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课时测评20 乙 酸
(时间:40分钟 满分:60分)
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(1-10题,每小题2分,共20分)
题点一 乙酸的组成、结构与用途
1.食醋是生活中常见的调味品,其中含有乙酸,所以乙酸又被称为醋酸。乙酸的官能团是( )
答案:B
解析:乙酸结构式为,乙酸的官能团为羧基,其结构为。
2.(2024·天津期末)下列化学用语中正确的是( )
A.乙酸的实验式:C2H4O2
B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.乙醇的结构式:
D.羟基的电子式:·︰H
答案:D
解析:乙酸的分子式为C2H4O2,实验式即最简式为CH2O,A错误;乙烯含有碳碳双键,结构简式为CH2CH2,结构简式中不能省略官能团中的化学键,B错误;乙醇的结构式为,C错误;羟基显电中性,电子式为·︰H,D正确;综上所述答案为D。
3.下列分子中的所有原子,都在同一平面的是( )
答案:B
解析:CH4是正四面体结构,分子中所有原子不可能在同一平面上,A不符合题意;乙烯是平面结构,分子中的2个C原子与4个H原子在同一平面上,B符合题意;乙醇分子中含有2个饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有的原子不可能在同一平面上,C不符合题意;乙酸分子中含有饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有的原子不可能在同一平面上,D不符合题意;故合理选项是B。
4.(2024·海南直辖县级单位高一检测)下列物质中,能用于厨房除水垢的是( )
A.乙醇 B.乙酸
C.乙酸乙酯 D.烧碱
答案:B
解析:乙醇含—OH,为中性物质,与水垢不反应,故A不选;乙酸含—COOH,酸性比碳酸的强,可与水垢反应,故B选;乙酸乙酯含,为中性物质,与水垢不反应,故C不选;烧碱NaOH与水垢不反应,故D不选。
题点二 乙酸的性质
5.(2024·北京昌平高一期末)下列关于乙酸的说法中,不正确的是( )
A.官能团为—COOH
B.无色无味,易溶于水
C.能与NaOH溶液反应
D.能与CH3CH2OH反应
答案:B
解析:乙酸的官能团为羧基(—COOH),故A正确;乙酸具有刺激性气味,故B错误;乙酸具有酸的通性,可以和碱发生中和反应,即能和氢氧化钠溶液反应,故C正确;乙酸中含有羧基,在催化剂作用下可与乙醇发生酯化反应,故D正确。
6.乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应时,乙酸分子中断键的位置是( )
A.a B.b
C.c D.d
答案:B
解析:乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应时,乙酸分子脱去羟基,断裂的化学键为C—O,即题图中的b位置断裂。
7.(2024·河北张家口高一期末)如图所示是某常见有机物分子的空间填充模型,该物质不具有的性质是( )
A.不能使紫色石蕊溶液变红
B.与稀氢氧化钠溶液反应
C.能发生酯化反应
D.与碳酸氢钠溶液反应
答案:A
解析:根据空间填充模型,该有机物的结构简式为CH3COOH。该有机物为乙酸,溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故A说法符合;乙酸为酸,能与NaOH溶液发生中和反应,故B说法不符合;乙酸能与醇发生酯化反应,故C说法不符合;乙酸的酸性强于碳酸,乙酸能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,故D说法不符合。
8.(2024·浙江台州高一期中)下列关于各有机物的说法不正确的是( )
A.乙烯可使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙烷和乙烯均能使溴水褪色
C.乙酸的酸性比碳酸强
D.乙醇和乙酸都可以与钠反应生成氢气
答案:B
解析:乙烯含有碳碳双键,可被高锰酸钾氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;乙烷不能和溴水发生反应,不能使溴水褪色,B不正确;乙酸能与碳酸钙反应生成二氧化碳、乙酸钙,根据强酸制弱酸规律可知,酸性:乙酸>碳酸,C正确;乙醇含有羟基,乙酸含有羧基,可分别与钠反应生成乙醇钠、乙酸钠和氢气,D正确。
题点三 酯化反应和酯
9.下列有关酯的认识错误的是( )
A.酯的元素组成中一定有C、H、O
B.乙酸乙酯的结构中含有
C.酯的相对分子质量都较大
D.酯广泛存在于植物的果实和种子中
答案:C
解析:羧酸和醇在一定条件下生成酯,因此酯中含有C、H、O元素,A项正确。乙酸乙酯含有酯基,故含有,B项正确;乙酸乙酯、甲酸乙酯等小分子酯的相对分子质量都较小,聚酯的相对分子质量较大,C项错误;酯广泛存在于植物的果实和种子中,D项正确。
10.(2024·深圳高一检测)已知丁醇为C4H9OH。实验室制备乙酸丁酯的装置如图所示(加热和夹持装置已省略)。已知实验室制备乙酸丁酯的反应温度是115~125 ℃,下列说法正确的是( )
A.利用装置B将酯化反应产生的酯与水进行分离
B.A仪器具有冷凝回流的作用,A中冷水从a口进
C.C中试剂添加顺序为浓硫酸→丁醇→乙酸
D.制取的乙酸丁酯中混有乙酸和丁醇可用氢氧化钠溶液除去
答案:A
解析:装置B是分水器,利用B将酯化反应产生的酯与水进行分离,故A正确;A仪器具有冷凝回流的作用,A中冷水从b口进,故B错误;因为浓硫酸的密度大,应将浓硫酸加到丁醇中,防止发生迸溅,故C错误;制取的乙酸丁酯中混有乙酸和丁醇可用饱和碳酸钠溶液除去,故D错误。
(11-13题,每小题4分,共12分)
11.(2024·江苏无锡高一期末)具有相同官能团的有机物化学性质相似,据此判断下列对HOCH2CHCHCOOH的性质叙述正确的是( )
A.不能使紫色石蕊溶液变红
B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.与足量Na反应生成HOCH2CHCHCOONa
D.在一定条件下能和乙醇发生酯化反应,不能和乙酸发生酯化反应
答案:B
解析:HOCH2CHCHCOOH中含有羧基,具有酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故A错误;HOCH2CHCHCOOH中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B正确;HOCH2CHCHCOOH含有羟基和羧基,能够和足量Na反应生成NaOCH2CHCHCOONa,故C错误;HOCH2CHCHCOOH中含有羧基和羟基,在一定条件下既能和乙醇发生酯化反应,也能和乙酸发生酯化反应,故D错误。
12.(2024·黑龙江鹤岗高一期末)某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是( )
A.1 mol该有机物能与2 mol NaOH反应
B.该有机物分子中有4种官能团
C.该有机物能发生加成反应和氧化反应,不能发生取代反应
D.该有机物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团有2种
答案:D
解析:分子中只有羧基与NaOH反应,1 mol该有机物只能与1 mol NaOH反应,故A错误;该分子中含有官能团为碳碳双键、羧基、羟基,所以含有3种官能团,故B错误;醇羟基和羧基能发生酯化反应,酯化反应是取代反应,故C错误;该有机物分子中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团有碳碳双键和羟基,共2种,故D正确。
13.(2024·云南曲靖高一期末)已知E的分子式为C4H8O2,从A制备E的合成路线及B与D反应制备E的实验装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中存在氧化、取代和加成三种有机反应类型
B.试管甲中加试剂的顺序是先加浓硫酸,再加乙醇、乙酸及碎瓷片
C.B、D、E三种物质可以用饱和Na2CO3溶液鉴别
D.试管乙中导气管要在液面的上方,目的是防止倒吸发生危险
答案:B
解析:A为乙烯,与水发生加成反应生成B乙醇,乙醇氧化生成C乙醛,乙醛氧化生成D乙酸,B与D发生酯化反应生成E。图中存在B变C变为D的氧化反应、B与D生成E的取代反应和A到B的加成反应三种有机反应类型,故A正确;浓硫酸与其他液体混合时会放出大量的热,所以应先加入酒精、浓硫酸,再慢慢加入乙酸及碎瓷片,故B错误;B、D、E三种物质可以用饱和Na2CO3溶液鉴别,现象分别为溶解、溶解产生气泡、分为上下两层,故C正确;如果导气管伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下,可能引起倒吸,试管乙中导气管要在液面的上方,目的是防止倒吸发生危险,故D正确。
14.(14分)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入2 mL浓硫酸、3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合溶液。
②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火均匀地加热3~5 min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇作用,该反应的化学方程式是
;
此装置中采用了球形干燥管,其作用是 。
(2)甲试管中,混合溶液的加入顺序为 。
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是 。
(4)欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是 ;分离时,乙酸乙酯应该从仪器 (填“下口放”或“上口倒”)出。
(5)若现有乙酸90 g、乙醇138 g发生酯化反应得到88 g乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率约为 (产率=×100%)。
答案:(1)CH3COOH+C2OHザ
CH3CO18OC2H5+H2O 冷凝、防倒吸
(2)乙醇、浓硫酸、乙酸 (3)减少反应物的挥发、增大产率 (4)分液漏斗 上口倒 (5)66.7%
解析:(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸脱去羟基,醇脱去氢,该反应为可逆反应,反应的化学方程式为CH3COOH+C2H518OHザCH3CO18OC2H5+H2O;球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,并可防止倒吸。(2)三种试剂加入顺序是先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸。(3)乙酸、乙醇均有挥发性,步骤②中用小火均匀加热,可减少反应物的挥发,增大产率。(4)分离有机层和水层采用分液的方法,所以必须使用的仪器为分液漏斗;乙酸乙酯的密度比水小,所以乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液上层,分离时,乙酸乙酯应该从分液漏斗的上口倒出。(5)90 g乙酸的物质的量为=1.5 mol,138 g乙醇的物质的量为=3 mol,显然乙醇过量,理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算,根据反应CH3COOH+C2H5OHザCH3COOC2H5+H2O可知,理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5 mol,而实际上生成了88 g,则乙酸乙酯的产率为×100%≈66.7%。
15.(14分)下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
[实验目的] 制取乙酸乙酯
[实验原理] 甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,浓硫酸的作用是 。
[装置设计] 甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,应选择的装置是 (填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的导气管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是 。
[实验步骤]
(1)按选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,然后沿器壁慢慢加入2 mL浓硫酸,冷却后再加入2 mL冰醋酸。
(2)将试管固定在铁架台上。
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液。
(4)用酒精灯对试管①加热。
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
[问题讨论]
a.步骤(1)装好实验装置,加入药品前还应检查 。
b.根据试管②中观察到的现象,可知乙酸乙酯的物理性质有 。
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是 、 、 。
答案:[实验原理] 作催化剂和吸水剂
[装置设计] 乙 防倒吸
[问题讨论] a.装置的气密性
b.无色、不溶于水、密度比水小、油状液体等
c.溶解挥发出的乙醇 与挥发出来的乙酸反应 降低乙酸乙酯的溶解度
解析:实验室用乙醇、乙酸在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯。浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂。由于乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点都较低,加热时都能挥发出来,故加热后在试管②的上层为乙酸、乙醇、乙酸乙酯的混合液,用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸。在上层得到乙酸乙酯油状液体。经分液漏斗分液即可。该实验中由于酒精灯加热可能使试管内液体挥发,若导管插入液面以下有可能发生倒吸现象,所以装置要能防止倒吸。
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