资源描述
第三章 烃的衍生物
第四节 羧酸 羧酸衍生物
(限时:30分钟)
1.(2020·江苏南京市·)下列有机物中,不属于羧酸的是( )
A.乙二酸 B.苯甲酸 C.石炭酸 D.硬脂酸
【答案】C
【详解】
要确定有机物是否为羧酸,需要看有机物中是否含有羧基,乙二酸、苯甲酸和硬脂酸均含有羧基,属于羧酸类。而石炭酸即苯酚,含有酚羟基,属于酚类,故答案选C。
2.下列有机物不能与NaOH溶液反应的是
A.硝基苯 B.乙酸 C.乙酸乙酯 D.苯酚
【答案】A
【详解】
A.硝基苯与NaOH溶液不反应,A符合题意;
B.乙酸与NaOH溶液发生酸碱中和反应,CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,B不合题意;
C.乙酸乙酯在碱性条件下完全水解,发生反应方程式为:CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH,C不合题意;
D.苯酚具有弱酸性,能与NaOH溶液反应生成苯酚钠和水,D不合题意;
故答案为:A。
3.油脂是人体重要的供能物质,软脂酸甘油酯分子中不含的元素是( )
A.氢 B.碳 C.氮 D.氧
【答案】C
【详解】
软脂酸甘油酯属于油脂,油脂是由C、H、O三种元素组成的,因此软脂酸甘油酯中不含氮元素,C满足题意;
答案选C。
4.下列物质的主要成分是油脂的是( )
A.花生油 B.酱油 C.汽油 D.石油
【答案】A
【详解】
A.花生油是不饱和高级脂肪酸甘油酯形成的油,主要成分是油脂,故A符合题意;
B.酱油是用大豆或脱脂大豆或黑豆、小麦或麸皮,加入水、食盐酿造而成的液体调味品,主要成分不是油脂,故B不符合题意;
C.汽油是碳氢化合物,属于烃类,主要成分不是油脂,故C不符合题意;
D.石油的主要成分有烷烃、环烷烃、芳香烃等,是一种粘稠的、深褐色的液体,主要成分不是油脂,故D不符合题意;
故答案为A。
5.油脂是人体重要的能源物质,胺和酰胺是重要的化工原料,下列关于羧酸衍生物的叙述正确的是( )
A.油脂的主要成分是高级脂肪酸
B.胺类化合物不能与盐酸反应
C.酰胺基中碳原子采取杂化
D.油脂可以在碱性条件下水解,用于制取肥皂
【答案】D
【详解】
A.油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,A错误;
B.胺类化合物具有碱性,能与盐酸反应生成盐,B错误;
C.酰胺基中碳原子采取杂化,C错误;
D.油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应,生成的高级脂肪酸盐可以用来制取肥皂,D正确;
故选D。
6.油酸的结构简式为CH3(CH2)7CH=CH (CH2)7COOH,下列说法正确的是( )
A.油酸的分子式为C18H33O2 B.油酸是乙酸的同系物
C.油酸可与氢气发生加成反应 D.1 mol油酸最多可与1 mol甘油酯化
【答案】C
【详解】
A.根据题干信息,油酸的结构简式为CH3(CH2)7CH=CH (CH2)7COOH,则其分子式为C18H34O2,A错误;
B.同系物是指结构相似,分子组成相差n个CH2的有机物,油酸分子中还含有碳碳双键,与乙酸的结构不相似,故不属于乙酸的同系物,B错误;
C.油酸的结构简式为CH3(CH2)7CH=CH (CH2)7COOH,分子中含有碳碳双键,可与氢气发生加成反应,C正确;
D.1 mol油酸含有1mol—COOH,而1mol甘油含有3mol—OH,因此1mol油酸最多可与mol甘油发生酯化反应,D错误;
答案选C。
7.下列化学用语正确的是( )
A.邻羟基苯甲酸的结构简式: B.甲醛的电子式:
C.乙炔分子的比例模型 D.甲酸甲酯的最简式:CH2O
【答案】D
【详解】
A.邻羟基苯甲酸的结构简式为,为间羟基苯甲酸,A错误;
B.甲醛的电子式为,B错误;
C.乙炔为直线型分子,其比例模型为,C错误;
D.甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,其最简式为CH2O,D正确。
答案选D。
8.下列物质的主要成分不属于酯类物质的是( )
①醋酸纤维 ② ③胶棉 ④橄榄油 ⑤生物柴油 ⑥酚醛树脂 ⑦氯仿 ⑧有机玻璃 ⑨润滑油
A.①②④⑥⑦ B.②⑥⑦⑨ C.①②⑤⑥⑦⑨ D.②⑤⑦⑨
【答案】B
【详解】
为2,4,6-三硝基甲苯,酚醛树脂为,氯仿为三氯甲烷,均不含有酯基,均不属于酯类;润滑油属于烃类,不属于酯类;而醋酸纤维、胶棉、橄榄油、生物柴油、有机玻璃中均含有酯基,均属于酯类物质。故不属于酯类物质的有②⑥⑦⑨,故选B。
9.将有机物甲与烧碱溶液混合,滴入酚酞显红色,加热后红色变浅,再向其中滴入足量盐酸,出现浑浊;向浑浊液中滴入氯化铁溶液,出现紫色。有机物甲可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
将有机物甲与烧碱溶液混合,滴入酚酞显红色,是氢氧化钠的作用,加热后红色变浅,说明有机物中含有在碱性条件下水解的官能团,酯基在碱性条件下水解,消耗氢氧化钠,颜色变浅,再向其中滴入足量盐酸,出现浑浊,向浑浊液中滴入氯化铁溶液,出现紫色,说明水解产物中含有酚羟基,故A符合;
故选A。
10.(2021·浙江高二月考)根据甲酸的结构式推测可能它具有的化学性质,下列说法不正确的是( )
A.能与乙醇发生取代反应
B.能使紫色石蕊溶液变色
C.1mol甲酸能与足量的金属钠反应产生1mol H2
D.能与银氨溶液发生氧化反应
【答案】C
【分析】
甲酸的结构简式为HCOOH,含有羧基和醛基的结构。
【详解】
A.甲酸含有羧基能与乙醇发生酯化反应,即取代反应,A说法正确;
B.甲酸含有羧基,具有酸的性质,能使紫色石蕊溶液变色,B说法正确;
C.1mol甲酸中含有1mol羧基,能与足量的金属钠反应产生0.5mol H2,C说法错误;
D.甲酸含有醛基的结构,能与银氨溶液发生氧化反应,D说法正确;
答案为C。
11.下列有机化合物在水中的溶解度由大到小排列顺序正确的是( )
a.HOCH2CH2CH2OH b.CH3CH2CH2OH c.CH3CH2COOCH3 d.HOCH2CH(OH)CH2OH
A.d>a>b>c B.c>d>a>b C.d>b>c>a D.c>d>b>a
【答案】A
【详解】
酯难溶于水,对于醇类物质来说,碳原子数相同的分子中所含羟基数越多,物质在水中的溶解度就越大,因此题中有机化合物在水中的溶解度由大到小排列的顺序为,A项正确。
12.(2021·东至县第二中学高二开学考试)山梨酸(CH3—CH=CH—CH=CH—COOH)是一种常用的食品防腐剂。下列关于山梨酸性质的叙述中,不正确的是
A.可与钠反应 B.可与碳酸钠溶液反应
C.可生成高分子化合物 D.可与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
【答案】D
【详解】
A.山梨酸含有羧基,可以与Na反应生成氢气,A正确;
B.含有羧基,可以和碳酸钠反应,B正确;
C.含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成高分子化合物,C正确;
D.含有碳碳双键,可以和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,而不是取代反应,D错误;
综上所述答案为D。
13.药物阿司匹林可由水杨酸制得,它们的结构如图所示。有关说法正确的是( )
A.1mol阿司匹林最多可消耗5molH2
B.1mol阿司匹林最多可消耗3molNaOH
C.水杨酸可以发生取代、加成、氧化、加聚反应
D.阿司匹林分子中所有原子可能共面
【答案】B
【详解】
A.阿司匹林中只有苯环与氢气发生加成反应,则1 mol阿司匹林最多可消耗3mol H2,故A错误;
B.阿司匹林中-COOH、-COOC-及水解生成的酚-OH与NaOH反应,则1mol阿司匹林最多可消耗3molNaOH,故B正确;
C.水杨酸含酚-OH可发生取代、氧化反应,含苯环可发生加成反应,含-OH、-COOH可发生缩聚反应,不能发生加聚反应,故C错误;
D.阿司匹林分子中含有甲基,所有原子不可能共面,故D错误;
故选B。
14.(2020·梁河县第一中学高二月考)某有机物的结构简式如图所示,1mol该物质与足量的氢氧化钠反应,最多消耗氢氧化钠的物质的量是( )
A.1mol B.2mol C.3mol D.4mol
【答案】B
【详解】
1mol该有机物水解生成的有机物中含有1mol羧基、1mol酚羟基,可消耗2molNaOH,故选B。
15.某有机物的结构简式为,其可能具有的性质是( )
①能发生加成反应 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③能发生取代反应 ④能发生中和反应 ⑤能发生氧化反应
A.全部 B.只能发生①③④
C.除⑤外都能 D.除③⑤外都能
【答案】A
【详解】
①含有碳碳双键和苯环,可以发生加成反应,故①正确;
②含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使其褪色,故②正确;
③含有羧基、羟基,可以发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,故③正确;
④含有羧基,可以发生中和反应,故④正确;
⑤含有碳碳双键,羟基(连接羟基的碳上有氢原子),可以发生氧化反应,故⑤正确;
综上所述全部正确,故答案为A。
16.(2021·河北石家庄市·石家庄二中高二其他模拟)甲、乙、丙、丁四种有机物的结构简式及常见的反应类型如下:
下列对它们能发生的反应类型的判断中正确的是( )
①加成反应 ②取代反应 ③氧化反应 ④消去反应 ⑤银镜反应 ⑥与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 ⑦酯化反应
A.甲:①②③④⑥⑦ B.乙:①②③⑤⑥⑦ C.丙:①②③④⑤⑥⑦ D.丁:②③④⑤⑥⑦
【答案】B
【分析】
由结构简式可知四种有机物都含有苯环,都具有苯的性质,甲结构中含有羧基和甲基,具有羧基和甲苯的性质,乙结构中含有醛基和醇羟基,具有醇和醛的性质,丙结构中含有羰基和酚羟基,具有酮和苯酚的性质,丁的结构中只含有酯基,具有酯的性质,据此解答。
【详解】
A.甲结构中含有羧基和甲基,但不含有醇羟基,能发生①②③⑥⑦反应,但不能发生④消去反应,则A错误;
B.乙结构中含有醛基和醇羟基,具有醇和醛的性质,能发生①②③⑤⑥⑦反应,则B正确;
C.丙结构中含有羰基和酚羟基,具有酮和苯酚的性质,由于其结构中不含有醇羟基,不能发生④消去反应,不含有醛基,不能发生⑤银镜反应,也不能与⑥新制的Cu(OH)2悬浊液反应,酚羟基也不能发生⑦酯化反应,则C错误;
D.丁的结构中只含有酯基,具有酯的性质,不含有醇羟基,不能发生④⑤⑥⑦反应,则D错误;
故选B。
17.有关的说法不正确的是( )
A.分子中至少有8个碳原子共平面
B.分子中含1个手性碳原子
C.酸性条件下加热水解有CO2生成
D.与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐有2种
【答案】C
【详解】
A.苯环上的6个碳原子,以及与苯环直接相连的2个碳原子一定共面,单键可以旋转,所以其余碳原子不一定共面,即分子中至少有8个碳原子共平面,A正确;
B.连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,该分子中只有六元环中连接五元环中N原子的碳原子为手性碳,B正确;
C.该分子中含有酰胺键,可以水解,但水解产物中没有碳酸,即不会有CO2生成,C错误;
D.酰胺键可以水解产生羧基,羧基可以和NaOH反应,该物质与足量NaOH溶液完全反应后生成、两种钠盐,D正确;
综上所述答案为C。
18.乙酸异丁香酚酯主要用于配制树莓、草莓、浆果和混合香辛料等香精。其结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.异丁香酚的分子式为,分子中含有的含氧官能团为羟基和醚键
B.乙酸异丁香酚酯中的所有碳原子不可能在同一个平面内
C.乙酸异丁香酚酯能与溴水发生加成反应和取代反应
D.乙酸异丁香酚酯最多能与发生反应
【答案】A
【详解】
A.异丁香酚的结构简式为,其分子式为,分子中含有的含氧官能团为羟基和醚键,故A正确;
B.乙酸异丁香酚酯中苯环上的所有原子共面,碳碳双键具有乙烯的平面结构,双键中所有原子共面,碳氧双键两端的原子也共面,碳碳单键可以旋转,乙酸异丁香酚酯中所有碳原子可能共面,故B错误;
C.乙酸异丁香酚酯中含有碳碳双键,不含酚羟基,能与溴水发生加成反应,但不能与溴水发生取代反应,故C错误;
D.乙酸异丁香酚酯水解生成的酚羟基和乙酸均能与反应,则乙酸异丁香酚酯最多能与发生反应,故D正确。
故选:A。
19.用括号内的试剂和方法除去下列各种物质的少量杂质,不正确的是( )
A.苯中含有苯酚(浓溴水,过滤)
B.乙酸钠中含有碳酸钠(乙酸,分液)
C.乙酸乙酯中含有乙酸(饱和碳酸钠溶液,分液)
D.苯中含有甲苯(酸化的KMnO4溶液、NaOH溶液,分液)
【答案】AB
【详解】
A.苯酚与浓溴水发生取代反应生成2,4,6-三溴苯酚和HBr,2,4,6-三溴苯酚易溶于苯,不能用过滤除去,A不正确;
B.乙酸钠不能和乙酸反应,碳酸钠和乙酸反应生成乙酸钠、水和二氧化碳,过量的乙酸和乙酸钠均易溶于水,不能用分液除去,B不正确;
C.碳酸钠和乙酸反应生成乙酸钠、水和二氧化碳,乙酸乙酯几乎不溶于饱和碳酸钠溶液,分液除去水层即得乙酸乙酯,C正确;
D.甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化物苯甲酸,苯甲酸易溶于水,苯不溶于水,分液除去水层即得苯,D正确。
答案选AB。
二、非选择题
20.丙烯酸(CH2=CH-COOH)是重要的有机合成原料及合成树脂单体,是最简单的不饱和羧酸。
(1)丙烯酸属于___________(填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(2)丙烯酸中含有的官能团有___________和___________(填名称)。
(3)向丙烯酸溶液中滴入2~3滴紫色石蕊试液,溶液颜色变红,说明丙烯酸溶液具有___________性。
(4)丙烯酸和乙醇发生___________(填反应类型)生成丙烯酸乙酯和水。
(5)向丙烯酸溶液中滴入几滴溴水,实验现象为___________。
【答案】有机化合物 碳碳双键 羧基 酸 酯化反应或者取代反应 溴水褪色
【详解】
(1)丙烯酸属于有机化合物;
(2)丙烯酸中含有的官能团有碳碳双键和羧基;
(3)向丙烯酸溶液中滴入2~3滴紫色石蕊试液,溶液颜色变红,说明丙烯酸溶液具有酸性;
(4)丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,酯化反应属于取代反应;
(5)丙烯酸含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,故向丙烯酸溶液中滴入几滴溴水,实验现象为溴水褪色。
21.已知有机化合物A只含C、H两种元素且能使溴水褪色,A、B、C、D、E有如下关系:
(1)化合物C的结构简式_______,化合物D中官能团的名称_______。
(2)化合物E的名称_______,写出与E同类的任意一种同分异构体的结构简式_______。
(3)B+D→E的反应属于_______反应。
(4)写出B→A的化学方程式_______。
【答案】CH3CHO 羧基 乙酸乙酯 HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH3、CH3CH2COOCH3(任写一种) 酯化(或取代)反应 CH3CH2OHCH2=CH2+H2O
【分析】
化合物A只由碳、氢两种元素组成,能使溴水褪色,则A是乙烯,B被氧化生成C , C能被氧化生成D , B和D能反应生成E,则B是乙醇,C是乙醛,D是乙酸,乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯,即为E物质,以此解答。
【详解】
(1) C是乙醛,乙醛的结构简式为CH3CHO,D是乙酸,乙酸中官能团的名称是羧基;故答案为:CH3CHO;羧基;
(2)E是乙酸乙酯;与E同类的同分异构体有:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)CH3、CH3CH2COOCH3;故答案为:乙酸乙酯;HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)CH3、CH3CH2COOCH3(任写一种);
(3)B+D→E的反应属于酯化(或取代)反应,故答案为:酯化(或取代)反应;
(4)B→A的化学方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2+H2O,故答案为:CH3CH2OHCH2=CH2+H2O。
22.(2021·桃江县第一中学高二开学考试)化合物A的分子式为,有如下转化关系:
已知B的分子比C的分子多一个碳原子,A和F互为同系物。按要求填写:
(1)A的结构简式______。
(2)B的分子式______。
(3)D的名称______。
(4)C氧化生成D的化学方程式______。
(5)C与E反应的化学方程式______。
【答案】 甲醛
【分析】
化合物A的分子式为,酸性条件下可以水解,说明A是酯,则B和C分别是酸和醇,又因为B的分子比C的分子多一个碳原子,则B是乙酸,C是甲醇,氧化得到的D是甲醛,甲醛氧化得到的E是甲酸,则F是甲酸甲酯。
【详解】
属于酯,分解得到乙酸和甲醇,则A是乙酸甲酯,结构简式为:;故答案为:;
是乙酸,分子式为:;故答案为:;
由分析可知D是甲醛,故答案为:甲醛;
甲醇氧化为甲醛的化学方程式为:;故答案为:;
甲醇和甲酸反应生成甲酸甲酯的反应为:,该反应属于取代反应酯化反应,故答案为:,取代反应酯化反应。
23.(2021·沙坪坝区·重庆八中高二期末)(1)莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。
①区别两种酸的试剂是___________。
②莽草酸与溴水反应生成产物的结构简式为:___________。
③等物质的量的莽草酸和鞣酸分别与足量NaOH溶液反应,消耗氢氧化钠物质的量之比是___________。
④鞣酸的核磁共振氢谱图(H核磁共振谱图)上有___________个吸收峰。
(2)某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳元素的质量分数为52.2%,氢元素的质量分数为13.0%。
①X的分子式是___________。
②X与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是___________(有机物用结构简式表示)。
③X与氧气在铜或银的催化作用下反应生成Y,Y的结构简式是___________。
【答案】氯化铁溶液(或溴水) 1︰4 4 C2H6O 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ CH3CHO
【详解】
(1)①莽草酸分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与溴水发生加成反应而使溴水褪色,而鞣酸分子中含有酚羟基,遇浓溴水发生反应产生白色沉淀,二者现象不同,因此区别两种酸的试剂可以是溴水;或根据酚遇KSCN溶液会产生紫色络化物,而与莽草酸不能反应,因此也可以用KSCN溶液鉴别;
②莽草酸分子中含有不饱和的碳碳双键,与溴水发生加成反应时,断开不饱和的碳碳双键中较活泼的键,然后2个Br原子分别连接在两个不饱和的C原子上,形成饱和C原子,则反应产物是:;
③莽草酸分子中只有羧基可以与NaOH溶液发生反应,而鞣酸分子中含有的3个酚羟基和1个羧基都可以与NaOH发生反应,若两种物质的物质的量都是1 mol,则二者反应消耗NaOH的物质的量分别是1 mol、4 mol,因此消耗氢氧化钠物质的量之比是1:4;
④鞣酸分子高度对称,在分子中含有4种不同位置的H原子,因此④鞣酸的核磁共振氢谱图(H核磁共振谱图)上有4个吸收峰;
(2)①某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳元素的质量分数为52.2%,氢元素的质量分数为13.0%,含有O元素为(100-52.2-13.0)%=34.8%,则X的分子中含有的CHO个数分别是C:=2;H:=6;O:=1,所以物质的分子式C2H6O;
②X能够与金属钠反应放出氢气,则X是CH3CH2OH,乙醇与钠反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;
③X分子中含有醇羟基,由于羟基连接的C原子上含有2个H原子,可以与O2在铜或银的催化作用下被氧化反应生成CH3CHO,则Y的结构简式是CH3CHO。
展开阅读全文