新教材2024高中化学第七章有机化合物第三节乙醇与乙酸课时2乙酸官能团与有机化合物的分类同步测试新人教版必修第二册

第三节乙醇与乙酸课时2乙酸官能团与有机化合物的分类【基础巩固】1.(2024·广东东莞)如图所示是四种常见有机物(只含C、H、O中的几种元素)的模型示意图。下列说法正确的是()甲乙丙 丁A.甲能使酸性KMnO4溶液褪色B.乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色C.可用丙除去开水壶中的水垢D.丁分子中含有碳氧双键解析:由空间填充模型和球棍模型可知,甲为甲烷,乙为乙烯,丙为乙酸,丁为乙醇,据此解答。甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应,不能使其褪色,A项错误;乙烯可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,B项错误;乙酸能与水垢中的碳酸钙反应而除去开水壶中的水垢,C项正确;乙醇中不含有碳氧双键,D项错误。答案:C2.(2024·广东揭阳)乙酸分子的结构式为。下列反应及断键部位正确的是()①乙酸的电离,是a键断裂②乙酸与乙醇发生酯化反应,是b键断裂③在红磷存在时,CH3COOH与Br2发生反应CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是c键断裂④乙酸变成乙酸酐的反应2CH3COOH+H2O只有a键断裂A.①②③B.①②③④C.②③④ D.①③④解析:乙酸是一元弱酸,能够在溶液中发生微弱电离产生CH3COO-、H+,存在电离平衡,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,可见乙酸发生电离时是a键断裂,①正确;乙酸含有羧基,乙醇含有醇羟基,乙酸与乙醇发生酯化反应,反应原理是“酸脱羟基醇脱氢”,因此乙酸断键部位是b键,②正确;在红磷存在时,Br2与CH3COOH发生取代反应CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,乙酸断键部位是c键,③正确;在浓硫酸存在条件下,两个乙酸分子脱水生成乙酸酐,反应的化学方程式为2CH3COOH+H2O,一个乙酸分子断裂H—O脱去氢原子,一个乙酸分子断裂C—O脱去羟基,因此断键部位是a、b键,④错误。综上分析,正确的为①②③,故选A项。答案:A3.试验室用乙酸、乙醇、浓硫酸制取乙酸乙酯,加热后,在饱和Na2CO3溶液液面处得到无色油状液体,当振荡混合时,有气泡产生,该现象说明()A.产品中含有被蒸馏出的H2SO4B.产品中含有未反应的乙醇C.产品中含有未反应的乙酸D.乙酸乙酯与Na2CO3溶液反应生成CO2解析:由于乙酸、乙醇易挥发,在制取乙酸乙酯时没有反应的乙酸、乙醇会挥发出来,乙酸与碳酸钠溶液发生反应产生二氧化碳气体。答案:C4.下列物质既能与金属钠反应放出气体,又能与纯碱反应放出气体的是 ()A.C2H5OH B.H2OC.CH3COOH D.CH3COOCH2CH3解析:能与金属钠反应放出气体,又能与纯碱反应放出气体说明分子中含有—COOH或含有—COOH和—OH。答案:C5.下列物质的类别与所含官能团有错误的是()A.CH3COOCH3酯类—COORB.羧酸—COOHC.醛类—CHOD.CH2Cl2卤代烃答案:C6.巴豆酸的结构简式为CH3—CHCH—COOH。现有①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④2-丁醇、⑤酸性KMnO4溶液,试依据巴豆酸的结构特点,推断在肯定条件下,能与巴豆酸发生反应的物质是()A.②④⑤B.①③④C.①②③④ D.①②③④⑤答案:D7.(2024·广东普宁)将CH3COOH和H18O—C2H5混合加热发生酯化反应,已知酯化反应是可逆反应,反应达到平衡后,下列说法正确的是()A.18O存在于全部物质中B.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯中C.18O仅存在于乙醇和水中D.有的乙醇分子可能不含18O解析:乙酸与乙醇发生酯化反应,乙酸供应羟基,醇供应羟基氢原子,两者结合生成水,其余部分相互结合成酯,乙酸与乙醇反应方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O,由于酯化反应是可逆反应,故乙醇仍存在,18答案:B【拓展提高】8.(2024·广东东莞)乙酸乙酯广泛应用于药物、染料、香料等工业,某学习小组设计以下两套装置,用乙醇、乙酸和浓硫酸分别制备乙酸乙酯(沸点77.2℃)。下列说法错误的是()A.浓硫酸能增大酯化反应速率B.不断蒸出酯,会降低其产率C.装置b比装置a原料损失得少D.可用分液的方法分别出乙酸乙酯解析:乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂、增大酯化反应速率,A项正确;该制备乙酸乙酯的反应为可逆反应,不断蒸出酯,减小生成物浓度,有利于反应正向移动,提高其产率,B项错误;乙醇、乙酸易挥发,装置a采纳干脆加热的方法,温度上升得快,不易限制,装置b采纳水浴加热的方法,受热匀称,相对于装置a,原料损失得少,C项正确;分别乙酸乙酯时,先将盛有混合物的试管充分振荡,用饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,并溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,静置分层后,取上层得乙酸乙酯,D项正确。答案:B9.(2024·广东揭阳)1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)与乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125℃,反应装置如图所示,下列对该试验的描述正确的是()A.该试验可以选择水浴加热B.该反应中,假如乙酸足量,1-丁醇可以完全被消耗C.长玻璃管除平衡气压外,还起到冷凝回流的作用D.在反应中,1-丁醇分子脱去羟基,乙酸脱去氢原子解析:据题意知,该反应温度为115~125℃,不能用水浴加热,A项错误;1-丁醇与乙酸的酯化反应为可逆反应,即使乙酸过量,1-丁醇也不能完全被消耗,B项错误;长玻璃管可以平衡试管内外气压,同时可冷凝回流乙酸及1-丁醇,C项正确;依据酯化反应原理,应为1-丁醇分子脱去羟基氢原子,乙酸分子脱去羟基,D项错误。答案:C【挑战创新】10.(2024·广东梅州)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。试验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:①如图,在甲试管中加入2mL浓硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液。②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火匀称地加热3~5min。③待试管乙收集到肯定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。④分别出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。(1)若试验中用乙酸和含18O的乙醇作用,该反应的化学方程式是。与教材采纳的试验装置不同,此装置中采纳了球形干燥管,其作用是。

(2)欲将乙试管中的物质分别以得到乙酸乙酯,必需运用的仪器是;分别时,乙酸乙酯应当从仪器(填“下口放”或“上口倒”)出。

(3)为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图所示装置进行了以下4个试验。试验起先先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。试验结束后,充分振荡乙试管,再测有机层的厚度,试验记录如下:试验编号甲试管中试剂乙试管中试剂有机层的厚度/cmA2mL乙醇、1mL乙酸、3mL18mol·L-1浓硫酸饱和Na2CO3溶液3.0B2mL乙醇、1mL乙酸、3mLH2O0.1C2mL乙醇、1mL乙酸、3mL2mol·L-1H2SO4溶液0.6D2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸0.6①试验D的目的是与试验C相比照,证明H+对酯化反应具有催化作用。试验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是mL和mol·L-1。

②分析试验(填编号)的数据,可以推想出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。

(4)若现有乙酸90g,乙醇138g发生酯化反应得到88g乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为(产率=实际产量理论产量解析:(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸脱去—OH,醇脱去H,这是一个可逆反应,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2(2)反应生成的乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法进行分别,必需运用的仪器为分液漏斗;乙酸乙酯的密度比水的密度小,所以在碳酸钠溶液上层,分别时,乙酸乙酯应当从分液漏斗的上口倒出。(3)①试验D与试验C相比照,试验探究的是H+对酯化反应的催化作用,其他变量应相同,试验C中加入2mL乙醇、1mL乙酸和3mL2mol·L-1H2SO4溶液,要保证溶液体积一样,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,所以加入盐酸的体积为3mL,要使试验D与试验C中H+的浓度相同,盐酸的浓度应为4mol·L-1;②比照试验A和C可知,试验A中加入3mL18mol·L-1浓硫酸,试验C中加入3mL2mol·L-1H2SO4溶液,A中生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯多,可以说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。(4)9