第3章 第4节 第2课时 羧酸衍生物（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修3（人教版）

第三章　烃的衍生物 第四节　羧酸　羧酸衍生物 第2课时　羧酸衍生物 基础过关练 题组一　酯的结构与性质 1.(2024河北保定期中)下列说法中正确的是 (　　) A.浓硫酸在酯化反应中只起催化作用 B.分子式为C2H4O2,能与NaOH溶液反应的有机物一定是羧酸 C.酯的密度一般比水小,难溶于水 D.酯发生水解反应时一定生成相应的醇和酸 2.(2025北京昌平二模)G是合成抗胆碱作用药物的中间体,结构如图所示。下列关于G的说法中正确的是 (　　) A.G中含有三种含氧官能团 B.G中碳原子的杂化类型只有sp2 C.1 mol G最多可消耗2 mol NaOH D.G分子中有1个手性碳原子 3.(2025河北邢台月考)分子式为C7H12O4的有机物X在酸性条件下水解生成一种羧酸和一种醇,且羧酸和醇的物质的量之比为1∶2,则符合条件的有机物有(不考虑立体异构)(　　) A.5种　　　　B.7种　　　　C.9种　　　　D.11种 4.(2025重庆一中适应性考试)已知阿司匹林片有效成分为乙酰水杨酸(),将一片阿司匹林研碎后放入适量水中,振荡后静置,取上层清液于两支试管进行实验。向第一支试管中滴入2滴紫色石蕊溶液;向第二支试管中滴入2滴稀硫酸,加热充分反应后滴入几滴NaHCO3溶液,振荡,再滴入几滴FeCl3溶液。下列叙述错误的是 (　　) A.第一支试管中溶液变红,证明含有羧基 B.滴加NaHCO3溶液的作用是与有机物中的羧基反应 C.第二支试管中溶液变为紫色,证明水解生成了酚羟基 D.乙酰水杨酸可由水杨酸()与乙酸酐()在浓硫酸作用下发生取代反应制备 5.(2024浙江环大罗山联盟期中)有机物A、B、C、D、E具有如图所示的转化关系: 已知:C能与NaHCO3溶液反应产生CO2,C、D的相对分子质量相等,E能发生银镜反应,E的相对分子质量为74。 回答下列问题: (1)A的分子式为　　　　,C的官能团名称为　　　　。  (2)下列说法正确的是　　　　(填字母)。  A.B分子的不饱和度等于5 B.2 mol B可以反应产生1 mol分子中含3个环的化合物,其分子式为C14H10O4 C.饱和溴水可以鉴别B、C、D (3)E的结构简式为　　　　　　　。  (4)相同物质的量的C和D完全燃烧,消耗氧气的量:C　　　　D(填“>”“=”或“<”)。  (5)写出反应①的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。  题组二　油脂 6.(易错题)(2024安徽亳州月考)油脂是油与脂肪的总称,油脂既是重要的食物,又是重要的化工原料。下列有关油脂的说法错误的是(　　) A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素 B.植物油通过氢化可以制造植物奶油 C.利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂 D.利用溴水可以鉴别植物油与裂化汽油 7.(2025浙江杭州期末)某油脂的结构如图所示,下列有关该油脂的叙述错误的是 (　　) A.属于纯净物 B.能用于制取肥皂 C.1 mol该物质最多可与6 mol氢气加成 D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有3种(不考虑立体异构) 8.(2025吉林长春二模)地沟油某成分(Ⅰ)可发生“酯交换”反应制备生物柴油(Ⅲ),转化如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.1 mol化合物Ⅰ充分氢化需要消耗5 mol H2 B.Ⅰ和Ⅲ都属于天然油脂的主要成分 C.生物柴油与石化柴油组成元素不同 D.水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaOH可提升分离效果 9.(2025浙江杭州模拟)为了自制肥皂,某化学兴趣小组设计方案如图所示,下列说法不正确的是 (　　) A.步骤Ⅰ中,试剂Ⅰ可以为乙醇,作用是提供均相溶剂 B.用玻璃棒蘸取混合液A,滴入装有热水的试管中,观察有无油状液滴浮在液面上来判断油脂是否水解完全 C.步骤Ⅱ中,试剂Ⅱ为饱和食盐水,目的是降低高级脂肪酸钠盐溶解度,使其析出 D.步骤Ⅲ中,可用分液操作 题组三　胺和酰胺 10.(2024河南百师联盟大联考)胺是指烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物,下列关于胺的说法错误的是 (　　) A.甲胺是甲基取代氨分子中的一个氢原子形成的 B.胺类化合物含有的官能团均只有—NH2 C.苯胺与盐酸反应的化学方程式为+HCl D.三聚氰胺()具有碱性 11.(2025山东齐鲁名校联考)色酚AS-RL主要用于棉染红色打底剂,对棉亲和力中等,其结构如图所示,下列有关该有机物的叙述正确的是 (　　) A.常温下可与NaHCO3溶液反应 B.既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应 C.通过红外光谱可推测其相对分子质量 D.酸性条件下,可用FeCl3溶液验证其不能完全水解 能力提升练 题组一　新情境下综合考查羧酸衍生物的性质 1.(2025湖南常德一中期中)从中草药中提取的有机物A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默病。下列关于A的说法错误的是 (　　) A.其溶液显酸性,可与Na2CO3溶液反应 B.可与饱和溴水发生加成反应,但不能发生取代反应 C.与足量氢氧化钠溶液反应,1 mol该分子最多消耗3 mol NaOH D.1 mol该分子最多与9 mol H2发生加成反应 2.(2024山东潍坊模拟)泛酸和乳酸均易溶于水并能参与人体代谢,结构简式如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.泛酸分子式为C9H17NO5 B.1 mol乳酸与金属钠反应可生成1 mol氢气 C.泛酸易溶于水,与其分子内含有多个羟基,易与水分子间形成氢键有关 D.泛酸在酸性条件下的水解产物之一与乳酸互为同系物 3.(2025安徽蚌埠二模)有机化合物c的合成路线如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.1 mol化合物a分别与Na和NaHCO3反应,消耗二者的物质的量之比为1∶1 B.化合物b到c的反应为取代反应 C.化合物c只能与酸反应,不能与碱反应 D.化合物a和足量H2加成后的生成物,分子中含有4个手性碳原子 题组二　以胺和酰胺为载体的综合实验 4.(2025山东师范大学附中期中)苯胺()沸点为184 ℃,有碱性,易被氧化,微溶于水,易溶于乙醚等有机物,广泛应用于医药和染料行业。实验室用硝基苯与H2反应制备苯胺的反应原理为+3H2+2H2O,实验装置如图所示(部分夹持装置省略)。 已知:+HCl (苯胺盐酸盐,易溶于水) 回答下列问题: (1)试管中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　,实验中不能用盐酸代替稀硫酸的原因是　　　　　　　　　　　。  (2)实验时,必须先打开K,通一段时间H2的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)实验制得的苯胺粗品中含有少量硝基苯,某同学设计如下流程提纯苯胺并回收硝基苯。 ①“步骤Ⅰ”中“分液”需要用到下列仪器中的　　　　(填仪器名称)。  ②“步骤Ⅱ”中,加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③“步骤Ⅱ”中,加入乙醚的作用是　　　　　　　　　　;干燥苯胺可以选用　　　　。  A.浓硫酸　　　　B.碱石灰　　　　C.P2O5 5.(2025广西南宁阶段练习)乙酰苯胺是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂和防腐剂。乙酰苯胺的一种制备原理如下: +CH3COOH +H2O 有关物质的性质如下表: 名称 相对分 子质量 性状 (常温下) 密度/ (g·cm-3) 沸点/ ℃ 溶解性 备注 苯胺 93 无色油 状液体 1.02 184.4 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 易被 氧化 乙酸 60 无色 液体 1.05 118.1 易溶于水,易溶于乙醇、乙醚 乙酰 苯胺 135 白色 晶体 1.22 304 微溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇、乙醚 实验步骤: 【步骤1】如图所示,在圆底烧瓶中加入无水苯胺5.0 mL(0.055 mol)、冰醋酸7.4 mL(0.13 mol)、锌粉0.1 g,安装仪器,加入沸石,调节加热温度,使温度计所示温度控制在105~110 ℃,反应约60~80 min,当反应基本完成时,停止加热。 说明:刺形分馏柱的作用相当于多次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。 【步骤2】将圆底烧瓶中的混合物转入烧杯中,加入120~150 mL水,搅拌、加热至沸腾,使粗品完全溶解。 【步骤3】稍冷后,加入0.5 g活性炭,并煮沸10 min,趁热抽滤除去活性炭。 【步骤4】将滤液倒入烧杯中,自然冷却,析出晶体。抽滤、洗涤、干燥得产品,称其质量。 回答下列问题: (1)仪器a的名称为　　　　。  (2)【步骤1】中加热方式可用　　　　(填“水浴”或“油浴”)。  (3)制备过程中加入锌粉的作用为　　　　　　　　　　　　　。  (4)从化学平衡的角度分析,使用刺形分馏柱并控制分馏柱上端的温度在105~110 ℃的原因:　　　　　　　　 　　　　　　　。  (5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,【步骤3】中加入活性炭吸附有色杂质,活性炭需要待沸腾的溶液稍冷却后再加入,其目的是　　　　　　　　　　　　　。  (6)该实验最终得到纯品5.5 g,则乙酰苯胺的产率为　　　　(精确到0.1%)。  (7)乙酰苯胺可以在NaOH热溶液中发生水解,写出其化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。  答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.C　浓硫酸在酯化反应中作催化剂和吸水剂,故A错误;分子式为C2H4O2且能与氢氧化钠溶液反应的有机物可能为乙酸或甲酸甲酯,故B错误;酯在酸性条件下水解生成相应的醇(或酚)和酸,在碱性条件下水解生成相应的醇(或酚盐)和羧酸盐,故D错误。 2.D　由G的结构可知,有酯基、羟基两种含氧官能团,A错误;形成4个单键的碳原子为sp3杂化,构成苯环的碳原子和碳氧双键的碳原子均为sp2杂化,B错误;G中醇酯基能和NaOH溶液反应,1 mol G最多可消耗1 mol NaOH,C错误;G中连接—OH的碳原子连接4个不同的原子团,为手性碳原子,D正确。 3.A　X在酸性条件下水解生成一种酸和一种醇,且酸和醇的物质的量之比为1∶2,则形成该酯的酸为二元羧酸,X为饱和二元酯;若醇为甲醇,则羧酸为戊二酸,有、、、4种结构,则相应的X有4种结构;若醇为乙醇,则羧酸为丙二酸,有1种结构,相应的X有1种结构;综上可知,符合条件的X有5种。 4.B　羧基使溶液呈酸性,遇紫色石蕊呈红色,则第一支试管中溶液变红,证明含有羧基,A正确;加NaHCO3溶液能除去稀硫酸,防止其影响酚羟基与FeCl3溶液发生显色反应,B错误;酚羟基可与FeCl3溶液发生显色反应,第二支试管中溶液变为紫色,证明水解生成了酚羟基,C正确;水杨酸与乙酸酐在浓硫酸作用下发生取代反应生成乙酰水杨酸和乙酸,D正确。 5.答案　(1)C10H10O4　羧基　(2)AC (3)HCOOCH2CH3　(4)< (5)+3NaOH +CH3CH2OH+HCOONa+H2O 解析　A与NaOH溶液反应后经酸化得到B、C、D,则A中含有酯基,C能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2,说明C含羧基;结合B的结构简式可知,D中含羟基,C与D发生酯化反应生成E,且E能发生银镜反应(含有—CHO),相对分子质量为74,C、D相对分子质量相等,故C为HCOOH,D为CH3CH2OH,E为HCOOCH2CH3,可推知A为。 (1)由A的结构简式,可知其分子式为C10H10O4;由C的结构简式可知,官能团名称为羧基。(2)B()分子含苯环和羧基,其不饱和度等于5,A正确。2 mol B能反应产生1 mol ,脱去2 mol水,所得化合物分子式为C14H8O4,B错误。B含酚羟基,可与饱和溴水反应产生白色沉淀;C(甲酸)含—CHO,可被溴水氧化而使溴水褪色;D(乙醇)与溴水互溶;现象各不相同,故可用饱和溴水鉴别B、C、D,C正确。(3)由分析可知,E的结构简式为 HCOOCH2CH3。(4)C和D的化学式可分别写成H2·CO2和C2H4·H2O形式,等物质的量的C和D燃烧时,D耗氧量更多。(5)结合A的结构和水解产物,可写出反应①的化学方程式。 6.D　适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素,是利用有机物之间的溶解,A正确;植物油通过氢化可以制造植物奶油,本质是碳碳双键与氢气的加成反应,B正确;利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂,C正确;植物油和裂化汽油都含有碳碳不饱和键(易错点),都可与溴水发生加成反应,不能用溴水鉴别,D错误。 7.D　该油脂有确定的组成,属于纯净物,A正确;利用该油脂在碱性条件下水解可制取肥皂,B正确;酯基不能与H2加成,根据该油脂的结构,可知1个分子中含有6个碳碳双键,故1 mol该物质最多可与6 mol H2加成,C正确;与其互为同分异构体且完全水解后产物相同,则与甘油发生酯化反应的高级脂肪酸相同,只是发生酯化反应的位置不同(破题关键),故符合条件的同分异构体有2种,D错误。 8.C　化合物Ⅰ中含2个—C17H33,则Ⅰ分子中含2个碳碳双键,故1 mol化合物Ⅰ充分氢化需要消耗2 mol H2,A错误;Ⅰ属于天然油脂的主要成分,Ⅲ不属于天然油脂的主要成分,B错误;生物柴油的组成元素为C、H、O,石化柴油组成元素只有C、H,C正确;Ⅱ为丙三醇,易溶于水,Ⅲ为酯的混合物,加入NaOH,酯会发生水解反应生成高级脂肪酸钠和CH3OH,不能提升分离效果,D错误。 9.D　油脂和NaOH溶液都溶于乙醇,试剂Ⅰ可以为乙醇,提供均相溶剂,A正确;油脂在NaOH溶液中水解生成高级脂肪酸钠和甘油,油脂不溶于水,完全水解后的产物溶于水,若无油滴出现,则证明油脂水解完全,B正确;盐析过程中,试剂Ⅱ为饱和食盐水,可降低高级脂肪酸钠的溶解度,促使其析出,C正确;步骤Ⅲ中,分离高级脂肪酸钠固体与液体应用过滤操作,D错误。 10.B　胺可以看作烃基取代氨分子中的氢原子得到的化合物,胺类化合物中除含氨基外,还可能含有碳碳双键等官能团,A正确、B错误;苯胺与盐酸反应生成苯胺盐酸盐,C正确;胺类化合物具有碱性,D正确。 11.B　该有机物分子中含酚羟基、酰胺基和醚键,都不能与NaHCO3溶液反应,A错误;该分子中含酰胺基,在盐酸或氢氧化钠溶液中可以发生水解反应,B正确;通过红外光谱可推测分子中含有的化学键或官能团,但不能推测其相对分子质量,C错误;该分子与其在酸性条件下水解的产物中都含酚羟基,都能与FeCl3溶液发生显色反应,故用FeCl3溶液不能验证其完全水解,D错误。 能力提升练 1.B　该分子中含酚羟基,溶液显弱酸性,能与Na2CO3溶液反应,A正确;该分子中含酚羟基,位于羟基邻位的H能与饱和溴水发生取代反应,B错误;分子中含2个酚羟基和1个醇酯基,故1 mol该分子最多消耗3 mol NaOH,C正确;该分子中苯环、碳碳双键和酮羰基都能和H2发生加成反应,即1 mol该分子最多与9 mol H2发生加成反应,D正确。 归纳总结　　　能与NaOH溶液反应的官能团有酚羟基、羧基、酯基、碳卤键、酰胺基等;需注意1 mol酚酯基最多能消耗2 mol NaOH。 2.D　泛酸在酸性条件下水解可生成两种有机物:和,两者与乳酸均不互为同系物,D错误。 3.B　酚羟基和羧基均能与钠反应,羧基能与NaHCO3反应,故1 mol化合物a分别与Na和NaHCO3反应,消耗二者的物质的量之比为4∶1,A错误;化合物b到c的反应中,羧基去掉羟基,去掉—NH—的H原子,发生取代反应,B正确;由c的结构可知,分子中含酰胺基,酰胺基在酸、碱作用下均能水解,C错误;化合物a和足量H2加成后生成物为,其分子中含有2个手性碳原子(标*的碳原子),D错误。 4.答案　(1)Zn+2H+ Zn2++H2↑　盐酸挥发出HCl,使氢气不纯,对实验造成干扰 (2)排尽装置中空气,防止苯胺被氧化 (3)①烧杯、分液漏斗　②+NaOH +NaCl+H2O、HCl+NaOH NaCl+H2O　③萃取苯胺　B 解析　试管中发生锌与稀硫酸的反应,离子方程式为Zn+2H+ Zn2++H2↑,用氢气排尽装置中空气,用硝基苯与H2反应制备苯胺,经蒸馏得到粗产品;苯胺粗产品中加盐酸,分液得到硝基苯和水相(含苯胺盐酸盐、HCl),水相中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与苯胺盐酸盐反应生成苯胺,然后加入乙醚萃取苯胺,再经系列操作得到苯胺。 (3)③因为苯胺易溶于乙醚,则“步骤Ⅱ”中,加入乙醚的作用是萃取苯胺;苯胺有碱性,易被氧化,干燥苯胺不能用浓H2SO4和P2O5,可以选用碱石灰。 5.答案　(1)直形冷凝管　(2)油浴 (3)防止苯胺在反应过程中被氧化 (4)不断分离出反应过程中生成的水,促使反应正向进行,提高乙酰苯胺的产率 (5)防止暴沸　(6)74.1% (7)+NaOH CH3COONa+ 解析　在圆底烧瓶中无水苯胺、冰醋酸发生反应:+CH3COOH +H2O;加入锌粉,防止苯胺在反应过程中被氧化,加热温度为105~110 ℃,使用油浴进行加热;当冷凝管中不再有液体流出时,反应基本完成,停止加热;乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,搅拌、加热至沸腾,使粗品完全溶解,稍冷后加入活性炭,吸附有色杂质,趁热抽滤除去活性炭,将滤液倒入烧杯中,自然冷却,析出晶体。 (6)n(苯胺)=0.055 mol,n(冰醋酸)=0.13 mol(过量),若苯胺反应完全,则乙酰苯胺的理论产量为0.055 mol×135 g·mol-1=7.425 g,产率为×100%≈74.1%。 14 学科网（北京）股份有限公司 $