2022版高中化学专题4烃的衍生物第三单元醛羧酸第2课时学案苏教版选修5

2021版高中化学专题4烃的衍生物第三单元醛羧酸第2课时学案苏教版选修5

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第2课时羧酸

[学习目标定位]1.知道羧酸的结构特点及简单分类。2.能够以乙酸为代表物，掌握羧酸的性质及用途。3.掌握酯的水解反应机理。

一、乙酸的结构与性质

1．物理性质

俗称

颜色

气味

状态

熔沸点

挥发性

溶解性

醋酸(纯净的乙酸称为冰醋酸)

无色

刺激性

液

低

易

易溶于水和有机溶剂

2.组成与结构

分子式(化学式)

结构式

结构简式

官能团

(特征基团)

比例模型

C2H4O2

CH3COOH

结构简式—COOH

名称羧基

3.化学性质

(1)弱酸性

①乙酸在水溶液里部分电离产生H＋，电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，从而使乙酸具有酸的通性。

②乙酸的酸性强于碳酸，常见几种物质的酸性强弱顺序：乙酸>碳酸>苯酚>HCO

eq\o\al(－,3)

。

(2)酯化反应

①乙酸与醇反应的化学方程式为

eq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))

。

②羧酸与醇发生酯化反应时，酸脱羟基，醇脱氢；酯化反应一般是可逆反应。

③乙酸与乙醇反应时，增大乙酸乙酯产率的方法：移去产物乙酸乙酯或增大乙醇的浓度。

1．制取乙酸乙酯实验中试剂的加入顺序是先加乙醇，再加浓硫酸，后加冰醋酸。加热时先小火加热，使其充分反应，然后大火加热蒸出产生的酯。将产生的乙酸乙酯通入饱和碳酸钠溶液，分液得到较纯净的酯。

2．羧酸与酚、醇的羟基性质比较

含羟基的物质

比较项目

醇

酚

羧酸

羟基上氢原

子活泼性

eq\o(――→,\s\up7(逐渐增强))

在水溶液中电离

极难电离

微弱电离

部分电离

酸碱性

中性

很弱的酸性

弱酸性

与Na反应

反应放出H2

反应放出H2

反应放出H2

与NaOH反应

不反应

反应

反应

与NaHCO3反应

不反应

不反应

反应放出CO2

例1已知在水溶液中存在平衡：

当与CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的物质是()

C．H—18OH

D．H2O

【考点】乙酸的酯化反应

【题点】酸的酯化反应原理及类型

答案A

解析乙酸在水溶液中存在平衡，那么根据酯化反应的机理，酯化反应生成的酯就可能有两种：和，但绝不能生成A；生成水分子也有两种：H—18OH和H2O。

例2(2018·盐城东台安丰中学检测)分子式为C9H10O2的芳香族化合物并且能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)()

A．6种 B．8种

C．12种 D．14种

答案D

解析该芳香族化合物能与NaHCO3发生反应产生CO2，说明含有羧基—COOH，还有苯基C6H5—，取代基为正丙酸基时，1种；取代基为异丙酸基，1种；取代基为羧基、—CH2—CH3，有邻间对3种；取代基为乙酸基、—CH3，有邻间对3种；取代基为—COOH、—CH3、—CH3，甲基为邻位，2种；间位，3种；对位1种；符合条件的总共有14种。

【考点】羧酸的结构与分类

【题点】羧酸的同分异构现象

二、羧酸的结构与性质

1．概念

羧酸是由烃基(或氢原子)与羧基相连构成的有机化合物。

2．分类

现有下列几种羧酸：

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)若按羧酸分子中烃基的结构分类，上述物质中的①②④⑤属于脂肪酸，③属于芳香酸。

(2)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．化学性质

(1)酸性

羧酸都具有酸性，但分子中烃基不同，酸性也不同。对于饱和一元羧酸，随着碳原子数增多，酸性逐渐减弱。

(2)酯化反应

羧酸都可以发生酯化反应：

eq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))

。

1.高级脂肪酸

在一元羧酸中，烃基中含有较多碳原子的脂肪酸叫高级脂肪酸。高级脂肪酸的酸性很弱，不能使指示剂变色，但能与碱反应生成盐和水。

2．甲酸

甲酸()又叫蚁酸，可看作分子中含有羧基和醛基两种官能团，所以甲酸不仅有羧酸的通性，还兼有醛的性质。

(1)甲酸是弱酸，但比乙酸酸性强。

(2)甲酸可以与醇发生酯化反应。

(3)甲酸可以发生银镜反应，并在一定条件下能使氢氧化铜悬浊液还原为砖红色的氧化亚铜沉淀。而甲酸中的醛基被氧化为羧基。

注意甲酸、甲酸某酯(HCOOR)、甲酸盐(如HCOONa)结构中都有醛基，因此，它们在一定的条件下都可以与银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液反应。

例3(2018·溧水高级中学高二期末)咖啡酸具有较广泛的抑菌作用，结构简式为。下列有关说法中正确的是()

A．该物质可以发生水解反应

B．可以用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键

C．1mol咖啡酸与足量钠、碳酸氢钠溶液反应，在相同条件下生成气体的体积比为1∶2

D．1mol咖啡酸可与4molBr2发生反应

答案D

解析有机物含有羟基、碳碳双键和羧基，都不能发生水解反应，A项错误；含有酚羟基，可被高锰酸钾氧化，不能鉴别碳碳双键，B项错误；含有2个羟基、1个羧基，其中羟基和羧基都可与钠反应生成氢气，羧基与碳酸氢钠反应，则在相同条件下生成气体的体积比为3∶2，C项错误；酚羟基邻位、对位的氢原子可与溴发生取代反应，碳碳双键与溴发生加成反应，则1mol咖啡酸可与4molBr2发生反应，D项正确。

【考点】乙酸的酸性

【题点】不同—OH活泼性的比较

三、缩聚反应

1．有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应称为缩聚反应。发生缩聚反应时，单体中应含有多个官能团。

2．对苯二甲酸与乙二醇发生酯化反应可生成高分子化合物聚对苯二甲酸乙二酯和水，反应方程式为

3．由乳酸()合成聚乳酸：

eq\o(――→,\s\up7(催化剂))

。

1.缩聚反应常见类型

(1)聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚。

＋nH2O。

(2)聚酰胺类：

nH2O。

(3)酚醛树脂类：

eq\o(――→,\s\up7(催化剂))

2．由缩聚产物推断单体的方法

(1)方法——“切割法”(以聚酯类为例)：

断开羰基和氧原子上的共价键，然后在羰基碳原子上连接羟基，在氧原子上连接氢原子。

(2)实例：

缩聚物

方法

单体

对苯二甲酸乙二醇

例4(2017·泰州姜堰高二期中)根据下列高分子化合物回答问题：

(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是________，反应类型是________。

(2)合成涤纶有两种单体，其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是________，其核磁共振氢谱的峰面积比是________。

(3)①合成酚醛树脂需要两种单体，和这两种单体均可以发生反应的试剂是________(填字母)。

a．H2 b．Na

c．Na2CO3 d．溴水

②和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应，此反应的化学方程式是______________________________________________。

答案(1)加聚反应

(2)1∶2(或2∶1)

(3)①ad

②

解析(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是，该反应是加聚反应。

(2)涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成；能和NaHCO3反应，核磁共振氢谱的峰面积比是1∶2。

(3)①合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛，苯酚和甲醛均能与氢气发生加成反应，溴水与甲醛能够发生氧化还原反应，与苯酚能够发生取代反应。

②和乙醛反应的方程式可以表示为。

【考点】合成塑料

【题点】合成塑料的制备

四、酯的结构与性质

1．酯的组成与结构

现有下面三种酯

①乙酸乙酯：。

②甲酸乙酯：。

③乙酸甲酯：。

根据三种酯的结构和名称，填空

(1)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。其中R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。

(2)羧酸酯的官能团是酯基。

(3)饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为CnH2n＋1COOCmH2m＋1，故饱和一元酯的通式为CnH2nO2(n≥2)。

(4)命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。

(5)同分异构现象：甲酸乙酯与乙酸甲酯互为同分异构体。

2．酯的性质

(1)水解反应的原理

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：

。

(2)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＋H2O

eq\o(,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(△))

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＋NaOH

eq\o(――→,\s\up7(△))

CH3COONa＋C2H5OH。

酯化反应与酯的水解反应的比较

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

催化剂的其他作用

吸水、提高CH3COOH和C2H5OH的转化率

NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解率

加热方式

酒精灯火焰加热

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

例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，可以是共5种，D项不正确。

例6300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为

(1)用没食子酸制造墨水主要利用了________类化合物的性质(填字母)。

A．醇 B．酚

C．油脂 D．羧酸

(2)没食子酸丙酯具有抗氧化作用，是目前广泛应用的食品添加剂，其结构简式为____________。

(3)尼泊金酯是对羟基苯甲酸与醇形成的酯类化合物，是国家允许使用的食品防腐剂。尼泊金丁酯的分子式为__________，苯环只与—OH和—COOR两类取代基直接相连的同分异构体有________种。

(4)写出尼泊金乙酯与氢氧化钠溶液加热反应的化学方程式：______________________

________________________________________________________________________。

【考点】含氧衍生物的综合

【题点】含氧衍生物组成与结构的综合

答案(1)B(2)

(3)C11H14O312

(4)＋CH3CH2OH＋H2O

解析(1)没食子酸含有酚羟基官能团，可与铁盐发生显色反应，用来制造墨水，故选B。

(2)没食子酸含有羧基官能团，可与丙醇发生酯化反应，生成没食子酸丙酯，其结构简式为

。

(3)由题意分析可知，尼泊金丁酯是由对羟基苯甲酸与丁醇发生酯化反应生成，其分子式为C11H14O3。若苯环只与—OH和—COOR两类取代基直接相连时，有邻、间、对三种相对位置异构，而丁基(—R)又有四种结构

，所以同分异构体共有12种。

(4)尼泊金乙酯与氢氧化钠溶液共热，可发生酯的水解反应，但要注意酚羟基也能与氢氧化钠溶液发生中和反应。

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

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸性质的综合

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．(2017·扬州中学高二期中)某有机物的结构为下图所示，这种有机物不可能具有的性质是()

①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能跟NaOH溶液反应；③能发生酯化反应；④能发生加成反应；⑤能发生水解反应

A．①④ B．①⑤

C．只有⑤ D．④

答案C

解析①分子中含有碳碳双键和羟基，能使酸性KMnO4溶液褪色；②含有羧基，能跟NaOH溶液反应；③含有羧基和羟基，能发生酯化反应；④含有碳碳双键和苯环，能发生加成反应；⑤碳碳双键、羧基和醇羟基均不能发生水解反应，⑤错误，C项正确。

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸结构和性质的综合

3．(2018·盐城建湖中学高二段考)下列关于合成材料的说法中，不正确的是()

A．塑料、纤维和橡胶都属于合成材料

B．聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2==CHCl

C．苯酚与甲醛在酸催化下合成的酚醛树脂结构简式为

D．合成顺丁橡胶()的单体是CH2==CH—CH==CH2

答案A

解析合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，但纤维是天然有机高分子化合物，A项错误；聚氯乙烯的单体是CH2==CHCl，可制成薄膜、软管等，B项正确；苯酚与甲醛在酸催化作用下缩聚得酚醛树脂的结构简式为，C项正确；的单体是CH2==CH—CH==CH2，D项正确。

【考点】高分子化合物单体的判断

【题点】加聚反应及单体的推断

4．某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol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．C14H16O4

C．C16H22O5 D．C16H20O5

【考点】酯的水解反应

【题点】酯水解反应产物的推断

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

eq\o(――→,\s\up7(水解))

1mol羧酸＋2molC2H5OH”，再结合原子守恒定律可推知，该羧酸的分子式为C14H18O5。

5．咖啡酸有止血功效，存在于多种中药中，其结构简式如下图所示。

(1)写出咖啡酸中两种含氧官能团的名称：_______________________________。

(2)根据咖啡酸的结构简式，列举3种咖啡酸可以发生的反应类型：___________________。

(3)蜂胶的分子式为C17H16O4，在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇A，则醇A的分子式为________________________________________________________________________。

(4)已知醇A含有苯环，且分子结构中无甲基，写出醇A在一定条件下与乙酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸结构和性质的综合

答案(1)羧基、(酚)羟基(2)加成反应、酯化反应、加聚反应、氧化反应、还原反应等(任写3种即可)

(3)C8H10O(4)CH3COOH＋

eq\o(,\s\up7(一定条件))

＋H2O

解析(1)咖啡酸分子中的两种含氧官能团是羧基和(酚)羟基。(2)咖啡酸分子中含有碳碳双键，可发生加成反应、加聚反应、氧化反应等，其中与氢气的加成反应属于还原反应；酚类物质可与溴水发生取代反应；含有羧基，可发生中和反应、酯化反应(取代反应)。(3)根据咖啡酸的结构简式可知其分子式为C9H8O4，根据C17H16O4＋H2O―→C9H8O4＋A可知，A的分子式为C8H10O。(4)A的分子式为C8H10O，含有苯环且其分子结构中无甲基，则A的结构简式为

。

[对点训练]

题组一羧酸的结构、性质与应用

1．下列关于乙酸的说法不正确的是()

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．无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物

D．乙酸易溶于水和乙醇

【考点】乙酸的物理性质及用途

【题点】乙酸的物理性质

答案B

解析羧酸是几元酸是根据酸分子中所含的羧基数目来划分的，一个乙酸分子中只含一个羧基，故为一元酸。

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

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸结构的综合

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．若检验甲酸溶液中是否存在甲醛，下列操作中，正确的是()

A．加入新制的Cu(OH)2悬浊液后加热，若有砖红色沉淀产生，则证明甲醛一定存在

B．若能发生银镜反应，则证明甲醛一定存在

C．与足量NaOH溶液混合，若其加热蒸出的产物能发生银镜反应，则甲醛一定存在

D．先将溶液充分进行酯化反应，收集生成物进行银镜反应，若有银镜生成，则甲醛一定存在

【考点】羧酸的化学性质

【题点】羧酸性质的综合

答案C

解析甲酸()与甲醛()都含有醛基(—CHO)，因此二者均能发生银镜反应，均能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应，产生砖红色沉淀，甲酸与醇反应生成的酯仍含有醛基，因此，A、B、D三项操作均不能证明甲醛的存在。

4．咖啡酸可用作化学原料的中间体，其结构如下所示，下列关于咖啡酸的说法中不正确的是()

A．能发生加聚反应

B．能与Na2CO3溶液反应

C．1mol咖啡酸最多能与3molNaOH反应

D．1mol咖啡酸最多能与3molBr2反应

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸性质的综合

答案D

解析该分子中含有碳碳双键，能发生加聚反应，A项正确；该分子中含有—COOH和酚羟基，能与Na2CO3溶液反应，B项正确；1mol咖啡酸含有2mol酚羟基、1mol羧基，最多能与3molNaOH反应，C项正确；1mol咖啡酸中苯环上的氢可与3molBr2发生取代反应，1mol碳碳双键可以与1molBr2发生加成反应，最多能与4molBr2反应，D项不正确。

5．阿魏酸化学名称为4­羟基­3­甲氧基肉桂酸，可以做医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂，结构简式为。在阿魏酸溶液中加入合适试剂(可以加热)，检验其官能团。下列试剂、现象、结论都正确的是()

选项

试剂

现象

结论

A

氯化铁溶液

溶液变蓝色

它含有酚羟基

B

银氨溶液

产生银镜

它含有醛基

C

碳酸氢钠溶液

产生气泡

它含有羧基

D

溴水

溶液褪色

它含有碳碳双键

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸性质的综合

答案C

解析根据阿魏酸的结构简式可知，它含有酚羟基，与氯化铁溶液反应显紫色，不是蓝色，A项错误；它不含醛基，B项错误；它含羧基，与碳酸氢钠溶液反应产生气泡，C项正确；酚羟基邻位上的氢原子与Br2可发生取代反应，溴水褪色不能证明一定含有碳碳双键，D项错误。

6．某有机物A的结构简式为，取一定量Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质充分反应(反应时可加热煮沸)，则消耗Na、NaOH、NaHCO3三种物质的物质的量之比为()

A．2∶2∶1 B．1∶1∶1

C．3∶2∶1 D．3∶3∶2

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸的有关计算

答案C

解析有机物A的分子中含有醇羟基、酚羟基、醛基、羧基，因此它同时具有醇、酚、醛、酸四类物质的化学特性。与钠反应时，酚羟基、羧基、醇羟基均能参加反应，1molA消耗3molNa；与NaOH反应的官能团是酚羟基、羧基，1molA消耗2molNaOH；与NaHCO3反应的官能团只有羧基，1molA只能与1molNaHCO3反应。故消耗Na、NaOH、NaHCO3三种物质的物质的量之比为3∶2∶1。

题组二加聚反应和缩聚反应

7．(2017·盐城阜宁高二期中)某高聚物的结构如图：

，其单体的名称为()

A．2,4­二甲基­2­己烯

B．2­甲基­1,3­戊二烯和乙烯

C．2­甲基­1,3­丁二烯和丙烯

D．2,4­二甲基­1,3­己二烯和乙烯

答案B

【考点】加聚反应的考查

【题点】单体的推断

8．(2017·扬州中学树人学校高二期中)已知乙烯醇不稳定，常温下会转变为乙醛，因此合成聚乙烯醇常采用下列方法：

eq\o(――→,\s\up7(反应①))

A

eq\o(――→,\s\up7(反应②))

(聚乙烯醇)

下列说法不正确的是()

A．乙烯醇和乙醛互为同分异构体

B．A的结构简式为

C．反应①为缩聚反应

D．反应②为水解反应

答案C

解析乙烯醇和乙醛的分子式均为C2H4O，A项正确；根据题意，乙烯醇不稳定，容易转化为乙醛，因此合成过程中不能首先水解生成乙烯醇，再进行聚合反应。反应①为加聚反应，反应②中酯基水解可生成聚乙烯醇，C项错误，B、D项正确。

【考点】缩聚反应的考查

【题点】缩聚反应及单体的推断

题组三酯的结构与性质

9．(2018·苏州高二学业质量阳光调研)下列对相关有机物的叙述正确的是()

A．甲苯分子的所有原子可能在同一平面上

B．上图所示的物质的名称为3­甲基­1­丁烯

C．分子式为C3H6O2的羧酸和分子式为C3H8O的醇反应可生成4种不同结构的酯

D．等质量的乙烯和乙醇在氧气中完全燃烧时消耗氧气的量相同

答案B

解析甲苯中甲基为四面体结构，所有原子不可能在同一平面，A项错误；丙酸有1种结构，丙醇有2种结构，所以生成的酯有2种，C项错误；等物质的量时，两者消耗的氧气的量相同，D项错误。

【考点】酯的水解反应

【题点】酯水解反应的原理

10．某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、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能发生银镜反应②加入新制的Cu(OH)2悬浊液，沉淀不溶解③与含酚酞的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，可能有乙醇

D．几种物质都有

答案C

解析能发生银镜反应说明甲酸乙酯、甲酸中至少有一种，但加入新制的Cu(OH)2悬浊液后沉淀不溶解，说明无甲酸，必有甲酸乙酯，不能确定是否有甲醇和乙醇。

【考点】酯的水解反应

【题点】酯水解反应产物的推断

11．(2018·启东中学高二期末)分子式为C7H14O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，且生成的醇不具有相同官能团的同分异构体。若不考虑立体异构，这些酸和醇重新组合可形成的酯共有()

A．8种 B．16种

C．24种 D．28种

答案C

解析生成的醇不具有相同官能团的同分异构体，则醇为甲醇或乙醇。如果为甲醇，则酸为C5H11—COOH，戊基有8种同分异构体，所以C5H11—COOH的同分异构体也有8种；如果为乙醇，则酸为C4H9—COOH，丁基有4种结构，所以C4H9—COOH的同分异构体也有4种，故醇有2种，酸有8＋4＝12种，所以这些酸和醇重新组合可形成的酯共有2×12＝24种，C项正确。

【考点】酯的水解反应

【题点】酯水解反应产物的推断

12．已知某有机物X的结构简式为，下列有关叙述不正确的是()

A．1molX分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3mol、4mol、1mol

B．X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应

C．X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应

D．X的化学式为C10H10O6

答案C

解析苯环上的氢原子不能消去，故不能发生消去反应；与Na反应的有—OH和—COOH，与NaHCO3反应的只有—COOH，与NaOH反应的有酚羟基、羧基和酯基，特别注意酚酯基水解生成酚羟基。

【考点】含氧衍生物的综合

【题点】醇、酚、醛、酸、酯性质的对比

[综合强化]

13．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作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：________________________________________________________________________。

【考点】羧酸的综合

【题点】羧酸结构和性质的综合

答案(1)羧基、醇羟基

解析(1)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。(2)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。

14．(2017·扬州江都中学高二期中)苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为

＋C2H5OH

eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))

＋H2O

(Mr＝122)(Mr＝150)

已知：

颜色、状态

沸点(℃)

密度(g·cm－3)

苯甲酸*

无色、片状晶体

249

1.2659

苯甲酸乙酯

无色澄清液体

212.6

1.05

乙醇

无色澄清液体

78.3

0.7893

环乙烷

无色澄清液体

80.8

0.7318

*苯甲酸在100℃会迅速升华。

实验步骤如下：①在100mL圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按左上图所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h。反应时环己烷－乙醇－水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来。再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。

②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞。继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。

③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。

④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并有机层。加入氯化钙，对粗产品进行蒸馏(装置如图所示)。低温蒸出乙醚后继续升温，接收210～213℃的馏分。

⑤检验合格，测得产品体积为12.86mL。

(1)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是__________________________________

________________________________________________________________________。

(2)步骤②中应控制馏分的温度在________。

A．65～70℃ B．78～80℃

C．85～90℃ D．215～220℃

(3)步骤③中若Na2CO3加入不足，在步骤④蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)步骤④中分液操作叙述正确的是________。

A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，将分液漏斗倒转，振摇

B．振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃塞放气

C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层

D．分液操作时，分液漏斗中的下层液体由下口放出，然后再将上层液体由下口放出

蒸馏装置图中仪器A的名称是____________________，在步骤④中加入氯化钙的作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)该实验产品的产率为_______________________________________________________。

答案(1)有利于平衡不断向正方向移动，提高苯甲酸乙酯产率(2)C(3)苯甲酸乙酯中混有苯甲酸，在受热至100℃时发生升华(4)AB蒸馏烧瓶吸水剂

(5)90.02%

解析(1)反应＋CH3CH2OH

eq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))

＋H2O为可逆反应，使用分水器不断分离除去水，减小生成物浓度，有利于平衡不断向正反应方向移动，提高苯甲酸乙酯的产率。

(2)根据题意，反应时环己烷－乙醇－水会形成“共沸物”蒸馏出来。烧瓶内的苯甲酸乙酯中混有乙醇、环己烷、苯甲酸和硫酸，步骤②继续加热蒸出苯甲酸乙酯中的乙醇、环己烷，乙醇的沸点为78.3℃，环己烷的沸点为80.8℃，苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃，所以步骤②应控制馏分的温度在85～90℃。

(3)步骤③中加入Na2CO3除去苯甲酸乙酯中混有的苯甲酸和硫酸，若Na2CO3加入不足，苯甲酸没有完全除去，步骤④蒸馏时蒸馏烧瓶中可见白烟的原因：苯甲酸乙酯中混有苯甲酸，苯甲酸在受热至100℃时发生升华。

(4)为了使乙醚和水溶液充分接触，水溶液中加入乙醚转移至分液漏斗中后，需塞上玻璃塞，将分液漏斗倒转，振摇，A项正确；为防止分液漏斗中气压过大将玻璃塞弹出，振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃塞放气，B项正确；经几次振摇并放气后，需将分液漏斗置于铁架台上静置、待液体分层，C项错误；分液操作时，分液漏斗中的下层液体由下口放出，然后将上层液体从上口倾倒出来，D项错误；答案选AB。蒸馏装置图中仪器A的名称是蒸馏烧瓶。在步骤④中加入CaCl2的作用是作为吸水剂，除去水。

(5)由于乙醇过量，以苯甲酸计算理论生成的苯甲酸乙酯，，n(苯甲酸乙酯)理论＝n(苯甲酸)＝

eq\f(12.20g,122g·mol－1)

＝0.1mol，m(苯甲酸乙酯)理论＝0.1mol×150g·mol－1＝15g，该实验产品的产率＝

eq\f(1.05g·mL