内容正文:
第二课时 乙酸
目录
新知探究(一)——乙酸的物理性质和分子结构
新知探究(二)——乙酸的化学性质及用途
课时跟踪检测
新知探究(三)——乙酸、碳酸、水和乙醇中羟基氢
活泼性的比较
2
新知探究(一)
乙酸的物理性质和分子结构
1.物理性质
(1)物理性质
俗名 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性
醋酸 ___色 ___体 ___________气味 和水______ ___挥发
无
液
强烈刺激性
互溶
易
(2)特点
食醋是生活中常见的调味品,其中含有3%~5%(质量分数)的乙酸,纯乙酸在温度低于熔点(16.6 ℃)时凝结成像冰一样的晶体,因此无水乙酸又称_______。
冰醋酸
2.分子结构
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)乙酸中含有双键,因此属于不饱和烃。( )
(2)乙醇和乙酸具有相同的官能团,因此都能与活泼金属反应。( )
(3)乙酸俗名为醋酸,因此食醋为纯净物。( )
(4)乙酸的最简式是CH2O。( )
(5)乙酸的结构简式可以写成CH3COOH或COOHCH3。( )
[题点多维训练]
×
×
×
√
×
2.食用醋中含有乙酸。下列关于乙酸的说法正确的是 ( )
A.结构简式为C2H4O2
B.分子式为CH3COOH
C.食醋中含有3%~5%的乙酸
D.分子中原子之间只存在单键
√
解析:C2H4O2为乙酸的分子式,乙酸的结构简式为CH3COOH,A、B项错误;食醋中含有3%~5%的乙酸,C项正确;乙酸分子中,碳与一个氧原子形成碳氧单键,与另一个氧原子形成一个碳氧双键,D项错误。
3.下列涉及乙酸的物理性质的叙述中,不正确的是 ( )
A.食醋的颜色就是乙酸的颜色
B.乙酸的熔点比水高,很容易变成固体
C.醋酸是一种具有强烈刺激性气味的液体
D.乙酸和乙醇可以互溶,故不能用分液法分离
√
解析:食醋中含有乙酸,但除乙酸外还含有其他物质,因此两者的颜色不完全相同,A符合题意;乙酸的熔点为16.6 ℃,易凝结成晶体,B不符合题意;醋酸有强烈刺激性气味,C不符合题意; 两者不分层,因此不能用分液法分离,D不符合题意。
4.下列关于乙酸的说法中,不正确的是 ( )
A.乙酸和乙醇可以互溶,故不能用分液漏斗分离
B.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
C.乙酸是一种重要的有机酸,是有刺激性气味的液体
D.乙酸分子里有四个氢原子,所以不是一元酸
√
解析:乙酸与水分子间、与乙醇分子间都能形成氢键,所以乙酸易溶于水和乙醇,A正确;乙酸的熔点为16.6 ℃,纯净的乙酸在温度稍低时会凝结成晶体,所以无水乙酸又称冰醋酸,属于纯净物,B正确;乙酸属于羧酸,是一种重要的有机酸,具有强烈刺激性气味,C正确;乙酸分子中含有四个氢原子,官能团为羧基,但只有羧基中氢能够发生电离,所以乙酸是一元酸,D不正确。
新知探究(二)
乙酸的化学性质及用途
1.乙酸的酸性
(1)实验探究乙酸的酸性
乙酸在溶于水时能够电离出 CH3COO-和 H+,因而乙酸具有一定的酸性。请小组内合作利用所给的试剂设计几个实验证明乙酸具有酸性。完成下面表格(可不填满)
实验内容 实验现象 反应的化学方程式
向试管中加入约2 mL乙酸溶液,然后滴入数滴紫色石蕊溶液,观察颜色变化 溶液变红 ____
向试管中加入适量锌粒,然后加入约2 mL乙酸溶液 溶液中有气泡生成 Zn+2CH3COOH===Zn(CH3COO)2+H2↑
续表
向试管中加入适量碳酸钙,然后加入约2 mL乙酸溶液 碳酸钙溶解,有大量气泡生成 CaCO3+2CH3COOH=== Ca(CH3COO)2+CO2↑+ H2O
向试管中加入约2 mL NaOH溶液,滴入数滴酚酞溶液,然后逐滴滴加乙酸溶液,观察颜色变化 溶液由红色逐渐变为无色 NaOH+CH3COOH=== CH3COONa+H2O
(2)乙酸的酸性归纳
①与指示剂反应,使紫色石蕊溶液变红;
②与活泼金属反应生成氢气;
③与碱反应生成盐和水;
④与某些盐反应,如与碳酸盐反应生成二氧化碳;
⑤与金属氧化物反应生成盐和水。
2.酯化反应
(1)定义:羧酸和醇生成________的反应。
(2)反应特点:酯化反应属于_____反应,也属于_____反应。
(3)反应机理(乙醇中含有18O原子)
即酸脱羟基醇脱氢原子。
酯和水
可逆
取代
(4)实验探究
实验操作
实验现象 饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明油状液体生成,出现分层,且能闻到香味
化学
方程式 CH3COOH+CH3CH2OH _____________________
CH3COOCH2CH3+H2O
[微思考]
①向结有水垢[主要成分是 CaCO3和 Mg(OH)2]的壶里或暖瓶里加入少量食醋(最好是醋酸),浸泡一段时间后,再用水清洗,水垢便可除去。请写出相关反应的化学方程式。
提示:CaCO3+2CH3COOH―→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O; Mg(OH)2 +2CH3COOH―→(CH3COO)2Mg+2H2O。
②用粮食酿制的酒中,除了含有乙醇,通常还含有少量乙酸等物质。由粮食酿造的酒会随着储藏时间的延长而变得更醇香,请分析其中可能的原因。
提示:长时间的储藏乙醇和少量的乙酸反应,生成具有香味的乙酸乙酯。
3.乙酸的用途
乙酸是一种重要的化学试剂,也是制药、染料、农药工业的重要原料,还可用于制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶黏剂中的聚乙酸乙烯酯以及很多合成纤维。
[典例] 某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10 min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:_______________________ _________________________。
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOC2H5+H2O
[解析] 乙醇和乙酸发生酯化反应:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是____(填字母)。
A.中和乙醇
B.和乙酸反应并溶解乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
BC
[解析] 饱和碳酸钠的作用是:中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。
(3)浓硫酸的作用是___________________。
催化作用,吸水作用
防倒吸
[解析] 浓硫酸的作用是催化作用,吸水作用。
(4)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是_________。
[解析] 导管不能插入溶液中是为了防止倒吸。
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是______。
分液
[解析] 乙酸乙酯为有机层,碳酸钠溶液为无机层,振荡后分层,可用分液的方法进行分离。
|易错易混|酯化反应实验中的注意事项
试剂的加入顺序 先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入乙酸
导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中 防止因挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水而造成溶液倒吸
浓硫酸的作用 ①催化剂——加快反应速率。
②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率
续表
饱和Na2CO3
溶液的作用 ①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。
②与挥发出来的乙酸反应。
③溶解挥发出来的乙醇
酯的分离 采用分液法分离试管中的液体混合物,所得上层液体为乙酸乙酯
题点(一) 乙酸的性质
1.下列关于乙酸的说法中,正确的是( )
①乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电
②无水乙酸又称为冰醋酸,它是纯净物
③乙酸分子里有四个氢原子,所以它是四元酸
④乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体
[题点多维训练]
√
⑤1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88 g乙酸乙酯
⑥食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
A.①②③④ B.①②③⑥
C.①②④⑥ D.②④⑤⑥
解析:乙酸易溶于水和乙醇,乙酸是弱酸,其水溶液能导电,①正确;无水乙酸在16.6 ℃以下会凝结成像冰一样的晶体,无水乙酸又称为冰醋酸,属于纯净物,②正确;乙酸的结构简式为CH3COOH,电离方程式为CH3COOH CH3 COO-+H+,属于一元弱酸,③错误;常温下乙酸是有刺激性气味的液体,乙酸易溶于水和乙醇,乙酸是重要的有机酸,④正确;乙酸的酯化反应是可逆反应,不能进行到底,⑤错误;食醋中含有3%~5%的乙酸,乙醇可被氧化成乙酸,⑥正确。
A.①②③ B.①②③④
C.②③④ D.①③④
√
解析:乙酸电离出H+时,断裂①键;在酯化反应时酸脱羟基,断裂②键;与Br2的反应,取代了甲基上的氢,断裂③键;生成乙酸酐的反应,一个乙酸分子断①键,另一个分子断②键,所以B正确。
3.某有机物的结构简式如图所示。
(1)1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成________H2。
(2)该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为___________。
1.5 mol
3∶2∶2
解析:金属钠可以和羟基、羧基反应生成H2,1 mol该有机物中含有1 mol羟基和2 mol羧基,故1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5 mol H2;Na能与该有机物中的羟基、羧基反应,NaOH、NaHCO3均只能与该有机物中的羧基反应,所以该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2。
题点(二) 酯化反应实验探究
4.下列制取乙酸乙酯的装置正确的是( )
√
解析:为防止倒吸,玻璃导管不能插入液面以下;不能用NaOH溶液,应用饱和Na2CO3溶液。
5.实验室用如图装置制取乙酸乙酯(使用的乙醇的结构简式为CH3COH),下列有关说法正确的是( )
A.在甲试管中加入药品的顺序:3 mL CH3COH、2 mL浓硫酸和2 mL CH3COOH
B.乙试管中的饱和碳酸钠溶液可以换成氢氧化钠溶液
C.从乙试管中分离得到纯净干燥的乙酸乙酯的操作是:振荡、静置、分液
D.生成的乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3
√
解析:加入药品的顺序:先加密度小的液体,再加密度大的液体,有利于混合和热量散失,A正确;乙酸乙酯会与氢氧化钠溶液发生水解反应,B错误;分液后得到的乙酸乙酯中还含有少量的水分,需要加入干燥剂,蒸馏,C错误;酯化反应断键的规律是“酸脱羟基醇脱氢”,所以生成的乙酸乙酯的结构简式为CH3CO18OCH2CH3,D错误。
6.(1)炒菜时,加一点酒和醋能使菜味香可口,生成的有香味的物质是__________(填名称)。
(2)碳酸氢钠是一种治疗胃酸过多的药物,若病人服用此药物的同时吃醋,会使药效大大降低,有关反应的化学方程式是________________________________________________。
乙酸乙酯
CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+H2O+CO2↑
新知探究(三)
乙酸、碳酸、水和乙醇中羟基氢活泼性的比较
1.乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较
续表
遇石蕊溶液 变红 不变红 不变红 变红
与Na 反应 反应 反应 反应
与Na2CO3 反应 — 不反应 反应
羟基氢的活泼性强弱 CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH
2.—OH、—COOH反应的定量关系
项目 1 mol—OH 1 mol—COOH
Na~H2 1 mol~0.5 mol 1 mol~0.5 mol
NaOH — 1 mol
Na2CO3~CO2 — 0.5 mol~0.5 mol
NaHCO3~CO2 — 1 mol~1 mol
1.下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2速率排列顺序正确的是 ( )
①C2H5OH ②CH3COOH溶液 ③NaCl溶液
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
[题点多维训练]
√
解析:三种物质中羟基的活泼性强弱关系为CH3COOH>H2O> C2H5OH,故与Na反应放出H2的速率顺序为②>③>①。
√
2. 聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.m=n-1
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C.1 mol乳酸与足量的Na反应生成1 mol H2
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
解析:根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A正确;聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B错误;1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则1 mol乳酸和足量的Na反应生成1 mol H2,C正确;1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则两分子乳酸可以缩合产生含六元环的分子( ),D正确。
3.为了探究乙醇、水、碳酸、乙酸分子中羟基氢原子的活泼性的相对强弱,某同学向四种液体(或溶液)中滴加2滴石蕊溶液。
(1)上述四支试管中有何现象?
答案:装有乙醇和水的试管中无明显现象,装有碳酸溶液和醋酸溶液的试管中紫色石蕊溶液变红。
(2)通过上述现象,得出什么结论?
答案:该实验能够说明乙醇和水中的羟基氢原子不如碳酸和乙酸中的羟基氢原子活泼。
(3)如何设计实验进一步比较羟基氢原子的活泼性?
答案: ①将无水乙醇和水分别与金属钠反应,钠在水中反应更加剧烈,说明水中的羟基氢原子比乙醇中的更活泼;②将醋酸溶液滴到碳酸氢钠溶液中,发现有气泡生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明生成的气体是二氧化碳,可说明醋酸比碳酸酸性强,即醋酸中的羟基氢原子更活泼。
课时跟踪检测
1.食醋中含有3%~5%的乙酸。下列分析不正确的是 ( )
A.乙酸与水互溶
B.乙酸易挥发,食醋应密闭保存
C.乙酸的分子式为C2H4O2,所含官能团为羟基
D.向少量纯碱中加入食醋会产生气泡
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一、选择题
解析:乙酸能溶于水,能与水互溶,故A正确;乙酸具有挥发性,所以食醋应密闭保存,故B正确;乙酸的结构简式为CH3COOH,官能团为羧基,故C错误;乙酸的酸性强于碳酸,能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,所以向少量纯碱中加入食醋会产生气泡,故D正确。
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2.下列关于乙烯、乙醇、乙酸的说法不正确的是 ( )
A.乙烯属于烃,乙醇、乙酸属于烃的衍生物
B.乙烯中不含官能团,乙醇、乙酸的官能团相同
C.乙烯难溶于水,乙醇、乙酸易溶于水
D.三者之间存在转化:乙烯 乙醇 乙酸
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解析:乙烯只含C和H两种元素,属于烃,乙醇、乙酸由烃衍生而来为烃的衍生物,故A正确;乙烯的官能团为碳碳双键,乙醇的官能团为羟基,乙酸的官能团为羧基,乙醇与乙酸官能团不同,故B错误;乙烯为烃,难溶于水,乙醇与乙酸易溶于水,故C正确;乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇被酸性高锰酸钾氧化生成乙酸,故D正确。
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3.关于乙酸的下列叙述正确的是 ( )
A.乙酸是具有强烈刺激性气味的液体,易溶于水和乙醇
B.用CH3COOH溶解CaCO3的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.乙酸和乙醇混合,在加热条件下发生酯化反应制取乙酸乙酯
D.用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3
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解析:CH3COOH属于弱酸,B项不正确;乙酸、乙醇与浓硫酸混合在加热条件下制取乙酸乙酯,C不正确;CH3COOH与Na2CO3溶液反应放出 CO2气体,而CH3COOCH2CH3与Na2CO3溶液不反应出现分层现象,故能用Na2CO3溶液区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3,D不正确。
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4.如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是( )
A.①蒸馏 ②过滤 ③分液
B.①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
C.①蒸馏 ②分液 ③分液
D.①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤
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解析:混合液中加入饱和Na2CO3溶液后,溶液分层,乙酸乙酯在上层,生成的CH3COONa和乙醇均在下层,故分液后将下层液体A蒸馏,可将乙醇蒸出,然后在乙酸钠中加入H2SO4使之反应生成CH3COOH,再将乙酸蒸出,故选B项。
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5.下表为某有机物与各种试剂的反应现象,则这种有机物可能是 ( )
A.CH2==CH—CH2—OH B.
C.CH2==CH—COOH D.CH3COOH
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试剂 钠 溴水 NaHCO3溶液
现象 放出气体 褪色 放出气体
解析:由题给信息知,该有机物分子中应含有碳碳双键(或碳碳三键)及羧基,故只有C项满足条件。
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6.羟基是重要的官能团,某化学小组以①碳酸、②乙醇、③乙酸3种物质的溶液作为研究对象,比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性。甲同学设计并实施了如下实验方案:
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序号 实验操作 实验现象
1 分别取3种溶液,滴加紫色石蕊溶液 溶液变红的是①③溶液
2 向含酚酞的NaOH溶液中,各滴加等量的②③两种溶液 ②中无明显现象,③中红色明显变浅
3 将CH3COOH溶液加入Na2CO3溶液中 有无色气泡冒出
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根据以上实验现象,有关实验结论的描述错误的是 ( )
A.实验1说明乙醇呈中性,羟基上氢原子最不活泼
B.实验2说明乙酸可以和NaOH发生中和反应
C.实验3说明乙酸分子中羟基上氢原子活泼性最强
D.三次实验可证明羟基上氢原子活泼性:乙酸>乙醇>碳酸
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解析:分别取3种溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液变红的是碳酸和乙酸的溶液,说明碳酸和乙酸显酸性;向含酚酞的NaOH溶液中,各滴加等量的乙醇和乙酸两种溶液,乙醇与氢氧化钠不反应,所以无明显现象,乙酸会与氢氧化钠反应,③中溶液的红色明显变浅;将CH3COOH溶液加入Na2CO3溶液中,有无色气泡冒出,说明乙酸的酸性强于碳酸的酸性,因此羟基上氢原子活泼性:乙酸>碳酸>乙醇,故D项错误。
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7.(2025·青岛高一检测)邻苯二甲酸二甲酯(M)可用于驱蚊剂,结构如图。下列说法错误的是 ( )
A.M的分子式为C10H10O4
B.M能发生水解、加成和氧化反应
C.1 mol M在一定条件下最多能与5 mol H2加成
D.M中所有的C、O原子可能处于同一平面内
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解析:由结构简式可知,M的分子式为C10H10O4,故A正确;由结构简式可知,M中含有酯基,可以发生水解反应,含有苯环,可以发生加成反应,M可以发生氧化反应,故B正确;苯环可以和H2发生加成反应,1 mol M在一定条件下最多能与3 mol H2加成,故C错误;苯环和酯基都是平面结构,M中所有的C、O原子可能处于同一平面内,故D正确。
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8.山梨酸是常用的食品防腐剂,其结构简式如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.分子中所有碳原子可能在同一平面上
B.1 mol该物质与足量Na反应生成1 g H2
C.该物质能发生加成反应,不能发生取代反应
D.与 互为同分异构体
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解析:该分子中连接两个羧基的碳原子具有甲烷结构特点,所以该分子中所有碳原子不能共平面,故A错误;—COOH、—OH都能和Na反应生成氢气,且存在关系式:2—COOH~H2、2—OH~H2,则1 mol该有机物与足量Na反应生成1.5 mol 氢气,生成氢气的质量=1.5 mol×2 g·mol-1 =3 g,故B错误;该分子中的羧基和醇羟基能发生取代反应,碳碳双键能发生加成反应,故C错误;山梨酸和 的分子式相同但结构不同,所以二者互为同分异构体,故D正确。
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9.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所用试剂或除杂方法错误的是 ( )
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混合物 所用试剂 除杂方法
A 乙烯(二氧化硫) 氢氧化钠溶液 洗气
B 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 蒸馏
C 乙烷(乙烯) 溴水 洗气
D 溴苯(溴) 苯 分液
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解析:乙烯与氢氧化钠溶液不反应,二氧化硫与氢氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液除去乙烯中的二氧化硫,A正确;乙酸与氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠,乙醇和乙酸钠的沸点相差较大,可用蒸馏法分离出乙醇,B正确;溴水可除去乙烷中的乙烯,C正确;溴苯和溴均能溶于苯,不能用苯除去溴苯中的溴,D错误。
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10. [双选]苹果酸有特殊的酸味,主要用于食品和医药行业。苹果酸的结构简式为 ,下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量Na反应生成1.5 mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
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解析:A项,苹果酸中含—OH和—COOH 2种能发生酯化反应的官能团;B项,1 mol苹果酸最多可与2 mol NaOH发生中和反应;C项,1 mol苹果酸与足量Na反应生成1.5 mol H2;D项,二者为同一物质。
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11.实验室提纯乙酸乙酯的流程如图所示:
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下列说法不正确的是( )
A.为保证反应回流效果,可以使用球形冷凝管
B.饱和Na2CO3与饱和NaCl的作用既能除杂又能降低酯的溶解度
C.试剂1的作用是将乙醇氧化成乙酸溶于水而除去
D.操作1为蒸馏
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√
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解析:为保证反应回流效果,可以使用球形冷凝管,增加气体在冷凝管中的时间,达到更好的冷凝效果,故A正确;饱和Na2CO3与饱和NaCl的作用既能除杂又能降低酯的溶解度,有利于除杂和酯的析出,故B正确;试剂1的作用是加入饱和氯化钙溶液除去乙醇,故C错误;操作1分离出乙酸乙酯的操作,为蒸馏,故D正确。
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12.(5分)用食醋浸泡结有一层水垢[主要成分是CaCO3
和Mg(OH)2]的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢。
写出有关反应的化学方程式和离子方程式。
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答案:2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑, 2CH3COOH+Mg(OH)2―→ (CH3COO)2Mg+2H2O; 2CH3COOH+CaCO3―→ 2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑, 2CH3COOH+Mg(OH)2―→ 2CH3COO-+Mg2++2H2O。
二、非选择题
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13.(14分)某研究性学习小组设计实验制备乙酸乙酯:
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(1)制取乙酸乙酯的化学方程式为__________________________ ____________________________。
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CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
解析:乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成乙酸乙酯,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。
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(2)实验过程中,用酒精灯缓慢加热的目的是___________________ ____________________。
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减少乙酸和乙醇的挥
发,提高物质的转化率
解析:乙酸、乙醇的沸点较低,易挥发,所以实验过程中,要用酒精灯缓慢加热,以提高物质的转化率。
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(3)烧瓶B中加几块碎瓷片,其作用是 。长导管L的作用是 。
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防暴沸
冷凝兼导气
解析:加几块碎瓷片的作用是防暴沸;乙酸乙酯的沸点较低,可用长导管冷凝。
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(4)上述方案有明显缺陷,请提出改进建议:____________________
____________;经改进后,实验现象是_____________________________
____________________;简述分离乙酸乙酯的操作方法:
___________________________________________________________ ____________________________________________,需要用到下列仪器中的____(填字母)。
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碳酸钠溶液
具有果香味、呈油状
将C烧杯里的液体混合物倒入分液漏斗里,静置、分层,打开分液漏斗
活塞,将下层液体放入烧杯里,上层液体从上口倒出
af
将C中的水换成饱和
C烧杯里液体分层,上层液体
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解析:饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸,并能降低乙酸乙酯的溶解度,所以应将C中的水换成饱和Na2CO3溶液。改进后,实验现象是C烧杯里液体分层,上层液体具有果香味、呈油状。分离互不相溶的液体混合物应用分液法,将C烧杯里的液体混合物倒入分液漏斗里,静置、分层,打开分液漏斗活塞,将下层液体放入烧杯里,上层液体从上口倒出;需要用到烧杯、分液漏斗。
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14.(16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]
(1)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___________________。
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做催化剂、吸水剂
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[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
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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制取乙酸乙酯,浓硫酸做催化剂和吸水剂。
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(2)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玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是
_________。
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乙
防倒吸
解析:由于乙酸、乙醇易挥发,因此收集到的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇,乙酸、乙醇易溶于水,若导管插入液面以下有可能发生倒吸,所以装置要能防止倒吸,则选择装置乙,改成了球形干燥管除了起冷凝作用外还可以防止倒吸。
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[实验步骤]
(ⅰ)按选择的装置组装仪器,在试管①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。
(ⅱ)将试管固定在铁架上。
(ⅲ)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液。
(ⅳ)用酒精灯对试管①加热。
(ⅴ)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
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[问题讨论]
(3)a.步骤(ⅰ)装好实验装置,加入样品前还应检查_____________。
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装置的气密性
解析: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,所以在进行实验时,组装好实验装置后需要先检查装置气密性,再添加药品开始实验。
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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
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无色、不溶于水、密度比水小等
解析:试管②中观察的现象为溶液分层,上层为无色油状液体,则乙酸乙酯的物理性质有无色、不溶于水、密度比水小。
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c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________________ ______________________________________________。
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溶解挥发出的乙醇、与挥
发出来的乙酸反应、降低乙酸乙酯在水中的溶解度
解析:由于乙酸乙酯在Na2CO3溶液中的溶解度很小,乙醇可以溶解在Na2CO3中,且Na2CO3显碱性,乙酸可以与Na2CO3发生复分解反应得到乙酸钠和CO2,则饱和Na2CO3溶液的作用为溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度。
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d.写出制取乙酸乙酯的化学方程式:________________________ __________________________。
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CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
解析:制取乙酸乙酯的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。
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本课结束
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2.乙酸分子的结构式为,下列反应及断键部位正确的是 ( )
①乙酸的电离,是①键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂
③在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应:
CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是③键断裂
④乙酸变成乙酸酐的反应:2CH3COOH―→,是①②键断裂
名称
乙酸
水
乙醇
碳酸
分子结构
CH3COOH
H—OH
C2H5OH
与羟基直接相连
的原子或原子团
—H
C2H5—
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