内容正文:
3.4.1 羧酸、酯——高二化学人教版(2019)选修三课堂速测
一、羧酸
1.羧酸的定义与通式
(1)定义:由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物,其官能团的名称为羧基,简式为—COOH。
(2)通式:饱和一元脂肪酸的通式为CnH2nO2或CnH2n+1COOH。
2.羧酸的分类
(1)按与羧基相连的烃基不同,羧酸分为脂肪酸和芳香酸(如苯甲酸)。
(2)按羧基数目,羧酸分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸等。如二元羧酸(乙二酸:)。
3.常见羧酸
(1)甲酸——最简单的羧酸,俗称蚁酸。
①甲酸分子的结构为,含有的官能团为醛基(—CHO)和羧基(—COOH),具有醛和羧酸的性质。
②甲酸是一种无色、有刺激性气味的液体,有腐蚀性,能与水、乙醇等互溶。
(2)苯甲酸——俗称安息香酸
苯甲酸是一种无色晶体,易升华,微溶于水,易溶于乙醇。其钠盐是常用的食品防腐剂。
(3)乙二酸——俗称草酸。
乙二酸是二元羧酸,无色晶体,可溶于水和乙醇。常用于化学分析的还原剂。
(4)羟基酸——具有羟基和羧基性质。
乳酸与柠檬酸是羟基酸,其结构简式分别为
4.饱和一元羧酸的物理性质变化规律
(1)随分子中碳原子数的增加,溶解度迅速减小,沸点逐渐升高。
(2)羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比,沸点较高,这与羧酸分子间可以形成氢键有关。
5.羧酸的化学性质
羧酸反应时,羧基()中①②号极性键断裂。
(1)酸性——弱酸,具有酸类的性质
写出下列化学方程式
①HCOOH与NaHCO3反应:HCOOH+NaHCO3===HCOONa+CO2↑+H2O。
②苯甲酸与NaOH反应:
。
③乙二酸与NaOH反应:。
(2)酯化反应(乙酸与乙醇反应)
①乙酸与乙醇的酯化反应方程式:
。
②原理:
用同位素示踪法探究酯化反应中的脱水方式。用含有示踪原子的CH3CHOH与CH3COOH反应,化学方程式为
,
说明酯化反应时,羧基脱—OH,醇羟基脱H。
PS:酯化反应是可逆反应,浓硫酸在此反应中作催化剂和吸水剂。
二、羧酸衍生物——酯
1.组成、结构和命名
2.酯的性质
(1)物理性质
低级酯是具有芳香气味的液体,密度一般小于水,难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质——水解反应(以乙酸乙酯为例)
①酸性条件下水解
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH。
②碱性条件下水解
CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH。
PS:①酯的酸性水解与酯化反应均为可逆反应和取代反应。
②酯的碱性水解,由于生成了羧酸盐,水解反应不可逆,也属于取代反应。
【针对训练】
1.某同学利用下列装置探究苯酚、甲酸、碳酸的酸性强弱,下列说法不正确的是( )
A.装置a中试剂为甲酸,b中试剂为碳酸钠固体
B.装置c中试剂为饱和碳酸氢钠溶液
C.装置d中试剂为苯酚溶液
D.酸性强弱顺序为甲酸>碳酸>苯酚
2.一定质量的某有机物和足量Na反应可得到气体VA L,同质量的该有机物与足量碳酸氢钠反应,可得到相同条件下气体VB L,若VA<VB,则该有机物可能是( )
3.用标记的与乙酸反应制取乙酸乙酯,当反应达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.只存在于乙酸乙酯中
B.存在于水、乙酸、乙醇以及乙酸乙酯中
C.存在于乙酸乙酯、乙醇中
D.有的乙醇分子可能不含
4.一定质量的某有机化合物和足量金属钠反应,得到L气体,等质量的该有机化合物与足量溶液反应,可得L气体,已知同温同压下。则该有机化合物可能是( )
A. B.
C. D.
5.乙二酸又称草酸,通常在空气中易被氧化而变质,但能在空气中稳定存在。在分析化学中常用作为还原剂定量测定的含量。下列关于的说法正确的是( )
A.草酸是二元弱酸,其电离方程式为
B.草酸溶液滴定溶液属于中和滴定,可用石蕊作为指示剂
C.乙二酸可由乙烯经加成反应、水解反应、氧化反应制得
D.乙二酸既不溶于水也不溶于乙醇
6.涤纶广泛应用于衣料和装饰材料。合成涤纶的反应如下:
下列说法正确的是( )
A.合成涤纶的反应为加聚反应
B.对苯二甲酸和苯甲酸互为同系物
C.1 mol涤纶与NaOH溶液反应,理论上最多可消耗 mol NaOH
D.涤纶的结构简式为
7.某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯,设计了如图所示装置(夹持装置已略去),下列说法不正确的是( )
A.该装置中冷凝水的流向为b进a出
B.加入过量乙醇可提高乙酸的转化率
C.该反应可能生成副产物乙醚
D.收集到的馏分需用饱和NaOH溶液除去杂质
8.下列有关常见羧酸的说法中正确的是( )
A.甲酸是一种无色有刺激性气味的气体,易溶于水
B.乙酸的沸点低于丙醇,高于乙醇
C.苯甲酸的酸性比碳酸强,可以和碳酸氢钠反应制取
D.乙二