高中化学人教版选修5课后训练：3_3_1 羧酸含解析

高中化学人教版选修5课后训练：3_3_1 羧酸含解析

第三章　第三节　第2课时 一、选择题 ‎1. 某常见有机物(含碳、氢、氧三种元素)分子的比例模型如图所示。请根据其结构特点判断下列有关说法(　　)‎ ‎①该有机物的化学式为C2H4O ‎②该有机物的水溶液呈酸性的原因是其分子结构中含有羟基 ‎③当温度低于‎16.6 ℃‎时，该物质就会凝结成像冰一样的晶体 ‎④常温常压下，该有机物是具有强烈刺激性气味的液体 ‎⑤该有机物的酸性比碳酸强，因此生活中可用其溶液除去水壶内的水垢 A. 全部正确　 B. 只有①②错误 C. ②③④⑤正确　 D. 全部错误 解析：由分子的比例模型知化学式为C2H4O2，①错误；乙酸分子结构中含有羧基使其具有酸性，②错误；③④⑤正确。‎ 答案：B ‎2. 某混合物中可能含有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯中的一种或几种，鉴定时有下列现象：①能发生银镜反应；②加入新制Cu(OH)2，沉淀不溶解；③与含有酚酞的NaOH溶液共热，溶液红色逐渐变浅。下列叙述中正确的是(　　)‎ A. 一定含有甲酸乙酯和甲酸 B. 一定含有甲酸乙酯和乙醇 C. 一定含有甲酸乙酯，可能含有甲醇和乙醇 D. 几种物质都含有 解析：能发生银镜反应说明混合物中可能含有甲酸、甲酸乙酯；现象②说明混合物中无甲酸；现象③说明混合物中含有酯，即甲酸乙酯，故该混合物中一定含有甲酸乙酯，一定不含甲酸，可能含有甲醇和乙醇。‎ 答案：C ‎3. 已知酸性大小：羧酸>碳酸>酚，下列含溴原子的化合物中的溴原子，在适当条件下水解，都能被羟基取代(均可称为水解反应)，所得产物能与NaHCO3溶液反应的是(　　)‎ 解析：A项水解产物是芳香醇，不与NaHCO3溶液反应；B、D两项两种物质水解后都得酚，由于酚的酸性比碳酸弱，所以B、D两项水解产物不与NaHCO3溶液反应；C项物质水解后得羧酸，能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体。‎ 答案：C ‎4. 由－CH3、－OH、、－COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使紫色石蕊试液变红的有(　　)‎ A. 1种　 B. 2种 C. 3种　 D. 4种 解析：四种基团两两组合的6种物质：CH3OH、‎ 答案：C ‎5. 巴豆酸的结构简式为。现有下列说法，试根据巴豆酸的结构特点，判断在一定条件下，能与巴豆酸反应的物质是(　　)‎ ‎①氯化氢　②溴水　③纯碱溶液　④2－丁醇　⑤酸性KMnO4溶液 A. ②④⑤　 B. ①③④‎ C. ①②③④　 D. ①②③④⑤‎ 解析：该有机物含有双键和羧基官能团。根据其结构决定性质即可判断。‎ 答案：D ‎6.‎ ‎ 近年来流行喝苹果醋。苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品。苹果酸(α－羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质，苹果酸的结构如下所示，下列相关说法不正确的是(　　)‎ A. 苹果酸在一定条件下能发生酯化反应 B. 苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应 C. 苹果酸在一定条件下能发生消去反应 D. 1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应必须消耗2 mol Na2CO3‎ 解析：1 mol苹果酸分子中含有两个羧基，与Na2CO3溶液可以发生如下反应消耗1 mol Na2CO3，‎ 答案：D ‎7. 具有一个羟基的化合物A ‎10 g，与乙酸反应生成乙酸某酯‎11.2 g，回收未反应的A ‎1.8 g，则A的相对分子质量约为(　　)‎ A. 98　 B. 116‎ C. 158　 D. 278‎ 解析：可设A的化学式为R－OH，参加反应的A的物质的量为x。‎ R－OH＋CH3COOHCH3COOR＋H2O　‎ Δm ‎1 mo l‎42 g　‎ x ‎11.2 g－(‎10 g－‎1.8 g)‎ x≈0.071 mol 则M(A)＝≈‎116 g·mol－1。‎ 答案：B ‎8. 某有机物A的结构简式为，取Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质恰好反应(反应时可加热煮沸)，则Na、NaOH、NaHCO3‎ 三种物质的物质的量之比为(　　)‎ A. 2∶2∶1 B. 1∶1∶1‎ C. 3∶2∶1 D. 3∶3∶2‎ 解析：有机物A的分子中含有醇羟基、酚羟基、醛基、羧基，因此它同时具有醇、酚、醛、酸四类物质的化学特性。与钠反应时，酚羟基、羧基、醇羟基均能参加反应，1 mol A消耗3 mol Na；与NaOH反应的官能团是酚羟基、羧基，1 mol A消耗2 mol NaOH；与NaHCO3反应的官能团只有羧基，1 mol A能与1 mol NaHCO3反应。故Na、NaOH、 NaHCO3三种物质的物质的量之比为3∶2∶1。故正确答案为C。‎ 答案：C ‎9. 某有机物的结构简式是，关于它的性质描述正确的是(　　)‎ ‎①能发生加成反应 ‎②能溶解于NaOH溶液中，且消耗3 mol NaOH ‎③能水解生成两种酸 ‎④不能使溴水褪色 ‎⑤能发生酯化反应 ‎⑥有酸性 A. ①②③　 B. ②③⑤‎ C. 仅⑥　 D. ①②③④⑤⑥‎ 解析：所给结构中含有苯环可发生加成反应，含有－COOH有酸性，可与NaOH溶液作用，含有酯基可发生水解反应，生成CH3COOH和两种酸，故消耗NaOH 3 mol，不含“”及“－C≡C－”等，不与溴水反应。‎ 答案：D ‎10. 某甲酸溶液中可能存在着甲醛，下列操作能正确说明的是(　　)‎ A. 加入新制Cu(OH)2加热，有红色沉淀生成，证明一定存在甲醛 B. 能发生银镜反应，证明含甲醛 C. 试液与足量NaOH溶液混合其蒸馏产物可发生银镜反应，则有甲醛 D. 先将试液充分进行酯化反应收集生成物进行银镜反应，有银镜产生，则含甲醛 解析：甲酸与甲醛含有相同的结构，因此二者均可发生银镜反应，或与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀。若把二者分离，可使甲酸与NaOH反应，生成沸点高的甲酸钠溶液，这时蒸馏，产生的应为低沸点的甲醛，可用银镜或新制的Cu(OH)2加以鉴定。D中将试液进行酯化反应，由于酯化反应是可逆反应，收集生成物还是没有分离，并且生成的甲酸酯中也含有醛基，因而无法鉴别。‎ 答案：C ‎11. 胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C25H45O。一种胆固醇酯是液晶物质，分子式为C32H49O2。生成这种胆固醇酯的酸是(　　)‎ A．C6H13COOH　 B. C6H5CH2COOH C. C7H15COOH　 D. C6H5COOH 解析：设该酸的结构简式为R－COOH，生成胆固醇酯的反应为RCOOH＋C25H44OHC32H49O2＋H2O，则该酸的结构简式为C6H5COOH，故应选D。‎ 答案：D ‎12. 阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为 下列说法正确的是(　　)‎ A. 可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成 B. 香兰素、阿魏酸均可与NaHCO3、NaOH溶液反应 C. 通常条件下，香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应 D. 与香兰素互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种 解析：香兰素能使酸性KMnO4溶液褪色，故不能用酸性KMnO4溶液检测反应中是否有阿魏酸生成，A项不正确；香兰素中的酚羟基和阿魏酸中的酚羟基、羧基均可以与Na2CO3和NaOH溶液反应，但酚羟基与NaHCO3溶液不反应，B项错误；香兰素和阿魏酸可以发生取代反应和加成反应，但不能发生消去反应，C项不正确；符合题意的香兰素的同分异构体有 种，D项正确。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎13. 已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。‎ ‎ (1)取‎9 g乳酸与足量金属Na反应，可生成‎2.24 L H2(标准状况)，另取等量乳酸与等物质的量的乙醇反应，生成0.1 mol乳酸乙酯和‎1.8 g水，由此可推断乳酸分子中含有的官能团名称为________。‎ ‎ (2)乳酸在Cu作催化剂时可被氧化成丙酮酸()，由以上事实推知乳酸的结构简式为________。‎ ‎(3)两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4)，则此环酯的结构简式是________。‎ ‎(4)乳酸在浓H2SO4作用下，三分子相互反应，生成链状结构的物质，写出其生成物的结构简式________。‎ ‎(5)在一定条件下，乳酸发生缩聚反应生成聚酯，该高聚物可表示为______________。‎ 解析：(1)根据乳酸的分子式，求出其相对分子质量为90,‎9 g乳酸为0.1 mol,0.1 mol乳酸与0.1 mol乙醇反应生成0.1 mol乳酸乙酯，可知1 mol乳酸中含有1 mol羧基，又知0.1 mol乳酸与足量金属钠反应生成0.1 mol H2，可得1 mol乳酸分子中还含有1 mol醇羟基。‎ ‎(2)根据乳酸在Cu催化条件下氧化成 ‎，可知醇羟基的位置在碳链中间。据此可推导出原来乳酸的结构简式为 ‎。‎ ‎(3)、(4)、(5)都是乳酸自身的酯化反应，因为参与反应的乳酸分子数不同，会有不同的酯生成，书写时牢记酸脱羟基醇脱氢即可。‎ ‎14. 某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生如下反应，生成化合物Z(C11H14O2)：‎ X＋YZ＋H2O ‎(1)X是下列化合物之一，已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X是________(填字母)。‎ ‎(2)Y的分子式是________________________，可能的结构简式是__________________和____________________。‎ ‎(3)Y有多种同分异构体，其中一种同分异构体E发生银镜反应后，其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。F可发生如下反应：F ＋H2O 该反应的类型是________，E的结构简式是__________________________________________。‎ ‎(4)若Y与E具有相同的碳链，则Z的结构简式为____________________________________________。‎ 解析：(1)由于X的分子式为C7H8O，且不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X为D(苯甲醇)。‎ ‎(2)根据X和Z的分子式以及反应方程式X＋YZ＋H2O，可知Y的分子式为C4H8O2，又Y能与X(苯甲醇)发生酯化反应，所以Y是羧酸，其可能的结构简式为CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH。‎ ‎(3)由于属于五元环酯，则F的结构简式应为 CH2(OH)CH2CH2COOH，相应的反应为酯化反应，而E的结构简式应为CH2(OH)CH2CH2CHO。‎ ‎(4)因Y与E具有相同的碳链，所以Y的结构简式为CH3CH2CH2COOH，根据题意可推出Z的结构简式。‎ 答案：(1)D ‎(2)C4H8O2　CH3CH2CH2COOH　(CH3)2CHCOOH ‎(3)酯化反应　CH2(OH)CH2CH2CHO ‎15. 莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下：‎ ‎ (1)A的分子式是__________________________________________。‎ ‎(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是__________________________________________。‎ ‎(3)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是__________________________________________。‎ ‎(4)‎17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，生成二氧化碳的体积(标准状况)是__________________________________________。‎ ‎(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为)，其反应类型是__________________________________________。‎ 解析：本题主要考查官能团的性质及同分异构体的书写，同时也考查碳原子的四个价键。(1)在有机物结构简式中，碳原子均形成四个价键，不足的由氢原子补齐。由题中A的结构简式知其分子式为C7H10O5。(2)A中与溴的四氯化碳溶液反应的官能团为碳碳双键，发生加成反应。(3)A中与NaOH溶液反应的官能团为－COOH。‎ 知：A中与－COOH处于间位上的两个－OH发生了消去反应。‎ 答案：(1)C7H10O5‎ ‎16. 已知下列数据：‎ 物质 熔点(℃)‎ 沸点(℃)‎ 密度(g·cm－3)‎ 乙醇 ‎－117.0‎ ‎78.0‎ ‎0.79‎ 乙酸 ‎16.6‎ ‎117.9‎ ‎1.05‎ 乙酸乙酯 ‎－83.6‎ ‎77.5‎ ‎0.90‎ 某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：‎ ‎①配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇(含18O)和2 mL乙酸的混合溶液。‎ ‎②按下图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液，用小火均匀加热3～5 min。‎ ‎③待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管乙并用力振荡，然后静置待分层。‎ ‎④分离出乙酸乙酯，洗涤、干燥。‎ ‎(1)配制①中混合溶液的方法为__________________________________________‎ ‎__________________________________________；‎ 反应中浓硫酸的作用是________；写出制取乙酸乙酯的化学方程式：__________________________________________。‎ ‎(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。‎ A. 中和乙酸和乙醇 B. 中和乙酸并吸收乙醇 C. 减少乙酸乙酯的溶解 D. 加速酯的生成，提高其产率 ‎(3)步骤②中需要小火均匀加热，其主要理由是________________；步骤③所观察到的现象是________________；欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器有________；分离时，乙酸乙酯应从仪器________(填“下口放”或“上口倒”)出。 ‎ ‎(4)该同学反复实验，得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表：‎ 实验 乙醇(mL)‎ 乙酸(mL)‎ 乙酸乙酯(mL)‎ ‎①‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎1.33‎ ‎②‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1.57‎ ‎③‎ ‎4‎ ‎2‎ x ‎④‎ ‎5‎ ‎2‎ ‎1.76‎ ‎⑤‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎1.55‎ 表中数据x的范围是________；实验①②⑤探究的是 ‎__________________________________________。‎ 答案：(1)将浓H2SO4加入乙醇中，边加边振荡，然后加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡)　催化剂、吸水剂 CH3COOH＋CH3CHOH CH3CO18OCH2CH3＋H2O ‎(2)BC ‎(3)大火加热会导致大量的原料气化而损失　‎ ‎ 液体分层，上层为无色有香味液体，下层为浅红色液体，振荡后下层液体颜色变浅　 分液漏斗　上口倒 ‎(4)1.57～1.76　增加乙醇的用量对酯的产量的影响