料,下列关于羧酸
衍生物的叙述正确的是
A.油脂的主要成分是高级脂肪酸 B.胺类化合物不能与盐酸反应C.酰胺基中碳原子采取 杂化 D.油脂可以在碱性条件下水解,用于制取肥皂
2.(2021·山东潍坊·模拟预测)乙氧酰胺苯甲酯常用于氨丙啉等抗球虫药的增效剂,其结构简式如图所示,
下列说法错误的是
A.元素的第一电离能: B.与该物质苯环上取代基相同的芳香族化合物有6种
C.分子中含有三种含氧官能团 D.其水解产物一定条件下都能发生聚合反应
3.(2021·四川成都·高二开学考试)解热镇痛药阿司匹林(aspirin)的化学名称是 乙酰氧基苯甲酸(乙酰
水杨酸),白色针状或板状结晶或结晶性粉末、无臭、微带酸味.密度为 。在干燥空气中稳定、遇
潮则缓慢水解成水杨酸和醋酸.乙酰水杨酸分解温度为 。微溶于水、溶于乙醇、乙醚、氯仿,
也溶于碱溶液同时分解。某化学学习小组拟制备少许阿司匹林,收集的信息如下:
(一)其合成过程如下:
(二)主要试剂和产物的物理常数
在不同物质中的溶解性
名称 分子量 熔点或沸点/℃
水 醇 醚
水杨酸 138 158(s) 微 易 易
醋酐 102.09 139.35(1) 易 溶 ∞乙酰水杨
180.17 135(s) 溶、热 溶 微
酸
(三)实验步骤:
Ⅰ.水杨酸酯化。在下图装置中,依次加入水杨酸 ,醋酐 ,浓硫酸5滴。开始加热并搅拌,待温度
升至 时,维持在此温度反应30分钟.停止搅拌,稍冷,将反应液倾入 冷水中,继续搅拌,至阿
司匹林全部析出。抽滤,用少量稀乙醇洗涤,压干,得粗品。
Ⅱ.阿司匹林精制。将所得粗品置于附有球形冷凝器的 圆底烧瓶中,加入 乙醇,于水浴加热至阿
司匹林全部溶解,稍冷,加λ活性炭向流脱色10分钟,趁热过滤.将滤液慢慢倾入 热水中,自然冷却
至室温,析出白色结晶.待结晶析出完全后,抽滤,用少量稀乙醇洗涤,压干,置于红外灯下干燥(干燥时
温度不超过 为宜),测熔点,计算收率。
结合以上信息回答下列问题:
(1)水杨酸中官能团名称是_______。
(2)装置中仪器A的名称是_______.浓硫酸的作用是_______。
(3)“温度升至 时,维持在此温度反应30分钟”中维持温度在 的方式是_______。
(4)阿司匹林精制过程中,用溶剂重结晶时溶液不宜加热过久,也不宜采用高沸点溶剂,因为_______。
(5)阿司匹林遇潮缓慢水解成水杨酸和醋酸的化学方程式是_______。
(6)该方法合成阿司匹林的原子利用率是_______。
(7)水杨酸与碳酸氢苯酯互为同分异构体,碳酸氢苯酯的结构简式是_______。