专题09 羧酸 羧酸的衍生物(七大题型)-【举一反三】2024-2025学年高二化学同步讲与练(人教版2019选择性必修3)

2025-02-03
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专题09 羧酸 羧酸的衍生物 题型01 羧酸的结构特点及分类 题型02 羧酸的酸性 题型03 酯化反应的机理与类型 题型04 酯的结构与性质 题型05 油脂的结构与性质 题型06 酰胺 题型07 羧酸、酯的同分异构体的书写 题型01 羧酸的结构特点及分类知识积累 1.羧酸概念:由烃基(或氢原子)与 相连构成的有机化合物,官能团为 ,饱和一元羧酸的通式为 。 2.分类 3.几种重要的羧酸 物质及名称 结构 类别 性质特点或用途 甲酸(蚁酸) 饱和一元脂肪酸 酸性,还原 性(醛基) 乙二酸(草酸) HOOC—COOH 二元羧酸 酸性,还原性(+3价碳) 苯甲酸(安息香酸) 芳香酸 防腐剂 【典例1】下列物质中,属于饱和一元脂肪酸的是 A.乙二酸 B.苯甲酸 C.醋酸 D.石炭酸 【变式1-1】下列说法不正确的是 A.烃基与羧基直接相连的化合物叫做羧酸 B.饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2 C.所有羧酸都易溶于水 D.羧酸的官能团是—COOH 【变式1-2】下列对CH2=CHCOOH的分类不正确的是 A.脂肪酸 B.一元弱酸 C.饱和羧酸 D.有机酸 【变式1-3】由羟基与下列基团组成的化合物中,不能与氢氧化钠溶液反应的是 A.-CHO B. C. D.R-CO- 题型02 羧酸的酸性 知识积累 1.羧酸的酸性(以乙酸为例) 乙酸是一种 酸,其酸性比碳酸 ,在水溶液里的电离方程式为: CH3COOHCH3COO-+H+。可以与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3发生反应。 2.常见一元羧酸的酸性 甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸,一元脂肪羧酸的酸性随碳原子数目的增加而减小。 3.乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱:乙酸>碳酸>苯酚 【典例2】在同温同压下,一定量的某有机物和过量反应得到氢气,另一份等量的有机物和足量的溶液反应得到二氧化碳,若,则该有机物可能是 A.   B. C. D. 【变式2-1】下列物质中,酸性最强的是 A. B. C. D. 【变式2-2】下列事实能说明碳酸的酸性比乙酸弱的是 A.乙酸能发生酯化反应,而碳酸不能 B.碳酸和乙酸都能与碱反应 C.乙酸易挥发,而碳酸不稳定易分解 D.乙酸和Na2CO3反应可放出CO2 【变式2-3】某有机物的结构简式如图所示,若等物质的量的该有机物分别与Na、NaOH、NaHCO3恰好反应时,则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是 A.4∶3∶2 B.6∶4∶3 C.1∶1∶1 D.3∶2∶1 题型03 酯化反应的机理与类型知识积累 1.酯化反应的机理 同位素示踪法:。 反应实质:酸脱 ,醇脱 。 2.酯化反应的基本类型 (1)一元醇与一元羧酸之间的酯化反应。 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O (2)二元羧酸与一元醇之间的酯化反应。 HOOC—COOH+2C2H5OHC2H5OOC—COOC2H5+2H2O (3)一元羧酸与二元醇之间的酯化反应。 2CH3COOH+HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O (4)二元羧酸与二元醇之间的酯化反应。此时反应有两种情况: ① ② 【典例3】分子式为C4H8O3的有机物在一定条件下具有如下性质:(5)羟基酸的自身酯化反应。 此时反应有两种情况 ① ② ①在浓硫酸存在下,能与CH3CH2OH、CH3COOH反应; ②在浓硫酸存在下,能脱水生成一种能使溴水褪色的物质; ③在浓硫酸存在下,能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物;则C4H8O3的结构简式为 A.HOCH2COOCH2CH3 B.HOCH2CH2CH2COOH C.CH3CH(OH)CH2COOH D.CH3CH2CH(OH)COOH 【变式3-1】乙醇与有机物A在浓硫酸催化下加热时得到有芳香味的液体有机物B,经测定该有机物B的分子式为C7H14O2。则A的结构最多有(不考虑立体异构) A.6种 B.5种 C.4种 D.3种 【变式3-2】使9 g乙二酸和一定量的某二元醇完全酯化,生成W g酯和3.6 g水,则该醇的相对分子质量为 A. B. C. D. 【变式3-3】在浓硫酸存在时加热,可得到分子式为C5H8O2的有机物,该有机物不可能是 A. B. C. D. 题型04 酯的结构与性质知识积累 1.酯的组成和结构 (1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,可简写为RCOOR′,其中R和R′可以相同,也可以不同。其中R可以是烃基,也可以是H原子,但R′只能是烃基。 (2)酯的官能团是 。 (3)饱和一元羧酸CnH2n+1COOH和饱和一元醇CmH2m+1OH生成酯的结构简式为 ,故饱和一元酯的通式为 。 (4)命名:根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯,如CH3COOCH2CH3: ;HCOOCH2CH3: 。 2.酯的物理性质 酯类的密度一般比水 ,难溶于水,易溶于有机溶剂,低级酯是具有芳香气味的液体。 3.酯的化学性质(以CH3COOC2H5为例) (1)在酸存在的条件下水解的化学方程式为CH3COOC2H5+H2O (2)在碱性条件下水解的化学方程式为CH3COOC2H5+NaOH 【典例4】某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,该羧酸的分子式为 A.C14H16O4 B.C14H18O5 C.C16H20O5 D.C16H22O5 【变式4-1】分子式为C9H18O2的有机物A能发生如图的变化: 其中B、C的相对分子质量相等,下列有关说法错误的是 A.C和E互为同系物 B.符合题目条件的A共有4种 C.D既能发生氧化反应,又能发生还原反应 D.符合题目条件的B共有4种 【变式4-2】乙酸乙酯是常用的化工原料,下列说法不正确的是 A.乙酸乙酯属于酯类物质 B.乙酸乙酯是CH3CH2CH2COOH的同分异构体 C.少量乙酸乙酯在稀硫酸或NaOH溶液中水解程度相同 D.乙酸乙酯有芳香气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂 【变式4-3】碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,结构如图所示,下列说法正确的是 A.分子式为 B.分子中既有极性键也有非极性键 C.分子中键与键个数之比为 D.碳酸亚乙酯不可水解 题型05 油脂的结构与性质知识积累 1.组成结构 油脂是 和高级脂肪酸形成的酯,其结构可表示为,有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。油脂属于酯类物质,具有酯类物质的通性。 2.分类 【典例5】油酸甘油酯可用作食品稳定剂,结构简式如图所示。下列说法错误的是3.化学性质 (1)水解反应(以硬脂酸甘油酯为例) ①在酸性条件下水解反应的化学方程式为 。 ②在NaOH溶液中发生水解反应(皂化反应)的化学方程式为 。 (2)油脂的氢化 如油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯的化学方程式为 。    A.用纯碱除油污与油脂的水解有关 B.水解产物丙三醇遇灼热的氧化铜充分反应,产物可能有2种官能团 C.油酸甘油酯能与发生加成反应 D.油酸甘油酯发生皂化反应后,可通过盐析的方法获得肥皂 【变式5-1】下列关于油脂的说法错误的是 A.油脂只能在碱性条件下水解 B.脂肪可用于制造肥皂 C.人造奶油相对于氢化前的植物油来说,性质更加稳定 D.脂肪和油都属于酯类物质,它们的主要区别是脂肪常温下为固体,油常温下为液体 【变式5-2】关于油脂,下列说法不正确的是 A.硬脂酸甘油酯可表示为 B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油 D.油脂是一种重要的工业原料,可用于制造肥皂、油漆等 【变式5-3】“油”在生活生产中应用广泛,下列有关“油”的说法正确的是 A.食用油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于天然有机高分子化合物 B.汽油、煤油、生物柴油等均来源于石油,主要成分都是烃类 C.甘油是丙三醇的俗称,既可以做护肤品,又可以制作炸药 D.油脂的氢化是一种物理变化 题型06 酰胺知识积累 1.胺 (1)结构:烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,一般可写作R—NH2。胺也可以看作是烃分子中的氢原子被 所替代得到的化合物。例如,甲烷分子中的一个氢原子被一个氨基取代后,生成的化合物叫甲胺(CH3—NH2);苯分子中的一个氢原子被一个氨基取代后,生成的化合物叫苯胺()。 (2)性质:胺类化合物具有 性,如苯胺能与盐酸反应,生成可溶于水的苯胺盐酸盐:+HCl―→ 。 2.酰胺 (1)结构:酰胺是羧酸分子中羟基被 所替代得到的化合物。其结构一般表示为,其中的叫做 ,叫做 。 【典例6】下列说法不正确的是(2)性质:酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出: RCONH2+H2O+HCl RCONH2+NaOH A.胺和酰胺都是烃的含氧衍生物 B.胺和酰胺都含有C、N、H元素 C.胺类化合物具有碱性,能与酸反应,生成盐 D.酰胺中一定含酰基 【变式6-1】已知柳胺酚的结构简式如下图所示,下列说法错误的是 A.1 mol柳胺酚与NaOH溶液反应,最多能消耗2 mol NaOH B.它可以发生硝化反应 C.它可以发生水解反应 D.它可以与溴发生取代反应 【变式6-2】下列关于胺和酰胺说法正确的是 A.胺和酰胺都可以发生水解 B.酰胺中不一定含 C.胺和酰胺都是烃的含氧衍生物 D.烟酰胺在酸性条件下水解生成和 【变式6-3】丙烯酰胺()是一种无色晶体。淀粉类食品在高温烹调下容易产生丙烯酰胺,过量的丙烯酰胺可引起食品安全问题。下列关于丙烯酰胺的叙述不正确的是 A.能使酸性KMnO4溶液褪色 B.能发生水解反应 C.酰胺属于羧酸衍生物,性质与羧酸类似 D.能与氢气发生加成反应 题型07 羧酸、酯的同分异构体的书写 知识积累 1.类别异构体 饱和一元羧酸与等碳原子数的饱和一元酯互为类别异构体。 2.同类同分异构体 羧酸、酯都有碳架异构和位置异构两种异构方式,这两种类型的同分异构体结构简式的书写,仍然按照先碳架异构后位置异构的顺序书写。书写同分异构体的方法:R1中的碳原子数由0、1、2、3……,R2中的碳原子数由最大值减小至1,同时要注意R1、R2中的碳架异构。如分子式为C5H10O2的物质,在酯和羧酸两类物质范围内的同分异构体有: (1)酯类:HCOOCH2CH2CH2CH3、、、、CH3CH2COOCH2CH3、CH3COOCH2CH2CH3、、CH3CH2CH2COOCH3、; (2)羧酸类:CH3CH2CH2CH2COOH、、、。 3.同分异构体的书写思路 书写酯的同分异构体要注意思维的有序性,首先进行分类,对于同类型的物质再按步骤书写,从碳架异构到位置异构,逐步书写,防止重写或漏写。 【典例7】有机物的同分异构体中属于酯类化合物且含有苯环的有 A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 【变式7-1】下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中,不正确的是 A.属于酯类的有4种 B.属于羧酸类的有3种 C.存在分子中含有六元环的同分异构体 D.既含有羟基又含有醛基的有5种 【变式7-2】有多种同分异构体,其中属于酯类且含有苯环的同分异构体有 A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 【变式7-3】分子式为C9H18O2的有机物A在稀硫酸中加热可得到相对分子质量相同的两种产物B和C,B催化氧化得到D,D与新制氢氧化铜悬浊液共热有砖红色沉淀生成,则符合条件的A的结构简式共有多少种 A.5 B.6 C.7 D.8 / 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题09 羧酸 羧酸的衍生物 题型01 羧酸的结构特点及分类 题型02 羧酸的酸性 题型03 酯化反应的机理与类型 题型04 酯的结构与性质 题型05 油脂的结构与性质 题型06 酰胺 题型07 羧酸、酯的同分异构体的书写 题型01 羧酸的结构特点及分类知识积累 1.羧酸概念:由烃基(或氢原子)与羧基相连构成的有机化合物,官能团为—COOH,饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2(n≥1)。 2.分类 3.几种重要的羧酸 物质及名称 结构 类别 性质特点或用途 甲酸(蚁酸) 饱和一元脂肪酸 酸性,还原 性(醛基) 乙二酸(草酸) HOOC—COOH 二元羧酸 酸性,还原性(+3价碳) 苯甲酸(安息香酸) 芳香酸 防腐剂 【典例1】下列物质中,属于饱和一元脂肪酸的是 A.乙二酸 B.苯甲酸 C.醋酸 D.石炭酸 【答案】C 【详解】乙二酸为二元脂肪酸,分子中含有两个羧基;苯甲酸中含苯环,不属于饱和一元脂肪酸;醋酸(CH3COOH)分子中含有甲基和一个羧基,属于饱和一元脂肪酸;石炭酸为苯酚,属于酚类,不属于羧酸。 【变式1-1】下列说法不正确的是 A.烃基与羧基直接相连的化合物叫做羧酸 B.饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2 C.所有羧酸都易溶于水 D.羧酸的官能团是—COOH 【答案】C 【详解】由烃基和羧基相连构成的有机化合物称为羧酸,故A正确;饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2,故B正确;有些羧酸在水中的溶解度不大,如苯甲酸微溶于水,故C错误;羧酸的官能团为羧基(—COOH),故D正确。 【变式1-2】下列对CH2=CHCOOH的分类不正确的是 A.脂肪酸 B.一元弱酸 C.饱和羧酸 D.有机酸 【答案】C 【详解】A.含有羧基,取代基为链状烃,则属于脂肪酸,故A正确; B.含有1个羧基,具有弱酸性,属于一元弱酸,故B正确; C.饱和羧酸是指羧酸中除了羧基以外为饱和烃基,CH2=CHCOOH中除了羧基以外的CH2=CH-基团为不饱和烃基,则不属于饱和羧酸,故C错误; D.CH2=CHCOOH属于有机酸,故D正确; 故选:C。 【变式1-3】由羟基与下列基团组成的化合物中,不能与氢氧化钠溶液反应的是 A.-CHO B. C. D.R-CO- 【答案】B 【详解】A.-CHO与-OH组成的物质为HCOOH,能与NaOH发生反应,A不符合题意; B.与-OH组成苯甲醇,显中性,不能与NaOH发生反应,B符合题意; C.与-OH组成对甲基苯酚,显酸性,能与NaOH发生反应,C不符合题意; D.R-CO-与-OH组成R-COOH,具有酸性,能与NaOH发生反应,D不符合题意; 故选B。 题型02 羧酸的酸性 知识积累 1.羧酸的酸性(以乙酸为例) 乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液里的电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+。可以与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3发生反应。 2.常见一元羧酸的酸性 甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸,一元脂肪羧酸的酸性随碳原子数目的增加而减小。 3.乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱:乙酸>碳酸>苯酚 【典例2】在同温同压下,一定量的某有机物和过量反应得到氢气,另一份等量的有机物和足量的溶液反应得到二氧化碳,若,则该有机物可能是 A.   B. C. D. 【答案】A 【分析】能够与钠反应的官能团有醇羟基、酚羟基和羧基,能够与NaHCO3反应的只有羧酸,据此分析解答。 【详解】一定量的有机物和过量反应得到氢气,说明分子中含有或,另一份等量的该有机物和足量的溶液反应得到二氧化碳,说明分子中含有,反应关系式为,,以及,若在同压下,,说明该有机物的分子中含有和的数目相等,A项符合题意。 故选A。 【变式2-1】下列物质中,酸性最强的是 A. B. C. D. 【答案】A 【详解】烃基具有推电子作用,烃基越大推电子作用越强,推电子效应,是碳酸,所以酸性,酸性最强的是,故选A。 【变式2-2】下列事实能说明碳酸的酸性比乙酸弱的是 A.乙酸能发生酯化反应,而碳酸不能 B.碳酸和乙酸都能与碱反应 C.乙酸易挥发,而碳酸不稳定易分解 D.乙酸和Na2CO3反应可放出CO2 【答案】D 【详解】能说明碳酸的酸性比乙酸弱的事实,是碳酸盐和乙酸反应生成碳酸,碳酸分解放出CO2。 【变式2-3】某有机物的结构简式如图所示,若等物质的量的该有机物分别与Na、NaOH、NaHCO3恰好反应时,则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是 A.4∶3∶2 B.6∶4∶3 C.1∶1∶1 D.3∶2∶1 【答案】A 【详解】1mol该物质含2mol羧基、1mol醇羟基、1mol酚羟基,三种官能团均能和Na反应,所以消耗4molNa;羧基、酚羟基可以和NaOH反应,消耗3molNaOH;羧基可以和碳酸氢钠反应,消耗2molNaHCO3,所以消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是4:3:2; 综上所述答案为A。 题型03 酯化反应的机理与类型知识积累 1.酯化反应的机理 同位素示踪法:。 反应实质:酸脱羟基,醇脱氢。 2.酯化反应的基本类型 (1)一元醇与一元羧酸之间的酯化反应。 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O (2)二元羧酸与一元醇之间的酯化反应。 HOOC—COOH+2C2H5OHC2H5OOC—COOC2H5+2H2O (3)一元羧酸与二元醇之间的酯化反应。 2CH3COOH+HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O (4)二元羧酸与二元醇之间的酯化反应。 此时反应有两种情况: ① ② (5)羟基酸的自身酯化反应。 此时反应有两种情况 ① ② 【典例3】分子式为C4H8O3的有机物在一定条件下具有如下性质: ①在浓硫酸存在下,能与CH3CH2OH、CH3COOH反应; ②在浓硫酸存在下,能脱水生成一种能使溴水褪色的物质; ③在浓硫酸存在下,能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物;则C4H8O3的结构简式为 A.HOCH2COOCH2CH3 B.HOCH2CH2CH2COOH C.CH3CH(OH)CH2COOH D.CH3CH2CH(OH)COOH 【答案】B 【详解】分子式为C4H8O3的有机物有1个不饱和度,①在浓硫酸存在下,能与CH3CH2OH、CH3COOH反应,可知含-COOH、-OH;②在浓硫酸存在下,能脱水生成一种能使溴水褪色的物质,则发生消去反应、与-OH相连C的邻位C上有1种H原子;这说明-OH不可能位于末端C原子上,且③在浓硫酸存在下,能生成一种分子式为C5H8O2的五元环状化合物,则发生分子内酯化反应,所以其结构简式应该是HOCH2CH2CH2COOH; 答案选B。 【变式3-1】乙醇与有机物A在浓硫酸催化下加热时得到有芳香味的液体有机物B,经测定该有机物B的分子式为C7H14O2。则A的结构最多有(不考虑立体异构) A.6种 B.5种 C.4种 D.3种 【答案】C 【详解】乙醇与有机物A发生酯化反应,生成C7H14O2,则有机物A应为羧酸,羧酸含有官能团-COOH,剩余为丁基,丁基有4种,故A的结构有4种,故选C。 【变式3-2】使9 g乙二酸和一定量的某二元醇完全酯化,生成W g酯和3.6 g水,则该醇的相对分子质量为 A. B. C. D. 【答案】B 【分析】二元羧酸与二元醇完全酯化时,反应的二元羧酸、二元醇、生成的酯和水的物质的量之比为1∶1∶1∶2,故此酯化反应的化学方程式为乙二酸+二元醇―→酯+2H2O,生成水3.6 g,即0.2 mol,则参加反应的二元醇的物质的量为0.1 mol,质量为(W+3.6-9) g,该醇的相对分子质量为。 【变式3-3】在浓硫酸存在时加热,可得到分子式为C5H8O2的有机物,该有机物不可能是 A. B. C. D. 【答案】C 【详解】 在浓硫酸存在时加热,可能发生羟基的消去反应生成 或,可能发生分子内的酯化反应生成,不可能生成,故选C。 题型04 酯的结构与性质知识积累 1.酯的组成和结构 (1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,可简写为RCOOR′,其中R和R′可以相同,也可以不同。其中R可以是烃基,也可以是H原子,但R′只能是烃基。 (2)酯的官能团是。 (3)饱和一元羧酸CnH2n+1COOH和饱和一元醇CmH2m+1OH生成酯的结构简式为 ,故饱和一元酯的通式为CnH2nO2(n≥2)。 (4)命名:根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯,如CH3COOCH2CH3:乙酸乙酯;HCOOCH2CH3:甲酸乙酯。 2.酯的物理性质 酯类的密度一般比水小,难溶于水,易溶于有机溶剂,低级酯是具有芳香气味的液体。 3.酯的化学性质(以CH3COOC2H5为例) (1)在酸存在的条件下水解的化学方程式为CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH (2)在碱性条件下水解的化学方程式为CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH 【典例4】某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,该羧酸的分子式为 A.C14H16O4 B.C14H18O5 C.C16H20O5 D.C16H22O5 【答案】B 【详解】某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,说明酯中含有2个酯基,设羧酸为M,则反应的方程式为C18H26O5+2H2O=M+2C2H6O,由质量守恒可知M的分子式为C14H18O5,故选:B。 【变式4-1】分子式为C9H18O2的有机物A能发生如图的变化: 其中B、C的相对分子质量相等,下列有关说法错误的是 A.C和E互为同系物 B.符合题目条件的A共有4种 C.D既能发生氧化反应,又能发生还原反应 D.符合题目条件的B共有4种 【答案】B 【分析】有机物A的分子式为C9H18O2,在酸性条件下A水解为B和C两种有机物,则有机物A为酯;B和C的相对分子质量相等,因此酸比醇少一个C原子,说明水解后得到的羧酸含有4个C原子,而得到的醇含有5个C原子,据此分析解答。 【详解】A.由以上分析可知C为C3H7COOH,E为C4H9COOH,二者互为同系物,A正确; B.C可能为CH3CH2CH2COOH,CH3CH(CH3)COOH,有2种,B能够氧化生成醛,说明B中含有-CH2OH结构,可能为CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3、CH3C(CH3)2CH2OH,有4种,共为2×4=8种,B错误; C.D为醛,可发生氧化反应生成酸,也可被还原是醇,C正确; D.由B的分析可知,B可能为CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3、CH3C(CH3)2CH2OH,有4种,D正确; 故选B。 【变式4-2】乙酸乙酯是常用的化工原料,下列说法不正确的是 A.乙酸乙酯属于酯类物质 B.乙酸乙酯是CH3CH2CH2COOH的同分异构体 C.少量乙酸乙酯在稀硫酸或NaOH溶液中水解程度相同 D.乙酸乙酯有芳香气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂 【答案】C 【详解】A.乙酸乙酯属于酯类物质,A正确; B.乙酸乙酯和CH3CH2CH2COOH的分子式均为C4H8O2,为同分异构体,B正确; C.乙酸乙酯发生水解反应:CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH,在NaOH溶液中消耗醋酸,平衡正向移动,水解程度增大,稀硫酸环境中增加氢离子浓度,平衡逆向移动,水解程度更低,C错误; D.乙酸乙酯有芳香气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂,D正确。 故选C。 【变式4-3】碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,结构如图所示,下列说法正确的是 A.分子式为 B.分子中既有极性键也有非极性键 C.分子中键与键个数之比为 D.碳酸亚乙酯不可水解 【答案】B 【详解】A.该有机物分子中含有3个C原子、3个O原子,不饱和度为2,则H原子数为4,从而确定分子式为,故A错误; B.C原子之间存在非极性键,C原子与O原子、C原子与H原子之间存在极性键,故B正确; C.1个该分子中含有10个键、1个键,所以分子中键与键个数之比为,故C错误; D.碳酸亚乙酯属于酯类,在酸性、碱性条件下都可以水解,故D错误; 故选B。 题型05 油脂的结构与性质知识积累 1.组成结构 油脂是甘油和高级脂肪酸形成的酯,其结构可表示为,有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。油脂属于酯类物质,具有酯类物质的通性。 2.分类 3.化学性质 (1)水解反应(以硬脂酸甘油酯为例) ①在酸性条件下水解反应的化学方程式为 。 ②在NaOH溶液中发生水解反应(皂化反应)的化学方程式为 。 (2)油脂的氢化 如油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯的化学方程式为 。 【典例5】油酸甘油酯可用作食品稳定剂,结构简式如图所示。下列说法错误的是    A.用纯碱除油污与油脂的水解有关 B.水解产物丙三醇遇灼热的氧化铜充分反应,产物可能有2种官能团 C.油酸甘油酯能与发生加成反应 D.油酸甘油酯发生皂化反应后,可通过盐析的方法获得肥皂 【答案】C 【详解】A.用纯碱除油污与油脂的水解有关,A正确; B.水解产物丙三醇遇灼热的氧化铜充分反应,产物可能有醛基和羰基2种官能团,B正确; C.油酸甘油酯能与发生加成反应,C错误; D.油酸甘油酯发生皂化反应后,可通过盐析的方法获得肥皂,D正确; 故选C。 【变式5-1】下列关于油脂的说法错误的是 A.油脂只能在碱性条件下水解 B.脂肪可用于制造肥皂 C.人造奶油相对于氢化前的植物油来说,性质更加稳定 D.脂肪和油都属于酯类物质,它们的主要区别是脂肪常温下为固体,油常温下为液体 【答案】A 【详解】A.油脂可以在酸性、碱性条件下水解,A错误; B.脂肪的皂化反应可用于制造肥皂,B正确; C.植物油中含碳碳双键,植物油发生硬化反应得到人造奶油,人造奶油相对于氢化前的植物油来说,性质更加稳定,C正确; D.脂肪和油都属于酯类物质,它们的主要区别是脂肪常温下为固体,油常温下为液体,D正确; 故选A。 【变式5-2】关于油脂,下列说法不正确的是 A.硬脂酸甘油酯可表示为 B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油 D.油脂是一种重要的工业原料,可用于制造肥皂、油漆等 【答案】A 【详解】A.硬脂酸为饱和高级脂肪酸,其结构可以表示为:,硬脂酸甘油酯可表示为:,A错误; B.花生油是含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾褪色,B正确; C.植物油是含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯,可以和氢气发生加成反生成氢化植物油,C正确; D.油脂是一种重要的工业原料,在碱性条件下水解发生皂化反应制造肥皂,D正确; 答案为:A。 【变式5-3】“油”在生活生产中应用广泛,下列有关“油”的说法正确的是 A.食用油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于天然有机高分子化合物 B.汽油、煤油、生物柴油等均来源于石油,主要成分都是烃类 C.甘油是丙三醇的俗称,既可以做护肤品,又可以制作炸药 D.油脂的氢化是一种物理变化 【答案】C 【详解】油脂都是高级脂肪酸甘油酯,含碳碳双键较多的熔、沸点较低常温下呈液态,则食用油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,但油脂相对分子质量没有成千上万,故其不属于有机高分子化合物,A错误;汽油、煤油等均来源于石油,主要成分都是烃类,而生物柴油的主要成分是硬脂酸甲酯属于酯类物质,不是烃类,也不来源于石油,B错误;甘油是丙三醇的俗称,具有很强的保湿功能,可以做护肤品,其与硝酸、浓硫酸反应生成的三硝酸甘油酯是一种烈性炸药,即甘油可以制作炸药,C正确;油脂氢化是指含不饱和键的油脂与氢气发生加成反应,属于化学变化,D错误。 题型06 酰胺知识积累 1.胺 (1)结构:烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,一般可写作R—NH2。胺也可以看作是烃分子中的氢原子被氨基所替代得到的化合物。例如,甲烷分子中的一个氢原子被一个氨基取代后,生成的化合物叫甲胺(CH3—NH2);苯分子中的一个氢原子被一个氨基取代后,生成的化合物叫苯胺()。 (2)性质:胺类化合物具有碱性,如苯胺能与盐酸反应,生成可溶于水的苯胺盐酸盐:+HCl―→。 2.酰胺 (1)结构:酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。其结构一般表示为,其中的叫做酰基,叫做酰胺基。 (2)性质:酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出: RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑ 【典例6】下列说法不正确的是 A.胺和酰胺都是烃的含氧衍生物 B.胺和酰胺都含有C、N、H元素 C.胺类化合物具有碱性,能与酸反应,生成盐 D.酰胺中一定含酰基 【答案】A 【详解】A.胺是氨分子中一个或多个氢原子被烃基取代的产物,分子中不含氧原子,不是烃的含氧衍生物,A错误; B.胺是氨分子中一个或多个氢原子被烃基取代的产物,酰胺是指羧酸中的羟基被氨基或胺基取代的有机物,胺和酰胺都含有C、N、H元素,B正确; C.胺类含有氨基或亚氨基等,能与酸中氢离子结合形成盐类,显碱性,,C正确; D.酰胺是指羧酸中的羟基被氨基或胺基取代的有机物,酰基是指含氧酸的分子失去一个羟基而成的原子团,则酰胺中一定含酰基,D正确; 故选:A。 【变式6-1】已知柳胺酚的结构简式如下图所示,下列说法错误的是 A.1 mol柳胺酚与NaOH溶液反应,最多能消耗2 mol NaOH B.它可以发生硝化反应 C.它可以发生水解反应 D.它可以与溴发生取代反应 【答案】A 【详解】A.柳胺酚分子中含有的酚羟基及酰胺键水解产生的羧基都可以与NaOH发生反应,1个柳胺酚分子会反应消耗3个NaOH,则1 mol mol柳胺酚与足量NaOH溶液反应,最多能消耗3 mol NaOH,A错误; B.该物质分子中含有苯环,能够与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生硝基化合物,B正确; C.柳胺酚分子中含有酰胺键,能够发生水解反应产生羧基和氨基,C正确; D.柳胺酚分子中含有的酚羟基,酚羟基是邻对位取代基,能够与单质Br2在一定条件下发生取代反应,D正确; 故合理选项是A。 【变式6-2】下列关于胺和酰胺说法正确的是 A.胺和酰胺都可以发生水解 B.酰胺中不一定含 C.胺和酰胺都是烃的含氧衍生物 D.烟酰胺在酸性条件下水解生成和 【答案】B 【详解】A.胺不能发生水解反应,酰胺可以发生水解,A错误; B.酰胺中不一定含,例如HCON(CH3)2,B正确; C.胺中不存在氧元素,不属于烃的含氧衍生物,C错误; D.烟酰胺在酸性条件下水解生成 和铵盐,得不到,D错误; 答案选B。 【变式6-3】丙烯酰胺()是一种无色晶体。淀粉类食品在高温烹调下容易产生丙烯酰胺,过量的丙烯酰胺可引起食品安全问题。下列关于丙烯酰胺的叙述不正确的是 A.能使酸性KMnO4溶液褪色 B.能发生水解反应 C.酰胺属于羧酸衍生物,性质与羧酸类似 D.能与氢气发生加成反应 【答案】C 【详解】A.含碳碳双键,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确; B.酰胺在酸或碱催化下可以水解为酸和氨,能发生水解反应,故B正确; C.酰胺可发生水解反应而羧酸不能,性质不相似,故C错误; D.含有碳碳双键,可与氢气发生加成反应,故D正确; 故选:C。 题型07 羧酸、酯的同分异构体的书写 知识积累 1.类别异构体 饱和一元羧酸与等碳原子数的饱和一元酯互为类别异构体。 2.同类同分异构体 羧酸、酯都有碳架异构和位置异构两种异构方式,这两种类型的同分异构体结构简式的书写,仍然按照先碳架异构后位置异构的顺序书写。书写同分异构体的方法:R1中的碳原子数由0、1、2、3……,R2中的碳原子数由最大值减小至1,同时要注意R1、R2中的碳架异构。如分子式为C5H10O2的物质,在酯和羧酸两类物质范围内的同分异构体有: (1)酯类:HCOOCH2CH2CH2CH3、、、、CH3CH2COOCH2CH3、CH3COOCH2CH2CH3、、CH3CH2CH2COOCH3、; (2)羧酸类:CH3CH2CH2CH2COOH、、、。 3.同分异构体的书写思路 书写酯的同分异构体要注意思维的有序性,首先进行分类,对于同类型的物质再按步骤书写,从碳架异构到位置异构,逐步书写,防止重写或漏写。 【典例7】有机物的同分异构体中属于酯类化合物且含有苯环的有 A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 【答案】D 【详解】属于酯类,则一定含有—COO—结构;如果分子中含有1个取代基,则取代基是—OOCCH3、—CH2OOCH、—COOCH3;如果含有2个取代基,则是甲基和—OOCH,而位置可以是邻、间、对三种,因此共有6种。 【变式7-1】下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中,不正确的是 A.属于酯类的有4种 B.属于羧酸类的有3种 C.存在分子中含有六元环的同分异构体 D.既含有羟基又含有醛基的有5种 【答案】B 【详解】若C4H8O2为酯,则可以分成几种情况:①甲酸对应的酯,有甲酸正丙酯、甲酸异丙酯2种,②乙酸对应的酯,即乙酸乙酯,有1种同分异构体,③丙酸对应的酯,即丙酸甲酯,有1种同分异构体,所以属于酯类的同分异构体有4种,A正确;若C4H8O2为羧酸,则有可能是正丁酸或者2­甲基丙酸,共2种同分异构体,B错误;该有机物的不饱和度Ω==1,故分子中4个碳与2个氧可形成六元环,C正确;将分子式为C4H8O2的有机物写成既含羟基又含醛基的有机物,包括2­羟基丁醛、3­羟基丁醛、4­羟基丁醛、2­甲基­2­羟基丙醛、2­甲基­3­羟基丙醛,共5种,D正确。 【变式7-2】有多种同分异构体,其中属于酯类且含有苯环的同分异构体有 A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 【答案】D 【详解】符合条件的同分异构体有6种,分别是、、、、、。 【变式7-3】分子式为C9H18O2的有机物A在稀硫酸中加热可得到相对分子质量相同的两种产物B和C,B催化氧化得到D,D与新制氢氧化铜悬浊液共热有砖红色沉淀生成,则符合条件的A的结构简式共有多少种 A.5 B.6 C.7 D.8 【答案】D 【详解】分子式为C9H18O2的有机物A在稀硫酸中加热可得到相对分子质量相同的两种产物B和C,B催化氧化得到D,D与新制氢氧化铜悬浊液共热有砖红色沉淀生成,这说明A属于酯类,生成的B是醇类,C是羧酸,D是醛类,由于B和C的相对分子质量相等,则B和C的分子式分别是C5H12O和C4H8O2,丁酸有2种,能催化氧化的戊醇满足C4H9CH2OH,丁基有4种,则相应的C4H9CH2OH有4种,因此符合条件的A的结构简式共有2×4=8种。 / 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题09 羧酸  羧酸的衍生物(七大题型)-【举一反三】2024-2025学年高二化学同步讲与练(人教版2019选择性必修3)
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