2023-2024学年人教版选择性必修3 3-4-1 羧酸 作业

3-4.1羧酸——基础练——一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1.下列有关常见羧酸的说法正确的是（）A.甲酸是一种无色有刺激性气味的气体，易溶于水B.乙酸的沸点低于丙醇，高于乙醇C.苯甲酸的酸性比碳酸强，可以和碳酸氢钠反应制取CO2D.乙二酸具有酸性，因此可以使酸性KMnO4溶液褪色答案C解析甲酸为液体，A项错误；乙酸与丙醇相对分子质量相当，比丙醇沸点高，B项错误；乙二酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项错误。2.用一种试剂就能鉴别乙醇、乙酸、乙醛、甲酸四种物质。该试剂可以是（）A.银氨溶液 B.溴水C.碳酸钠溶液 D.新制氢氧化铜悬浊液答案D解析乙醛和甲酸中都含有醛基，银氨溶液不能鉴别二者，A项错误；溴水不能鉴别乙醇和乙酸，且溴水与乙醛、甲酸都发生氧化还原反应，不能鉴别，B项错误；碳酸钠溶液不能鉴别乙醇、乙醛，且与乙酸、甲酸都反应生成气体，不能鉴别，C项错误；乙醇与新制氢氧化铜悬浊液不反应，无明显现象，乙酸与新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应，沉淀溶解，乙醛与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应生成砖红色沉淀，甲酸与新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应，沉淀溶解，在加热条件下发生氧化还原反应生成砖红色沉淀，可鉴别，D项正确。3.下列能与NaHCO3溶液反应生成气体，也能在加热条件下与新制的Cu（OH）2反应生成砖红色沉淀的是（）A.甲酸 B.苯甲酸C.甲醛 D.苯甲醇答案A解析由甲酸的结构可知：甲酸同时具有醛和羧酸的性质，由于羧酸的酸性比碳酸强，所以其中羧基能与NaHCO3溶液反应生成CO2；醛基具有强的还原性，能被新制的Cu（OH）2氧化为羧基，新制的Cu（OH）2被还原为砖红色的Cu2O沉淀，A项符合题意；苯甲酸分子中只有羧基，只能与NaHCO3溶液反应，能够与Cu（OH）2发生中和反应产生可溶性的铜盐溶液，而不能产生砖红色Cu2O沉淀，B项不符合题意；甲醛只含醛基，具有还原性，可以与新制Cu（OH）2在加热煮沸条件下反应生成砖红色Cu2O沉淀，而不能与NaHCO3溶液反应生成气体，C项不符合题意；苯甲醇分子中不含羧基和醛基，因此既不能与NaHCO3溶液反应产生气体，也不能与新制的Cu（OH）2反应产生砖红色沉淀，D项不符合题意。4.白芷酸是一种人工合成的有机酸，其结构简式如图所示，下列有关该有机物的说法不正确的是（）A.分子式为C5H8O2B.能发生酯化反应、加聚反应C.1mol白芷酸最多能与2molH2发生反应D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色答案C解析根据结构式可知分子式为C5H8O2，A项正确；含羧基，可以发生酯化反应，含有碳碳双键，可以发生加聚反应，B项正确；1个白芷酸分子中含有1个碳碳双键，1mol白芷酸最多能与1molH2发生加成反应，C项错误；含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项正确。5.分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有（不含立体异构）（）A.3种 B.4种C.5种 D.6种答案B解析与NaHCO3溶液反应产生气体说明该有机物中含有—COOH，C5H10O2可写为C4H9—COOH，丁基有4种结构，故符合条件的有机物有4种，B项正确。6.某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯，设计了如图所示装置（夹持装置已略去），下列说法不正确的是（）A.该装置中冷凝水的流向为b进a出B.加入过量乙醇可提高乙酸的转化率C.该反应可能生成副产物乙醚D.收集到的馏分需用饱和NaOH溶液除去杂质答案D解析为了使冷凝管中充满水且增强冷凝效果，冷凝水和被冷凝的液体逆向流动，故该装置中冷凝水的流向为b进a出，A项正确；乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生的酯化反应为可逆反应，加入过量乙醇，平衡正向移动，可提高乙酸的转化率，B项正确；该反应可能生成副产物乙醚（乙醇发生分子间脱水反应），C项正确；因为在NaOH溶液中乙酸乙酯发生水解反应，所以收集到的馏分不能用饱和NaOH溶液分离杂质，应该用饱和碳酸钠溶液除去杂质，D项错误。7.关于HOOC—CHCH—CH2OH，下列说法不正确的是（）A.分子式为C4H6O3，每摩尔该物质充分燃烧需消耗4molO2B.能发生取代、加成、氧化、中和等反应C.分别与足量Na、NaOH、Na2CO3反应，生成物均为NaOOC—CHCH—CH2OHD.该物质分子内和分子间都能发生酯化反应答案C解析分子式为C4H6O3，每摩尔该物质充分燃烧需消耗4molO2，A项正确；含—OH可发生取代、氧化反应，含可发生加成、氧化反应，含—COOH可发生取代、中和反应，B项正确；—OH、—COOH均与Na反应，生成物为NaOOC—CHCH—CH2ONa，但—OH不与NaOH、Na2CO3反应，C项错误；分子中含—OH、—COOH，则该物质分子内和分子间都能发生酯化反应，D项正确。8.由有机物X合成有机高分子黏合剂G的流程图如下：Z有机高分子黏合剂G下列叙述错误的是（）A.有机物X中的含氧官能团是羧基和羟基B.Z的结构简式一定是C.由X生成1molY时，有1molH2O生成D.反应Ⅲ是加聚反应答案B解析根据有机物X的结构简式可知其中含有的含氧官能团是羧基、羟基，A项正确；Z可能的结构有、、，B项错误；X分子中含有1个羟基，由于羟基连接的C原子的邻位C原子上含有H原子，因此X在浓硫酸作用下发生消去反应生成Y，生成1molY时，有1molH2O生成，C项正确；Z含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应生成G，故反应Ⅲ是加聚反应，D项正确。9.以乙醇为原料，用下述6种类型的反应：①氧化②消去③加成④酯化⑤水解⑥加聚，来合成环乙二酸乙二酯（）的正确顺序是（）A.①⑤②③④ B.①②③④⑤C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥答案C解析CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O消去反应CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br加成反应CH2Br—CH2Br+2NaOHHO—CH2—CH2—OH+2NaBr水解反应（取代反应）HO—CH2—CH2—OH+O2OHC—CHO+2H2O氧化反应（催化氧化）OHC—CHO+O2HOOC—COOH氧化反应HO—CH2—CH2—OH+HOOC—COOH+2H2O酯化反应（取代反应），所以由乙醇制取环乙二酸乙二酯时需要经过的反应的顺序为②③⑤①④。——综合练——二、不定项选择题（每小题有1~2个选项符合题意）10.已知咖啡酸的结构如图所示，正确的是（）A.分子式为C9H5O4B.1mol咖啡酸最多可与4mol氢气发生加成反应C.既能与溴水发生取代反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应D.能与Na2CO3溶液反应，但不能与NaHCO3溶液反应答案BC解析根据咖啡酸的结构简式可知其分子式为C9H8O4，A项错误；苯环和碳碳双键能够与氢气发生加成反应，而羧基有独特的稳定性，不能与氢气发生加成反应，所以1mol咖啡酸最多可与4mol氢气发生加成反应，B项正确；咖啡酸含有酚羟基，可以与溴水发生取代反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，C项正确；咖啡酸含有羧基，能与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液反应，D项错误。11.某同学用如图1所示的装置制备乙酸乙酯，并设计了如图2所示的步骤进一步分离，得到较为纯净的乙酸乙酯，并回收乙醇和乙酸。下列说法错误的是（）A.球形干燥管具有防倒吸的作用B.操作1是分液，操作2和操作3是蒸馏C.A是乙酸乙酯，E是乙醇，试剂a可以是硫酸D.该实验应迅速升温到170℃答案D解析球形干燥管由于容量比较大，可以防止液体倒吸进入反应器中，因而具有防倒吸的作用，A项正确；反应后右侧试管中含有挥发出的生成物乙酸乙酯及Na2CO3水溶液，二者是互不相溶的两层液体，故用分液方法分离，得到的A为上层的乙酸乙酯；B是下层的水层，其中含有挥发的乙醇、未反应的Na2CO3及CH3COOH与Na2CO3反应产生的CH3COONa。由于乙醇沸点低，易挥发，可通过蒸馏从混合物中分离出来，故E是乙醇；C中含有Na2CO3及CH3COONa，向其中加入足量稀硫酸，Na2CO3变为Na2SO4，产生的CO2气体逸出；CH3COONa反应产生Na2SO4、CH3COOH，再根据Na2SO4沸点高，难挥发，而CH3COOH是沸点低、易挥发的物质，用蒸馏方法分离得到乙酸，故操作1是分液，操作2和操作3是蒸馏，B项正确；根据B项分析可知：A是乙酸乙酯，E是乙醇，试剂a可以是硫酸，C项正确；在实验时为防止乙醇及乙酸挥发，加热温度应该在77℃左右，而不能将混合物迅速升温到170℃，D项错误。12.阿魏酸的化学名称为3-甲氧基-4-羟基肉桂酸，可以做医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂，结构简式为。在阿魏酸溶液中加入合适试剂（可以加热），检验其官能团。下列试剂、现象、结论都正确的是（）选项试剂现象结论A氯化铁溶液溶液变紫色它含有酚羟基B银氨溶液产生银镜它含有醛基C碳酸氢钠溶液产生气泡它含有羧基D溴水溶液褪色它含有碳碳双键答案AC解析根据阿魏酸的结构简式可知，它含有酚羟基，与氯化铁溶液反应显紫色，A项正确；它不含醛基，B项错误；它含羧基，与碳酸氢钠溶液反应产生气泡，C项正确；酚羟基邻位上的氢原子与Br2可发生取代反应，溴水褪色不能证明一定含有碳碳双键，D项错误。三、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9g乳酸与足量金属Na反应，可生成2.24L（标准状况）H2，另取等量乳酸与等物质的量的乙醇反应，生成0.1mol乳酸乙酯和1.8g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：______________________。答案（1）羧基、羟基（2）（3）（4）解析（1）根据乳酸的分子式，求出其相对分子质量为90，9g乳酸的物质的量为0.1mol，0.1mol乳酸与0.1mol乙醇反应生成0.1mol乳酸乙酯，可知1mol乳酸中含有1mol羧基，又知0.1mol乳酸与足量金属钠反应生成0.1molH2，可得1mol乳酸分子中还含有1mol羟基。（2）根据乳酸在Cu催化条件下氧化生成可知，羟基的位置在碳链中间。据此可推导出乳酸的结构简式为。（3）（4）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.化合物F具有独特的生理药理作用，实验室由芳香化合物A制备F的一种合成路线如图：已知：①R—BrR—OCH3②R—CHO+R—CHCH—COOH回答下列问题：（1）A的结构简式为________，B中官能团的名称________，C生成香兰素的反应类型为________。（2）D的结构简式为________，1mol咖啡酸与足量的NaHCO3反应产生的CO2在标准状况下的体积为________。（3）写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式____________________________________________。（4）G为香兰素的同分异构体，能使FeCl3溶液变紫色，苯环上只有两个取代基，能发生水解反应，写出其中核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢，且峰面积比为3∶2∶2∶1的G的结构简式______________________。（5）鉴别物质A和物质B可用试剂：______________________。答案（1）（酚）羟基、醛基取代反应（2）22.4L（3）+3NaOH++2H2O（4）和（5）银氨溶液（或新制氢氧化铜悬浊液）解析根据信息①可得出C的结构为，B发生取代反应生成C，则B的结构为，A一定条件下反应生成B，根据A、B的分子式得到A的结构简式为，根据信息②，香兰素发生反应生成D（），根据F的结构得出E发生酯化反应生成F，再根据D的结构简式得到E的结构简式（）。（1）根据前面分析得到A的结构简式为，B（）中官能团的名称为（酚）羟基、醛基，根据信息①可知C生成香兰素的反应类型为取代反应。（2）根据前面分析得到D的结构简式为，由于碳酸氢钠和羧基反应，而（酚）羟基和碳酸氢钠不反应，因此1mol咖啡酸与足量的NaHCO3反应产生的CO2物质的量为1mol，在标准状况下的体积为22.4L。（3）F（）与足量NaOH溶液发生酯的水解反应、酚羟基和氢氧化钠反应，其反应的化学方程式+3NaOH++2H2O。（4）G为香兰素的同分异构体，能使F