考点15-乙酸的性质与用途(核心考点归纳)(解析版)

考点15乙酸的性质与用途【核心考点梳理】一、乙酸的组成、结构与性质1．组成与结构2．乙酸的物理性质俗名颜色状态气味溶解性挥发性醋酸无色液体强烈刺激性易溶于水和乙醇易挥发乙酸的熔点为16.6℃，冬天用温水浸泡后，待冰醋酸熔化后，再用从盛有冰醋酸的试剂瓶中倾倒取出少量醋酸。3．乙酸的化学性质(1)乙酸是一种弱酸：乙酸能使紫色石蕊试液变红；(2)2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑。利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性，它之所以能清除水垢是因为CH3COOH能与CaCO3发生反应：2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑；该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。(3)酯化反应：乙酸与乙醇反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O，醇和酸作用生成酯和水的反应叫作酯化反应。乙酸和乙醇的反应机理(即酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱羟基氢)。烹制鱼时，添加一些醋和酒，能够使鱼肉更加美味，因为醋中的乙酸和酒中的乙醇会发生酯化反应生成乙酸乙酯：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。乙酸乙酯是无色透明液体，具有芳香气味，在一定程度上可以起到提香的作用。【核心归纳】酯化反应实验(1)实验装置：(2)导气管末端未伸入液面以下是为了防止倒吸。(3)饱和Na2CO3溶液的作用：①与挥发出来的乙酸发生反应，生成可溶于水的乙酸钠，便于闻乙酸乙酯的香味。②溶解挥发出来的乙醇。③减小乙酸乙酯在水中的溶解度，使液体分层，便于得到酯。(4)酯化反应实验中的四个注意问题：①注意防暴沸：反应试管中常加入几片碎瓷片或沸石，以防止暴沸。②注意浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。③注意试剂的添加顺序：不能先加浓硫酸，以防止液体飞溅；通常的顺序是乙醇→浓硫酸→乙酸。④注意酯的分离：对于生成的酯，通常用分液漏斗进行分液，将酯和饱和碳酸钠溶液分离。【典型例题】例1．（2021·浙江高一月考）要将在酯化反应的实验中制得的乙酸乙酯中混有的少量CH3COOH洗涤除去，应选用的试剂是A．乙醇 B．饱和Na2CO3溶液C．水 D．NaOH溶液【答案】B【详解】A．乙酸乙酯的制备为可逆反应，用乙醇不能除去乙酸乙酯中的少量乙酸，并且还引入了新的杂质，故A不选；B．乙酸的酸性比碳酸强，能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，然后分液可得到纯净的乙酸乙酯，故B选；C．虽然乙酸能溶于水而除去，但乙酸乙酯也有部分溶于水，依据除杂原则，不能选用水洗，故C不选；D．乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中能够完全水解，反应方程式为CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH，故D不选；故选B。例2．（2021·江苏省盱眙中学高一期中）下列物质既能与金属钠作用放出气体，又能与纯碱作用放出气体的是A．C2H5OH B．H2O C．CH3COOH D．CH3CHO【答案】C【详解】A．乙醇中含有醇羟基，能和Na反应生成氢气，乙醇为中性，没有酸性，不与碳酸钠反应，故A错误；B．水和钠反应生成氢气，碳酸钠能够发生水解反应，但不能放出二氧化碳气体，故B错误；C．乙酸中含有羧基而能和钠反应生成氢气，乙酸酸性大于碳酸，所以乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳，故C正确；D．乙醛，分子中由于羰基(C=O)作用，使α-碳上的氢原子也很活泼，所以它们跟金属钠都能反应，可与钠反应，但不具有酸性，故D错误；故选C。例3．（2021·全国高一课时练习）下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是A．乙酸的酸性比碳酸的强，所以它可以与碳酸盐溶液反应，产生CO2气体B．乙酸具有酸性，所以能与钠反应放出H2C．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，就凝结成冰状晶体【答案】C【详解】A．乙酸的酸性比碳酸的强，根据强酸制弱酸的原理可知，它可以与碳酸盐溶液反应，产生CO2气体，A正确；B．乙酸属于一元弱酸，具有酸性，所以能与钠发生置换反应放出H2，B正确；C．乙酸的结构式为，分子中的碳氧双键和Br2不能发生反应，C错误；D．乙酸俗称冰醋酸，熔点为16.6℃，当温度低于熔点时，就凝结成类似冰一样的晶体，D正确；故选C。例4．（2021·全国高一课时练习）柠檬中含有大量的柠檬酸，因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为，则柠檬酸分别与足量的金属钠和碳酸氢钠溶液反应生成等量的气体，则消耗柠檬酸的物质的量之比为A．2∶3 B．3∶2 C．4∶3 D．3∶4【答案】B【详解】由柠檬酸的结构简式可知，1mol柠檬酸分子中含有1mol羟基和3mol羧基，羟基和羧基都能与金属钠发生反应，因此1mol柠檬酸和足量的Na反应生成氢气的物质的量为2mol；羧基能与碳酸氢钠反应，而羟基不能和碳酸氢钠反应，1mol柠檬酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳的物质的量为3mol，要生成等量的气体，则消耗的柠檬酸的物质的量之比为3∶2，故选择B。二、常见的有机化合物物类别、官能团和代表物有机物类别典型代表物结构简式官能团结构官能团名称烷烃乙烷CH3—CH3————烯烃乙烯CH2CH2碳碳双键炔烃乙炔HC≡CH—C≡C—碳碳三键芳香烃苯————卤代烃溴乙烷CH3CH2Br(X表示卤素原子)碳卤键醇乙醇CH3CH2OH—OH羟基醛乙醛醛基羧酸乙酸羧基酯乙酸乙酯酯基酚苯酚—OH羟基醚二甲醚CH3—O—CH3醚键酮丙酮羰基【核心归纳】1．烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物如：乙醇可看成是乙烷分子的一个氢原子被羟基取代后的衍生物2．常见的烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯3．官能团：决定有机化合物特殊性质的原子或原子团如：（碳碳双键）、—OH（羟基）、—Cl（氯原子）等【典型例题】例1．有五种有机物，其中既能发生加成反应、加聚反应、酯化反应，又能发生氧化反应的是（）①②③④⑤A．③⑤ B．①②⑤ C．②④ D．③④【答案】A【详解】①中含醛基，能发生加成反应和氧化反应；含醇羟基，能发生酯化反应和氧化反应，不能发生加聚反应，不符合题意；②中含醇羟基，能发生酯化反应和氧化反应，不能发生加成反应和加聚反应不符合题意；③中含碳碳双键，能发生加成反应、加聚反应和氧化反应；含醇羟基，能发生酯化反应和氧化反应，符合题意；④中含碳碳双键，能发生加成反应、加聚反应和氧化反应，含酯基能发生水解反应(或取代反应)，不能发生酯化反应，不符合题意；⑤中含碳碳双键，能发生加成反应、加聚反应和氧化反应；含羧基，能发生酯化反应，符合题意；由分析可知符合题意的有③⑤，A项正确；故选A例2．我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一，下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是()A．与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4B．能发生加成反应，不能发生取代反应C．在铜催化下可以与氧气发生反应D．标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2【答案】C【解析】A项，二羟甲戊酸结构中含一个—COOH，与乙醇发生酯化反应生成物中有一个酯基，其分子式为C8H16O4，错误；B项，该物质不能发生加成反应，错误；C项，该物质含—CH2OH，在铜催化下能与氧气发生反应，正确；D项，1mol该有机物与足量金属钠反应可生成1.5mol氢气，错误。【考点达标随堂练】1．（2021·浙江高一月考）下列物质中不能用来鉴别乙醇和乙酸的是A．铁粉 B．溴水 C．碳酸钠溶液 D．紫色石蕊溶液。【答案】B【详解】A．乙醇和Fe不反应、乙酸和Fe反应生成氢气，现象不同，可以鉴别，故A不选；B．乙醇和乙酸都不和溴反应，且都与溴水互溶，现象相同，无法鉴别，故B选；C．碳酸钠能和乙酸反应生成二氧化碳气体，和乙醇不反应，现象不同，可以鉴别，故C不选；D．乙酸能使紫色石蕊试液变红色，乙醇不能使紫色石蕊试液变色，现象不同，可以鉴别，故D不选；故选B。2．（2020·南通市海门实验学校高一月考）下列关于有机物：甲烷、乙烯、苯、乙醇和乙酸的说法不正确的是A．除去甲烷(乙烯)：通过溴水洗气B．验证苯中无碳碳双键：加入酸性高锰酸钾溶液C．分离乙醇和乙酸：用分液漏斗分离D．区别乙醇和乙酸：用紫色石蕊试液【答案】C【详解】A．甲烷与溴水不反应，乙烯能够与溴发生加成反应生成溴代烃，所以通过溴水洗气可以除去甲烷中的乙烯，故A不选；B．含有碳碳双键的有机物能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯中加入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，可以证明苯分子结构中无碳碳双键，故B不选；C．乙醇和乙酸均属于有机物，根据“相似相溶规律”可知，二者互溶不分层，不能进行分液操作进行分离，故C可选；D．乙醇显中性，乙酸显酸性，能够使紫色石蕊试液变红，现象不同，可以用紫色石蕊试液区分乙醇和乙酸，故D不选；故选C。3．（2021·广东广州市·执信中学高一期末）下列关于乙醇和乙酸的说法错误的是（）A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分B．乙醇和乙酸在标准状况下均为无色液体C．乙醇和乙酸都能发生与金属钠反应放出氢气D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应【答案】B【详解】A．常用调味品食用酒或食醋的主要成分是乙醇或乙酸，故A正确；B．标准状况下，乙醇为无色液体，乙酸为无色晶体，故B错误；C．乙酸有羧基，乙醇有羟基，均能和Na反应生成氢气，故C正确；D．乙醇和乙酸在浓硫酸催化作用下，加热可发生酯化反应生成乙酸乙酯，故D正确；故答案为B。4．乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，某学习小组设计了如图所示的两套装置，用乙醇、乙酸和浓硫酸作原料分别制备乙酸乙酯（沸点77.2℃）。下列有关说法不正确的是A．浓硫酸能加快酯化反应速率B．温度越高反应速率越快，装置a更佳C．装置b比装置a原料损失的少D．用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯有利于酯的纯化【答案】B【详解】A．乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，浓硫酸是该反应的催化剂，能起到加快反应速率的作用，A项正确；B．乙酸、乙醇都易挥发，温度高会加速反应物的挥发，降低酯的产量，因此装置b更佳，B项错误；C．装置b是通过水浴加热，相对于装置a，温度较低，减少了反应物的挥发，C项正确；D．乙酸乙酯在饱和溶液中的溶解度很小且能将混在乙酸乙酯中的乙酸和乙醇除去，得到较纯净的乙酸乙酯，D项正确。故选：B。5.有机物A的结构简式为，取1molA，分别与足量的Na、NaOH、NaHCO3反应，消耗三种物质的物质的量之比为()A．2∶1∶1B．1∶1∶1C．4∶2∶1D．4∶4∶1【答案】A【解析】—OH、—COOH均与Na反应，n(Na)＝n(—OH)＋n(—COOH)＝2n(A)＝2mol，—OH既不与NaOH反应，也不与NaHCO3反应，而—COOH既与NaOH反应，又与NaHCO3反应，n(NaOH)＝n(—COOH)＝n(A)＝1mol，n(NaHCO3)＝n(—COOH)＝n(A)＝1mol。n(Na)∶n(NaOH)∶n(NaHCO3)＝2∶1∶1。6．（2021·辽宁沈阳市·高一期末）某醇10g，与乙酸反应生成乙酸某酯11.85g，并回收到未反应的醇1.3g，如图是分离乙酸某酯、乙酸和某醇混合物的实验操作流程图。下面说法正确的是A．在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是①分液、②蒸馏、③蒸馏B．在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是①分液、②蒸馏、③结晶、过滤C．某醇的相对分子质量约为46D．某醇的相对分子质量约为98【答案】A【详解】A．乙酸某酯、乙酸和某醇混合物中加入饱和碳酸钠溶液，由于乙酸某酯不溶于饱和碳酸钠溶液，分层；乙酸转化为乙酸钠，在碳酸钠溶液中，某醇溶于水，也在碳酸钠溶液中，通过分液可以得到乙酸某酯和含有乙酸钠和某醇的碳酸钠溶液，蒸馏可得到某醇；B为含有乙酸钠的碳酸钠溶液，加入酸酸化，得到乙酸钠，再蒸馏得到乙醇；可知①为分液，②为蒸馏，③为蒸馏，A正确；B．根据A项中的分析，①为分液，②为蒸馏，③为蒸馏，B错误；C．参加反应的醇的质量为10g－1.3g=8.7g。令某醇为ROH，相对分子质量为M，根据化学方程式ROH＋CH3COOHCH3COOR＋H2O，则乙酸某酯的相对分子质量为(M＋60－18)=M＋42，有，解得M=116，某醇的相对分子质量为116，C错误；D．根据C的分析，某醇的相对分子质量为116，D错误；答案选A。7．某有机物的结构简式为。下列关于该有机物的叙述中，不正确的是()A．能与NaHCO3发生反应并放出二氧化碳B．能在催化剂作用下与HCl发生加成反应C．不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色D．在浓硫酸作催化剂条件下能和乙醇发生酯化反应生成酯【答案】C【解析】该有机物分子中含有、—COOH两种官能团，其中—COOH能和NaHCO3反应放出CO2，能在浓硫酸作催化剂条件下发生酯化反应生成酯；能使酸性KMnO4溶液褪色，也能和Br2及HCl发生加成反应。8．某有机物的结构简式如图所示，下列说法中不正确的是()A．1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5molH2B．该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2C．可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键D．该物质能够在催化剂作用下被氧化为含有—CHO的有机物【答案】C【解析】该物质中含羟基、羧基和碳碳双键3种官能团，羟基和羧基均能与金属钠反应，即1mol该物质与足量钠反应可生成1.5molH2，A正确；NaOH、NaHCO3都能与羧基反应，即该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2，B正确；碳碳双键和羟基均能与酸性KMnO4溶液反应，C错误；连接羟基的碳上有2个H，该物质可被氧化为含有—CHO的有机物，D正确。9．羧酸和醇反应生成酯的相对分子质量为90，该反应的反应物是()①和CH3CH2OH②和CH3CH2—18OH③和CH3CH2—18OH④和CH3CH2OHA．①②B．③④C．②④D．②③【答案】C【解析】和CH3CH2OH反应后生成，相对分子质量为88，①不符合；和CH3CH2—18OH反应后生成，相对分子质量为90，②符合；和CH3CH2—18OH反应后生成，相对分子质量为92，③不符合；和CH3CH2OH反应后生成，相对分子质量为90，④符合。10．下列试剂能将转化为的是()①金属钠②氢氧化钠③碳酸钠④碳酸氢钠⑤硫酸钠A．①②④ B．②③④C．③④⑤ D．①②⑤【答案】B【解析】—COOH和—OH都可以和Na发生反应，—COOH呈酸性，能和碱性物质反应，因此实现—COOH转化为—COONa而—OH不变，只能选择NaOH、Na2CO3和NaHCO3，故选B。11．1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)和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，下列对该实验的描述正确的是()A．该实验可以选择水浴加热B．该反应中，如果乙酸足量，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【答案】C【解析】据信息，该反应温度为115～125℃，不能用水浴加热，故A错误；1-丁醇和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，故B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，故C正确；据酯化反应原理，应为1-丁醇分子脱去羟基的氢原子，乙酸分子脱去羟基，故D错误。12．现有乙酸和环己烷(C6H12)的混合物，若其中氧的质量分数为a，则碳的质量分数是()A．1－eq\f(a,7) B.eq\f(3,4)aC.eq\f(61－a,7) D.eq\f(121－a,13)【答案】C【解析】乙酸的分子式为C2H4O2，环己烷的分子式为C6H12，则混合物中C、H原子数目之比为1∶2，C、H元素质量之比为12∶2＝6∶1，混合物中一共有三种元素，氧的质量分数为a，则碳、氢元素的质量分数之和为1－a，所以化合物中碳元素质量分数为(1－a)×eq\f(6,7)＝eq\f(61－a,7)，C正确。13．分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质：①A＋Na→迅速产生气泡；②A＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))有香味的物质。(1)根据上述信息，对该化合物可作出的判断是__________________。A．一定含有—OH B．一定含有—COOHC．有机化合物A为乙醇 D．有机化合物A为乙酸(2)A与金属钠反应的化学方程式为________________。(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。(4)有机化合物B分子式为C2H4O3，与Na反应迅速产生H2，且1molB与足量Na反应放出1molH2，则B的结构简式为__________________。【答案】(1)BD(2)2CH3COOH＋2Na→2CH3COONa＋H2↑(3)CH3COOCH2CH3(4)HOCH2COOH【解析】(1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙酸。(3)乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯。(4)与Na反应迅速，则含有—COOH，且产生H2与消耗B的物质的量之比为1∶1，根据分子式，则必含—OH，B的结构简式为HOCH2COOH。14．有机物B是相对分子质量为28的气态烃，能使溴水褪色。有关物质的转化关系如图：(1)B分子的空间构型是_______。(2)A→F的反应类型为_______；A→C的化学方程式为_______。(3)下列说法正确的是_______。a．可用紫色石蕊试液鉴别A和Db．有机物A和D都能与Na2CO3反应c．等物质的量的A和B完全燃烧时消耗等量氧气(4)物质G在一定条件下生成的高分子化合物的结构简式是_______。(5)物质E与NaOH溶液发生反应的化学方程式为_______。【答案】平面四边形取代反应2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2OACCH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH【分析】有机物B是相对分子质量为28的气态烃，能使溴水褪色，则B为乙烯，A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成F(C2H5OCl)，则A为CH3CH2OH，F为ClCH2CH2OH；在浓硫酸作用下，F脱水生成G为CH2=CHCl；D与A(CH3CH2OH)作用生成E，则D为CH3COOH、E为CH3COOCH2CH3，从而推出C为CH3CHO。【详解】(1)由推断可知，B为CH2=CH2，分子的空间构型是平面四边形。答案为：平面四边形；(2)A(CH3CH2OH)→F(C2H5OCl)，是与Cl2在光照条件下发生的类似于烷烃的反应，反应类型为取代反应；A(CH3CH2OH)→C(CH3CHO)，是与O2发生的氧化反应，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。答案为：取代反应；2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；(3)a．A为乙醇，D为乙酸，乙酸呈酸性、乙醇呈中性，所以可用紫色石蕊试液鉴别A和D，a正确；b．有机物A为乙醇，呈中性，不能与Na2CO3反应，b不正确；c．A为CH3CH2OH，B为CH2=CH2，CH3CH2OH可改写成C2H4∙H2O，所以等物质的量的A和B完全燃烧时消耗等量氧气，c正确；故选ac。答案为：ac；(4)物质G为CH2=CHCl，在一定条件下能发生加聚反应生成聚氯乙烯，结构简式是。答案为：；(5)E为CH3COOCH2CH3，与NaOH溶液发生水解反应，生成乙酸钠和乙醇，化学方程式为CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH。答案为：CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH。【点睛】乙酸乙酯在碱性溶液中发生水解，水解产物乙酸能与碱反应，所以最终产物为乙酸钠和乙醇。15．查阅资料可知以下数据：物质乙醇乙酸乙酸乙酯浓硫酸沸点/℃78.511877.2338.0某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：①在30mL大试管A中按体积比1∶4∶4配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。②按如图1所示连接好装置(装置气密性良好)，用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管A5～10min。③待试管B收集到一定量的产物后停止加热，撤去试管B并用力振荡，然后静置分层。④分离出乙酸乙酯层，洗涤、干燥。请根据题目要求回答下列问题：(1)配制①中混合