4.2 醛 羧酸 第2课时（同步讲义）化学苏教版选择性必修3

本讲义聚焦羧酸的结构与性质核心知识点，系统梳理羧基官能团特征及羰基与羟基相互影响，涵盖分类（按烃基、羧基数、碳原子数）、物理性质（溶解度、沸点与氢键关系）、化学性质（酸性比较、酯化反应机理）及酯的结构与水解，构建从结构到性质的学习支架。 通过酸性比较实验、乙酸乙酯制备等探究活动培养科学探究与实践能力，结合羟基氢活泼性分析、同位素示踪法机理研究提升科学思维，联系生活中羧酸用途体现科学态度。课中辅助实验教学，课后即学即练助力学生查漏补缺。

专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物 第二单元 醛 羧酸 第2课时 羧酸的结构与性质 教学目标 1、 能准确描述羧酸的定义（烃基或氢原子与羧基相连的有机化合物），识别羧基（—COOH）的结构特征，理解羧基中羰基与羟基的相互影响对性质的决定作用。 2、 掌握羧酸的分类方法（按烃基饱和性、羧基数目、烃基类别及碳原子数划分），能列举常见羧酸（甲酸、乙酸、硬脂酸、油酸等）的结构与用途。 3、 解释羧酸物理性质的递变规律（碳原子数≤4的羧酸易溶于水，沸点高于相对分子质量相近的醇），明确分子间氢键对物理性质的影响。 重点和难点 重点：羧酸的结构本质：羧基（—COOH）的官能团特征，以及烃基与羧基的相互作用对性质的影响。 难点：酯化反应机理：“酸脱羟基、醇脱氢”的断键方式理解，同位素示踪法在反应机理探究中的应用。 ◆知识点一 羧酸的组成、结构和分类 1、羧酸的组成和结构 (1)羧酸：由烃基(或氢原子)与 相连而构成的有机化合物。官能团为 或。 (2)通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或 。 2、羧酸的分类 (1)按分子中烃基的结构分类 (2)按分子中羧基的个数分类 (3)按分子中烃基所含碳原子数多少分类 羧酸 3、常见的羧酸 典型羧酸 物理性质 主要用途 甲酸(蚁酸)HCOOH 无色、有 气味的液体，有 性，能与 等互溶 工业上可用作还原剂，是合成医药、农药和染料等的原料 苯甲酸(安息香酸) 无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于 用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品 乙二酸(草酸) HOOC—COOH 无色 ，通常含有两分子结晶水，可溶于 和 化学分析中常用的 ，也是重要的化工原料 4、羧酸的物理性质 甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水 。随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速 ，甚至 溶于水，其沸点也 。高级脂肪酸是 水的蜡状固体。羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点 ，这与羧酸分子间可以形成 有关。 特别提醒 羧酸的物理性质 1、溶解性： (1)分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶。如甲酸、乙酸、乙二酸。 (2)随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。如高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。 2、沸点：随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸的沸点逐渐升高，且高于相对分子质量相近的醇的沸点。如丙酸＞乙酸＞甲酸。 即学即练 1．下列化学用语正确的是 A．乙烯的结构简式： B．2-甲基丁烷的键线式为： C．羟基的电子式： D．乙酸的球棍模型： 2．非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体，其合成路线之一如下： (1)A可由氧化得到，的化学名称是 。 (2)C的结构简式为 。 (3)D中手性碳原子的数目为 。 (4)D转化为E的第一步反应的反应类型为 。 (5)AHPA中酸性官能团的名称为 ，碱性官能团的名称为 。 (6)写出同时满足下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式： 。 ①含苯环且苯环上只有一个取代基； ②红外光谱显示含氧官能团只有—OH和； ③核磁共振氢谱显示有6组峰，峰面积比为4：2：2：2：2：1。 (7)参照上述合成路线，设计以苄醇()为主要原料制备的合成路线 (其他原料、试剂任选)。 3．苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料，可通过苯甲醛在氢氧化钠溶液中的歧化反应制得。制备原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下： 已知： 名称 熔点(℃) 沸点(℃) 溶解性 苯甲醇 -15.3 205.7 在水中溶解度较小，易溶于乙醚、乙醇 苯甲酸 122.4(100℃左右开始升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 下列说法不正确的是 A．步骤Ⅰ：加入的试剂可以为乙醚和水 B．“操作a”和“操作c”相同 C．“操作b”需使用温度计、酒精灯、直形冷凝管 D．提纯粗苯甲酸的具体操作：加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ◆知识点二 羧酸的化学性质 羧酸的化学性质与乙酸相似，主要取决于官能团 。 1、酸性 由于—COOH能电离出H＋，使羧酸具有 性，一元羧酸电离的方程式：RCOOH―→RCOO－＋H＋―→。 写出下列反应的化学方程式： (1)蜂、蝎子都会分泌蚁酸，被蜂、蝎子蛰咬可涂抹稀氨水、小苏打水缓解疼痛，上述反应的化学方程式为HCOOH＋NH3·H2O―→HCOONH4＋H2O、HCOOH＋NaHCO3―→HCOONa＋H2O＋CO2 ↑。 (2)苯甲酸与烧碱反应可制取防腐剂苯甲酸钠，该反应的离子方程式为＋OH－ ―→＋H2O。 (3)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。 实验装置 B装置现象及解释 有 产生，说明酸性：乙酸 碳酸； 方程式：2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O D装置的现象及解释 溶液 ，说明酸性：碳酸 苯酚 方程式：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3 C装置的作用 除去B中挥发的 实验结论 酸性：乙酸 碳酸 苯酚 2、酯化反应 (1)概念：羧酸和醇在酸催化下生成 和 的反应叫酯化反应，属于取代反应。 (2)反应规律 羧酸与醇发生酯化反应时，羧酸脱去 ，醇脱去 。如在浓硫酸催化作用下，醋酸与乙醇(CH3CH218OH)酯化反应的化学方程式为 4、醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 名称 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基氢原子的活泼性 不能电离 能电离 能电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应 由上表可知，常见分子(离子)中羟基氢原子的活泼性顺序为RCOOH > H2CO3 > > HCO > H2O > ROH。运用上述实验现象的不同，可判断有机物分子结构中含有的羟基类型。 即学即练 1．已知：苹果醋的主要成分是苹果酸，其结构简式为：，下列有关该物质的说法错误的是 A．分子式是： B．能发生取代反应 C．能与乙醇、乙酸发生反应 D．与苹果醋的官能团种类和数目均相同的同分异构体有3种 2．巴豆酸甲酯常用于配制香料，一种合成该物质的路线如下： 回答下列问题： (1)A的名称为 。 (2)反应②的反应类型为 ，C的结构简式为 。 (3)E中官能团的名称为 。 (4)反应⑥的化学方程式为 。 (5)G比B的相对分子质量大28，且为B的同系物，则G的同分异构体有 种（不考虑立体异构），其中一种含有三个甲基的G的结构简式为 。 3．利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸生成醇，反应机理如图。下列说法错误的是 A．过程①有配位键的形成 B．若用代替，RCOOH被还原生成 C．过程②键角变小 D．根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基 ◆知识点三 酯 1、酯的组成与结构 (1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。 其中：①R和R′可以相同，也可以不同。 ②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。 ③羧酸酯的官能团是 。 (2)饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为 ，其组成通式为 。 (3)命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。 如：CH3COOCH2CH3 ； HCOOCH2CH2CH3 。 2、酯的存在与物理性质 (1)存在：酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如苹果里含有戊酸戊酯，菠萝里含有丁酸乙酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等。 (2)物理性质 低级酯是具有 气味的液体，密度一般比水 ，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。 3、酯的化学性质：酯在酸性或碱性条件下的 反应 (1)在酸性条件下，酯的水解是可逆反应。乙酸乙酯在稀硫酸存在下水解的化学方程式为 。 (2)在碱性条件下，酯水解生成羧酸盐和醇，水解反应是不可逆反应。乙酸乙酯在氢氧化钠存在下水解的化学方程式为 。 (3)酯在碱性条件下的水解程度比在酸性条件下水解程度 。 即学即练 1．一种人工合成信息素可以诱捕害虫，其结构如下图所示。下列有关该物质的说法错误的是 A．分子式为 B．存在顺反异构体 C．密度比水小 D．分子中有2个手性碳原子 2．化学与生活、工业息息相关，下列说法错误的是 A．乙二醇由于易溶于水，常用作汽车防冻液 B．肉桂醛、茴香醛等由于具有特殊的香味常用作调味香料 C．苯甲酸及其盐由于能使微生物体内的蛋白质变性常用作食品防腐剂 D．低级酯因具有芳香气味常用作糖果、糕点的香料 3．化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物，可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是 A．甲分子中所有碳原子一定处于同一平面 B．乙中含有1个手性碳原子 C．用溶液或溶液都能鉴别化合物甲、乙 D．乙能与盐酸、NaOH溶液反应，且1 mol乙最多能与4 mol NaOH反应 一、实验探究乙酸乙酯的制备与性质 制备实验 实验操作 实验现象 饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的不溶于水的油状液体产生，可闻到香味。 有关化学方程式 ＋H—O—C2H5＋H2O 羧酸与醇发生酯化反应时，一般情况下，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。RCOOH与R'—OH反应的方程式为：RCOOH＋R'—OHRCOOR'＋H2O。 【特别提示】制取乙酸乙酯实验要点 (1)药品的添加顺序：先加入乙醇，再加入浓硫酸和冰醋酸，加入浓硫酸时要边加边振荡试管，防止药品混合时放热发生暴沸。 (2)加热时温度不宜过高，减少乙醇和乙酸的挥发，同时防止乙醇发生炭化。 (3)长导管起导气和冷凝作用，导出蒸气，并使蒸气冷却。 (4)导管口位于饱和碳酸钠溶液的上方，防止发生倒吸。 (5)小试管中收集到的混合物中含有乙酸乙酯、乙酸和乙醇。 (6)浓硫酸起催化作用和吸水作用，浓硫酸吸水，生成物中H2O减少，使化学平衡向正向移动，提高乙酸乙酯的产率。 (7)饱和碳酸钠溶液起到分离和提纯乙酸乙酯的作用：①降低乙酸乙酯的溶解度；②溶解乙醇和乙酸。 实践应用 1、以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程及反应的发生装置(部分夹持装置已省略)如图所示。 已知：D是一种重要的烃类物质，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。 (1)写出化合物A、B、D的结构简式：A： ；B： ；D： 。 (2)写出反应Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的反应类型：Ⅰ： ；Ⅲ： ；Ⅳ： 。 (3)反应Ⅰ的反应条件和试剂是 ，F含有的官能团名称是 。 (4)与C具有相同的官能团的C的同分异构体有___________(不考虑立体异构)。(填写选项) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 (5)对于反应Ⅲ，可通过同位素示踪法可以探索反应机理，现将B与标记过的乙醇(CH3CH218OH)进行反应，写出该反应的反应方程式 。 (6)补全从乙醇()到高分子材料(G)的合成路线 。 2．下列实验装置能达到实验目的的是 A．装置甲验证碳酸的酸性比苯酚的强 B．装置乙可制取少量 C．装置丙可制取少量乙酸乙酯 D．装置丁可分离苯和水 3．乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料，在有机合成、医药等行业应用广泛。已知：乙醇沸点78.5℃，乙酸沸点117.9℃，乙酸乙酯沸点77℃。回答下列问题： (1)甲、乙两同学分别设计a、b装置进行实验室制取乙酸乙酯(夹持装置和加热装置略)。 ①生成乙酸乙酯的化学方程式为 。若加热一段时间后，发现圆底烧瓶中忘记加碎瓷片，正确的操作是 。 ②下列有关装置a和b说法正确的是 (填标号)。 A．温度越高，a中产率越高     B．实验结束时，装置b应先停止加热后关闭冷凝水 C．与装置a相比，装置b乙酸的转化率更高 D．装置b可同时实现产品的制备和分离 ③实验过程中，反应混合物变黑。甲同学将装置a产生的气体通入酸性溶液中，溶液褪色，甲同学认为褪色的原因是气体中含有乙同学认为该结论并不严密，理由是 。 (2)乙酸乙酯粗品中含有少量的乙酸、乙醇和水，丙同学设计如图提纯流程： ①试剂a为 。 ②在有机层中加入无水粉末并振荡，目的是 。 ③操作2的名称是 。 考点一 羧酸的组成和结构 【例1】下列有关化学用语或表述错误的是 A．用电子式表示的形成过程： B．软脂酸的分子式为： C．四氯化硅的空间填充模型： D．基态硼原子的电子排布图： 【变式1-1】从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸具有独特的环系结构（下图所示）。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是 A．该有机物的分子式为 B．其中碳原子的杂化方式有和 C．能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色 D．1mol该物质一定条件下与足量的加成反应，消耗 【变式1-2】设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A．81gHCN中含π键的数目为6NA B．12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA C．2molSiO2晶体中含共价键的个数为4NA D．0.2mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA 考点二 羧酸的化学性质 【例2】有机化学是化学的一个重要分支，主要研究有机化合物的组成、结构、性质等。回答下列问题： (1)有机物A的结构简式为 ，它可通过不同的反应生成下列物质： B：  C：  D：  E： ①在中，不属于酯类的化合物有 (填字母)。 ②写出在加热条件下反应的化学方程式： 。的反应类型为 反应。 (2)下列有机化合物存在顺反异构的是 (填字母)。 A．    B．    C． (3)某烷烃分子的碳骨架结构为，若此烷烃为炔烃加氢制得，则此炔烃的结构简式为 。 (4)萘()是最简单的稠环芳香烃。写出在加热和浓硫酸作用下，萘与浓硝酸反应得到的有机一元取代产物的结构简式： (任写一种)；萘的二氯取代物有 种。 (5)有机物G()能发生缩聚反应，写出G发生缩聚反应的化学方程式： 。 【变式2-1】下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是解题要点 1、羟基氢原子活泼性的比较 醇 水 酚 低级羧酸 羟基上氢原子活泼性 在水溶液中的电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离 酸碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 水解 不反应 反应放出CO2 与Na2CO3反应 不反应 水解 反应生成NaHCO3 反应放出CO2 2、羟基中氢原子活泼性 ①，②CH3CH2OH，③H—OH，④，⑤(碳酸)，五种物质中羟基上氢原子的活泼性顺序为①>⑤>④>③>②。 A．CH4是非极性分子，可用作燃料 B．CO2具有氧化性，工业上可用于制备纯碱 C．C2H4能发生加成反应，可用作植物生长调节剂 D．HCOOH结构中含有醛基，加热时能被银氨溶液氧化 【变式2-2】某有机物常用于制备高分子材料、药物前体，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的叙述正确的是 A．该物质可以使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去，但不能使溴水褪色 B．该物质的分子式为 C．该物质可与足量的反应产生氢气 D．该物质既能发生加成反应，又能发生酯化反应 考点三 等碳原子数的脂和酸的同分异构体 【例3】有机物种类繁多的一个重要原因是存在同分异构体。下列说法错误的是 A．分子式为的具有酸性的同分异构体共有4种 B．分子式为的同分异构体共有6种（包含顺反异构） C．甲基环己烷的一氯代物共有4种 D．已知共有10种二氯代物，则其六氯代物共有10种 【变式3-1】甲酸甲酯常用作杀菌剂、熏蒸剂和烟草处理剂，可由甲酸和甲醇反应制得。NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A．pH=3的甲酸溶液中氢离子数目为 B．0.5 mol甲酸甲酯中含有sp3杂化的原子数目为7NA C．常温下，60 g乙酸与甲酸甲酯的混合物中，含有的碳原子数为2NA D．甲醇燃料电池中，每消耗22.4 L(标准状况)甲醇，转移的电子数目为6NA 【变式3-2】有机物x的分子式为。其核磁共振氢谱有四组峰，且面积比为3：2：2：1；红外光谱如图。下列关于x的说法中，正确的是 A．结构简式是 B．与x互为同分异构体的有机化合物有2种 C．可使紫色石蕊溶液变红 D．可发生银镜反应 考点四 酯化反应和酯的水解 【例4】咖啡酰奎尼酸(X)是金银花抗病毒的有效成分之一，结构如图所示。下列说法正确的是 A．X能发生取代、消去、加成、氧化反应 B．X分子中含有6种官能团 C．1 mol X能与6 mol NaOH反应 D．1 mol X最多能与3 反应 解题要点 酯化反应的特点 1、所有的酯化反应，条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应，书写方程式时用“”。 2、利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。 3、在形成环酯时，酯基()中只有一个O参与成环。 4、酸与醇发生反应时，产物中不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应，产物是酯；若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。 【变式4-1】某小分子抗癌药物的分子结构如图所示，下列说法正确的是 A．该有机物最多可以和反应，最多可以和3 molNa2CO3反应 B．该有机物可以发生加成、取代、中和、消去等反应 C．该有机物分子式C11H6BrO6 D．该有机物与浓溴水或氢气反应，最多消耗或 【变式4-2】如图是天冬氨酰苯丙氨酸甲酯的结构简式，下列关于此有机物的说法错误的是 A．1mol天冬氨酰苯丙氨酸甲酯最多能与2molNaOH反应 B．苯环上的一氯代物有3种 C．该化合物既能和NaOH反应，也能和HCl反应 D．分子中含有氨基、羧基、酯基、酰胺基四种官能团 考点五 加聚反应、缩聚反应 【例5】已知乳酸的结构简式为，试回答下列问题： (1)乳酸分子中含有 和 (写名称)两种官能团。 (2)乳酸分子中σ键与π键的数目比为 。 (3)对该有机物性质的描述中，正确的是 (填写选项的字母)。 a．能与NaHCO3溶液反应             b．具有两性 c．能发生水解反应                   d．氧原子采取sp2，sp3杂化，并存在手性碳原子 (4)乳酸的一种同分异构体，有下列性质：能发生银镜反应；1mol该物质与足量金属钠反应可生成1mol氢气；该物质分子中有一个碳原子与四种不同的原子或原子团相连。写出该同分异构体的结构简式 。 (5)足量乳酸与Na2CO3反应的化学方程式为 。 (6)写出该分子间脱水为六元环产物的化学反应方程式： 。 (7)聚乳酸是目前广泛使用的绿色高分子化合物，写出用乳酸制备聚乳酸的化学方程式 。 【变式5-1】下列关于高分子聚合物的说法，不正确的是 A．的单体是两种烯烃 B．直链聚乙烯属于线性高分子，支链聚乙烯属于体型高分子 C．通过测定线型高分子的平均相对分子质量可计算其聚合度 D．对甲基苯酚()和甲醛缩聚难以形成体型高分子材料 【变式5-2】PET塑料是目前化工领域最主要的合成原材料，一种合成PET的方法如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为加聚反应 B．BHET能发生水解反应和消去反应 C．EG为 D．PET可用于长时间保存强酸、强碱性物质 基础达标 1．为达到下列实验目的，操作方法合理的是 实验目的(括号内为杂质) 操作方法 A 粗苯甲酸(、泥沙)的提纯 用热水溶解，趁热过滤，冷却结晶 B (沙子)的分离 用冷水溶解，过滤 C 从溴水中提取溴 用乙醇萃取，分液 D 从明矾过饱和溶液中快速析出晶体 加入过量溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 2．化学是一门以实验为基础的学科，下列实验操作规范的是 A．趁热过滤苯甲酸 B．排空气法收集 C．除去中含有的少量 D．振荡后放气 A．A B．B C．C D．D 3．下列化学用语或图示表达不正确的是 A．甲酸的结构式： B．羟基的电子式： C．的结构示意图： D．基态Cr原子的价层电子排布式： 4．下列物质在水中溶解度由大到小的顺序正确的是 A． B． C． D． 5．微粒间的相互作用是影响物质性质的重要因素。下列说法正确的是 A．稳定性：，是由于水分子间存在氢键 B．沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，主要是因为前者分子间接触面积更大 C．沸点：，是由于HBr的相对分子质量较大，分子间作用力较大 D．酸性：，是由于是推电子基，的极性更强 6．利用下列装置进行实验，能够实现实验目的的是 A．实验室蒸馏分离乙醇和水 B．实验室制备乙酸乙酯(必要时可加沸石) C．加热溶液制备无水氯化镁 D．测定草酸溶液的浓度 A．A B．B C．C D．D 7．利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下： 下列说法错误的是 A．根据上述机理猜测硼烷还可能还原酯基 B．整个过程中硼的杂化方式不发生改变 C．整个还原过程中涉及加成、消去、取代反应类型 D．若用代替，被还原为 8．下列叙述中，事实与对应解释不正确的是 事实 解释 A 第一电离能：N>O N的价层电子排布是2s22p3，为半充满较稳定 B 在氯化钠晶体中，每个Na+周围与它最近且等距的Cl-有6个 离子键具有饱和性 C 熔点：晶体硅<碳化硅 晶体硅和碳化硅均属于共价晶体，原子半径：Si>C，键长：Si-Si>Si-C，键能：Si-Si<Si-C D 酸性：HCOOH>CH3COOH H3C-是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小 A．A B．B C．C D．D 9．我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料，其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 下列说法不正确的是 A．化合物Ⅰ的分子式为 B．可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团 C．聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子 D．反应②和反应③都发生了不饱和键的断裂 10．阿司匹林是一种重要的合成药物，化学名称为乙酰水杨酸，它的合成过程如下： 下列有关说法不正确的是 A．水杨酸苯环上的一氯代物有4种 B．乙酰水杨酸与氢氧化钠溶液反应可断裂的化学键为b、d C．1mol水杨酸与足量金属钠完全反应能产生 D．合成乙酰水杨酸的反应类型为取代反应 综合应用 1．下列关于有机物的除杂和鉴别说法正确的是 A．乙烷中混有少量乙烯：通入氢气在一定条件下反应使乙烯转化为乙烷 B．乙酸乙酯中混有少量乙酸：加入NaOH溶液振荡后分液 C．只用一种试剂可以鉴别甲酸、乙醛、乙酸 D．用碳酸氢钠鉴别苯酚与环己醇，有气体放出的是苯酚 2．化学与生活密切相关，下列有关有机物的应用不正确的是 A．安息香酸及钠盐是常用的防腐剂 B．甘油可用于生产汽车防冻液 C．氯乙烷气雾剂用于运动中的急性拉伤 D．没食子酸可以制作墨水，也可作除氧剂 3．苯乙酮（）广泛用于皂用香料和烟草香精中。实验室用苯和乙酸酐（）制备苯乙酮的步骤如图所示： 已知： 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度 溶解性 苯 78 5.5 80.1 0.88 不溶于水，易溶于有机溶剂 苯乙酮 120 19.6 203 1.03 微溶于水，易溶于有机溶剂 乙酸酐 102 -73 139 1.08 有吸湿性，易溶于有机溶剂 乙酸 60 16.6 118 1.05 易溶于水，易溶于有机溶剂 (1)与本实验无关的安全图标有 （填序号）。 (2)步骤1反应装置如图所示： 根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为 （填标号）。 A．B．C．D． 写出反应方程式 ；步骤1副产物中有一种气体生成，该气体是 。 (3)步骤2加入浓盐酸是处理胶状沉淀 （填化学式）。 (4)为提高产率 ，水层经多次 、 （填操作名称），与有机相合并。 (5)一系列操作中，需用5%NaOH溶液洗涤，目的是 ；最后分离苯和苯乙酮温度范围为 。 (6)本实验苯乙酮的产率约为 。 A．45%B．65%C．80% 4．实验室可用如图流程制备苯甲醇和苯甲酸，已知苯甲醇易溶于水，苯甲酸微溶于水，且两者均易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。下列说法错误的是 A．操作Ⅰ中的乙醚不可用乙醇代替 B．操作Ⅱ利用乙醚和苯甲醇溶解性差异进行分离 C．操作Ⅲ是过滤 D．粗苯甲酸洗涤时不宜用乙醇做洗涤剂 5．某有机物M结构简式如图所示，下列关于该物质的叙述正确的是 A．M分子中含有3种官能团，M的分子式为 B．一定条件下M能与乙醇、乙酸分别反应且反应类型相同 C．等质量的M完全反应消耗和的物质的量相等 D．最多可与发生加成反应 6．阿司匹林(学名为乙酰水杨酸)是一种解热镇痛药，结构如图。下列有关该物质说法错误的是 A．分子式为，可形成分子内氢键 B．分子中含有两种官能团 C．阿司匹林分子中碳原子均采取杂化 D．能与乙醇发生酯化反应 7．氯吡格雷是一种血小板“拮抗剂”，主要用于预防或治疗血液循环障碍疾病。某实验小组设计了一种合成氯吡格雷（G）的路线如下： 回答下列问题： (1)A的化学名称为 。 (2)C的结构简式为 ；E分子中所含官能团名称为 。 (3)G分子中含有 个手性碳原子。 (4)A→B和E→G的反应类型分别为 、 。 (5)写出D→E的化学方程式： 。 (6)符合下列条件的F的同分异构体有 种。 ①属于芳香族化合物； ②含有—SH和两种官能团。 其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为 （任写一种）。 8．某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成，下列说法不正确的是 A．X分子中所有碳原子一定共平面 B．1 mol Y水解，最多消耗3 mol NaOH C．Z可以发生加成、氧化、取代反应 D．可用酸性KMnO4溶液检验产品Z中是否含有X 9．下列反应的化学方程式书写正确的是 A．工业上由乙醇制备乙醛： B．酯在碱性条件下水解： C．苯酚钠溶液与二氧化碳反应：2 D．乙醛与新制悬浊液： 10．生物基聚合物因其可持续性而备受关注。其中聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF)是一种前景广阔的生物基高分子，其合成路线如下。下列说法错误的是 A．HMF、FDCA均能与溴的四氯化碳溶液反应 B．“反应2”为缩聚反应 C．用碳酸氢钠溶液可以鉴别HMF和FDCA D．每个PEF分子中含有2n个酯基 拓展培优 1．某实验小组提纯苯甲酸(含有少量和泥沙)的实验流程如下图。下列说法正确的是 A．“操作1”和“操作2”的名称完全相同 B．“结晶”的具体操作为蒸发结晶 C．“洗涤”时，可用冷水或者乙醇作洗涤剂 D．步骤I~IV中均需使用到玻璃棒 2．脱落酸是一种抑制植物生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名，其结构简式如图所示。下列有关脱落酸的说法中错误的是 A．存在芳香族同分异构体 B．可发生分子内酯化反应 C．一定量的该物质分别与足量、反应，消耗二者的物质的量之比为 D．脱落酸与发生加成反应生成一溴代物时，可得到多种一溴代物 3．生活中不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又疼又痒，原因是蚊虫叮咬时能分泌出蚊酸刺激皮肤。蚊酸化学式为HCOOH，化学名称为甲酸，是一种有刺激性气味的无色液体，具有很强的腐蚀性，为探究甲酸的部分化学性质，同学们进行了如下实验： I． (1)向盛有1mL饱和溶液的试管中加入足量甲酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为 。 (2)向盛有甲酸溶液的试管中滴入几滴有硫酸的KMnO4溶液，振荡，发现混合溶液的紫红色褪去，说明甲酸具有 (填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)。 (3)用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：，实验的部分装置如甲所示。制备时先加热浓硫酸至80-90℃，再逐滴滴入甲酸。 欲组装成甲图制取CO气体的发生装置，从乙图挑选所需仪器 (填序号)。 (4)某同学分析甲酸的结构式发现，甲酸中还有醛基，推测甲酸还应具有醛的性质。请帮助该同学设计实验验证其推测： 。 Ⅱ． 甲酸能与醇发生酯化反应 该兴趣小组用如图所示装置进行甲酸(HCOOH)与甲醇的酯化反应实验： 有关物质的性质如下： 沸点/℃ 密度(g·cm⁻³) 水中溶解性 甲醇 64.5 0.79 易溶 甲酸 100.7 1.22 易溶 甲酸甲酯 31.5 0.98 易溶 (5)装置中，仪器A的名称是 。 (6)甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式为 。 (7)要从锥形瓶内所得的混合物中提取甲酸甲酯，可采用的方法为 。 Ⅲ．甲酸能脱水制取一氧化碳，一定条件下，CO能与NaOH固体发生反应：。 (8)测定产物中甲酸钠(HCOONa)的纯度：CO与足量NaOH充分反应后，消耗标况下2.24LCO所得固体物质为8.0g，则所得固体物质中甲酸钠的质量分数为 (计算结果精确到0.1%)。 4．化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得。下列说法正确的是 A．X苯环上的二氯代物有2种 B．最多能与反应 C．Y可以发生氧化、取代和消去反应 D．X→Y经历了先加成后取代，其中间产物分子式为 5．乙酰水杨酸()即阿司匹林，是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。可由水杨酸()与乙酸酐()通过如下步骤制得： I．如图所示，在125mL的干燥锥形瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐(约0.05mol)、5滴浓硫酸，小心旋转锥形瓶使水杨酸全部溶解后，控制温度在85~90℃加热5~10min。 Ⅱ．取出锥形瓶，边摇边滴加1mL冷水，然后快速加入50mL冷水，并用玻璃棒摩擦内壁，晶体完全析出后，经一系列操作，得到粗产品。 Ⅲ．将粗产品慢慢加入饱和碳酸氢钠溶液。 Ⅳ．过滤，用5~10mL水冲洗漏斗，合并滤液。 Ⅴ.将滤液倒入预先盛有4~5mL浓盐酸和10mL水配成溶液的烧杯中，搅拌均匀，即析出乙酰水杨酸。 Ⅵ.经一系列操作后，得到1.5g乙酰水杨酸。 Ⅶ.实验数据处理： 实际质量/g 产率 乙酰水杨酸 1.5 b 已知： ①主反应 副反应 ②乙酸酐遇水可以水解生成乙酸 ③主要试剂物理常数： 药品名称 相对分子质量 水溶性 水杨酸 138 微溶于冷水易溶于热水 乙酰水杨酸 180 微溶于水 水杨酸聚合物 —— 难溶于水 醋酸酐 102 反应生成醋酸 回答下列问题： (1)水杨酸分子中最多有 个原子共面，1mol水杨酸分子中含有σ键 NA。 (2)1mol乙酰水杨酸分子最多可以与 molNaOH反应；最多可以与 molH2反应。 (3)Ⅲ中加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，从而除去水杨酸聚合物等难溶性杂质。 (4)Ⅴ中倒入盐酸溶液主要发生的化学方程式为 。 (5)Ⅶ中产率b= (用百分数表示，保留小数点后一位)。 (6)阿司匹林与另一解热镇痛药对乙酰氨基酚利用拼合的方法得到一种新药贝诺酯。贝诺酯以原形吸收，吸收后很快代谢为水杨酸和对乙酰氨基酚，两种药物同时发挥作用。 写出阿司匹林转变为贝诺酯反应的化学方程式： 。 (7)探究乙酰水杨酸()的性质。某实验小组设计实验方案如下： 已知：+3H+ 下列说法错误的是___________。 A．操作Ⅰ研碎的目的为了加快乙酰水杨酸的溶解 B．操作Ⅱ可观察到溶液显红色，操作Ⅴ可观察到溶液显紫色 C．操作Ⅲ目的为了促进酯基的水解，可用足量溶液替代 D．操作Ⅳ为了中和过量硫酸，否则酸性过强不易检出酚羟基 (8)科研工作者将阿司匹林与聚甲基丙烯酸借助乙二醇嫁接起来，研制出长效缓释阿司匹林，如下图所示，在肠胃中缓慢释放出有效成分，不仅能够减少对肠胃的刺激，而且有利于保证血液或组织中的药物浓度相对稳定，并且可减少每天吃药次数。关于长效缓释阿司匹林下列说法错误的是___________。 A．阿司匹林通过皂化反应被释放出来，可保持阿司匹林的浓度相对稳定 B．高聚物载体中结合了足量的阿司匹林分子，保证人体所需阿司匹林的总量 C．阿司匹林与长效缓释阿司匹林可通过红外光谱区别 D．长效缓释阿司匹林单体的分子式是C15H14O6 6．工业上利用合成气CO、制备有机物D的合成路线如图所示。 回答下列问题： (1)反应①的化学方程式为 。 (2)A→B的反应类型是 。 (3)X的结构简式为 ；D中所含官能团的名称是 。 (4)将足量钠投入A中，发生反应的化学方程式为 ；与钠与水反应相比，钠与A反应的速率更 (填“快”或“慢”)。 (5)E是D的链状同分异构体，E能与溶液反应且1mol E与足量钠完全反应产生标准状况下22.4L氢气，则E可能的结构简式为 (填一种)。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物 第二单元 醛 羧酸 第2课时 羧酸的结构与性质 教学目标 1、 能准确描述羧酸的定义（烃基或氢原子与羧基相连的有机化合物），识别羧基（—COOH）的结构特征，理解羧基中羰基与羟基的相互影响对性质的决定作用。 2、 掌握羧酸的分类方法（按烃基饱和性、羧基数目、烃基类别及碳原子数划分），能列举常见羧酸（甲酸、乙酸、硬脂酸、油酸等）的结构与用途。 3、 解释羧酸物理性质的递变规律（碳原子数≤4的羧酸易溶于水，沸点高于相对分子质量相近的醇），明确分子间氢键对物理性质的影响。 重点和难点 重点：羧酸的结构本质：羧基（—COOH）的官能团特征，以及烃基与羧基的相互作用对性质的影响。 难点：酯化反应机理：“酸脱羟基、醇脱氢”的断键方式理解，同位素示踪法在反应机理探究中的应用。 ◆知识点一 羧酸的组成、结构和分类 1、羧酸的组成和结构 (1)羧酸：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为—COOH或。 (2)通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。 2、羧酸的分类 (1)按分子中烃基的结构分类 (2)按分子中羧基的个数分类 (3)按分子中烃基所含碳原子数多少分类 羧酸 3、常见的羧酸 典型羧酸 物理性质 主要用途 甲酸(蚁酸)HCOOH 无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶 工业上可用作还原剂，是合成医药、农药和染料等的原料 苯甲酸(安息香酸) 无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇 用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 乙二酸(草酸) HOOC—COOH 无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇 化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料 4、羧酸的物理性质 甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶。随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水，其沸点也逐渐升高。高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。 特别提醒 羧酸的物理性质 1、溶解性： (1)分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶。如甲酸、乙酸、乙二酸。 (2)随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。如高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。 2、沸点：随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸的沸点逐渐升高，且高于相对分子质量相近的醇的沸点。如丙酸＞乙酸＞甲酸。 即学即练 1．下列化学用语正确的是 A．乙烯的结构简式： B．2-甲基丁烷的键线式为： C．羟基的电子式： D．乙酸的球棍模型： 【答案】B 【详解】A．乙烯的结构简式为：，A错误； B．2-甲基丁烷主链上4个碳，在第二个碳上有甲基，键线式为：，B正确； C．羟基的电子式：，C错误； D．乙酸的球棍模型：，D错误；故选B。 2．非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体，其合成路线之一如下： (1)A可由氧化得到，的化学名称是 。 (2)C的结构简式为 。 (3)D中手性碳原子的数目为 。 (4)D转化为E的第一步反应的反应类型为 。 (5)AHPA中酸性官能团的名称为 ，碱性官能团的名称为 。 (6)写出同时满足下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式： 。 ①含苯环且苯环上只有一个取代基； ②红外光谱显示含氧官能团只有—OH和； ③核磁共振氢谱显示有6组峰，峰面积比为4：2：2：2：2：1。 (7)参照上述合成路线，设计以苄醇()为主要原料制备的合成路线 (其他原料、试剂任选)。 【答案】(1)羟基乙酸 (2) (3)3 (4)消去反应 (5)羧基 氨基 (6) (7) 【详解】（1）中有2个碳，含有羟基和羧基，根据其结构简式可知，其化学名称是羟基乙酸； （2）结合分析可知，C的结构简式为； （3）D中手性碳原子数目为3，如图； （4）结合分析可知，D先加碱加热发生消去反应，然后酸化生成E，故答案为：消去反应； （5）AHPA中含有羧基和氨基，则酸性官能团名称为羧基，碱性官能团名称为氨基； （6）AHPA的结构简式为，其同分异构体中，满足①含苯环且苯环只有一个取代基； ②红外光谱显示含氧官能团只有-OH和； ③核磁共振氢谱显示有6组峰，峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1，此时注意考虑对称结构，则满足这些条件的AHPA的同分异构体的结构简式； （7）发生催化氧化生成，在碱性条件下和CH3NO2发生加成反应生成，在碱性条件下加热发生消去反应生成，发生加聚反应生成，合成路线。 3．苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料，可通过苯甲醛在氢氧化钠溶液中的歧化反应制得。制备原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下： 已知： 名称 熔点(℃) 沸点(℃) 溶解性 苯甲醇 -15.3 205.7 在水中溶解度较小，易溶于乙醚、乙醇 苯甲酸 122.4(100℃左右开始升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 下列说法不正确的是 A．步骤Ⅰ：加入的试剂可以为乙醚和水 B．“操作a”和“操作c”相同 C．“操作b”需使用温度计、酒精灯、直形冷凝管 D．提纯粗苯甲酸的具体操作：加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】B 【详解】A．根据分析可知，苯甲醛在NaOH溶液中加热发生歧化反应生成苯甲酸钠和苯甲醇，苯甲醇通过萃取进入有机层，苯甲酸钠进入水层，A正确； B．“操作a”为分液，“操作c”为重结晶，B错误； C．根据分析可知，“操作b”为蒸馏操作，需使用温度计、酒精灯、直形冷凝管，C正确； D．提纯粗苯甲酸需进行重结晶，具体操作：加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D正确； 答案选B。 ◆知识点二 羧酸的化学性质 羧酸的化学性质与乙酸相似，主要取决于官能团羧基。 1、酸性 由于—COOH能电离出H＋，使羧酸具有弱酸性，一元羧酸电离的方程式：RCOOH―→RCOO－＋H＋―→。 写出下列反应的化学方程式： (1)蜂、蝎子都会分泌蚁酸，被蜂、蝎子蛰咬可涂抹稀氨水、小苏打水缓解疼痛，上述反应的化学方程式为HCOOH＋NH3·H2O―→HCOONH4＋H2O、HCOOH＋NaHCO3―→HCOONa＋H2O＋CO2 ↑。 (2)苯甲酸与烧碱反应可制取防腐剂苯甲酸钠，该反应的离子方程式为＋OH－ ―→＋H2O。 (3)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。 实验装置 B装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸； 方程式：2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O D装置的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚 方程式：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3 C装置的作用 除去B中挥发的乙酸 实验结论 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 2、酯化反应 (1)概念：羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于取代反应。 (2)反应规律 羧酸与醇发生酯化反应时，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。如在浓硫酸催化作用下，醋酸与乙醇(CH3CH218OH)酯化反应的化学方程式为 4、醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 名称 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基氢原子的活泼性 不能电离 能电离 能电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应 由上表可知，常见分子(离子)中羟基氢原子的活泼性顺序为RCOOH > H2CO3 > > HCO > H2O > ROH。运用上述实验现象的不同，可判断有机物分子结构中含有的羟基类型。 即学即练 1．已知：苹果醋的主要成分是苹果酸，其结构简式为：，下列有关该物质的说法错误的是 A．分子式是： B．能发生取代反应 C．能与乙醇、乙酸发生反应 D．与苹果醋的官能团种类和数目均相同的同分异构体有3种 【答案】D 【详解】A．由苹果酸的结构简式知，苹果酸的分子式为C4H6O5，A正确； B．该化合物中的羧基、羟基能发生取代反应，B正确； C．苹果酸中含有的官能团是羟基和羧基，所以苹果酸在一定条件下能与乙酸和乙醇发生酯化反应，羧基能与碳酸钠反应，C正确； D．与苹果酸官能团种类和个数均相同的同分异构体有和2种，D错误； 故答案为：D。 2．巴豆酸甲酯常用于配制香料，一种合成该物质的路线如下： 回答下列问题： (1)A的名称为 。 (2)反应②的反应类型为 ，C的结构简式为 。 (3)E中官能团的名称为 。 (4)反应⑥的化学方程式为 。 (5)G比B的相对分子质量大28，且为B的同系物，则G的同分异构体有 种（不考虑立体异构），其中一种含有三个甲基的G的结构简式为 。 【答案】(1)乙烯 (2)氧化反应 CH3CHO (3)碳碳双键、醛基 (4) (5)4 【详解】（1）A为乙烯。 （2）反应②为氧化反应；C为乙醛，结构简式为CH3CHO。 （3）E中官能团有碳碳双键、醛基。 （4）反应⑥为酯化反应，方程式为。 （5）G比B的相对分子质量大28，且为B的同系物，所以分子式比B多两个-CH2，则G的同分异构体为：当4个碳作为碳链时，羟基作为取代基，有2种同分异构体，CH3CH(OH)CH2CH3和HOCH2CH2CH2CH3，当3个碳作为主链时，有2种：(CH3)3COH和HOCH2CH(CH3)2，一共4种同分异构体；含有三个甲基的同分异构体为(CH3)3COH。 3．利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸生成醇，反应机理如图。下列说法错误的是 A．过程①有配位键的形成 B．若用代替，RCOOH被还原生成 C．过程②键角变小 D．根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基 【答案】C 【详解】A．硼原子提供空轨道，氧原子提供孤电子对形成配位键，故A正确； B．由反应机理可知，羧酸还原生成相应的醇时，硼烷作用于碳氧双键，所以用代替，RCOOH被还原生成，故B正确； C．中硼原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，硼原子的空间构型为四面体形，中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，硼原子的空间构型为平面三角形，所以过程②中键角变大，故C错误； D．由反应机理可知，羧酸还原生成相应的醇时，硼烷作用于碳氧双键，所以硼烷还可还原酯基，故D正确； 答案选C。 ◆知识点三 酯 1、酯的组成与结构 (1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。 其中：①R和R′可以相同，也可以不同。 ②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。 ③羧酸酯的官能团是酯基。 (2)饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为CnH2n＋1COOCmH2m＋1，其组成通式为CnH2nO2 (n≥2)。 (3)命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。 如：CH3COOCH2CH3乙酸乙酯； HCOOCH2CH2CH3甲酸正丙酯。 2、酯的存在与物理性质 (1)存在：酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如苹果里含有戊酸戊酯，菠萝里含有丁酸乙酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等。 (2)物理性质 低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水小，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。 3、酯的化学性质：酯在酸性或碱性条件下的水解反应 (1)在酸性条件下，酯的水解是可逆反应。乙酸乙酯在稀硫酸存在下水解的化学方程式为 CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH 。 (2)在碱性条件下，酯水解生成羧酸盐和醇，水解反应是不可逆反应。乙酸乙酯在氢氧化钠存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 (3)酯在碱性条件下的水解程度比在酸性条件下水解程度大。 即学即练 1．一种人工合成信息素可以诱捕害虫，其结构如下图所示。下列有关该物质的说法错误的是 A．分子式为 B．存在顺反异构体 C．密度比水小 D．分子中有2个手性碳原子 【答案】B 【详解】A．由结构简式可知分子式为，A正确； B．该物质中含碳碳双键，双键中同一个碳原子含2个氢原子，不存在顺反异构体，B错误； C．该物质中含酯基，酯的密度通常小于水，C正确； D．如图所示，该分子中含2个手性碳原子：，D正确； 故选B。 2．化学与生活、工业息息相关，下列说法错误的是 A．乙二醇由于易溶于水，常用作汽车防冻液 B．肉桂醛、茴香醛等由于具有特殊的香味常用作调味香料 C．苯甲酸及其盐由于能使微生物体内的蛋白质变性常用作食品防腐剂 D．低级酯因具有芳香气味常用作糖果、糕点的香料 【答案】A 【详解】A．乙二醇用作汽车防冻液的主要原因是其水溶液的凝固点低，而非易溶于水，A错误； B．肉桂醛、茴香醛等因具有特殊香味，常用于调味香料，B正确； C．苯甲酸及其盐能使微生物体内蛋白质变性，抑制微生物生长繁殖，可用于食品防腐（如酱油、醋等的防腐），C正确； D．低级酯（如乙酸乙酯）因具有芳香气味，常用作糖果、糕点的香料，D正确； 故选A。 3．化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物，可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是 A．甲分子中所有碳原子一定处于同一平面 B．乙中含有1个手性碳原子 C．用溶液或溶液都能鉴别化合物甲、乙 D．乙能与盐酸、NaOH溶液反应，且1 mol乙最多能与4 mol NaOH反应 【答案】C 【详解】A．图中C-O-C为V形，与苯环相连的C-O键可以旋转，使得甲基C不在苯环的平面上，A错误；   B．连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，乙中含有2个手性碳原子(与甲基相连的C和与Br相连的C)，B错误；   C．甲中含有羧基但不含酚羟基、乙中含有酚羟基但不含羧基，羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，酚能和氯化铁溶液发生显色反应，所以甲能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳而乙不能，乙能发生显色反应而甲不能，所以可以用碳酸氢钠或氯化铁溶液鉴别甲、乙，C正确；   D．乙中含有酯基、氨基、酚羟基、醚键、溴原子，能和NaOH反应的有酯基水解生成的羧基、酚羟基、溴原子，所以乙能和稀盐酸、NaOH反应，且1mol乙最多能与5mol NaOH反应，D错误；   故选C。 一、实验探究乙酸乙酯的制备与性质 制备实验 实验操作 实验现象 饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的不溶于水的油状液体产生，可闻到香味。 有关化学方程式 ＋H—O—C2H5＋H2O 羧酸与醇发生酯化反应时，一般情况下，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。RCOOH与R'—OH反应的方程式为：RCOOH＋R'—OHRCOOR'＋H2O。 【特别提示】制取乙酸乙酯实验要点 (1)药品的添加顺序：先加入乙醇，再加入浓硫酸和冰醋酸，加入浓硫酸时要边加边振荡试管，防止药品混合时放热发生暴沸。 (2)加热时温度不宜过高，减少乙醇和乙酸的挥发，同时防止乙醇发生炭化。 (3)长导管起导气和冷凝作用，导出蒸气，并使蒸气冷却。 (4)导管口位于饱和碳酸钠溶液的上方，防止发生倒吸。 (5)小试管中收集到的混合物中含有乙酸乙酯、乙酸和乙醇。 (6)浓硫酸起催化作用和吸水作用，浓硫酸吸水，生成物中H2O减少，使化学平衡向正向移动，提高乙酸乙酯的产率。 (7)饱和碳酸钠溶液起到分离和提纯乙酸乙酯的作用：①降低乙酸乙酯的溶解度；②溶解乙醇和乙酸。 实践应用 1、以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程及反应的发生装置(部分夹持装置已省略)如图所示。 已知：D是一种重要的烃类物质，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。 (1)写出化合物A、B、D的结构简式：A： ；B： ；D： 。 (2)写出反应Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的反应类型：Ⅰ： ；Ⅲ： ；Ⅳ： 。 (3)反应Ⅰ的反应条件和试剂是 ，F含有的官能团名称是 。 (4)与C具有相同的官能团的C的同分异构体有___________(不考虑立体异构)。(填写选项) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 (5)对于反应Ⅲ，可通过同位素示踪法可以探索反应机理，现将B与标记过的乙醇(CH3CH218OH)进行反应，写出该反应的反应方程式 。 (6)补全从乙醇()到高分子材料(G)的合成路线 。 【答案】(1) (2)氧化反应 酯化反应（或取代反应） 消去反应 (3)Cu（或Ag）、加热， 碳碳双键、氯原子 (4)B (5) (6) (1)由分析可知，A为，B为；D为，故答案为：；；； (2)反应Ⅰ为乙醇转化为乙醛，发生氧化反应；反应Ⅲ为乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯，发生酯化反应（或取代反应）；反应Ⅳ为乙醇转化为乙烯，发生消去反应，故答案为：氧化反应；酯化反应（或取代反应）；消去反应； (3)反应Ⅰ为乙醇氧化为乙醛，反应的条件和试剂为：Cu（或Ag）作催化剂、加热，；F为，含有的官能团是碳碳双键、氯原子，故答案为：Cu（或Ag）作催化剂、加热，；碳碳双键、氯原子； (4)C为，官能团是酯基，C的分子式为，含酯基的同分异构体有：、、，共3种，故答案选B； (5)B（）与标记乙醇（）发生酯化反应，酸脱羟基、醇脱氢，因此方程式为：； (6)乙醇()到高分子材料(G)的合成路线为： 。 2．下列实验装置能达到实验目的的是 A．装置甲验证碳酸的酸性比苯酚的强 B．装置乙可制取少量 C．装置丙可制取少量乙酸乙酯 D．装置丁可分离苯和水 【答案】D 【详解】A．浓盐酸具有挥发性，HCl气体进入苯酚钠溶液中会干扰碳酸与苯酚钠的反应，A错误； B．乙醇与浓硫酸在170℃时发生消去反应得到乙烯，图中无加热装置，也缺温度计，B错误； C．乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中易水解，应换为饱和碳酸钠溶液，且导管不能伸入溶液中，C错误； D．苯和水两者不互溶，且水的密度大于苯的密度，故装置丁可分离苯和水，D正确；故选D。 3．乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料，在有机合成、医药等行业应用广泛。已知：乙醇沸点78.5℃，乙酸沸点117.9℃，乙酸乙酯沸点77℃。回答下列问题： (1)甲、乙两同学分别设计a、b装置进行实验室制取乙酸乙酯(夹持装置和加热装置略)。 ①生成乙酸乙酯的化学方程式为 。若加热一段时间后，发现圆底烧瓶中忘记加碎瓷片，正确的操作是 。 ②下列有关装置a和b说法正确的是 (填标号)。 A．温度越高，a中产率越高     B．实验结束时，装置b应先停止加热后关闭冷凝水 C．与装置a相比，装置b乙酸的转化率更高 D．装置b可同时实现产品的制备和分离 ③实验过程中，反应混合物变黑。甲同学将装置a产生的气体通入酸性溶液中，溶液褪色，甲同学认为褪色的原因是气体中含有乙同学认为该结论并不严密，理由是 。 (2)乙酸乙酯粗品中含有少量的乙酸、乙醇和水，丙同学设计如图提纯流程： ①试剂a为 。 ②在有机层中加入无水粉末并振荡，目的是 。 ③操作2的名称是 。 【答案】(1) 立即停止加热，冷却后补加 BC 装置a产生的气体中含有挥发出的乙醇，乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 (2)饱和Na2CO3溶液 除去乙酸乙酯中的水 蒸馏 【详解】（1）①乙酸乙酯的生成是利用乙醇和乙酸在浓硫酸的催化作用进行酯化反应得到的，则反应的化学方程式为：；若加热一段时间后，发现圆底烧瓶中忘记加碎瓷片，正确的操作为：立即停止加热，待冷却后进行补加即可； ②下列有关装置a和b说法正确的是： A．温度过高时会有副反应发生，如生成醚等，A错误； B．实验结束时，为防止仪器炸裂及防止倒吸，装置b应先停止加热后关闭冷凝水，B正确； C．与装置a相比，装置b使用的冷凝管减少了乙酸、乙醇的挥发，乙酸的转化率更高，C正确； D．制取乙酸乙酯为可逆反应，实验结束后装置b中的冷凝产物依然含有少量的乙酸、乙醇等物质，不能同时实现产品的制备和分离，D错误； 故答案为：BC。 ③乙同学认为该结论并不严密的理由为：装置a产生的气体中含有挥发出的乙醇，乙醇也能使酸性溶液褪色，所以不能认定为就是产生的。 （2）①根据分析，使用试剂a的目的是除去挥发的乙醇和乙酸，所以采用饱和溶液效果最好； ②无水粉末具有很强的吸水性，所以在有机层中加入无水粉末并振荡，目的是：吸收乙酸乙酯中的水； ③吸水过滤后得到几乎全含乙酸乙酯的有机液，此时可以利用乙酸乙酯的沸点再进行蒸馏来进一步分离提纯，则操作2的名称为：蒸馏。 考点一 羧酸的组成和结构 【例1】下列有关化学用语或表述错误的是 A．用电子式表示的形成过程： B．软脂酸的分子式为： C．四氯化硅的空间填充模型： D．基态硼原子的电子排布图： 【答案】D 【详解】A．HCl为共价化合物，其分子中氢原子和氯原子之间存在共价键，则用电子式表示的形成过程为：，A不符合题意； B．软脂酸是饱和一元脂肪酸，结构简式为C15H31COOH，则分子式为C16H32O2，B不符合题意； C．四氯化硅中Si原子的价层电子对数为4 ，Si原子无孤电子对，故四氯化硅是正四面体结构的分子，Si原子半径比Cl原子半径大，则空间填充模型为，C不符合题意； D．B为5号元素，基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1，电子排布图应为（同一轨道中容纳的2个电子的自旋方向应相反），D符合题意；故选D。 【变式1-1】从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸具有独特的环系结构（下图所示）。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是 A．该有机物的分子式为 B．其中碳原子的杂化方式有和 C．能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色 D．1mol该物质一定条件下与足量的加成反应，消耗 【答案】A 【详解】A．该有机物分子中有15个碳原子，不饱和度为6，其分子中氢原子个数为15×2+2-6×2=20，分子式为C15H20O3，A错误； B．该物质饱和的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为sp2杂化，B正确； C．柳珊瑚酸结构中有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．柳珊瑚酸结构中能与氢气加成的结构有碳碳双键和酮羰基，因此1mol柳珊瑚酸与足量氢气反应最多消耗2molH2，D正确；故选A。 【变式1-2】设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A．81gHCN中含π键的数目为6NA B．12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA C．2molSiO2晶体中含共价键的个数为4NA D．0.2mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA 【答案】C 【详解】A．HCN的结构为H-C≡N，81g HCN的物质的量为= 3mol，π键数目为：3 mol×2×NA/mol=6NA，A正确； B．石墨中碳原子采用sp2杂化，每个碳原子形成3个sp2杂化轨道，每个sp2杂化轨道含1个电子。12g石墨（1mol碳原子）中sp2杂化轨道电子总数为：1mol×3×NA/mol=3NA，B正确； C．SiO2晶体中每个Si原子连接4个O原子，形成4个Si-O共价键，2mol SiO2含共价键的数目为：2 mol×4×NA/mol=8NA，C错误； D．1mol苯甲酸（C7H6O2）燃烧生成7mol CO2，0.2mol苯甲酸燃烧生成CO2的数目为：0.2mol×7×NA/mol=1.4NA，D正确；故选C。 考点二 羧酸的化学性质 【例2】有机化学是化学的一个重要分支，主要研究有机化合物的组成、结构、性质等。回答下列问题： (1)有机物A的结构简式为 ，它可通过不同的反应生成下列物质： B：  C：  D：  E： ①在中，不属于酯类的化合物有 (填字母)。 ②写出在加热条件下反应的化学方程式： 。的反应类型为 反应。 (2)下列有机化合物存在顺反异构的是 (填字母)。 A．    B．    C． (3)某烷烃分子的碳骨架结构为，若此烷烃为炔烃加氢制得，则此炔烃的结构简式为 。 (4)萘()是最简单的稠环芳香烃。写出在加热和浓硫酸作用下，萘与浓硝酸反应得到的有机一元取代产物的结构简式： (任写一种)；萘的二氯取代物有 种。 (5)有机物G()能发生缩聚反应，写出G发生缩聚反应的化学方程式： 。 【答案】(1) CD 消去 (2)C (3) (4)或 10 (5) 【详解】（1）①酯的官能团为酯基(-COO-)，中，不属于酯类的化合物有C、D； ②对比A，D的结构可知醇羟基被溴原子取代，反应为在加热条件下羟基被HBr中溴原子取代，化学方程式；对比A、C的结构，A在浓硫酸加热发生消去反应生成C，反应类型为消去反应； （2）在双键两侧的两个不饱和碳上，分别连有两个不同的原子或基团时，会产生顺反异构；则存在顺反异构的是，故选C； （3）某烷烃分子的碳骨架结构为，若此烷烃为炔烃加氢制得，炔烃加氢后碳骨架不变，炔烃中存在碳碳叁键，结合碳形成形成4个共价键可知，炔烃的结构简式为； （4）萘在加热和浓硫酸作用下与浓硝酸发生一元取代反应得到2种一硝基取代产物分别为、；由于上下左右对称有2种等效H，一氯代物有两种；固定一个氯原子，移动另一个氯原子得到的二氯代物为、，共10种二氯代物； （5）有机物G中含有羧基、羟基，能发生缩聚反应，发生缩聚反应的化学方程式：。 【变式2-1】下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是解题要点 1、羟基氢原子活泼性的比较 醇 水 酚 低级羧酸 羟基上氢原子活泼性 在水溶液中的电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离 酸碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 水解 不反应 反应放出CO2 与Na2CO3反应 不反应 水解 反应生成NaHCO3 反应放出CO2 2、羟基中氢原子活泼性 ①，②CH3CH2OH，③H—OH，④，⑤(碳酸)，五种物质中羟基上氢原子的活泼性顺序为①>⑤>④>③>②。 A．CH4是非极性分子，可用作燃料 B．CO2具有氧化性，工业上可用于制备纯碱 C．C2H4能发生加成反应，可用作植物生长调节剂 D．HCOOH结构中含有醛基，加热时能被银氨溶液氧化 【答案】D 【详解】A．甲烷具有可燃性，且燃烧放出大量热，所以甲烷可用作燃料，则甲烷可用作燃料与甲烷是非极性分子无关，故A不符合题意； B．二氧化碳转化为碳酸钠时，没有元素发生化合价变化，则工业上用二氧化碳制备纯碱与二氧化碳的氧化性无关，故B不符合题意； C．乙烯具有催熟植物果实的作用，所以乙烯可用作植物生长调节剂，则乙烯可用作植物生长调节剂与乙烯能发生加成反应无关，故C不符合题意； D．甲酸分子的结构中含有醛基，所以加热时能被银氨溶液氧化生成碳酸铵，故D符合题意； 故选D。 【变式2-2】某有机物常用于制备高分子材料、药物前体，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的叙述正确的是 A．该物质可以使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去，但不能使溴水褪色 B．该物质的分子式为 C．该物质可与足量的反应产生氢气 D．该物质既能发生加成反应，又能发生酯化反应 【答案】D 【详解】A．该分子中含有碳碳双键、羟基，可以被酸性高锰酸钾氧化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，碳碳双键可以使溴水褪色，故A错误； B．结合该物质的结构简式可知，其分子式为，故B错误； C．该物质中含有2个羧基和1个羟基，1 mol该物质可与足量的Na反应产生1.5 mol氢气，故C错误； D．该物质中含有碳碳双键，可以发生加成反应，含有羟基、羧基，可以发生酯化反应，故D正确； 故答案选D。 考点三 等碳原子数的脂和酸的同分异构体 【例3】有机物种类繁多的一个重要原因是存在同分异构体。下列说法错误的是 A．分子式为的具有酸性的同分异构体共有4种 B．分子式为的同分异构体共有6种（包含顺反异构） C．甲基环己烷的一氯代物共有4种 D．已知共有10种二氯代物，则其六氯代物共有10种 【答案】C 【详解】A．根据该物质具有酸性可知含有，即该物质结构为：，而有四种结构，所以具有酸性的同分异构体共有4种，A正确； B．的同分异构体可能为烯烃或环烷烃，当为烯烃时，可能为(无顺反异构，1种)、(有顺反异构，2种)、 (无顺反异构，1种)，共有4种， 当为环烷烃时，可能为环丁烷（）、甲基环丙烷（），共有2种，综上所述，该物质的同分异构体共有6种，B正确； C．甲基环己烷，其分子中共含有5种处于不同化学环境的氢原子，故其一氯代物共有5种，C错误； D．该分子中共有8个H原子，则其六氯代物与二氯代物的同分异构体数目相等，已知其二氯代物有10种，故其六氯代物也有10种，D正确； 故选C。 【变式3-1】甲酸甲酯常用作杀菌剂、熏蒸剂和烟草处理剂，可由甲酸和甲醇反应制得。NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A．pH=3的甲酸溶液中氢离子数目为 B．0.5 mol甲酸甲酯中含有sp3杂化的原子数目为7NA C．常温下，60 g乙酸与甲酸甲酯的混合物中，含有的碳原子数为2NA D．甲醇燃料电池中，每消耗22.4 L(标准状况)甲醇，转移的电子数目为6NA 【答案】C 【详解】A．溶液体积未知，无法计算溶液中氢离子数目，A错误； B．甲酸甲酯中甲基上的碳原子和形成—O—结构的氧原子采取sp3杂化，0.5 mol甲酸甲酯中含有sp3杂化的原子数目为NA，B错误； C．乙酸与甲酸甲酯的分子式均为C2H4O2，60 g乙酸与甲酸甲酯的混合物中分子数为1NA，含有的碳原子数为2NA，C正确； D．标准状况下甲醇不是气体，不能使用气体摩尔体积进行计算，D错误；故选C。 【变式3-2】有机物x的分子式为。其核磁共振氢谱有四组峰，且面积比为3：2：2：1；红外光谱如图。下列关于x的说法中，正确的是 A．结构简式是 B．与x互为同分异构体的有机化合物有2种 C．可使紫色石蕊溶液变红 D．可发生银镜反应 【答案】A 【详解】A．有机物x的分子式为，其核磁共振氢谱有四组峰，且面积比为3：2：2：1，根据红外光谱图，含有苯环、C-O-C、C-H、C=O，，则x的结构简式为，故A正确； B．与x互为同分异构体有等，故B错误； C．x是，不含羧基，不能使紫色石蕊溶液变红，故C错误； D．x是，不含醛基，不能发生银镜反应，故D错误；选A。 考点四 酯化反应和酯的水解 【例4】咖啡酰奎尼酸(X)是金银花抗病毒的有效成分之一，结构如图所示。下列说法正确的是 A．X能发生取代、消去、加成、氧化反应 B．X分子中含有6种官能团 C．1 mol X能与6 mol NaOH反应 D．1 mol X最多能与3 反应 【答案】A 【详解】A．X分子中含醇羟基（可取代、消去、氧化）、酚羟基（取代、氧化）、碳碳双键（加成、氧化）、酮羰基（加成）、酯基（取代），故能发生取代、消去、加成、氧化反应，A正确； B．分子中含有的官能团为：酚羟基、醇羟基、酮羰基、酯基、碳碳双键，共5种，B错误； C．1个分子中有2个酚羟基、1个酯基，与氢氧化钠均按物质的量1∶1反应，1 mol X能与3 mol NaOH反应，C错误； D．分子中1个碳碳双键能与溴发生加成反应，酚羟基邻位、对位的3个氢原子能被溴原子取代，1 mol X最多能与4 mol Br2反应，D错误；故选A。 解题要点 酯化反应的特点 1、所有的酯化反应，条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应，书写方程式时用“”。 2、利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。 3、在形成环酯时，酯基()中只有一个O参与成环。 4、酸与醇发生反应时，产物中不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应，产物是酯；若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。 【变式4-1】某小分子抗癌药物的分子结构如图所示，下列说法正确的是 A．该有机物最多可以和反应，最多可以和3 molNa2CO3反应 B．该有机物可以发生加成、取代、中和、消去等反应 C．该有机物分子式C11H6BrO6 D．该有机物与浓溴水或氢气反应，最多消耗或 【答案】A 【详解】A．1 mol该有机物含1 mol羧基、2 mol酚羟基、1 mol酯基、1 mol溴原子，与NaOH反应应为(1+2+1+1)mol=5 mol，Na2CO3与2 mol酚羟基、1 mol羧基，反应共3 mol，A正确； B．分子中溴原子邻位碳上无氢，无法发生消去反应，B错误； C．根据结构简式，分子含11个C、7个H、1个Br、6个O，分子式应为C11H7BrO6，C错误； D．1 mol该物质中，一个苯环与H2加成需3 mol，一个碳碳双键与H2加成需要1 mol，共消耗4 mol H2；酚羟基邻对位可与2 mol Br2发生取代，一个碳碳双键与1 mol Br2发生加成反应，共消耗3 mol Br2，D错误； 故答案选A。 【变式4-2】如图是天冬氨酰苯丙氨酸甲酯的结构简式，下列关于此有机物的说法错误的是 A．1mol天冬氨酰苯丙氨酸甲酯最多能与2molNaOH反应 B．苯环上的一氯代物有3种 C．该化合物既能和NaOH反应，也能和HCl反应 D．分子中含有氨基、羧基、酯基、酰胺基四种官能团 【答案】A 【详解】A．该有机物含羧基（-COOH）、酯基（-COOCH3）、酰胺基（-CONH-），1mol羧基消耗1molNaOH，1mol酯基水解消耗1molNaOH，1mol酰胺基水解消耗1molNaOH，共需3molNaOH，A错误； B．苯环为单取代（仅一个-CH2连接），苯环上有邻、间、对3种等效氢，一氯代物有3种，B正确； C．含羧基、酯基、酰胺基可与NaOH反应，含氨基（碱性）可与HCl反应，C正确； D．分子中含氨基（-NH2）、羧基（-COOH）、酯基（-COOCH3)、酰胺基（-CONH-）四种官能团，D正确； 故选A。 考点五 加聚反应、缩聚反应 【例5】已知乳酸的结构简式为，试回答下列问题： (1)乳酸分子中含有 和 (写名称)两种官能团。 (2)乳酸分子中σ键与π键的数目比为 。 (3)对该有机物性质的描述中，正确的是 (填写选项的字母)。 a．能与NaHCO3溶液反应             b．具有两性 c．能发生水解反应                   d．氧原子采取sp2，sp3杂化，并存在手性碳原子 (4)乳酸的一种同分异构体，有下列性质：能发生银镜反应；1mol该物质与足量金属钠反应可生成1mol氢气；该物质分子中有一个碳原子与四种不同的原子或原子团相连。写出该同分异构体的结构简式 。 (5)足量乳酸与Na2CO3反应的化学方程式为 。 (6)写出该分子间脱水为六元环产物的化学反应方程式： 。 (7)聚乳酸是目前广泛使用的绿色高分子化合物，写出用乳酸制备聚乳酸的化学方程式 。 【答案】(1)羧基 羟基 (2)11：1 (3)ad (4)HOCH2CH(OH)CHO (5)2+Na2CO3→2+H2O+CO2↑ (6)2 +2H2O (7)n+(n-1)H2O 【详解】（1）乳酸分子中含有羧基、羟基两种官能团。 （2）共价单键为σ键，共价双键中含有1个σ键、1个π键，中存在4个C-Hσ键、2个C-Oσ键、2个C-Cσ键、2个O-Hσ键、1个C=O键中含有1个σ键和1个π键，则该分子中含有σ键、π键个数之比为11：1。 （3）a．该有机物含羧基，能与NaHCO3溶液反应，a正确； b．该有机物含羧基，显酸性，不具有两性，b错误； c．该有机物不含酯基，不能发生水解反应，c错误； d．中O形成单键、碳氧双键，氧原子采取sp2，sp3杂化，连接羟基、羧基的C为手性碳原子，d正确； 故选ad。 （4）乳酸的一种同分异构体，能发生银镜反应，则含醛基；1mol该物质与足量金属钠反应可生成1mol氢气，则只能含2个羟基；该物质分子中有一个碳原子与四种不同的原子或原子团相连，该同分异构体的结构简式HOCH2CH(OH)CHO。 （5）足量乳酸与Na2CO3反应的化学方程式为2+Na2CO3→2+H2O+CO2↑。 （6）该分子间脱水为六元环产物的化学反应方程式：2 +2H2O。 （7）乳酸制备聚乳酸的化学方程式n+(n-1)H2O。 【变式5-1】下列关于高分子聚合物的说法，不正确的是 A．的单体是两种烯烃 B．直链聚乙烯属于线性高分子，支链聚乙烯属于体型高分子 C．通过测定线型高分子的平均相对分子质量可计算其聚合度 D．对甲基苯酚()和甲醛缩聚难以形成体型高分子材料 【答案】B 【详解】A．的单体是CH2=CHCH3和CH2=CH2两种烯烃，故A正确； B．直链聚乙烯和支链聚乙烯均属于线性高分子，故B错误； C．已知线型高分子的平均相对分子质量等于链节式量的n倍，故通过测定线型高分子的平均相对分子质量，可计算其聚合度，故C正确； D．对甲基苯酚()因甲基占据对位导致反应位点不足，和甲醛缩聚时难以形成体型高分子材料，产物通常为线性高分子，故D正确； 故选B。 【变式5-2】PET塑料是目前化工领域最主要的合成原材料，一种合成PET的方法如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为加聚反应 B．BHET能发生水解反应和消去反应 C．EG为 D．PET可用于长时间保存强酸、强碱性物质 【答案】B 【分析】该反应的产物除聚合物外还有小分子，为缩聚反应，根据质量守恒定律，为。 【详解】A．根据分析，该反应为缩聚反应，A错误； B．含有酯基，能发生水解反应，与羟基相连的碳的相邻碳上有氢原子，能发生消去反应，B正确； C．根据分析，为，C错误； D．含有酯基，在强酸、强碱性环境中会水解，因此不能用于长时间保存强酸、强碱性物质，D错误；故选B。 基础达标 1．为达到下列实验目的，操作方法合理的是 实验目的(括号内为杂质) 操作方法 A 粗苯甲酸(、泥沙)的提纯 用热水溶解，趁热过滤，冷却结晶 B (沙子)的分离 用冷水溶解，过滤 C 从溴水中提取溴 用乙醇萃取，分液 D 从明矾过饱和溶液中快速析出晶体 加入过量溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．苯甲酸在热水中溶解度较大，NaCl溶解度受温度影响小，泥沙不溶，趁热过滤除泥沙，冷却后苯甲酸结晶析出，NaCl留在母液，符合重结晶原理，A正确； B．碘在冷水中溶解度极低，无法通过溶解过滤分离碘和沙子，应使用升华或萃取，B错误； C．乙醇与水混溶，无法分层，不能用于萃取分液溴水中的溴，C错误； D．过量Ba(OH)2会与明矾中的Al3+、SO反应生成沉淀，破坏明矾结构，无法析出明矾晶体，D错误； 故选A。 2．化学是一门以实验为基础的学科，下列实验操作规范的是 A．趁热过滤苯甲酸 B．排空气法收集 C．除去中含有的少量 D．振荡后放气 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．过滤操作中，漏斗下端紧贴烧杯内壁，A错误； B．的密度比空气小，排空气法收集时应该短导管进气，长导管出，用向下排空气法，B错误； C．酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯生成二氧化碳气体，和乙烷不反应，会引入杂质，C错误； D．分液漏斗萃取时倒置振荡，打开活塞放气，D正确； 故选D。 3．下列化学用语或图示表达不正确的是 A．甲酸的结构式： B．羟基的电子式： C．的结构示意图： D．基态Cr原子的价层电子排布式： 【答案】D 【详解】A．甲酸的结构简式为HCOOH，故其结构式为 ，A正确； B．羟基含有1个未成对电子，羟基的电子式：，B正确； C．铝为13号元素，失去3个电子形成铝离子，的结构示意图：，C正确； D．基态Cr原子的价层电子排布式：，D错误； 故选D。 4．下列物质在水中溶解度由大到小的顺序正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．氨气为极性分子，与水形成氢键，且与水反应生成一水合氨，在水中溶解度最大；二氧化碳能溶于水且和水生成碳酸；氮气难溶于水；故，A正确； B．CS2是非极性分子，在水中的溶解度小于SO2、H2S，B错误； C．二氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳，C错误；   D．与水形成氢键，能与水混溶，同类有机物的相对分子质量越大，极性越弱，在水中的溶解度越小，则，故D错误； 故选A。 5．微粒间的相互作用是影响物质性质的重要因素。下列说法正确的是 A．稳定性：，是由于水分子间存在氢键 B．沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，主要是因为前者分子间接触面积更大 C．沸点：，是由于HBr的相对分子质量较大，分子间作用力较大 D．酸性：，是由于是推电子基，的极性更强 【答案】C 【详解】A．稳定性由O和S的非金属性差异决定，氢键影响物理性质而非稳定性，A错误； B．对羟基苯甲酸沸点高是因分子间氢键，邻位形成分子内氢键，而非接触面积，B错误； C．沸点高于是因相对分子质量更大，分子间作用力更强，C正确； D．是吸电子基，增强羧基极性，D错误； 综上，答案是C。 6．利用下列装置进行实验，能够实现实验目的的是 A．实验室蒸馏分离乙醇和水 B．实验室制备乙酸乙酯(必要时可加沸石) C．加热溶液制备无水氯化镁 D．测定草酸溶液的浓度 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．蒸馏分离乙醇和水，温度计应该在蒸馏烧瓶的支管口处，A错误； B．乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制取乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，同时吸收乙酸和乙醇，便于分液分离得到乙酸乙酯，导管应该悬于液面上不能伸入，目的是防止倒吸，B正确； C．加热促进水解，且生成的盐酸易挥发，应在干燥气流中蒸发制备无水氯化镁，C错误； D．用高锰酸钾溶液测定草酸溶液的浓度，高锰酸钾溶液具有强氧化性，不适合用碱式滴定管盛装，D错误； 故选B。 7．利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下： 下列说法错误的是 A．根据上述机理猜测硼烷还可能还原酯基 B．整个过程中硼的杂化方式不发生改变 C．整个还原过程中涉及加成、消去、取代反应类型 D．若用代替，被还原为 【答案】B 【详解】A．根据上述机理，硼烷作用于碳氧双键，则猜测硼烷还可还原酯基，A正确； B．过程①得到的产物中硼原子价层电子对数为4，为sp3杂化，而BH3中硼原子价层电子对数为3，属于sp2杂化，则整个过程中硼的杂化方式发生改变，B错误； C．过程②⑤属于加成反应，过程③属于消去反应，过程⑥是R-CH2OBH2与H2O发生取代反应生成RCH2OH和BH2 (OH)，反应类型属于取代反应，还原过程中一共涉及到三种反应类型，C正确； D．由反应机理可知，羧酸还原生成相应的醇时，硼烷作用于碳氧双键，所以用代替，RCOOH被还原生成，D正确； 故选B。 8．下列叙述中，事实与对应解释不正确的是 事实 解释 A 第一电离能：N>O N的价层电子排布是2s22p3，为半充满较稳定 B 在氯化钠晶体中，每个Na+周围与它最近且等距的Cl-有6个 离子键具有饱和性 C 熔点：晶体硅<碳化硅 晶体硅和碳化硅均属于共价晶体，原子半径：Si>C，键长：Si-Si>Si-C，键能：Si-Si<Si-C D 酸性：HCOOH>CH3COOH H3C-是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，A正确； B．离子键不具有饱和性，总是尽可能吸引异种电荷，B错误； C．共价晶体中，键长越短，键能越大，熔点越高，晶体硅和碳化硅均属于共价晶体，原子半径：Si>C，键长：Si-Si>Si-C，键能：Si-Si<Si-C，导致熔点：晶体硅<碳化硅，C正确；   D．烃基(R-)越长，推电子效应越大，使羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，H3C-是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小，故酸性：HCOOH>CH3COOH，D正确； 故选B。 9．我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料，其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 下列说法不正确的是 A．化合物Ⅰ的分子式为 B．可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团 C．聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子 D．反应②和反应③都发生了不饱和键的断裂 【答案】C 【详解】A．每个化合物Ⅰ含6个C，9个H，2个O，1个Br，分子式为，A正确； B．化合物Ⅲ中含醛基，醛基能用银氨溶液检验，B正确； C．聚合物Ⅳ含有酯基，水解(酸性条件)后生成，仍为高分子化合物，不是小分子，C错误； D．反应②为与RCHO反应，RCHO醛基发生加成反应生成，反应③为的碳碳双键发生加聚反应生成，均为双键变成单键，即发生了不饱和键的断裂，D正确； 故选C。 10．阿司匹林是一种重要的合成药物，化学名称为乙酰水杨酸，它的合成过程如下： 下列有关说法不正确的是 A．水杨酸苯环上的一氯代物有4种 B．乙酰水杨酸与氢氧化钠溶液反应可断裂的化学键为b、d C．1mol水杨酸与足量金属钠完全反应能产生 D．合成乙酰水杨酸的反应类型为取代反应 【答案】C 【详解】A．水杨酸的结构为苯环邻位连有-OH和-COOH，苯环上剩余4个氢原子。由于两个取代基不同，苯环无对称轴，4个氢原子环境各不相同，故一氯代物有4种，A正确； B．乙酰水杨酸含羧基（-COOH）和酯基（-O-CO-CH3）。羧基与NaOH反应时，O-H键（d键）断裂；酯基在碱性条件下水解时，酯基中O与羰基C间的单键（b键）断裂，故可断裂的化学键为b、d，B正确； C．水杨酸含1个-COOH和1个酚-OH，二者均能与Na反应，1 mol -COOH或-OH与Na反应均生成0.5 mol H2，故1 mol水杨酸与足量Na反应生成1 mol H2，C错误； D．合成乙酰水杨酸时，水杨酸中酚-OH的H被乙酰基（-CO-CH3）取代生成酯基，反应类型为取代反应，D正确； 故选C。 综合应用 1．下列关于有机物的除杂和鉴别说法正确的是 A．乙烷中混有少量乙烯：通入氢气在一定条件下反应使乙烯转化为乙烷 B．乙酸乙酯中混有少量乙酸：加入NaOH溶液振荡后分液 C．只用一种试剂可以鉴别甲酸、乙醛、乙酸 D．用碳酸氢钠鉴别苯酚与环己醇，有气体放出的是苯酚 【答案】C 【详解】A．乙烷中混有少量乙烯时，通入氢气需催化剂且难以控制反应程度，可能残留氢气引入新杂质，正确方法是用溴水洗气，A错误； B．乙酸乙酯在强碱性条件下会水解，加入NaOH会破坏乙酸乙酯，正确方法是用饱和碳酸钠溶液振荡后分液，B错误； C．甲酸含羧酸（可看成—CHO和—OH相连而成），乙醛含醛基，乙酸含羧酸，用新制Cu(OH)2悬浊液：甲酸常温溶解、加热生成砖红色沉淀，乙酸常温溶解但加热无沉淀，乙醛加热生成砖红色沉淀；三种现象不同，可鉴别，C正确； D．苯酚酸性弱于碳酸，苯酚和环己醇均不能与NaHCO3反应，无法鉴别，D错误； 故选C。 2．化学与生活密切相关，下列有关有机物的应用不正确的是 A．安息香酸及钠盐是常用的防腐剂 B．甘油可用于生产汽车防冻液 C．氯乙烷气雾剂用于运动中的急性拉伤 D．没食子酸可以制作墨水，也可作除氧剂 【答案】B 【详解】A．安息香酸及钠盐主要通过干扰微生物细胞的酶活性，阻碍细胞膜的正常生理作用，从而抑制微生物的生长和代谢，是常用的防腐剂，A正确； B．乙二醇可用于汽车防冻液，B错误； C．氯乙烷具有冷冻麻醉作用，可以用于运动中的急性拉伤，C正确； D．没食子酸可以制作墨水，也可作在药物制剂中常用作油脂和含油脂制剂的抗氧剂，D正确； 故选B。 3．苯乙酮（）广泛用于皂用香料和烟草香精中。实验室用苯和乙酸酐（）制备苯乙酮的步骤如图所示： 已知： 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度 溶解性 苯 78 5.5 80.1 0.88 不溶于水，易溶于有机溶剂 苯乙酮 120 19.6 203 1.03 微溶于水，易溶于有机溶剂 乙酸酐 102 -73 139 1.08 有吸湿性，易溶于有机溶剂 乙酸 60 16.6 118 1.05 易溶于水，易溶于有机溶剂 (1)与本实验无关的安全图标有 （填序号）。 (2)步骤1反应装置如图所示： 根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为 （填标号）。 A．B．C．D． 写出反应方程式 ；步骤1副产物中有一种气体生成，该气体是 。 (3)步骤2加入浓盐酸是处理胶状沉淀 （填化学式）。 (4)为提高产率 ，水层经多次 、 （填操作名称），与有机相合并。 (5)一系列操作中，需用5%NaOH溶液洗涤，目的是 ；最后分离苯和苯乙酮温度范围为 。 (6)本实验苯乙酮的产率约为 。 A．45%B．65%C．80% 【答案】(1)e (2)B HCl (3) (4)多次萃取 萃取 分液 (5)除乙酸 80.1℃~203℃ (6)B 【详解】（1）a．进行化学实验需要佩戴护目镜，以保护眼睛，a正确； b．本实验中使用的有机物容易挥发，要注意排风，b正确； c．该实验涉及加热操作，因此需要防止热烫，c正确； d．离开实验室前需用肥皂等清洗双手，d正确； e．本实验不需要使用小刀等锐器，e错误； 故选e； （2）步骤1加入的药品有30mL苯，7mL乙酸酐，液体一共是37mL，还加了20.0g的氯化铝，加热时液体体积不能超过烧瓶体积的，且不小于，故可选择250mL规格的三颈烧瓶，故选B；结合题意苯和乙酸酐反应生成产物，方程式为：；该反应生成的乙酸可以和氯化铝反应生成氯化氢，则步骤1副产物中有一种气体生成，该气体是HCl； （3）铝离子容易水解，步骤2中氯化铝中的铝离子会水解为氢氧化铝胶体，则加入浓盐酸是处理胶状沉淀是； （4）用有机溶剂从无机相中进行萃取并且溶液分层，多次使用到的操作是萃取分液，故答案为：多次萃取；萃取；分液； （5）结合第2问分析可知，有机层中会混入乙酸，可以和氢氧化钠反应，故需用5%NaOH溶液洗涤，目的是：除乙酸；结合表格中信息可知，苯乙酮沸点203℃，苯沸点80.1℃，最后分离苯和苯乙酮温度范围为80.1℃~203℃； （6）结合题中信息可知，，，苯过量，理论上生成苯乙酮的质量约为0.074×120g=8.88g，产率约为，故选B。 4．实验室可用如图流程制备苯甲醇和苯甲酸，已知苯甲醇易溶于水，苯甲酸微溶于水，且两者均易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。下列说法错误的是 A．操作Ⅰ中的乙醚不可用乙醇代替 B．操作Ⅱ利用乙醚和苯甲醇溶解性差异进行分离 C．操作Ⅲ是过滤 D．粗苯甲酸洗涤时不宜用乙醇做洗涤剂 【答案】B 【详解】A．由分析可知，操作Ⅰ为分液，乙醇和水互溶，则乙醚不可用乙醇代替，A正确； B．操作II为分液后所得有机层的蒸馏，利用乙醚和苯甲醇沸点的差异进行分离，B错误； C．操作III是固、液分离的操作，应为过滤，C正确； D．结合题给信息可知，苯甲酸微溶于水，且两者均易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，则粗苯甲酸洗涤时不宜用乙醇做洗涤剂，D正确； 故选B。 5．某有机物M结构简式如图所示，下列关于该物质的叙述正确的是 A．M分子中含有3种官能团，M的分子式为 B．一定条件下M能与乙醇、乙酸分别反应且反应类型相同 C．等质量的M完全反应消耗和的物质的量相等 D．最多可与发生加成反应 【答案】B 【详解】A．M分子中含有羧基、羟基、碳碳双键3种官能团，根据结构简式M的分子式为，故A错误； B．M含有羧基、羟基，所以一定条件下M能与乙醇、乙酸分别发生酯化反应，故B正确； C．羧基、羟基能与钠反应，羧基能与氢氧化钠反应，1mol M完全反应消耗3mol和2mol，故C错误； D．碳碳双键能与氢气发生加成反应，最多可与3molH2发生加成反应，故D错误； 选B。 6．阿司匹林(学名为乙酰水杨酸)是一种解热镇痛药，结构如图。下列有关该物质说法错误的是 A．分子式为，可形成分子内氢键 B．分子中含有两种官能团 C．阿司匹林分子中碳原子均采取杂化 D．能与乙醇发生酯化反应 【答案】C 【详解】A．键线式中端头和拐点均为C原子，分子式正确，羧基中的中的可与相邻酯基中的O形成分子内氢键，A正确； B．分子中含有羧基和酯基两种官能团，B正确； C．阿司匹林分子中酯基端头中碳原子采取杂化，其余均采取杂化，C错误； D．分子中含有羧基，能与乙醇发生酯化反应，D正确； 故选C。 7．氯吡格雷是一种血小板“拮抗剂”，主要用于预防或治疗血液循环障碍疾病。某实验小组设计了一种合成氯吡格雷（G）的路线如下： 回答下列问题： (1)A的化学名称为 。 (2)C的结构简式为 ；E分子中所含官能团名称为 。 (3)G分子中含有 个手性碳原子。 (4)A→B和E→G的反应类型分别为 、 。 (5)写出D→E的化学方程式： 。 (6)符合下列条件的F的同分异构体有 种。 ①属于芳香族化合物； ②含有—SH和两种官能团。 其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为 （任写一种）。 【答案】(1)邻氯苯甲醛（或2-氯苯甲醛） (2) 碳氯键、酯基 (3)1 (4)加成反应 取代反应 (5)+CH3OH+HCl (6) 17 或 【详解】（1）A的化学名称为邻氯苯甲醛(或2-氯苯甲醛)； （2）结合B、D的结构式和C的分子式，可推知C的结构简式为；E分子中所含官能团为碳氯键、酯基； （3）连接四种不同基团的碳是手性碳原子，G中与酯基、N原子相连的碳是手性碳原子，G分子中只有一个手性碳原子； （4）A中醛基与HCN发生加成反应生成B，A→B的反应类型为加成反应，E→G的反应类型为取代反应； （5）D→E的化学方程式为+CH3OH+HCl； （6）F的分子式为，符合条件的F的同分异构体为：若苯环上有3个取代基：—SH、、，则有10种；若苯环上有2个取代基：、或、—SH，有种；若苯环上有1个取代基：，则有1种，一共17种；其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式有或。 8．某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成，下列说法不正确的是 A．X分子中所有碳原子一定共平面 B．1 mol Y水解，最多消耗3 mol NaOH C．Z可以发生加成、氧化、取代反应 D．可用酸性KMnO4溶液检验产品Z中是否含有X 【答案】D 【详解】A．苯环是平面结构，与苯环相连的原子均共面，故中所有碳原子一定共平面，故A正确； B．Y中含有1个酚酯基和1个普通酯基，所以1molY最多消耗3molNaOH，故B正确； C．Z中含有苯环和碳碳双键可以发生加成反应，可以被氧气氧化，酯基可以发生水解反应或取代反应，故C正确； D．X中含有酚羟基，可以被酸性KMnO4溶液氧化，Z中含碳碳双键，可以被酸性KMnO4溶液氧化，故不可用酸性KMnO4溶液检验产品Z中是否含有X，D错误； 故选D。 9．下列反应的化学方程式书写正确的是 A．工业上由乙醇制备乙醛： B．酯在碱性条件下水解： C．苯酚钠溶液与二氧化碳反应：2 D．乙醛与新制悬浊液： 【答案】B 【详解】A．工业上由乙醇制备乙醛：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，故A错误； B．乙酸苯酚酯水解生成的苯酚和氢氧化钠反应，在碱性条件下水解的化学方程式：+2NaOH+CH3COONa+H2O，故B正确； C．苯酚钠溶液与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的化学方程式为：+CO2+H2O→+NaHCO3，故C错误； D．乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应时，条件为碱性，醋酸应被中和生成醋酸钠，反应的化学方程式为：CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O，故D错误； 答案选B。 10．生物基聚合物因其可持续性而备受关注。其中聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF)是一种前景广阔的生物基高分子，其合成路线如下。下列说法错误的是 A．HMF、FDCA均能与溴的四氯化碳溶液反应 B．“反应2”为缩聚反应 C．用碳酸氢钠溶液可以鉴别HMF和FDCA D．每个PEF分子中含有2n个酯基 【答案】D 【详解】A．HMF、FDCA中都含有碳碳双键，均能与溴的四氯化碳溶液反应，故A正确； B．FDCA中两个羧基，与乙二醇两个羟基发生缩聚反应生成PEF，故B正确； C．HMF不含有羧基，与碳酸氢钠溶液不反应，FDCA含有羧基，与碳酸氢钠溶液反应生成CO2气体，现象不同，可以鉴别，故C正确； D．PEF分子中的连接中含有2个酯基，但是最两端一端剩余羧基，一端剩余羟基，故每个PEF分子中含有(2n-1)个酯基，故D错误； 答案选D。 拓展培优 1．某实验小组提纯苯甲酸(含有少量和泥沙)的实验流程如下图。下列说法正确的是 A．“操作1”和“操作2”的名称完全相同 B．“结晶”的具体操作为蒸发结晶 C．“洗涤”时，可用冷水或者乙醇作洗涤剂 D．步骤I~IV中均需使用到玻璃棒 【答案】D 【详解】A．由分析，操作1为趁热过滤，操作2是常温过滤，A错误； B．氯化钠的溶解度随温度变化不大，为了除去氯化钠，“结晶”时应采用冷却结晶，使氯化钠留在滤液中，B错误； C．常温下，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇，洗涤时不宜用乙醇，应用冷水，C错误； D．步骤I~IV分别为溶解、趁热过滤、过滤、洗涤，均需使用到玻璃棒，D正确； 本题选D。 2．脱落酸是一种抑制植物生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名，其结构简式如图所示。下列有关脱落酸的说法中错误的是 A．存在芳香族同分异构体 B．可发生分子内酯化反应 C．一定量的该物质分别与足量、反应，消耗二者的物质的量之比为 D．脱落酸与发生加成反应生成一溴代物时，可得到多种一溴代物 【答案】C 【详解】A．脱落酸分子有6个不饱和度，苯环有4个不饱和度，即其存在芳香族同分异构体，A正确； B．分子中含有羟基、羧基，可发生分子内酯化反应，B正确； C．1 mol脱落酸中有羧基和羟基各1 mol，羧基、羟基均能与钠1:1反应，羧基能和NaOH1:1反应，即一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者的物质的量之比为2:1，C错误； D．脱落酸分子中有3个碳碳双键，每个碳碳双键和HBr加成生成一溴代物时可得两种产物，即脱落酸与HBr发生加成反应可以得到多种一溴代物，D正确； 故答案选C。 3．生活中不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又疼又痒，原因是蚊虫叮咬时能分泌出蚊酸刺激皮肤。蚊酸化学式为HCOOH，化学名称为甲酸，是一种有刺激性气味的无色液体，具有很强的腐蚀性，为探究甲酸的部分化学性质，同学们进行了如下实验： I． (1)向盛有1mL饱和溶液的试管中加入足量甲酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为 。 (2)向盛有甲酸溶液的试管中滴入几滴有硫酸的KMnO4溶液，振荡，发现混合溶液的紫红色褪去，说明甲酸具有 (填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)。 (3)用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：，实验的部分装置如甲所示。制备时先加热浓硫酸至80-90℃，再逐滴滴入甲酸。 欲组装成甲图制取CO气体的发生装置，从乙图挑选所需仪器 (填序号)。 (4)某同学分析甲酸的结构式发现，甲酸中还有醛基，推测甲酸还应具有醛的性质。请帮助该同学设计实验验证其推测： 。 Ⅱ． 甲酸能与醇发生酯化反应 该兴趣小组用如图所示装置进行甲酸(HCOOH)与甲醇的酯化反应实验： 有关物质的性质如下： 沸点/℃ 密度(g·cm⁻³) 水中溶解性 甲醇 64.5 0.79 易溶 甲酸 100.7 1.22 易溶 甲酸甲酯 31.5 0.98 易溶 (5)装置中，仪器A的名称是 。 (6)甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式为 。 (7)要从锥形瓶内所得的混合物中提取甲酸甲酯，可采用的方法为 。 Ⅲ．甲酸能脱水制取一氧化碳，一定条件下，CO能与NaOH固体发生反应：。 (8)测定产物中甲酸钠(HCOONa)的纯度：CO与足量NaOH充分反应后，消耗标况下2.24LCO所得固体物质为8.0g，则所得固体物质中甲酸钠的质量分数为 (计算结果精确到0.1%)。 【答案】(1) (2)还原性 (3)ace (4)取少量甲酸于洁净的小试管中，加入NaOH溶液中和其酸性，再加入银氨溶液，加热，产生了光亮银镜，可证明甲酸中含有醛 (5)直形冷凝管 (6) (7)蒸馏 (8)85.0% 【详解】（1）NaHCO3与甲酸发生复分解反应生成甲酸钠，二氧化碳和水，化学方程式为：； （2）酸性KMnO4具有强氧化性，HCOOH具有还原性，二者发生氧化还原反应，使高锰酸钾溶液褪色，故答案为：还原性； （3）①甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：，该反应为液液加热的反应，则需要的仪器为蒸馏烧瓶和分液漏斗，需要控制温度，则用到温度计，故答案为：ace； （4）分析甲酸的结构式发现，甲酸中含有醛基，推测甲酸还应具有醛的性质，醛基能与银氨溶液反应生成银镜，则操作方法为：取少量甲酸于洁净的小试管中，加入NaOH溶液中和其酸性，再加入银氨溶液，加热，产生了光亮银镜，可证明甲酸中含有醛基。 （5）由装置图可知，仪器A为：直形冷凝管； （6）甲酸和甲醇进行酯化反应生成甲酸甲酯和水，化学方程式为：； （7）根据甲酸、甲醇和甲酸甲酯的沸点都有较大差别，可采用蒸馏的方法提取混合物中的甲酸甲酯，故答案为：蒸馏； （8）标准状况下2.24LCO的物质的量为0.1mol，根据，生成甲酸钠的物质的量为0.1mol，则甲酸钠的质量为：0.1mol×68g/mol=6.8g，所得固体物质为8.0g，则所得固体物质中甲酸钠的质量分数为：×100%=85.0%，故答案为：85.0%。 4．化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得。下列说法正确的是 A．X苯环上的二氯代物有2种 B．最多能与反应 C．Y可以发生氧化、取代和消去反应 D．X→Y经历了先加成后取代，其中间产物分子式为 【答案】D 【详解】A．X苯环上有两个不同的侧链且处于对位，采用定一移二的方法，二氯代物、共有4种，A错误； B．1 mol Z分子含2 mol酯基，在氢氧化钠溶液中发生水解后，生成的2 mol 羧基和1 mol 酚羟基均能与NaOH按物质的量之比为1:1进行反应，所以1 mol Z最多能与3 mol NaOH反应，B错误； C．Y分子中含有氯原子、酚羟基可发生取代反应，其中酚羟基可被氧化，但该分子不能发生消去反应，C错误； D．X→Y的中间产物为X和甲醛发生加成反应生成，分子式为，D正确； 故选D。 5．乙酰水杨酸()即阿司匹林，是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。可由水杨酸()与乙酸酐()通过如下步骤制得： I．如图所示，在125mL的干燥锥形瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐(约0.05mol)、5滴浓硫酸，小心旋转锥形瓶使水杨酸全部溶解后，控制温度在85~90℃加热5~10min。 Ⅱ．取出锥形瓶，边摇边滴加1mL冷水，然后快速加入50mL冷水，并用玻璃棒摩擦内壁，晶体完全析出后，经一系列操作，得到粗产品。 Ⅲ．将粗产品慢慢加入饱和碳酸氢钠溶液。 Ⅳ．过滤，用5~10mL水冲洗漏斗，合并滤液。 Ⅴ.将滤液倒入预先盛有4~5mL浓盐酸和10mL水配成溶液的烧杯中，搅拌均匀，即析出乙酰水杨酸。 Ⅵ.经一系列操作后，得到1.5g乙酰水杨酸。 Ⅶ.实验数据处理： 实际质量/g 产率 乙酰水杨酸 1.5 b 已知： ①主反应 副反应 ②乙酸酐遇水可以水解生成乙酸 ③主要试剂物理常数： 药品名称 相对分子质量 水溶性 水杨酸 138 微溶于冷水易溶于热水 乙酰水杨酸 180 微溶于水 水杨酸聚合物 —— 难溶于水 醋酸酐 102 反应生成醋酸 回答下列问题： (1)水杨酸分子中最多有 个原子共面，1mol水杨酸分子中含有σ键 NA。 (2)1mol乙酰水杨酸分子最多可以与 molNaOH反应；最多可以与 molH2反应。 (3)Ⅲ中加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，从而除去水杨酸聚合物等难溶性杂质。 (4)Ⅴ中倒入盐酸溶液主要发生的化学方程式为 。 (5)Ⅶ中产率b= (用百分数表示，保留小数点后一位)。 (6)阿司匹林与另一解热镇痛药对乙酰氨基酚利用拼合的方法得到一种新药贝诺酯。贝诺酯以原形吸收，吸收后很快代谢为水杨酸和对乙酰氨基酚，两种药物同时发挥作用。 写出阿司匹林转变为贝诺酯反应的化学方程式： 。 (7)探究乙酰水杨酸()的性质。某实验小组设计实验方案如下： 已知：+3H+ 下列说法错误的是___________。 A．操作Ⅰ研碎的目的为了加快乙酰水杨酸的溶解 B．操作Ⅱ可观察到溶液显红色，操作Ⅴ可观察到溶液显紫色 C．操作Ⅲ目的为了促进酯基的水解，可用足量溶液替代 D．操作Ⅳ为了中和过量硫酸，否则酸性过强不易检出酚羟基 (8)科研工作者将阿司匹林与聚甲基丙烯酸借助乙二醇嫁接起来，研制出长效缓释阿司匹林，如下图所示，在肠胃中缓慢释放出有效成分，不仅能够减少对肠胃的刺激，而且有利于保证血液或组织中的药物浓度相对稳定，并且可减少每天吃药次数。关于长效缓释阿司匹林下列说法错误的是___________。 A．阿司匹林通过皂化反应被释放出来，可保持阿司匹林的浓度相对稳定 B．高聚物载体中结合了足量的阿司匹林分子，保证人体所需阿司匹林的总量 C．阿司匹林与长效缓释阿司匹林可通过红外光谱区别 D．长效缓释阿司匹林单体的分子式是C15H14O6 【答案】(1) 16 16 (2) 3 3 (3)将乙酰水杨酸转化为乙酰水杨酸钠 (4)+HCl↓+NaCl (5)55.6% (6)++H2O (7)C (8)A 【详解】（1）由结构简式可知，乙酰水杨酸分子中苯环和酯基为平面结构，由三点成面可知，分子中最多有16个原子共面；水杨酸分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键，则1mol水杨酸分子中含有σ键的数目为16NA，故答案为：16；16； （2）由结构简式可知，乙酰水杨酸分子中含有的羧基和酚酯基能与氢氧化钠溶液反应，则1mol乙酰水杨酸分子最多可以与3mol氢氧化钠反应；乙酰水杨酸分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生加成反应，则1mol乙酰水杨酸分子最多可以与氢气反应，故答案为：3；3； （3）由分析可知，Ⅲ中加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是将乙酰水杨酸转化为乙酰水杨酸钠，过滤得到乙酰水杨酸钠溶液，从而除去水杨酸聚合物等难溶性杂质，故答案为：将乙酰水杨酸转化为乙酰水杨酸钠，； （4）Ⅴ中倒入盐酸溶液的目的是将乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸，反应的化学方程式为+HCl↓+NaCl，故答案为：+HCl↓+NaCl； （5）2g水杨酸的物质的量为≈0.015mol，由方程式可知，乙酸酐过量，实际得到1.5g乙酰水杨酸，则产率为×100%≈55.6%，故答案为：55.6%； （6）由题意可知，阿司匹林转变为贝诺酯的反应为催化剂作用下与发生取代反应生成和水，反应的化学方程式为++H2O，故答案为：++H2O； （7）A．操作Ⅰ研碎可以增大乙酰水杨酸的表面积，有利于增大乙酰水杨酸与水的接触面积，加快乙酰水杨酸的溶解，故A正确； B．由结构简式可知，乙酰水杨酸分子中含有的羧基能电离出氢离子使溶液呈酸性，所以向滤液中加入石蕊溶液，溶液会变为红色；向乙酰水杨酸溶液中加入稀硫酸溶液，共热可以使乙酰水杨酸发生水解反应生成水杨酸，水杨酸分子中含有酚羟基，能表现酚的性质，所以向溶液中加入氯化铁溶液，溶液会显紫色，故B正确； C．若操作Ⅲ中加入足量氢氧化钠溶液，乙酰水杨酸在氢氧化钠溶液中反应生成，不能与氯化铁溶液反应，无法达到检验乙酰水杨酸分子中含有酯基的实验目的，故C错误； D．由题给信息可知，操作Ⅳ中加入碳酸氢钠溶液有利于中和过量硫酸，溶液中氢离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，增大配合物的浓度，便于酚羟基的检验，故D正确； 故选C； （8）A．油脂在碱性条件下水解称为皂化反应，显然阿司匹林不能通过皂化反应得到，故A错误； B．高聚物载体中结合了足量的阿司匹林分子，在人体中可以缓慢发生水解反应释放出阿司匹林，可以保证人体所需阿司匹林的总量，故B正确； C．由结构简式可知，阿司匹林与长效缓释阿司匹林分子中含有的化学键类型不同，所以可通过红外光谱区别，故C正确； D．由结构简式可知，长效缓释阿司匹林单体的分子式是C15H14O6，故D正确； 故选A。 6．工业上利用合成气CO、制备有机物D的合成路线如图所示。 回答下列问题： (1)反应①的化学方程式为 。 (2)A→B的反应类型是 。 (3)X的结构简式为 ；D中所含官能团的名称是 。 (4)将足量钠投入A中，发生反应的化学方程式为 ；与钠与水反应相比，钠与A反应的速率更 (填“快”或“慢”)。 (5)E是D的链状同分异构体，E能与溶液反应且1mol E与足量钠完全反应产生标准状况下22.4L氢气，则E可能的结构简式为 (填一种)。 【答案】(1) (2)氧化反应 (3) 羟基、酯基 (4) 慢 (5)或 【详解】（1）反应①中CO和H2反应生成乙二醇，化学方程式为：。 （2）醇羟基在加热、催化剂条件下，可以被空气中的氧气氧化为羧基，A→B的反应类型是氧化反应。 （3）B和X发生酯化反应生成C，由B和C的结构简式可知X为，D中所含官能团的名称是羟基、酯基。 （4）乙醇和钠反应生成乙醇钠和氢气，则乙二醇和钠反应生成氢气和，化学方程式为：；；乙二醇羟基中的氢原子不如水中的氢原子活泼，故速率更慢。 （5）根据题意可知，E能与溶液反应且1molE与足量钠完全反应产生标准状况下22.4L氢气，E中含有1个羧基、1个羟基，故结构为或。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $