高一化学新人教版同步精讲必修2第21讲乙酸

第21讲乙酸一、乙酸的物理性质颜色气味状态熔点沸点溶解性无色剧烈刺激性气味液体16.6℃117.9℃易溶于水和乙醇乙酸又称醋酸，当温度低于16.6℃时，乙酸就凝聚为类似于冰一样的晶体，所以纯净的乙酸又称冰醋酸。二、乙酸的结构分子式结构式结构简式官能团【答案】C2H4O2CH3COOH羧基（或—COOH）三、乙酸的化学性质1．弱酸性（1）电离方程式：CH3COOHCH3COO-+H+（2）酸的通性：①使紫色石蕊溶液变红；②与活泼金属（如Zn）、金属氧化物（如CuO）、碱（如NaOH）、某些盐（如CaCO3）反应。（3）酸性强弱：HCl＞CH3COOH＞H2CO3（4）应用：除水垢CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O2．酯化反应试验装置试验步骤在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边渐渐加入2mL浓H2SO4和2mL乙酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯当心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上。试验现象饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透亮的油状液体生成，且能闻到香味。试验结论①乙酸与乙醇在浓H2SO4存在且加热的条件下，反应生成了不溶于水的物质。②化学方程式：____________________________________________________【答案】CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O乙酸乙酯的物理性质：颜色气味状态密度溶解性无色透亮有芳香气味油状液体比水小难溶于水，易溶于有机溶剂四、酯化反应的概念与原理1．定义：酸与醇反应生成酯和水的反应，叫酯化反应。2．特点：酯化反应属于取代反应，也是可逆反应，乙酸乙酯会与水发生水解反应生成酸和醇。3．原理：酸脱羟基，醇脱氢。五、酯酯的官能团是酯基（，或写作—COOR），许多鲜花和水果的香味都来自酯。低级酯具有肯定的挥发性，有芳香气味，难溶于水，可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。题型一：乙酸的结构与物理性质【例1】食醋中含有乙酸，下列关于乙酸的说法不正确的是A．俗称醋酸 B．具有酸性 C．无色无味 D．易溶于水【答案】C【解析】乙酸俗称醋酸，是具有剧烈刺激性气味的无色液体，易溶于水，具有酸的通性，故选C。题型二：乙酸的酸性【例3】一般的食醋中一般含3%～5%(质量分数)的乙酸，无水乙酸常被称为冰醋酸。回答下列问题：(1)乙酸可用于除水垢，写出乙酸与碳酸钙反应的化学方程式：____________________，该反应说明乙酸的酸性比碳酸的__________(填“强”或“弱”)。(2)乙酸能与活泼金属反应，写出乙酸与镁反应的离子方程式：_________________________。(3)乙酸可燃烧，写出乙酸燃烧的化学方程式：_________________________。【答】强

【解析】(1)依题意可得，由“强酸制弱酸”，说明乙酸的酸性比碳酸的强；(2)乙酸能与活泼金属反应，乙酸与镁反应生成氢气和乙酸镁，离子方程式；(3)乙酸可燃烧，乙酸燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式：。题型三：乙酸的结构与化学性质【变5】下列关于乙酸的叙述正确的是A．乙酸酸性较弱，不能使紫色石蕊变红B．乙酸分子中既有极性键，又有非极性键C．乙酸在常温下能与NaOH、Na2CO3、乙醇等发生化学反应D．等体积等浓度的盐酸和乙酸中加入足量的锌粒，乙酸产生的氢气质量大【答案】B【解析】A.乙酸酸性较弱，但能使紫色石蕊变红色，A错误；B.乙酸的结构简式为CH3COOH，分子中既有极性键，又有非极性键，B正确；C.常温下乙酸能与氢氧化钠、碳酸钠等发生化学反应，与乙醇分子发生酯化反应，须要在催化剂和加热的条件下进行，C错误；D.乙酸和盐酸均是一元酸，等体积等浓度盐酸和乙酸与足量锌反应，产生的氢气质量相等，D错误。答案选B。【例6】除去括号内杂质所用试剂或方法正确的是A．乙酸乙酯（乙酸）：饱和碳酸钠溶液B．乙烯（）：酸性溶液洗气C．乙烷（乙烯）：（催化剂）催化加氢D．乙醇（水）：分液【答案】A【解析】A．乙酸乙酯难溶于饱和溶液，乙酸可与反应，故乙酸乙酯中混有的乙酸可用饱和溶液除去，A项正确；B．乙烯、均能与酸性溶液反应，应选用溶液洗气除去，B项错误；C．在催化剂作用下，乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，但的量难以限制，易引入新杂质，不能达到除杂目的，C项错误；D．乙醇能与水以随意比例互溶，不分层，不能通过分液的方法分别出乙醇中混有的，D项错误。故选：A。题型四：酯化反应【变7-1】试验室采纳如图所示装置制备乙酸乙酯，试验结束后，取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升，发觉紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管)，下列有关该试验的描述，正确的是()A．制备的乙酸乙酯中没有杂质B．该试验中浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂C．石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红D．饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及汲取乙醇、中和乙酸【答案】D【解析】A.制备的乙酸乙酯中有杂质，A不正确；B.硫酸在反应前后的质量和性质保持不变，浓硫酸具有吸水性，有利于化学平衡向正反方向移动，该试验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，B不正确；C.石蕊层为三层环，乙酸乙酯的密度比水小，其中的杂质乙酸使石蕊变红；中间的石蕊显紫色；碳酸钠溶液显碱性，故下层的石蕊显蓝色，故由上而下是红、紫、蓝，C不正确；D.饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及汲取乙醇、中和乙酸，D正确。综上所述，本题选D。【例8】将1mol乙醇(其中的氧用18O标记)在浓硫酸存在时与足量乙酸充分反应。下列叙述错误的是A．生成的乙酸乙酯中含有18O B．生成的水分子中含有18OC．可能生成88g乙酸乙酯 D．不行能生成90g乙酸乙酯【答案】B【解析】A.乙酸乙酯中含有18O，故A正确；B.水中不含18O，故B错误；C.1mol乙醇完全反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯的质量为1mol×90g/mol=90g，由于酯化反应是可逆反应，不能进行究竟，则乙酸乙酯的质量小于90g，故C正确；D.1mol乙醇完全反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯的质量为1mol×90g/mol=90g，由于酯化反应是可逆反应，不能进行究竟，则乙酸乙酯的质量小于90g，故D正确；故选B。【例9】下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参加并帮助他们完成相关试验任务。【试验目的】制取乙酸乙酯【试验原理】甲、乙、丙三位同学均采纳乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的三套试验装置，请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为试验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是_________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是______________________________________。【试验步骤】(1)按丙同学选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL乙酸；(2)将试管①固定在铁架台上；(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；(4)用酒精灯对试管①加热；(5)当视察到试管②中有明显现象时停止试验。【问题探讨】a.按步骤(1)安装好试验装置，加入样品前还应检查__________________。b．写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件)_______________________。c．试管②中饱和Na2CO3溶液除去乙酸的原理为_____________(用反应方程式表示)。d．从试管②中分别出乙酸乙酯的试验操作是_____________________【答案】

乙

防止倒吸

装置的气密性

CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O

2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O

分液【解析】装置设计：依据甲、乙装置的差别，并结合丙的改进之处推断出乙的合理性和丙的优点。甲中导管插入饱和Na2CO3溶液中会产生倒吸。丙装置增加了一个球形干燥管，也能起到防倒吸的作用；问题探讨：a.组装好仪器后，第一步操作为检查装置气密性；b.试管①中乙酸、乙醇在浓硫酸及加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，据此可写出相应的反应方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O；c.由于乙醇与乙酸均易挥发，因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质，可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸，同时还降低了乙酸乙酯的溶解度，由于乙酸的酸性大于碳酸，所以乙酸能与碳酸钠反应生成CH3COONa、CO2和H2O，反应方程式为2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O；d.由于乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度很小，便于分层，故可用分液法分别出乙酸乙酯。【题1】试验室中欲分别乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，如图是分别操作流程图（

）A．①蒸馏②过滤③分液 B．①分液②蒸馏

③结晶C．①蒸馏②分液③分液 D．①分液②蒸馏

③蒸馏【答案】D【解析】乙酸、乙醇溶于碳酸钠溶液，乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，所以试剂a是饱和碳酸钠溶液，①可以采纳分液方法分别；得到的B溶液中含有碳酸钠、乙酸钠和乙醇，碳酸钠和乙酸钠是盐，沸点高，乙醇沸点低，所以②可以依据沸点不同采纳蒸馏的方法分别；C溶液中含有碳酸钠和乙酸钠，试剂b是硫酸，与碳酸钠、乙酸钠反应后，得到的溶液中含有硫酸钠和乙酸，二者沸点不同，可以采纳蒸馏的方法将乙酸蒸出，从而将硫酸钠和乙酸分别，则③为蒸馏。答案选D。【题2】下列除去杂质的方法正确的是①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl2，气液分别②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤，分液、干燥、蒸馏③除去CO2中少量的SO2：气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏A．①② B．②④ C．③④ D．②③【答案】B【解析】①乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，应用溴水除杂，故①错误；②乙酸与碳酸钠溶液反应，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，可用于除杂，故②正确；③二者与饱和碳酸钠都反应，应用饱和碳酸氢钠除杂，故③错误；④乙酸易与生石灰反应生成乙酸钙，可增大沸点差，利用蒸馏可除杂，故④正确。综合以上分析，②④是正确的。故答案选B。【点睛】本题考查物质的分别、提纯，侧重于学生的分析实力和试验实力的考查，留意把握物质的性质的异同，除杂时不能引入新杂质，更不能影响被提纯物质的性质。【题3】酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某试验小组从梨中分别出一种酯，该酯在稀硫酸作用下加热得到乙酸和另一种分子式为的物质。下列说法错误的是A．乙酸分子中含有羧基B．可与金属钠发生反应C．试验小组分别出的酯可表示为D．稀硫酸是该反应的催化剂【答案】C【解析】A．乙酸分子中含有羧基官能团，故A正确；B．由题意知，肯定是醇，因此可与金属钠发生反应，故B正确；C．依据酯能在酸性条件下水解生成相应的酸和醇，可知用乙酸与反应脱去一分子的水即可得到酯，故C错误；D．酯水解时须要酸或碱作催化剂，稀硫酸是该反应的催化剂，故D正确。故选：C。【题6】乙酸乙酯是一种良好的工业溶剂，可通过下列转化制取（部分反应条件略去）：（1）CH3CH2OH中官能团的名称是______，反应②的反应类型是______。（2）反应①是加成反应，CH3COOH的相对分子质量比A的相对分子质量大16。有机物A的结构简式是______。反应③的化学方程式是______。（3）试验室常用如图所示的装置制取少量乙烯（）。已知：仪器a的名称是______。乙烯通常采纳排水法收集而不用排空气法收集的缘由是______。（4）CH3COOH在肯定条件下反应可生成一种有机物Q。该有机物Q的摩尔质量是102g·mol－1，其中氧的质量分数为47.06%，碳氢原子个数比为2∶3。有机物Q的化学式是______。【答案】

羟基

氧化反应

CH3CHO

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

蒸馏烧瓶

乙烯难溶于水且乙烯的密度与空气的特别接近

C4H6O3【解析】（1）CH3CH2OH的官能团为—OH，名称为羟基；反应②为乙醛在催化剂作用下，与氧气发生氧化反应生成乙酸，故答案为羟基；氧化反应；（2）反应①是CH3CH=CHCH3在锌和水的作用下，与臭氧反应生成比乙酸的相对分子质量小16的乙醛，乙醛的结构简式为CH3CHO；反应③为乙醇和乙酸在浓硫酸作用下，共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，故答案为CH3CHO；CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；（3）由试验装置图可知，仪器a为带有支管的蒸馏烧瓶；因乙烯难溶于水且乙烯的密度与空气的特别接近，所以试验室通常采纳排水法收集而不用排空气法收集乙烯，故答案为蒸馏烧瓶；乙烯难溶于水且乙烯的密度与空气的特别接近；（4）由Q中氧的质量分数为47.06%，碳氢原子个数比为2∶3可知，Q分子中C的质量分数为47.06%，H的质量分数为5.88%，则Q分子中C原子的个数为≈4，H原子的个数为≈6，O原子的个数为≈3，则Q的分子式为，故答案为C4H6O3。【点睛】本题考查有机物推断，留意对比物质的结构，娴熟驾驭官能团的结构、性质及相互转化，明确发生的反应，留意有机物分子式计算的方法是解答关键。【练1】下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是A．乙酸的酸性比碳酸强，所以它可以与碳酸盐反应，产生CO2气体B．乙酸能与醇类物质发生酯化反应C．乙酸分子中含有碳氧双键，所以它能使溴水褪色D．乙酸在温度低于16.6℃时，就凝聚成冰状晶体【答案】C【解析】A.乙酸的酸性比碳酸强，所以它可以与碳酸盐反应，产生CO2气体，A正确；B.乙酸能与醇类物质发生酯化反应，B正确；C.乙酸分子中含有碳氧双键，但其不能与溴水发生反应，所以它不能使溴水褪色，C错误；D.乙酸在温度低于16.6℃时，就凝聚成冰状晶体，D正确。答案选C。【练2】除去乙酸乙酯中残留的乙酸，有效的处理方法是A．用结晶法进行分别B．用过量氯化钠溶液洗涤后分别C．用过量氢氧化钠溶液洗涤后分别D．用过量饱和碳酸钠溶液洗涤后分别【答案】D【解析】乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小，而能中和乙酸，然后通过分液除去，故选：D。【练3】乙酸是生活中常见的一种有机物，下列关于乙酸的说法中正确的是A．乙酸的官能团为－OH B．乙酸的酸性比碳酸弱C．乙酸能够与金属钠反应产生氢气 D．乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝【答案】C【解析】A、乙酸的官能团为－COOH，A错误；B、乙酸的酸性比碳酸强，B错误；C、乙酸属于酸，能够与金属钠反应产生氢气，C正确；D、乙酸溶液显酸性，能使紫色的石蕊试液变红，D错误；答案选C。【练4】试验室采纳如图所示装置制备乙酸乙酯，试验结束后，取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升，发觉紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管)，下列有关该试验的描述，不正确的是（

）A．制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质B．该试验中浓硫酸的作用是催化和吸水C．饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及汲取乙醇、中和乙酸D．石蕊层分为三层，由上而下是蓝、紫、红【答案】D【解析】A.因乙酸、乙醇沸点较低，易挥发，则制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质，故A正确；B.反应生成水，且为可逆反应，反应中浓硫酸起到催化剂和吸水剂的作用，故B正确；C.饱和碳酸钠的作用为汲取乙醇、除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，可用于除去乙醇和乙酸，故C正确；D.由上而下，乙酸乙酯中混有乙酸，可使石蕊呈红色，中层为紫色，下层为碳酸钠溶液，水解呈碱性，应呈蓝色，故D错误；故选：D。【练6】乙醇和乙酸都是烃的衍生物，其分子中的官能团分别是______和______．乙醇可以发生______反应生成乙醛，乙醛的官能团是______．乙醇和乙酸在______条件下可以发生______反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯的官能团是______．【答案】

-OH

-COOH

氧化

-CHO

浓硫酸、加热

酯化

酯基【解析】乙醇和乙酸的结构简式分别为CH3CH2OH和CH3COOH，乙醇的官能团为-OH，乙酸的官能团为-COOH；乙醇能被氧化为乙醛CH3CHO，乙醛的官能团为-CHO，乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯的官能团为酯基。故答案为：-OH；-COOH；氧化；-CHO；浓硫酸、加热；酯化；酯基。【练8】在中学