高中化学新练习：第三章烃的含氧衍生物第三节羧酸酯第2课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第三章烃的含氧衍生物第三节羧酸酯第2课时酯知识归纳1．组成和结构（1）定义酯是羧酸分子羧基中的—OH被-OR′取代后的产物。（2）官能团酯的官能团为酯基，符号是__________或__________.(3）通式酯的一般通式为__________或__________。R是任意的烃基或氢原子，而R′是碳原子数大于或等于1的任意烃基.由此可以看出，R和R′可以相同，也可以不同。(4）羧酸酯的命名根据生成酯的酸和醇的名称来命名，称为某酸某酯。如CH3COOC2H5称为__________。2．性质(1)物理性质①气味：低级酯具有芳香气味.②状态:低级酯通常为__________。③密度和溶解性：密度一般比水__________;__________溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂.（2）化学性质-—水解反应酯的水解反应是酯的重要化学性质之一，水解生成相应的酸和醇，属于取代反应。①在无机酸催化下，水解反应为可逆反应。如乙酸乙酯在酸性环境中水解反应的方程式：__________。②当用碱作催化剂时，碱与酯水解生成的乙酸发生中和反应，可使水解趋于完全，因此，碱性条件下的水解是不可逆反应.如乙酸乙酯与NaOH溶液共热的反应方程式：__________。【答案】1．(2）—COO— （3）RCOOR′ （4）乙酸乙酯2．(1）②液体 ③小 难(2）①CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH②CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH重点一、酯的化学性质--水解反应（1）乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶液中发生水解反应的反应速率试管编号abc实验操作1向试管中加入6滴乙酸乙酯，再加入5。5mL蒸馏水，振荡均匀向试管中加入6滴乙酸乙酯，再加入稀硫酸0.5mL，蒸馏水5mL，振荡均匀向试管中加入6滴乙酸乙酯，再加入稀的NaOH溶液0。5mL,蒸馏水5mL，振荡均匀2将三支试管同时放入70～80℃实验现象乙酸乙酯的气味很浓略有乙酸乙酯的气味无乙酸乙酯的气味实验结论乙酸乙酯未水解部分乙酸乙酯已水解乙酸乙酯全部水解化学方程式-—CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH酯化反应与酯的水解反应酯化反应酯的水解反应反应关系CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O催化剂浓硫酸稀硫酸或NaOH溶液催化剂的作用吸水、提高CH3COOH和C2H5OH的转化率NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解程度加热方法酒精灯火焰加热水浴加热反应类型酯化反应、取代反应水解反应、取代反应（2）酯的醇解R1-COO-R2+R3—OHR1—COO—R3+R2—OH酯的醇解又称酯交换反应，在有机合成中有重要用途.某有机物具有下列性质：①能发生银镜反应;②滴入石蕊溶液不变色；③加入少量碱液并滴入酚酞溶液，加热后红色消失。则原有机物可能是下列物质中的A．甲酸乙酯 B．乙酸甲酯 C．乙醛 D．甲酸【解析】能发生银镜反应的有机物，其分子结构中一定含有醛基,排除选项B。滴入石蕊溶液不变色，说明溶液不呈酸性,即不含有羧基，排除选项D。加入少量碱液并滴入酚酞溶液，加热后红色消失，说明该有机物能与碱溶液发生反应，排除选项C。【答案】A二、酯化反应的类型1．生成链状酯（1）一元羧酸与一元醇的反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O（2）一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的反应2CH3COOH++2H2O+2CH3CH2OH+2H2O（3）无机含氧酸与醇形成无机酸酯+3HO—NO2+3H2O2．生成环状酯（1）多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯++2H2O（2）羟基酸分子间脱水形成环酯++2H2O（3)羟基酸分子内脱水形成环酯吗啡与海洛因都是被严格查禁的毒品,已知吗啡的分子式是C17H19NO3，海洛因是吗啡的二乙酸酯，则海洛因的分子式是A．C21H23NO3 B．C21H22NO5 C．C21H23NO5 D．C21H27NO【解析】酯化反应中，1个羧基与1个羟基反应形成1个酯基的同时生成1分子水,则酯的分子中总原子数是酸和醇分子中原子总数减去3（2个氢原子和1个氧原子)，依次类推。根据题意：海洛因是吗啡的二乙酸酯，即1个吗啡分子与2个乙酸分子反应生成含有2个酯基的有机物，其分子式是（C17H19NO3+2×C2H4O2−2H2O）=C21H23NO5。【答案】C好题1．下列试剂使酯水解程度最大的条件是A．水中 B．稀硫酸中 C．NaOH溶液中 D．浓硫酸中2．乙酸乙酯在NaOH的重水(D2O）溶液中加热水解,其产物是A．CH3COOD，C2H5OD B．CH3COONa，C2H5OD,HODC．CH3COONa，C2H5OH，HOD D．CH3COONa，C2H5OD，H2O3．酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组先从梨中分离出一种酯，然后将分离出的酯水解，得到了乙酸和另一种化学式为C6H14O的物质。对于此过程，以下分析中不正确的是A．C6H14O分子含有羟基B．C6H14O可与金属钠发生反应C．实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13D．不需要催化剂，这种酯在水中加热即可大量水解4．下列除去杂质的方法正确的是①除去乙烷中的少量乙烯：光照条件下通入Cl2,气液分离；②除去乙酸乙酯中的少量乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤，分液、干燥、蒸馏；③除去CO2中的少量SO2：气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶；④除去乙醇中的少量乙酸：加足量生石灰，蒸馏A．①② B．②④ C．③④ D．②③5．甲酸是最简单的羧酸，分子中只有一个碳原子，则HCOOCH2CH3(甲酸乙酯)具有的性质有A．易溶于水 B．能发生水解反应C．能发生银镜反应 D．能使紫色石蕊溶液变红6．已知的反应类型有①取代②加成③消去④酯化⑤水解⑥氧化⑦加聚⑧中和，某有机物的结构简式为，则此有机物能发生的反应有A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．①②③④⑤⑥⑦⑧C．②③④⑤⑥⑦⑧ D．②③④⑤⑥⑧7．NM—3和D—58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如图：关于NM-3和D-58的叙述，错误的是A．都能与NaOH溶液反应,原因不完全相同B．都能与溴水反应，原因不完全相同C．都不能发生消去反应，原因相同D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同8．化学式为C5H10O2的羧酸A可由醇B氧化得到，A和B反应可生成酯C（相对分子质量为172），符合此条件的酯C有A．1种 B．2种 C．3种 D．4种9．直接生成碳碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近几年比较受关注的一类直接生成碳碳单键的新型反应，例如：反应①有机化合物Ⅰ可由以下合成路线获得Ⅱ（分子式为C3H8O2）ⅢⅣⅠ请回答下列问题：(1）有机化合物Ⅰ的分子式为______________,其完全水解的化学方程式为__________________（注明条件).（2）有机化合物Ⅱ与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为____________________________(注明条件）。（3)有机化合物Ⅲ没有酸性，其结构简式为__________；Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物Ⅴ的结构简式为_________________。（4）反应①中1mol脱氢剂Ⅵ（结构简式如图所示）分子获得2mol氢原子后,转变成1mol芳香族化合物分子。该芳香族化合物分子的结构简式为__________.(5）等物质的量的与在一定条件下可发生类似反应①的反应，其产物分子的结构简式为__________；1mol该产物最多可与__________molH2发生加成反应。10．有机物X（C12H13O6Br)的分子中含有多种官能团，其结构简式为（其中I、II为未知部分的结构)。为推测X的分子结构,进行如下所示的转化：已知向E的水溶液中滴入FeCl3溶液发生显色反应;G、M都能与NaHCO3溶液反应；在X分子结构中，I里含有能与FeCl3溶液发生显色反应的官能团,且E分子中苯环上的一氯代物只有一种.（1）M的结构简式是_______。（2）G分子所含官能团的名称是_______；G不能发生的反应有_______（选填序号）。A．加成反应 B．消去反应 C．氧化反应 D．取代反应（3)由B转化成D的化学方程式是_____________________.(4）F与G互为同分异构体，F的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基。则F的分子结构有_______种。（5）X的核磁共振氢谱图中有_______个峰。真题11．化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示.下列有关化合物X的说法正确的是A．分子中两个苯环一定处于同一平面B．不能与饱和Na2CO3溶液反应C．在酸性条件下水解，水解产物只有一种D．1mol化合物X最多能与2molNaOH反应12．乙二酸二乙酯（D）可由石油气裂解得到的烯烃合成.回答下列问题：（1）B和A为同系物，B的结构简式为_______。(2）反应①的化学方程式为___________，其反应类型为__________。（3）反应③的反应类型为____________。（4）C的结构简式为___________。（5）反应②的化学方程式为______。参考答案1．C【解析】酯在氢氧化钠溶液中水解趋于完全。2．B【解析】乙酸和乙醇发生酯化反应时，乙酸脱—OH,醉羟基上脱氢。水解反应是酯化反应的逆反应，其方程式为:，CH3COOD被NaOH中和,使平衡向右移动，可表示为：。3．D【解析】据题意C6H14O分子中含有一个羟基;题中的C6H14O能与金属钠反应;该酯可表示为CH3COOC6H13；酯的水解需有H+或OH-存在才能进行。4．B【解析】光照条件下，乙烷也与Cl2反应；乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度降低，而乙酸与碳酸钠反应;CO2也能与碳酸钠反应；乙酸与生石灰反应，乙醇不反应，然后蒸馏可得到乙醇。5．BC【解析】酯在一定条件下能发生水解反应，B项正确；酯类化合物不溶于水,不能使紫色石蕊溶液变红，A、D项均错误；甲酸乙酯分子中含有醛基，因此，甲酸乙酯能发生银镜反应，C项正确。6．B【解析】题给有机物分子中含有羧基、醇羟基、碳碳双键及酯基，醇羟基及羧基均能发生酯化反应（取代反应)；醇羟基还能发生消去反应和氧化反应；羧基还能发生中和反应;碳碳双键能发生加成反应、加聚反应和氧化反应；酯基能发生水解反应。故该有机物能发生的反应包括题给的所有反应类型。7．C【解析】A选项，NM-3与氢氧化钠反应是因为含有酯基、羧基和酚羟基，D—58与氢氧化钠反应是因为含有酚羟基；B选项,NM-3与溴水反应是因为含有碳碳双键和酚羟基，D—58与溴水反应是因为含有酚羟基；C选项，NM—3不能发生消去反应是因为不含有醇羟基，D-58不能发生消去反应是因为与醇羟基所连碳原子相邻的碳原子上没有连接氢原子；D选项，与FeCl3溶液发生显色反应是因为两种有机物分子中均含有酚羟基。8．D【解析】酯C是由羧酸及相应的醇通过酯化反应得到的，而羧酸是由对应的醇通过氧化反应得到的，由此可知,醇和羧酸在碳架结构上相似。分子式为C5H10O2的羧酸的同分异构体有CH3CH2CH2CH2COOH、、、，共4种，则对应的醇的结构简式分别是CH3CH2CH2CH2CH2OH、、、，故所得到的酯应该是4种。9．(1）C5H8O4 +2NaOHNaOOCCH2COONa+2CH3OH（2)CH2OHCH2CH2OH+2HBrCH2BrCH2CH2Br+2H2O（3）OHCCH2CHO CH2=CH─COOH(4）（5） 8【解析】结合Ⅰ的结构简式可推出Ⅳ为HOOCCH2COOH，Ⅲ为OHCCH2CHO,Ⅱ为CH2OHCH2CH2OH。(1）酯的完全水解是在碱性条件下进行的。（2）醇与卤化氢在加热条件下发生取代反应得到卤代烃和水.（3）OHCCH2CHO的同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，则其分子中含有羧基（─COOH)，根据分子式，分子中还应含有1个碳碳双键，即Ⅴ的结构简式为CH2=CH─COOH.(4）结合信息知，脱氢剂Ⅵ得到2个氢原子,连接在分子中的羰基上，同时羰基与环的化学键移位使分子中出现苯环，即。（5）题给2个有机化合物中均只有1个位置出现烃基，各自脱去1个氢原子，然后二者结合即得产物，该有机化合物分子中含有2个苯环和1个碳碳三键，故1mol该有机物最多能与8molH2发生加成反应。10．（1)HOOC—COOH（2）羧基、羟基A（3）HOCH2—CH2OH+O2OHC－CHO+2H2O(4）2（5）8【解析】I和E遇FeCl3溶液显紫色，说明其中均含有苯环和酚羟基，又根据B→D→M的氧化路线及M的分子式为C2H2O4，可知M是乙二酸(结构简式为HOOC—COOH）。结合X的已知结构和E分子中苯环上的一氯代物只有一种，可推知X的结构简式为：，则X分子内有8种处于不同化学环境的氢原子.G的结构简式为：HOOC-CH2—CH（OH）-COOH，G中含有羟基、羧基，G不可能发生加成反应。B为HOCH2CH2OH，B转化为D的化学方程式为HOCH2—CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O。F是G的同分异构体,其结构中有一个羧基(—COOH）、一个醛基（—CHO）和两个羟基（—OH).题中F的结构简式可能有两种：HOOC—CH（OH)—CH（OH）—CHO、。真题11．C【解析】A、根据有机物结构简式可知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上，由于单键可以旋转，两个苯环不一定共面，A错误;B、X中含有羧基，能与饱和碳酸钠溶液反应，B错误；C、由于是环酯,在酸性条件下水解，水解产物只有一种，C正确；D、X的水解过程中，2个羧基和1个酚羟基都能与NaOH反应，故1mol化合物X最多能与3molNaOH反应，D错误.答案选C.【名师点晴】掌握常见有机物官能团的结构和性质是解答的关键，难点是有机物共线共面判断。解答该类试题时需要注意：①甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛5种分子中的H原子若被其他原子如C、O、Cl、N等取代,则取代后的分子空间构型基本不变。②C—C键可以旋转，而-C≡C—键、键不能旋转。③苯分子中苯环可以绕任一碳氢键为轴旋转,每个苯分子有三个旋转轴，轴上有四个原子共直线。。注意知识的迁移应用。12．(1）CH2=CHCH3（2）CH2=CH2+H2OCH3CH2OH加成反应（3）取代反应（4）HOOC—COOH(5）2CH3CH2OH+HOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O【解析】