知识讲解_羧酸 酯(提高)

1 羧酸 酯 【学习目标】 1、掌握乙酸的组成、结构、性质和用途； 2、掌握羧酸的组成、结构、性质及其应用； 3、了解酯的结构及主要性质； 4、掌握重要的有机物之间的相互转化，学会在有机合成与推断中应用。 【要点梳理】 要点一、羧酸的结构、通式和性质 【高清课堂：羧酸和酯#羧酸的结构特征、分类及饱和一元酸的通式】 1．羧酸的组成和结构。 （1）羧酸是由烃基（或 H）与羧基相连组成的有机化合物。羧基（ ）是羧酸的官能团。 （2）羧酸有不同的分类方法： 2．羧酸的分子通式。 一元羧酸的分子通式为 R—COOH，饱和一元脂肪羧酸的分子通式为 CnH2nO2 或 CnH2n+1—COOH。 分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。 3．羧酸的主要性质。 （1）羧酸的沸点比相应的醇的沸点高；碳原子数在 4 以下的羧酸能与水互溶，随着分子中碳链的增长，羧 酸在水中的溶解度迅速减小，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。 【高清课堂：羧酸和酯#羧酸的化学性质】 （2）羧酸的化学性质。 ①弱酸性。 由于—COOH 能电离出 H+，使羧酸具有弱酸性。而羧酸具有酸类物质的通性。如： 2RCOOH+Na2CO3—→2RCOONa+CO2↑+H2O RCOOH+NH3—→RCOONH4 常见的一元羧酸的酸性强弱顺序为： ②酯化反应。 注意：可以用同位素示踪法证实酯化反应过程是羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水， 其余部分相互结合成酯。 无机含氧酸与醇作用也能生成酯，如： C2H5OH+HONO2—→C2H5—O—NO2+H2O （硝酸乙酯） ③ -H 被取代的反应。α2 通过羧酸 -H 的取代反应，可以合成卤代羧酸，进而制得氨基酸、羟基酸等。 ④还原反应。 由于羟基的影响，羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应，但在特殊试剂（如 LiAlH4）的 作用下，可将羧基还原为醇羟基。 RCOOH RCH2OH 有机化学上可用此反应实现羧酸向醇的转化。 4．羧酸的命名。 （1）选含羧基的最长的碳链作为主链，按主链碳原子数称某酸； （2）从羧基开始给主链碳原子编号； （3）在“某酸”名称之前加入取代基的位次号和名称。 如： 5．重要的羧酸简介。 （1）甲酸（ ）俗称蚁酸，是有刺激性气味的无色液体，有腐蚀性，能与水、乙醇、乙醚、甘油 等互溶。 甲酸分子中既含有羧基又含有醛基（见右图），因而能表现出羧酸和醛两类物质的性质。如 显酸性、能酯化（表现出—COOH 的性质）、能发生银镜反应和被新制的 Cu(OH)2 氧化（表现出 —CHO 的性质）。 甲酸在工业上可用作还原剂，在医疗上可用作消毒剂。 （2）苯甲酸俗称安息香酸，是白色针状晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚。苯甲酸及其钠盐或 钾盐常用作食品防腐剂。 （3）乙二酸（ ）俗称草酸，是无色透明晶体，能溶于水或乙醇。通常以结晶水合物形式存在。草酸 钙（CaC2O4）难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。 （4）高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶 于水。硬脂酸（C17H35COOH）、软脂酸（C15H31COOH）、油酸（C17H33COOH）、亚油酸（C17H31COOH）都是常 见的高级脂肪酸。 要点二、酯的组成、结构和性质 【高清课堂：羧酸和酯#酯类、油脂的结构特征，酯类的通式】 1．酯的组成和结构。 酯是羧酸分子中羧基上的羟基（—OH）被烃氧基（—OR＇）取代后的产物。酯是一种羧酸衍生物，其分子由 酰基（ ）和烃氧基（—OR＇）相连构成。 2．酯的分子通式。 α 4LiAlH→3 酯的分子通式为 ，饱和一元脂肪羧酸酯的分子通式为 CnH2nO2。分子式相同的羧酸、羧酸酯、 羟基醛、羟基酮互为同分异构体。 3．酯的物理性质。 酯类都难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。 4．酯的化学性质。 【高清课堂：羧酸和酯#酯类性质】 （1）酯的水解。 在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的酸和醇。 在酸存在下酯的水解是可逆的；在碱存在下酯的水解趋于完全，是不可逆反应。 （2）酯的醇解。 在酸或醇的催化下，酯还可以发生醇解反应。 酯的醇解又称酯交换反应，在有机合成中有重要用途。 5．酯的制取。 下面简单介绍乙酸乙酯的实验室制法。 （1）反应原料：乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和 Na2CO3 溶液。 （2）反应原理：CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O （3）反应装置：试管、酒精灯。 （4）实验方法：在一支试管里先加入 3 mL 乙醇，然后一边摇动，一边慢慢地加入 2 mL 浓硫酸和 2 mL 冰醋酸，按右下图连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管 3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和 Na2CO3 溶液的液面上，此时可以观察到有透明的油状液 体浮在液面上。取下盛有饱和 Na2CO3 溶液的试管，并停止加热，振荡盛有饱和 Na2CO3 溶液的试管后静置，待溶液分层后，可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯，并可闻到 果香气味。 （5）注意事项： ①实验中浓硫酸起催化剂和脱水剂作用。 ②盛反应混合液的试管要向上倾斜约 45°，主要目的是增大反应混合液的受热面积。 ③导管应较长，除导气外还兼起冷凝作用。导管末端只能接近饱和 Na2CO3 溶液的液面而不能伸入液面以下， 目的是防止受热不均发生倒吸。 ④实验中小心均匀加热使液体保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯的产率。 ⑤饱和 Na2CO3 溶液的作用是吸收乙酸，溶解乙醇，冷凝酯蒸气且减小酯在水中的溶解度，以利于分层。 ⑥不能用。NaOH 溶液代替饱和 Na2CO3 溶液，因乙酸乙酯在 NaOH 存在时易水解，而几乎得不到乙酸乙酯。 6．酯的用途。 酯常用作有机溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料。 要点三、重要的有机物之间的相互转化 ∆ 浓硫酸4 【典型例题】 类型一：羧酸的结构和性质 例 1（2015 山东高考）分枝酸可用于生化研究，其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是（ ） A．分子中含有 2 种官能团 B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同 C．1 mol 分枝酸最多可与 3 mol NaOH 发生中和反应 D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色，且原理相同 【思路点拨】根据分枝酸结构中含有碳碳双键、羟基、羧基、醚键确定其能够发生的反应类型。 【答案】B 【解析】分枝酸分子中含有羧基、碳碳双键、醇羟基等官能团，A 项错误；分枝酸分子中有羧基和醇羟 基．可与乙醇、乙酸发生酯化反应，B 项正确；1 mol 分枝酸中含有 2 mol 羧基，不含酚羟基，故最多只能与 2 mol NaOH 发生中和反应，C 项错误；舒枝酸与溴发生加成反应，与酸性高锰酸钾发生氧化反应，分别使其退色，二 者原理不同，D 项错误。 【总结升华】与 NaHCO3、NaOH、Na2CO3 反应的有机物总结： （1）能与 NaHCO3 反应的物质只有羧酸，能与 NaOH 反应的物质有卤代烃、酚、羧酸、酯，能与 Na2CO3 反应的物质有酚、羧酸，能与钠反应的有机物：醇、酚、羧酸。 （2）官能团反应时量的规律：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 或 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。 举一反三： 【变式 1】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 苹果酸与足量金属 Na 反应生成 1 mol H2 D． 与苹果酸互为同分异构体 【答案】A 【解析】苹果酸中有羟基和羧基，都能发生酯化反应，A 项正确；分子中含有两个—COOH，1 mol 苹果酸 能与 2 mol NaOH 发生中和反应，B 项错误；分子中—OH 与—COOH 都能与 Na 反应，故 1 mol 苹果酸与足量金 属 Na 反应能生成 1.5 mol H2，C 项错误；D 中该物质与苹果酸结构相同，两者是同种物质，D 项错误。 【变式 2】咖啡酸（下式中的 A）是某种抗氧化剂的成分之一，A 与 FeCl3 溶液反应显紫色。5 D A B C（C9H5O4Na3） （1）咖啡酸中含氧官能团的名称为________。 （2）咖啡酸可以发生的反应是________（填写序号）。 ①氧化反应 ②加成反应 ③酯化反应 ④加聚反应 ⑤消去反应 （3）咖啡酸可看做 1,3,4-三取代苯，其中两个相同的官能团位于邻位，取代基中不含支链。则咖啡酸的结构 简式为________。 （4）3.6 g 咖啡酸与足量碳酸氢钠反应生成气体（标准状况）为________mL。 （5）蜂胶的主要活性成分为 CPAE，分子式为 C17H16O4，该物质在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇， 该醇为芳香醇，且分子结构中无甲基，则咖啡酸跟该芳香醇在一定条件下反应生成 CPAE 的化学方程式为 ________。 　　【答案】（1）羧基、酚羟基 （2）①②③④ （3） （4）448 例 2 咖啡鞣酸具有广泛的抗菌作用，其结构简式如下所示： 关于咖啡鞣酸的下列叙述不正确的是（ ）。 A．分子式为 C16H18O9 B．与苯环直接相连的原子都在同一平面上 C．1 mol 咖啡鞣酸水解时可消耗 8 mol NaOH D．与浓溴水既能发生取代反应又能发生加成反应 【思路点拨】解答本题时，分子式的书写需要注意环烷和苯的区别；分析其与 NaOH 反应时，注意醇酯和 酚酯消耗 NaOH 的区别；该物质既含有碳碳双键又含有酚羟基，所以需要考虑两类反应。 【答案】C 【解析】本题主要考查有机物的组成、结构和性质。由题目所给的结构简式易知其分子式为 C16H18O9，选项 A 正确；由苯分子中所有原子都处于同一平面的结构可知，与苯环直接相连的所有原子共面，选项 B 正确；1 mol 咖啡鞣酸水解产生 1 mol 除—COOH 可消耗 NaOH 外，酚羟基 也可消耗 NaOH，故 1 mol 咖啡鞣酸水解，可消耗 4 mol NaOH，选项 C 不正确；所给物质的分子中含酚的结构 及—CH＝CH—结构，故选项 D 正确。 【总结升华】能与氢氧化钠反应的有机物：卤代烃、酚、羧酸、酯，其中醇酯与 NaOH1：1 反应、酚酯与 NaOH 按 1：2 反应（因为酚酯水解生成的羧酸和酚都可与 NaOH 反应） 类型二：酯的结构与性质 2 4Br / CCl →溶液 3NaHCO→足量 溶液 1 mol B 2 mol NaOH → 与 溶液恰好完全反应6 例 3（2015 成都模拟）某有机物的结构为 ，下列有关说法正确的是（　　） A．1 mol 该物质与足量浓溴水反应，最多消耗 2 mol Br2 B．1 mol 该物质最多能与 2 mol NaOH 反应 C．1 mol 该物质最多能与 3 mol H2 加成 D．该物质的核磁共振氢谱共有 6 个吸收峰 【思路点拨】仔细观察该有机物含有哪些官能团，根据官能团的性质对各个选项中的描述进行判断。 【答案】D 【解析】酚羟基的邻对位与溴水发生取代，双键与溴水发生加成，则 1 mol 该物质与足量浓溴水反应，最多 消耗 3 mol Br2，故 A 错误；酚羟基、—COOC—均与 NaOH 反应，且酯水解生成的酚羟基也与 NaOH 反应，则 1 mol 该物质最多能与 3 mol NaOH 反应，故 B 错误；苯环与双键均与氢气发生加成反应，则 1 mol 该物质最多 能与 4 mol H2 加成，故 C 错误；由结构可知，分子中含 6 种 H，则该物质的核磁共振氢谱共有 6 个吸收峰，故 D 正确。 【总结升华】有机物的官能团及其性质： 官能团 结构 性质 碳碳双键 加成（H2、X2、HX、H2O） 氧化（O2、KMnO4） 加聚 碳碳叁键 －C≡C－ 加成（H2、X2、HX、H2O） 氧化（O2、KMnO4）、加聚 苯 取代（X2、HNO3、H2SO4） 加成（H2）、氧化（O2） 卤素原子 －X 水解（NaOH 水溶液） 消去（NaOH 醇溶液） 醇羟基 R－OH 取代（活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反应） 氧化(铜的催化氧化、燃烧) 消去 酚羟基 取代（浓溴水）、弱酸性、加成（H2） 显色反应（Fe3+） 醛基 －CHO 加成或还原（H2） 氧化(O2、银氨溶液、新制 Cu(OH)2) 羰基 加成或还原（H2） 7 羧基 －COOH 酸性、酯化 酯基 水解 (稀 H2SO4、NaOH 溶液) 举一反三： 【变式 1】菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸 发生酯化 反应的产物。 （1）甲一定含有的官能团的名称是________。 （2）5.8 g 甲完全燃烧可产生 0.3 mol CO2 和 0.3 mol H2O，甲蒸气对氢气的梧对密度是 29，甲分子中不含甲 基，且为链状结构，其结构简式是________。 （3）苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体。其中能与 FeCl3 溶液发生显色反应，且有 2 种一硝基取代物的同 分异构体是（写出任意两种的结构简式）________。 （4）已知： 菠萝酯的合成路线如下： ①试剂 X 不可选用的是________（填字母）。 a．CH3COONa 溶液 b．NaOH 溶液 c．NaHCO3 溶液 d．Na ②丙的结构简式是________，反应Ⅱ的反应类型是________。 ③反应Ⅳ的化学方程式是________。 　　【答案】（1）羟基 （2）CH2＝CH—CH2—OH （3） （答对其中任意两种即可） （4）①a、c ②ClCH2COOH 取代反应 【变式 2】右图是实验室制取乙酸乙酯的装置。8 （1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：将________，然后轻轻振荡试 管，使之混合均匀。 （2）装置中通蒸气的导管要插在饱和 Na2CO3 溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止 Na2CO3 溶液的 倒吸，造成倒吸的原因是________。 （3）浓硫酸的作用是：①________；②________。 （4）饱和 Na2CO3 溶液的作用是________。 （5）实验中生成的乙酸乙酯，其密度比水________（填“大”或“小”），有________气味。 （6）若实验中温度过高，使反应温度达到 140℃左右时，副反应的主要有机产物有________（填物质名 称）。 　　【答案】（1）浓硫酸和乙酸的混合溶液慢慢倒入乙醇中 （2）加热不均匀 （3）①催化剂 ②吸水剂（或吸收生成的水），以利于平衡向酯化反应方向移动 （4）降低酯在水中的溶解度，除去酯中混有的乙酸和乙醇，以利于分层 （ 5 ） 小 果 香 （ 6 ） 乙 醚9 【巩固练习】 一、选择题 1．（2015 湖北部分重点中学联考）某有机物的结构简式为 HO—CH2CH＝CHCH2—COOH，该有机物不可能发 生的化学反应是（ ） A．水解反应 B．酯化反应 C．加成反应 D．氧化反应 2．（2016 福建三明月考）某有机物的结构简式如图所示，关于该有机物的性质下列叙述错误的是（ ） A．不能与氢气反应 B．能使溴水退色 C．能发生酯化反应 D．能与 NaOH 溶液反应 3．（2015 湖南长沙模拟）已知某有机物 C6H12O2 能发生水解反应生成 A 和 B，B 能氧化成 C。若 A、C 都能发生 银镜反应，则 C6H12O2 符合条件的结构简式有（不考虑立体异构）（ ） A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 4．某羧酸的衍生物 A 的分子式为 C6H12O2，已知 ，又知 D 不与 Na2CO3 溶液反应， C 和 E 都不能发生银镜反应，则 A 的结构可能有（ ）。 A．1 种 B．2 种 C．3 种 D．4 种 5．下列实验方案合理的是（ ）。 A．配制 50 g 质量分数为 5％的 NaCl 溶液：将 45 mL 水加入到盛有 5 g NaCl 的烧杯中，搅拌溶解 B．制备乙酸乙酯：用如上图所示的实验装置 C．鉴定 SO42－：向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液 D．鉴别环己烯和苯：将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量环己烯和苯中 6．食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下： 下列叙述错误的是（ ）。 A．步骤（1）产物中残留的苯酚可用 FeCl3 溶液检验 B．苯酚和菠萝酯均可与酸性 KMnO4 溶液发生反应 C．苯氧乙酸和菠萝酯均可与 NaOH 溶液发生反应 D．步骤（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验10 7．某有机物甲经氧化后得乙（分子式为 C2H3O2Cl）；而甲经水解可得丙，1 mol 丙和 2 mol 乙反应得一种含氯的 酯（C6H8O4Cl2）。由此推断甲的结构简式为（ ）。 A． B． C．CH2ClCHO D．HOCH2CH2OH 8．某有机物 A 的结构简式为 ，若取等质量的 A 分别与足量的 Na、NaOH、新制的 Cu(OH)2 充分反应，理论上消耗这三种物质的物质的量之比为（ ）。 A．3∶2∶1 B．3∶2∶2 C．6∶4∶5 D．3∶2∶3 二、填空题 1．乙酰乙酸乙酯（ ）是一种不溶于水的液体，它是有机合成中常用的原料。在实验 室，它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得，反应是： 2CH3COOC2H5 CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH 反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的，而一旦反应开始，生成的乙醇又会 继续和钠反应生成乙醇钠。 下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程，并回答有关问题： （1）在干燥的圆底烧瓶中放入约 5 g 的金属钠（已用滤纸吸去表面煤油）和约 25 mL 的二甲苯，用胶塞塞 好，加热使钠熔化，然后趁热用力振荡，这样可得到细粒状的钠球，目的是增大钠与乙醇的接触面积，加快反应。 其中加入二甲苯的作用是________。若没有二甲苯，改用四氯化碳是否可以，说明理由________。 （2）将烧瓶中的二甲苯小心倾出。迅速加入约 55 mL 乙酸乙酯（约 0.57 mo1），装上带有一根长玻璃导管 的单孔胶塞，并在导管上端接一干燥管，这时反应开始。缓缓加热，保持瓶中混合液微沸状态。在实验中，所用 烧瓶必须干燥，原料乙酸乙酯必须无水，原因是________，烧瓶配上长玻璃导管的作用是________，导管上端接 一干燥管的目的是________。 （3）待金属钠完全反应后，向烧瓶中加入约等体积的饱和食盐水，振荡、静置，然后分离出乙酰乙酸乙酯。 其中加入饱和食盐水的目的是________，分离乙酰乙酸乙酯的主要仪器（填最主要的一种）是________。 （4）向分离出的乙酰乙酸乙酯中加无水硫酸钠固体，振荡后静置并过滤除去残渣，将滤液减压蒸馏，即可 收集到产品约 1.4 g（0.1 mo1）。加入的无水硫酸钠固体的作用是________，实验最后所得产品远少于完全转化的 理论产量 37 g，除了反应过程中的损耗外，主要原因是________。 2．（2015 上海徐汇月考）可用右图所示装置制取少量乙酸乙酯（酒精灯等在图中均已略 去）。 请填空： （1）试管 a 中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各 2 mL。正确的加入顺序及操作是 ________。 （2）为防止 a 中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是________。 （3）实验中加热试管 a 的目的是： ①________________； ②________________。 （4）试管 b 中加有饱和 Na2CO3，溶液，其作用是________。 （5）反应结束后，振荡试管 b，静置。观察到的现象是________。 52C H ONa  CH2CH2OH Cl H—C—O—CH2—Cl O11 3．下图中 A、B、C、D、E、F、G 均为有机化合物。 根据上图回答问题： （1）D 的化学名称是________。 （2）反应③的化学方程式是________。（有机物须用结构简式表示） （3）B 的分子式是________。A 的结构简式是________。反应①的反应类型是________。 （4）符合下列 3 个条件的 B 的同分异构体的数目有________个。 ①含有邻二取代苯环结构 ②与 B 有相同官能团 ③不与 FeCl3 溶液发生显色反应 写出其中任意一种同分异构体的结构简式________。 （5）G 是重要的工业原料，用化学方程式表示 G 的一种重要的工业用途________。 4．已知化合物 A 中各元素的质量分数分别为 C 37.5％，H 4.2％和 O 58.3％。请填空： （1）0.01 mol A 在空气中充分燃烧需消耗氧气 1.01 L（标准状况），则 A 的分子式是________。 （2）实验表明：A 不能发生银镜反应。1 mol A 与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出 3 mol 二氧化碳。在浓硫 酸催化下，A 与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明 A 分子中有 4 个氢处于完全相同的化学环境。则 A 的 结构简式是________。 （3）在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，A 与足量的乙醇反应生成 B（C12H20O7），B 只有两种官能团，其 数目比为 3∶1。由 A 生成 B 的反应类型是________，该反应的化学方程式是________。 （4）A 失去 1 分子水后形成化合物 C，写出 C 的两种可能的结构简式及其官能团的名称①________；② ________。 5．（2015 福建泉州期末）已知物质 A 分子式为 C3H4O2，显酸性。F 为七个原子组成的环状化合物，分子式为 C6H8O4。已知对于不对称的烯烃在不同条件下与 HBr 加成时有可能得到两种不同的加成产物。研究表明，不对 称的烯烃与 HBr 加成时通常遵循马氏规则即“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”，而反马氏规则即“氢加到含 氢少的不饱和碳原子一侧”。请根据以下框图回答问题： （1）请写出 A、D 的结构简式：A________，D________。 （2）D→G 的反应类型为________。 （3）化合物 B 中含氧官能团的名称是________。 （4）①D 和 E 生成 F 的化学方程式为________。 ②D 和 E 按照 1∶1 反应也可生成高聚物，请写出生成该高聚物的化学方程式：________。 （5）A 生成 C 的化学方程式为________。 （6）写出 C 的同分异构体中含酯基的物质的结构简式：________、________、________（至少写 3 个）。12 【参考答案与解析】 一、选择题 1．A 【解析】羟基能发生酯化反应、氧化反应；碳碳双键能发生加成反应、氧化反应；羧基能发生酯化反应。 2．A 【解析】该物质含有苯环和 键，能与 H2 发生加成反应，故 A 错误；该物质含有 键，能与溴水发生 加成反应而使溴水退色，故 B 正确；该物质含有—COOH，能发生酯化反应，也能与 NaOH 溶液发生中和反应， 故 C、D 正确。 3．B 【解析】根据题中信息知 A 为甲酸，B 为碳原子数为 5 的醇且能被氧化为醛，即 B 为 C4H9—CH2OH，而 C4H9 一共有 4 种结构，因此 B 有 4 种结构，从而可以确定符合条件的结构简式有 4 种。 4．B 【解析】容易判断 C 为羧酸，D 为醇，E 为酮；因 C、E 不能发生银镜反应，则 C 不是甲酸，而 E 分子中应含有 的结构，结合 A 的分子式可知 A 只可能是 与 两种结构。 5．D 【解析】50 g 质量分数为 5％的 NaCl 溶液含 NaCl 的质量为 2.5 g；导气管插入饱和碳酸钠溶液中易发生倒吸现 象；若溶液中含有 Ag+时，加入盐酸酸化的氯化钡溶液也能产生白色沉淀；环己烯含 C＝C 键，可使溴的四氯化 碳溶液褪色，而苯不与溴水反应但能将溴萃取入苯层，使溶液分层，上层为橙色，下层为无色，可用于区别环己 烯和苯。 6．D 【解析】本题考查有机化学基础知识。因混合物中只有苯酚一种酚类，故可用 FeCl3 检验残留苯酚，A 项正确； 苯酚具有还原性，可被酸性 KMnO4 氧化，菠萝酯分子中含碳碳双键，也可以被酸性 KMnO4 氧化，B 项正确；苯 氧乙酸可与 NaOH 发生中和反应，菠萝酯可在 NaOH 溶液中发生水解反应，C 项正确；烯丙醇可与溴水发生反 应，但产物菠萝酯也能与溴水反应，故不能用溴水检验烯丙醇。D 项错误。 7．A 【解析】乙的分子式为 C2H3O2Cl，把 Cl 看做 H 原子，其分子式为 C2H4O2，符合饱和一元羧酸或饱和一元醇与 饱和一元羧酸生成的酯的通式。根据题意，甲氧化后得乙，因此乙只能是羧酸，不可能为酯，那么，甲也不可能 为酯，故 B 项不符合题意；而 D 项不含 Cl，也不符合题意；又知乙分子中含一个羧基，1 mol 丙和 2 mol 乙反应 生成含氯的酯，则甲经水解得到的丙分子中必含 2 个羟基，据此可淘汰 C 项；经验证 A 项符合题意。 8．D 【解析】能与 Na 反应的有醇羟基、酚羟基和羧基；能与 NaOH 反应的有酚羟基和羧基；能与新制 Cu(OH)2 反应 的有醛基和羧基。为便于比较，可设 A 为 1 mol，则反应需消耗 Na 3 mol，需消耗 NaOH 2 mol；当 A 与新制 Cu(OH)2 反 应 时， 1 mol —CHO 与 2 mo1 Cu(OH) 2 完 全 反应 生 成 1 mol —COOH ， 而 原 有 机物 含 有 1 mol —COOH，这 2 mol —COOH 需消耗 1 mol Cu(OH)2，故共需消耗 3 mol Cu(OH)2，即物质的量之比为 3∶2∶3。 二、填空题 1．（1）隔绝空气，防止钠被氧化不可以，CCl4 密度比钠的大，金属钠会浮在上面 （2）有水存在时会与钠反应，生成 NaOH 会使乙酸乙酯水解冷凝回流防止空气中的水蒸气进入反应体系 （3）使乙酰乙酸乙酯与乙醇分层分液漏斗 （4）除去乙酰乙酸乙酯中混有的水分该反应为可逆反应，反应到一定程度即达到平衡状态，不可能全部转 化 2．（1）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 （2）在试管 a 中加入几粒沸石（或碎瓷片）13 （3）①加快反应速率②及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动 （4）吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇 （5）b 中的液体分层，上层是透明的油状液体 【解析】（1）问实际上考查了浓 H2SO4 的稀释，绝不能先加入浓 H2SO4。最后加入冰醋酸主要是为了防止乙酸的 大量挥发。 （2）问比较简单，只要回答出加入碎瓷片或加入沸石均可。 （3）问主要从反应速率和平衡的角度回答，开始先小火加热，既不使反应物挥发，又加快了反应速率，然 后再大火加热将乙酸乙酯蒸发出，有利于平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产量。 （4）问主要考查了乙酸乙酯的提纯，加入 Na2CO3 可以与挥发出的乙酸反应，溶解挥发出的乙醇，同时降 低乙酸乙酯的溶解度，有利于得到较纯的乙酸乙酯。 （5）问主要考查了实验观察能力，振荡试管使乙酸、乙醇被充分吸收，溶解。乙酸乙酯的密度小于 H2O， 浮在液面上，出现分层现象，同时闻到果香味。 3．（1）乙醇 （3）C9H10O3 水解反应 （5）nCH2＝CH2 或 CH2＝CH2+H2O CH3CH2OH（任写一个合理反应 即可） 【解析】本题为一道有机综合题，着重考查有机物的结构与性质。由反应②的反应条件及产物 E 的结构 可知 B 的结构简式为 ；由反应④易知 D 为乙醇，结构简式为 CH3CH2OH；再 结合反应③的反应条件及产物 F 的组成知 C 为乙酸，结构简式为 CH3COOH，显然 B、C、D 三者是有机物 A 水 解、酸化的产物，A（C13H16O4）的结构简式为 。B 的同分异构体有多种，其中符合所 给条件的有： 、 及 3 种。 →催化剂 →催化剂CH2－CH2 n14 4．（1）C6H8O7 （2） （3）酯化反应 如写出下列结构简式和相应官能团，同样给分 【解析】由化合物 A 中各元素的质量分数可确定其实验式： 故 A 的实验式为 C6H8O7。 （1）0.01 mol A 在空气中充分燃烧消耗氢气 1.01 L（标准状况）即 0.045 mol；若设其分子式为(C6H8O7)n， 则有如下关系： (6n×2+4n)×0.01=0.07n+ ×2 解得 n=1 故 A 分子式为 C6H8O7。 （2）由 A 不能发生银镜反应说明 A 中不含醛基（ ）。1 mol A 与足量 NaHCO3 溶液反应生 3 mol CO2 说明 A 中含有 3 个羧基（—COOH）。A 与乙酸可发生酯化反应说明 A 中醇羟基（—OH）。A 中有 4 个完全相同 的氢原子，故 A 的结构简式为 。 （3）A 与足量乙醇反应生成 B 的反应为： 37.5% 4.2% 58.3%C H O 6 8 712 1 16 = =∶ ∶ ∶ ∶ ∶ ∶ 1.01 22.415 该反应的类型为酯化反应或取代反应。 （4）若 A 失去 1 分子水时，可能是醇羟基与羧基脱水或者醇羟基与相邻碳原子上的氢脱水，即 （酯基、羧基）、 （碳碳双键、羧基）（其他情况见答案） 5．（1）CH2＝CHCOOH HOCH2CH2COOH （2）氧化反应 （3）羧基 （4）① ② （5）CH2＝CHCOOH+HBr—→CH3CHBrCOOH （6）CH3CH(Br)OOCH BrCH2CH2OOCH CH3COOCH2Br 或 BrCH2COOCH3（任意 3 个） 【解析】A 的分子式为 C3H4O2，物质 A 显酸性，故 A 中含有—COOH，A 的不饱和度为 ， 故 A 分子中还含有 C＝C 键，则 A 的结构简式为 CH2＝CHCOOH；D 可以被氧化生成 G，G 可以与银氨溶液发 生反应，故 G 中含有—CHO，故 D 中含有—OH，且—OH 连接的 C 原子上含有 2 个 H 原子，根据转化关系可知， B 为 BrCH2CH2COOH，D 为 HOCH2CH2COOH，G 为 OHCCH2COOH，H 为 NH4OOCCH2COONH4；A 与 HBr 发生加成反应生成 C，C 为 CH3CH(Br)COOH；C 水解并酸化生成 E，E 为 CH3CH(OH)COOH；F 为七原子组成 的环状化合物，E 与 D 发生酯化反应生成 F，F 结构简式为 。 （1）由上述分析可知，A 的结构简式为 CH2＝CHCOOH，D 的结构简式为 HOCH2CH2COOH。 （2）D→G 的反应类型为氧化反应。 （3）B 为 BrCH2CH2COOH，含氧官能团的名称是羧基。 （6）C 为 CH 3CH(Br)COOH，C 的同分异构体中含有酯基的物质的结构简式为 CH 3CH(Br)OOCH、 BrCH2CH2OOCH、CH3COOCH2Br、BrCH2COOCH3（任意 3 个）。 2 3 2 4 22 × + − =