课时作业（13）羧酸（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（人教版2024）

课时作业（十三） （建议用时：40 min） （见学生用书P144） 1.下列有关乙酸结构的表示或说法中错误的是（　　） A.1 mol乙酸分子中含有的碳氢键数为3 NA B.乙酸分子中所有原子均位于同一平面上 C.乙酸的结构简式为CH3COOH，官能团名称为羧基 D.乙酸分子中既存在极性键又存在非极性键 答案　B 解析　乙酸分子中含有甲基，因此所有原子不可能共平面。 2.现有甲基、羟基、羧基、苯基四种基团，两两组合形成化合物，其水溶液呈酸性的有（　　） A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 答案　B 解析　四种基团两两组合可得6种物质，即CH3OH、CH3COOH、、H2CO3、和。其中水溶液呈酸性的有4种。 3.有机物甲的分子式为C5H10O2，在酸性条件下，甲水解为乙和丙两种有机物，在相同的温度和压强下，同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，则甲的可能结构有（　　） A.8种 B.4种 C.2种 D.3种 答案　C 解析　已知甲的分子式为C5H10O2，再结合甲能水解可知甲为酯，由于酯水解后能得到羧酸和醇，且相同条件下，同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，即乙和丙的相对分子质量相同，故甲水解生成的是乙酸和正丙醇（或异丙醇），则甲为乙酸丙酯或乙酸异丙酯。 4.安息香酸和山梨酸（CH3CHCH—CHCH—COOH）都是常用食品防腐剂。下列关于这两种酸的叙述正确的是（　　） A.通常情况下，都能使溴水褪色 B.1 mol酸分别与足量氢气加成，消耗氢气的量相等 C.一定条件下都能与乙醇发生酯化反应 D.1 mol酸分别与NaOH发生中和反应，消耗NaOH的量不相等 答案　C 解析 　A项，不能使溴水褪色；B项，消耗3 mol H2，山梨酸消耗2 mol H2；D项，二者都含一个—COOH，消耗NaOH的量相等。 5.分支酸可用于生化研究，其结构简式如图。下列关于分支酸的叙述正确的是（　　） 分支酸 A.分子中含有2种官能团 B.可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同 C.1 mol分支酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应 D.可使溴的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液褪色，且原理相同 答案　B 解析　分支酸分子中含有羧基、醇羟基、碳碳双键和醚键4种官能团，A项错误；分支酸分子中含有羧基和醇羟基，故可与乙醇和乙酸发生酯化反应，B项正确；分支酸分子中的六元环不是苯环，其分子结构中的羟基为醇羟基，不能和NaOH发生中和反应，故1 mol分支酸最多可与2 mol NaOH发生中和反应，C项错误；分支酸使溴的CCl4溶液褪色发生的是加成反应，使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应，原理不同，D项错误。 6.酸与醇发生酯化反应的过程如下： 下列说法不正确的是（　　） A.①的反应类型是加成反应 B.②的反应类型是消去反应 C.若用R18OH作反应物，产物可得O D.酯化过程中，用浓硫酸有利于②的过程 答案　C 解析　①的反应中羧酸的羧基中羰基与醇发生加成反应，A项正确；②的反应中两个羟基连在同一碳原子上，脱去一分子水，发生消去反应，B项正确；根据酯化反应原理，若用R18OH作反应物，产物是R'CO18OR和H2O，C项错误；酯化过程中，浓硫酸吸收了反应生成的水，使反应朝着有利于生成更多R'COOR的方向进行，即有利于过程②的进行，D项正确。 7.在同温同压下，某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得V2 L二氧化碳，若V1＝V2≠0，则此有机物可能是（　　） A. B.HOOC—COOH C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH 答案　A 解析　Na既能与羟基反应，又能与羧基反应。NaHCO3只与羧基反应，不与羟基反应，因此，能使生成的CO2和H2的量相等的只有A项。 8.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 解析　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，故此反应的化学方程式可简写为乙二酸＋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，则该醇的相对分子质量为 （W＋3.6－9）/0.1。 9.A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如下图所示（提示：RCHCHR'在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R'COOH，其中R和R'为烷基）。 回答下列问题： （1）直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素质量分数，则A的分子式为　　　　。 （2）已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1∶2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　，反应类型为　　　　　　　。 （3）A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是　　　　　　　。 （4）D的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有　　　　种，其相应的结构简式是　　　　　　　。 解析　（1）A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，则氧元素占的质量分数为1－0.814＝0.186，若A分子中含有一个氧原子，则M（A）＝1×16÷0.186≈86，若A分子中含有2个氧原子，则M（A）＝2×16÷0.186≈172，因为化合物A的相对分子质量小于90，所以A分子中含有一个氧原子，相对分子质量为86。则M（C、H）＝86－16＝70，A的分子式为C5H10O。（2）C与乙醇酯化后得到的D的分子式为C4H8O2，由酯化反应特点可知，C的分子式是C4H8O2＋H2O－C2H6O＝C2H4O2，是乙酸。所以B分子中的碳原子数为3，结合题中B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1∶2，可知B为二元酸，只能是HOOC—CH2—COOH，在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O，反应类型为酯化反应（或取代反应）。（3）A的分子式为C5H10O，与相应的饱和一元醇仅相差2个氢原子，结合题中A既可以与金属钠作用放出氢气又能使溴的四氯化碳溶液褪色，可知A为含有碳碳双键的一元醇，结合B、C的结构式推知，A的结构简式为HO—CH2—CH2—CHCH—CH3。（4）D的分子式为C4H8O2，符合酯和一元羧酸的通式，其中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的是CH3CH2CH2COOH、CH3CH（CH3）COOH。 答案　（1）C5H10O　（2）HOOC—CH2—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O　酯化反应 （3）HO—CH2—CH2—CHCH—CH3　（4）2 CH3CH2CH2COOH、CH3CH（CH3）COOH 10.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 解析　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项。 11.丙烯酸可与水反应生成乳酸，化学方程式如下。下列说法正确的是（　　） ＋H2O A.该反应为加成反应，没有副产物生成 B.可用Br2的CCl4溶液鉴别丙烯酸和乳酸 C.丙烯酸与乳酸都属于有机酸，两者不发生反应 D.1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应，消耗三者物质的量之比为2∶2∶1 答案　B 解析　该反应为加成反应，但加成产物有两种，其中一种HOCH2CH2COOH作为副产物生成，A项错误；丙烯酸结构中有碳碳双键，而乳酸没有碳碳双键，可用Br2的CCl4溶液鉴别这两种有机物，B项正确；丙烯酸与乳酸都属于有机酸，但乳酸中含有—OH，二者可发生酯化反应，C项错误；羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反应，而羟基只与Na反应，则1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应，消耗三者物质的量之比为2∶1∶1，D项错误。 12.阿魏酸化学名称为3－甲氧基－4－羟基肉桂酸，可以做医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂，结构简式为，在阿魏酸溶液中加入合适试剂（可以加热），检验其官能团，下列试剂、现象、结论都正确的是 （　　） 选项 试剂 现象 结论 A 氯化铁溶液 溶液变蓝色 它含有酚羟基 B 银氨溶液 产生银镜 它含有醛基 C 碳酸氢钠溶液 产生气泡 它含有羧基 D 溴水 溶液褪色 它含有碳碳双键 答案　C 解析　根据阿魏酸的结构简式可知，它含有酚羟基，与氯化铁溶液反应显紫色，不是蓝色，A项错误；它不含醛基，B项错误；它含羧基，与碳酸氢钠溶液反应产生气泡，C项正确；酚羟基邻位上的氢原子与Br2可发生取代反应，溴水褪色不能证明一定含有碳碳双键，D项错误。 13.某芳香族化合物的分子式为C9H8O2，其苯环上含有两个邻位取代基，且能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2。下列关于该有机物的说法正确的是（　　） A.与苯甲酸互为同系物 B.所有碳原子不可能在同一平面内 C.可用酸性KMnO4溶液鉴别该有机物和甲苯 D.与其具有相同官能团且属于芳香族化合物的同分异构体有4种（不考虑立体异构） 答案　D 解析　某芳香族化合物的分子式为C9H8O2，其苯环上含有两个邻位取代基，且能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，说明其中含有—COOH，再结合分子式及不饱和度判断其含有1个碳碳双键，该有机物的结构简式为，该有机物与苯甲酸官能团种类不同，不是同系物，A项错误；苯环和碳碳双键都是平面的结构，该有机物中所有碳原子可能在同一平面内，B项错误；中含有碳碳双键，可以和酸性KMnO4溶液反应使溶液褪色，甲苯也可以和酸性KMnO4溶液反应使溶液褪色，则不能用酸性KMnO4溶液鉴别该有机物和甲苯，C项错误；与其具有相同官能团且属于芳香族化合物的同分异构体有4种，分别为、、、，D项正确。 14.下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。 根据上图回答问题： （1）D、F的化学名称是　　　　　、　　　　　。 （2）写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型。 ②　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　； ④　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　。 （3）A的结构简式是　　　　　　　　　，1 mol A与足量的NaOH溶液反应会消耗　　　　mol NaOH。 （4）符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有　　　　个。 ①含有邻二取代苯环结构　②与B有相同官能团 ③不与FeCl3溶液发生显色反应 解析　由反应②的反应条件及产物E的结构可知B为 ；由反应④易知D为乙醇，再结合反应③的反应条件及产物F的化学式知C为乙酸，显然B、C、D三者是有机物A水解、酸化的产物，则A（C13H16O4）的结构简式为，1 mol A与足量的NaOH溶液反应会消耗2 mol NaOH。B的同分异构体有多种，其中符合所给条件的结构有3种，它们是、及。 答案　（1）乙醇　乙酸乙酯 （2）＋H2O 酯化反应（或取代反应） CH3CH2OHCH2CH2↑＋H2O　消去反应 （3）　2　（4）3 15.已知下列数据： 物质 熔点（℃） 沸点（℃） 密度（g·cm－3） 乙醇 －117.0 78.0 0.79 乙酸 16.6 117.9 1.05 乙酸乙酯 －83.6 77.5 0.90 某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下： ①配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇（含18O）和2 mL乙酸的混合溶液； ②按如图连接好装置（装置气密性良好）并加入混合液，用小火均匀加热3～5 min； ③待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管乙并用力振荡，然后静置待分层； ④分离出乙酸乙酯，洗涤、干燥。 （1）配制①中混合溶液的方法为　　　　　　　　　　　　　； 反应中浓硫酸的作用是　　　　　　　； 写出制取乙酸乙酯的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 （2）上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是　　　　（填字母）。 A.中和乙酸和乙醇 B.中和乙酸并吸收乙醇 C.减少乙酸乙酯的溶解 D.加速酯的生成，提高其产率 （3）步骤②中需要小火均匀加热，其主要理由是　　　　　　　　　　；步骤③所观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　；欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器有　　　　　；分离时，乙酸乙酯应从仪器　　　　（填“下口放”或“上口倒”）出。 （4）该同学反复实验，得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表： 实验 乙醇（mL） 乙酸（mL） 乙酸乙酯（mL） ① 2 2 1.33 ② 3 2 1.57 ③ 4 2 x ④ 5 2 1.76 ⑤ 2 3 1.55 表中数据x的范围是　　　　　　　　；实验①②⑤探究的是　　　　　　　 　　　　　　　。 解析　（1）混合时浓硫酸相当于被稀释，故应将浓H2SO4加入乙醇中，然后加入乙酸，也可先将乙醇与乙酸混合好后再加入浓硫酸；因酯化反应速率慢且为可逆反应，使用浓硫酸可加快酯化反应的速率并有利于平衡向生成酯的方向移动（因为浓硫酸吸收了水）；酯化反应的机理是酸脱羟基、醇脱氢，故生成的酯中含有18O。（2）使用饱和碳酸钠溶液的理由是可除去混入乙酸乙酯中的乙酸；可降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液体分层。（3）由表中数据知乙醇的沸点（78.0 ℃）与乙酸乙酯的沸点（77.5 ℃）很接近，若用大火加热，大量的乙醇会被蒸发出来，导致原料的大量损失；因酯的密度小于水的密度，故上层为油状有香味的无色液体，又因会有一定量的乙酸汽化，进入乙中与Na2CO3反应，故下层液体红色变浅；将分层的液体分离开必须使用分液漏斗，分液时上层液体应从上口倒出。（4）探究乙醇、乙酸用量的改变对酯产率的影响情况，分析三组实验数据知，x的取值应在1.57与1.76之间，且增加乙醇、乙酸的用量，酯的生成量均会增加。 答案　（1）将浓H2SO4加入乙醇中，边加边振荡，然后加入乙酸（或先将乙醇与乙酸混合后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡）　催化剂、吸水剂　CH3COOH＋CH3COHCH3CO18OCH2CH3＋H2O （2）BC　（3）大火加热会导致大量的原料汽化而损失　液体分层，上层为无色有香味液体，下层为浅红色液体，振荡后下层液体颜色变浅　分液漏斗　上口倒　（4）1.57～1.76　增加乙醇或乙酸的用量对酯的产量的影响 学科网（北京）股份有限公司 $$