高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第1课时测试题

第1课时　羧酸

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.等物质的量浓度的下列稀溶液:①乙醇、②苯酚、③碳酸、④乙酸,它们的pH由大到小排列正确的是(　　)

A.①②③④ B.③①②④

C.④②③① D.①③②④

答案A

解析根据乙酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,可知乙酸酸性强于碳酸;苯酚溶液不能使酸碱指示剂变色,苯酚钠溶液中通入过量二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,说明苯酚酸性很弱,弱于碳酸的酸性;乙醇是中性的非电解质。因此,溶液pH由大到小的排列顺序是①②③④,故A正确。

2.山梨酸(CH3—CHCH—CHCH—COOH)和苯甲酸(C6H5COOH)都是常用的食品防腐剂。下列物质中只能与其中一种酸发生反应的是(　　)

A.金属钠 B.氢氧化钠

C.溴水 D.乙醇

答案C

解析羧基的典型化学性质是:能与活泼金属发生置换反应、能与碱发生中和反应、能与醇发生酯化反应。而羧基不能与溴水发生反应,山梨酸中含有碳碳双键可与溴水发生加成反应,苯甲酸不与溴水反应。

3.下列过程中所发生的化学变化属于取代反应的是(　　)

①乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯

②乙烯通入溴水中

③在镍作催化剂的条件下,苯与氢气反应

④苯与液溴混合后加入FeBr3

A.①② B.①③

C.②④ D.①④

答案D

解析①乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,属于取代反应;②乙烯与溴水发生反应生成溴代烃,属于加成反应;③在镍作催化剂的条件下,苯与氢气反应生成环己烷,属于加成反应;④苯与液溴混合后加入FeBr3反应生成溴苯,属于取代反应。结合以上分析可知,属于取代反应的有①④,D项正确。

4.(2020湖南湘潭高二检测)分子式为C6H12O2,能与NaHCO3溶液反应生成CO2的有机化合物有(不含立体异构)(　　)

A.4种 B.6种 C.7种 D.8种

答案D

解析与NaHCO3反应的该有机化合物为羧酸(C5H11COOH),C5H11—有8种不同结构。

5.丙烯酸可与水反应生成乳酸,化学方程式如下。下列说法不正确的是(　　)

CH2CH—COOH+H2O

A.该反应为加成反应,没有副产物生成

B.可用Br2的CCl4溶液鉴别丙烯酸和乳酸

C.丙烯酸与乳酸都属于有机酸,都能与乙醇发生反应

D.1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶1∶1

答案A

解析该反应为加成反应,但加成产物有两种,其中一种HOCH2CH2COOH为副产物,故A项错误;丙烯酸结构中有碳碳双键,而乳酸没有碳碳双键,可用Br2的CCl4溶液鉴别这两种有机化合物,故B项正确;丙烯酸与乳酸都属于羧酸,都能与乙醇发生酯化反应,故C项正确;羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反应,而羟基只与Na反应,则1mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶1∶1,故D正确。

6.(2020河北石家庄高二检测)借助下表提供的信息,实验室制备乙酸丁酯所采取的措施不正确的是(　　)

A.用饱和Na2CO3溶液洗涤产物后分液

B.使用浓硫酸作催化剂

C.采用水浴加热法

D.可使用冷凝回流加分水器的方式提高产率

答案C

解析用饱和Na2CO3溶液洗涤产物后分液,碳酸钠溶液可以吸收乙酸,溶解1-丁醇,降低乙酸丁酯的溶解度,有利于乙酸丁酯析出,A项正确;水浴加热温度较低,不能超过100℃,乙酸丁酯沸点126.3℃,应直接加热,C项错误;采用冷凝回流的方法可使反应物充分利用,提高转化率,D项正确。

7.巴豆酸的结构简式为CH3CHCHCOOH。现有①HCl　②溴的四氯化碳溶液　③纯碱溶液　④2-丁醇　⑤酸性KMnO4溶液,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(　　)

A.只有②④⑤ B.只有①③④

C.只有①②③④ D.①②③④⑤

答案D

解析因为含有碳碳双键,所以巴豆酸可以与HCl、Br2发生加成反应,也可以被酸性KMnO4溶液氧化;因为含有—COOH,所以可与2-丁醇发生酯化反应,也可与Na2CO3反应。

8.乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去):

CH2CH2　 A
(C2H6O)　 B
(C2H4O2)　 C
(C4H8O2)　　D
(C2H4O)　　E
(C2H6O2)　　F
(C6H10O4)

请回答下列问题:

(1)A的化学名称是　　　　　。 

(2)B和A反应生成C的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　;该反应的类型为　　　　　。 

(3)D的结构简式为　　　　　。 

(4)F的结构简式为　　　　　。 

(5)D的同分异构体的结构简式为　　　　　。 

答案(1)乙醇

(2)CH3CH2OH+CH3COOH

CH3COOCH2CH3+H2O　酯化反应(或取代反应)

(3)　(4)

(5)CH3CHO、CH2CHOH

解析CH2CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应,生成CH3CH2OH(A),CH3CH2OH经氧化生成B(C2H4O2),则B为CH3COOH。CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成C(C4H8O2),则C为CH3COOCH2CH3。E与B在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成F(C6H10O4),从而推知E分子中含有2个—OH,则E为HOCH2CH2OH,F为。D与H2O发生反应生成E(HOCH2CH2OH),可推知D为,不可能为CH3CHO。D(C2H4O)的同分异构体为CH3CHO和CH2CH—OH。

关键能力提升练

9.某混合物中可能含有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯中的一种或几种,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,沉淀不溶解;③与含有酚酞的NaOH溶液共热,溶液红色逐渐变浅。下列叙述中正确的是(　　)

A.一定含有甲酸乙酯和甲酸

B.一定含有甲酸乙酯和乙醇

C.一定含有甲酸乙酯,可能含有甲醇和乙醇

D.几种物质都含有

答案C

解析现象①能发生银镜反应说明混合物中可能含有甲酸、甲酸乙酯;现象②说明混合物中无甲酸;现象③说明混合物中含有酯,即甲酸乙酯。故该混合物中一定含有甲酸乙酯,一定不含甲酸,可能含有甲醇和乙醇。

10.(2020辽宁盘锦高二检测)对羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸反应制得

+

下列有关说法正确的是(　　)

A.该反应是取代反应

B.和对羟基扁桃酸互为同系物

C.1个对羟基扁桃酸分子中最多有17个原子共平面

D.1 mol对羟基扁桃酸分子最多能分别和1 mol NaHCO3、3 mol NaOH、3 mol Na、3 mol H2发生反应

答案C

解析由反应物和生成物的种类可判断该反应一定不是取代反应,由两种物质反应生成了一种物质,且反应物结构中的碳氧双键变成了碳氧单键,故为加成反应,A项错误。对羟基扁桃酸分子中含有酚羟基、醇羟基和羧基,与结构不相似,二者不互为同系物,B项错误。与苯环直接相连的羟基上的氧原子、苯环及与苯环直接相连的碳原子一定在一个平面上,则至少有12个原子共平面,又因单键可以旋转,则酚羟基上的氢原子和羧基也可能在此平面上,故最多可能有17个原子共平面,C项正确。醇羟基不能与NaOH反应,则1mol对羟基扁桃酸分子最多能分别和1molNaHCO3、2molNaOH、3molNa和3molH2发生反应,D项错误。

11.分子式为C3H8O的醇与C4H8O2的羧酸在浓硫酸存在时共热生成的酯有(　　)

A.3种 B.4种 C.5种 D.6种

答案B

解析分子式为C3H8O的醇有2种:CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3,分子式为C4H8O2的酸有2种:CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,两者之间两两组合形成的酯有4种。

12.(2021山东聊城高二检测)阿魏酸的化学名称为3-甲氧基-4-羟基肉桂酸,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(　　)

答案A

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,A项正确;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项错误;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。

13.(2020陕西宝鸡高二检测)使9 g乙二酸和一定量的某二元醇完全酯化,生成W g酯和3.6 g水,则该醇的相对分子质量为(　　)

A. B.

C. D.

答案B

解析二元羧酸与二元醇完全酯化时,反应的二元羧酸、二元醇、生成的酯和水的物质的量之比为1∶1∶1∶2,故此酯化反应可表示为乙二酸+二元醇酯+2H2O,生成水3.6g,即0.2mol,则参加反应的二元醇的物质的量为0.1mol,质量为(W+3.6-9)g,该醇的相对分子质量为。

14.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的气味。实验室制备乙酸异戊酯的装置示意图和有关数据如下:

已知异戊醇的结构简式为。

(1)制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是 

　。 

(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸加入反应容器中的顺序是

　。 

(3)为了实验的安全,还需在反应器中加入　。 

(4)加入药品后,开始缓慢加热A,回流50 min,待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,分别用　　　　和　　　　　(填序号)洗涤混合液,以除去其中的杂质。 

a.水

b.饱和NaHCO3溶液

c.NaOH溶液

(5)经上述除杂操作后,加入少量无水MgSO4干燥,过滤后再对所得产品进行蒸馏的提纯操作。

①在下列蒸馏装置中,仪器选择及安装都正确的是　　　　　(填序号)。 

②若从130 ℃便开始收集馏分,会使测得的产率偏　　　　　(填“高”或“低”),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)为提高异戊醇的转化率可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)CH3COOH++H2O

(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸　(3)碎瓷片

(4)a　b　(5)①b　②高　产品中会收集到异戊醇

(6)加入过量的乙酸(或及时分离出反应产物)

解析(1)已知异戊醇的结构简式为,故制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是CH3COOH++H2O。(2)由密度大小可知,先加异戊醇,再加乙酸,最后加浓硫酸。(3)加热液体混合物时,为防止暴沸,还需在反应器中加入碎瓷片。(4)待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,先用水洗,洗掉大部分硫酸和乙酸,再用饱和NaHCO3溶液洗涤除去残余的酸。(5)①结合蒸馏原理可知,a中温度计位置错误,c中冷凝水进出水方向错误,只有b正确;②若从130℃便开始收集馏分,会混有一部分异戊醇,使产品的产率偏高。(6)该反应为可逆反应,为提高异戊醇的转化率,可以采取的措施有加入过量的乙酸或及时分离出产物(如用分水器分水)。

15.根据下列图示内容填空:

(1)化合物A含有的官能团是　　　　　。 

(2)1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol E,其反应的化学方程式为　。 

(3)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是　　　　　。 

(4)B在酸性条件下与Br2反应得到D,D的碳链不含支链,则D的结构简式是　　　　　。 

(5)F的结构简式是　　　　　,由E→F的反应类型是　　　　　。 

答案(1)碳碳双键、醛基、羧基

(2)OHC—CHCH—COOH+2H2

HO—CH2—CH2—CH2—COOH

(3)

(4)

(5)　酯化(或取代)反应

解析题中给出的已知条件中包含着以下四类信息:①反应(条件、性质)信息:A能与银氨溶液反应,表明A分子内含有醛基,A能与NaHCO3反应,断定A分子中含有羧基。②结构信息:从D的碳链不含支链,可知A分子也不含支链。③数据信息:从F分子中碳原子数可推出A分子中含4个碳原子。④隐含信息:从第(2)问题中提示“1molA与2molH2反应生成1molE”,可知A分子中除了含1个醛基外,还含1个碳碳双键。

学科素养拔高练

16.莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸的结构简式为

。

(1)莽草酸的分子式是　　　　　。 

(2)莽草酸与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)莽草酸与乙醇反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(有机化合物用结构简式表示)。 

(4)17.4 g莽草酸与足量碳酸氢钠溶液反应,生成二氧化碳的体积(标准状况)为　　　　　。 

(5)莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),其反应类型是　　　　　。 

答案(1)C7H10O5

(2)+Br2

(3)+C2H5OH+H2O

(4)2.24 L　(5)消去反应

解析(1)由碳原子形成4个化学键及莽草酸的结构简式可知,莽草酸的分子式为C7H10O5。

(2)莽草酸与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,其化学方程式为+Br2

。

(3)莽草酸中含—COOH,与乙醇发生酯化反应,其化学方程式为+C2H5OH

+H2O。

(4)莽草酸和NaHCO3发生反应的化学方程式为+NaHCO3+H2O+CO2↑,生成的二氧化碳在标准状况下的体积为×22.4L·mol-1=2.24L。

(5)在浓硫酸、加热条件下可发生羟基的消去反应,生成。