
1.掌握乙酸的組成、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)及用途,能從官能團(tuán)的角度認(rèn)識(shí) 乙酸的性質(zhì),培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析能力。2.掌握酯化反應(yīng)的原理和實(shí)質(zhì),會(huì)運(yùn)用乙酸的結(jié)構(gòu)分析其化學(xué)性質(zhì), 會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究乙酸的性質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。
一、乙酸的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及弱酸性
1.乙酸的物理性質(zhì)(1)乙酸俗稱 ,是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的無(wú)色液體,易溶于 和乙醇。(2)純凈的乙酸在16.6 ℃以下呈冰狀固體,故又稱 。
3.乙酸的酸性(1)乙酸是一種 酸,在水中電離方程式為,酸性比H2CO3 。(2)向乙酸溶液中滴入石蕊試液,溶液呈 ,寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:①與Na反應(yīng): ;②與NaOH反應(yīng): ;③與Na2O反應(yīng): ;④與Na2CO3反應(yīng):;⑤與CaCO3反應(yīng):。
CH3COOH CH3COO-+H+
2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑
CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2O―→2CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑
2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下醋酸是一種無(wú)色有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體( )提示 醋酸的熔點(diǎn)為16.6 ℃,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,醋酸為無(wú)色晶體。(2)乙酸中含有雙鍵,因此屬于不飽和烴( )(3)乙酸分子中含有4個(gè)H原子,故為四元酸( )提示 乙酸分子中只有—COOH中的氫原子可以電離,故為一元酸。(4)乙酸分子中含有 和—OH兩種官能團(tuán)( )
(5)乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以寫(xiě)成CH3COOH或COOHCH3( )(6)可用紫色石蕊溶液鑒別乙醇和乙酸( )(7)乙酸是一種常見(jiàn)的弱酸,不能用來(lái)除去鍋垢(以CaCO3為主)( )(8)乙醇和乙酸分子中都含有羥基,因此屬于同一類別( )
某化學(xué)小組要證實(shí)乙酸的酸性強(qiáng)于碳酸的酸性,設(shè)計(jì)如圖裝置。
選擇試劑:0.1 ml· L-1稀醋酸,碳酸鈉粉末,醋酸鈉,水。試回答下列問(wèn)題:(1)A試劑為_(kāi)________________,B試劑為_(kāi)__________。
0.1 ml·L-1稀醋酸
(2)證明乙酸強(qiáng)于碳酸的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:___________________________________________________________________。(3)涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)________________________________________________________________________________。
當(dāng)0.1 ml·L-1稀醋酸滴入圓底燒瓶
時(shí),產(chǎn)生無(wú)色氣泡,澄清石灰水變渾濁
2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+
CO2↑+H2O、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
解析 要證明乙酸的酸性大于碳酸的酸性,只需證明CH3COOH和Na2CO3反應(yīng)生成CO2即可,故涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+CO2↑+H2O、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
(4)下列物質(zhì):①C2H5OH?、贑H3COOH ③H2O都能與Na反應(yīng)放出H2,其產(chǎn)生H2速率由快到慢的順序?yàn)開(kāi)_________(填序號(hào))。
解析 C2H5OH、CH3COOH和H2O中都存在—OH,其活潑性為乙酸>水>乙醇,故和Na反應(yīng)生成H2的速率為CH3COOH>H2O>C2H5OH。
乙酸、水、乙醇、碳酸的性質(zhì)比較
1.酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)裝置
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:飽和碳酸鈉溶液的液面上有無(wú)色透明的 生成,且能聞到 味。
2.酯化反應(yīng)(1)概念:醇和某些酸作用生成 和 的反應(yīng)。(2)反應(yīng)特點(diǎn);酯化反應(yīng)屬于 反應(yīng),也屬于 反應(yīng)。(3)反應(yīng)機(jī)理(乙醇中含有示蹤原子)即酸脫 醇脫 。
(1)在酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先加入濃硫酸,然后邊振蕩試管,邊加入乙醇和乙酸( )(2)制取乙酸乙酯時(shí),適當(dāng)增大乙醇的濃度,可使乙酸完全反應(yīng)( )(3)酯化反應(yīng)一定為取代反應(yīng)( )(4)酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,加入的碎瓷片為反應(yīng)的催化劑( )提示 碎瓷片的加入是為了防止產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象,不是反應(yīng)的催化劑。(5)制取乙酸乙酯時(shí),導(dǎo)管應(yīng)插入碳酸鈉溶液中( )
(6)醇和酸在一定條件下的反應(yīng)都是酯化反應(yīng)( )(7)乙酯乙酸是有特殊香味的、易溶于水的無(wú)色液體( )(8)在酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,可用稀硫酸代替濃硫酸( )
(2019·浙江紹興諸暨中學(xué)高一期中)某研究小組用如圖所示裝置制取乙酸乙酯,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)為防止試管a中液體實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生暴沸,加熱前應(yīng)采取的措施為_(kāi)_________________。
解析 為防止溶液暴沸,液體加熱前要加碎瓷片或沸石。
(2)裝置中的球形漏斗除起冷凝作用外,它的另一重要作用是__________。
解析 乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水,乙酸能和碳酸鈉反應(yīng),易產(chǎn)生倒吸,該實(shí)驗(yàn)中使用球形漏斗,球形部位空間大,液面上升時(shí)可緩沖,防止倒吸。
(3)試管b中飽和碳酸鈉溶液的作用除了溶解乙醇,還有_________,_____________________。
解析 由(2)中分析可知,飽和碳酸鈉溶液還有中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度的作用。
(4)待試管b收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱,撤去試管b并用力振蕩試管b,靜置后試管b中所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:______________________________________,要分離試管中的液體混合物,采用的方法為_(kāi)____。
液體分層,上層為無(wú)色有香味的
解析 乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液,且密度比水小,有香味,所以靜置后,試管b中所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為液體分層,上層是無(wú)色有香味的油狀液體,如將液體分離,可采取分液的方法。
(5)如果用含示蹤原子18O的乙醇參與反應(yīng),生成的產(chǎn)物中,只有乙酸乙酯中含有18O,則酯化反應(yīng)中,乙酸和乙醇分子中斷裂的各是什么鍵,在方程式中表示出其斷鍵部位:_________________________________。
解析 據(jù)題給信息,乙酸和乙醇在酯化反應(yīng)中乙酸斷裂C—O,乙醇斷裂O—H,即酸脫羥基醇脫氫原子。
酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)(1)試劑的加入順序先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入濃硫酸,冷卻后再加入乙酸。(2)導(dǎo)管末端不能插入飽和Na2CO3溶液中,防止因揮發(fā)出來(lái)的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水而造成溶液倒吸。(3)濃硫酸的作用①催化劑——加快反應(yīng)速率。②吸水劑——提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉(zhuǎn)化率。
(4)飽和Na2CO3溶液的作用①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分層,得到酯。②與揮發(fā)出來(lái)的乙酸反應(yīng)。③溶解揮發(fā)出來(lái)的乙醇。(5)酯的分離采用分液法分離試管中的液體混合物,所得上層液體為乙酸乙酯。
1.乙酸分子的結(jié)構(gòu)中不含有的原子團(tuán)是A.羧基 B.甲基C.羥基 D.乙基
解析 乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,是由甲基和羧基組成,羧基中含有羥基,故A、B、C正確;乙酸中不含乙基,故D錯(cuò)誤。
2.(2020·山東壽光一中高一月考)山西老陳醋素有“天下第一醋”的盛譽(yù)。食醋中含有乙酸,下列關(guān)于乙酸的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是A.乙酸是具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無(wú)色液體,易溶于水和乙醇B.乙酸的沸點(diǎn)比乙醇高C.乙酸的酸性比碳酸的強(qiáng),它是一元酸,能與碳酸鹽反應(yīng)D.在發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí),乙酸分子羧基中的氫原子與醇分子中的羥基結(jié) 合生成水
解析 乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí),乙酸分子脫羥基,乙醇分子脫氫原子。
3.下列關(guān)于乙酸性質(zhì)的敘述中,錯(cuò)誤的是A.乙酸的酸性比碳酸的強(qiáng),所以它可以與碳酸鹽溶液反應(yīng),產(chǎn)生CO2 氣體B.乙酸具有酸性,所以能與鈉反應(yīng)放出H2C.乙酸分子中含有碳氧雙鍵,所以它能使溴水褪色D.乙酸在溫度低于16.6 ℃時(shí),就凝結(jié)成冰狀晶體
解析 乙酸結(jié)構(gòu)式為 ,分子中的碳氧雙鍵和Br2不能發(fā)生反應(yīng),故C錯(cuò)誤。
4.(2019·四川成都郫都區(qū)高一期末)檸檬中含有大量的檸檬酸,因此被譽(yù)為“檸檬酸倉(cāng)庫(kù)”。檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,
則1 ml檸檬酸分別與足量的金屬鈉和NaOH溶液反應(yīng)時(shí),最多可消耗Na和NaOH的物質(zhì)的量分別為A.2 ml、2 ml B.3 ml、4 mlC.4 ml、3 ml D.4 ml、4 ml
解析 由檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,1 ml檸檬酸分子中含有1 ml羥基和3 ml羧基,羥基和羧基都能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng),因此1 ml檸檬酸最多消耗Na的物質(zhì)的量為4 ml;羧基能與NaOH溶液反應(yīng),而羥基不能與NaOH溶液反應(yīng),故最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為3 ml,C項(xiàng)正確。
5.下面是甲、乙、丙三位同學(xué)制取乙酸乙酯的過(guò)程。(1)甲、乙、丙三位同學(xué)均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________。
CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOC2H5+H2O
(2)甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下圖所示三套實(shí)驗(yàn)裝置,若從甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置中選擇一套作為實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置,選擇的裝置應(yīng)是____(填“甲”或“乙”)。丙同學(xué)將甲裝置中的玻璃管改成了球形干燥管,除了起冷凝作用外,另一重要作用是__________。
(3)甲、乙、丙三位同學(xué)按如下步驟實(shí)驗(yàn):A.按所選擇的裝置組裝儀器,在試管①中先加入 3 mL 95%的乙醇,再 加入2 mL濃硫酸,最后在搖動(dòng)下緩緩加入2 mL冰醋酸充分搖勻。B.將試管固定在鐵架臺(tái)上。C.在試管②中加入5 mL飽和Na2CO3溶液。D.用酒精燈對(duì)試管①加熱。E.當(dāng)觀察到試管②中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)回答:步驟A組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,加入樣品前必需進(jìn)行的操作是_________________,試管②中觀察到的現(xiàn)象是_____________,試管②中飽和Na2CO3溶液的作用是_________________________________________。
溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度
解析 反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的蒸氣中含有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水,其中乙酸、乙醇都易溶于水,所以應(yīng)該做到防止倒吸。蒸氣進(jìn)入到飽和碳酸鈉溶液中,上層即是乙酸乙酯,下層是水層,溶解了乙酸鈉、乙醇、碳酸鈉等物質(zhì)。
題組一 乙酸的結(jié)構(gòu)與酸性1.(2020·合肥一中高一段考)乙酸是生活中常見(jiàn)的一種有機(jī)物,下列關(guān)于乙酸的說(shuō)法中正確的是A.乙酸的官能團(tuán)為—OHB.乙酸的酸性比碳酸弱C.乙酸能夠與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣D.乙酸能使紫色的石蕊溶液變藍(lán)
解析 乙酸的官能團(tuán)為—COOH,A錯(cuò)誤;乙酸的酸性比碳酸強(qiáng),B錯(cuò)誤;乙酸具有酸的通性,與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,C正確;乙酸能使紫色石蕊溶液變紅,D錯(cuò)誤。
2.(2019·廣東東莞期中)可以證明乙酸是弱酸的事實(shí)是A.乙酸和水能以任意比例混溶B.在稀乙酸水溶液中含有未電離的乙酸分子C.乙酸與Na2CO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體D.1 ml·L-1的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液變紅色
解析 稀乙酸溶液中含有未電離的乙酸分子,說(shuō)明乙酸在水溶液中不能百分之百電離,故乙酸為弱酸。
3.(2020·北京西城區(qū)高一第二學(xué)期期末)下列試劑不能用來(lái)鑒別乙醇和乙酸的是A.酸性高錳酸鉀溶液 B.碳酸鈉溶液C.紫色石蕊溶液 D.蒸餾水
解析 A項(xiàng),乙醇能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,乙酸不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,現(xiàn)象不同,可以鑒別,不符合題意;B項(xiàng),碳酸鈉溶液與乙醇不反應(yīng),碳酸鈉與乙酸發(fā)生反應(yīng)可產(chǎn)生CO2,現(xiàn)象不同,可以鑒別,不符合題意;C項(xiàng),紫色石蕊溶液遇乙醇不變色,遇乙酸變?yōu)榧t色,現(xiàn)象不同,可以鑒別,不符合題意;D項(xiàng),乙酸、乙醇分別與蒸餾水混合均無(wú)明顯現(xiàn)象,不能鑒別,符合題意。
題組二 酯化反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)探究4.(2018·全國(guó)卷Ⅰ,9)在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列操作未涉及的是
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是分離乙酸乙酯的操作。D是蒸發(fā)操作,在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未涉及。
5.實(shí)驗(yàn)室采用如圖所示裝置制備乙酸乙酯,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取下盛有飽和碳酸鈉溶液的試管,再沿該試管內(nèi)壁緩緩加入紫色石蕊溶液1毫升,發(fā)現(xiàn)紫色石蕊溶液存在于飽和碳酸鈉溶液層與乙酸乙酯層之間(整個(gè)過(guò)程不振蕩試管),下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的描述,不正確的是
A.制備的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇雜質(zhì)B.該實(shí)驗(yàn)中濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑C.飽和碳酸鈉溶液的主要作用是降低乙酸乙酯 的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸D.石蕊層為三層環(huán),由上而下是藍(lán)、紫、紅
解析 A項(xiàng),因?yàn)橐掖?、乙酸都易揮發(fā),所以制備的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸雜質(zhì),正確;B項(xiàng),制備乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中,濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑,正確;
C項(xiàng),乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,同時(shí)碳酸鈉溶液可以吸收乙醇、中和乙酸,正確;D項(xiàng),紫色石蕊處于中間位置,乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊變紅色,所以上層為紅色,中間為紫色,碳酸鈉溶液呈堿性,所以下層為藍(lán)色,不正確。
6.(2019·江陰高一檢測(cè))如圖是分離乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的實(shí)驗(yàn)操作流程圖。
在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,所涉及的三次分離操作分別是A.①蒸餾?、谶^(guò)濾?、鄯忠築.①分液?、谡麴s?、壅麴sC.①蒸餾?、诜忠骸、鄯忠篋.①分液?、谡麴s ③結(jié)晶、過(guò)濾
解析 乙酸鈉和乙醇均在下層,乙酸乙酯在上層,分液后將下層液體A蒸餾,可將乙醇蒸出,然后在乙酸鈉中加入H2SO4使之反應(yīng)生成乙酸,再將乙酸蒸出。
題組三 多官能團(tuán)物質(zhì)性質(zhì)判斷及應(yīng)用7.(2020·河南安陽(yáng)市一中高一檢測(cè))蘋(píng)果酸有特殊的酸味,主要用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。蘋(píng)果酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,下列說(shuō)法正確的是A.蘋(píng)果酸中能發(fā)生酯化反應(yīng)的官能團(tuán)有2種B.1 ml蘋(píng)果酸可與3 ml NaOH發(fā)生中和反應(yīng)C.1 ml蘋(píng)果酸與足量金屬Na反應(yīng)生成1 ml H2D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH與蘋(píng)果酸互為同分異構(gòu)體
解析 A項(xiàng),蘋(píng)果酸中含—OH和—COOH兩種均能發(fā)生酯化反應(yīng)的官能團(tuán);B項(xiàng),1 ml蘋(píng)果酸可與2 ml NaOH發(fā)生中和反應(yīng);C項(xiàng),1 ml蘋(píng)果酸與足量Na反應(yīng)生成1.5 ml H2;D項(xiàng),二者為同一物質(zhì)。
8.(2020·湖北襄陽(yáng)高一期末)枸櫞酸乙胺嗪可用于驅(qū)除腸道蟲(chóng)病,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,下列物質(zhì)中不能與枸櫞酸乙胺嗪反應(yīng)的是A.乙酸 B.乙醇C.碳酸鈉溶液 D.溴水
解析 由枸櫞酸乙胺嗪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,該分子中含有羧基、醇羥基,因此可以和乙醇及乙酸分別發(fā)生酯化反應(yīng),也可以和Na2CO3反應(yīng)生成CO2,故A、B、C正確;因?yàn)榉肿又袥](méi)有一般的不飽和鍵,和溴水不反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
9.巴豆酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3—CH==CH—COOH。現(xiàn)有如下試劑:①氯化氫、②溴水、③純堿溶液、④乙醇、⑤酸性高錳酸鉀溶液,試根據(jù)巴豆酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),判斷在一定條件下,能與巴豆酸反應(yīng)的物質(zhì)是A.只有②④⑤ B.只有①③④C.只有①②③⑤ D.①②③④⑤
解析 巴豆酸中含有碳碳雙鍵和羧基,碳碳雙鍵能和HCl、溴水發(fā)生加成反應(yīng),碳碳雙鍵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,羧基能和純堿、乙醇發(fā)生反應(yīng),故選項(xiàng)D正確。
10.分枝酸可用于生化研究。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。下列關(guān)于分枝酸的敘述正確的是
A.分子中含有2種官能團(tuán)B.可與乙醇、乙酸反應(yīng),且反應(yīng)類型相同C.1 ml分枝酸最多可與3 ml NaOH發(fā)生中和反應(yīng)D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色,且原理相同
解析 A項(xiàng),分子中含有羧基、碳碳雙鍵、羥基、醚鍵共4種官能團(tuán),錯(cuò)誤;B項(xiàng),分枝酸分子中含有的羧基、羥基可分別與乙醇、乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),正確;
C項(xiàng),只有羧基可與NaOH 反應(yīng),故1 ml分枝酸最多可與2 ml NaOH發(fā)生中和反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),使溴的四氯化碳溶液褪色是因?yàn)樘继茧p鍵與Br2 發(fā)生了加成反應(yīng),使酸性高錳酸鉀溶液褪色是因?yàn)榘l(fā)生了氧化反應(yīng),錯(cuò)誤。
11.如圖,在左試管中先加入2 mL 95%的乙醇,并在搖動(dòng)下緩緩加入3 mL濃硫酸,再加入2 mL乙酸,充分搖勻。在右試管中加入5 mL飽和Na2CO3溶液。按圖連接好裝置,用酒精燈對(duì)左試管小火加熱3~5 min后,改用大火加熱,當(dāng)觀察到右試管中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止實(shí)驗(yàn)。
(1)寫(xiě)出左試管中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________________________________。(2)加入濃硫酸的作用:_______________。
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
(3)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)用酒精燈對(duì)左試管小火加熱的原因是___________________________________(已知乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77 ℃;乙醇的沸點(diǎn)為78.5 ℃;乙酸的沸點(diǎn)為117.9 ℃);后改用大火加熱的目的是_____________________________________。
(4)分離右試管中所得乙酸乙酯和飽和Na2CO3溶液的操作為_(kāi)____(只填名稱),所需主要儀器為_(kāi)_________。
1.有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,下列有關(guān)M性質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是A.M與金屬鈉完全反應(yīng)時(shí),二者物質(zhì)的量之比為1∶2B.M與碳酸氫鈉完全反應(yīng)時(shí),二者物質(zhì)的量之比為1∶1C.M與氫氧化鈉完全反應(yīng)時(shí),二者物質(zhì)的量之比為1∶2D.M既能與乙酸反應(yīng),又能與乙醇反應(yīng)
解析 1 ml M與Na完全反應(yīng)時(shí)—COOH、—OH各消耗1 ml Na,A項(xiàng)正確;1 ml M中只有 —COOH與1 ml NaHCO3反應(yīng),故B項(xiàng)正確;1 ml —COOH消耗1 ml OH-,—OH不與OH-反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;M中既含有—COOH,又含有—OH,所以既能與乙酸反應(yīng),又能與乙醇反應(yīng),D項(xiàng)正確。
2.(2019·菏澤高一檢測(cè))下列試劑能將 轉(zhuǎn)化為 的是①金屬鈉 ②氫氧化鈉?、厶妓徕c ④碳酸氫鈉?、萘蛩徕cA.①②④ B.②③④C.③④⑤ D.①②⑤
解析 —COOH和—OH都可以和Na發(fā)生反應(yīng),—COOH呈酸性,只和堿性物質(zhì)反應(yīng),因此實(shí)現(xiàn)—COOH轉(zhuǎn)化為—COONa而—OH不變,只能選擇NaOH、Na2CO3和NaHCO3,故選B。
3.(2020·山東煙臺(tái)第二中學(xué)月考)現(xiàn)有乙酸和環(huán)己烷(C6H12)的混合物,若其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,則碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
解析 乙酸的分子式為C2H4O2,環(huán)己烷的分子式為C6H12,則混合物中C、H原子數(shù)目之比為1∶2,C、H元素質(zhì)量之比為12∶2=6∶1,混合物中一共有三種元素,氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,則碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為1-a,
4.(2020·山東莒縣一中高一月考)1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)和乙酸在濃硫酸作用下,通過(guò)酯化反應(yīng)制得乙酸丁酯,反應(yīng)溫度為115~125 ℃,反應(yīng)裝置如圖,下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的描述正確的是
A.該實(shí)驗(yàn)可以選擇水浴加熱B.該反應(yīng)中,如果乙酸足量,1-丁醇可以完全被消耗C.長(zhǎng)玻璃管除平衡氣壓外,還起到冷凝回流的作用D.在反應(yīng)中1-丁醇分子脫去羥基,乙酸脫去氫原子
解析 據(jù)信息,該反應(yīng)溫度為115~125 ℃,不能用水浴加熱,故A錯(cuò)誤;1-丁醇和乙酸的酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),即使乙酸過(guò)量,1-丁醇也不能完全被消耗,故B錯(cuò)誤;長(zhǎng)玻璃管可以平衡試管內(nèi)外氣壓,同時(shí)可冷凝回流乙酸及1-丁醇,故C正確;
據(jù)酯化反應(yīng)原理,1-丁醇分子脫去羥基中的氫原子,乙酸分子脫去羥基,故D錯(cuò)誤。
5.(2020·山東煙臺(tái)高一檢測(cè))已知反應(yīng) +乙―→
+H2O,則下列判斷不正確的是
A.乙物質(zhì)為甲醇B.該反應(yīng)為取代反應(yīng)C.甲和乙都能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣D.甲、乙、丙都能使溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)而褪色
解析 根據(jù)反應(yīng)方程式,可知乙為甲醇(CH3OH),發(fā)生的反應(yīng)為酯化反應(yīng),也為取代反應(yīng),故A、B項(xiàng)正確;甲和乙(CH3OH),都能和金屬鈉反應(yīng)生成H2,C項(xiàng)正確;
甲和丙分子中含有 ,可以和溴發(fā)生加成反應(yīng),但乙為CH3OH,不能和溴發(fā)生加成反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
6.(2019·開(kāi)封高一檢測(cè))分子式為C2H4O2的有機(jī)化合物A具有如下性質(zhì):①A+Na→迅速產(chǎn)生氣泡;②A+CH3CH2OH 有香味的物質(zhì)。
(1)根據(jù)上述信息,對(duì)該化合物可作出的判斷是_____(填字母)。A.一定含有—OH B.一定含有—COOHC.有機(jī)化合物A為乙醇 D.有機(jī)化合物A為乙酸
解析 根據(jù)A的分子式及A的化學(xué)性質(zhì)推知A為乙酸。
(2)A與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。(3)化合物A和CH3CH2OH反應(yīng)生成的有香味的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)________________。
2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+
CH3COOCH2CH3
解析 乙醇和CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯。
(4)有機(jī)化合物B分子式為C2H4O3,與Na反應(yīng)迅速產(chǎn)生H2,且1 ml B與足量Na反應(yīng)放出1 ml H2,則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____________。
解析 與Na反應(yīng)迅速,則含有—COOH,且產(chǎn)生H2與消耗B的物質(zhì)的量之比為1∶1,根據(jù)分子式,則必含—OH,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2COOH。
7.(2020·山西大學(xué)附中高一月考)乙酸乙酯是重要的有機(jī)合成中間體,廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的主要步驟如下:①在甲試管(如圖)中加入2 mL濃硫酸、3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合溶液。②按圖連接好裝置(裝置氣密性良好)并加入混合液,小火均勻地加熱3~5 min。③待試管乙收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱,撤出試管并用力振蕩,然后靜置待分層。④分離出乙酸乙酯層、洗滌、干燥。
(1)若實(shí)驗(yàn)中用乙酸和含18O的乙醇作用,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________;與教材采用的實(shí)驗(yàn)裝置不同,此裝置中采用了球形干燥管,其作用是_____________。
+C2H518OH CH3CO18OC2H5+H2O
解析 羧酸與醇發(fā)生的酯化反應(yīng)中,羧酸脫去—OH,醇脫去H,該反應(yīng)可逆,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3COOH+C2H518OH CH3CO18OC2H5+H2O;球形干燥管容積較大,使乙酸乙酯充分與空氣進(jìn)行熱交換,起到冷凝的作用,并可防止倒吸。
(2)甲試管中,混合溶液的加入順序?yàn)開(kāi)__________________。
解析 三種試劑加入順序是先加乙醇,再加濃硫酸,最后加乙酸。
(3)步驟②中需要用小火均勻加熱,其主要原因是_____________________________。
解析 乙酸、乙醇均有揮發(fā)性,步驟②中用小火均勻加熱,可減少反應(yīng)物的揮發(fā),增大產(chǎn)率。
(4)欲將乙試管中的物質(zhì)分離以得到乙酸乙酯,必須使用的儀器是_________;分離時(shí),乙酸乙酯應(yīng)該從儀器_______(填“下口放”或“上口倒”)出。
解析 分離有機(jī)層和水層采用分液的方法,所以必須使用的儀器為分液漏斗;乙酸乙酯的密度比水小,所以在碳酸鈉溶液上層,分離時(shí),乙酸乙酯應(yīng)該從分液漏斗的上口倒出。
(5)為了證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用,某同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先用酒精燈微熱3 min,再加熱使之微微沸騰3 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,充分振蕩乙試管,再測(cè)有機(jī)層的厚度,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照,證明H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用。實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是____mL和____ml·L-1。
解析 實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照,探究H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用,則其他變量應(yīng)相同,實(shí)驗(yàn)C中加入2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL 2 ml·L-1H2SO4溶液,要保證溶液體積一致,才能保證乙醇、乙酸的濃度不變,故加入鹽酸的體積為3 mL,要使實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C中H+的濃度相同,鹽酸的濃度應(yīng)為4 ml· L-1。
②分析實(shí)驗(yàn)_____(填字母)的數(shù)據(jù),可以推測(cè)出濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。
解析 對(duì)照實(shí)驗(yàn)A和C可知,實(shí)驗(yàn)A中加入3 mL 18 ml·L-1濃硫酸,實(shí)驗(yàn)C中加入3 mL 2 ml·L-1H2SO4溶液,A中生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯多,說(shuō)明濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。
(6)若現(xiàn)有乙酸90 g、乙醇138 g發(fā)生酯化反應(yīng)得到88 g乙酸乙酯,試計(jì)算該反應(yīng)的產(chǎn)品產(chǎn)率為_(kāi)_______。(產(chǎn)率%= ×100%)
理論上生成的乙酸乙酯的物質(zhì)的量需要按照乙酸的量進(jìn)行計(jì)算,
理論上生成乙酸乙酯的物質(zhì)的量為1.5 ml,而實(shí)際上生成了88 g,
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