第三節(jié)乙醇與乙酸課時2乙酸官能團與有機化合物的分類【基礎鞏固】1.(2024·廣東東莞)如圖所示是四種常見有機物(只含C、H、O中的幾種元素)的模型示意圖。下列說法正確的是()甲乙丙 丁A.甲能使酸性KMnO4溶液褪色B.乙可與溴水發(fā)生取代反應使溴水褪色C.可用丙除去開水壺中的水垢D.丁分子中含有碳氧雙鍵解析:由空間填充模型和球棍模型可知,甲為甲烷,乙為乙烯,丙為乙酸,丁為乙醇,據(jù)此解答。甲烷不與酸性高錳酸鉀溶液反應,不能使其褪色,A項錯誤;乙烯可與溴水發(fā)生加成反應而使溴水褪色,B項錯誤;乙酸能與水垢中的碳酸鈣反應而除去開水壺中的水垢,C項正確;乙醇中不含有碳氧雙鍵,D項錯誤。答案:C2.(2024·廣東揭陽)乙酸分子的結構式為。下列反應及斷鍵部位正確的是()①乙酸的電離,是a鍵斷裂②乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應,是b鍵斷裂③在紅磷存在時,CH3COOH與Br2發(fā)生反應CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是c鍵斷裂④乙酸變成乙酸酐的反應2CH3COOH+H2O只有a鍵斷裂A.①②③B.①②③④C.②③④ D.①③④解析:乙酸是一元弱酸,能夠在溶液中發(fā)生微弱電離產(chǎn)生CH3COO-、H+,存在電離平衡,電離方程式為CH3COOHCH3COO-+H+,可見乙酸發(fā)生電離時是a鍵斷裂,①正確;乙酸含有羧基,乙醇含有醇羥基,乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應,反應原理是“酸脫羥基醇脫氫”,因此乙酸斷鍵部位是b鍵,②正確;在紅磷存在時,Br2與CH3COOH發(fā)生取代反應CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,乙酸斷鍵部位是c鍵,③正確;在濃硫酸存在條件下,兩個乙酸分子脫水生成乙酸酐,反應的化學方程式為2CH3COOH+H2O,一個乙酸分子斷裂H—O脫去氫原子,一個乙酸分子斷裂C—O脫去羥基,因此斷鍵部位是a、b鍵,④錯誤。綜上分析,正確的為①②③,故選A項。答案:A3.試驗室用乙酸、乙醇、濃硫酸制取乙酸乙酯,加熱后,在飽和Na2CO3溶液液面處得到無色油狀液體,當振蕩混合時,有氣泡產(chǎn)生,該現(xiàn)象說明()A.產(chǎn)品中含有被蒸餾出的H2SO4B.產(chǎn)品中含有未反應的乙醇C.產(chǎn)品中含有未反應的乙酸D.乙酸乙酯與Na2CO3溶液反應生成CO2解析:由于乙酸、乙醇易揮發(fā),在制取乙酸乙酯時沒有反應的乙酸、乙醇會揮發(fā)出來,乙酸與碳酸鈉溶液發(fā)生反應產(chǎn)生二氧化碳氣體。答案:C4.下列物質既能與金屬鈉反應放出氣體,又能與純堿反應放出氣體的是 ()A.C2H5OH B.H2OC.CH3COOH D.CH3COOCH2CH3解析:能與金屬鈉反應放出氣體,又能與純堿反應放出氣體說明分子中含有—COOH或含有—COOH和—OH。答案:C5.下列物質的類別與所含官能團有錯誤的是()A.CH3COOCH3酯類—COORB.羧酸—COOHC.醛類—CHOD.CH2Cl2鹵代烴答案:C6.巴豆酸的結構簡式為CH3—CHCH—COOH?，F(xiàn)有①氯化氫、②溴水、③純堿溶液、④2-丁醇、⑤酸性KMnO4溶液,試依據(jù)巴豆酸的結構特點,推斷在肯定條件下,能與巴豆酸發(fā)生反應的物質是()A.②④⑤B.①③④C.①②③④ D.①②③④⑤答案:D7.(2024·廣東普寧)將CH3COOH和H18O—C2H5混合加熱發(fā)生酯化反應,已知酯化反應是可逆反應,反應達到平衡后,下列說法正確的是()A.18O存在于全部物質中B.18O僅存在于乙醇和乙酸乙酯中C.18O僅存在于乙醇和水中D.有的乙醇分子可能不含18O解析:乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應,乙酸供應羥基,醇供應羥基氫原子,兩者結合生成水,其余部分相互結合成酯,乙酸與乙醇反應方程式為CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O,由于酯化反應是可逆反應,故乙醇仍存在,18答案:B【拓展提高】8.(2024·廣東東莞)乙酸乙酯廣泛應用于藥物、染料、香料等工業(yè),某學習小組設計以下兩套裝置,用乙醇、乙酸和濃硫酸分別制備乙酸乙酯(沸點77.2℃)。下列說法錯誤的是()A.濃硫酸能增大酯化反應速率B.不斷蒸出酯,會降低其產(chǎn)率C.裝置b比裝置a原料損失得少D.可用分液的方法分別出乙酸乙酯解析:乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應,化學方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,該反應為可逆反應,濃硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動,故濃硫酸的作用為催化劑、吸水劑、增大酯化反應速率,A項正確;該制備乙酸乙酯的反應為可逆反應,不斷蒸出酯,減小生成物濃度,有利于反應正向移動,提高其產(chǎn)率,B項錯誤;乙醇、乙酸易揮發(fā),裝置a采納干脆加熱的方法,溫度上升得快,不易限制,裝置b采納水浴加熱的方法,受熱勻稱,相對于裝置a,原料損失得少,C項正確;分別乙酸乙酯時,先將盛有混合物的試管充分振蕩,用飽和碳酸鈉溶液中和揮發(fā)出來的乙酸,使之轉化為乙酸鈉溶于水中,并溶解揮發(fā)出來的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,靜置分層后,取上層得乙酸乙酯,D項正確。答案:B9.(2024·廣東揭陽)1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)與乙酸在濃硫酸作用下,通過酯化反應制得乙酸丁酯,反應溫度為115~125℃,反應裝置如圖所示,下列對該試驗的描述正確的是()A.該試驗可以選擇水浴加熱B.該反應中,假如乙酸足量,1-丁醇可以完全被消耗C.長玻璃管除平衡氣壓外,還起到冷凝回流的作用D.在反應中,1-丁醇分子脫去羥基,乙酸脫去氫原子解析:據(jù)題意知,該反應溫度為115~125℃,不能用水浴加熱,A項錯誤;1-丁醇與乙酸的酯化反應為可逆反應,即使乙酸過量,1-丁醇也不能完全被消耗,B項錯誤;長玻璃管可以平衡試管內外氣壓,同時可冷凝回流乙酸及1-丁醇,C項正確;依據(jù)酯化反應原理,應為1-丁醇分子脫去羥基氫原子,乙酸分子脫去羥基,D項錯誤。答案:C【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.(2024·廣東梅州)乙酸乙酯是重要的有機合成中間體,廣泛應用于化學工業(yè)。試驗室制取乙酸乙酯的主要步驟如下:①如圖,在甲試管中加入2mL濃硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液。②按圖連接好裝置(裝置氣密性良好)并加入混合液,小火勻稱地加熱3~5min。③待試管乙收集到肯定量產(chǎn)物后停止加熱,撤出試管并用力振蕩,然后靜置待分層。④分別出乙酸乙酯層,洗滌、干燥。(1)若試驗中用乙酸和含18O的乙醇作用,該反應的化學方程式是。與教材采納的試驗裝置不同,此裝置中采納了球形干燥管,其作用是。

(2)欲將乙試管中的物質分別以得到乙酸乙酯,必需運用的儀器是;分別時,乙酸乙酯應當從儀器(填“下口放”或“上口倒”)出。

(3)為了證明濃硫酸在該反應中起到了催化劑和吸水劑的作用,某同學利用上圖所示裝置進行了以下4個試驗。試驗起先先用酒精燈微熱3min,再加熱使之微微沸騰3min。試驗結束后,充分振蕩乙試管,再測有機層的厚度,試驗記錄如下:試驗編號甲試管中試劑乙試管中試劑有機層的厚度/cmA2mL乙醇、1mL乙酸、3mL18mol·L-1濃硫酸飽和Na2CO3溶液3.0B2mL乙醇、1mL乙酸、3mLH2O0.1C2mL乙醇、1mL乙酸、3mL2mol·L-1H2SO4溶液0.6D2mL乙醇、1mL乙酸、鹽酸0.6①試驗D的目的是與試驗C相比照,證明H+對酯化反應具有催化作用。試驗D中應加入鹽酸的體積和濃度分別是mL和mol·L-1。

②分析試驗(填編號)的數(shù)據(jù),可以推想出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

(4)若現(xiàn)有乙酸90g,乙醇138g發(fā)生酯化反應得到88g乙酸乙酯,試計算該反應的產(chǎn)品產(chǎn)率為(產(chǎn)率=實際產(chǎn)量理論產(chǎn)量解析:(1)羧酸與醇發(fā)生的酯化反應中,羧酸脫去—OH,醇脫去H,這是一個可逆反應,反應的化學方程式為CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2(2)反應生成的乙酸乙酯難溶于飽和碳酸鈉溶液,可用分液的方法進行分別,必需運用的儀器為分液漏斗;乙酸乙酯的密度比水的密度小,所以在碳酸鈉溶液上層,分別時,乙酸乙酯應當從分液漏斗的上口倒出。(3)①試驗D與試驗C相比照,試驗探究的是H+對酯化反應的催化作用,其他變量應相同,試驗C中加入2mL乙醇、1mL乙酸和3mL2mol·L-1H2SO4溶液,要保證溶液體積一樣,才能保證乙醇、乙酸的濃度不變,所以加入鹽酸的體積為3mL,要使試驗D與試驗C中H+的濃度相同,鹽酸的濃度應為4mol·L-1;②比照試驗A和C可知,試驗A中加入3mL18mol·L-1濃硫酸,試驗C中加入3mL2mol·L-1H2SO4溶液,A中生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯多,可以說明濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。(4)9