5-3 烃的衍生物 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题五 简单有机化合物及其应用 第三节 烃的衍生物 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于乙醇的说法，错误的是（ ） A. 乙醇的结构简式为CH₃CH₂OH，官能团为羟基（-OH） B. 乙醇能与金属钠反应生成氢气 C. 乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 乙醇易溶于水，密度比水大 2. 下列物质中，属于醛类的是（ ） A. CH₃COOH B. CH₃CHO C. CH₃CH₂OH D. CH₃COOCH₃ 3. 下列关于乙酸的化学性质，说法正确的是（ ） A. 乙酸具有酸性，能使紫色石蕊溶液变红 B. 乙酸能与乙醇发生加成反应生成乙酸乙酯 C. 乙酸不能与碳酸钠溶液反应 D. 乙酸的酸性比碳酸弱 4. 下列关于酯类的说法，错误的是（ ） A. 酯类的官能团为酯基（-COOR） B. 酯类能发生水解反应，生成相应的羧酸和醇 C. 乙酸乙酯是难溶于水、密度比水小的油状液体 D. 酯类都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 5. 下列反应中，属于酯化反应的是（ ） A. 甲烷与氯气在光照下反应 B. 乙烯与溴水反应 C. 乙醇与乙酸在浓硫酸催化下反应 D. 乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应 6. 下列物质中，能发生银镜反应的是（ ） A. 乙醇 B. 乙醛 C. 乙酸 D. 乙酸乙酯 7. 下列关于卤代烃的说法，正确的是（ ） A. 卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物 B. 所有卤代烃都能发生消去反应生成烯烃 C. 卤代烃都难溶于水，密度都比水小 D. 氯乙烷（CH₃CH₂Cl）的官能团为氯原子（Cl⁻） 8. 下列物质的用途与性质对应错误的是（ ） A. 乙醇用于医疗消毒——杀菌消毒性 B. 乙酸用于除水垢——酸性 C. 乙醛用于制乙酸——还原性 D. 乙酸乙酯用于食品调味——碱性 9. 下列关于醇和酚的说法，正确的是（ ） A. 醇和酚都含有羟基（-OH），属于同一类烃的衍生物 B. 乙醇是醇类，苯酚是酚类，两者官能团位置不同 C. 醇和酚都能与FeCl₃溶液发生显色反应 D. 乙醇和苯酚都能与氢氧化钠溶液反应 10. 下列反应中，属于水解反应的是（ ） A. 乙醇的催化氧化反应 B. 乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应 C. 乙醛的银镜反应 D. 乙烯与水的加成反应 11. 下列各组物质中，能相互转化的是（ ） A. 乙醇与乙醛 B. 乙酸与乙烷 C. 乙醛与乙酸乙酯 D. 卤代烃与烯烃 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 烃的衍生物是指烃分子中的氢原子被______取代后的产物，常见的烃的衍生物有______、______、______、______等。 2. 乙醇的分子式为______，与金属钠反应的化学方程式为______，该反应中乙醇表现出______性。 3. 乙醛的结构简式为______，官能团为______，能被氧气氧化为乙酸，反应的化学方程式为______，该反应属于______反应。 4. 乙酸的官能团为______，具有______性，能与氢氧化钠溶液反应，离子方程式为______。 5. 乙酸乙酯的结构简式为______，在稀硫酸催化下发生水解反应的化学方程式为______，水解产物为______和______。 6. 卤代烃的官能团为______，溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生______反应，生成______。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 烃的衍生物都含有碳、氢、氧三种元素。（ ） 2. 乙醇的催化氧化反应生成乙醛，体现了乙醇的还原性。（ ） 3. 乙酸能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳，说明乙酸的酸性比碳酸强。（ ） 4. 酯类的水解反应在酸性条件下完全进行，在碱性条件下可逆进行。（ ） 5. 乙醛能发生银镜反应，说明乙醛具有氧化性。（ ） 6. 卤代烃中的卤素原子不能直接电离出，需通过水解反应转化为卤素离子。（ ） 7. 苯酚的酸性比乙醇强，能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳。（ ） 8. 乙醇和乙酸的酯化反应是可逆反应，加入浓硫酸既能催化又能吸水，促进平衡正向移动。（ ） 9. 乙酸乙酯的水解产物一定是乙酸和乙醇。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述醇、醛、羧酸、酯的结构特点和化学性质（各举2个典型反应），并写出相应的化学方程式；② 写出下列反应的化学方程式：a. 乙醇的催化氧化；b. 乙醛与银氨溶液反应；c. 乙酸与乙醇的酯化反应；d. 溴乙烷的水解反应；③ 分析下列实验现象的原因：a. 乙酸能使紫色石蕊溶液变红，而乙醇不能；b. 乙酸乙酯在碱性条件下的水解程度比酸性条件下大。 2. ① 设计实验鉴别下列各组烃的衍生物：a. 乙醇、乙醛、乙酸；b. 乙酸和乙酸乙酯；c. 溴乙烷和乙醇（写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论）；② 简述烃的衍生物在工农业生产和日常生活中的应用（至少2例），结合具体场景说明；③ 某烃的衍生物A的分子式为C₂H₄O₂，能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳，推断A的结构简式，并写出其与乙醇反应的化学方程式及反应类型；若A与某物质反应生成B（C₄H₈O₂），B能发生水解反应，推断B的结构简式。 3. ① 分析烃的衍生物之间的转化规律（以乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯为例，用转化关系图或文字描述）；② 为什么乙醇能与金属钠反应而乙烷不能？为什么乙酸的酸性比乙醇强？结合官能团的性质和分子结构说明；③ 某烃的衍生物C的分子式为C₃H₈O，能与金属钠反应生成氢气，且能发生催化氧化反应生成醛，推断C的结构简式，并说明推断理由；该化合物属于哪一类烃的衍生物？其官能团是什么？   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. D 2. B 3. A 4. D 5. C 6. B 7. A 8. D 9. B 10. B 11. A （二）填空题 1. 其他原子或原子团；醇；醛；羧酸；酯（或卤代烃） 2. C₂H₆O；2CH₃CH₂OH + 2Na = 2CH₃CH₂ONa + H₂↑；弱酸性 3. CH₃CHO；醛基（-CHO）；2CH₃CHO + O₂ = 2CH₃COOH；氧化 4. 羧基（-COOH）；酸；CH₃COOH + OH⁻ = CH₃COO⁻ + H₂O 5. CH₃COOCH₂CH₃；CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O =CH₃COOH + CH₃CH₂OH；乙酸；乙醇 6. 卤素原子（-X）；消去；乙烯（CH₂=CH₂） （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. × 6. √ 7. × 8. √ 9. × 二、提升题 1. ① 烃的衍生物的结构特点和化学性质及反应方程式 醇（以乙醇为例）：结构特点：官能团为羟基（-OH），羟基连在饱和碳原子上。化学性质：1. 与金属钠反应：2CH₃CH₂OH + 2Na = 2CH₃CH₂ONa + H₂↑；2. 催化氧化反应：2CH₃CH₂OH + O₂ =2CH₃CHO + 2H₂O。 醛（以乙醛为例）：结构特点：官能团为醛基（-CHO），醛基连在烃基上。化学性质：1. 银镜反应：CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH = CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O；2. 与新制氢氧化铜反应：CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH= CH₃COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O。 羧酸（以乙酸为例）：结构特点：官能团为羧基（-COOH），羧基中含有羟基和羰基，相互影响使酸性增强。化学性质：1. 与碳酸钠反应：2CH₃COOH + Na₂CO₃ = 2CH₃COONa + CO₂↑ + H₂O；2. 酯化反应：CH₃COOH + CH₃CH₂OH =CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O。 酯（以乙酸乙酯为例）：结构特点：官能团为酯基（-COO-），由羧基和羟基脱水形成。化学性质：1. 酸性水解：CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O =CH₃COOH + CH₃CH₂OH；2. 碱性水解：CH₃COOCH₂CH₃ + NaOH = CH₃COONa + CH₃CH₂OH。 ② 化学方程式及反应类型 a. 乙醇的催化氧化：2CH₃CH₂OH + O₂ = 2CH₃CHO + 2H₂O；反应类型：氧化反应 b. 乙醛与银氨溶液反应：CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH = CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O；反应类型：氧化反应 c. 乙酸与乙醇的酯化反应：CH₃COOH + CH₃CH₂OH =CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O；反应类型：酯化反应（或取代反应） d. 溴乙烷的水解反应：CH₃CH₂Br + NaOH = CH₃CH₂OH + NaBr；反应类型：水解反应（或取代反应） ③ 实验现象原因分析 a. 乙酸能使紫色石蕊溶液变红，乙醇不能的原因：乙酸分子中含有羧基（-COOH），羧基能电离出H⁺，使溶液呈酸性，故能使石蕊溶液变红；乙醇分子中含有羟基（-OH），羟基不能电离出H⁺，溶液呈中性，故不能使石蕊溶液变红。 b. 乙酸乙酯在碱性条件下水解程度比酸性条件下大的原因：乙酸乙酯的水解反应是可逆反应，酸性条件下，水解生成的乙酸会抑制反应正向进行；碱性条件下，水解生成的乙酸会与氢氧化钠反应生成乙酸钠，使乙酸浓度降低，平衡持续正向移动，故水解程度更大（且碱性条件下水解不可逆）。 2. ① 烃的衍生物鉴别实验设计 a. 鉴别乙醇、乙醛、乙酸 实验原理：乙醇含-OH，能与金属钠反应生成H₂，不与石蕊、银氨溶液反应；乙醛含-CHO，能发生银镜反应，不与石蕊反应；乙酸含-COOH，能使石蕊变红，能与碳酸钠反应生成CO₂，不与银氨溶液反应。 仪器：试管、胶头滴管、石蕊溶液、金属钠、银氨溶液、酒精灯、水浴锅、待测液体。 步骤：1. 取三支试管，分别加入少量待测液体，滴加石蕊溶液，观察颜色变化；2. 另取三支试管，分别加入少量待测液体，各加入一小块金属钠，观察是否有气泡；3. 再取三支试管，分别加入少量待测液体，各加入银氨溶液，水浴加热，观察是否有银镜生成。 预期现象及结论：1. 使石蕊变红，与金属钠反应生成气泡，不发生银镜反应的是乙酸；2. 不使石蕊变色，与金属钠反应生成气泡，不发生银镜反应的是乙醇；3. 不使石蕊变色，与金属钠不反应，能发生银镜反应的是乙醛。 b. 鉴别乙酸和乙酸乙酯 实验原理：乙酸含-COOH，能使石蕊变红，易溶于水；乙酸乙酯含-COO-，难溶于水，密度比水小，不与石蕊反应。 仪器：试管、胶头滴管、石蕊溶液、蒸馏水、待测液体。 步骤：1. 取两支试管，分别加入少量蒸馏水，滴加少量待测液体，振荡，观察是否分层；2. 向两支试管中各滴加几滴石蕊溶液，观察溶液颜色变化。 预期现象及结论：1. 完全溶于水，使石蕊溶液变红的是乙酸；2. 分层（上层为油状液体），石蕊溶液不变色的是乙酸乙酯。 c. 鉴别溴乙烷和乙醇 实验原理：乙醇易溶于水，能与金属钠反应生成H₂；溴乙烷难溶于水，密度比水大，不与金属钠反应，水解后生成Br⁻，能与硝酸银溶液反应生成浅黄色沉淀。 仪器：试管、胶头滴管、蒸馏水、金属钠、硝酸银溶液、稀硝酸、待测液体。 步骤：1. 取两支试管，分别加入少量蒸馏水，滴加少量待测液体，振荡，观察溶解情况；2. 另取两支试管，分别加入少量待测液体，各加入一小块金属钠，观察是否有气泡；3. 再取两支试管，分别加入少量待测液体，加入氢氧化钠溶液加热，冷却后加稀硝酸酸化，滴加硝酸银溶液，观察是否有沉淀。 预期现象及结论：1. 易溶于水，与金属钠反应生成气泡，加硝酸银无沉淀的是乙醇；2. 难溶于水（分层，下层为油状），与金属钠不反应，加硝酸银生成浅黄色沉淀的是溴乙烷。 ② 烃的衍生物的应用场景 应用1：乙酸和乙醇的应用。乙酸（醋酸）是常用的食品调味剂和防腐剂，用于制作食醋、泡菜等；乙醇（酒精）是重要的溶剂，用于溶解油漆、医药制剂等，也是清洁燃料，用于酒精灯、汽车燃料，75%的乙醇溶液还可用于医疗消毒。 应用2：酯类和卤代烃的应用。酯类具有芳香气味，可用于制作香精、香料（如乙酸乙酯用于水果香精）；卤代烃（如聚氯乙烯）是重要的塑料原料，用于制作管道、电线绝缘层等，溴乙烷可作为有机合成中间体，用于制取乙烯、乙醇等。 ③ 烃的衍生物推断 A的结构简式：CH₃COOH（乙酸）；理由：分子式C₂H₄O₂，能与碳酸钠反应生成CO₂，说明含-COOH，故为乙酸。 与乙醇反应的化学方程式：CH₃COOH + CH₃CH₂OH = CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O；反应类型：酯化反应（或取代反应）。 B的结构简式：CH₃COOCH₂CH₃（乙酸乙酯）；理由：B的分子式C₄H₈O₂，能发生水解反应，为酯类，由乙酸与乙醇酯化生成，故为乙酸乙酯。 3. ① 烃的衍生物转化规律 转化关系：乙醇（CH₃CH₂OH）→ 乙醛（CH₃CHO）→ 乙酸（CH₃COOH）→ 乙酸乙酯（CH₃COOCH₂CH₃）。 具体转化：1. 乙醇在催化剂、加热条件下催化氧化生成乙醛（氧化反应）；2. 乙醛在催化剂、加热条件下被氧气氧化生成乙酸（氧化反应）；3. 乙酸与乙醇在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯（取代反应）；4. 乙酸乙酯在酸性或碱性条件下水解可生成乙酸和乙醇（可逆反应，碱性条件下不可逆）。 ② 反应差异原因分析 乙醇能与金属钠反应而乙烷不能的原因：乙醇分子中含有羟基（-OH），羟基中的氢原子具有一定活性，能被金属钠置换生成H₂；乙烷分子中只含C-H键，C-H键稳定，氢原子无活性，不能与金属钠反应。 乙酸的酸性比乙醇强的原因：乙酸分子中含有羧基（-COOH），羧基中羰基与羟基相互影响，使羟基中的氢原子易电离出H⁺；乙醇分子中含有羟基（-OH），羟基连在饱和碳原子上，碳原子对羟基的推电子作用使氢原子难电离，故乙酸酸性比乙醇强。 ③ 烃的衍生物C的推断 结构简式：CH₃CH₂CH₂OH（1-丙醇）。 推断理由：分子式C₃H₈O，能与金属钠反应生成H₂，说明含-OH（属于醇类）；能发生催化氧化生成醛，说明羟基所连的碳原子（伯碳）上有2个氢原子（只有伯醇催化氧化生成醛，仲醇生成酮，叔醇不能催化氧化）。C₃H₈O的醇类同分异构体有1-丙醇（CH₃CH₂CH₂OH）和2-丙醇（(CH₃)₂CHOH），2-丙醇为仲醇，催化氧化生成酮，故C为1-丙醇。 类别：醇类；官能团：羟基（-OH）。 学科网（北京）股份有限公司 $