2024-2025学年新教材高中化学第7章有机化合物第3节第2课时乙酸官能团与有机化合物的分类课时分层作业含解析新人教版必修第二册

PAGE7-乙酸官能团与有机化合物的分类(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．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—OHB.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.乙酸能使紫色石蕊试液变蓝[答案]C2．下列物质的类别与所含官能团都正确的是()[答案]C3．下列关于乙酸的叙述正确的是()A.乙酸酸性较弱，不能使紫色石蕊试液变红B.乙酸分子中既有极性键，又有非极性键C.常温下乙酸能与氢氧化钠、碳酸钠、乙醇等发生化学反应D.等体积、等浓度的盐酸和乙酸溶液与足量锌反应，乙酸产生的氢气质量大B[乙酸酸性较弱，但能使紫色石蕊试液变红，A错误；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；常温下乙酸能与氢氧化钠、碳酸钠等发生化学反应，乙酸与乙醇发生酯化反应，须要在催化剂和加热的条件下进行，C错误；乙酸和盐酸均是一元酸，等体积、等浓度的盐酸和乙酸溶液与足量锌反应，产生的氢气质量相等，D错误。]4．关于酯化反应的叙述不正确的是()A.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂作用B.酯化反应是有限度的C.酯化反应的机理是酸去羟基，醇去羟基上的氢原子D.酯化反应属于取代反应A[A项，浓硫酸在酯化反应中起催化剂和吸水剂作用，错误；B项，酯化反应属于可逆反应，是有限度的，正确；C项，酯化反应的机理是酸脱去羟基，醇脱去羟基上的氢原子，正确；D项，酯化反应属于取代反应，正确。]5．将1mol乙醇(其中的羟基氧原子用18O标记)在浓硫酸存在并加热下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是()A.生成的水分子中肯定含有18OB.生成的乙酸乙酯中含有18OC.可能生成45g乙酸乙酯D.不行能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯A[CH3CHeq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))OH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3CHeq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))，因此生成的水中不含18O，乙酸乙酯中含有18O，生成乙酸乙酯的相对分子质量为90。该反应为可逆反应，1molCH3CHeq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))OH参与反应，生成酯的物质的量为0＜n(酯)＜1mol，即质量关系为0＜m(酯)＜90g。]6．如图为试验室制取乙酸乙酯的装置。下列关于该试验的叙述中，不正确的是()A.b试管中导气管下端管口不能浸入液面的缘由是防止试验过程中发生倒吸现象B.向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边渐渐加入乙醇，再加冰醋酸C.试验时加热a试管的目的是刚好将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率D.b试管中Na2CO3的作用是除去随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度B[b试管中的导管不能浸入液面以下，否则可能发生倒吸，A正确；配制反应液时应先加入肯定量的乙醇，然后边振荡边加入浓硫酸，冷却后再加入冰醋酸，B错误；该反应为可逆反应，加热a试管可以加快反应速率，并刚好将乙酸乙酯蒸出，使反应向生成乙酸乙酯的方向进行，C正确；乙酸能与碳酸钠发生反应，乙醇能与水互溶，故用饱和碳酸钠溶液能除去乙醇和乙酸，降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度，便于分层，D正确。]7．下列除去括号内杂质所用的试剂和方法都正确的是()选项物质所用试剂方法A甲烷(乙烯)酸性高锰酸钾溶液洗气B乙醇(水)生石灰分液C乙醇(乙酸)氢氧化钠溶液分液D乙酸乙酯(乙酸)饱和碳酸钠溶液分液D[甲烷中混有杂质乙烯，若用酸性高锰酸钾溶液洗气，乙烯被氧化为CO2，仍旧存在杂质，A错误；乙醇中混有水，加入生石灰，水反应生成离子化合物，熔、沸点高于乙醇，用蒸馏的方法分别得到，B错误；乙醇中混有乙酸，若能加入氢氧化钠溶液，会与乙酸发生反应变为乙酸钠，但是乙醇能够溶于该溶液中，不能运用分液的方法分别，C错误；乙酸乙酯中混有杂质乙酸，加入饱和碳酸钠溶液，杂质发生反应生成易溶于水的物质，而乙酸乙酯难溶于水，分层，因此可以用分液的方法分别提纯，D正确。]8．枸橼酸乙胺嗪可用于驱除肠道虫病，其结构简式为，下列物质中不能与枸橼酸乙胺嗪反应的是()A.乙酸 B．乙醇C.碳酸钠溶液 D．溴水D[枸橼酸乙胺嗪中所含有的官能团是—COOH、—OH，故能与乙醇、乙酸发生酯化反应；—COOH能与Na2CO3溶液反应。]9．某有机物结构简式如图所示，该有机物不行能具有的性质是()①能发生消去反应②能使酸性KMnO4溶液褪色③能发生酯化反应④发生水解反应A.①② B．③④C.①④ D．②③C[因为具有碳碳双键，所以可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，具有羟基、羧基，可以发生酯化反应。但是消去反应的前提是羟基所连的碳原子的邻位碳原子上要有氢原子，该物质不符合，也没有能够水解的官能团。]10．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与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、丙三位同学均实行乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，该反应的化学方程式为________________________。【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套试验装置：甲乙丙若从甲、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，选择的装置应是________(选填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形的干燥管，除了起冷凝作用外，另一重要作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【试验步骤】A．按所选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸。B.将试管固定在铁架台上。C.在试管②中加入5mL饱和Na2CO3溶液。D.用酒精灯对试管①加热。E.当视察到试管②中有明显现象时停止试验。【问题探讨】(1)步骤A组装好试验装置，加入样品前还应检查______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)试管②中视察到的现象是______________________________________。(3)试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是____________________________________________________________________________________________。[解析]反应过程产生的蒸气中含有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水，其中乙酸、乙醇都易溶于水，所以应当做到防止倒吸。蒸气进入到饱和碳酸钠溶液中，上层即是乙酸乙酯，下层是水层，溶解了乙酸钠、乙醇、碳酸钠等物质。[答案]【试验原理】CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))CH3COOC2H5＋H2O【装置设计】乙防止倒吸【问题探讨】(1)装置的气密性(2)液体分为两层(3)溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度[素养培优练]11．(易错题)胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C27H46O；一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C34H50O2，合成这种胆固醇酯的酸是()A.C6H13COOH B．C6H5COOHC.C7H15COOH D．C6H5CH2COOHB[依据酯化反应原理，胆固醇与酸发生酯化反应：C27H46O＋RCOOHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))C34H50O2＋H2O，可得RCOOH为C6H5COOH，B正确。]12．分枝酸可用于生化探讨。其结构简式如图所示，下列关于分枝酸的叙述正确的是()A.分子中存在两种含氧官能团B.1mol该有机物可以分别与3molBr2和5molH2发生加成反应C.该有机物可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色D.该有机物可以发生氧化反应、加成反应、取代反应和水解反应C[分枝酸中含有羟基、羧基、醚键三种含氧官能团，A错误；1mol该有机物可以分别与3molBr2和3molH2发生加成反应，羧基不能与氢气发生加成反应，B错误；分枝酸中含有碳碳双键均可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；分枝酸不能发生水解反应，D错误。]13．用30g乙酸与46g乙醇反应，实际产量是理论产量的55%，则可得到的乙酸乙酯的质量是()A.19.8gC.44g D．48.4gB[依据CH3COOH＋C2H5OHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))CH3COOC2H5＋H2O，30gCH3COOH的物质的量为eq\f(30g,60g·mol－1)＝0.5mol，46gC2H5OH的物质的量为eq\f(46g,46g·mol－1)＝1mol，则CH3COOH不足，C2H5OH过量；理论上生成CH3COOC2H5的物质的量＝CH3COOH的物质的量＝0.5mol，理论生成乙酸乙酯的质量为0.5mol×88g·mol－1＝44g，实际生成乙酸乙酯的质量为44g×55%＝24.2g。]14．以乙烯为原料合成化合物C的流程如图所示：(1)写出A的结构简式：________________。(2)乙酸分子中的官能团名称是________，写出1种可鉴别乙醇和乙酸的化学试剂：____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出反应①、②、④的化学方程式并指出反应类型：①_____________________________________________________________，_______________________________________________________________；②_____________________________________________________________，_______________________________________________________________；④_____________________________________________________________，_______________________________________________________________。[解析]乙烯含有碳碳双键，与氯气发生加成反应生成A，A的结构简式为ClCH2CH2Cl，A水解生成乙二醇。乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化生成乙醛，即B是乙醛。乙醛再氧化生成乙酸，乙酸与乙二醇发生酯化反应生成C，结构简式为CH3COOCH2—CH2OOCCH3。(1)依据以上分析可知A的结构简式为ClCH2CH2Cl。(2)乙酸的官能团是羧基，乙酸显酸性，乙醇为中性，则鉴别乙酸和乙醇的化学试剂可以是紫色石蕊试液，也可以是碳酸钠溶液等。(3)依据以上分析可得出反应①、②和④的化学方程式分别是CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(加热、加压))CH3CH2OH、2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O、2CH3COOH＋HOCH2CH2OHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))CH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O。[答案](1)ClCH2CH2Cl(2)羧基紫色石蕊试液(或碳酸钠溶液等其他合理答案)(3)①CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(加热、加压))CH3CH2OH加成反应②2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O氧化反应④2CH3COOH＋HOCH2CH2OHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))CH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O酯化(或取代)反应15．(素养题)A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的转化关系如图所示(提示：RCH=CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烷基)。回答下列问题：(1)直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式为__________________。(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应，两者的物质的量之比为1∶2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是______________________________________________________________________________，反应类型为____________________。(3)A可以与金属钠反应放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)D的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有________种，其相应的结构简式是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________