2021-2022高中化学人教版选修5作业第三章第3节羧酸（系列二）WORD版含解析

羧酸一、选择题1．下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是()A．乙酸的酸性比碳酸强，所以它可以跟碳酸盐溶液反应，产生CO2气体B．乙酸具有氧化性，能跟钠反应放出H2C．乙酸分子中含有碳氧双键，所以它能与氢气发生加成反应D．乙酸在温度低于16.6℃解析：乙酸分子中的碳氧双键比较稳定，一般不易与溴水、氢气等发生加成反应。答案：C2．某种有机物的氧化产物是甲，还原产物是乙。甲和乙都能和钠反应放出氢气，甲和乙反应生成丙，甲和丙都能发生银镜反应，则该有机物是()A．甲醇 B．甲醛C．甲酸 D．乙醛解析：该有机物应该是醛，氧化产物是酸，还原产物是醇，丙是酯。由于酸、酯均能发生银镜反应，所以该酸和酯一定是甲酸和甲酸某酯，该醛是甲醛。答案：B3．下列物质中，既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀，又可与Na2CO3溶液反应的是()A．乙酸 B．甲酸C．苯甲酸 D．乙醛解析：满足题意的有机物应同时含有—CHO和—COOH，乙酸和苯甲酸只能溶解Cu(OH)2(酸碱中和反应)，而共热时不会产生红色沉淀，乙醛不与Na2CO3溶液反应。HCOOH分子中既有—CHO，又有—COOH。故正确答案为B。答案：B4．具有一个羟基的化合物A10g，与乙酸反应生成乙酸某酯11.57g，还回收了未反应的A1.8g，则A的相对分子质量与下列数值中最接近的是()A．88 B．102C．116 D．196解析：一元酸、醇发生酯化反应，酸、醇、酯物质的量的比为111。反应的A为10g－1.8g＝8.2g，eq\f(8.2,MA)＝eq\f(11.57,MA＋60－18)[60为M(乙酸)，18为M(H2O)]，M＝102。答案：B5．一定质量的某有机物和足量的金属钠反应，可得到气体V1L，等质量的该有机物与足量的纯碱溶液反应，可得到气体V2L。若在同温同压下V1>VA．HO(CH2)3COOH B．HO(CH2)2CHOC．HOOC—COOH D．CH3COOH解析：该有机物既能与Na反应又能与Na2CO3反应放出气体，说明该有机物中一定含有—COOH，可能有—OH，B项错误；假设A、C、D中物质各1mol，则与Na反应生成H2分别为：1mol、1mol、0.5mol，与Na2CO3反应生成CO2分别为：0.5mol、1mol、0.5mol，则符合V1>V2的为A。答案：A6．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13B．A与氢氧化钠完全反应时，两者物质的量之比是13C．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不符合题意；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，符合题意；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，不符合题意；D选项中A含醇羟基，能与羧酸发生酯化反应，A含羧基，能与醇发生酯化反应，不符合题意。故选B。答案：B7．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．321 B．322C．645 D．323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；能与新制的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与新制的Cu(OH)2反应时，1mol—CHO与2molCu(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323。答案：D8．可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是()①银氨溶液②溴的四氯化碳溶液③氯化铁溶液④氢氧化钠溶液A．②③ B．③④C．①④ D．①②解析：从所给三种化合物的结构可以看出，丁香酚中含酚羟基和，肉桂酸中含，而乙酰水杨酸中无，故可用②和③来鉴别。答案：A9．某物质中可能有甲醇、甲酸、甲酸乙酯几种物质中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：①有银镜反应；②加入新制的Cu(OH)2溶液，没有明显现象；③与含有酚酞的NaOH溶液共热时发现溶液中红色逐渐变浅。下列叙述正确的是()A．有甲酸乙酯和甲酸B．有甲酸乙酯和乙醇C．有甲酸乙酯，可能有甲醇D．几种物质都有解析：能发生银镜反应，但不能使新制的Cu(OH)2溶解，说明该物质中一定含有甲酸乙酯，一定不含有甲酸；实验③进一步确认甲酸乙酯的存在，但无法判断该物质中是否含有甲醇。答案：C10.物质X的键线式如图所示，常被用于香料或作为饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体。下列关于物质X的说法正确的是()A．X的分子式为C6H7O7B．1mol物质X可以和3mol氢气发生加成C．X分子内所有原子均在同一平面内D．足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反应得到的气体物质的量相同解析：X的分子式为C6H8O7，A项错误；分子结构中存在羧基和羟基官能团，羧基不能和氢气加成，所以该分子不能和氢气加成，B项错误；分子中含有正四面体结构的碳原子，所以所有原子不可能均在同一平面内，C项错误；分子中与NaHCO3、Na2CO3反应的官能团只有羧基，所以足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反应得到的气体物质的量相同，D项正确。答案：D11．尿黑酸是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种物质。其转化过程如下：下列说法错误的是()A．酪氨酸既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应B．1mol尿黑酸与足量浓溴水反应，最多消耗3molBr2C．对羟基苯丙酮酸分子中在同一平面上的碳原子至少有7个D．1mol尿黑酸与足量NaHCO3反应，最多消耗3molNaHCO3解析：A项，酪氨酸中含有氨基和羧基，氨基可以与盐酸反应，羧基可以与NaOH反应，正确；B项，酚羟基的邻、对位可以与Br2发生取代反应，苯环上三个位置均可以发生取代，正确；C项，苯环上的6个碳原子共平面，与苯环上连的碳原子，一定与苯环共平面，正确；D项，尿黑酸中只有羧基可以与NaHCO3反应放出CO2，而酚羟基不可以，错误。答案：D12.近年来，莽草酸因可以作为合成达菲(抗病毒和抗癌药)的中间体而受到重视，其结构简式如右所示。下列关于莽草酸的说法不正确的是()A．莽草酸的相对分子质量为174B．分子中含有两种含氧官能团C．可发生取代、加成反应及氧化反应D．在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子解析：莽草酸的分子式为C7H10O5，相对分子质量为174，A项正确；莽草酸中含有羧基、羟基2种含氧官能团，B项正确；羧基、羟基能发生取代反应，碳碳双键能发生加成、氧化反应，C项正确；羟基在水溶液中不电离出H＋，D项错误。答案：D二、填空题13．已知下列数据：物质熔点/℃沸点/℃密度/(g·cm－3)乙醇－14478.00.789乙酸16.61181.05乙酸乙酯－83.677.50.900浓硫酸——3381.84某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇(含18O)和2mL乙酸的混合溶液。②按上图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液，用小火均匀加热3～5min。③待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管乙并用力振荡，然后静置待分层。④分离出乙酸乙酯，洗涤、干燥。(1)配制①中混合溶液的方法为____________________________；反应中浓硫酸的作用是__________________________________；写出制取乙酸乙酯的化学方程式：_________________________。(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。A．中和乙酸和乙醇B．中和乙酸并吸收乙醇C．减少乙酸乙酯的溶解D．加速酯的生成，提高其产率(3)步骤②中需要小火均匀加热，其主要理由是_____________；步骤③所观察到的现象是________________________________；欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器有________；分离时，乙酸乙酯应从仪器________(填“下口放”或“上口倒”)出。(4)该同学反复实验，得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表：实验乙醇/mL乙酸/mL乙酸乙酯/mL①221.33②321.57③42x④521.76⑤231.55表中数据x的范围是________；实验①②⑤探究的是_________________________________________________________。(5)为分离乙酸乙酯、乙醇、乙酸的混合物，可按下列步骤进行分离：①试剂1最好选用_____________________________________；②操作1是________，所用的主要仪器名称是____________；③试剂2最好选用______________；④操作2是________；⑤操作3中温度计水银球的位置应为右图中________(填a、b、c、d)所示，在该操作中，除蒸馏烧瓶、温度计外，还需要的玻璃仪器有________、________、________、________，收集乙酸的适宜温度是________。解析：(1)混合过程中浓硫酸相当于被稀释，故应将浓H2SO4加入乙醇中，然后加入乙酸，也可先将乙醇与乙酸混合好后再加入浓硫酸；因酯化反应速率慢且为可逆反应，使用浓硫酸可加快酯化反应的速率并有利于平衡向生成酯的方向移动(吸收了水)；酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢，故生成的酯中含有18O。(2)使用饱和碳酸钠溶液的理由是：①可除去混入乙酸乙酯中的乙酸；②可降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液体分层。(3)由表中数据知乙醇的沸点(78.0℃)与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)很接近，若用大火加热，大量的乙醇会被蒸发出来，导致原料的大量损失；因酯的密度小于水的密度，故上层为油状有香味的无色液体，又因会有一定量的乙酸汽化，进入乙中与Na2CO(4)探究乙醇、乙酸用量的改变对酯产率的影响情况，分析三组实验数据知，增加乙醇、乙酸的用量，酯的生成量均会增加。(5)将混合物用饱和Na2CO3溶液进行萃取分液可把混合物分成两部分，其中一份是乙酸乙酯(A)，另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(B)。蒸馏B可得到乙醇(E)留下的残液为乙酸钠溶液(C)，再在C中加稀硫酸得乙酸溶液(D)，经蒸馏可得乙酸。蒸馏时，温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口附近(即图中b)处。答案：(1)将浓H2SO4加入乙醇中，边加边振荡，然后加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合后再加入浓硫酸并在加入过程中不断振荡)催化剂与吸水剂CH3COOH＋CH3CHeq\o\al(18,2)OHeq\o(,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(△))CH3CO18OCH2CH3＋H2O(2)BC(3)大火加热会导致大量的原料汽化而损失液体分层，上层为无色有香味液体，下层为浅红色液体，振荡后下层液体颜色变浅分液漏斗上口倒(4)1.57～1.76增加乙醇或乙酸的用量对酯的产量的影响(5)①饱和碳酸钠溶液②分液分液漏斗③稀硫酸④蒸馏⑤b酒精灯冷凝管牛角管锥形瓶略高于11814．《茉莉花》是一首脍炙人口的江苏民歌。茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯()是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。一种合成路线如下：(1)写出反应①的化学方程式：_____________________________。(2)反应③的反应类型为____________。(3)C的结构简式为____________。(4)C通常有三种不同类别的芳香族同分异构体，试写出另两种不同类别的同分异构体的结构简式(各写一种)____________、____________。(5)反应________(填序号)原子的理论利用率为100%，符合绿色化学的要求。解析：乙醇催化氧化为A(乙醛)：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up17(Cu),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O；乙醛进一步催化氧化得B(乙酸)：2CH3CHO答案：(1)2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up17(Cu),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O15．某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生如下反应，生成化合物Z(C11H14O2)：X＋Yeq\o(,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(△))Z＋H2O(1)X是下列化合物之一，已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X是________(填字母)。(2)Y的分子式是__________________，可能的结构简式是__________________和__________________。(3)Y有多种同分异构体，其中一种同分异构体E发生银镜反应后，其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。F可发生如下反应：Feq\o(,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(△))＋H2O该反应的类型是__________，E的结构简式为__________。(4)若Y与E具有相同的碳链，则Z的结构简式为_____________。解析：(1)由于X的分子式为C7H8O，且不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X为D(苯甲醇)。(2)根据X和Z的分子式以及反应方程式X＋Yeq\o(,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(△))Z＋H2O，可知Y的分子式为C4H8O2，又Y能与X(苯甲醇)发生酯化反应，所以Y是羧