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高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第3节 羧酸酯课时作业5高二5化学试题

2020-11-02 来源:乌哈旅游
促敦市安顿阳光实验学校第三章 第三节 羧酸酯

基 础 巩 固

一、选择题

1.(2017·一模)中国是中草药的发源地,目国大约有12000种药用植物。从某种草药提取的有机物的结构简式如图所示。下列说法正确的是( D )

A.分子式为C14H18O4

B.环上氢原子的一氯取代物有3种

C.1 mol该有机物与足量的NaOH溶液反最多消耗4 mol NaOH D.能发生酯化反

解析:分子式是C14H14O6,A错误;因为2个六元环对称,且相连的碳原子上无氢原子,与羧基相连的碳原子上也无氢原子,故环上的一氯取代物有4种,B错误;1 mol该有机物有2 mol —COOH,与足量的NaOH溶液反最多消耗2 mol

NaOH,C错误;分子中有—OH和—COOH,能发生酯化反,D正确。

2.(2017·一中月考)

转变为

的方法是( A )

A.与足量NaOH溶液共热后,再通CO2 B.溶液加热,通入足量的SO2

C.与稀硫酸共热后,加入足量NaOH溶液 D.与足量稀硫酸共热后,加入足量Na2CO3

解析:对比两种有机物的结构简式,利用碳酸的酸性强于酚羟基,但弱于

羧基的性质来设计转化方法,先将在氢氧化钠的水溶液中水解转化

为,再通入CO2,即可转化得,故A正确。

3.利尿酸在奥运会上被禁用,其结构简式为 下列叙述正确的是( A )

A.利尿酸衍生物利尿酸甲酯的分子式是C14H14Cl2O4 B.利尿酸分子内处于同一平面上的原子不超过10个 C.1 mol利尿酸能和7 mol H2发生加成反 D.利尿酸能与FeCl3溶液发生显色反

解析:由利尿酸的结构简式不难写出利尿酸甲酯的分子式为C14H14Cl2O4;在利尿酸分子中,与苯环相连的原子和苯环上的碳原子共12个,都在同一平面上;由利尿酸的结构简式可以看出,它含有一个苯环,一个羰基

和一个碳碳双

键,故1 mol利尿酸最多可与5 mol H2发生加成反;利尿酸分子中不含酚羟基,

故它不能与FeCl3溶液发生显色反。

4.(思学2017-2018高二下学期期中考试,18)某芳香族酯类化合物甲的分子式为C14H10O5,1 mol甲在酸性条件下水解后只生成一种产物乙,其物质的量为2 mol,下列说法正确的是( A )

A.符合上述条件的甲共有3种

B.1 mol甲最多可以和3 mol NaOH反 C.乙不能和溴水发生反

D.2 mol乙最多消耗1 mol Na2CO3反 解析:A正确,有如下三种结构

B错,1 mol甲最多可以和4 mol NaOH反;C错,乙的结构简式为

H存在酚羟基,能和溴水发生取代反;D错,2 mol乙最多消耗2 mol

Na2CO3。

5.咖啡酸具有止血、镇咳、祛痰疗效,其结构简式为

,下列有关咖啡酸的说法中,不正确的是( D )

A.咖啡酸可以发生还原、取代、加聚反

B.咖啡酸与FeCl3溶液可以发生显色反

C.1 mol咖啡酸可以与4 mol H2发生加成反

D.1 mol咖啡酸与足量NaHCO3溶液反,最多能消耗3 mol NaHCO3

解析:咖啡酸含有碳碳双键,可发生还原、加聚反,含有羧基和苯环,可

发生取代反;咖啡酸中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反;咖啡酸含1

个苯环和1个碳碳双键,1 mol咖啡酸最多可与4 mol H2发生加成反;有机官

能团中能与NaHCO3反的只有羧基,故1 mol咖啡酸最多可与1 mol NaHCO3发生反。

6.(2017-2018高二下学期期末,10)丙烯酸可与水反生成乳酸,化学方程式如下。下列说法正确的是( B )

CH2CHCOOH+H2O一条件――→

A.该反为加成反,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,两者不发生反

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

解析:A.该反为加成反,但加成产物有两种,其中一种HOCH2CH2COOH为副

产物生成,故A错误;B.丙烯酸结构中有碳碳双键,而乳酸没有碳碳双键,可

用Br2/CCl4溶液鉴别这两种有机物,故B正确;C.丙烯酸与乳酸都属于有机酸,

羧基之间可以脱水生成酸酐,故C错误;D.羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反,

而羟基只与Na反,则1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反,消耗三者

物质的量之比为2∶1∶1,故D错误;答案为B。

7.(2017-2018高二下学期期末,18)将“试剂”分别加入①、②两只试

管中,不能完成“目的”的是( C )

目的 试剂 试管中的物质 ①醋酸 A 醋酸的酸性强于苯酚 碳酸氢钠溶液 ②苯酚溶液 ①苯 B 羟基对苯环的活性有影响 饱和溴水 ②苯酚溶液 ①苯 C 甲基对苯环的活性有影响 酸性高锰酸钾溶液 ②甲苯 乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的①水 D 金属钠 氢原子活泼 ②乙醇 解析:A.醋酸与碳酸氢钠溶液反产生气体而苯酚不能使碳酸钠溶液产生气体,证明醋酸的酸性强于碳酸的酸性,碳酸的酸性强于苯酚的酸性,选项A不选;B.饱和溴水与苯进行萃取、与苯酚生成三溴苯酚沉淀,验证了羟基对苯环活性的影响,选项B不选;C.酸性高锰酸钾与甲苯反生成苯甲酸,溶液褪色,验证苯环对甲基活性的影响而不是甲基对苯环的影响,选项C选;D.水是弱电解质,乙醇是非电解质,羟基氢原子的活泼性不同,反进行的剧烈程度不同,

能证明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,选项D不选;答案选C。

8.HPE是合成除草剂的重要中间体,其结构简式如图所示 下列有关HPE的说法正确的是( A ) A.1 mol HPE最多可和2 mol NaOH反 B.HPE不能跟浓溴水反 C.HPE不能发生加成反

D.HPE在核磁共振氢谱中有6个峰

解析:1 mol HPE最多与2 mol NaOH反生成

、CH3CH2OH和水;HPE中有酚羟基,其邻位有氢原子能

与浓溴水发生取代反;HPE含有苯环,一条件下能和H2发生加成反;因HPE中有7种类型的氢原子,故其在核磁共振氢谱中有7个峰。

二、非选择题

9.(2017·中学)草酸(HOOC—COOH)是一种重要的化工原料和化工产品。利用化工产品中的烷烃可以生成草酸,生成流程如图所示。已知上述框图中有机物B的相对分子质量比有机物A的相对分子质量大79。请回答下列问题:

ABr―光照―→gBNaOH―加热―→醇Br22

C――CCl→4

D

NaOH水

HOOC—COOHCu―加热

―OH→2

FO2、催化剂―加热

―→E (1)A的结构简式是__CH3CH3__。 (2)C生成D的反类型是__加成反__。

(3)写出E生成F的化学方程式:__HOCH2CH2OH+O2催化剂――△→OHC—CHO+2H2O__。(4)F生成HOOC—COOH的反中Cu(OH)2可以用__abc__(选填序号)代替。 a.银氨溶液 b.酸性KMnO4溶液

c.氧气 d.氨气

(5)A生成B反产生的副产物较多,其中核磁共振氢谱中出现两组峰,且峰的面积之比为3∶1的是__CH3CHBr2__(写结构简式)。

解析:本题的难点在于分析问题的方法,如果单一的正向推断,很难直接根据A转化为B的反条件和有机物B的相对分子质量比有机物A的相对分子质量大79推断A、B,但若逆向思维,由最终产物注意逆推,很快即可推出A。由逆推法分析,最终产物是乙二酸,它由E经两步氧化而得,则F为OHC—CHO,E为HOCH2CH2OH;根据C→D→E的反条件可知,D为CH2BrCH2Br,C为CH2CH2,而C是由B经消去反而得到的,则B为CH3CH2Br,A为CH3CH3,且溴乙烷的相对分子质量比乙烷大79,符合题意。(1)由上述分析可知,A是CH3CH3。

(2)C生成D是乙烯与溴发生加成反生成CH2BrCH2Br。

(3)E生成F的化学方程式为HOCH2CH2OH+O2催化剂―△―→OHC—CHO+2H2O。 (4)F生成HOOC—COOH是醛基氧化为羧基,可以用银氨溶液、酸性KMnO4

溶液、氧气代替氢氧化铜。

(5)乙烷与溴发生取代反中产生的副产物较多,其中核磁共振氢谱中出现2组峰,且峰的面积之比为3∶1的是CH3CHBr2。

素 能 拓 展

一、选择题

1.(2017·学月考)某种白酒中存在少量具有凤梨香味的物质X,其结构如图所示。下列说法正确的是( B )

A.X难溶于乙醇

B.酒中的少量丁酸能抑制X的水解

C.分子式为C4H8O2且官能团与X相同的物质有5种 D.X完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量比为1∶2

解析:该物质中含有酯基,具有酯的性质,根据相似相溶原理可知,该物质易溶于有机溶剂乙醇,A项错误;该物质为丁酸乙酯,一条件下能发生水解反生成丁酸和乙醇,所以酒中的少量丁酸能抑制X的水解,B项正确;分子式为C4H8O2且官能团与X相同的物质中含有酯基,可能是甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯,符合条件的同分异构体有4种,C项错误;该物质分子式为C6H12O2,根据原子守恒判断X完全燃烧生成二氧化碳和水的物质的量之比为1∶1,D项错误。

2.(2017·中学模拟)某有机物的结构简式为1 mol

该有机物与足量的NaOH溶液在一条件下充分反,消耗的NaOH的物质的量为( A )

A.5 mol B.4 mol C.3 mol

D.2 mol

解析:酚羟基、羧基、酯基均能与氢氧化钠溶液反。由于该有机物水解后又产生2个酚羟基,则1 mol该有机物与足量氢氧化钠溶液反消耗氢氧化钠的物质的量是5 mol,A正确。

3.(2017-2018高二下学期期末,19)甲酸香叶酯是一种食品香料,可以由香叶醇与甲酸发生酯化反制得。

下列说法正确的是( C ) A.香叶醇的分子式为C11H18O

B.香叶醇在浓硫酸、加热条件下可发生消去反 C.1 mol甲酸香叶酯可以与2 mol H2发生加成反 D.香叶醇与甲酸香叶酯均不能发生银镜反

解析:A.根据香叶醇的结构简式可知分子式为C11H20O,A错误;B.香叶醇分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上不存在氢原子,不能发生消去反,B

错误;C.甲酸香叶酯中含有2个碳碳双键,因此1 mol甲酸香叶酯可以与2 mol H2发生加成反,C正确;D.甲酸香叶酯中含有甲酸形成的酯基,因此能发生银镜反,D错误。答案选C。

4.(中学2017-2018高二下学期期中,1)断肠草(Gelsemium)为中国古代九大毒药之一,据记载能“见血封喉”,查明它是葫蔓藤科植物葫發療,其中的毒素很多,下列是分离出来的四种毒素的结构式,下列推断不正确的是 ( B )

A.①与②、③与④分别互为同分异构体 B.①、③互为同系物

C.物质的量②、④分别在足量氧气中完全燃烧,前者消耗氧气比后者多 D.①、②、③、④均能与氢氧化钠溶液反

解析:A.①的分子式为C13H10O5,②的分子式为C13H10O5,①和②—OCH3的位置不同,属于同分异构体,③的分子式为C12H8O4,④的分子式为C12H8O4,—OCH3的位置不同,属于同分异构体,故A说法正确;B.①和③的结构相似,但两者相差一个—OCH3,因此不属于同系物,故B说法错误;C.1 mol ②耗氧量为(13+10/4-5/2) mol=13 mol,1 mol ④耗氧量为(12+8/4-4/2) mol=12 mol,物质的量时,前者耗氧量大于后者耗氧量,故C说法正确;D.4种物质都含有酯基,都能与氢氧化钠发生反,故D说法正确。

5.一量某有机物溶于适量的NaOH溶液中,滴入酚酞溶液呈,煮沸5 min

后,溶液颜色变浅,再加入盐酸显酸性时,沉淀出白色晶体,取少量晶体放到FeCl3溶液中,溶液呈紫色,则该有机物可能是( D )

6.(2017-2018高二下学期期末,23)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,结构如图所示,下列关于这种衍生物的说法正确的是 ( C )

A.分子式为C9H8O3Br

B.不能与浓溴水反生成沉淀

C.与HCHO一条件下可以发生缩聚反

D.1 mol此衍生物最多与2 mol NaOH发生反

解析:A.分子式为C9H9O3Br,故A错误;B.酚能与浓溴水反生成沉淀,故B错误;C.酚能与甲醛发生缩聚反,所以扁桃酸衍生物能与HCHO一条件下可以发生缩聚反,故C正确;D.酚羟基、溴原子、酯基都能与氢氧化钠反,1 mol此衍生物最多与3 mol NaOH发生反,故D错误;故选C。

7.某有机物a g与过量钠反,得到V L气体。质量的该有机物与过量小苏打反,也得到V L气体(上述气体的体积均在同状况下测)。该有机物可能是( B )

A.HO(CH2)2CHO B.HO(CH2)2COOH C.HOOC—COOH

D.(CH3)3C—OH

解析:由题意知该有机物含有一个—OH和一个—COOH。

8.(中学2017-2018高二上学期期末考试,14)分子式为C7H14O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,且生成的醇无具有相同官能团的同分异构体。

若不考虑立体异构,这些酸和醇重组合可形成的酯共有( C )

A.8种 B.16种

C.24种

D.28种

解析:生成的醇无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C5H11COOH,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,所以这些酸和醇重组合可形成的酯共有2×12=24种,答案选C。

二、非选择题

9.(2017·八校)有机物F(C9H10O2)是一种有茉莉花香味的酯。用如图所示的方法可以合成F。其中A是相对分子质量为28的烃,其产量常用来衡量一个国家的化工发展水平。E是只含碳、氢、氧的芳香族化合物,且苯环上只有一个侧链。

回答下列问题:

(1)A的分子是__C2H4__。

(2)B的结构简式是__CH3CH2OH__。

(3)为检验C中的官能团,可选用的试剂是__制的氢氧化铜悬浊液或银氨溶液__。

(4)反④的化学方程式是

解析:A是相对分子质量为28的烃,其产量常用来衡量一个国家的化工发

展水平,则A为CH2CH2。B可以发生连续氧化反生成D,故B为一元醇,D为一

元羧酸,则反①是乙烯与水发生加成反生成B(CH3CH2OH),则C为CH3CHO,可以

用制的氢氧化铜悬浊液或银氨溶液检验醛基,D为CH3COOH。有机物F(C9H10O2)

由芳香族化合物E与D反得到,结合D、F的分子式可知,E的分子式为C7H8O,

且苯环上只有一个侧链,故E为

,F为,反④的化学方

程式是CH3COOH+浓硫酸△

+H2O。

10.(思学2017-2018高二下学期期中考试,23)乙偶姻是一个极其重要的香料品种,主要用于配制奶香型、肉香型、草莓香型香精,也可用于合成其他精细化学品。已知乙偶姻中只含有C、H、O三种元素,其相对分子质量为88,分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1 。

请回答:

(1)乙偶姻的分子式为__C4H8O2__。

(2)X是乙偶姻的同分异构体,属于酯类,写出其结构简式(两种即可) __HCOOCH2CH2CH3__CH3COOCH2CH3___CH3CH2COOCH3__。

已知:

―HIO―△→4

RCHO+R′CHO

乙偶姻中含有碳氧双键。与乙偶姻有关的反如下:

(3)写出反①、②的反类型:反①__消去反__、反②__加聚反__。

(4)A的一氯代物只有一种。写出A、乙偶姻、C的结构简式:

A____、乙偶姻____、C____。

(5)写出D → E反的化学方程式__

__。

(6)设计方案。

Ⅰ.检验F中的官能团__取少量乙醛溶液置于试管中,加入制的氢氧化铜悬浊液,加热,产生沉淀__。

Ⅱ.完成反③的转化__取一根一端绕成螺旋状的光洁铜丝,放在酒精灯外焰加热,观察到铜丝表面由红变黑,立即把它伸入盛有乙醇的试管中,反复几次,并闻到液体有刺激性气味,观察到铜丝表面变红。(其他合理答案也给分)__。

解析:(1)乙偶姻中只含有C、H、O三种元素,分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1 ,最简式:C2H4O,式量是44,因其相对分子质量为88,所以分子式是C4H8O2;

(2)X是乙偶姻的同分异构体,属于酯类,即C4H8O2属于酯类的X同分异构体有:甲酸丙酯(HCOOCH2CH2CH3)、乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)、丙酸甲酯

(CH3CH2COOCH3)、甲酸异丙酯[HCOOCH(CH3)2];

(3)乙偶姻中含有碳氧双键,那么另一个官能团只能够是羟基(—OH),结合

乙偶姻+H2→D,D在加热和HIO4条件下的反可以推出乙偶姻的结构式:

,乙偶姻在浓硫酸的条件下反可以推出B的结构简式是:

,根据题干信息,乙偶姻与A相对分子质量相差2,该是少了2个

到液体有刺激性气味,观察到铜丝表面变红。

H,分子式是C4H6O2,A的一氯代物只有一种,推出A为:

,所以由

乙偶姻生成B是消去反,反①是消去反;B结构中含碳碳双键,生成C是高分子化合物,所以反②是加聚反;

(4)根据上面第(3)题的推测,A的结构简式:、乙偶姻

、C是高分子化合物,C的结构简式:;

(5)根据乙偶姻+H2―→ (D),D与苯甲酸在浓硫酸、加

热条件下发生酯化反,其方程式:

(6)Ⅰ.根据D的结构和

HIO4――→△RCHO+R′CHO信息,推出

F是乙醛(CH3CHO),G是乙醇(CH3CH2OH),所以检验乙醛中醛基的方法是:取少量乙醛溶液置于试管中,加入制的氢氧化铜悬浊液,加热,产生沉淀 ,说明含有醛基;

Ⅱ.如果将乙醇转化为乙醛的,可以利用2CH3CH2OH+O2―Cu―→2CH3CHO+2H2O△的原理,具体操作:取一根一端绕成螺旋状的光洁铜丝,放在酒精灯外焰加热,观察到铜丝表面由红变黑,立即把它伸入盛有乙醇的试管中,反复几次,并闻

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