7.3 乙醇与乙酸(培优竞赛训练)化学人教版必修第二册

2026-05-07
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摘要:

**基本信息** 以“乙醇与乙酸”为核心,构建“技巧总结-针对训练-综合培优-真题精练”四层体系,融合物质制备、性质规律与实验应用,突出结构决定性质的化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |竞赛技巧总结|6大技巧(醇制备/硫醇性质等)|对比归纳(如醇氧化反应表格)、原理迁移(硫醇与醇性质类比)|从醇/羧酸结构出发,推导制备方法→化学性质→特殊衍生物(乙烯酮)| |技巧针对训练|选择/填空题(如2009上海初赛题)|性质辨析(酸性/氧化产物判断)、实验分析(酯化反应条件)|结合典型反应(如硼氢化氧化反马加成),强化结构对反应选择性的影响| |综合培优精练|实验/推断题(如乙酸乙酯制备装置)|平衡移动(提高产率措施)、实验设计(装置改进)|联系工业应用(如硫醇检漏),体现科学探究与实践| |竞赛真题精练|多省市竞赛题(2007-2023年)|信息迁移(乙烯酮加成反应)、计算应用(硫醇酯化计算)|覆盖高频考点(醇氧化/羧酸反应),培养证据推理与创新意识|

内容正文:

第三节 乙醇与乙酸 内容概览 01 竞赛技巧总结 核心策略精讲,高效解题通法提炼 02 技巧针对训练 专项能力突破,弱点题型强化攻坚 03 综合培优精练 高阶思维拓展,综合问题融合演练 04 竞赛真题精练 实战命题解密,赛场节奏模拟特训 竞赛技巧1 醇类化合物的制法 1.烯烃的水合 2.烯烃的间接水合 工业上可以将烯烃通入稀硫酸(60~65%硫酸水溶液)中,即在酸催化下水合成醇 其中可能涉及碳正离子重排过程 3.烯烃的硼氢化氧化反应 特点:①产率高;具有高度的方向选择性。②总结果相当于水分子在双键上的反马加成.所以不对称的烯烃经硼氢化氧化反应可以得到相应的伯醇。 竞赛技巧2 硫醇类化合物及其反应 1.硫醇的物理性质:硫醇难形成氢键,不能缔合,不溶于水,沸点低于相应的醇,低级硫醇有恶臭味(添加于煤气中检漏)。 2.硫醇的化学性质: ①弱酸性:硫醇酸性比醇强,能与碱(如氢氧化钠)和重金属汞、铜、银、铅等成盐,称为硫醇盐: ②硫醇易被温和的氧化剂(如:H2O2,NaIO,I2或O2)氧化成二硫化物:,该反应可以定量进行,可用来测定巯基化合物的含量,在石油工业中,利用该反应生成无酸性的二硫化物以避免酸性的腐蚀,并可除去硫醇的恶臭味。 ③硫醇与强氧化剂(如:HNO3、KMnO4)作用,可被氧化成磺酸:RSHRSO3H ④脱硫反应 竞赛技巧3 醇各类氧化反应的总结 氧化剂 一级醇 二级醇 三级醇 特点和说明 KMnO4 冷,稀,中性 - - - 酸性,碱性 酸 酮 小分子酸,酮 K2Cr2O740~50%H2SO4 醛酸 酮 小分子酸,酮 酸性条件 HNO3 稀 醛酸 - - 浓 酸 酮 环醇环酮 小分子酸,酮 环醇酮 、酸 酸性条件 新制MnO2 烯丙醇苯甲醇醛 酮 - 中性,不饱和键不受影响 沙瑞特试剂(CrO3吡啶) 醛 酮 - 弱碱,反应条件温和,不饱和键不受影响。 琼斯试剂(CrO3+稀H2SO4) 醛(产率不高,不用。) 酮 - 稀酸,反应条件温和,不饱和键不受影响。 费慈纳-莫发特试剂(二环己基碳二亚胺二甲亚砜) 醛(产率很高) 酮 - 酸性 (H3PO4),其它基团不受影响。 竞赛技巧4 醇的酸性强弱的分析 1.液相测定酸性强弱:H2O>CH3OH>RCH2OH>R2CHOH>R3COH>HC≡CH>NH3>RH,在液相中,溶剂化作用会对醇的酸性强弱产生影响,溶剂化作用使负电荷分散,而使RO-稳定,1oROH负离子空阻小,溶剂化作用大,3oROH负离子空阻大,溶剂化作用小。 2.气相测定酸性强弱:(CH3)3CCH2OH>(CH3)3COH>(CH3)2CHOH>C2H5OH>CH3OH>H2O 竞赛技巧5 羧酸的性质 1.羧基上羰基的反应 (1)酰卤的生成 羧酸与三氯化磷、五氯化磷、氯化亚砜等作用,生成酰氯。 RCOOH+PCl3(PCl5、SOCl2)RCOCl (2)酸酐的生成 在脱水剂的作用下,羧酸加热脱水,生成酸酐。常用的脱水剂有五氧化二磷等。 RCOOH+RCOOHRCOOOCR (3)酯化反应 羧酸与醇在酸的催化作用下生成酯的反应,称为酯化反应。酯化反应是可逆反应,为了提高酯的产率,可增加某种反应物的浓度,或及时蒸出反应生成的酯或水,使平衡向生成物方向移动。 RCOOH+R1OHRCOOR1 + H2O 酯化反应可按两种方式进行: 实验证明,大多数情况下,酯化反应是按①的方式进行的。如用含有示踪原子18O的甲醇与苯甲酸反应,结果发现18O在生成的酯中。 (4)酰胺的生成 在羧酸中通入氨气或加入碳酸铵,首先生成羧酸的铵盐,铵盐胺热脱水生成酰胺。 RCOOH+NH3RCOONH4 RCONH2 2.羧基的还原反应 羧酸在一般情况下,和大多数还原剂不反应,但能被强还原剂—氢化锂铝还原成醇。用氢化铝锂还原羧酸时,不但产率高,而且分子中的碳碳不饱和键不受影响,只还原羧基而生成不饱和醇。例如:RCH2CH═CHCOOHRCH2CH═CHCH2OH 3、羧酸中的α– H反应 羧基和羰基一样,能使α– H活化。但羧基的致活作用比羰基小,所以羧酸的α– H卤代反应需用在红磷等催化剂存在下才能顺利进行。 CH3COOH + Cl2CH2ClCOOHCHCl2COOHCCl3COOH 4、脱羧基反应 羧酸分子脱去羧基放出二氧化碳的反应叫脱羧反应。例如,低级羧酸的钠盐及芳香族羧酸的钠盐在碱石灰(NaOH–CaO)存在下加热,可脱羧生成烃。 CH3COONaCH4↑+Na2CO3 这是实验室用来制取纯甲烷的方法。 一元羧酸的脱羧反应比较困难,把羧酸盐蒸气通过加热至400~500℃的钍、锰或镁的氧化物,则脱羧生成酮。 2CH3COOHCH3COCH3+CO2↑+H2O 当一元羧酸的α–碳上连有吸电子基时,脱羧较容易进行,如:CCl3COOHCHCl3+CO2↑ 竞赛技巧6 乙烯酮(CH2=C=O)的性质及制备 一、结构特点‌ (1)‌杂化轨道‌: 左侧碳(CH2)为sp²杂化,中间碳(C=O)为sp杂化,呈直线型结构。 (2)分子中两个π键(C=C和C=O)相互正交,导致高反应活性。 (3)‌电子特性‌: 羰基氧的强吸电子效应使乙烯酮成为强亲电试剂,易与亲核试剂反应。 二、基本性质‌ 1.‌物理性质:无色有毒气体,具有强烈刺激性气味‌35,沸点-56℃‌68,熔点-150.5℃‌5。 微溶于乙醚、芳烃、卤代烃等有机溶剂,可与水、醇类剧烈反应。 2.‌化学性质‌ (1)‌亲电加成反应‌: 与含活泼氢的化合物(如HX、水、醇、羧酸、胺)反应,生成酰卤、羧酸、酯、酸酐、酰胺等衍生物。 A.CH2=C=O+HClCH3COCl B.CH2=C=O+H2OCH3COOH C.CH2=C=O+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 D.CH2=C=O+CH3COOH (CH3CO)2O E.CH2=C=O+CH3NH2CH3CONHCH3 (2)‌聚合反应‌: 室温下易聚合成二聚乙烯酮(),0℃即可发生聚合;高温(如加热)可解聚为乙烯酮单体。 (3)‌分解反应‌: 在高温或光照下易分解,生成一氧化碳和烃类。 三、制备方法‌ (1)‌实验室制备 A.‌乙酸分子内脱水‌: 乙酸在高温(500-600℃)或脱水剂(如P2O5)作用下脱水生成乙烯酮。 B.‌消除反应‌: 溴代酰卤(如溴乙酰溴)与锌粉反应,通过E2或E1CB机制脱去两分子HBr生成乙烯酮。 (2)‌工业制备‌ A.‌乙炔与氧气催化氧化‌: 2HC≡CH+ O22CH2=C=O。 B.‌丙酮或醋酸热解‌: 丙酮高温热解生成乙烯酮,或醋酸蒸气通过500-600℃反应管分解制得。 竞赛技巧1 醇的结构与性质 1.(2009·上海·初赛)英国路透社曾报道:以色列军方已经研制出一种新的刺激性非致命武器,可用来驱散抗议者,这种新武器叫臭鼬弹。已知臭鼬剂主要成分是丁硫醇(C4H9SH),人的口臭是由于分泌出有臭味的甲硫醇(CH3SH),液化气中添加的报警剂是极臭的乙硫醇(C2H5SH)。下列说法你认为不正确的是 A.丁硫醇、甲硫醇与乙硫醇互为同系物 B.沸点不同的丁硫醇有四种 C.丁硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、二氧化硫和水 D.在水溶液中,乙硫醇比乙醇更难电离出H+离子 【答案】D 【解析】A.丁硫醇与甲硫醇及乙硫醇在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,互为同系物,A项正确;B.丁硫醇有四种同分异构体,CH3CH2CH2CH2SH,CH3CH(SH)CH2CH3,CH2(SH)CH(CH3)CH3,(CH3)3C-SH,则有沸点不同的丁硫醇四种,B项正确;C.丁硫醇含有碳、硫、氢元素,丁硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、二氧化硫和水,C项正确;D.S的非金属性比O弱,S—H共价键较弱,容易断裂,则在水溶液中,乙硫醇比乙醇容易电离出H+离子,D项错误;答案选D。 2.(2007高二·河南·竞赛)含氧酸与醇反应生成酯时,是酸提供羟基还是醇提供羟基的问题曾成为20世纪30年代化学界一大疑难问题。1934年科学家用苯甲酸与一种硫醇(R-S-H)进行酯化,结果产物不是硫化氢和普通酯,而是含硫的酯和水。若8g硫醇A与苯甲酸在一定条件下反应后生成16.6g含硫的酯,同时还有1.8g硫醇A剩余,则A的结构简式是 A.CH3-S-H B.CH3-CH2-S-H C. D.CH3-CH2–CH2-CH2-S-H 【答案】B 【解析】设硫醇A为R-S-H,R的相对分子质量为X,硫醇A与苯甲酸1:1反应生成含硫酯为C6H5COSR,已知反应掉硫醇A6.2g,生成C6H5COSR16.6g,则有,解得X=29,因此X的结构简式为CH3CH2-,故A的结构简式为CH3CH2SH,答案选B。 竞赛技巧2 羧酸的结构与性质 3.(2009高二·安徽·竞赛)制备乙酸乙酯的反应为: + CH3CH2OH +H2O 为提高乙酸乙酯的产率,最好采取的措施是 A.在反应时加NaOH B.在反应时加入氧化剂 C.在反应时加入还原剂 D.在反应时加入过量C2H5OH ,并不断除去水 【答案】D 【解析】A.在反应时加入氢氧化钠会导致乙酸乙酯水解,降低了乙酸乙酯的产率,A选项错误;B.该反应不属于氧化还原反应,加入氧化剂,不能提高乙酸乙酯的产率,B选项错误;C.该反应不属于氧化还原反应,加入还原剂,不能提高乙酸乙酯的产率,C选项错误;D.乙醇是反应物,加入过量乙醇可促使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率,同时不断除去属于产物的水,也可以促使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率,D选项正确;故选D。 4.(2007高二·安徽·竞赛)将反应产物填入方框内:①_______②_______。 +NaHCO3→ 【答案】 【解析】与NaHCO3反应的化学方程式为,故产物①为;与CH3I反应的化学方程式为,故产物②为。 1.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)某学习小组以乙醇、乙酸和浓硫酸为原料,设计以下两套装置(如图所示)分别制备乙酸乙酯,其中乙酸的结构简式为。下列有关说法正确的是 A.试管a中试剂添加顺序为先加浓硫酸,再缓慢加入乙醇和乙酸 B.试管b中饱和碳酸钠溶液可以换成氢氧化钠溶液 C.装置乙与装置甲相比较,便于控制温度,原料损失的少 D.生成的乙酸乙酯的结构简式为 【答案】C 【解析】A.浓硫酸稀释过程会放出大量热,故试剂添加顺序应为:先加乙醇,再缓慢加浓硫酸,冷却后再加乙酸;若先加浓硫酸,会导致液体飞溅,引发危险,A错误;B.氢氧化钠是强碱,会促进乙酸乙酯完全水解,最终无法得到乙酸乙酯产物,因此不能替换饱和碳酸钠溶液,B错误;C.装置甲为直接加热,装置乙采用水浴加热;水浴加热受热均匀、便于控制温度,且反应温度相对较低,减少了低沸点的乙醇、乙酸的挥发,原料损失更少,C正确;D.酯化反应机理为酸脱羟基、醇脱氢,本题中标记的在乙酸的羧基的羟基中,反应后随羟基脱去而生成水,则乙酸乙酯的结构简式应为,D错误;故选C。 2.(25-26高一下·全国·月考)下列物质,都能与反应放出。其产生的速率排列顺序正确的是 ①    ②    ③    ④ A.①>②>③>④ B.②>①>④>③ C.②>④>③>① D.④>②>③>① 【答案】C 【解析】判断物质与钠反应生成的速率,核心是比较它们分子中上氢原子的活泼性,氢原子越活泼,反应速率越快。①:乙醇中的氢原子活泼性最弱,反应速率最慢;②:乙酸是有机酸,中的氢最活泼,酸性最强,与钠反应速率最快;③:水中的氢原子比乙醇中的更活泼,反应速率比乙醇快;④:碳酸的酸性比水和乙醇强,氢原子活泼性次于CH3COOH;因此氢原子活泼性顺序:,所以与钠反应生成的速率顺序为:,故答案选C。 3.(24-25高一下·江西南昌·期中)如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述不正确的是 A.试管b中导气管下端管口不浸入液面的原因是防止实验过程中产生倒吸现象 B.向试管a中先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加入冰醋酸 C.1mol乙酸与1mol乙醇充分反应后得到的1mol乙酸乙酯 D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度 【答案】C 【解析】A.乙酸、乙醇易溶于水,易发生倒吸,则试管b中导气管下端管口不能浸入液面,防止倒吸,A正确;B.混合过程中用到浓硫酸,相当于浓硫酸的稀释,需要在试管中先加乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,最后再加冰醋酸,试剂加入顺序合理,B正确;C.酯化反应为可逆反应,则1mol乙酸与1mol乙醇充分反应达限度时,得到的乙酸乙酯小于1mol,C错误;D.乙醇、乙酸易挥发,则饱和碳酸钠溶液的作用为吸收乙醇、除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,分液可分离出乙酸乙酯,D正确;故选C。 4.(25-26高一下·浙江·期中)某有机物的结构简式如图,下列说法正确的是 A.既能发生加成反应,也能发生取代反应 B.在铜催化下可以与氧气发生反应 C.标准状况下,1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2 D.1mol该有机物与足量NaHCO3溶液反应可生成2molCO2 【答案】B 【解析】A.该物质中有羟基,可以发生取代反应,羧基的酯化反应也属于取代反应,但是羧基不能发生加成反应,A错误;B.该有机物存在−CH2​OH,与羟基直接相连的碳原子上有氢原子,可以在铜催化下发生醇的催化氧化反应,B正确;C.金属钠可以和醇羟基、羧基都反应,1mol该有机物共有2mol醇羟基和1mol羧基,生成H2​的物质的量为1.5mol,标准状况下体积为 ,不是22.4L,C错误;D.醇羟基酸性弱于碳酸,不能和NaHCO3​反应,只有羧基可与NaHCO3​反应生成CO2,所以可生成1 mol CO2,D错误;故选B。 5.(25-26高一下·陕西西安·期中)下列化学用语表达正确的是 A.乙烯分子的电子式: B.聚丙烯的结构简式为 C.乙酸中含有的官能团:或 D.乙醇的空间填充模型为 【答案】C 【解析】A.乙烯分子的两个碳原子间以碳碳双键相连,电子式为,A错误;B.聚丙烯的结构简式应为,B错误;C.乙酸属于羧酸,羧酸的官能团为羧基,羧基为:或,C正确;D.选项给出的是乙酸的填充模型,乙醇的空间填充模型为,D错误;故答案选C。 6.(25-26高一·全国·月考)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。 7.(24-25高一下·四川成都·期末)有机物种类繁多,结构、性质各异,下列有关说法正确的是 A.紫色石蕊试液不能鉴别乙醇和乙酸 B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,且原理相同 C.环己烷()分子中所有原子均在同一平面上 D.部分低级酯可用作饮料、糖果、化妆品中的香料 【答案】D 【解析】A.乙酸显酸性,乙醇显中性,则紫色石蕊试液能鉴别乙醇和乙酸,A项错误;B.乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,前者为氧化反应,后者为加成反应,原理不同,B项错误;C.环己烷()分子为饱和环烃,则其中所有原子不可能在同一平面上,C项错误;D.酯类具有广泛的用途,部分低级酯可用作饮料、糖果、化妆品中的香料,D项正确;答案选D。 8.(24-25高一下·福建漳州·期末)某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是 A.该有机物中有4种官能团 B.该有机物能使溴水褪色 C.1mol该有机物中含有4mol碳碳双键 D.该有机物不能发生氧化反应 【答案】B 【解析】A.该有机物中有3种官能团,即碳碳双键、羟基和羧基,A错误;B.该有机物含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,B正确;C.苯环不存在碳碳双键,1mol该有机物中含有1mol 碳碳双键,C错误;D.该有机物含有碳碳双键、和羟基,能与强氧化剂发生氧化反应,D错误;故选B。 9.(24-25高一下·北京·期末)由化合物M合成某化工原料P的路线如下。 下列说法不正确的是 A.M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.每生成1mol N 需消耗 1mol O2 C.N→P的反应类型为取代反应 D.N和P 互为同分异构体 【答案】C 【解析】A.M分子中含羟基,且与羟基相连C上有H,故M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;B.M→N发生醇的催化氧化,两个羟基都能发生催化氧化,根据M~2-OH~O2可知每生成1mol N 需消耗 1mol O2,B正确;C.N→P时,一个不饱和的C=O转化为饱和的-OH,发生加成反应,C错误;D.N和P的分子式均为C8H12O2,结构不同,二者互为同分异构体,D正确;答案选C。 10.(24-25高一下·山东日照·期末)某催化羧化反应的机理如图,下列说法错误的是 A.是反应的催化剂 B.反应①原子利用率 C.反应③有极性共价键的断裂和形成 D.若R为苯环,羧化后的有机产物为 【答案】A 【解析】A.图中是反应的催化剂,用来生成催化剂,A错误;B.反应①是CO2和结合生成,反应物原子全部转化到生成物中,原子利用率,B正确;C.观察机理图知,反应③有极性共价键的断裂(如中的C-H键)和极性共价键的形成(如中的O-H键),C正确;D.结合反应路径,R为苯环时,最终羧化产物的结构中碳碳三键与一个苯环一个羧基相连,即羧化后的有机产物为,D正确;故选A。 11.(24-25高一下·湖南益阳·期末)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。 12.(25-26高一上·辽宁·期中)200℃时,将ag酒精()在足量的氧气中充分燃烧后的混合气体与足量的充分反应后,固体质量增重为 A. B. C. D.无法确定 【答案】A 【解析】乙醇燃烧反应:,1mol燃烧生成2mol CO2和3mol H2O, CO2反应:,每2mol CO2增重56g(88g CO2- 32g O2), H2O反应:,每2mol H2O增重4g(36g H2O -32g O2),总增重计算:2mol CO2增重:,3mol H2O增重:,总增重:,1mol乙醇质量为46g,总增重62g > 46g,故增重大于ag,故选A。 13.(24-25高一下·山东淄博·期中)按要求填空: (1)有机物中所含的官能团名称为___________。 (2)体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医常用药剂氯乙烷()(氯乙烷的沸点为12.27℃)对受伤部位进行局部冷却麻醉处理,工业上制取氯乙烷有两种方案: a.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl b.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 你认为制备氯乙烷的最好方案为___________(填“a”或“b”)。 (3)乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯的反应如图所示,该反应的化学方程式为___________,其反应类型是___________,右侧小试管中应装有___________溶液(填“饱和”或“饱和”),该溶液的作用是___________(填序号)。 ①吸收乙醇      ②中和乙酸      ③降低乙酸乙酯在水中的溶解度 (4)乙醇催化氧化为乙醛的化学方程式为___________。 (5)已知、、、、,其中, ①能通过加成反应使溴水褪色的是___________。 ②能与溶液反应有气体生成的是___________。 【答案】(1)(醇)羟基、羧基 (2)b (3) 酯化反应(或取代反应) 饱和 ①②③ (4) (5)① ② 【解析】(1)有机物的结构可知其含有的官能团名称为:(醇)羟基、羧基。 (2)从原子经济性和利用率的角度看,方案a通过取代得到,在取代过程中易发生二取代、三取代等副反应,同时还有HCl副产物,原料利用率低,反应控制难;而方案b通过乙烯加成的方式,产物单一,原料利用率高,副反应少;所以两种方案中,最好方案为:b。 (3)利用乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯的化学方程式为:,其反应类型为:酯化反应(或取代反应);为了吸收挥发的乙醇和乙酸,在右侧小试管中需盛装饱和溶液,目的是:吸收挥发的乙醇 、中和挥发的乙酸、降低乙酸乙酯在水中的溶解度便于分层进行分离,则符合的选项为:①②③。 (4)乙醇在催化剂作用下催化氧化为乙醛的化学方程式为:。 (5)在所给的、、、、几种有机物中, ①能通过加成反应使溴水褪色的只有烯烃能满足,该有机物为,反应方程式为:;②能与溶液反应有气体生成的只有羧酸能满足,该有机物为,反应方程式为:。 14.(24-25高一下·广东茂名·期末)乙二酸在金属清洁、除锈、漂白、染色助剂、化学合成、实验室分析方面有应用,一种合成路线如下(反应条件略)。 回答下列问题: (1)物质Ⅰ的空间结构为___________。 (2)物质Ⅱ的官能团名称为___________。物质Ⅲ的分子式为___________。 (3)上述①~⑤反应中属于加成反应的是___________,属于氧化反应的是___________。 (4)物质Ⅳ也可以由环氧乙烷和分子A反应制得,该反应的原子利用率为100%,则A的分子式为___________。 (5)化合物Ⅶ属于Ⅵ的同系物,其含有5个碳原子,则Ⅶ的结构有___________种,写出其中一种的结构简式:___________。 (6)化合物Ⅳ与Ⅵ反应生成六元环的化合物,请写出该反应方程式:___________。 【答案】(1)平面形 (2)羟基 (3)① ④、⑤ (4) (5)4 或或或 (6)++2H2O 【分析】乙烯和水加成生成乙醇,乙醇和氯气光照时发生取代反应生成物质Ⅲ,物质Ⅲ水解生成乙二醇,乙二醇催化氧化生成乙二醛,乙二醛被氧化为乙二酸,以此解题。 【解析】(1)乙烯中碳碳双键确定一个平面,则物质Ⅰ的空间结构为平面形; (2)结合物质Ⅱ的结构简式可知,其官能团名称为羟基;结合物质Ⅲ的结构简式可知,其分子式为C2H5OCl; (3)结合分析可知,上述①~⑤反应中属于加成反应的是①;属于氧化反应的是④、⑤; (4)物质Ⅳ也可以由环氧乙烷和分子A反应制得,该反应的原子利用率为100%,根据原子守恒可知,A的分子式为H2O; (5)化合物Ⅶ属于Ⅵ的同系物,其含有5个碳原子,则其分子式为:C5H8O4,其中含有2个羧基,则相当于丙烷的二元取代物,其结构有、、、 ,一共4种结构; (6)化合物Ⅳ中含有羟基,Ⅵ中含有羧基,两者可以发生酯化反应生成六元环状化合物,方程式为:++2H2O。 15.(24-25高一下·浙江宁波·期末)丙烯酸()是一种重要的化工原料。用它合成的聚丙烯酸(PAA)对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用。它能发生如下转化: 请回答: (1)物质B的官能团名称为___________。 (2)物质C的结构简式为___________。 (3)写出反应③的化学方程式___________。 (4)下列说法正确的是___________。 A.物质A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.等物质的量的A与B在空气中完全燃烧,消耗氧气的量A小于B C.可用NaOH溶液除去D中含有少量的A D.PAA为高分子化合物 【答案】(1)羟基、羧基 (2) (3) (4)AD 【分析】丙烯酸A:是一种重要的化工原料,可以经过不同路线进行相应的转化;反应①:与进行水化加成得到B:;反应②:在催化剂作用下进行加聚反应得到高分子聚合物PAA:;反应③:与在浓硫酸催化作用下进行酯化反应生成具有芳香气味的D:;反应④:与环境中发生加成反应得到C:;据此分析解答。 【解析】(1)根据分析,B的结构简式为:,其官能团名称为:羟基、羧基。 (2)根据分析,C的结构简式为:。 (3)反应③为与在浓硫酸催化作用下进行酯化反应生成具有芳香气味的:,其反应的化学方程式为:。 (4)下列说法正确的是:A.物质A为,结构中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;B.A的化学式为,B的化学式为,等物质的量的A与B在空气中完全燃烧,反应的方程式分别为:、,消耗氧气的量为:A=B,B错误;C.D为酯类物质,在NaOH溶液会发生水解被消耗,故不能用NaOH溶液除去D中含有少量的A,C错误;D.PAA为在催化剂作用下进行加聚反应得到高分子聚合物,D正确;故答案为:AD。 1.(2019高二·上海·竞赛)有若干种相对分子质量为58的液态有机物,在氧气中燃烧均生成二氧化碳和水。对这些有机物进行官能团检验,下列实验现象记录一定不符合实际的是 选项 检验操作 实验现象 A 取样,加入新制氢氧化铜并加热 产生黑色沉淀 B 取样,滴加溴的四氯化碳溶液 红棕色褪去 C 取样,加入金属钠 有气体产生 D 取样,滴加紫色石蕊试液 石蕊试液变红色 A.A B.B C.C D.D 【答案】D 【解析】A.若该物质为丙醛,相对分子质量为58,可与新制氢氧化铜并加热,生成砖红色沉淀氧化亚铜,也可能氢氧化铜过量,加热氢氧化铜分解为氧化铜和水,A符合题意;B.当有机物的结构简式为,相对分子质量为58,含碳碳双键,可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使红棕色褪去,B正确;C.当有机物的结构简式为,相对分子质量为58,含羟基,属于醇,可以和金属钠反应产生氢气,C正确;D.若该有机物滴加紫色石蕊试液,石蕊试液变红色,则该有机物是有机酸或酚类物质,该有机物的相对分子质量为58,无法构成酸或酚,故D错误;答案选D。 2.(2021高二·吉林抚松·竞赛)国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是 A.CH3CH2OH能与水互溶 B.NaClO通过氧化灭活病毒 C.过氧乙酸相对分子质量为76 D.氯仿的化学名称是四氯化碳 【答案】D 【解析】A.乙醇分子中有羟基,其与水分子间可以形成氢键,因此乙醇能与水互溶,A说法正确;B.次氯酸钠具有强氧化性,其能使蛋白质变性,故其能通过氧化灭活病毒,B说法正确;C.过氧乙酸的分子式为C2H4O3,故其相对分子质量为76,C说法正确;D.氯仿的化学名称为三氯甲烷,D说法不正确。综上所述,故选D。 3.(2011高二·安徽·竞赛)下列实验操作及装置合理并能达到实验目的是 A. 制取并收集氨气 B. 收集并测定氧气的体积 C. 制乙酸乙酯 D. 用苯分离出碘水中的碘单质 【答案】C 【分析】A、氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气,氨气的密度小于空气的密度,但氨气不能排放在空气中,需用棉花塞住试管口;B、测定氧气的体积,导管应短进长出;C、乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠可除杂并降低乙酸乙酯的溶解度;D、苯分离出碘水中的碘单质,需萃取、分液。 【解析】A、反应原理及收集方法均合理,但收集氨气时试管口应放一团浸有稀硫酸的棉花团,防止氨气逸出,故A错误;B、测定氧气的体积,导管应短进长出,图中排水时长导管进不能排出水,故B错误; C、乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠可除杂并降低乙酸乙酯的溶解度,装置合理,故C正确;D、苯分离出碘水中的碘单质,需萃取、分液,图中为过滤装置,故D错误;故选:C。 4.(2010高三·湖北·竞赛)美国罗氏生产的奥司他韦磷酸盐胶囊剂(商品名中国大陆称达菲·港译特敏福,台湾译为克流感)是市场上唯一的奥司他韦制剂。2009的,由于甲型H1N1在世界范围的扩散,全球掀起一般抢购达菲原风潮。奥司他韦的结构如图;下列说法正确的是 A.奥司他志是一种芳香族化合物,分子式为C18H28O4N3 B.1mol该化合物可以和3mol氢气发生加成反应 C.该化合物能发生水解反应,加成反应、氧化反应和消去反应 D.奥司他韦可以和磷酸在一定条件下制取奥司他韦磷酸盐是由于具有碱性基团氨基 【答案】D 【解析】A.根据结构简式可得化学式为C16H28O4N3,选项A错误;B.官能团决定性质,只有不饱和碳碳双键能被氢气加成,1mol该化合物可以和1mol氢气发生加成,选项B错误;C.该物质中含有的酯基和肽键均能发生水解反应,含有的不饱和碳碳双键键能被加成,但是不能发生氧化反应和消去反应,选项C错误;D.氨基是具有碱性的基团,可以和酸发生反应,奥司他韦可以和磷酸在一定条件下制取奥司他韦磷酸盐,选项D正确;答案选D。 5.(2023高二·贵州遵义·竞赛)下列实验操作能达到实验目的的是 A.用向上排空气法收集NO B.用烧杯配制100 mL 0.100 mol·L-1的硫酸 C.用蒸发CuCl2溶液可得到CuCl2固体 D.向含少量水的乙醇中加入生石灰后蒸馏可得到无水乙醇 【答案】D 【解析】A.NO能与空气中的氧气反应,不能使用排空气法收集,NO难溶于水,应使用排水法收集NO,故A错误;B.容量瓶是用来配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的定量仪器,瓶上标有刻度,并标有容量,不能用烧杯。故B错误;C.CuCl2溶液中存在水解平衡,加热蒸干氯化铜溶液,,水解生成的氯化氢在加热过程中挥发,蒸干得到水解产物氢氧化铜,故C错误;D.氧化钙与水反应生成难挥发的氢氧化钙,能消耗乙醇中的水,乙醇易挥发,然后蒸馏即可得到乙醇,故D正确;故答案选D。 6.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是 A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为90% B.食用油反复加热不会产生稠环芳香烃等有害物质 C.用银镜反应能判断淀粉水解是否完全 D.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 【答案】D 【解析】A.75%的乙醇消毒效果最好,故医用酒精乙醇的浓度为75%,A错误;B.食用油反复加热,会发生结焦等现象,产生稠环芳香烃等有害物质,B错误;C.用银镜反应能判断淀粉是否发生了水解,但是不能判断水解是否完全了,C错误;D.加热可使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,D正确;故本题选D。 7.(2021高二·吉林抚松·竞赛)化学与生活密切相关,下列说法错误的是 A.将“84”消毒液与75%酒精1:1混合,消毒效果更好 B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应 C.用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾,利用的是乙醇的还原性 D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,采用的是牺牲阳极保护法 【答案】A 【解析】A.84消毒液的有效成分为NaClO,具有强氧化性,乙醇具有还原性,两者混合后发生氧化还原反应产生有毒的Cl2,不仅降低消毒效果,还可能引发中毒,A选项错误;B.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,胶体可以发生丁达尔效应,B选项正确;C.乙醇具有还原性,可将橙红色的酸性重铬酸钾溶液还原为绿色的Cr3+,故用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾,利用的是乙醇的还原性,C选项正确;D.电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒比较活泼,所以是原电池的负极,从而对正极的热水器内胆起到了保护作用,这种方法是牺牲阳极的阴极保护法,D选项正确;答案选A。 8.(2021高二·吉林抚松·竞赛)春季复工、复学后,公用餐具消毒是防控新型冠状病毒传播的有效措施之一。下列可直接用作公用餐具消毒剂的是 A.95%的乙醇溶液 B.40%的甲醛溶液 C.次氯酸钠稀溶液 D.生理盐水 【答案】C 【解析】A. 95%乙醇使菌体表面蛋白迅速变性凝固,妨碍乙醇再渗入,不能起到消毒的效果,故A错误;B.甲醛有毒,故B错误;C.次氯酸钠稀溶液具有强氧化性,能够杀菌消毒,且产物无毒,故C正确;D.生理盐水不能消毒杀菌,故D错误;故答案为C。 9.(2021高二·吉林抚松·竞赛)面对突如其来的新型冠状病毒,越来越多人意识到口罩和医用酒精的重要作用,医用口罩由三层无纺布制成,无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法错误的是 A.医用口罩能有效预防新型冠状病毒传染 B.聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料 C.医用酒精中乙醇的体积分数为95% D.抗病毒疫苗冷藏存放的目的是避免蛋白质变性 【答案】C 【解析】A.医用口罩能够有效阻挡病毒的进入人体感染,故A不符合题意;B.聚丙烯树脂为合成树脂材料,属于合成有机高分子材料,故B不符合题意;C.医用酒精中乙醇的体积分数为75%,故C符合题意;D.疫苗中主要成分为蛋白质,若温度过高,蛋白质会发生变性,故D不符合题意;故答案为:C。 10.(2007高二·安徽·竞赛)下列化合物中,最不易在酸性条件下被CrO3氧化的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】醇在酸性条件下被CrO3氧化生成醛或酮,该反应要求醇分子中与羟基相连的碳原子上需要有氢原子。羟基所连碳原子上无氢原子,通常不能被氧化成其他含氧衍生物。B选项羟基所连碳原子上没有氢原子,最不易在酸性条件下被CrO3氧化。故选B。 11.(2011高二·广西·竞赛)今年初公开的研究结果表明,“海卫 一”等星球上也有火山喷发现象。“海卫一”喷出来的是水、冰、甲醇一水合物的混合物, 甲醇 一水合物的分子式是 。利用煤制取合成气(一氧化碳和氢气), 其反应方程式是 , 进而用一氧化碳和氢气直接合成甲醇,反应方程式是 。甲醇可以和镁反应,反应方程式是 。 【答案】CH3OH·H2O 【解析】水、冰、甲醇一水合物的混合物中存在分子间氢键,所以甲醇 一水合物的分子式是CH3OH·H2O,利用煤制取合成气(一氧化碳和氢气),需要水参与反应, 其反应方程式是,一氧化碳和氢气直接合成甲醇,反应方程式是,甲醇可以和镁反应类似钠和乙醇的反应,反应方程式是,答案:CH3OH·H2O,,,。 12.(2013高二·广东·竞赛)乙酸乙酯是一种重要的化工原料,是良好的有机溶剂,也是有机合成原料,可用于染料、药物、香料的制备。请回答下列问题: (1)目前,实验室和工业上常用乙酸与乙醇在浓硫酸存在条件下反应制备乙酸乙酯:CH3COOH + CH3CH2OH   CH3COOCH2CH3 + H2O ①欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有 ( 要求写出两条)。 ②该反应中,浓硫酸的主要作用是 ;使用硫酸可能带来的问题有 (要求写出两条)。 (2)离子液体指熔点较低的离子化合物,具有低挥发性、高沸点等特点,作为 一种环境友好的溶剂和催化体系而备受瞩目。有研究者报道了利用离子液体咪唑磷酸二氢盐作为合成乙酸乙酯的催化剂。 ①反应条件对酯化过程影响的实验结果见下表(表中,n指物质的量,单位为mol) : 序号 n(乙酸):n(乙醇):n(离子液体) 反应时间t/h 乙醇转化率/1% 1 1.2:1:0.15 3 80.04 2 1.2:1:0.15 3.5 87.23 3 1.2:1:0.15 4 90.18 4 1.2:1:0.15 4.5 90.45 5 1.2:1:0.15 5 90.64 6 1.0:1:0.15 4 81.85 7 1.1:1:0.15 4 86.41 8 1.3:1:0.15 4 90.52 9 1.4:1:0.15 4 89.28 10 1.2:1:0.05 4 76.50 11 1.2:1:0.10 4 83.26 12 1.2:1:0.20 4 90.48 13 1.2:1:0.25 4 90.92 分析上表数据,利用该离子液体催化合成乙酸乙酯的适宜条件是什么 ?说明理由。 ②由于本实验所用的离子液体与酯化产物互溶,故考虑采用溶剂萃取的方法分离出离子液体。溶剂与原料、酯化产物及离子液体的溶解性实验结果见下表( [注] :“混合溶液” 由乙醇、乙酸、乙酸乙酯、水和离子液体按一定比例组成) : 反应体系中的物质 溶剂 四氯化碳 三氯甲烷 环已酮 乙醇 互溶 互溶 互溶 乙酸 互溶 互溶 互溶 水 互溶 互溶 分层,水在下层 乙酸乙酯 互溶 分层,乙酸乙酯在上层 互溶 离子液体 互溶 分层,且呈分散状态存在于三氯甲烷中 离子液体在环己酮中呈固体状,且聚集在反应器底部 混合溶液[注] 互溶 分层 分层 分析上表,应选取哪种化合物作为离子液体的萃取溶剂 ?你选择的理由是什么 ? ③已知部分有机物的沸点见下表: 有机物 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 四氯化碳 三氯甲烷 环己酮 沸点/°C 78.5 117 77.1 76.8 61.7 155.7 请具体说明如何从反应混合物中分离出乙酸乙酯产物和离子液体 ? 【答案】(1)①增加乙醇的用量、及时移出乙酸乙酯(或及时除去生成的水) ②硫酸作催化剂; 产生酸性废液(或造成环境污染)、部分原料碳化(或催化剂重复使用困难、催化效果不理想) (2)①n (乙酸) : n (乙醇) = 1.2 : 1,该比例下乙醇转化率可达90%以上, 继续增加乙酸用量,乙醇转化率仅略微增加,考虑到原料的经济性,选择该比例为佳。n (乙醇) : n (离子液体) = 1 : 0.15.随离子液体用量增加, 乙醇转化率也逐渐增加, 其用量达到乙醇的15%时乙醇转化率达到90%以上, 继续增加催化剂用量, 乙醇转化率不再明显增加,选择该比例为佳。反应时间4 h。乙醇转化率随反应时间增加而提高, 在4 h之后增加不明显, 综合考虑选择4 h为宜 ②选取环己酮作为离子液体的萃取溶剂 因为离子液体在环己酮中不溶,而反应物及乙酸乙酯与环己酮互溶 ③将环己酮加入反应混合物中后,溶液分为两层,上层为乙酸乙酯、乙酸和少量乙醇,分液后可通过精馏方法分离出乙酸乙酯产物(或:加入饱和碳酸钠溶液至不再有气体产生,分液后有机层依次用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液洗涤、水洗,分去下层液体,有机层用无水硫酸镁干燥,蒸馏收集73~77°C的馏分即为乙酸乙酯);下层为离子液体和水形成的混合物,可蒸馏除去水,使离子液体得以回收重复使用 / 学科网(北京)股份有限公司 $ 第三节 乙醇与乙酸 内容概览 01 竞赛技巧总结 核心策略精讲,高效解题通法提炼 02 技巧针对训练 专项能力突破,弱点题型强化攻坚 03 综合培优精练 高阶思维拓展,综合问题融合演练 04 竞赛真题精练 实战命题解密,赛场节奏模拟特训 竞赛技巧1 醇类化合物的制法 1.烯烃的水合 2.烯烃的间接水合 工业上可以将烯烃通入稀硫酸(60~65%硫酸水溶液)中,即在酸催化下水合成醇 其中可能涉及碳正离子重排过程 3.烯烃的硼氢化氧化反应 特点:①产率高;具有高度的方向选择性。②总结果相当于水分子在双键上的反马加成.所以不对称的烯烃经硼氢化氧化反应可以得到相应的伯醇。 竞赛技巧2 硫醇类化合物及其反应 1.硫醇的物理性质:硫醇难形成氢键,不能缔合,不溶于水,沸点低于相应的醇,低级硫醇有恶臭味(添加于煤气中检漏)。 2.硫醇的化学性质: ①弱酸性:硫醇酸性比醇强,能与碱(如氢氧化钠)和重金属汞、铜、银、铅等成盐,称为硫醇盐: ②硫醇易被温和的氧化剂(如:H2O2,NaIO,I2或O2)氧化成二硫化物:,该反应可以定量进行,可用来测定巯基化合物的含量,在石油工业中,利用该反应生成无酸性的二硫化物以避免酸性的腐蚀,并可除去硫醇的恶臭味。 ③硫醇与强氧化剂(如:HNO3、KMnO4)作用,可被氧化成磺酸:RSHRSO3H ④脱硫反应 竞赛技巧3 醇各类氧化反应的总结 氧化剂 一级醇 二级醇 三级醇 特点和说明 KMnO4 冷,稀,中性 - - - 酸性,碱性 酸 酮 小分子酸,酮 K2Cr2O740~50%H2SO4 醛酸 酮 小分子酸,酮 酸性条件 HNO3 稀 醛酸 - - 浓 酸 酮 环醇环酮 小分子酸,酮 环醇酮 、酸 酸性条件 新制MnO2 烯丙醇苯甲醇醛 酮 - 中性,不饱和键不受影响 沙瑞特试剂(CrO3吡啶) 醛 酮 - 弱碱,反应条件温和,不饱和键不受影响。 琼斯试剂(CrO3+稀H2SO4) 醛(产率不高,不用。) 酮 - 稀酸,反应条件温和,不饱和键不受影响。 费慈纳-莫发特试剂(二环己基碳二亚胺二甲亚砜) 醛(产率很高) 酮 - 酸性 (H3PO4),其它基团不受影响。 竞赛技巧4 醇的酸性强弱的分析 1.液相测定酸性强弱:H2O>CH3OH>RCH2OH>R2CHOH>R3COH>HC≡CH>NH3>RH,在液相中,溶剂化作用会对醇的酸性强弱产生影响,溶剂化作用使负电荷分散,而使RO-稳定,1oROH负离子空阻小,溶剂化作用大,3oROH负离子空阻大,溶剂化作用小。 2.气相测定酸性强弱:(CH3)3CCH2OH>(CH3)3COH>(CH3)2CHOH>C2H5OH>CH3OH>H2O 竞赛技巧5 羧酸的性质 1.羧基上羰基的反应 (1)酰卤的生成 羧酸与三氯化磷、五氯化磷、氯化亚砜等作用,生成酰氯。 RCOOH+PCl3(PCl5、SOCl2)RCOCl (2)酸酐的生成 在脱水剂的作用下,羧酸加热脱水,生成酸酐。常用的脱水剂有五氧化二磷等。 RCOOH+RCOOHRCOOOCR (3)酯化反应 羧酸与醇在酸的催化作用下生成酯的反应,称为酯化反应。酯化反应是可逆反应,为了提高酯的产率,可增加某种反应物的浓度,或及时蒸出反应生成的酯或水,使平衡向生成物方向移动。 RCOOH+R1OHRCOOR1 + H2O 酯化反应可按两种方式进行: 实验证明,大多数情况下,酯化反应是按①的方式进行的。如用含有示踪原子18O的甲醇与苯甲酸反应,结果发现18O在生成的酯中。 (4)酰胺的生成 在羧酸中通入氨气或加入碳酸铵,首先生成羧酸的铵盐,铵盐胺热脱水生成酰胺。 RCOOH+NH3RCOONH4 RCONH2 2.羧基的还原反应 羧酸在一般情况下,和大多数还原剂不反应,但能被强还原剂—氢化锂铝还原成醇。用氢化铝锂还原羧酸时,不但产率高,而且分子中的碳碳不饱和键不受影响,只还原羧基而生成不饱和醇。例如:RCH2CH═CHCOOHRCH2CH═CHCH2OH 3、羧酸中的α– H反应 羧基和羰基一样,能使α– H活化。但羧基的致活作用比羰基小,所以羧酸的α– H卤代反应需用在红磷等催化剂存在下才能顺利进行。 CH3COOH + Cl2CH2ClCOOHCHCl2COOHCCl3COOH 4、脱羧基反应 羧酸分子脱去羧基放出二氧化碳的反应叫脱羧反应。例如,低级羧酸的钠盐及芳香族羧酸的钠盐在碱石灰(NaOH–CaO)存在下加热,可脱羧生成烃。 CH3COONaCH4↑+Na2CO3 这是实验室用来制取纯甲烷的方法。 一元羧酸的脱羧反应比较困难,把羧酸盐蒸气通过加热至400~500℃的钍、锰或镁的氧化物,则脱羧生成酮。 2CH3COOHCH3COCH3+CO2↑+H2O 当一元羧酸的α–碳上连有吸电子基时,脱羧较容易进行,如:CCl3COOHCHCl3+CO2↑ 竞赛技巧6 乙烯酮(CH2=C=O)的性质及制备 一、结构特点‌ (1)‌杂化轨道‌: 左侧碳(CH2)为sp²杂化,中间碳(C=O)为sp杂化,呈直线型结构。 (2)分子中两个π键(C=C和C=O)相互正交,导致高反应活性。 (3)‌电子特性‌: 羰基氧的强吸电子效应使乙烯酮成为强亲电试剂,易与亲核试剂反应。 二、基本性质‌ 1.‌物理性质:无色有毒气体,具有强烈刺激性气味‌35,沸点-56℃‌68,熔点-150.5℃‌5。 微溶于乙醚、芳烃、卤代烃等有机溶剂,可与水、醇类剧烈反应。 2.‌化学性质‌ (1)‌亲电加成反应‌: 与含活泼氢的化合物(如HX、水、醇、羧酸、胺)反应,生成酰卤、羧酸、酯、酸酐、酰胺等衍生物。 A.CH2=C=O+HClCH3COCl B.CH2=C=O+H2OCH3COOH C.CH2=C=O+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 D.CH2=C=O+CH3COOH (CH3CO)2O E.CH2=C=O+CH3NH2CH3CONHCH3 (2)‌聚合反应‌: 室温下易聚合成二聚乙烯酮(),0℃即可发生聚合;高温(如加热)可解聚为乙烯酮单体。 (3)‌分解反应‌: 在高温或光照下易分解,生成一氧化碳和烃类。 三、制备方法‌ (1)‌实验室制备 A.‌乙酸分子内脱水‌: 乙酸在高温(500-600℃)或脱水剂(如P2O5)作用下脱水生成乙烯酮。 B.‌消除反应‌: 溴代酰卤(如溴乙酰溴)与锌粉反应,通过E2或E1CB机制脱去两分子HBr生成乙烯酮。 (2)‌工业制备‌ A.‌乙炔与氧气催化氧化‌: 2HC≡CH+ O22CH2=C=O。 B.‌丙酮或醋酸热解‌: 丙酮高温热解生成乙烯酮,或醋酸蒸气通过500-600℃反应管分解制得。 竞赛技巧1 醇的结构与性质 1.(2009·上海·初赛)英国路透社曾报道:以色列军方已经研制出一种新的刺激性非致命武器,可用来驱散抗议者,这种新武器叫臭鼬弹。已知臭鼬剂主要成分是丁硫醇(C4H9SH),人的口臭是由于分泌出有臭味的甲硫醇(CH3SH),液化气中添加的报警剂是极臭的乙硫醇(C2H5SH)。下列说法你认为不正确的是 A.丁硫醇、甲硫醇与乙硫醇互为同系物 B.沸点不同的丁硫醇有四种 C.丁硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、二氧化硫和水 D.在水溶液中,乙硫醇比乙醇更难电离出H+离子 2.(2007高二·河南·竞赛)含氧酸与醇反应生成酯时,是酸提供羟基还是醇提供羟基的问题曾成为20世纪30年代化学界一大疑难问题。1934年科学家用苯甲酸与一种硫醇(R-S-H)进行酯化,结果产物不是硫化氢和普通酯,而是含硫的酯和水。若8g硫醇A与苯甲酸在一定条件下反应后生成16.6g含硫的酯,同时还有1.8g硫醇A剩余,则A的结构简式是 A.CH3-S-H B.CH3-CH2-S-H C. D.CH3-CH2–CH2-CH2-S-H 竞赛技巧2 羧酸的结构与性质 3.(2009高二·安徽·竞赛)制备乙酸乙酯的反应为: + CH3CH2OH +H2O 为提高乙酸乙酯的产率,最好采取的措施是 A.在反应时加NaOH B.在反应时加入氧化剂 C.在反应时加入还原剂 D.在反应时加入过量C2H5OH ,并不断除去水 4.(2007高二·安徽·竞赛)将反应产物填入方框内:①_______②_______。 +NaHCO3→ 1.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)某学习小组以乙醇、乙酸和浓硫酸为原料,设计以下两套装置(如图所示)分别制备乙酸乙酯,其中乙酸的结构简式为。下列有关说法正确的是 A.试管a中试剂添加顺序为先加浓硫酸,再缓慢加入乙醇和乙酸 B.试管b中饱和碳酸钠溶液可以换成氢氧化钠溶液 C.装置乙与装置甲相比较,便于控制温度,原料损失的少 D.生成的乙酸乙酯的结构简式为 2.(25-26高一下·全国·月考)下列物质,都能与反应放出。其产生的速率排列顺序正确的是 ①    ②    ③    ④ A.①>②>③>④ B.②>①>④>③ C.②>④>③>① D.④>②>③>① 3.(24-25高一下·江西南昌·期中)如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述不正确的是 A.试管b中导气管下端管口不浸入液面的原因是防止实验过程中产生倒吸现象 B.向试管a中先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加入冰醋酸 C.1mol乙酸与1mol乙醇充分反应后得到的1mol乙酸乙酯 D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度 4.(25-26高一下·浙江·期中)某有机物的结构简式如图,下列说法正确的是 A.既能发生加成反应,也能发生取代反应 B.在铜催化下可以与氧气发生反应 C.标准状况下,1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2 D.1mol该有机物与足量NaHCO3溶液反应可生成2molCO2 5.(25-26高一下·陕西西安·期中)下列化学用语表达正确的是 A.乙烯分子的电子式: B.聚丙烯的结构简式为 C.乙酸中含有的官能团:或 D.乙醇的空间填充模型为 6.(25-26高一·全国·月考)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 7.(24-25高一下·四川成都·期末)有机物种类繁多,结构、性质各异,下列有关说法正确的是 A.紫色石蕊试液不能鉴别乙醇和乙酸 B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,且原理相同 C.环己烷()分子中所有原子均在同一平面上 D.部分低级酯可用作饮料、糖果、化妆品中的香料 8.(24-25高一下·福建漳州·期末)某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是 A.该有机物中有4种官能团 B.该有机物能使溴水褪色 C.1mol该有机物中含有4mol碳碳双键 D.该有机物不能发生氧化反应 9.(24-25高一下·北京·期末)由化合物M合成某化工原料P的路线如下。 下列说法不正确的是 A.M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.每生成1mol N 需消耗 1mol O2 C.N→P的反应类型为取代反应 D.N和P 互为同分异构体 10.(24-25高一下·山东日照·期末)某催化羧化反应的机理如图,下列说法错误的是 A.是反应的催化剂 B.反应①原子利用率 C.反应③有极性共价键的断裂和形成 D.若R为苯环,羧化后的有机产物为 11.(24-25高一下·湖南益阳·期末)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 12.(25-26高一上·辽宁·期中)200℃时,将ag酒精()在足量的氧气中充分燃烧后的混合气体与足量的充分反应后,固体质量增重为 A. B. C. D.无法确定 13.(24-25高一下·山东淄博·期中)按要求填空: (1)有机物中所含的官能团名称为___________。 (2)体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医常用药剂氯乙烷()(氯乙烷的沸点为12.27℃)对受伤部位进行局部冷却麻醉处理,工业上制取氯乙烷有两种方案: a.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl b.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 你认为制备氯乙烷的最好方案为___________(填“a”或“b”)。 (3)乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯的反应如图所示,该反应的化学方程式为___________,其反应类型是___________,右侧小试管中应装有___________溶液(填“饱和”或“饱和”),该溶液的作用是___________(填序号)。 ①吸收乙醇      ②中和乙酸      ③降低乙酸乙酯在水中的溶解度 (4)乙醇催化氧化为乙醛的化学方程式为___________。 (5)已知、、、、,其中, ①能通过加成反应使溴水褪色的是___________。 ②能与溶液反应有气体生成的是___________。 14.(24-25高一下·广东茂名·期末)乙二酸在金属清洁、除锈、漂白、染色助剂、化学合成、实验室分析方面有应用,一种合成路线如下(反应条件略)。 回答下列问题: (1)物质Ⅰ的空间结构为___________。 (2)物质Ⅱ的官能团名称为___________。物质Ⅲ的分子式为___________。 (3)上述①~⑤反应中属于加成反应的是___________,属于氧化反应的是___________。 (4)物质Ⅳ也可以由环氧乙烷和分子A反应制得,该反应的原子利用率为100%,则A的分子式为___________。 (5)化合物Ⅶ属于Ⅵ的同系物,其含有5个碳原子,则Ⅶ的结构有___________种,写出其中一种的结构简式:___________。 (6)化合物Ⅳ与Ⅵ反应生成六元环的化合物,请写出该反应方程式:___________。 15.(24-25高一下·浙江宁波·期末)丙烯酸()是一种重要的化工原料。用它合成的聚丙烯酸(PAA)对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用。它能发生如下转化: 请回答: (1)物质B的官能团名称为___________。 (2)物质C的结构简式为___________。 (3)写出反应③的化学方程式___________。 (4)下列说法正确的是___________。 A.物质A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.等物质的量的A与B在空气中完全燃烧,消耗氧气的量A小于B C.可用NaOH溶液除去D中含有少量的A D.PAA为高分子化合物 1.(2019高二·上海·竞赛)有若干种相对分子质量为58的液态有机物,在氧气中燃烧均生成二氧化碳和水。对这些有机物进行官能团检验,下列实验现象记录一定不符合实际的是 选项 检验操作 实验现象 A 取样,加入新制氢氧化铜并加热 产生黑色沉淀 B 取样,滴加溴的四氯化碳溶液 红棕色褪去 C 取样,加入金属钠 有气体产生 D 取样,滴加紫色石蕊试液 石蕊试液变红色 A.A B.B C.C D.D 2.(2021高二·吉林抚松·竞赛)国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是 A.CH3CH2OH能与水互溶 B.NaClO通过氧化灭活病毒 C.过氧乙酸相对分子质量为76 D.氯仿的化学名称是四氯化碳 3.(2011高二·安徽·竞赛)下列实验操作及装置合理并能达到实验目的是 A. 制取并收集氨气 B. 收集并测定氧气的体积 C. 制乙酸乙酯 D. 用苯分离出碘水中的碘单质 4.(2010高三·湖北·竞赛)美国罗氏生产的奥司他韦磷酸盐胶囊剂(商品名中国大陆称达菲·港译特敏福,台湾译为克流感)是市场上唯一的奥司他韦制剂。2009的,由于甲型H1N1在世界范围的扩散,全球掀起一般抢购达菲原风潮。奥司他韦的结构如图;下列说法正确的是 A.奥司他志是一种芳香族化合物,分子式为C18H28O4N3 B.1mol该化合物可以和3mol氢气发生加成反应 C.该化合物能发生水解反应,加成反应、氧化反应和消去反应 D.奥司他韦可以和磷酸在一定条件下制取奥司他韦磷酸盐是由于具有碱性基团氨基 5.(2023高二·贵州遵义·竞赛)下列实验操作能达到实验目的的是 A.用向上排空气法收集NO B.用烧杯配制100 mL 0.100 mol·L-1的硫酸 C.用蒸发CuCl2溶液可得到CuCl2固体 D.向含少量水的乙醇中加入生石灰后蒸馏可得到无水乙醇 6.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是 A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为90% B.食用油反复加热不会产生稠环芳香烃等有害物质 C.用银镜反应能判断淀粉水解是否完全 D.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 7.(2021高二·吉林抚松·竞赛)化学与生活密切相关,下列说法错误的是 A.将“84”消毒液与75%酒精1:1混合,消毒效果更好 B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应 C.用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾,利用的是乙醇的还原性 D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,采用的是牺牲阳极保护法 8.(2021高二·吉林抚松·竞赛)春季复工、复学后,公用餐具消毒是防控新型冠状病毒传播的有效措施之一。下列可直接用作公用餐具消毒剂的是 A.95%的乙醇溶液 B.40%的甲醛溶液 C.次氯酸钠稀溶液 D.生理盐水 9.(2021高二·吉林抚松·竞赛)面对突如其来的新型冠状病毒,越来越多人意识到口罩和医用酒精的重要作用,医用口罩由三层无纺布制成,无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法错误的是 A.医用口罩能有效预防新型冠状病毒传染 B.聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料 C.医用酒精中乙醇的体积分数为95% D.抗病毒疫苗冷藏存放的目的是避免蛋白质变性 10.(2007高二·安徽·竞赛)下列化合物中,最不易在酸性条件下被CrO3氧化的是 A. B. C. D. 11.(2011高二·广西·竞赛)今年初公开的研究结果表明,“海卫 一”等星球上也有火山喷发现象。“海卫一”喷出来的是水、冰、甲醇一水合物的混合物, 甲醇 一水合物的分子式是 。利用煤制取合成气(一氧化碳和氢气), 其反应方程式是 , 进而用一氧化碳和氢气直接合成甲醇,反应方程式是 。甲醇可以和镁反应,反应方程式是 。 12.(2013高二·广东·竞赛)乙酸乙酯是一种重要的化工原料,是良好的有机溶剂,也是有机合成原料,可用于染料、药物、香料的制备。请回答下列问题: (1)目前,实验室和工业上常用乙酸与乙醇在浓硫酸存在条件下反应制备乙酸乙酯:CH3COOH + CH3CH2OH   CH3COOCH2CH3 + H2O ①欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有 ( 要求写出两条)。 ②该反应中,浓硫酸的主要作用是 ;使用硫酸可能带来的问题有 (要求写出两条)。 (2)离子液体指熔点较低的离子化合物,具有低挥发性、高沸点等特点,作为 一种环境友好的溶剂和催化体系而备受瞩目。有研究者报道了利用离子液体咪唑磷酸二氢盐作为合成乙酸乙酯的催化剂。 ①反应条件对酯化过程影响的实验结果见下表(表中,n指物质的量,单位为mol) : 序号 n(乙酸):n(乙醇):n(离子液体) 反应时间t/h 乙醇转化率/1% 1 1.2:1:0.15 3 80.04 2 1.2:1:0.15 3.5 87.23 3 1.2:1:0.15 4 90.18 4 1.2:1:0.15 4.5 90.45 5 1.2:1:0.15 5 90.64 6 1.0:1:0.15 4 81.85 7 1.1:1:0.15 4 86.41 8 1.3:1:0.15 4 90.52 9 1.4:1:0.15 4 89.28 10 1.2:1:0.05 4 76.50 11 1.2:1:0.10 4 83.26 12 1.2:1:0.20 4 90.48 13 1.2:1:0.25 4 90.92 分析上表数据,利用该离子液体催化合成乙酸乙酯的适宜条件是什么 ?说明理由。 ②由于本实验所用的离子液体与酯化产物互溶,故考虑采用溶剂萃取的方法分离出离子液体。溶剂与原料、酯化产物及离子液体的溶解性实验结果见下表( [注] :“混合溶液” 由乙醇、乙酸、乙酸乙酯、水和离子液体按一定比例组成) : 反应体系中的物质 溶剂 四氯化碳 三氯甲烷 环已酮 乙醇 互溶 互溶 互溶 乙酸 互溶 互溶 互溶 水 互溶 互溶 分层,水在下层 乙酸乙酯 互溶 分层,乙酸乙酯在上层 互溶 离子液体 互溶 分层,且呈分散状态存在于三氯甲烷中 离子液体在环己酮中呈固体状,且聚集在反应器底部 混合溶液[注] 互溶 分层 分层 分析上表,应选取哪种化合物作为离子液体的萃取溶剂 ?你选择的理由是什么 ? ③已知部分有机物的沸点见下表: 有机物 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 四氯化碳 三氯甲烷 环己酮 沸点/°C 78.5 117 77.1 76.8 61.7 155.7 请具体说明如何从反应混合物中分离出乙酸乙酯产物和离子液体 ? / 学科网(北京)股份有限公司 $

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7.3 乙醇与乙酸(培优竞赛训练)化学人教版必修第二册
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