内容正文:
第2课时 乙酸
目录
新知探究(一)——乙酸的物理性质、结构及弱酸性
新知探究(二)——酯化反应
课时跟踪检测
2
乙酸的物理性质、结构及弱酸性
新知探究(一)
1.乙酸的物理性质
乙酸俗称_____,是一种有强烈刺激性气味的无色液体,____溶于水和乙醇,纯净的乙酸在16.6 ℃以下呈冰状固体,故又称_______。
醋酸
易
冰醋酸
2.乙酸的分子结构
[微点拨] 醋是指乙酸的水溶液,是混合物;冰醋酸是指纯净的乙酸,是纯净物。
3.乙酸的弱酸性
实验操作 实验现象 实验结论
向稀醋酸溶液中滴加石蕊试液 溶液变 ____色 乙酸有_____
向稀醋酸溶液中滴加碳酸钠溶液 放出无色气体 乙酸的酸性比碳酸___
红
酸性
强
(1)电离方程式:___________________________。
(2)乙酸与Na2CO3溶液反应,化学方程式:
____________________________________________,其酸性比碳酸的酸性强。
[微点拨] 用食醋浸泡有水垢(主要成分CaCO3)的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢。利用了醋酸的酸性比碳酸强。
CH3COOH CH3COO-+H+
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)冰醋酸是混合物。( )
(2)乙酸是食醋的主要成分,其官能团是羧基。( )
(3)可用紫色石蕊试液鉴别乙醇和乙酸。( )
(4)乙醇、乙酸均能与钠反应放出H2,二者分子中官能团相同。( )
[题点多维训练]
×
√
√
×
2.乙酸是一种常见的有机物。下列有关乙酸的化学用语中,不正确的是 ( )
A.实验式:CH2O
B.空间填充模型:
C.甲基的电子式:
D.电离方程式:CH3COOH CH3COO-+H+
√
解析:甲基的电子式为 ,C不正确;乙酸的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,D正确。
3.食醋是常用的食品酸味剂,其主要成分是乙酸。下列有关乙酸说法不正确的是 ( )
A.乙酸易溶于水 B.食醋可由粮食酿造
C.乙酸可与苏打反应 D.乙酸不易挥发
√
解析:乙酸能与水以任意比互溶,故易溶于水,故A正确;食醋可由粮食水解得到葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解成乙醇和二氧化碳,乙醇氧化生成乙酸,故B正确;乙酸是一元弱酸,酸性比碳酸强,可与苏打反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,故C正确;乙酸沸点低,易挥发,故D不正确。
4.下列关于乙酸的叙述不正确的是 ( )
A.乙酸分子式是C2H4O2,有4个氢原子,是四元酸
B.乙酸是具有强烈刺激性气味的液体
C.乙酸易溶于水和乙醇
D.鉴别乙酸和乙醇的试剂可以是碳酸氢钠溶液
√
解析:乙酸是具有强烈刺激性气味的液体,易溶于水和乙醇,为一元弱酸,A错误,B、C正确;乙酸与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,而乙醇与NaHCO3溶液不反应,D正确。
5.乙酸俗称______,其分子式为________,其官能团为_____。乙酸是一种____(填“强”或“弱”)酸,向少量碳酸钙粉末中加入少量乙酸,可观察到的现象为_________________________,其反应的化学方程式为_____________________________________________。由此实验可以得到的结论是____的酸性比_____的酸性强。
醋酸
C2H4O2
羧基
弱
固体溶解,有无色气体生成
2CH3COOH+CaCO3→Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑
酸
碳酸
解析:乙酸是一元弱酸,具有酸的通性,能和碳酸钠反应生成二氧化碳,说明酸性大于碳酸。
酯化反应
新知探究(二)
导学设计
春暖花开的时节,某同学路过水果店时闻到香气扑面而来,回到学校后大家讨论起这个问题,老师说:“其实这个香气并不神秘,我们在实验室也可以制备”。于是老师组织化学兴趣小组进行了如下实验。
实验
装置
实验原理 CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
实验
步骤 (1)向一支试管中加入3 mL乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入
2 mL浓H2SO4和2 mL冰醋酸
(2)连接好装置
(3)用酒精灯均匀加热试管3~5 min,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上方
续表
实验现象 饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成,且能闻到香味
实验结论 乙酸在浓H2SO4并加热的条件下与乙醇反应生成了不溶于水的乙酸乙酯
续表
1.实验中,导管末端为什么不伸入饱和Na2CO3溶液的液面以下?
提示:受热挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH易溶于水,易造成溶液倒吸,故导管末端不能插入饱和碳酸钠溶液中。
2.该实验中浓硫酸起什么作用?
提示:(1)作催化剂,加快反应速率,缩短达到平衡所需时间。
(2)作吸水剂,吸收反应中生成的水,促使反应向生成乙酸乙酯的方向进行,提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。
3.酯化反应的实质是什么?如何从乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合溶液中分离出乙酸乙酯?
提示:酯化反应的实质是酸分子在羧基上脱去羟基,醇分子脱去羟基氢。把饱和Na2CO3溶液加入混合溶液中充分振荡,然后用分液漏斗分液,分离出来的上层油状液体即是乙酸乙酯。
4.装置中长导管的作用是什么?
提示:长导管起到导气、冷凝的作用。
酯化反应及其注意事项
[系统融通知能]
原理 酸脱羟基醇脱氢。
CH3COOC2H5+H2O
反应
特点
仪器
及操作 酒精灯 用酒精灯加热的目的:加快反应速率;将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成
碎瓷片 向大试管中加入碎瓷片的目的:防止暴沸
大试管 做反应容器的大试管倾斜45°的目的:增大受热面积
导气管 导气管末端的位置:接近液面,不能伸入液面以下,防止倒吸
反应物
添加顺序 先加入乙醇,然后慢慢加入浓硫酸和乙酸
酯的分离 通常用分液漏斗分离酯和饱和碳酸钠溶液
续表
试剂
作用 浓硫酸 做催化剂:加快反应速率
做吸水剂:提高反应物的转化率
饱和碳酸
钠溶液 溶解乙醇,中和反应掉乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于液体分层
续表
[典例] “酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室和工业上常采用如下装置来制取乙酸乙酯:
(1)实验时,试管B观察到的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是_______________________
____________________________(用化学方程式表示),欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯,采用的分离方法是______(填操作名称)。
2CH3COOH+Na2CO3
→2CH3COONa+CO2↑+H2O
分液
[解析] 乙酸乙酯中混有乙酸,振荡时乙酸与Na2CO3反应产生CO2,界面处溶液酸性变弱,因此溶液浅红色消失;乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液,液体出现分层,故可用分液法分离出乙酸乙酯。
(2)事实证明,此反应以浓硫酸为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是
______(填标号)。
a.浓硫酸易挥发,以至不能重复使用
b.会使部分原料炭化
c.浓硫酸有吸水性
d.会造成环境污染
b、d
[解析] 浓硫酸在加热条件下能使部分有机物脱水炭化,同时产生SO2,H2SO4废液及SO2会导致环境污染。
(3)反应试管中常加入几片碎瓷片或沸石,其作用是__________。
防止暴沸
[解析] 反应试管中常加入几片碎瓷片或沸石,以防止暴沸。
1.下列关于酯化反应的叙述不正确的是 ( )
A.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂作用
B.酯化反应是有限度的
C.酯化反应的机理是酸去羟基,醇去羟基上的氢原子
D.酯化反应属于取代反应
[题点多维训练]
√
解析:A项,浓硫酸在酯化反应中起催化剂和吸水剂作用,错误;B项,酯化反应属于可逆反应,是有限度的,正确;C项,酯化反应的机理是酸脱去羟基,醇脱去羟基上的氢原子,正确;D项,酯化反应属于取代反应,正确。
2.在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是 ( )
√
解析:乙酸和乙醇在浓硫酸作用下加热反应生成乙酸乙酯,反应物均是液体,试管口应向上倾斜,A正确;制备的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,可用饱和碳酸钠溶液吸收,且导管口不能插入溶液中,以防止倒吸,B正确;乙酸乙酯不溶于水且易挥发,可用分液的方法分离,不能通过蒸发来分离,C正确,D错误。
解析:实验室制取乙酸乙酯反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH H2O+CH3COOCH2CH3。
3.(2025·唐山一中月考)“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯。在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯反应的化学方程式是
_________________________________________________。
CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
(3)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,目的是防止______。
(2)浓硫酸的作用是:①__________;②___________。
催化作用
吸水作用
倒吸
解析:浓硫酸的作用是催化作用和吸水作用。
解析:由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,乙醇和乙酸与水互溶,则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,目的是防止倒吸。
(4)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是_______
______________________________________。
用饱和
碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯,再分液
解析:乙酸乙酯不溶于水,因此需要利用饱和碳酸钠溶液除去乙醇和乙酸;若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯,再分液。
(5)某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中,观察到有少量气泡产生,可得出的结论是___________________,该过程中发生反应的化学方程式是
乙酸乙酯中含有乙酸
CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O
。
解析:某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中,观察到有少量气泡产生,这说明乙酸乙酯中含有乙酸,该过程中发生反应的化学方程式是CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O。
课时跟踪检测
1.宋朝诗人晁补之的《洞仙歌》诗句中“春酒醉,独胜甜桃醋李”提到了醋,醋的主要成分是乙酸,关于乙酸的下列说法不正确的是 ( )
A.乙酸是一种重要的有机酸,是具有强烈刺激性气味的液体
B.乙酸分子中含有四个氢原子,所以乙酸是四元酸
C.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
D.乙酸易溶于水和乙醇
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一、选择题
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解析:乙酸的结构简式为CH3COOH,甲基(—CH3)不能电离出H+,故乙酸属于一元酸。
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2.下列能一次性鉴别出乙酸、乙醇、乙酸乙酯和四氯化碳四种无色液体的是 ( )
A.NaHCO3溶液 B.NaOH溶液
C.FeCl3溶液 D.水
解析:乙酸与NaHCO3溶液反应有气泡生成;乙醇溶于NaHCO3溶液中;乙酸乙酯不溶于NaHCO3溶液,在上层;四氯化碳不溶于NaHCO3溶液在下层,A符合题意。
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乙酸与NaOH溶液反应,但是没有现象;乙醇溶于NaOH溶液没有现象;乙酸乙酯在NaOH溶液中水解,开始有分层,反应后分层消失;四氯化碳不溶于NaOH溶液,在下层;不能区分乙酸和乙醇,B不符合题意。乙酸和乙醇均不与FeCl3溶液反应,均溶于溶液中;乙酸乙酯不溶于FeCl3溶液,在上层;四氯化碳不溶于FeCl3溶液,在下层;不能区分乙酸和乙醇,C不符合题意。乙酸和乙醇均溶于水,没有现象;乙酸乙酯不溶于水,在上层;四氯化碳不溶于水在下层;不能区分乙酸和乙醇,D不符合题意。
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3.以下用于除去乙酸乙酯中乙酸和乙醇杂质的最好试剂是 ( )
A.饱和碳酸钠溶液 B.氢氧化钠溶液
C.苯 D.水
解析:乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,而乙醇易溶,乙酸可与碳酸钠反应而被吸收,可用饱和碳酸钠溶液除去,故A正确;乙酸乙酯可在氢氧化钠溶液中发生水解,故B错误;乙酸乙酯、乙酸和乙醇都易溶于苯,不能除去,且引入新杂质,故C错误;乙酸和乙醇在乙酸乙酯中的溶解度比在水中的大,故D错误。
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4.下列关于酯化反应说法正确的是 ( )
A.用CH3COH与CH3COOH发生酯化反应,生成O
B.反应液混合时,顺序为先倒乙醇再倒浓硫酸最后倒乙酸
C.乙酸乙酯不会和水生成乙酸和乙醇
D.用蒸馏的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯
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解析:酯化反应中羧酸提供羟基,醇提供氢原子,则用CH3COH与CH3COOH发生酯化反应,生成CH3CO18OCH2CH3和H2O,故A错误;反应液混合时,顺序为先倒乙醇再倒浓硫酸最后倒乙酸,故B正确;乙酸乙酯和水反应生成乙酸和乙醇,故C错误;用分液的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯,故D错误。
5.乙醇存在如图转化关系,下列说法正确的是 ( )
A.物质N为乙醛
B.过程①中可加入酸性高锰酸钾溶液
C.乙酸乙酯不存在同分异构体
D.用氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中混有的物质N
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解析:乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以物质N为乙酸,故A错误;酸性高锰酸钾溶液可将乙醇氧化成乙酸,故B正确;丁酸与乙酸乙酯互为同分异构体,故C错误;乙酸乙酯和乙酸均能与氢氧化钠反应,所以不能用氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸,可用饱和碳酸钠溶液,故D错误。
6.下列说法正确的是( )
A.乙烯、乙醇、乙酸和乙酸乙酯的官能团中均含有氧原子
B.乙醇可与金属钠反应生成氢气
C.乙酸的结构简式为CH3CHO
D.实验室可用如图所示的装置制取乙酸乙酯
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解析:乙烯的官能团是碳碳双键不含氧原子,乙醇、乙酸和乙酸乙酯的官能团分别为羟基、羧基和酯基中均含有氧原子,A错误;乙醇可与金属钠反应生成氢气,方程式为2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑,B正确;乙酸的结构简式为CH3COOH,CH3CHO是乙醛的结构简式,C错误;乙酸乙酯在NaOH溶液中将完全水解,故实验室不可用题图所示的装置制取乙酸乙酯,应该将产生的乙酸乙酯通到饱和碳酸钠溶液中,且导管不能插入液面以下,D错误。
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7.实验室用乙酸、乙醇、浓硫酸制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,当振荡混合物时,有气泡产生,主要原因可能是 ( )
A.有部分H2SO4被蒸馏出来
B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来
D.有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应
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解析:硫酸属于难挥发性酸,A项错误;乙醇不与碳酸钠反应,B项错误;乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,C项正确;乙酸乙酯与碳酸钠不反应,D项错误。
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8.(2025·成都高一检测)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 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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9.巴豆酸是一种对胃肠道有强烈刺激性、对呼吸中枢和心脏有麻痹作用的有机酸,其结构简式为CH3—CH==CH—COOH,下列对巴豆酸的性质描述不正确的是 ( )
A.能与Na2CO3 溶液反应
B.在一定条件下能发生加成反应
C.在浓硫酸作用下,能与乙醇发生酯化反应
D.巴豆酸中 4 个碳原子处于同一直线
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解析:该物质含有羧基,具有酸性,可以与Na2CO3溶液反应,A正确;该物质含有碳碳双键,可以发生加成反应,B正确;由结构简式可知,物质含有羧基,在浓硫酸作用下,能与乙醇发生酯化反应,C正确;该物质含碳碳双键,和乙烯结构相似,4个碳原子共平面,但不在同一直线上,D错误。
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10.(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。
11.(2025·广东广州期末)维生素C又称“抗坏血酸”,广泛存在于水果蔬菜中,结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法正确的是( )
A.维生素C的分子式为C6H9O6
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键
C.能与Na2CO3溶液反应
D. 与 互为同分异构体
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解析:根据维生素C的结构简式,可知其分子式是C6H8O6,A错误;维生素C中含有醇羟基、碳碳双键,它们都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,因此不能用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键,B错误;根据维生素C分子结构可知:维生素C分子中不含有羧基,因此不能与Na2CO3溶液反应,C错误;维生素C、该物质分子的分子式都是C6H8O6,二者分子结构不同,因此它们互为同分异构体,D正确。
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12.某课外活动小组设计如图所示装置制取较多量乙酸乙酯。已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。
②有关有机物的沸点:
试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点/℃ 34.7 78.5 118 77.5
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下列说法不正确的是 ( )
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A.装置中球形管既能冷凝蒸气又能防止倒吸
B.反应结束后大试管中的现象是:溶液分层,下层无色油状液体;上层溶液颜色变浅
C.从大试管中分离出的乙酸乙酯中还含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,过滤分离出乙醇
D.最后加入无水醋酸钠,然后进行蒸馏,收集77.5 ℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯
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解析:混合气体中含有乙醇、乙酸蒸气,均易溶于水容易发生倒吸,利用球形干燥管可以防止倒吸,故A正确;乙酸乙酯难溶于水,密度小于水,则反应结束后大试管中的现象是:溶液分层,上层无色油状液体,下层溶液颜色变浅,故B错误;根据题给信息①说明加入无水氯化钙后,即可过滤除去乙醇,故C正确;加入无水醋酸钠,然后进行蒸馏,收集77 ℃左右的馏分,可以得到较纯净的乙酸乙酯,故D正确。
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13.(10分)A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,B中的两个官能团分别具有乙烯和乙酸中官能团的性质。E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体,有关物质的转化关系如下:
二、非选择题
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请回答:
(1)A的结构简式:_________。
CH≡CH
解析:B的化学式为C3H4O2,A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,依据原子守恒可知A的化学式为C2H2,故A为乙炔,结构简式为CH≡CH。依据转化关系以及E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体可知E为酯,根据E的化学式为C4H8O2可知E为饱和酯,由B→D→E先发生酯化反应再发生加成反应,由B→C→E的反应条件可知是先发生加成反应再发生酯化反应。故C为CH3CH2COOH,D为CH2==CHCOOCH3,E为CH3CH2COOCH3。
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(2)D→E的反应类型:__________。
加成反应
解析:B的化学式为C3H4O2,A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,依据原子守恒可知A的化学式为C2H2,故A为乙炔,结构简式为CH≡CH。依据转化关系以及E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体可知E为酯,根据E的化学式为C4H8O2可知E为饱和酯,由B→D→E先发生酯化反应再发生加成反应,由B→C→E的反应条件可知是先发生加成反应再发生酯化反应。故C为CH3CH2COOH,D为CH2==CHCOOCH3,E为CH3CH2COOCH3。
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(3)C→E的化学方程式:_________________________________
______________________。
CH3CH2COOH+CH3OH
CH3CH2COOCH3+H2O
解析:B的化学式为C3H4O2,A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,依据原子守恒可知A的化学式为C2H2,故A为乙炔,结构简式为CH≡CH。依据转化关系以及E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体可知E为酯,根据E的化学式为C4H8O2可知E为饱和酯,由B→D→E先发生酯化反应再发生加成反应,由B→C→E的反应条件可知是先发生加成反应再发生酯化反应。故C为CH3CH2COOH,D为CH2==CHCOOCH3,E为CH3CH2COOCH3。
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(4)下列说法不正确的是______。
A.可用金属钠鉴别B和C
B.A在一定条件下可与氯化氢发生加成反应
C.乙酸和乙醇在浓硫酸作用下加热也可生成E
D.与A的最简式相同,相对分子质量为78的烃一定不能使酸性KMnO4溶液褪色
ACD
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解析:B的化学式为C3H4O2,A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,依据原子守恒可知A的化学式为C2H2,故A为乙炔,结构简式为CH≡CH。依据转化关系以及E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体可知E为酯,根据E的化学式为C4H8O2可知E为饱和酯,由B→D→E先发生酯化反应再发生加成反应,由B→C→E的反应条件可知是先发生加成反应再发生酯化反应。故C为CH3CH2COOH,D为CH2==CHCOOCH3,E为CH3CH2COOCH3。
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(4)B与C都含有羧基,都可与金属钠反应,故不可用金属钠鉴别B和C,A项错误;A中含有碳碳三键,可与氯化氢发生加成反应,B项正确;E为丙酸甲酯,不可由乙醇和乙酸反应生成,C错误;与A的最简式相同,相对分子质量为78的烃的化学式为C6H6,C6H6不一定是苯,也有可能是含碳碳双键与碳碳三键的烃,故可能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误。
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14.(14分)(2025·河北张家口开学考试)有机化合物中的官能团是决定有机物性质的关键因素,具有相同官能团的物质,其化学性质相似。A是乙烯的同系物,分子中含有一个碳碳双键。存在如图转化关系
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已知:CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr。
(1)工业上由乙烯生产乙醇的化学方程式为
_____________________________________________。
解析:A是乙烯的同系物,则A为CH3CH===CH2,A与Br2/CCl4发生加成反应生成B,则B为CH3CHBrCH2Br,B和氢氧化钠溶液在加热条件下反应生成C,则C为CH3CHOHCH2OH,CH3CHOHCH2OH发生氧
化反应转化为D,则D为 , 在催化剂作用下和氢气加成生成E,则E为HOOCCHOHCH3,HOOCCHOHCH3在浓硫酸、加热条件下转化为F,根据F的分子式可知F为 ,以此分析解答。
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(2)C中含有的官能团名称为________。
羟基
解析:C中的官能团为羟基;
(3)反应②和反应④的反应类型分别为____________、____________。
加成反应
取代反应
解析:根据结构简式可知,反应②为取代反应,反应④为加成反应;
(4)反应⑤的化学方程式为______________________________________。
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解析:两个HOOCCHOHCH3在浓硫酸、加热条件下转化为F,反应的化学方程式为 ;
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(5)X比E的相对分子质量大14,且与E互为同系物,符合条件的E的同分异构体有________种,写出其中一氯代物只有一种的结构简式为_______________________。
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CH3C(OH)(CH3)COOH
解析:X比E的相对分子质量大14,且与E互为同系物,说明X共4个碳原子,含有1个羧基和1个羟基,符合条件的结构有:CH2(OH)CH2CH2COOH、CH3CH(OH)CH2COOH、CH3CH2CH(OH)COOH、CH2(OH)CH(CH3)COOH、CH3C(OH)(CH3)COOH,共5种,其中一氯代物只有1种的结构简式为CH3C(OH)(CH3)COOH;
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(6)同温同压下,等物质的量的C和D分别与足量的钠反应产生气体的体积比为________。
2∶1
解析:C中含有两个羟基,D中含有1个羧基,根据关系式:2—OH~H2、2—COOH~H2,等物质的量的C和D分别与足量的钠反应产生气体的体积比为2∶1。
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CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
工业上可由乙烯水化法制得乙醇,由乙烯制备乙醇的化学方程式为CH2===CH2+H2O CH3CH2OH;
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