高中化学 331 羧酸练习 新人教版选修5.docx
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高中化学331羧酸练习新人教版选修5
2019-2020年高中化学3.3.1羧酸练习新人教版选修5
1．苯甲酸常用作食品添加剂。
下列有关苯甲酸的说法正确的是（ ）
A．其同系物中相对分子质量最小的是C7H6O2
B．其分子中所有碳原子共面
C．若与醇反应得到碳、氢原子个数比为910的酯，则该醇一定是乙醇
D．其钠盐可用作奶粉中的抗氧化剂
解析：
苯甲酸的同系物中相对分子质量最小的是C8H8O2，A错；分子中所有碳原子共面，B正确；C项中的醇可能是乙二醇，C错；苯甲酸钠不能用作奶粉中的抗氧化剂，D错。
答案：
B
2．当乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O，二者在一定条件下反应所生成的水的相对分子质量为（ ）
A．16B．18
C．20D．22
解析：
抓住酯化反应的机理，即“酸脱羟基，醇脱氢”，可知生成的水中有18O，H
O的相对分子质量为20，选C项。
答案：
C
3．1molX能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8LCO2（标准状况），则X的分子式是（ ）
A．C5H10O4B．C4H8O4
C．C3H6O4D．C2H2O4
解析：
1molX能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8LCO2（标准状况），说明X中含有2个—COOH，饱和的二元羧酸的通式为CnH2n－2O4，当为不饱和的二元羧酸时，H原子个数小于2n－2，符合此通式的只有D项。
答案：
D
4．为了证明甲酸溶液中混有甲醛，正确的实验操作是（ ）
A．加入硝酸银溶液，在水浴中加热
B．加入2～3滴紫色石蕊试液
C．加入足量的NaOH溶液后蒸馏，用馏出液进行银镜反应实验
D．先蒸馏，然后对馏出液进行银镜反应实验
解析：
甲酸（
）与甲醛（
）都含有醛基（
），因此二者均可发生银镜反应，均能与新制的Cu（OH）2共热反应，产生红色沉淀。
因此A、D两项操作均不正确。
与紫色石蕊试液变色的是甲酸，只能检测出含有甲酸，不能证明是否含有甲醛，C项错误。
可先加入NaOH溶液，使甲酸转化为高沸点的钠盐，再进行检验。
答案：
C
5．巴豆酸的结构简式为CH3—CH===CH—COOH。
现有下列物质，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．①③④
C．①②③④D．①②③④⑤
解析：
该有机物中含有碳碳双键，可以与氯化氢、溴水发生加成反应，与酸性KMnO4溶液发生氧化反应。
分子中的—COOH与Na2CO3反应生成CO2，与2 丁醇可发生酯化反应。
答案：
D
6．樱桃是一种抗氧化的水果，对人体有很大的益处，樱桃中含有一种羟基酸
具有健脾作用。
下列有关说法正确的是（ ）
A．该羟基酸含有3种不同化学环境的氢原子
B．通常条件下，该羟基酸可以发生取代、消去和加成反应
C．该羟基酸可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．含1mol该羟基酸的溶液可与含3mol氢氧化钠的溶液恰好完全反应
解析：
A项该羟基酸结构不对称，有5种不同化学环境的氢原子；B项该羟基酸不能发生加成反应；C项该羟基酸中的醇羟基可被酸性高锰酸钾溶液氧化；D项只有羧基与NaOH反应。
答案：
C
7．水杨酸的结构简式为
。
A
B
C
D
E
（1）写出A、B、C三种有机物的结构简式：
__________________
_________________________________________________________。
（2）写出D→E的化学方程式：
____________________________。
答案：
（1）
8．A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如下所示（提示：
RCH===CHR′在KMnO4酸性溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烷基）
回答下列问题：
（1）直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式为________。
（2）已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为12，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是__________________________，反应类型为________。
（3）A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的CCl4溶液褪色，则A的结构简式是____________________________________________。
（4）D的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有________种，其相应的结构简式为__________________________。
解析：
由题干信息可知B、C为含—COOH的物质，由C―→D的转化可知C为CH3COOH，则A中必含CH3CH===CH—结构，由（3）中A与Na、溴的四氯化碳溶液反应可以推断A为烯醇类，由
（2）中条件知B为二元羧酸，结合A为烯醇可以确定A为含CH3CH===CH—和—CH2—OH结构的物质，由
（1）中知氧的质量分数为1－0.814＝0.186，而16÷0.186≈86<90，可知A中仅含1个氧原子，则可设A的分子式为CnH2nO，通过相对分子质量为86可知分子式为C5H10O，又因为A是直链化合物，则其结构简式为CH3CH===CHCH2CH2OH。
进一步推知B为HOOCCH2COOH，B与C2H5OH可以发生酯化反应。
分子式为C4H8O2的同分异构体中能与NaHCO3反应的为羧酸，为C3H7COOH，其有2种同分异构体：
CH3—CH2—CH2—COOH和
。
答案：
（1）C5H10O
（2）HOOCCH2COOH＋2C2H5OH
2H2O＋C2H5OOCCH2COOC2H5 酯化反应（或取代反应） （3）CH3CH===CHCH2CH2OH （4）2
CH3CH2CH2COOH、（CH3）2CHCOOH
2019-2020年高中化学3.3.1羧酸课时作业新人教版选修5
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H2
C．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℃时，就凝结成冰状晶体
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：
C
2．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：
B
3．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：
B
4．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．88B．102
C．116D．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，
＝
[60为M（乙酸），18为M（H2O）]，M＝102。
答案：
B
5．一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>V2，那么该有机物可能是下列中的（ ）
A．HO（CH2）3COOHB．HO（CH2）2CHO
C．HOOC—COOHD．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：
A
6．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13
B．A与氢氧化钠完全反应时，两者物质的量之比是13
C．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：
B
7．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．321B．322
C．645D．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：
D
8．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．②③B．③④
C．①④D．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：
A
9．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：
C
10.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C6H7O7
B．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：
D
11．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3molBr2
C．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3mol
NaHCO3
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：
D
12.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174
B．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
－144
78.0
0.789
乙酸
16.6
118
1.05
乙酸乙酯
－83.6
77.5
0.900
浓硫酸
——
338
1.84
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/mL
①
2
2
1.33
②
3
2
1.57
③
4
2
x
④
5
2
1.76
⑤
2
3
1.55
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Na2CO3反应，故下层液体红色变浅；将分层的液体分离必须使用分液漏斗，分液时上层液体应从上口倒出。
（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＋CH3CH
OH
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118℃
14．《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＋O2
2CH3CHO＋2H2O；乙醛进一步催化氧化得B（乙酸）：
2CH3CHO
答案：
（1）2CH3CH2OH＋O2
2CH3CHO＋2H2O
15．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＋Y
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：
F
＋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＋Y
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是羧酸，其可能的结构简式为CH3CH2CH2COOH和（CH3）2CHCOOH。
（3）由于属于五元环酯，则F的结构简式应为
CH2（OH）CH2CH2COOH，相应的反应为酯化反应，而E的结构简式应为CH2（OH）CH2CH2CHO。
（4）因Y与E具有相同的碳链，所以Y的结构简式为CH3CH2CH2COOH，根据题意可推出Z的结构简式。
答案：
（1）D
（2）C4H8O2 CH3CH2CH2COOH （CH3）2CHCOOH
（3）酯化反应 CH2（OH）CH2CH2CHO
16．有机物A的结构简式为
，它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
请回答下列问题：
（1）指出反应的类型：
A→C_____________________________。
（2）在A～E五种物质中，互为同分异构体的是________（填代号）。
（3）写出由A生成B的化学方程式：
_____________________。
（4）已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内，则在上述分子中所有的原子可能都在同一平面的物质是________（填代号）。
（5）C能形成高聚物，写出C生成高聚物的化学方程式：
__________________________________________________________。
（6）写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式：
_________________________________________________________。
答案：
（1）消去反应
（2）C、E
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