第三节-羧酸-酯(解析版)

第三节羧酸酯【学习目标】1.掌握乙酸的组成、结构、性质和用途；2.掌握羧酸的组成、结构、性质及其应用；3.了解酯的结构及主要性质；4.掌握重要的有机物之间的相互转化，学会在有机合成与推断中应用。一羧酸的结构、通式和性质1.羧酸的组成和结构。（1）羧酸是由烃基（或H）与羧基相连组成的有机化合物。羧基（）是羧酸的官能团。（2）羧酸有不同的分类方法：2.羧酸的分子通式。一元羧酸的分子通式为R—COOH，饱和一元脂肪羧酸的分子通式为CnH2nO2或CnH2n+1—COOH。分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。课堂练011.乙酸的组成与结构乙酸的分子式为C2H4O2，结构式为，结构简式为CH3COOH，官能团是—COOH。2.写出下列各种酸的结构简式，并填空：①乙酸：CH3COOH；②硬脂酸：C17H35COOH；③苯甲酸：C6H5COOH；④油酸：C17H33COOH；⑤乙二酸：HOOC—COOH。（1）从上述酸的结构可以看出，羧酸可以看作是由羧基和烃基相连而构成的化合物。其通式可表示为R—COOH，官能团为—COOH。（2）按不同的分类标准对羧酸进行分类：若按羧酸分子中烃基的结构分类，上述物质中的①②④属于脂肪酸，③属于芳香酸。若按羧酸分子中羧基的数目分类，上述物质中的①②③④属于一元酸，⑤属于二元酸。3.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】能与NaHCO3反应放出气体说明该有机物为羧酸，将C5H10O2改写为C4H9—COOH；C4H9—有4种，故该有机物有4种，即：CH3CH2CH2CH2COOH、4．下列有机物中，互为同系物的是()A．甲酸与油酸B．软脂酸和丙烯酸C．硬脂酸和油酸D．甲酸与硬脂酸答案：D【解析】同系物是结构相似，组成上相差1个或若干个CH2原子团的有机物。甲酸、硬脂酸和软脂酸为饱和一元羧酸，互为同系物。丙烯酸和油酸为一元酸，且均含一个碳碳双键，互为同系物。3.羧酸的主要性质（1）羧酸的沸点比相应的醇的沸点高；碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶，随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。（2）羧酸的化学性质。①弱酸性由于—COOH能电离出H+，使羧酸具有弱酸性。而羧酸具有酸类物质的通性。如：2RCOOH+Na2CO3—→2RCOONa+CO2↑+H2ORCOOH+NH3—→RCOONH4常见的一元羧酸的酸性强弱顺序为：②酯化反应强调：可以用同位素示踪法证实酯化反应过程是羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分相互结合成酯。无机含氧酸与醇作用也能生成酯，如：C2H5OH+HONO2—→C2H5—O—NO2+H2O（硝酸乙酯）③-H被取代的反应通过羧酸-H的取代反应，可以合成卤代羧酸，进而制得氨基酸、羟基酸等。④还原反应由于羟基的影响，羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应，但在特殊试剂（如LiAlH4）的作用下，可将羧基还原为醇羟基。RCOOHRCH2OH有机化学上可用此反应实现羧酸向醇的转化。4.羧酸的命名（1）选含羧基的最长的碳链作为主链，按主链碳原子数称某酸；（2）从羧基开始给主链碳原子编号；（3）在“某酸”名称之前加入取代基的位次号和名称。如：5.重要的羧酸简介（1）甲酸（）俗称蚁酸，是有刺激性气味的无色液体，有腐蚀性，能与水、乙醇、乙醚、甘油等互溶。甲酸分子中既含有羧基又含有醛基（见图），因而能表现出羧酸和醛两类物质的性质。如显酸性、能酯化（表现出—COOH的性质）、能发生银镜反应和被新制的Cu(OH)2氧化（表现出—CHO的性质）。甲酸在工业上可用作还原剂，在医疗上可用作消毒剂。（2）苯甲酸俗称安息香酸，是白色针状晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚。苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防窝剂。（3）乙二酸（）俗称草酸，是无色透明晶体，能溶于水或乙醇。通常以结晶水合物形式存在。草酸钙（CaC2O4）难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。（4）高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水。硬脂酸（C17H35COOH）、软脂酸（C15H31COOH）、油酸（C17H33COOH）、亚油酸（C17H31COOH）都是常见的高级脂肪酸。课堂练021．乙酸的性质(1)乙酸俗名醋酸，是一种无色液体，具有强烈刺激性气味，易溶于水和乙醇。(2)乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸的强，具有酸的通性。在水中可以电离出H＋，电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋。①与酸碱指示剂作用，能使石蕊溶液变红。②与Mg反应的化学方程式为Mg＋2CH3COOH→(CH3COO)2Mg＋H2↑。③与CaO反应的化学方程式为CaO＋2CH3COOH→(CH3COO)2Ca＋H2O④与Cu(OH)2反应的化学方程式为Cu(OH)2＋2CH3COOH→(CH3COO)2Cu＋2H2O⑤与Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3＋2CH3COOH→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O2．按下列实验步骤，完成实验。在一试管中加3mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸，按下图所示连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3～5min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。(1)观察到的现象是在饱和碳酸钠溶液的上方有透明的油状液体产生，并可闻到香味。(2)上述实验中反应的化学方程式为CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。(3)思考讨论①浓H2SO4的作用是催化剂和吸水剂。②药品加入的顺序是先加乙醇，再加浓硫酸，最后加乙酸。③导气管末端不能浸入饱和Na2CO3溶液的原因是防止受热不均发生倒吸。④饱和Na2CO3溶液的作用是吸收未反应的乙酸和乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分层。3．有机物A的结构简式是，下列有关A的性质的叙述中错误的是()A．A与金属钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3B．A与氢氧化钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3C．A能与碳酸钠溶液反应D．A既能与羧酸反应，又能与醇反应答案：B【解析】A中有醇羟基、酚羟基、羧基，三者均能与钠反应，故1molA能与3mol钠反应，A正确；B选项中A中的酚羟基、羧基中的羟基能与氢氧化钠反应，故1molA能与2mol氢氧化钠反应，错误；C选项中A中的酚羟基、羧基中的羟基能与碳酸钠溶液反应，正确；D选项中A中含醇羟基，能与羧酸发生酯化反应，含羧基，能与醇发生酯化反应，正确。特别强调(1)羧酸都是弱酸，不同的羧酸酸性不同，但低级羧酸都比碳酸的酸性强。①酸性：甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸。②酸性：H2SO3＞HF＞CH3COOH＞H2CO3＞OH。(2)低级羧酸才会使紫色石蕊溶液变红，醇、酚、高级脂肪酸不会使紫色石蕊溶液变红。(3)甲酸、苯甲酸、乙酸酸性较强，都与Cu(OH)2反应。4．已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。(1)取9g乳酸与足量的金属Na反应，可生成2.24LH2(标准状况)，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做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脂(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、醇羟基(2)(3)(4)【解析】根据乳酸的分子式，可求出其相对分子质量为90,9g乳酸为0.1mol,1.8gH2O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乳酸分子中含有1mol羧基；又因为0.1mol乳酸与足量金属钠反应生成0.1molH2，所以1mol乳酸分子中还含有1mol醇羟基。根据乳酸在Cu催化条件下被氧化成可知，醇羟基的位置在碳链中间。据此可推导出乳酸的结构简式为。5．关于乙酸的下列说法不正确的是()A．乙酸是一种重要的有机酸，是具有强烈刺激性气味的液体B．乙酸分子中含有四个氢原子，所以乙酸是四元酸C．无水的乙酸又称冰醋酸，它是纯净物D．乙酸易溶于水和乙醇答案：B【解析】尽管乙酸分子中含有4个氢原子，但在水中只有羧基上的氢原子能发生电离CH3COOHCH3COO－＋H＋，因此，乙酸是一元酸，B项错误。5．下列说法正确的是()A．酸和醇发生的反应一定是酯化反应B．酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基，醇脱去羟基上的氢原子C．浓H2SO4在酯化反应中只起催化剂的作用D．欲使酯化反应生成的酯分离并提纯，可以将弯导管伸入饱和Na2CO3溶液的液面下，再用分液漏斗分离答案：B【解析】A项：HBr＋C2H5OH→C2H5Br＋H2O不属于酯化反应。C项中浓H2SO4作催化剂和吸水剂。D项导管应在饱和Na2CO3溶液的液面以上，防止液体倒吸。7．下列化合物中，既显酸性，又能发生酯化反应和消去反应的是()A．HOCH2COOHB．CH3CHCHCOOHC．CH3CH2CH(OH)COOHD．CH3CH(OH)CH2COOCH3答案：C【解析】根据各官能团的性质判断，—COOH显酸性，—COOH和—OH均发生酯化反应，含有—OH或—X(卤素原子)的有机物可能发生消去反应。A、B项中有机物既显酸性，又能发生酯化反应，但不能发生消去反应；D项中有机物既能发生消去反应，又能发生酯化反应，但不显酸性。二酯的组成、结构和性质1.酯的组成和结构酯是羧酸分子中羧基上的羟基（—OH）被烃氧基（—OR＇）取代后的产物。酯是一种羧酸衍生物，其分子由酰基（）和烃氧基（—OR＇）相连构成。2.酯的分子通式酯的分子通式为，饱和一元脂肪羧酸酯的分子通式为CnH2nO2。分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮互为同分异构体。3.酯的物理性质酯类都难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。4.酯的化学性质（1）酯的水解。在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的酸和醇。在酸存在下酯的水解是可逆的；在碱存在下酯的水解趋于完全，是不可逆反应。（2）酯的醇解。在酸或醇的催化下，酯还可以发生醇解反应。酯的醇解又称酯交换反应，在有机合成中有重要用途。5.酯的制取下面简单介绍乙酸乙酯的实验室制法。（1）反应原料：乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液。（2）反应原理：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O（3）反应装置：试管、酒精灯。（4）实验方法：在一支试管里先加入3mL乙醇，然后一边摇动，一边慢慢地加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸，按右下图连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3～5min，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，此时可以观察到有透明的油状液体浮在液面上。取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，并停止加热，振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管后静置，待溶液分层后，可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯，并可闻到果香气味。（5）特别注意①实验中浓硫酸起催化剂和脱水剂作用。②盛反应混合液的试管要向上倾斜约45°，主要目的是增大反应混合液的受热面积。③导管应较长，除导气外还兼起冷凝作用。导管末端只能接近饱和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下，目的是防止受热不均发生倒吸。④实验中小心均匀加热使液体保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯的产率。⑤饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸，溶解乙醇，冷凝酯蒸气且减小酯在水中的溶解度，以利于分层。⑥不能用。NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液，因乙酸乙酯在NaOH存在时易水解，而几乎得不到乙酸乙酯。6.酯的用途酯常用作有机溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料。课堂练031.乙酸乙酯的结构简式为；甲酸乙酯的结构简式为，乙酸甲酯的结构简式为。从这三种酯的结构看，酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，简写为，R和R′可以相同，也可以不同，其官能团是。2.甲酸甲酯的结构简式为，其分子式为C2H4O2，与其具有相同分子式的羧酸是乙酸，二者互为同分异构体。3.分子式为C4H8O2的酯的同分异构体有CH3CH2COOCH3、CH3COOC2H5、HCOOCH2CH2CH3、分子式为C4H8O2的羧酸的同分异构体有CH3CH2CH2COOH、。4.酯类的密度小于水，并难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，低级酯是具有芳香气味的液体。酯可以作溶剂，也可作香料。5.下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中，不正确的是()A．属于酯类的有4种B．属于羧酸类的有2种C．存在分子中含有六元环的同分异构体D．既含有羟基又含有醛基的有3种答案：D【解析】C4H8O2的有机物属于酯类的共有4种，分别是HCOOCH2CH2CH3、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3，A项正确；属于羧酸类的共有两种，分别是CH3CH2CH2COOH、B项正确；C4H8O2的有机物中含有六元环的是等，C项正确；C4H8O2的有机物属于羟基醛时，可以是HOCH2CH2CH2CHO、共5种，D项不正确。考点点拨：酯类同分异构体的书写书写酯的同分异构体时，首先考虑官能团类别异构，再考虑碳架异构和官能团位置异构；以C5H10O2为例：酯类：甲酸酯类：乙酸酯类：丙酸酯类：丁酸酯类：羧基：羟醛：常考查的主要有上述三类，另外还有烯醇、环醚等。6．有多种同分异构体，其中属于酯类且含有苯环的同分异构体有()A．3种B．4种C．5种D．6种答案：D【解析】若苯环上只有一个取代基，则剩余的基团是—C2H3O2，可能是苯酚与乙酸形成的酯，也可能是苯甲酸与甲醇形成的酯，还可能是甲酸与苯甲醇形成的酯。若苯环上有两个取代基，一定是一个为—CH3，另一个为—OOCH，两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种情况。综合上述两点，同分异构体有6种，分别是7.酯化反应形成的键，即是酯水解反应断裂的键。请你用化学方程式表示水解反应的原理：。8.酯在酸性或碱性条件下的水解反应(1)在酸性条件下，酯的水解是可逆反应。乙酸乙酯在稀H2SO4存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋H2Oeq\o(,\s\up11(稀H2SO4),\s\do4(△))CH3COOH＋C2H5OH。(2)在碱性条件下，酯水解生成羧酸盐和醇，水解反应是不可逆反应。乙酸乙酯在NaOH存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋C2H5OH。9．某羧酸酯的分子式为C18C26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，该羧酸的分子式为()A．C14H18O5 B．C14H16O4C．C16H22O5 D．C16H20O5答案：A【解析】由1mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇可知，该酯为二元酯，分子中含有2个酯基(—COO—)，结合酯的水解反应原理可得“1molC18H26O5＋2molH2O水解,1mol羧酸＋2molC2H5OH”，再结合质量守恒定律可推知，该羧酸的分子式为C14H18O5。10.已知在水溶液中存在下列平衡：当与CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的物质是()A． B．Heq\o\al(18,2)OC． D．H2O答案：A【解析】酯化反应的断键方式是羧酸脱羟基醇脱羟基氢生成水，其余部分结合成酯。因此，乙酸与乙醇(C2H5OH)酯化时发生如下反应：基础巩固1．某同学在学习了乙酸的性质后，根据甲酸的结构()对甲酸的化学性质进行了下列推断，其中不正确的是()A．能与碳酸钠溶液反应B．能发生银镜反应C．不能使酸性KMnO4溶液褪色D．能与单质镁反应答案：C【解析】甲酸分子中含有醛基和羧基两种官能团，具有醛与羧酸的双重性质。2．将甲基、羟基、羧基和苯基四种不同的原子团两两结合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有机物有()A．2种B．3种C．4种D．5种答案：B【解析】水溶液呈酸性的有机物可以是羧酸或酚，四种原子团两两结合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有：CH3COOH、和，但是为无机物，故选B。3．巴豆酸的结构简式为CH3—CH=CH—COOH。试根据巴豆酸的结构特点，判断在一定条件下，能与巴豆酸反应的物质是()①氯化氢②溴水③纯碱溶液④2­丁醇⑤酸性KMnO4溶液A．②④⑤B．①③④C．①②③④D．①②③④⑤答案：D【解析】该有机物含有双键和羧基两种官能团，根据其结构决定性质即可判断。4．分枝酸可用于生化研究，其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是()A．分子中含有2种官能团B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同C．1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应D．可使溴的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液褪色，且原理相同答案：B【解析】分枝酸分子中含有羧基、醇羟基、碳碳双键和醚键4种官能团，A错误；分枝酸分子中含有羧基和醇羟基，故可与乙醇和乙酸发生酯化反应，B正确；分枝酸分子中的六元环不是苯环，其分子结构中的羟基为醇羟基，不能和NaOH发生中和反应，故1mol分枝酸最多可与2molNaOH发生中和反应，C错误；分枝酸使溴的CCl4溶液褪色发生的是加成反应，使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应，原理不同，D错误。5．EPA、DPA、DHA(结构式见下图)是三种ω­3不饱和脂肪酸，是人体大脑发育、成长的重要物质。下列说法不正确的是()A．EPA与DPA互为同系物B．DPA与DHA互为同分异构体C．EPA的分子式为C20H30O2D．EPA、DPA、DHA均能使溴的四氯化碳溶液褪色答案：B【解析】EPA与DPA中均含有5个、1个—COOH，官能团种类和个数相同，结构上相差2个—CH2—，互为同系物，A正确；DPA与DHA的不饱和度不同，不可能互为同分异构体，B不正确；EPA中含有20个碳原子，不饱和度为6，分子式为C20H30O2，C正确；三者分子中均含有，D正确。6．胆固醇是人体必须的生物活性物质，分子式为C27H46O，一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C34H50O2，生成这种胆固醇酯的羧酸是()A．C6H13COOH B．C6H5COOHC．C7H15COOH D．C6H5CH2COOH答案：B【解析】胆固醇的分子式中只有一个氧原子，应是一元醇，而题给胆固醇酯只有2个氧原子，应为一元酯，据此可写出该酯化反应的通式(用M表示羧酸)：C27H46O＋MC34H50O2＋H2O，再由原子守恒定律可求得该酸的分子式为C7H6O2，故本题答案为B。7．有机物A与B是分子式为C5H10O2的同分异构体，在酸性条件下均可水解，水解情况如下图所示，下列有关说法中正确的是()A．X、Y互为同系物B．C分子中的碳原子最多有3个C．X、Y的化学性质不可能相似D．X、Y一定互为同分异构体答案：D【解析】因A、B互为同分异构体，二者水解后得到同一种产物C，由转化关系图知X、Y分子式相同且为官能团相同的同分异构体，A、C不正确，D正确；C可以是甲酸、乙酸，也可以是甲醇，B不正确。8．只用一种试剂，就能区别CH3OH、HCOOCH3、HCOOH、CH3COOH和CH3COOC2H5几种液体，这种试剂是()A．银氨溶液 B．新制Cu(OH)2悬浊液C．溴水 D．NaOH溶液答案：B【解析】用新制Cu(OH)2悬浊液区别各有机物，具体现象为CH3OHHCOOHCH3COOHHCOOCH3CH3COOC2H5加少量Cu(OH)2悬浊液浑浊澄清溶液澄清溶液液体分层液体分层加过量Cu(OH)2悬浊液，加热仍浑浊红色沉淀仍澄清红色沉淀无红色沉淀9.贝诺酯是一种治疗类风湿性关节炎药物，其结构简式如下所示，下列关于贝诺酯的描述正确的是()A．贝诺酯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同B．贝诺酯中含有3种含氧官能团C．1mol贝诺酯最多可以消耗9molH2D．1mol贝诺酯最多可以消耗5molNaOH答案：D【解析】根据贝诺酯的结构，其能使溴水褪色(发生萃取作用)，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；贝诺酯分子中只含有2种含氧官能团，分别为酯基和肽键，B项错误；分子中只有苯环可与氢气加成，所以1mol贝诺酯最多可以消耗6molH2，C项错误；贝诺酯分子中2个酯基水解各消耗2个OH－，1个肽键水解消耗1个OH－，所以1mol贝诺酸最多可以消耗5molNaOH，D项正确。提升训练10．食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下：下列叙述错误的是（）。A．步骤（1）产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B．苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应C．苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应D．步骤（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验答案：D【解析】本题考查有机化学基础知识。因混合物中只有苯酚一种酚类，故可用FeCl3检验残留苯酚，A项正确；苯酚具有还原性，可被酸性KMnO4氧化，菠萝酯分子中含碳碳双键，也可以被酸性KMnO4氧化，B项正确；苯氧乙酸可与NaOH发生中和反应，菠萝酯可在NaOH溶液中发生水解反应，C项正确；烯丙醇可与溴水发生反应，但产物菠萝酯也能与溴水反应，故不能用溴水检验烯丙醇。D项错误。11．某有机物甲经氧化后得乙（分子式为C2H3O2Cl）；而甲经水解可得丙，1mol丙和2mol乙反应得一种含氯的酯（C6H8O4Cl2）。由此推断甲的结构简式为（）。H—C—O—CH2—ClOCH2CH2OHClH—C—O—CH2—ClOCH2CH2OHCl答案：A【解析】乙的分子式为C2H3O2Cl，把Cl看做H原子，其分子式为C2H4O2，符合饱和一元羧酸或饱和一元醇与饱和一元羧酸生成的酯的通式。根据题意，甲氧化后得乙，因此乙只能是羧酸，不可能为酯，那么，甲也不可能为酯，故B项不符合题意；而D项不含Cl，也不符合题意；又知乙分子中含一个羧基，1mol丙和2mol乙反应生成含氯的酯，则甲经水解得到的丙分子中必含2个羟基，据此可淘汰C项；经验证A项符合题意。12.某有机物A的结构简式为，若取等质量的A分别与足量的Na、NaOH、新制的Cu(OH)2充分反应，理论上消耗这三种物质的物质的量之比为（）。A．3∶2∶1B．3∶2∶2C．6∶4∶5D．3∶2∶3答案：D【解析】能与Na反应的有醇羟基、酚羟基和羧基；能与NaOH反应的有酚羟基和羧基；能与新制Cu(OH)2反应的有醛基和羧基。为便于比较，可设A为1mol，则反应需消耗Na3mol，需消耗NaOH2mol；当A与新制Cu(OH)2反应时，1mol—CHO与2mo1Cu(OH)2完全反应生成1mol—COOH，而原有机物含有1mol—COOH，这2mol—COOH需消耗1molCu(OH)2，故共需消耗3molCu(OH)2，即物质的量之比为3∶2∶3。13.乙酰乙酸乙酯（）是一种不溶于水的液体，它是有机合成中常用的原料。在实验室，它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得，反应是：2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的，而一旦反应开始，生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠。下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程，并回答有关问题：（1）在干燥的圆底烧瓶中放入约5g的金属钠（已用滤纸吸去表面煤油）和约25mL的二甲苯，用胶塞塞好，加热使钠熔化，然后趁热用力振荡，这样可得到细粒状的钠球，目的是增大钠与乙醇的接触面积，加快反应。其中加入二甲苯的作用是________。若没有二甲苯，改用四氯化碳是否可以，说明理由________。（2）将烧瓶中的二甲苯小心倾出。迅速加入约55mL乙酸乙酯（约0.57mo1），装上带有一根长玻璃导管的单孔胶塞，并在导管上端接一干燥管，这时反应开始。缓缓加热，保持瓶中混合液微沸状态。在实验中，所用烧瓶必须干燥，原料乙酸乙酯必须无水，原因是_____，烧瓶配上长玻璃导管的作用是________，导管上端接一干燥管的目的是________。（3）待金属钠完全反应后，向烧瓶中加入约等体积的饱和食盐水，振荡、静置，然后分离出乙酰乙酸乙酯。其中加入饱和食盐水的目的是________，分离乙酰乙酸乙酯的主要仪器（填最主要的一种）是________。（4）向分离出的乙酰乙酸乙酯中加无水硫酸钠固体，振荡后静置并过滤除去残渣，将滤液减压蒸馏，即可收集到产品约1.4g（0.1mo1）。加入的无水硫酸钠固体的作用是________，实验最后所得产品远少于完全转化的理论产量37g，除了反应过程中的损耗外，主要原因是________。答案：（1）隔绝空气，防止钠被氧化不可以，CCl4密度比钠的大，金属钠会浮在上面（2）有水存在时会与钠反应，生成NaOH会使乙酸乙酯水解冷凝回流防止空气中的水蒸气进入反应体系（3）使乙酰乙酸乙酯与乙醇分层分液漏斗（4）除去乙酰乙酸乙酯中混有的水分该反应为可逆反应，反应到一定程度即达到平衡状态，不可能全部转化14.莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下：（1）A的分子式为________。（2）A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是________。（3）A与氢氧化钠反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是________。（4）17.4gA与足量碳酸氢钠溶液反应，计算生成二氧化碳的体积（标准状况）。（5）A在浓硫酸作用下加热可得到B（B的结构简式为），其反应类型是________。（6）B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有________种。写出其中一种同分异构体的结构简式________。答案：（1）C7H10O5（4）（5）消去反应（6）3（邻位、间位也对）【解析】（1）容易确定A的分子式是C7H10O5。（2）有机物A中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，据此写出反应的化学方程式。（3）有机物A中含有羧基（—COOH），能与NaOH发生中和反应，据此写出反应的化学方程式。本问中要注意的是有机物A中含有的—OH是醇羟基而不是酚羟基，因而不能与NaOH反应。（4）因为1molA能与足量NaHCO3溶液反应生成1molCO2，则17.4gA与足量NaHCO3溶液反应生成的CO2的体积为：.（5）由转变为相当于从A分子内脱去2个水分子，发生的是消去反应。（6）B的同分异构体既要含酚羟基，又要含酯基，则其酯基只能是HCOO—，它与酚羟基在苯环上的相对位置有邻、间、对三种情况，故符合题设条件的同分异构体共有3种，即15．下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据上图回答问题：（1）D的化学名称是________。（2）反应③的化学方程式是________。（有机物须用结构简式表示）（3）B的分子式是________。A的结构简式是________。反应①的反应类型是________。（4）符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有________个。①含有邻二取代苯环结构②与B有相同官能团③不与FeCl3溶液发生显色反应写出其中任意一种同分异构体的结构简式________。（5）G是重要的工业原料，用化学方程式表示G的一种重要的工业用途________。答案：（1）乙醇（3）C9H10O3水解反应CH2－CH2n（5）nCH2＝CH2或CH2＝CH2+H2OCH3CHCH2－CH2n【解析】本题为一道有机综合题，着重考查有机物的结构与性质。由反应②的反应条件及产物E的结构可知B的结构简式为；由反应④易知D为乙醇，结构简式为CH3CH2OH；再结合反应③的反应条件及产物F的组成知C为乙酸，结构简式为CH3COOH，显然B、C、D三者是有机物A水解、酸化的产物，A（C13H16O4）的结构简式为。B的同分异构体有多种，其中符合所给条件的有：、及3种。16．已知化合物A中各元素的质量分数分别为C37.5％，H4.2％和O58.3％。请填空：（1）0.01molA在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01L（标准状况），则A的分子式是________。（2）实验表明：A不能发生银镜反应。1molA与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3mol二氧化碳。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境。则A的结构简式是________。（3）在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，A与足量的乙醇反应生成B（C12H20O7），B只有两种官能团，其数目比为3∶1。由A生成B的反应类型是________，该反应的化学方程式是________。（4）A失去1分子水后形成化合物C，写出C的两种可能的结构简式及其官能团的名称①________；②________。答案：（1）C6H8O7（2）（3）酯化反应如写出下列