2022高三化学一轮（全国版）1乙酸羧酸和酯

第四节乙酸、羧酸和酯-1-1．乙酸的分子组成、结构特点和化学性质。2．酯的结构特点、形成、类别和水解规律。3．根据多官能团有机物的结构推断有机物可能具有的化学性质。4．以酯的水解及羧酸和醇的酯化反应为突破口，进行有机结构推断与合成。5．乙酸乙酯的制备、分离及提纯。-1-(1)分子结构分子式：

，结构简式为

或

。官能团为

，基本性质表现为O—H键和C—O键的断裂。-1-C2H4O2CH3COOH羧基(—COOH)(2)物理性质乙酸是一种具有强烈

性气味的无色液体，沸点是117.9℃，熔点是16.6℃，易溶于水和乙醇。(3)化学性质①酸性：CH3COOH

乙酸是一种弱酸，具有

：CH3COOH＋NaOH―→

2CH3COOH＋Na2CO3―→

-1-刺激CH3COO－＋H＋酸的通性CH3COONa＋H2O2CH3COONa＋CO2↑＋H2O②酯化反应：酸和醇作用生成

的反应。-1-酯和水 (2008年宁夏理综)下列说法错误的是(

)A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分B．乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高C．乙醇和乙酸都能发生氧化反应D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互为逆反应-1-【解析】

A项，乙醇和乙酸是常用调味品——酒和醋的主要成分；B项，乙醇和乙酸常温下为液态，而C2H6、C2H4常温下为气态；C项，乙醇和乙酸在空气中都能燃烧而发生氧化反应；D项，皂化反应是指油脂的碱性水解，反应能进行到底。【答案】

D-1-由

与

相连构成的有机物统称为羧酸，羧酸共同的官能团为

(—COOH)。饱和一元羧酸的通式为

。-1-烃基羧基羧基CnH2nO2(n≥1)(1)羧酸的分类-1-(2)羧酸的通性化学性质与乙酸相似，如都有酸性，都能发生酯化反应。(3)甲酸甲酸既有羧基又有醛基，所以能表现出羧酸和醛两方面的性质。①具有—COOH的性质HCOOH＋CH3OH

(酯化反应)2HCOOH＋Na2CO3―→

(复分解反应)-1-HCOOCH3＋H2O2HCOONa＋CO2↑＋H2O②具有—CHO的性质，如：甲酸能发生银镜反应，也和Cu(OH)2反应：HCOOH＋2Cu(OH)2

-1-Cu2O＋3H2O＋CO2↑ (2009年安徽理综)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S­诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S­诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是(

)A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B．含有苯环、羟基、羰基、羧基C．含有羟基、羰基、羧基、酯基D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基-1-【解析】

分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基，不含有苯环和酯基，故B、C、D错误。【答案】

A-1-(1)概念：酸(羧酸或无机含氧酸)跟醇起反应生成的一类化合物叫做酯。(2)结构特点：

，组成符合通式CnH2nO2(n≥2)，与碳原子数相同的

互为同分异构体，重要代表物为乙酸乙酯(CH3COOC2H5)。-1-饱和一元羧酸在无机酸作用下，酯水解生成酸和醇CH3—COOC2H5＋H2O

。在碱液作用下，生成盐和醇(水解彻底)CH3COOC2H5＋NaOH

。-1-CH3CH2OH＋CH3COONaCH3COOH＋CH3CH2OH

实验室制乙酸乙酯1mL后，沿器壁加入紫色石蕊试液0.5mL，这时石蕊试液将存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡)。对可能出现的现象，下列叙述中正确的是 (

)A．石蕊层仍为紫色，有机层无色B．石蕊层为三层环，由上而下是红、紫、蓝C．石蕊层有两层，上层为紫色，下层为蓝色D．石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红【答案】

B-1-(1)实验原理CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋H2O。-1-(2)实验装置-1-(3)反应特点①通常反应速率较小。②反应是可逆的、乙酸乙酯的产率较低。(4)反应的条件及其意义①加热。加热的主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集，使平衡向正方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。②以浓硫酸作催化剂，提高反应速率。③以浓硫酸作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。制取实验应注意：-1-①浓硫酸的作用：催化剂和脱水剂(也有认为是吸水剂)。②盛反应液的试管要上倾45°，这样液体受热面积大。③导管末端不能插入Na2CO3溶液中，目的是防止受热不匀发生倒吸。④不能用NaOH代替Na2CO3，因为NaOH溶液碱性很强，会使乙酸乙酯水解，重新变成乙酸和乙醇。⑤实验中小火加热保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出。-1-⑥饱和Na2CO3溶液的作用是：冷凝酯蒸气、减小酯在水中的溶解度(利于分层)、吸收蒸出的乙酸及乙醇。-1-(1)实验室制乙烯，温度计水银球插在乙醇与浓H2SO4的混合液液面以下，用以测定反应温度。(2)实验室蒸馏石油，温度计水银球插在蒸馏烧瓶支管口略下部位，用以测定蒸气馏分的温度。(3)乙酸乙酯水解实验，温度计水银球插在水浴缸中的水中，用以测定水浴温度。(4)KNO3溶解度测定实验，水银球插入KNO3溶液中，用以测定溶液的温度。-1-

已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关的有机试剂的沸点如下：CH3COOC2H5

77.1℃；C2H5OH

78.3℃；C2H5OC2H5(乙醚)

34.5℃；CH3COOH

118℃。实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下：在仪器A内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，然后经分液漏斗边滴加醋酸、边加热蒸馏。得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。-1-①仪器A的名称是________。②反应中加入的乙醇是过量的，其目的是____________________________________。③边滴加醋酸、边加热蒸馏的目的是__________________________________________。将粗产品再经下列步骤精制：④为除去其中的醋酸，可向产品中加入(填字母)________。A．无水乙醇B．碳酸钠粉末C．无水醋酸钠-1-⑤再向其中加入饱和氯化钙溶液，振荡、分离。其目的是______________________________。⑥然后再向其中加入无水硫酸钠，振荡。其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。最后，将经过上述处理后的液体放入另一干燥的仪器A内，再蒸馏。弃去低沸点馏分，收集沸程76～78℃之间的馏分即得。-1-【解析】在浓硫酸催化下，羧酸的酯化是个可逆反应，加过量醇和同时蒸出产物羧酸酯，是为了促进平衡向右移动。CH3COOH＋C2H5OH(过量)CH3COOC2H5(蒸出)＋H2O，除去醋酸当然应该用碱，而且希望不要再带进更多的水，以碳酸钠粉末为好。氯化钙可以除去乙醇是题目中给予的信息，当然它也可以除去一部分水。联想无水硫酸铜、无水氯化钙吸水可以生成带结晶水的晶体，而表现出很强的吸水性，自然界存在的芒硝是十水硫酸钠，无水硫酸钠也应该可以用做吸水剂。-1-【答案】①蒸馏烧瓶②增加一种反应物有利于酯化反应向正方向进行③蒸出生成物，有利于酯化反应向正方向进行④B⑤除去粗产品中的乙醇⑥除去粗产品中的水-1- 1．可用下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-(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，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________________________________________________________________________。-1-(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________________________________________________________________________。-1-【解析】

(1)液体混合一般应将密度大的液体加入到密度小的液体中。(2)加沸石或碎瓷片防止液体暴沸。(3)该酯化反应为可逆反应，升温可加快反应速率。及时将乙酸乙酯蒸出减小生成物浓度，使平衡向正反应方向移动，有利于乙酸乙酯的生成。(4)挥发出的乙酸与碳酸钠溶液反应，乙醇溶于水。用碳酸钠溶液吸收乙酸和乙醇。且乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度更小，利于乙酸乙酯的收集。(5)乙酸乙酯为透明状液体不溶于水且比水轻。-1-【答案】

(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)(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-1-(1)生成链状酯①一元羧酸与一元醇的反应②一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的反应-1-例如：-1--1-(2)生成环状酯①多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯-1-②羟基酸分子间形成环酯-1-③羟基酸分子内脱水形成环酯-1-④生成高分子酯(也为缩聚反应)二元羧酸与二元醇缩聚形成聚酯-1-酯化反应和酯的水解反应是烃的衍生物之间转化关系的重要组成部分，不论是哪一种酯化方式，要紧紧围绕酯化反应和酯的水解反应的实质来展开。-1- (2009年安徽理综) 是一种医药中间体，常用来制备抗凝血药，可通过下列路线合成：(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A的结构简式是____________。(2)B→C的反应类型是____________。(3)E的结构简式是____________。(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：________________________________________________________________________。-1-(5)下列关于G的说法正确的是________。a．能与溴单质反应b．能与金属钠反应c．1molG最多能和3mol氢气反应d．分子式是C9H6O3-1-【解析】

(1)A催化氧化得乙酸，且A能发生银镜反应，所以A是乙醛，结构简式：CH3CHO。(2)羧基中的—OH在PCl3存在条件下被Cl原子取代。-1--1-(5)G结构中含苯环、酯基、醇羟基以及碳碳双键，能与Br2发生加成反应或取代反应，与金属钠发生反应生成氢气，1molG中含有1mol碳碳双键和1mol苯环，可与4molH2加成；分子式C9H6O3。正确选项有a、b、d。-1--1- 2．(2009年浙江理综)苄佐卡因是一种医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反应制得：-1--1-请回答下列问题：(1)写出A、B、C的结构简式：A________、B________、C________。(2)用1H核磁共振谱可以证明化合物C中有________种氢处于不同的化学环境。(3)写出同时符合下列要求的化合物C的所有同分异构体的结构简式(E、F、G除外)______________________。-1-①化合物是1,4­二取代苯，其中苯环上的一个取代基是硝基②分子中含有 结构的基团注：E、F、G结构如下：-1-(4)E、F、G中有一化合物经酸性水解，其中的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应，写出该水解反应的化学方程式________________________________________________________________________。-1-(5)苄佐卡因(D)的水解反应如下：广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式___________________________。-1-【解析】

(1) 在KMnO4(H＋)作用下—CH3被氧化成—COOH，由C转化为D时为还原，可知是—NO2转化为—NH2，说明A转化为C是发生酯化反应形成COOCH2CH3结构，-1--1--1-结构中对位有---NO2且含有

结构，说明是酯或羧酸，先考虑酯，先拿出

结构，再按脂肪酸酯、芳香酸酯有序思维，最后考虑羧酸；(4)观察E、F、G可知水解后能产生酚羟基的只有F；(5)苄佐卡因碱性水解得

，酸化后生成

，发生缩聚反应形成高分子纤维。-1--1--1--1--1-某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如下图)，以环己醇制备环己烯：-1--1-密度(g·cm－3)熔点(℃)沸点(℃)溶解性环己醇0.9625161能溶于水环己烯0.81－10383难溶于水(1)制备粗品：将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。①A中碎瓷片的作用是______________，导管B除了导气外还具有的作用是__________________。②试管C置于冰水浴中的目的是________________________________________________________________________。-1-(2)制备精品：①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在______层(填“上”或“下”)，分液后用________(填入编号)洗涤。a．KMnO4溶液b．稀H2SO4

c．Na2CO3溶液②再将环己烯按上图装置蒸馏，冷却水从________口进入。蒸馏时加入生石灰，目的是________________________________________________________________________。-1-③收集产品时，控制的温度应在________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是________________________________________________________________________。a．蒸馏时从70℃开始收集产品b．环己醇的实际用量多了c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出(3)以下是区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是______。a．用酸性高锰酸钾溶液b．用金属钠c．测定沸点-1-【解析】

(1)由于环己烯沸点较低，容易挥发，为防止逸出，因此采用冰水冷却。(2)①环己醇和环己烯密度均小于水；为了洗涤其中的环己醇和酸性杂质，选用能除去酸的Na2CO3溶液；KMnO4溶液可以把环己烯氧化。②冷却水与气体逆流冷凝效果好；发生CaO＋H2O===Ca(OH)2反应，防止水随环己烯一起逸出而被收集。-1-③理论产量低是由于损失了环己醇，与开始的用量无关。a项得到的质量会高于环己烯的实际产量。(3)根据官能团特性，在

主要考虑醇羟基的性质，选b；由于其中环己醇含量很少，用测沸点的方法不可行。-1-【答案】

(1)①防止暴沸冷凝回流②使生成的环己烯变为液体，防止挥发(2)①上c②g吸收生成的水，防止水蒸气随环己烯一起蒸出③83℃

c

(3)b-1-1．苹果酸是一种常见的有机酸，其结构为HOOCCHOHCH2COOH。(1)苹果酸分子所含官能团的名称是________、________。(2)苹果酸不可能发生的反应是________(选填序号)。①加成反应②酯化反应③加聚反应④氧化反应⑤消去反应⑥取代反应-1-(3)物质A(C4H5O4Br)在一定条件下可发生水解反应，得到苹果酸和溴化氢。由A制取苹果酸的化学方程式是________________________________________________________________________。【解析】从苹果酸的结构可看出分子含两个羧基和一个羟基，羟基和羧基能发生的反应是酯化、氧化、消去、取代，不能发生加成和加聚反应。-1-【答案】

(1)羧基羟基(2)①③-1-2．(2009年山东理综)下图中X是一种具有水果香味的合成香料，A是直链有机物，E与FeCl3溶液作用显紫色。-1-请根据上述信息回答：(1)H中含氧官能团的名称是________，B→I的反应类型为________。(2)只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是_______。(3)H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为_________________________。(4)D和F反应生成X的化学方程式为________________________________________________________________________。-1-

【解析】

E的分子式为C6H6O且与FeCl3溶液作用显紫色，由此推出E为 ，F为 ，由X和F的分子式得到D的分子式是C4H8O2且为酸，由题意知A是直链有机物，故B为CH3CH2CH2CH2OH，C为CH3CH2CH2CHO，D为CH3CH2CH2COOH；A既能与银氨溶液反应又