当前位置:首页>文档>3.4羧酸羧酸的衍生物(精练)(人教版2019选择性必修3)(解析版)_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_选择性必修3册(人教版)_专项练习

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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 【答案】B 【解析】A.苯甲酸为无色晶体,故A正确; B.苯甲酸是弱酸,所以苯甲酸钠为强碱弱酸盐,呈碱性,故B错误; C.苯甲酸中有羧基能与乙醇的羟基发生酯化反应,故C正确; D.苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂,在酸性环境下能抑制微生物生长,故D正确; 故选B。 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 【答案】D 【解析】A.甲酸分子中含有醛基、羧基,醋酸分子中只含有羧基。甲酸溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液, 二者都会发生酸碱中和反应产生可溶性物质,看到沉淀溶液变为蓝色溶液。由于甲酸分子中含有醛基,在 加热煮沸时会产生砖红色沉淀,而醋酸分子中只有羧基,表现酸性,因此向醋酸溶液中加入新制氢氧化铜 悬浊液时,只能看到沉淀溶液变为蓝色溶液,二者实验现象不同,可以鉴别,A不符合题意; B.甲酸钠中含有醛基,而醋酸钠中无醛基,因此向甲酸钠溶液和醋酸钠溶液中分别加入新制氢氧化铜悬 浊液并加热,前者产生砖红色沉淀,后者无明显现象,可以鉴别,B不符合题意; C.甲酸分子中含有醛基、羧基,葡萄糖分子中含有多个羟基、醛基。向二者的水溶液中分别加入新制氢 氧化铜悬浊液,前者首先溶解,变为蓝色溶液,后者无明显现象;然后都加热煮沸,都产生砖红色沉淀, 二者的实验现象不同,可以鉴别,C不符合题意; D.甲酸钠和乙醛中都含有醛基,向两种物质的溶液分别加入新制氢氧化铜悬浊液,无现象,再加热煮沸, 都产生砖红色沉淀,实验现象相同,不能鉴别,D符合题意; 故合理选项是D。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 【答案】B 【解析】A.分子中含有酯基,羧基,醚键,碳碳双键四种官能团,A正确; B.苯环上有三种不化学环境的氢,所以的苯环上一氯代物也有3种,B错误; C.分子中碳碳双键可以发生加成反应,也可以发生加聚反应,C正确; D.分子中羧基既能和Na反应生成H,又能和NaHCO 反应生成CO,D正确; 2 3 2 故选B。 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 2 【答案】D 【解析】A.苹果酸分子中含有羧基、羟基,因此在一定条件下可以发生酯化反应,A正确; B.在苹果酸分子中由于羟基连接的C原子上含有H原子,因此在一定条件下能发生催化氧化反应,形成 羰基,B正确; C.苹果酸分子中含有羧基、羟基,因此在一定条件下可以发生分子内的酯化反应,形成环酯和水,酯化 反应发生时脱水方式为:酸脱羟基醇脱氢,C正确;D.只有羧基能够与NaCO 发生反应,由于反应时物质的量关系为2-COOH~CO ,苹果酸分子中只有1个 2 3 2 羧基,所以1 mol苹果酸与足量NaCO 溶液反应生成0.5 mol CO ,D错误; 2 3 2 故合理选项是D。 5.(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 【答案】D 【解析】A.通过M的结构简式可知M的分子式为C H O,A正确; 10 12 3 B.与苯环直接相连的碳和苯环在同一个平面上,苯环左边的碳链可以通过旋转碳碳单键,而使所有的碳 在同一个平面上,B正确; C.M分子中含有羟基和羧基,则M分子可发生酯化反应生成环状酯,C正确; D.M中的羟基和羧基可以和钠反应生成氢气,则1molM与足量金属钠反应可生成1mol氢气,D错误; 故选D。 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 【答案】A 【解析】①含双键、-OH,能使酸性KMnO 溶液褪色,故正确; 4 ②含-COOH,具有酸性,可与碳酸氢钠溶液反应,故正确; ③含-OH、-COOH,能发生酯化反应,故正确;④羟基邻位无氢原子,不能发生消去反应,故错误; ⑤不含能水解的官能团,不能发生水解反应,故错误; 故选:A。 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 【答案】A 【解析】A.由结构简式可知,胆酸的分子式为 ,故A正确; B.由结构简式可知,胆酸分子中含有的羟基能与酸性重铬酸钾溶液发生氧化反应,故B错误; C.由结构简式可知,胆酸分子中的羟基、羧基和烃基不能发生加成反应,故C错误; D.由结构简式可知,胆酸分子中的羧基能与氢氧化钠溶液反应,则 胆酸最多消耗1mol氢氧化钠,故 D错误; 故选A。 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 【答案】A 【解析】A.根据有机物的结构可知,该有机物的分子式为C HOBr,A错误; 8 9 4 B.该物质中碳碳双键和醛基能与H 发生加成反应,故1mol该有机物最多可以与2molH 反应,B正确; 2 2 C.该物质中羟基和羧基能发生酯化反应,碳卤键能发生水解反应,醛基能发生银镜反应,碳碳双键能发 生缩聚反应,C正确; D.该物质中羧基能与NaOH发生中和反应,碳卤键能与NaOH发生水解反应,故1mol该有机物与NaOH 溶液反应时,最多消耗2molNaOH,D正确; 故选A。 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 【答案】B 【解析】A.烃是只含C、H元素的有机化合物,乙酸除了含C、H元素还有O元素,属于烃的衍生物,故 A正确; B.只有羧基上的氢原子可以电离,是一元酸,故B错误; C.分子中含有1个羧基,只有羧基上的氢原子可以电离,属于一元酸,故C正确; D.分子中含有碳氧双键,但不能与溴水加成,所以不能使溴水褪色,故D正确; 故答案为B。 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 【答案】A 【解析】 ,答案选A。 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 【答案】B 【解析】A. 乙酸钠溶液显碱性,则乙酸钠为强碱弱酸盐,能说明乙酸是弱酸,A不选; 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,因氢离子浓度相同,因此最初产生氢 气的速率相等,不能说明乙酸是弱酸,B选; C. 常温下,测得 的乙酸溶液的 ,氢离子浓度为 ,乙酸不完全电 离,能说明乙酸是弱酸,C不选; 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,自由离子浓度盐酸>乙酸溶液,乙 酸不完全电离,能说明乙酸是弱酸,D不选; 答案选B。 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 【答案】A 【解析】A.碳酸钠溶液和乙醇不反应、和乙酸生成二氧化碳气体,可以鉴别,A正确; B.氯化钠溶液和乙醇不反应、和乙酸不反应,B错误; C.氢氧化钠溶液和乙醇不反应、和乙酸反应无明显现象,C错误; D.葡萄糖溶液和乙醇不反应、和乙酸不反应,D错误; 故选A。 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 【答案】A 【解析】A.等pH的盐酸和乙酸溶液起始氢离子浓度相同,与锌粒反应产生氢气的速率相等,到不能说明 乙酸是弱酸,故A符合题意; B.相同条件下等浓度的盐酸和乙酸导电能力盐酸大于乙酸,可说明盐酸中离子浓度大于乙酸,可知乙酸 不能完全电离,属于弱酸,故B不符合题意; C.常温下,测得0.01mol/L的乙酸溶液的 ,可知乙酸溶液中氢离子浓度小于溶质浓度,可知乙酸不 能完全电离,其属于弱酸,故C不符合题意; D.乙酸钠溶液显碱性,可知能发生水解,为强碱弱酸盐,乙酸为弱酸,故D不符合题意; 故选:A。 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 【答案】D 【解析】A.乙醇中官能团为羟基,乙酸中官能团为羧基,A错误; B.乙酸、乙醇均能与Na反应,且均属于置换反应,B错误; C.乙酸有酸性,能使紫色石蕊变红,乙醇呈中性,不能使石蕊变红,C错误; D.乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下能发生酯化反应,生成乙酸乙酯,D正确; 故答案选D。 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 【答案】A 【解析】A.乙酸完全燃烧的产物是CO 和HO,HO为V型结构,属于非极性分子,CO 结构式为 2 2 2 2 O=C=O,为直线形,结构对称,正负电荷重心重合,为非极性分子,故A错误; B.乙酸完全燃烧时生成CO 和HO,,分子中的C-H键完全断裂生成C=O键和O-H键,故B正确; 2 2C.乙酸分子式C HO 改写为(CO) (H ),则固体质量增加了3.0g为乙酸质量,故C正确; 2 4 2 2 2 2 D.3.0g为乙酸质量,其物质的量为 ,11.0g-3.0g=8.0g为氧气的质量,其物质的 量为 ,混合气体的摩尔质量 ,而平均相对分 子质量在数值上等于摩尔质量,故混合气体的平均相对分子质量为36.7,故D正确; 故选:A。 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 【答案】B 【解析】实验室制备乙酸乙酯,操作如下:检查气密性后,在试管中先加入乙醇,再加浓硫酸,最后加乙 酸,连接好装置后,试管中加入碎瓷片,用酒精灯小心均匀的加热试管,将产生的气体通到饱和 溶液的液面上,所以上述实验中共存在3处错误,答案选B。 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: ___________。【答案】(1)CH COOH+CH CHOH CHCOOCH CH+H O 3 3 2 3 2 3 2 (2)沸石 饱和NaCO 溶液 2 3 (3)NaOH溶液的碱性较强,乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解 【解析】 (1)乙酸和乙醇(CHCHOH)发生酯化反应生成乙酸乙酯(CHCOOCH CH)和水,反应的化学方程式为 3 2 3 2 3 CHCOOH+CH CHOH CHCOOCH CH+H O。 3 3 2 3 2 3 2 (2)实验过程中为防止液体暴沸,还需加入沸石,同时需用饱和NaCO 溶液吸收乙醇,中和乙酸,降低乙 2 3 酸乙酯的溶解度。 (3)用装有饱和氢氧化钠溶液的三颈瓶接收乙酸乙酯,由于NaOH溶液的碱性较强,乙酸乙酯在NaOH溶液 中发生水解,因此几乎没有收集到产物。 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:___________、 ___________、 ___________。 【答案】(1)防止暴沸 (2)催化剂和吸水剂 (3) (4)吸收乙酸 溶解乙醇 降低乙酸乙酯在水中的溶解度(5)乙醇 浓硫酸 乙酸 【解析】(1)试管a中加入几块碎瓷片的目的是防止暴沸; (2)浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂; (3)酯化反应中酸脱羟基、醇脱氢,C H18OH与乙酸反应得到乙酸乙酯,标记氧在酯中,反应的方程式: 2 5 ; (4)饱和碳酸钠溶液的作用为中和乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层; (5)为防止酸液飞溅,应将密度大的液体加入到密度小的液体中,乙酸易挥发,冷却后再加入乙酸,故答案 为:先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加乙酸。 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___________。 【答案】(1) 先加入环己醇,再加入浓硫酸 冷凝 防止环己烯挥发 (2)上 C 蒸馏烧瓶 吸收剩余的水 83℃ (3)63.5% 【解析】(1)混合环己醇和浓硫酸时,因为浓硫酸密度较大,应向环己醇中加入浓硫酸,故填先加入环己醇, 再加入浓硫酸; ②长导管B除了可以导气以外,还可以起到冷凝的作用,故填冷凝; ③乙烯的沸点较低,相反其液化点也低,冰水可以使其快速液化,防止挥发,故填防止环己烯挥发; (2) ①环己烯密度小于水,且不溶于水,与水溶液混合时在上层;为了出去其中的酸性物质,可以用碱性 溶液,如碳酸钠溶液,故填上、c; ②如图2为蒸馏装置,仪器a为蒸馏烧瓶;蒸馏时加入生石灰是为了除了有机物中含有的少量水;如表所 示,环己烯产品的沸点为83℃,蒸馏时,控制温度在83℃即可,故填蒸馏烧瓶、吸收剩余的水、83℃; (3)实验所用环己醇为12.5mL,其密度为0.96 ,根据 可计算其质量为 。设环 己烯的理论产量为xg,根据反应,可得 ,解得x=9.84g,则环己烯的产率为 63.5%。故填63.5%。 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 【答案】(1)在大试管A中加入乙醇,再分别慢慢加入浓硫酸和乙酸,边加边振荡试管使之混合均匀(2)反应物中乙醇、乙酸的沸点较低,若用大火加热,大量反应物会随产物蒸发而损失 (3)试管B中的液体分为上下两层,上层为无色油状液体,可闻到水果香味,下层为红色液体,振荡后颜色 变浅,有气泡产生 (4)乙醇 b (5)abc 【解析】(1)配制反应混合液的主要操作步骤为在大试管A中加入乙醇,再分别慢慢加入浓硫酸和乙酸,边 加边振荡试管使之混合均匀(不必指出液体体积);乙醇与乙酸在浓硫酸作用下加热制取乙酸乙酯的化学方 程式 .故答案为:在大试管A中加入乙醇,再分别慢慢 加入浓硫酸和乙酸,边加边振荡试管使之混合均匀; ; (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,另一个原因是反应物中乙醇、乙酸 的沸点较低,若用大火加热,大量反应物会随产物蒸发而损失.故答案为:反应物中乙醇、乙酸的沸点较 低,若用大火加热,大量反应物会随产物蒸发而损失; (3)步骤③中观察到的实验现象试管B中的液体分为上下两层,上层为无色油状液体,可闻到水果香味,下 层为红色液体,振荡后颜色变浅,有气泡产生.故答案为:试管B中的液体分为上下两层,上层为无色油 状液体,可闻到水果香味,下层为红色液体,振荡后颜色变浅,有气泡产生; (4)分离出乙酸乙酯层后,一般用饱和 溶液洗涤,乙醇可与氯化钙反应,生成微溶于水的 ,通过洗涤可除去的杂质是乙醇(填名称);干燥乙酸乙酯最适宜的干燥剂为a. 与水 反应生成酸催化酯水解,故不符;b.无水硫酸钠与水生成硫酸钠晶体,故符合; c.碱石灰促进酯水解, 故不符;d. 固体促进酯水解,故不符;故选b;故答案为:乙醇;b; (5)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,减少副反应的发生, 故符合; b.增加了分液漏斗,能随时补充反应混合液,促进平衡正向移动,故符合;c.增加了冷凝 装置,更快地冷凝液体,有利于收集产物,故符合;d.题中没有指出反应容器的大小,故不符;故答案 为:abc。 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 4 b.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”)。 【答案】(1) 甲 防止倒吸 (2)检查装置的气密性 (3)CH COOH+C HOH CHCOOC H+H O 3 2 5 3 2 5 2(4)A (5)直型冷凝管(或冷凝管) 下进上出 【解析】(1)实验室制取乙酸乙酯的反应物是乙酸和乙醇,乙酸和乙醇易挥发,乙酸和乙醇溶于水时易倒吸, 装置中②导管不插入液面下,而甲装置中②试管中导管在液面下,易发生倒吸,则不合理,丙同学装置中 的球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸;答案为甲;防止倒吸。 (2)该实验中乙醇、乙酸易挥发,装置不能漏气,则步骤a装好实验装置,加入样品前还应检查装置的气密 性;答案为检查装置的气密性。 (3)乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,化学方程式为CHCOOH+C HOH 3 2 5 CHCOOC H+H O;答案为CHCOOH+C HOH CHCOOC H+H O。 3 2 5 2 3 2 5 3 2 5 2 (4)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,混合液会分层,分离可通过分液操作分离出乙酸乙酯,即选用分液漏 斗进行分液,A选项符合题意;答案为A。 (5)由题中图示装置 可知,B仪器的名称是直型冷凝管(或冷凝管),蒸 馏操作中,冷凝管采用逆向通水,即下进上出通水,冷凝效果较好;答案为直型冷凝管(或冷凝管);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___。 【答案】(1)催化剂和吸水剂 (2)球形干燥管或干燥管 防止倒吸 红色变浅或褪去且出现分层现象 (3)CH COOH+CH CH18OH CHCO18OC H+H O 3 3 2 3 2 5 2 (4)饱和NaCO 溶液 硫酸 分液 蒸馏 2 3 【解析】(1)乙酸与乙醇发生酯化反应,该反应为可逆反应,需浓硫酸作催化剂,浓硫酸吸水利于平衡向生 成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂,增加乙醇的量平衡正向移动,提高乙酸的转化 率,故答案为:催化剂和吸水剂; (2)仪器C具有球形特征,为球形干燥管或干燥管,乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液,会导致装置内气体减小, 容易发生倒吸,球形干燥管的管口伸入液面下可能发生倒吸,但球形干燥管体积大,可冷凝乙酸乙酯,也 可以防止倒吸,碳酸钠为强碱弱酸盐,水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,离子方程式: +H O 2 +OH-;碳酸钠溶液显碱性,遇到酚酞变红,实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静止,乙酸 和碳酸钠反应而使溶液红色变浅,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油 体液体,故答案为:球形干燥管或干燥管;防止倒吸;红色变浅或褪去且出现分层现象; (3)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水,其它基团 相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为CHCOOH+CH CH18OH 3 3 2 CHCO18OC H+H O,故答案为:CHCOOH+CH CH18OH CHCO18OC H+H O; 3 2 5 2 3 3 2 3 2 5 2 (4)由分离流程可知,加试剂a为碳酸钠,分离方法I为分液,油层含乙酸乙酯和水,加无水硫酸钠可吸收 水,A为乙酸乙酯;水层含乙醇、乙酸钠、碳酸钠,分离方法II为蒸馏,E为乙醇,C中含乙酸钠、碳酸 钠,加试剂b为硫酸,分离方法Ⅲ为蒸馏,由上述分析可知a为饱和NaCO 溶液,I为分液,II为蒸馏,b 2 3 为硫酸,故答案为:饱和NaCO 溶液;硫酸;分液;蒸馏。 2 3 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。 【答案】(1)防倒吸 (2)饱和 溶液 (3) (4)不是 (5)3.45 (6)快 乙酸乙酯水解速率先快后慢,一段时间后停止水解 (7)NaOH能与水解产物醋酸发生中和反应,随着反应的进行,NaOH浓度逐渐减小直到完全消耗,其催化 作用也逐渐减弱直到没有催化作用 (8)蒸馏水 【解析】(1)球形干燥管除了有冷凝的作用外,还能起到防倒吸的作用。(2)②中盛装的试剂是饱和碳酸钠溶液,用来溶解乙醇、消耗乙酸等。 (3)由醋酸羟基氧示踪法可知,醋酸脱去羟基、醇脱去羟基氢,因此乙醇羟基氧示踪法的产物为 、 。 (4)用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,说明酯化反应的历程可能是首 先乙酸分子中含有碳氧双键打开,发生加成反应,氧上连氢原子,碳上连乙氧基,连在同一个碳上的两个 羟基不稳定,会脱水,脱水有两种情况,从而使得产物含氧18水占到总水量的一半,酯也一样,说明酯化 反应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%,则 。 (6)①由表中数据可知:氢氧化钠溶液浓度越大,相同时间内剩余乙酸乙酯的量越少,则乙酸乙酯的水解速 率越快。 ②氢氧化钠溶液浓度一定时,随着水解反应的进行,相同时间内乙酸乙酯的变化量越来越少,并且最终不 变化,即乙酸乙酯水解速率先快后慢,一段时间后达到平衡状态。 (7)乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,由于氢氧化钠在反应中起催化作用,浓度较大时,催化作用效果明显, 随着乙酸乙酯水解反应的进行,生成乙酸和乙醇的量逐渐增加,氢氧化钠因与醋酸发生中和反应,导致氢 氧化钠溶液的浓度逐渐减小、直至消耗完全,其催化作用也逐渐减弱、直到没有,则乙酸乙酯的水解反应 达到平衡状态,乙酸乙酯的剩余量不变。 (8)在实验中,乙酸乙酯水解过程中部分挥发,为体现氢氧化钠的催化作用,可以用蒸馏水代替氢氧化钠溶 液来进行空白对照实验,推算乙酸乙酯的挥发损耗,便于对数据进行修正。 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. 【答案】B 【解析】3.6g水的物质的量为0.2mol,乙二酸与二元醇完全酯化反应脱去2分子HO,即乙二酸+二元醇→ 2 酯+2H O,故二元醇的物质的量为0.1mol,根据质量守恒可知,二元醇的质量为:Wg+3.6g-9g=(W+3.6- 29)g,该二元醇的摩尔质量为: = g/mol,故该二元醇的相对分子质量为 ; 综上所述答案为B。 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。 【答案】A 【解析】分子式为C H O 的有机物能水解生成A和B,A氧化可转变为B,则A为醇,B为酸,A能被 10 20 2 氧化为酸,则A中含有—CHOH,因A在一定条件下可氧化为B,则A为C HCHOH,B为 2 4 9 2 C HCOOH,而—C H 有四种结构,故选A。 4 9 4 9 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 【答案】D 【解析】A.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,油脂属于酯,故A正确; B.油脂属于混合物,没有固定的熔沸点,故B正确; C.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,故C正确; D.油脂中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,故D错误; 故选D。 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 【答案】D 【解析】乙酸异戊酯的密度比水的小且难溶于水,分层后水层在下面,应先将下面的水层从分液漏斗的下 口放出,再将上层的乙酸异戊酯从上口倒出;不能将密度小的液体从下口放出,若水层和乙酸异戊酯都从 下口放出,附着在分液漏斗下口的少量水层又会混入乙酸异戊酯中,导致分离失败。答案选D。 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 【答案】A 【解析】根据题意,有机物 为酯类化合物,不饱和度为 ,结构中除了碳氧双键以外没有 其它的不饱和键;其水解产物为羧酸和醇,又B能氧化成A,所以A、B含有的碳原子数相同,且A为伯 醇,则A为C HCHOH;B为C HCOOH,其中 可能的结构有 、 , 3 7 2 3 7 共两种,故选A。 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 【答案】C 【解析】A.由结构简式可知,乙酸橙花酯的分子式C H O,故A错误; 12 20 2 B.由结构简式可知,乙酸橙花酯分子中含有的碳碳双键能与氢气发生加成反应,则1mol乙酸橙花酯最多 消耗2 mol氢气,故B错误; C.由结构简式可知,乙酸橙花酯分子中含有碳碳双键和酯基,其中碳碳双键能发生加成反应、氧化反应 和加聚反应,酯基能发生水解反应,故C正确; D.由结构简式可知,乙酸橙花酯分子中含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应,则1mol乙酸橙花酯最多消耗 1 mol氢氧化钠,故D错误;故选C。 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,再把醇氧化可得到 6 12 2 丙酮( ),该酯是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】某酯分子式是C H O,该物质经水解后可得到相同碳原子数的羧酸和醇,说明形成酯的酸与醇 6 12 2 分子中都含有3个C原子。若再把醇氧化得到丙酮,则该醇为2-丙醇,结构简式是 ,故酯是 丙酸异丙酯,结构简式是 ,故合理选项是B。 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 【答案】A 【解析】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,说明酯中含有 18 26 5 2个酯基,设羧酸为M,则反应的方程式为C H O+2H O→M+2C HO,由质量守恒可知M的分子式为 18 26 5 2 2 6 C H O。 14 18 5 故选A。 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 【答案】A 【解析】A.硬脂酸钠属于盐,A符合题意; B.醋酸纤维是醋酸和纤维素形成的酯类,B不符合题意; C.乙酸乙酯属于酯类,C不符合题意; D.牛油属于酯类,D不符合题意; 故选A。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 【答案】B 【解析】A.甘油是丙三醇、油酸是C H COOH,两者发生酯化反应得到三油酸甘油酯,结构简式为 17 33 ,A正确; B.若羟基直接连接在苯环上,类别属于酚类,即羧酸和苯酚类也可通过酯化反应得到酯类物质,B错误; C. 与NaOH溶液反应先断裂酯基的键,得到羟基是连接在苯环上,即为苯酚,其具有酸性,可 再消耗NaOH,所以1mol乙酸苯酚酯最多消耗2molNaOH,C正确; D.酯类物质在酸性条件如浓硫酸加热下可发生水解得到羧酸类和醇类,在碱性条件下如NaOH溶液加热 下可得到钠盐,两种条件下都可以发生水解反应,D正确; 故选:B。 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 【答案】A 【解析】含有1个侧链时,侧链分别为-COOCH 、HCOOCH -,CHOOC-,有3种;含有2个侧链时,侧 3 2 3 链为-OOCH和-CH,有邻间对3种;共3+3=6种,A正确; 3 选A。 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_______。 【答案】(1)分液漏斗 (2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度) (3)烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管 (4)温度计水银球位置、接液管与锥形瓶接口密封 (5) 【解析】利用该实验装置制备并提纯丙烯酸甲酯,装置a中将10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和浓硫酸混合用搅拌 棒搅拌,水浴加热发生反应制取丙烯酸甲酯,制得的粗品丙烯酸甲酯用5%Na CO 溶液洗去混合液中丙烯 2 3 酸、甲醇和浓硫酸至中性,经干燥过滤,利用水浴加热蒸馏分离出丙烯酸甲酯,蒸馏操作时,冷凝水的方 向与蒸汽的流动方向相反,温度计测定蒸汽的温度,水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,将制得的丙烯酸甲酯 利用中和滴定的原理进行含量的测定并计算含量,据此分析解答。 (1)根据仪器的构造可判断仪器 的名称是分液漏斗; (2)混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇、浓硫酸,浓硫酸、丙烯酸能与NaCO 溶液反应,甲醇能溶于 2 3 碳酸钠溶液中,所以用5%Na CO 溶液洗涤的目的是除去混合液中的丙烯酸、浓硫酸和甲醇(降低丙烯酸 2 3 甲酯的溶解度); (3)配制100g 5% Na CO 溶液通常用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管; 2 3 (4)根据装置以及以上分析可知可判断两处错误 温度计水银球位置、接液管与锥形瓶接口密封; (5)中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL,物质的量为0.5mol/L×0.02L=0.01mol,所以用于水 解的KOH的物质的量为0.025mol-0.01mol=0.015mol,所以用于生成CH=CHCOOCH 的CH=CHCOOH的 2 3 2 质量为:0.015mol×72g/mol=1.08g,参加实验的样品为原样品的 ,则丙烯酸的转化率为: ×100%=54.0%。 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 【答案】D 【解析】A.油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,A错误; B.胺类化合物具有碱性,能与盐酸反应生成盐,B错误; C.酰胺基中碳原子采取 杂化,C错误; D.油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应,生成的高级脂肪酸盐可以用来制取肥皂,D正确; 故选D。 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 【答案】BD 【解析】A.同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第 一电离能高于氧元素的,故第一电离能: ,A正确; B. 含有3个不同的取代基,分别用a、b、c表示3个不同的取代基,其取代基相同的芳香族化合物共有10种,分别为 ,B错误; C.该分子中含氧官能团有肽键、醚键、酯基3种,C正确; D. 在酸性条件下水解一定产物为 、甲酸、甲醇,甲酸、甲醇不能发生聚合反应, D错误; 故选BD。 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_______。 【答案】(1)羟基、羧基 (2)三颈(口)烧瓶 催化剂、吸水剂(3)水浴加热 (4)阿司匹林受热容易分解 (5) (6)75% (7) 【解析】水杨酸和醋酸酐在浓硫酸、水浴加热下反应生成醋酸和阿司匹林,稍冷,将反应液倾入 冷 水中,未反应的醋酸酐和水反应得到醋酸而溶解,继续搅拌至阿司匹林全部析出,抽滤,得阿司匹林粗产 品。阿司匹林能溶于热水、能溶于乙醇,水杨酸微溶于冷水、易溶于酒精,用少量稀乙醇洗涤除去水杨酸, 压干,得粗品。阿司匹林的粗产品中还有难溶性的水杨酸聚合物,所以阿司匹林要精制。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,为了防止阿司匹林析出,需趁热过滤,除去难溶性的高聚物和活性炭,将滤液慢慢倾 入 热水中,自然冷却至室温以形成较大颗粒的晶体,待结晶析出完全后,抽滤,用少量稀乙醇洗涤, 既除去残留的杂质又减少阿司匹林的溶解,据此回答。 (1)水杨酸中官能团名称是羟基、羧基。 (2)装置中仪器A的名称是三颈(口)烧瓶。乙酸酐易水解,制备阿司匹林需在无水体系中进行,则浓硫酸的 作用是催化剂、吸水剂。 (3)水浴加热能控制温度、受热均匀。维持温度在 的方式是水浴加热。 (4)已知乙酰水杨酸分解温度为 。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,因为阿司匹林受热容易分解。 (5)阿司匹林含酯基、能水解,则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化学方程式为: ,则原子利用率是 。 (7)水杨酸( )与碳酸氢苯酯互为同分异构体,碳酸为 ,则碳酸氢苯酯的结构简式是 。