7.3 乙醇与乙酸 第2课时(同步讲义)化学人教版必修第二册
2026-04-11
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内容正文:
第七章 有机化合物
第三节 乙醇与乙酸
第2课时 乙酸 官能团与有机化合物的分类
教学目标
1.根据乙酸的组成和结构,理解乙酸的性质及应用。
2.结合官能团认识有机物的分类、性质。
重点和难点
重点:从官能团角度,解释不同类型有机物性质不同的原因
难点:乙酸的酸性和酯化反应等化学性质;酯化反应的概念和原理
◆知识点一 乙酸——又称为醋酸
1.物理性质
颜色
气味
状态(通常)
熔点
沸点
溶解性
无色
强烈刺激性气味
液态
16.6 ℃
118 ℃
易溶于水和乙醇
2.组成与结构
3.化学性质
(1)乙酸的酸性
乙酸是一种重要的有机弱酸,具有酸的通性。
写出下列化学方程式
①与活泼金属Mg反应:2CH3COOH+Mg―→(CH3COO)2Mg+H2↑。
②与金属氧化物CuO反应:2CH3COOH+CuO―→(CH3COO)2Cu+H2O。
③与碱NaOH中和反应:CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O。
④食醋浸泡含有水垢的水壶,除去水垢的化学方程式为2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O,此反应说明CH3COOH的酸性比H2CO3的强。
(2)酯化反应
①乙酸与乙醇反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,酸与醇反应生成酯和水的反应叫做酯化反应,属于可逆反应,又属于取代反应。
②为了提高酯化反应的速率,一般需加热,并加入浓硫酸等催化剂。
归纳总结
酯化反应的特点、类型及实质
(1)特点:可逆反应。
(2)类型:取代反应。
(3)实质:羧酸去羟基醇去氢。
可用原子示踪法证明:用含18O的乙醇参与反应,生成的乙酸乙酯(CH3CO18OC2H5)分子中含18O原子,表明反应物羧酸分子中的羟基与乙醇分子中羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合生成酯(即水中的氧原子来自于羧酸)。
即学即练
1.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是
A.乙酸的官能团是羧基,具有酸性
B.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇
C.纯净的乙酸在温度低于熔点时,可凝结成冰状晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸
D.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
【答案】D
【解析】A.乙酸的官能团是羧基,羧基使乙酸具有酸性,故A项正确;
B.乙酸为无色液体,具有强烈刺激性气味,易溶于水和有机物,故B项正确;
C.乙酸的熔点为16.6℃,温度低于熔点时,乙酸凝结成类似冰一样的晶体,故C项正确;
D.乙酸含羧基,含有的碳氧双键和羟基相互影响形成乙酸的官能团为羧基,羧基中的碳氧双键与溴水不反应,故D项错误;
故本题选D。
2.乙酸是食醋的主要成分,下列关于乙酸的说法错误的是
A.具有刺激性气味 B.能发生酯化反应 C.具有酸性 D.难溶于水
【答案】D
【解析】A.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,A正确;
B.乙酸和乙醇在浓硫酸催化和加热条件下能发生酯化反应,B正确;
C.乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性,C正确;
D.乙酸易溶于水,D错误;
故选D。
3.实验室制备乙酸甲酯的装置如图所示。下列说法正确的是
A.b中导气管口应插入液面下
B.将乙酸和甲醇的混合液加入浓硫酸中搅拌混合
C.饱和碳酸钠溶液的作用为吸收甲醇、乙酸,降低乙酸甲酯溶解度
D.若用标记甲醇,则产物乙酸甲酯中不含
【答案】C
【解析】A.b中导气管口如果插入液面下会发生倒吸,A错误;
B.浓硫酸稀释大量放热,根据乙酸乙酯的制备实验可知,制备乙酸甲酯时应先加入甲醇,再依次加入浓硫酸、乙酸,B错误;
C.饱和碳酸钠溶液的作用为吸收挥发出的甲醇,除去乙酸,同时还可以降低乙酸甲酯的溶解度,C正确;
D.根据酯化反应的机理,若用标记甲醇,产物乙酸甲酯中含有,D错误;
故选C。
◆知识点二 酯类与有机物的分类
1.酯类
(1)酯类的一般通式可写为,官能团为酯基(,或写作—COOR)。
(2)低级酯具有一定的挥发性,有芳香气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。
2.官能团与有机化合物的分类
类别
官能团
代表物及简式
烷烃
-
甲烷CH4
烯烃
碳碳双键
乙烯CH2===CH2
炔烃
碳碳三键
乙炔
芳香烃
-
苯
卤代烃
碳卤键(X表示卤素原子)
溴乙烷CH3CH2Br
醇
—OH羟基
乙醇CH3CH2OH
醛
醛基
乙醛
羧酸
羧基
乙酸
酯
酯基
乙酸乙酯
方法规律
确定多官能团有机物性质的三步骤
【注意】有些官能团性质会交叉。例如,碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与氢气发生加成反应等。
即学即练
1.下列关于酯化反应说法正确的是
A.用CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应,生成H218O
B.反应液混合时,将浓硫酸倒入乙醇和乙酸的混合液中
C.可用分液漏斗分离饱和Na2CO3溶液和乙酸乙酯的混合溶液
D.在制备乙酸乙酯的实验中,为了防止乙酸和乙醇挥发,小火加热,避免液体沸腾
【答案】C
【解析】A.根据酯化反应规律特点“酸脱羟基醇脱氢”可知18O应存在酯中,故A错误;
B.酯化反应加入试剂先后顺序为:先加入醇,再加入浓硫酸和羧酸,故B错误;
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度降低分层,可用分液漏斗进行分液,故C正确;
D.小火加热主要目的是为了避免温度过高生成其它产物,例如乙醇和浓硫酸在140℃会发生反应分子间脱水成醚,故D错误;
答案选C。
2.下列常见原子或基团中,不属于官能团的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】官能团是决定有机化合物化学性质的原子或原子团。
A. -COOH:羧基,是典型的官能团,存在于羧酸类化合物中;
B. -OH:羟基,是醇、酚等化合物的官能团;
C. CH3CH2−:乙基,是烷基,不具有特定的化学反应活性中心,仅作为碳链组成部分,不属于官能团;
D.:酯基,是酯类化合物的官能团;
故选C。
3.下列各组物质中,按官能团进行分类,属于同一类物质的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.前者官能团为醛基,属于醛,后者羟基与苯环直接相连,属于酚,A错误;
B.前者羟基与苯环直接相连,属于酚,后者含有醚键,属于醚,B错误;
C.前者羟基连在烃基上,属于醇,后者羟基与苯环直接相连,属于酚,C错误;
D.二者官能团都是酯基,属于酯,D正确;
故选D。
1.常见物质中—OH的活泼性比较
乙醇(—OH)
水
碳酸
乙酸(—COOH)
电离程度
不电离
微弱电离
部分电离
部分电离
酸碱性
中性
中性
弱酸性
弱酸性
与Na
反应
反应
反应
反应
与NaOH
不反应
不反应
反应
反应
与NaHCO3
不反应
不反应
不反应
反应
羟基中氢原子的活泼性
2.羟基化合物的反应规律
(1)能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2Na~2ROH~H2或2Na~2RCOOH~H2。
(2)能与NaHCO3、Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为NaHCO3~RCOOH~CO2、Na2CO3~2RCOOH~CO2。
3.酯化反应的机理
通常用同位素示踪原子法来证明:如用含18O的乙醇与乙酸反应,可以发现,生成物乙酸乙酯中含有18O。
可见,发生酯化反应时,有机酸断C—O,醇分子断O—H,即“酸去羟基,醇去氢”。
4.实验中的注意事项
(1)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CH3COOH。
(2)装置特点
①均匀加热目的:能增大反应速率,并将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成;
②大试管倾斜45°角目的:增大受热面积;
③小试管内导气管末端要在液面以上,不能伸入液面以下,以防止倒吸。
(3)酯的分离
用分液法分离出乙酸乙酯。
(4)试剂的作用
①浓硫酸:
a.催化剂——增大反应速率,缩短达到平衡所需时间;
b.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。
②饱和Na2CO3溶液:
a.中和挥发出来的乙酸;
b.溶解挥发出来的乙醇;
c.减小乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层,得到乙酸乙酯。
实践应用
1.下列说法中正确的是
A.乙醇分子可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被取代而形成的
B.乙醇分子中的氢原子都可以被钠置换
C.和两种微粒中质子数、电子数都相等
D.水和乙醇分子中的羟基化学性质完全相同
【答案】A
【解析】A.乙醇(C2H5OH)是由乙烷(C2H6)分子中的一个氢原子被羟基()取代而形成的,这是有机化学中烃的衍生物的基本概念,A正确;
B.乙醇分子中只有羟基()上的氢原子可以被钠置换生成氢气,而乙基()上的氢原子非酸性,不能被钠置换,B错误;
C.和的质子数均为9,但有9个电子,有10个电子,电子数不相等,C错误;
D.水和乙醇中的羟基因分子环境不同,化学性质有差异,如水的羟基酸性更强、反应更剧烈,不完全相同,D错误;
故选A。
2.能证明乙醇中含有一个羟基的事实是
A.乙醇密度比水小
B.乙醇易挥发且易溶于水
C.乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.5mol的氢气
【答案】D
【解析】1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.5mol的氢气,说明乙醇中含有一个羟基,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
3.有关酯化反应的说法不正确的是
A.酯化反应的产物只有酯
B.浓硫酸可作酯化反应的催化剂
C.除去乙酸乙酯中残留的乙酸可以用饱和的碳酸钠溶液
D.反应加热的目的是加快反应速率
【答案】A
【解析】A.酯化反应除了生成酯之外还生成水,A错误;
B.浓硫酸在酯化反应中做催化剂、吸水剂,B正确;
C.乙酸可以与Na2CO3反应,2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑,乙酸乙酯不与Na2CO3反应,故可以除去乙酸乙酯中残留的乙酸,C正确;
D.升温可以加快反应速率,减少反应时间,D正确;
故选A。
考点一 乙酸的结构与性质
【例1】下列有关乙酸的叙述中,错误的是
A.乙酸易溶于水和乙醇
B.乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体
C.无水乙酸又称冰醋酸,是纯净物
D.乙酸的分子式是,有4个氢原子,不是一元酸
【答案】D
【解析】A.乙酸易溶于水和乙醇,故A正确;
B.乙酸是一种重要的有机酸,有刺激性气味的液体,故B正确;
C.无水乙酸又称冰醋酸,只含一种物质,它属于纯净物,故C正确;
D.乙酸分子中含有一个羧酸,能够电离出一个氢离子,属于一元酸,故D错误;
故选D。
方法规律
羟基化合物的反应规律
1能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2Na~2—OH~H2或2Na~2—COOH~H2。
2能与NaHCO3和Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为NaHCO3~—COOH~CO2或Na2CO3~2—COOH~CO2。
3与碳酸盐或酸式盐反应生成CO2的羟基化合物中含有—COOH。
【变式1-1】乙酸分子的结构如图,发生反应时,其断键的位置可能为a、b、c处,下列关于断键部位的叙述错误的是
A.乙酸在水溶液中电离时断裂a处
B.乙酸与乙醇发生酯化反应时断裂b处
C.红磷存在时,与反应的化学方程式可表示为,则乙酸在反应中断裂c处
D.一定条件下,乙酸分子生成乙酸酐的化学方程式可表示为,则乙酸在反应中同时断裂a、b、c三处共价键
【答案】D
【解析】A.乙酸在水溶液中电离出醋酸根和氢离子,则电离时断裂a处,故A正确;
B.乙酸与乙醇发生酯化反应时酸脱羟基,则断裂b处,故B正确;
C.红磷存在时,与反应的化学方程式可表示为,根据前面分析得到乙酸在反应中断裂c处,故C正确;
D.一定条件下,乙酸分子生成乙酸酐的化学方程式可表示为 ,则乙酸在反应中一分子断裂a处,另一分子断裂b处,故D错误。
综上所述,答案为D。
【变式1-2】下列关于乙酸的叙述正确的是
A.在发生酯化反应时,乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
B.乙酸在常温下能与NaOH、、乙醇等发生化学反应
C.乙酸是非电解质
D.乙酸分子中既有极性键,又有非极性键
【答案】D
【解析】A.酯化反应机理为酸脱羟基醇脱氢,乙酸提供羟基,醇提供氢原子结合成水,选项描述颠倒,A错误;
B.乙酸与NaOH、Na2CO3在常温下可发生中和反应,但与乙醇的酯化反应需浓硫酸催化并加热,常温下不反应,B错误;
C.电解质指在水溶液或熔融态能导电的化合物,乙酸在水中电离出H+,属于弱电解质,C错误;
D.乙酸含C-C非极性键,以及C-O、C-H、O-H等极性键,D正确;
故选D。
考点二 酯化反应的原理和实验探究
【例2】乙酸乙酯是无色透明有刺激性气味的液体,制备的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.先在试管a中加入浓硫酸,然后边振荡试管边缓慢加入乙醇和乙酸
B.浓硫酸的作用主要是催化和脱水
C.b中的饱和Na2CO3溶液可用浓NaOH溶液代替
D.实验原理为
【答案】D
【解析】A.浓硫酸密度大,并且吸水会放热,所以制备乙酸乙酯时试剂的加入顺序为:先加入乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸,故A错误;
B.反应生成水,且为可逆反应,反应中浓硫酸起到催化剂和吸水剂的作用,故B错误;
C.乙酸乙酯在NaOH溶液中会完全水解生成乙醇和醋酸钠,所以b中的饱和Na2CO3溶液不可用浓NaOH溶液代替,故C错误;
D.制备乙酸乙酯的反应中,醇断裂羟基中的O-H键、酸断裂羧基中的羟基,所以用示踪原子18O在醇中标示,则18O在乙酸乙酯中,不在水中,故D正确。
答案选D。
易错提醒
酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下为可逆反应;在碱性条件下,能中和产生的羧酸,反应能完全进行。
【变式2-1】18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为: 能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH318OH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
【解析】A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应I和反应Ⅳ的活化能较高,因此反应的决速步为反应I、Ⅳ,故A错误;
B.反应I为加成反应,而与为快速平衡,反应Ⅱ的成键和断键方式为或,后者能生成18OH-,因此反应结束后,溶液中存在18OH-,故B正确;
C.反应Ⅲ的成键和断键方式为或,因此反应结束后溶液中不会存在CH318H,故C错误;
D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,总反应为放热反应,因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变,故D错误;
综上所述,正确的是B项,故答案为B。
【变式2-2】将1mol乙醇(其中的氧用18O标记)在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应.下列叙述不正确的是( )
A.生成的乙酸乙酯中含有18O
B.生成的水分子中不含18O
C.可能生成44g乙酸乙酯
D.可能生成90g乙酸乙酯
【答案】D
【分析】酯化反应的本质为酸脱羟基、醇脱氢,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应.依据酯化反应的本质“酸脱羟基醇脱氢”即可解答。
【解析】将1mol乙醇(其中的氧用18O标记)在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应,化学方程式为:CH3COOH+H18OCH2CH3CH3CO18OCH2CH3+H2O;
A.生成的乙酸乙酯中含有18O,故A正确;
B.生成的水分子中不含有18O,故B正确;
C.乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,1mol乙醇若完全反应则生成1mol乙酸乙酯,但反应是可逆反应,不能进行彻底,生成的乙酸乙酯的质量应小于90g,可能生成44g乙酸乙酯,故C正确;
D.乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,1mol乙醇若完全反应则生成1mol乙酸乙酯,但反应是可逆反应,不能进行彻底,生成的乙酸乙酯的质量应小于90g,故D错误;
答案选D。
考点三 多官能团有机物的组成、结构与性质分析
【例3】已知香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图所示。下列有关香叶醇的叙述错误的是
A.香叶醇的分子式为:
B.该物质能发生取代反应和加成反应
C.香叶醇和足量发生反应后生成的醇和乙醇互为同系物
D.香叶醇与足量反应可生成产物
【答案】D
【解析】A.由香叶醇的结构简式可知,其分子式为,A不符合题意;
B.香叶醇含羟基()可发生取代反应,含碳碳双键可发生加成反应,B不符合题意;
C.香叶醇与足量加成后均属于饱和一元醇,结构相似,分子组成上相差若干个基团,互为同系物,C不符合题意;
D.香叶醇分子中含有碳碳双键可发生加成反应,与足量反应的产物为,D符合题意;
故选D。
易错提醒
多官能团有机物的组成和性质分析
1.
2.醇—OH
3.—COOH
4. (酯基):水解反应、取代反应
【变式3-1】普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示。关于该有机物的说法错误的是
A.含3种官能团
B.可使酸性KMnO4 溶液褪色
C.1 mol该分子最多与2 mol H2发生加成反应
D.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为3∶1
【答案】D
【解析】A.该有机物含碳碳双键、羟基(-OH)、羧基(-COOH)三种官能团,A正确;
B.分子中含碳碳双键,可被酸性KMnO₄溶液氧化,使其褪色,B正确;
C.1个分子含2个碳碳双键,1 mol该分子最多与2 mol H2发生加成反应,C正确;
D.Na与羟基(3个)、羧基(1个)反应,共消耗4 mol Na;NaOH仅与羧基(1个)反应,消耗1 mol NaOH,二者物质的量之比为4∶1≠3∶1,D错误;
故选D。
【变式3-2】一种高活性有机物中间体分子结构如图,下列有关该物质说法错误的是
A.分子式为C10H12O2
B.含有两种官能团
C.1 mol该有机物与足量金属Na反应可产生22.4 L H2
D.该分子中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】A.根据物质结构简式,结合C原子价电子数目是4个,可知该有机物分子式是C10H12O2,A正确;
B.根据物质结构简式可知:该有机物分子中含有醇羟基和碳碳双键两种官能团,B正确;
C.醇羟基能够与金属钠反应产生氢气,醇羟基与反应产生H2的物质的量关系是2:1,该物质分子中含有2个-OH,与足量Na反应产生1个H2,则1 mol该有机物与足量金属Na反应可产生1 mol H2,但由于题干未知H2所处的外界环境,因此不能确定H2的体积是否为22.4 L,C错误;
D.苯分子是平面分子,与苯环相连的碳原子处于同一平面内,碳碳双键是平面结构,单键可以旋转,因此该分子中所有碳原子有可能共平面,D正确;
故合理选项是C。
基础达标
1.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末)人们很早就知道用粮食或水果发酵生产酒和醋。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。下列关于乙酸的说法中,不正确的是
A.官能团为 B.无色无味,易溶于水
C.能与溶液反应 D.能与反应
【答案】B
【分析】乙酸结构简式为,官能团为羧基,具有羧酸的通性。
【解析】A.乙酸官能团是羧基,为,A正确;
B.乙酸具有刺激性气味,B错误;
C.乙酸具有酸的通性,可以和碱发生中和反应,能与溶液反应,C正确;
D.乙酸中含有羧基,在浓硫酸催化作用下能与发生酯化反应,D正确;
故选B。
2.下列不属于乙酸用途的是
A.杀菌消毒 B.生产香料 C.调味剂 D.检验司机是否是“酒后驾车”
【答案】D
【解析】A.乙酸常用杀菌消毒,使蛋白质变性,故A不符合题意;
B.生产香料乙酸乙酯等,故B不符合题意;
C.生活中常作调味剂,故C不符合题意;
D.检验司机是否是“酒后驾车”主要是检验乙醇,不属于乙酸用途,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
3.(24-25高一下·山西·期末)俗话说:“五味调和醋为先。”食醋是重要的调味品。下列反应中醋酸没有体现酸性的是
A.能使紫色石蕊试液变红 B.与乙醇发生酯化反应
C.除水垢 D.与氧化钙反应
【答案】B
【解析】酸性指物质释放H⁺的性质。
A.H⁺使石蕊变红,体现醋酸的酸性,A不符合;
B.酯化反应是羧酸的特性,醋酸提供羟基(-OH),H来自乙醇,未直接释放H⁺,故未体现酸性,B符合;
C.H⁺与反应,体现醋酸的酸性,C不符合;
D.H⁺与CaO反应,体现醋酸的酸性,D不符合;
故选B。
4.(23-24高一下·北京顺义·期末)1 mol乙酸(CH3CO18OH),在浓硫酸存在条件下与足量的乙醇充分反应。下列有关叙述中正确的是
A.反应后不止一种物质中含有氧-18
B.生成的乙酸乙酯的相对分子质量为90
C.浓硫酸在该反应中的作用是催化剂和脱水剂
D.可以用饱和NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇
【答案】A
【分析】酯化反应为可逆反应:,在该反应中,酸脱羟基醇脱氢;
【解析】A.反应后乙酸、水中均含有氧-18,A正确;
B.由分析可知,生成的乙酸乙酯的相对分子质量为88,B错误;
C.浓硫酸做催化剂,同时作吸水剂,使水脱离反应体系,尽可能使平衡向右移动,C错误;
D.氢氧化钠会使得乙酸乙酯发生碱性水解,故不可以用饱和NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇,D错误;
故选A。
5.在乙醇和乙酸的反应中,浓硫酸是
①催化剂 ②氧化剂 ③吸水剂 ④反应物
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】C
【解析】在乙醇和乙酸的反应中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,吸收生成的水,有利于平衡正向移动,生成更多的乙酸乙酯,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
6.下列说法正确的是
①乙酸的官能团是羟基 ②可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸 ③乙酸的酸性比碳酸强,可用食醋除去水壶中的水垢 ④制取乙酸乙酯时,适当增大乙醇的浓度,可使乙酸完全反应
A.①③④ B.②③ C.①④ D.②③④
【答案】B
【解析】①乙酸的官能团是羧基,故错误;
②乙酸具有弱酸性,能使紫色石蕊溶液变红,而乙醇无现象,可鉴别乙醇和乙酸,故正确;
③乙酸与碳酸钙反应生成醋酸钙和二氧化碳和水,发生强酸制弱酸的反应,乙酸的酸性比碳酸强,可用食醋除去水壶中的水垢,故正确;
④乙酸和乙醇发生酯化反应制取乙酸乙酯是一可逆反应,乙酸不能完全反应,故错误;
故选:B。
7.(23-24高一下·山西太原·期末)乙酸乙酯的制备及产品检验的实验过程如下:
步骤1:在一支试管中加入3mL乙醇,然后边振荡边缓缓加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,再加入几片碎瓷片,加热并收集蒸出的乙酸乙酯粗品。
步骤2:取少量乙酸乙酯粗品于试管中,滴加1~2滴溶液,振荡,紫红色褪去。
步骤3:向盛有溶液的试管中滴加乙酸乙酯粗品,振荡,有气泡产生。
下列说法正确的是
A.步骤1操作中不能向浓硫酸中加入乙醇
B.步骤1中加入碎瓷片的主要作用是作催化剂
C.步骤2中紫红色褪去说明乙酸乙酯粗品中含有乙烯
D.步骤3中发生反应的离子方程式为
【答案】A
【解析】A.乙醇具有还原性,浓硫酸具有氧化性,因此不能向浓硫酸中加入乙醇,故A正确;
B.步骤1中使用碎瓷片的目的是防止液体暴沸,故B错误;
C.步骤2中紫红色变浅说明乙醇具有还原性,故C错误;
D.步骤3中发生反应的离子方程式为,故D错误;
故选A。
8.(24-25高一下·河南南阳·期末)乙酸在自然界中分布很广,动物组织、排泄物中都存在乙酸。下列说法错误的是
A.乙酸的空间填充模型为
B.酸性:盐酸>乙酸
C.乙酸在水溶液中的电离方程式为
D.乙酸不与新制氢氧化铜反应
【答案】D
【解析】
A.乙酸的结构简式为CH3COOH,其空间填充模型为:,A正确;
B.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,酸性:盐酸>乙酸,B正确;
C.乙酸是弱酸,在水溶液中部分电离,电离方程式为,C正确;
D.乙酸能和新制氢氧化铜发生酸碱中和反应,D错误;
故选D。
9.(22-23高一下·黑龙江大庆·阶段练习)化学与日常生活息息相关,下列说法错误的是
A.用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧 B.小苏打的主要成分是
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D.可用作红色颜料
【答案】A
【解析】A.金属钠燃烧生成的Na2O2会与CO2反应生成助燃的O2,则不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧,A错误;
B.小苏打是碳酸氢钠的俗称,其主要成分是,B正确;
C.碳酸钙能与食醋中的醋酸反应而溶解,则可用食醋除去水垢中的碳酸钙,C正确;
D.为红棕色固体,可用作红色颜料,D正确;
故选A。
10.(24-25高一上·全国·课前预习)下列试剂中,不能证明食用白醋显酸性的是
A.铁粉 B.石灰石 C.石蕊试液 D.酚酞试液
【答案】D
【解析】A.铁粉与酸反应产生氢气,能证明白醋显酸性,A不符合题意;
B.石灰石与酸反应生成二氧化碳,能证明酸性,B不符合题意;
C.石蕊试液遇酸变红,能证明酸性,C不符合题意;
D.酚酞试液在酸性和中性溶液中均无色,无法区分酸性或中性,不能证明酸性,D符合题意;
故选D。
综合应用
11.(25-26高一下·山东·课前预习)用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇的原因是生成了
A.乙酸 B.乙醛 C.乙酸乙酯 D.乙醚
【答案】C
【解析】A.乙酸具有刺激性气味,会使酒变酸,不是酒香醇的原因,A错误。
B.乙醛是乙醇氧化的中间产物,有刺激性气味,与酒香醇无关,B错误。
C.乙酸乙酯是乙醇和乙酸在陈化过程中反应生成的酯类物质,具有芳香的气味,是酒类密封保存后香味增加的主要原因,C正确。
D.乙醚与酿酒过程无关,不是酒类陈化的产物,D错误。
故选:C。
12.(2024高一下·浙江·学业考试)在进行实验:乙酸乙酯的制备时,最不需要标注的图标是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.图标为护目镜,乙酸乙酯制备中使用浓硫酸、乙酸等腐蚀性试剂,加热时可能发生液体飞溅,需佩戴护目镜防护,该图标需要标注,A不符合题意;
B.图标为洗手,实验结束后,离开实验室前需要洗手,该图标需要标注,B不符合题意;
C.图标为明火标识,乙酸乙酯制备实验需要加热,该图标需要标注,C不符合题意;
D.图标为锐器,实验中不会用到锋利物品,该图标无需标注,D符合题意;
故选D。
13.(2025高一下·黑龙江·学业考试)家庭小实验是利用日常用品进行的化学探究活动。下列家庭小实验设计合理的是
A.用白酒除去锅中的铁锈 B.用白醋除去保温瓶中的水垢
C.将水加热至沸腾制氧气 D.用食盐证明土豆中含有淀粉
【答案】B
【解析】A.白酒中的乙醇无法有效与铁锈(Fe2O3)反应,无法除锈,A错误;
B.白醋含醋酸,能与水垢(CaCO3、Mg(OH)2)反应生成可溶物,B正确;
C.水沸腾仅汽化,无法分解生成氧气,C错误;
D.食盐(NaCl)不含单质碘,无法与淀粉显色,D错误;
故选B。
14.学生在实验室制取乙酸乙酯的装置如图:下列说法错误的是
A.若用含示踪原子的乙醇和乙酸反应,则A中反应方程式:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18 OC2H5+H2O
B.长导管不伸入饱和碳酸钠液面以下目的是防倒吸
C.分离出乙酸乙酯层用的方法是分液
D.如果用4.6 g的C2H5OH和9.0 g的乙酸反应制得乙酸乙酯6.6 g,则本实验的产率是50%(产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值)
【答案】D
【解析】A.乙酸和乙醇反应的机理是酸脱羟基醇脱氢,A正确;
B.导管伸入到页面以下可能会倒吸,B正确;
C.乙酸乙酯是有机物,密度比水小,在上层,分开的方法为分液,C正确;
D.4.6 g的C2H5OH和9.0 g的乙酸反应,乙酸的量为过量,因此在计算时使用乙醇的含量进行计算,4.6g乙醇的物质的量为0.1mol,生成乙酸乙酯的物质的量为0.1mol,其质量为8.8g,因此产率为,D错误;
故选D。
15.乙酸与乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应,下列叙述不正确的是
A.反应中乙酸分子中的羟基被取代,反应中乙醇分子中的氢原子被取代
B.产物用饱和碳酸钠溶液吸收,下层得到有香味的油状液体
C.碳酸钠溶液的作用有溶解乙醇、吸收乙酸、减小乙酸乙酯的溶解度
D.酯化反应中,浓硫酸为催化剂和吸水剂
【答案】B
【解析】A.酯化反应是酸脱羟基醇脱羟基上的氢,即反应中乙酸分子中的羟基被取代,反应中乙醇分子中的氢原子被取代,故A正确;
B.产物用饱和碳酸钠溶液吸收,上层得到有香味的油状液体,乙酸乙酯的密度比水小,故B错误;
C.碳酸钠溶液的作用有溶解挥发出的乙醇、反应挥发出的乙酸、减小乙酸乙酯的溶解度,故C正确;
D.酯化反应中,浓硫酸为催化剂,还作吸水剂,有利于平衡正向移动,提高产率,故D正确。
综上所述,答案为B。
16.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下列制备乙酸乙酯的原理、装置及操作正确的是
A.用装置甲混合乙醇与浓硫酸 B.用装置乙制备乙酸乙酯
C.用装置丙收集乙酸乙酯 D.用装置丁提纯乙酸乙酯
【答案】B
【解析】A.混合时应将浓硫酸注入乙醇中,A错误;
B.乙醇、乙酸加热时发生酯化反应生成乙酸乙酯,浓硫酸作催化剂、吸水剂,加入碎瓷片防止液体暴沸,图中装置合理,B正确;
C.饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度,图中装置应该用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,且导管口不能插入溶液中,C错误;
D.用蒸馏的方式分离出乙酸乙酯,温度计水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口处,不能插入溶液中,D错误;
故选 B。
拓展培优
17.如将CH3C18OOH和HO—C2H5混合发生酯化反应,反应达到平衡后下列说法正确的是
A.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯里 B.18O存在于所有物质里
C.18O仅存在于水里 D.乙酸和乙酸乙酯中有18O
【答案】D
【解析】乙酸与乙醇在浓硫酸的作用下共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水的反应是可逆反应,反应中乙酸脱羟基、醇脱氢原子,则CH3C18OOH和乙醇发生酯化反应生成CH3C18OOC2H5和水,故选D。
18.(24-25高一下·湖北武汉·阶段练习)乙酸异戊酯是一种常用的食品添加剂。某实验小组利用如图装置制备乙酸异戊酯(加热及夹持装置略),相关数据如表。
乙酸
异戊醇
乙酸异戊酯
环己烷
环己烷与水共沸物
浓硫酸
沸点/℃
118
131
142
81
69
338
投料
2.4mol
2.0mol
3.0mol
10滴
已知:分水器可将有机物和水分离;环己烷-水共沸物可带出水分。下列说法错误的是
A.反应混合液的加入顺序为乙酸、浓硫酸、异戊醇
B.应控制反应温度为69~81℃
C.产物的提纯需经过水洗、碳酸钠溶液洗涤、水洗
D.若分出水的量为30.6mL,则可估算乙酸异戊酯的产率约为71%
【答案】D
【解析】A.浓硫酸的密度大,浓硫酸和其它试剂混合时,应该把浓硫酸加入其它试剂中,故顺序是乙酸、浓硫酸、异戊醇,故A正确;
B.环己烷与水共沸物的沸点69℃,环己烷的沸点81℃,为使环己烷-水共沸物带出水分,应控制反应温度为69~81℃,故B正确;
C.产物的提纯需经过水洗除去硫酸和大部分乙酸、碳酸钠溶液洗涤除去乙酸和异戊醇、再次水洗除去碳酸钠等盐,故C正确;
D.2mol异戊醇理论上生成2mol水,若分出水的量为30.6mL,则可估算乙酸异戊酯的产率约为 ,故D错误;
故选D。
19.(23-24高一下·安徽亳州·阶段练习)丙烯酸乙酯具有菠萝香味,可用作食品添加剂。工业上可以用乙烯、丙烯等为原料合成制得。
(1)由CH2=CH2生成有机物A(分子式为C2H6O)的反应类型是 。
(2)丙烯酸乙酯(CH2=CH-COOCH2CH3)中含氧官能团的名称是 。
(3)有机物B的结构简式为 。
(4)CH2=CH2与无机物M生成有机物A的化学方程式为 ,有机物A发生催化氧化反应的化学方程式为 。
(5)有机物A、B反应生成丙烯酸乙酯的反应在实验室中可在如图装置中进行。
①试管乙中试剂的名称是 ,试管乙中的导管口要在液面以上的原因是 。
②该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)加成反应
(2)酯基
(3)CH2=CHCOOH
(4) CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(5) 饱和碳酸钠溶液 防止倒吸 CH2=CHCOOH+C2H5OHCH2=CHCOOC2H5+H2O
【分析】由题给有机物的转化关系可知,在催化剂作用下,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则A为乙醇;在催化剂作用下,丙烯与氧气发生催化氧化反应生成丙烯酸,则B为丙烯酸;在浓硫酸作用下,乙醇与丙烯酸共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水。
【解析】(1)有机物A的分子式为C2H6O,另外A和B反应生成丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOC2H5),说明A为乙醇,乙烯与水发生加成反应生成乙醇;
(2)CH2=CHCOOC2H5中含氧官能团的名称是酯基;
(3)由分析可知,在催化剂作用下,丙烯与氧气发生催化氧化反应生成丙烯酸,则B为丙烯酸,结构简式为:CH2=CH-COOH;
(4)CH2=CH2与H2O发生加成反应生成乙醇,化学方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;CH3CH2OH发生催化氧化反应得到乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(5)①从试管甲挥发出的丙烯酸乙酯中会混有乙醇和丙烯酸,饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇,中和丙烯酸,降低酯的溶解度,故可用饱和碳酸钠溶液收集丙烯酸乙酯,试管乙中试剂的名称是饱和碳酸钠溶液;试管乙中的导管口要在液面以上的原因是防止倒吸;
②乙醇与丙烯酸共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,化学方程式为:CH2=CHCOOH+C2H5OHCH2=CHCOOC2H5+H2O。
20.(25-26高一下·全国·课后作业)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。
[装置设计] 甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
(1)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,较合理的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)丙同学将甲装置进行了改进,将其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 。
[实验步骤]
i.按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入乙醇,并在摇动下缓缓加入浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入冰醋酸。
ii.将试管固定在铁架台上。
iii.在试管②中加入适量的饱和溶液。
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。
[问题讨论]
(3)a.步骤i安装好实验装置,加入样品前还应检查 。
b.写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件): 。
c.试管②中饱和溶液的作用是 ; (填“能”或“不能”)换成溶液,原因为 。
【答案】(1)乙
(2)能防止倒吸
(3) 装置的气密性 吸收乙醇;除去乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出 不能 NaOH是强碱,在除去乙酸的同时,也会使乙酸乙酯发生水解,导致实验失败
【分析】该实验以乙醇、乙酸为原料,在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应制备乙酸乙酯;先在试管中依次加入乙醇、浓硫酸和冰醋酸,加热反应,将生成的乙酸乙酯蒸气通过导管通入盛有饱和碳酸钠溶液的试管中,以除去杂质并收集产物;乙装置的导管未伸入液面下,可防止倒吸,丙装置进一步将导管改为球形干燥管,既增强冷凝效果,也能防止倒吸,整个过程需先检查装置气密性,确保实验安全进行。
【解析】(1)乙装置的导管没有伸入液面以下,能有效防止倒吸,避免因试管①中反应剧烈、压强骤降导致的液体倒吸现象,因此较合理的是乙,故答案为:乙;
(2)球形干燥管除冷凝乙酸乙酯蒸气外,还能起到防止倒吸的作用,其较大的容积和弯曲结构可缓冲倒吸的液体,避免液体进入加热的试管引发危险,故答案为:防止倒吸;
(3)A.加入样品前必须检查装置的气密性,防止装置漏气导致乙酸乙酯逸出或实验失败,故答案为:装置的气密性;
B.试管①中发生的酯化反应方程式为:;
C.试管②中饱和溶液的作用是:吸收乙醇(乙醇易溶于水);除去乙酸(乙酸与碳酸钠反应);降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出;不能换成溶液,因为是强碱,会中和乙酸,还会使生成的乙酸乙酯彻底水解,导致实验失败,故答案为:吸收乙醇;除去乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出;不能;NaOH是强碱,在除去乙酸的同时,也会使乙酸乙酯发生水解,导致实验失败。
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第七章 有机化合物
第三节 乙醇与乙酸
第2课时 乙酸 官能团与有机化合物的分类
教学目标
1.根据乙酸的组成和结构,理解乙酸的性质及应用。
2.结合官能团认识有机物的分类、性质。
重点和难点
重点:从官能团角度,解释不同类型有机物性质不同的原因
难点:乙酸的酸性和酯化反应等化学性质;酯化反应的概念和原理
◆知识点一 乙酸——又称为醋酸
1.物理性质
颜色
气味
状态(通常)
熔点
沸点
溶解性
气味
16.6 ℃
118 ℃
2.组成与结构
3.化学性质
(1)乙酸的酸性
乙酸是一种重要的有机弱酸,具有酸的通性。
写出下列化学方程式
①与活泼金属Mg反应: 。
②与金属氧化物CuO反应: 。
③与碱NaOH中和反应: 。
④食醋浸泡含有水垢的水壶,除去水垢的化学方程式为 ,此反应说明CH3COOH的酸性比H2CO3的 。
(2)酯化反应
①乙酸与乙醇反应的化学方程式为 ,酸与醇反应生成 的反应叫做酯化反应,属于 反应,又属于 反应。
②为了提高酯化反应的速率,一般需 ,并加入浓硫酸等 。
归纳总结
酯化反应的特点、类型及实质
(1)特点:可逆反应。
(2)类型:取代反应。
(3)实质:羧酸去羟基醇去氢。
可用原子示踪法证明:用含18O的乙醇参与反应,生成的乙酸乙酯(CH3CO18OC2H5)分子中含18O原子,表明反应物羧酸分子中的羟基与乙醇分子中羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合生成酯(即水中的氧原子来自于羧酸)。
即学即练
1.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是
A.乙酸的官能团是羧基,具有酸性
B.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇
C.纯净的乙酸在温度低于熔点时,可凝结成冰状晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸
D.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
2.乙酸是食醋的主要成分,下列关于乙酸的说法错误的是
A.具有刺激性气味 B.能发生酯化反应 C.具有酸性 D.难溶于水
3.实验室制备乙酸甲酯的装置如图所示。下列说法正确的是
A.b中导气管口应插入液面下
B.将乙酸和甲醇的混合液加入浓硫酸中搅拌混合
C.饱和碳酸钠溶液的作用为吸收甲醇、乙酸,降低乙酸甲酯溶解度
D.若用标记甲醇,则产物乙酸甲酯中不含
◆知识点二 酯类与有机物的分类
1.酯类
(1)酯类的一般通式可写为,官能团为酯基(,或写作—COOR)。
(2)低级酯具有一定的挥发性,有 气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。
2.官能团与有机化合物的分类
类别
官能团
代表物及简式
烷烃
-
甲烷CH4
烯烃
碳碳双键
乙烯
炔烃
碳碳三键
乙炔
芳香烃
-
苯
卤代烃
(X表示卤素原子)
溴乙烷
醇
—OH
乙醇CH3CH2OH
醛
乙醛
羧酸
乙酸
酯
乙酸乙酯
方法规律
确定多官能团有机物性质的三步骤
【注意】有些官能团性质会交叉。例如,碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与氢气发生加成反应等。
即学即练
1.下列关于酯化反应说法正确的是
A.用CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应,生成H218O
B.反应液混合时,将浓硫酸倒入乙醇和乙酸的混合液中
C.可用分液漏斗分离饱和Na2CO3溶液和乙酸乙酯的混合溶液
D.在制备乙酸乙酯的实验中,为了防止乙酸和乙醇挥发,小火加热,避免液体沸腾
2.下列常见原子或基团中,不属于官能团的是
A. B. C. D.
3.下列各组物质中,按官能团进行分类,属于同一类物质的是
A.
B.
C.
D.
1.常见物质中—OH的活泼性比较
乙醇(—OH)
水
碳酸
乙酸(—COOH)
电离程度
不电离
微弱电离
部分电离
部分电离
酸碱性
中性
中性
弱酸性
弱酸性
与Na
反应
反应
反应
反应
与NaOH
不反应
不反应
反应
反应
与NaHCO3
不反应
不反应
不反应
反应
羟基中氢原子的活泼性
2.羟基化合物的反应规律
(1)能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2Na~2ROH~H2或2Na~2RCOOH~H2。
(2)能与NaHCO3、Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为NaHCO3~RCOOH~CO2、Na2CO3~2RCOOH~CO2。
3.酯化反应的机理
通常用同位素示踪原子法来证明:如用含18O的乙醇与乙酸反应,可以发现,生成物乙酸乙酯中含有18O。
可见,发生酯化反应时,有机酸断C—O,醇分子断O—H,即“酸去羟基,醇去氢”。
4.实验中的注意事项
(1)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CH3COOH。
(2)装置特点
①均匀加热目的:能增大反应速率,并将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成;
②大试管倾斜45°角目的:增大受热面积;
③小试管内导气管末端要在液面以上,不能伸入液面以下,以防止倒吸。
(3)酯的分离
用分液法分离出乙酸乙酯。
(4)试剂的作用
①浓硫酸:
a.催化剂——增大反应速率,缩短达到平衡所需时间;
b.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。
②饱和Na2CO3溶液:
a.中和挥发出来的乙酸;
b.溶解挥发出来的乙醇;
c.减小乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层,得到乙酸乙酯。
实践应用
1.下列说法中正确的是
A.乙醇分子可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被取代而形成的
B.乙醇分子中的氢原子都可以被钠置换
C.和两种微粒中质子数、电子数都相等
D.水和乙醇分子中的羟基化学性质完全相同
2.能证明乙醇中含有一个羟基的事实是
A.乙醇密度比水小
B.乙醇易挥发且易溶于水
C.乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.5mol的氢气
3.有关酯化反应的说法不正确的是
A.酯化反应的产物只有酯
B.浓硫酸可作酯化反应的催化剂
C.除去乙酸乙酯中残留的乙酸可以用饱和的碳酸钠溶液
D.反应加热的目的是加快反应速率
考点一 乙酸的结构与性质
【例1】下列有关乙酸的叙述中,错误的是
A.乙酸易溶于水和乙醇
B.乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体
C.无水乙酸又称冰醋酸,是纯净物
D.乙酸的分子式是,有4个氢原子,不是一元酸
方法规律
羟基化合物的反应规律
1能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2Na~2—OH~H2或2Na~2—COOH~H2。
2能与NaHCO3和Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为NaHCO3~—COOH~CO2或Na2CO3~2—COOH~CO2。
3与碳酸盐或酸式盐反应生成CO2的羟基化合物中含有—COOH。
【变式1-1】乙酸分子的结构如图,发生反应时,其断键的位置可能为a、b、c处,下列关于断键部位的叙述错误的是
A.乙酸在水溶液中电离时断裂a处
B.乙酸与乙醇发生酯化反应时断裂b处
C.红磷存在时,与反应的化学方程式可表示为,则乙酸在反应中断裂c处
D.一定条件下,乙酸分子生成乙酸酐的化学方程式可表示为,则乙酸在反应中同时断裂a、b、c三处共价键
【变式1-2】下列关于乙酸的叙述正确的是
A.在发生酯化反应时,乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
B.乙酸在常温下能与NaOH、、乙醇等发生化学反应
C.乙酸是非电解质
D.乙酸分子中既有极性键,又有非极性键
考点二 酯化反应的原理和实验探究
【例2】乙酸乙酯是无色透明有刺激性气味的液体,制备的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.先在试管a中加入浓硫酸,然后边振荡试管边缓慢加入乙醇和乙酸
B.浓硫酸的作用主要是催化和脱水
C.b中的饱和Na2CO3溶液可用浓NaOH溶液代替
D.实验原理为
易错提醒
酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下为可逆反应;在碱性条件下,能中和产生的羧酸,反应能完全进行。
【变式2-1】18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为: 能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH318OH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【变式2-2】将1mol乙醇(其中的氧用18O标记)在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应.下列叙述不正确的是( )
A.生成的乙酸乙酯中含有18O
B.生成的水分子中不含18O
C.可能生成44g乙酸乙酯
D.可能生成90g乙酸乙酯
考点三 多官能团有机物的组成、结构与性质分析
【例3】已知香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图所示。下列有关香叶醇的叙述错误的是
A.香叶醇的分子式为:
B.该物质能发生取代反应和加成反应
C.香叶醇和足量发生反应后生成的醇和乙醇互为同系物
D.香叶醇与足量反应可生成产物
易错提醒
多官能团有机物的组成和性质分析
1.
2.醇—OH
3.—COOH
4. (酯基):水解反应、取代反应
【变式3-1】普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示。关于该有机物的说法错误的是
A.含3种官能团
B.可使酸性KMnO4 溶液褪色
C.1 mol该分子最多与2 mol H2发生加成反应
D.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为3∶1
【变式3-2】一种高活性有机物中间体分子结构如图,下列有关该物质说法错误的是
A.分子式为C10H12O2
B.含有两种官能团
C.1 mol该有机物与足量金属Na反应可产生22.4 L H2
D.该分子中所有碳原子可能共平面
基础达标
1.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末)人们很早就知道用粮食或水果发酵生产酒和醋。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。下列关于乙酸的说法中,不正确的是
A.官能团为 B.无色无味,易溶于水
C.能与溶液反应 D.能与反应
2.下列不属于乙酸用途的是
A.杀菌消毒 B.生产香料 C.调味剂 D.检验司机是否是“酒后驾车”
3.(24-25高一下·山西·期末)俗话说:“五味调和醋为先。”食醋是重要的调味品。下列反应中醋酸没有体现酸性的是
A.能使紫色石蕊试液变红 B.与乙醇发生酯化反应
C.除水垢 D.与氧化钙反应
4.(23-24高一下·北京顺义·期末)1 mol乙酸(CH3CO18OH),在浓硫酸存在条件下与足量的乙醇充分反应。下列有关叙述中正确的是
A.反应后不止一种物质中含有氧-18
B.生成的乙酸乙酯的相对分子质量为90
C.浓硫酸在该反应中的作用是催化剂和脱水剂
D.可以用饱和NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇
5.在乙醇和乙酸的反应中,浓硫酸是
①催化剂 ②氧化剂 ③吸水剂 ④反应物
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
6.下列说法正确的是
①乙酸的官能团是羟基 ②可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸 ③乙酸的酸性比碳酸强,可用食醋除去水壶中的水垢 ④制取乙酸乙酯时,适当增大乙醇的浓度,可使乙酸完全反应
A.①③④ B.②③ C.①④ D.②③④
7.(23-24高一下·山西太原·期末)乙酸乙酯的制备及产品检验的实验过程如下:
步骤1:在一支试管中加入3mL乙醇,然后边振荡边缓缓加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,再加入几片碎瓷片,加热并收集蒸出的乙酸乙酯粗品。
步骤2:取少量乙酸乙酯粗品于试管中,滴加1~2滴溶液,振荡,紫红色褪去。
步骤3:向盛有溶液的试管中滴加乙酸乙酯粗品,振荡,有气泡产生。
下列说法正确的是
A.步骤1操作中不能向浓硫酸中加入乙醇
B.步骤1中加入碎瓷片的主要作用是作催化剂
C.步骤2中紫红色褪去说明乙酸乙酯粗品中含有乙烯
D.步骤3中发生反应的离子方程式为
8.(24-25高一下·河南南阳·期末)乙酸在自然界中分布很广,动物组织、排泄物中都存在乙酸。下列说法错误的是
A.乙酸的空间填充模型为
B.酸性:盐酸>乙酸
C.乙酸在水溶液中的电离方程式为
D.乙酸不与新制氢氧化铜反应
9.(22-23高一下·黑龙江大庆·阶段练习)化学与日常生活息息相关,下列说法错误的是
A.用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧 B.小苏打的主要成分是
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D.可用作红色颜料
10.(24-25高一上·全国·课前预习)下列试剂中,不能证明食用白醋显酸性的是
A.铁粉 B.石灰石 C.石蕊试液 D.酚酞试液
综合应用
11.(25-26高一下·山东·课前预习)用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇的原因是生成了
A.乙酸 B.乙醛 C.乙酸乙酯 D.乙醚
12.(2024高一下·浙江·学业考试)在进行实验:乙酸乙酯的制备时,最不需要标注的图标是
A. B. C. D.
13.(2025高一下·黑龙江·学业考试)家庭小实验是利用日常用品进行的化学探究活动。下列家庭小实验设计合理的是
A.用白酒除去锅中的铁锈 B.用白醋除去保温瓶中的水垢
C.将水加热至沸腾制氧气 D.用食盐证明土豆中含有淀粉
14.学生在实验室制取乙酸乙酯的装置如图:下列说法错误的是
A.若用含示踪原子的乙醇和乙酸反应,则A中反应方程式:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18 OC2H5+H2O
B.长导管不伸入饱和碳酸钠液面以下目的是防倒吸
C.分离出乙酸乙酯层用的方法是分液
D.如果用4.6 g的C2H5OH和9.0 g的乙酸反应制得乙酸乙酯6.6 g,则本实验的产率是50%(产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值)
15.乙酸与乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应,下列叙述不正确的是
A.反应中乙酸分子中的羟基被取代,反应中乙醇分子中的氢原子被取代
B.产物用饱和碳酸钠溶液吸收,下层得到有香味的油状液体
C.碳酸钠溶液的作用有溶解乙醇、吸收乙酸、减小乙酸乙酯的溶解度
D.酯化反应中,浓硫酸为催化剂和吸水剂
16.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下列制备乙酸乙酯的原理、装置及操作正确的是
A.用装置甲混合乙醇与浓硫酸 B.用装置乙制备乙酸乙酯
C.用装置丙收集乙酸乙酯 D.用装置丁提纯乙酸乙酯
拓展培优
17.如将CH3C18OOH和HO—C2H5混合发生酯化反应,反应达到平衡后下列说法正确的是
A.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯里 B.18O存在于所有物质里
C.18O仅存在于水里 D.乙酸和乙酸乙酯中有18O
18.(24-25高一下·湖北武汉·阶段练习)乙酸异戊酯是一种常用的食品添加剂。某实验小组利用如图装置制备乙酸异戊酯(加热及夹持装置略),相关数据如表。
乙酸
异戊醇
乙酸异戊酯
环己烷
环己烷与水共沸物
浓硫酸
沸点/℃
118
131
142
81
69
338
投料
2.4mol
2.0mol
3.0mol
10滴
已知:分水器可将有机物和水分离;环己烷-水共沸物可带出水分。下列说法错误的是
A.反应混合液的加入顺序为乙酸、浓硫酸、异戊醇
B.应控制反应温度为69~81℃
C.产物的提纯需经过水洗、碳酸钠溶液洗涤、水洗
D.若分出水的量为30.6mL,则可估算乙酸异戊酯的产率约为71%
19.(23-24高一下·安徽亳州·阶段练习)丙烯酸乙酯具有菠萝香味,可用作食品添加剂。工业上可以用乙烯、丙烯等为原料合成制得。
(1)由CH2=CH2生成有机物A(分子式为C2H6O)的反应类型是 。
(2)丙烯酸乙酯(CH2=CH-COOCH2CH3)中含氧官能团的名称是 。
(3)有机物B的结构简式为 。
(4)CH2=CH2与无机物M生成有机物A的化学方程式为 ,有机物A发生催化氧化反应的化学方程式为 。
(5)有机物A、B反应生成丙烯酸乙酯的反应在实验室中可在如图装置中进行。
①试管乙中试剂的名称是 ,试管乙中的导管口要在液面以上的原因是 。
②该反应的化学方程式是 。
20.(25-26高一下·全国·课后作业)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。
[装置设计] 甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
(1)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,较合理的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)丙同学将甲装置进行了改进,将其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 。
[实验步骤]
i.按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入乙醇,并在摇动下缓缓加入浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入冰醋酸。
ii.将试管固定在铁架台上。
iii.在试管②中加入适量的饱和溶液。
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。
[问题讨论]
(3)a.步骤i安装好实验装置,加入样品前还应检查 。
b.写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件): 。
c.试管②中饱和溶液的作用是 ; (填“能”或“不能”)换成溶液,原因为 。
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