第2章 第4节 第2课时 羧酸衍生物（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修3教师用书（鲁科版 鲁琼）

第2课时　羧酸衍生物 [核心素养发展目标]　1.能从酯基和酰胺基成键方式的角度，了解酯和酰胺的结构特点和分类，理解酯和酰胺的化学性质。2.结合乙酸乙酯和酰胺水解反应的原理，能推理出酯类物质和酰胺水解反应后的产物。 一、酯 1.羧酸衍生物 (1)概念：羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代得到的产物。 (2)酰基：羧酸分子中的羧基去掉羟基后剩余的基团称为酰基(或RCO—)。 (3)常见的羧酸衍生物有酯、酰胺等。 2.酯的结构和命名 (1)结构 酯的分子由酰基(RCO—)和烃氧基(RO—)相连构成。可以看成是羧酸分子中羧基上的—OH被—OR'取代后的产物，其结构简式可写为。 其中：①R和R'可以相同，也可以不同。 ②R是烃基，也可以是H，但R'只能是烃基。 ③酯的官能团是酯基，结构简式为。 (2)命名 依据水解后生成的酸和醇的名称来命名，称为“某酸某酯”。 如：HCOOCH2CH3：甲酸乙酯，：苯甲酸甲酯。 3.酯的存在与物理性质 (1)存在：酯广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。 (2)物理性质 酯的密度一般比水小，难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。低级酯是具有香味的液体。 4.酯的化学性质——水解反应 在酸或碱催化的条件下，酯可以发生水解反应生成相应的酸和醇。 酯化反应形成的键，即酯水解反应断裂的键。酯的水解反应是酯化反应的逆反应。 (1)在酸性条件下，酯的水解是可逆反应，表示为RCOOR'+H2ORCOOH+R'OH。 (2)在碱性条件下，酯的水解是不可逆反应。碱性条件下，酯水解生成的羧酸与碱反应，使羧酸浓度减小，即减小了生成物的浓度，化学平衡正向移动，使酯的水解程度加大，即反应是不可逆的。可表示为RCOOR'+NaOHRCOONa+R'OH。 (1)分子式相同的羧酸和酯类互为同分异构体(　　) (2)既有酯类的性质也有醛类的性质(　　) (3)所有的酯类物质均有果香味，均可作为香料(　　) (4)乙醛、乙酸和乙酸乙酯中都有碳氧双键，因此都能与H2发生加成反应(　　) (5)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 1.写出甲酸甲酯的结构式，预测其可能具有的主要化学性质。 提示　，能发生水解反应，能发生银镜反应及能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀。 2.某有机化合物的结构为，则1 mol该有机化合物最多消耗NaOH的物质的量为多少？试写出反应的化学方程式。 提示　4 mol。该反应的化学方程式： +4NaOH―→++CH3OH+2H2O。 酯水解反应的定量关系 (1)酸性条件下水解：1 mol+1 mol H2O1 mol+1 mol 。 (2)碱性条件下水解： 羧酸醇酯：1 mol完全水解需1 mol NaOH。 羧酸酚酯：1 mol完全水解需2 mol NaOH，且生成1 mol H2O。 1.在阿司匹林的结构简式中，①②③④⑤⑥分别标示其分子中不同位置的键。将阿司匹林与足量NaOH溶液共热时，发生反应时断键的位置是(　　) A.①④ B.②⑥ C.③④ D.②⑤ 答案　B 2.北京冬奥会比赛场馆建设中用到的一种耐腐蚀、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯(结构如图)为原料制得的。下列有关该双环烯酯的说法正确的是(　　) A.该双环烯酯不能使酸性重铬酸钾溶液变色 B.1 mol该双环烯酯最多能与2 mol H2发生加成反应 C.该双环烯酯的水解产物都能与氢氧化钠溶液反应 D.该双环烯酯与H2完全加成后的产物的一氯代物有9种(不含立体异构) 答案　BD 解析　该双环烯酯含有碳碳双键，能使酸性重铬酸钾溶液变色，A错误；1 mol该双环烯酯最多能与2 mol H2发生加成反应，B正确；该双环烯酯的水解产物为醇和羧酸，醇不能与氢氧化钠溶液反应，C错误；该双环烯酯与H2完全加成后的产物为，有9种氢原子，其一氯代物有9种，D正确。 3.写出与足量NaOH反应的化学方程式。 答案　+3NaOH+CH3COONa+CH3OH+H2O 二、实验探究——乙酸乙酯的制备和性质 1.乙酸乙酯的制备 (1)反应原理 (2)实验装置 (3)实验操作及操作原理解释 实验操作 操作原理解释 ①按图连接实验装置，检查气密性； ②在试管中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸的混合物，试剂总体积不超过试管容积的，并加入沸石； ③在另一支试管中加入饱和Na2CO3溶液，准备承接导管中流出的产物，导管口不能伸入饱和Na2CO3溶液中； ④点燃酒精灯，加热反应物至微微沸腾后，改用小火加热 ①在试管中加入沸石的原因：防止暴沸； ②加入饱和Na2CO3溶液的目的：溶解乙醇；中和乙酸；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层析出； ③既要对反应物加热，又不能使温度过高的原因：适当加热，加快化学反应速率，控制温度不能过高，减少乙酸、乙醇的挥发，提高乙酸乙酯的产率 (4)实验现象及结论 实验现象 结论 饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明的不溶于水的油状液体产生，可闻到香味 在浓硫酸存在的条件下加热，乙醇和乙酸发生反应，生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体——乙酸乙酯 1.向试管中加入无水乙醇、冰醋酸和浓硫酸三种试剂的顺序是怎样的？ 提示　先加入无水乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后再加冰醋酸。 2.实验中添加的乙醇的量多于乙酸的量，这是为什么？ 提示　①酯化反应为可逆反应，乙醇比乙酸便宜，添加廉价的原料平衡向右移动可以提高另一种原料的转化率；②乙醇沸点低，易挥发，乙醇过量有利于反应的进行。 3.制备乙酸乙酯时，要提高酯的收率，可以采取哪些方法？ 提示　①增加羧酸或醇的量；②不断地从反应体系中移走生成的酯和水；③改用冷凝回流装置。 2.乙酸乙酯的水解 实验操作 实验现象 实验结论 反应方程式 几乎无变化 中性条件下：几乎不水解 - 酯的香味变淡 酸性条件下：部分发生水解反应 CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+CH3CH2OH 酯的气味消失 碱性条件下：趋于完全水解 CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH (1)乙酸乙酯的制备实验中试剂的加入顺序为浓H2SO4―→乙醇―→冰醋酸(　　) (2)制备乙酸乙酯的装置中长导管起冷凝回流和导气的作用，可以伸入饱和Na2CO3溶液液面下(　　) (3)在酯的水解实验中稀H2SO4起催化作用，NaOH溶液除起催化作用外，还能中和生成的酸(　　) (4)在酯的水解实验中，采用70 ℃水浴加热的目的除能加快反应速率外，还可以防止酯的挥发(　　) (5)酯化反应与酯的水解反应都属于取代反应(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√ 4.乙酸乙酯的水解实验中，为什么要用稀硫酸？ 提示　若用浓硫酸不利于乙酸乙酯的水解，而是有利于乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯，若用盐酸或硝酸，它们在加热的条件下很容易挥发。 5.乙酸乙酯的水解实验中，为什么用70 ℃的水浴加热？ 提示　乙酸乙酯的沸点为77.1 ℃，为了便于控制温度以防止乙酸乙酯的挥发。 1.在制备和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是(　　) 答案　D 解析　A是生成乙酸乙酯的操作，B是收集乙酸乙酯的操作，C是分离乙酸乙酯的操作，D是蒸发操作，在制备和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及蒸发操作。 2.某同学用如图所示的装置(部分)制备乙酸乙酯，操作如下：连接实验装置，检查气密性；向圆底烧瓶中依次加入浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸，并加入沸石，加热圆底烧瓶；充分反应后将该装置改成蒸馏装置，蒸馏获取粗产品；在获得的粗产品中加入饱和NaHCO3溶液，充分反应至无气泡逸出，将混合液倒入分液漏斗中，振荡、静置，收集下层液体即得粗制乙酸乙酯。该实验操作及制备装置中存在的错误共有(　　) A.2处 B.3处 C.4处 D.5处 答案　C 解析　错误共4处。第1处：向圆底烧瓶中加入试剂的顺序为先加入无水乙醇，再缓慢加入浓硫酸并用玻璃棒搅拌，冷却后加入冰醋酸，并加入沸石；第2处：冷凝水下口进上口出；第3处：在获得的粗产品中加入饱和Na2CO3溶液；第4处：收集上层液体即得粗制乙酸乙酯。 三、油脂 1.油脂的组成 (1)油脂的成分主要是高级脂肪酸与甘油形成的酯，结构可表示为(R、R'、R″代表高级脂肪酸的烃基) 高级脂肪酸的种类较多，如饱和的硬脂酸(C17H35COOH)、不饱和的油酸(C17H33COOH)等。 (2)状态 常温下呈液态的油脂称为油，如花生油、芝麻油、大豆油等植物油，是含较多不饱和高级脂肪酸的甘油酯；常温下呈固态的油脂称为脂肪，如牛油、羊油等动物油脂，是含较多饱和高级脂肪酸的甘油酯。 特别提醒　酯和油脂的区别 酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油形成的酯，因而它是酯中特殊的一类物质。 2.油脂的性质 (1)水解反应 ①硬脂酸甘油酯在酸性条件下发生水解反应的化学方程式为+3H2O3C17H35COOH+。 ②硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为3C17H35COONa+。 油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应，工业上常用来制取肥皂。高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分。 (2)油脂的氢化 油酸甘油酯与氢气发生加成反应的化学方程式为+3H2，这一过程称为油脂的氢化或硬化。由此制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为硬化油，其不易氧化变质、便于储存和运输等。 (1)油脂属于酯类，但酯类物质不一定是油脂(　　) (2)豆油、汽油、牛油均属于油脂(　　) (3)植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色(　　) (4)所有的油脂在酸性条件下或碱性条件下都能发生水解反应(　　) (5)能发生氢化反应的油脂都能使酸性高锰酸钾溶液褪色(　　) (6)可以用NaOH溶液区别植物油和矿物油(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√ 区别油脂(酯)与矿物油(烃)的一般方法是加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅，最后不分层的为油脂(酯)，无变化的为矿物油(烃)。 1.生活中常用烧碱来清洗抽油烟机上的油渍(主要成分是油脂)，下列说法不正确的是(　　) A.油脂属于天然高分子 B.热的烧碱溶液去油渍效果更好 C.花生油、大豆油等植物油容易被空气氧化 D.油脂在碱性条件下的水解反应，又称为皂化反应 答案　A 解析　油脂在碱性条件下水解，水解吸热，所以热的烧碱溶液可以促进油脂水解，去油渍效果更好， B正确；植物油中含较多的不饱和烃基，容易被空气氧化， C正确。 2.某物质的结构为，回答下列问题： (1)该油脂能否使溴水褪色？　　　(填“能”或“不能”)。  (2)为了促进该油脂的水解，可以采取的最有效的措施是　　　　　(填字母)。  A.加浓硫酸并加热 B.加稀硫酸并加热 C.加热 D.加入NaOH溶液并加热 (3)写出该油脂与H2反应的化学方程式：　 　　　　。  (4)1 mol该油脂要完全水解，需要消耗NaOH的物质的量为　　　　　mol，写出该油脂在NaOH溶液中水解的产物：　　　　　、 　　　　　、　　　　　、　　　　　。  (5)与该油脂互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有两种，写出其同分异构体的结构简式：　　　　　。  答案　(1)能　(2)D (3)+H2 (4)3　C17H35COONa　C17H33COONa　C15H31COONa　 (5)、 解析　(1)根据该油脂的结构简式可知，形成该油脂的三种高级脂肪酸中存在不饱和高级脂肪酸，能使溴水褪色。(3)根据该油脂的分子结构可知一个该油脂分子中含1个，1 mol该油脂一定条件下只能与1 mol H2发生加成反应。(4)该油脂在NaOH溶液中水解生成甘油和高级脂肪酸钠，由于每个油脂分子中含有3个，所以1 mol该油脂要完全水解，需要消耗3 mol NaOH。(5)与该物质互为同分异构体，完全水解后产物相同的油脂均为高级脂肪酸在甘油上的取代位置不同而形成的同分异构体，共有两种：、。 四、酰胺 1.酰胺 (1)酰胺的结构 酰胺是分子由酰基()和氨基(—NH2)相连构成的羧酸衍生物。官能团为酰胺基()，酰胺的结构一般表示为(或和，其中R1、R2可以相同，也可以不同)。 (2)酰胺的物理性质 除甲酰胺()是液体外，其他酰胺多为无色晶体。低级的酰胺可溶于水，随着相对分子质量的增大，酰胺的溶解度逐渐减小。 (3)酰胺的化学性质(水解反应) 酰胺在强酸或强碱存在下长时间加热可水解生成羧酸(或羧酸盐)和铵盐(或氨)。 +H2OCH3—COOH+N； +H2OCH3—COONa+NH3。 2.胺 (1)胺的概念 胺是氨分子中的氢原子被烃基取代后的有机化合物。 (2)官能团：—NH2；通式：R—NH2。 (3)化学性质 胺类具有碱性，能与盐酸、醋酸等反应生成水溶性较强的铵盐：+HCl―→。 3.认识其他羧酸衍生物 常见的羧酸衍生物还有酰卤、酸酐等。分子由酰基与卤素原子(—X)相连构成的羧酸衍生物称为酰卤，如乙酰氯()。分子由酰基与酰氧基()相连构成的羧酸衍生物称为酸酐，如乙酸酐()。 请举例说明氨、胺、酰胺和铵盐这4类物质在组成、结构、性质和用途上的不同，并设计表格进行比较。 提示　 组成 结构 性质 用途 氨 N、H 溶于水显碱性，能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药 胺 C、N、H R—NH2 具有碱性 合成医药、农药和染料等的化工原料 `酰胺 C、N、O、H (R1、R2可以相同，也可以不同) 在强酸或强碱存在并长时间加热的条件下可以发生水解反应 作溶剂和化工原料 铵盐 N、H等 N和酸根阴离子 受热易分解，可与碱反应产生氨气 工业、农业及日常生活中都有用途 1.最近几年烟酰胺火遍了全网，它的美白功效一直以来都广受好评。烟酰胺的结构简式如图，下列有关叙述正确的是(　　) A.烟酰胺属于胺 B.烟酰胺在酸性条件下水解生成和NH3 C.烟酰胺在碱性条件下水解生成和氨气 D.烟酰胺分子中含有酰胺基 答案　D 解析　酰胺和胺属于两种不同的有机化合物，A项错误；酰胺在酸性条件下水解生成羧酸和铵盐，B项错误；酰胺在碱性条件下水解生成羧酸盐和氨气，C项错误。 2.丙烯酰胺是一种重要的有机合成中间体，其结构简式为。下列有关丙烯酰胺的说法错误的是(　　) A.丙烯酰胺分子中所有原子不可能共平面 B.丙烯酰胺属于羧酸衍生物 C.丙烯酰胺在任何条件下都不能水解 D.丙烯酰胺能够使溴的四氯化碳溶液褪色 答案　C 解析　丙烯酰胺分子中存在氨基，则所有原子不可能共平面，A项正确；丙烯酰胺在强酸(或强碱)存在并加热的条件下可水解成对应的羧酸(或羧酸盐)和铵盐(或氨气)，C项错误；丙烯酰胺分子中含碳碳双键，能够使溴的四氯化碳溶液褪色，D项正确。 课时对点练　[分值：100分] (选择题1~11题，每小题5分，12~13题，每小题8分，共71分) 题组一　酯 1.下列性质属于一般酯的共性的是(　　) A.具有香味 B.易溶于水 C.易溶于有机溶剂 D.密度比水大 答案　C 解析　酯类大多难溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水小，低级酯具有一定的香味，故选C。 2.下列说法正确的是(　　) A.RCO18OH与R'OH发生酯化反应时生成R—CO18OR' B.能与NaOH溶液反应，分子式为C2H4O2的有机物一定是酸 C.甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互为同分异构体 D.甲醛与乙酸乙酯的最简式相同 答案　C 3.水果糖深受小朋友的喜爱，其实水果糖里并未加入水果，比如菠萝水果糖中并未加入菠萝，而是加入了具有菠萝香味的丁酸乙酯。下列有关丁酸乙酯的说法不正确的是(　　) A.丁酸乙酯的结构简式为 B.它是由乙酸和丁醇发生酯化反应得到的 C.它在碱性条件下比在酸性条件下水解更彻底 D.它与乙酸乙酯互为同系物 答案　B 解析　丁酸乙酯是由丁酸与乙醇发生酯化反应生成的，其结构简式为CH3CH2CH2COOCH2CH3，与乙酸乙酯互为同系物，A、D项正确，B项错误。 4.(2024·丽江月考)某分子式为C10H20O2的酯在一定条件下可发生如图所示的转化过程，则符合条件的酯的结构有(　　) A.2种 B.4种 C.6种 D.8种 答案　B 解析　由图可知，C可连续氧化生成E，说明C是醇，且含有—CH2OH结构，B是羧酸盐，E是羧酸，则A的水解产物B和C中所含碳原子数相同，即各有5个碳原子，则C为C4H9—CH2OH，丁基有4种结构，则对应的醇C有4种结构，酯A有4种结构，B正确。 5.下列有关制取和提纯乙酸乙酯的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　) A.向甲试管中按照乙醇、浓硫酸、乙酸的顺序加入反应物 B.用装置乙制备乙酸乙酯 C.用分液漏斗分离出碳酸钠溶液后，需换一个烧杯再从下口放出乙酸乙酯 D.用装置丁通过蒸馏法收集纯净的乙酸乙酯 答案　C 解析　由于浓硫酸稀释时放热，所以浓硫酸不能先加，为减少乙酸的挥发，应最后加入乙酸，故添加顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸，A正确；乙醇、乙酸在浓硫酸、加热的条件下可以反应生成乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发出来的乙醇、中和乙酸，同时降低乙酸乙酯的溶解度，用装置乙可以制备乙酸乙酯，B正确；分液时上层液体要从上口倒出，C错误；得到的乙酸乙酯中可能混有乙醚等杂质，可以利用沸点差异，蒸馏得到纯净的乙酸乙酯，D正确。 题组二　油脂 6.从化学成分上讲，油脂属于酯类化合物，对于油脂和酯类化合物认识正确的是(　　) A.油和脂肪都属于酯类化合物，所以油和脂肪的结构相似 B.自然界中的油脂是混合物，以甘油三酯为主要成分 C.酯类是高分子，自然界中的油脂是纯净物，以甘油三酯形式存在 D.油脂属于酯类化合物，天然油脂是纯净物，没有固定的熔、沸点 答案　B 解析　酯类不是高分子，自然界中的油脂都是混合物，以甘油三酯形式存在，C错误；油脂属于酯类，天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点，D错误。 7.(2021·浙江6月选考，14)关于油脂，下列说法不正确的是(　　) A.硬脂酸甘油酯可表示为 B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油 D.油脂是一种重要的工业原料，可用于制造肥皂、油漆等 答案　A 解析　硬脂酸为饱和高级脂肪酸，其结构简式可以表示为C17H35—COOH，硬脂酸甘油酯可表示为，A错误；花生油含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯，含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；植物油含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯，可以和氢气发生加成反应生成氢化油，C正确；油脂是一种重要的工业原料，在碱性条件下水解发生皂化反应制造肥皂，也可用于生产油漆等，D正确。 8.某化学兴趣小组用预处理后的废弃油脂进行皂化反应，制备高级脂肪酸钠并回收甘油的简单流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.皂化反应完成的标志是液体不分层 B.过程①属于物理变化 C.过程②可用装置M完成(夹持装置已略去) D.实现过程③的操作是蒸馏 答案　C 解析　油脂难溶于水，故反应前液体分层，皂化反应生成的产物为高级脂肪酸钠和甘油，二者均易溶于水，故皂化反应完成时分层现象消失，A项正确；向混合物中加入氯化钠，高级脂肪酸钠溶解度降低便会析出，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，B项正确；过程②为过滤，用到的仪器为漏斗，不是分液漏斗，C项错误；混合液中含有水，甘油和水互溶，但二者沸点不同，可通过蒸馏分离，D项正确。 题组三　酰胺 9.世界卫生组织(WHO)和联合国粮食及农业组织(FAO)联合发出警告，油煎和烘烤的食品中含有浓度严重超标的丙烯酰胺(CH2==CHCONH2，简称丙毒)，它是一种致癌物质。下列有关丙烯酰胺的说法不正确的是(　　) A.丙烯酰胺在一定条件下能水解生成CH2==CHCOOH和铵盐 B.丙烯酰胺分子内的所有原子不可能在同一平面内 C.丙烯酰胺是一种氨基酸 D.丙烯酰胺能使溴水褪色 答案　C 10.(2023·浙江衢州高二期末)化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如图，下列有关该化合物的说法不正确的是(　　) A.分子中含有4个不对称碳原子 B.分子中C原子有sp2、sp3两种杂化方式 C.该物质可以发生加成反应、水解反应、酯化反应 D.1 mol该物质最多可以和3 mol NaOH反应 答案　A 解析　连有4个不同原子或基团的饱和碳原子是不对称碳原子，因此化合物“E7974”含有的不对称碳原子如图，共3个，A不正确；分子中C原子有全部以单键形成的，也有碳碳双键、碳氧双键，故C原子有sp2、sp3两种杂化方式，B正确；该物质中含有碳碳双键，可以发生加成反应，含有酰胺基可以发生水解反应，含有羧基可以发生酯化反应，C正确；分子中含有2个酰胺基、1个羧基，均能与NaOH溶液反应，故1 mol该物质最多可以和3 mol NaOH反应，D正确。 11.已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是(　　) A.苯胺既可与盐酸反应也可与NaOH溶液反应 B.由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法 C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得 D.①、②、③均为两相混合体系 答案　C 解析　苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；①、②为液相，③为固相，都不是两相混合体系，故D错误。 (12~13题有一个或两个选项符合题目要求) 12.(2024·烟台高二检测)如图是天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(aspartame)的结构简式。下列关于aspartame的说法不正确的是(　　) A.是芳香烃 B.分子中含有的官能团有氨基、羧基、酯基、酰胺基 C.既能与NaOH反应，也能与HCl反应 D.1 mol aspartame最多能与2 mol NaOH反应 答案　AD 解析　分子中含有氨基、羧基、酯基和酰胺基4种官能团，B正确；羧基能与NaOH反应，氨基能与HCl反应，C正确；羧基、酯基和酰胺基都能与NaOH反应，1 mol aspartame最多能与3 mol NaOH反应，D错误。 13.(2022·北京，8)我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一，一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.分子中N原子有sp2、sp3两种杂化方式 B.分子中含有不对称碳原子 C.该物质既有酸性又有碱性 D.该物质可发生取代反应、加成反应 答案　B 解析　该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤电子对和两个σ键，为sp2杂化，第二个N原子有一个孤电子对和三个σ键，为sp3杂化，A正确；不对称碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，该有机物中没有不对称碳原子，B错误；该物质中存在羧基，具有酸性，还含有，具有碱性，C正确；该物质中存在苯环可以发生加成反应，含有羧基等可以发生取代反应，D正确。 14.(11分)2，5⁃二羟基苯甲酸甲酯俗称龙胆酸甲酯，可由龙胆酸与甲醇发生酯化反应得到，是合成制药中的常见中间体。其结构简式如图所示： (1)龙胆酸甲酯所含官能团的名称为　　　　　。  (2)(1分)龙胆酸甲酯的分子式为　　　　。  (3)下列有关龙胆酸甲酯的描述正确的是　　　　(填字母)。  a.能发生消去反应 b.能与氢气发生加成反应 c.能与浓溴水反应 (4)写出龙胆酸甲酯与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：　　　　　。  (5)写出满足下列条件的龙胆酸的两种同分异构体的结构简式：　　　　　　　　、　　　　　。  ①能发生银镜反应； ②能遇FeCl3溶液显色； ③酯类； ④苯环上的一氯代物只有2种。 答案　(1)(酚)羟基、酯基　(2)C8H8O4　(3)bc (4)+3NaOH―→CH3OH+2H2O+ (5)　 解析　(3)酚羟基、酯基均不能发生消去反应，故a错误；龙胆酸甲酯中有苯环，能与氢气发生加成反应，故b正确；龙胆酸甲酯中有酚羟基，且酚羟基所连碳原子的邻位碳上有H原子，能与浓溴水反应，故c正确。 (5)龙胆酸的同分异构体满足：①能发生银镜反应，说明含—CHO；②能遇FeCl3溶液显色，说明含酚羟基；③酯类，含—COO—；④苯环上的一氯代物只有2种，说明苯环上有2种不同化学环境的氢原子，则符合条件的同分异构体的结构简式为、。 15.(18分)有机化学实验室大量制备乙酸乙酯通常经过反应回流和产物蒸馏提纯两个步骤(夹持仪器和加热装置省略)。 已知：①氯化钙可以与乙醇形成CaCl2·6C2H5OH ②有关有机物沸点如表： 试剂 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 乙醚 沸点/℃ 78.5 118 77.1 34.7 反应回流(图甲)：向圆底烧瓶中加入1.3 g无水乙醇和1.8 g冰醋酸，再加入2.8 g无水乙醇和1 mL浓硫酸的混合物，并加入几粒沸石，连接好装置，保持温度在110~120 ℃，加热回流1 h。 蒸馏提纯(图乙)步骤： ①待烧瓶内液体冷却后将装置改为乙，蒸馏收集粗产品。 ②粗产品依次用饱和Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。 ③再次蒸馏，收集77 ℃左右的馏分，得1.9 g产品。 (1)写出甲中发生反应的化学方程式：　　　　 　　　　　。  (2)仪器a的名称为　　　　，c可否用a代替　　　(填“是”或“否”)。  (3)采用　　　　　　　加热方式，使温度保持在110~120 ℃。  (4)用饱和Na2CO3溶液和饱和CaCl2溶液洗涤的目的分别为　　　　　、　　　　　。洗涤后，分离得到乙酸乙酯用到的主要玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　　　。  (5)加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而下降，请解释原因：　　　　 　　　　　。  (6)乙酸乙酯的产率为　　　　　(保留三位有效数字)。  答案　(1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O　(2)球形冷凝管　否　(3)油浴(或电加热套)　(4)除去乙酸　除去乙醇　分液漏斗、烧杯　(5)温度过高，乙醇、乙酸易挥发，且容易生成乙醚　(6)72.0% 解析　(2)仪器a的名称为球形冷凝管，作用是冷凝回流，直形冷凝管一般在用蒸馏法分离物质时使用，球形冷凝管一般在反应时防止反应物的挥发而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底，c不能用a代替。(3)使温度保持在110~120 ℃，油浴最高温度比水浴高，采用加热方式为油浴(或电加热套)。(4)制备乙酸乙酯的过程中会有乙酸被蒸出，用饱和Na2CO3溶液洗涤的目的是除去乙酸，氯化钙与乙醇形成CaCl2·6C2H5OH，用饱和CaCl2溶液洗涤的目的是除去乙醇，分离得到乙酸乙酯时要用分液操作，用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。(5)加热有利于提高乙酸乙酯的产率，温度过高，乙醇、乙酸易挥发，乙醇分子间易发生分子间脱水生成乙醚，使乙酸乙酯的产率下降。(6)1.9 g是乙酸乙酯的实际产量，无水乙醇的总质量为1.3 g+2.8 g=4.1 g，冰醋酸的质量为1.8 g，根据化学方程式：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，可知无水乙醇过量，用冰醋酸的质量计算理论生成乙酸乙酯的质量为=2.64 g，乙酸乙酯的产率为×100%≈72.0%。 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