苏教版高中化学必修二《食品中的有机化合物》第2课时word同步测试.docx
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苏教版高中化学必修二《食品中的有机化合物》第2课时word同步测试
3.2.2乙酸(苏教版必修2)
【典例导悟】
【典例1】某有机物ng,跟足量金属钠反应生成VLH2,另取ng该有机物与足量碳酸氢钠作用生成VLCO2(同一状况),该有机物分子中含有的官能团为
A.含一个羧基和一个醇羟基B.含两个羧基
C.只含一个羧基D.含两个醇羟基
【规范解答】选A。
羧基和醇羟基均与钠发生反应,羧基可与NaHCO3反应,羟基不能。
【互动探究】若CO2的体积为2VL,正确选项是什么?
【解析】A物质的分子中含有醇羟基、羧基、硝基等,因
而A属于多官能团化合物,应兼有各类(醇、羧酸等)物
质的化学性质,与钠发生反应的官能团有醇羟基和羧基,
故1molA能消耗Na2mol;与NaOH反应的官能团有羧
基,故1molA能消耗NaOH1mol;与Cu(OH)2反应的官
能团为—COOH,故1molA消耗Cu(OH)2
mol。
答案:
4∶2∶1
【典例2】实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:
在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入_________,目的是___________________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是____________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。
这样操作可以提高酯的产率,其原因是___________。
(4)锥形瓶内饱和Na2CO3溶液的作用是___________。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点:
(1)在可逆反应中,增加一种反应物的用量可提高另一反应物的转化率。
(2)该反应的反应物和产物均易挥发。
【自主解答】
(1)液体加热时易暴沸,应加入碎瓷片或沸石。
(2)酯化反应是可逆反应,增加乙醇的量可提高乙酸的转化率。
(3)及时蒸出产物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行,提高产率。
(4)乙酸乙酯难溶于饱和Na2CO3溶液,而挥发出的乙醇和乙酸可被Na2CO3溶液吸收。
答案:
(1)碎瓷片或沸石防止暴沸
(2)提高乙酸的转化率
(3)及时蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行
(4)吸收乙醇和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层
【变式训练】实验室用乙酸、乙醇、浓硫酸共热制取乙酸乙酯,在饱和碳酸钠溶液的上层得无色油状液体,加入紫色石蕊溶液后在界面处上层呈红色,下层呈蓝色,振荡时,有气泡产生,且红色消失。
其原因是()
A.产品中有被蒸馏出来的硫酸
B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C.有乙酸乙酯和少量水被蒸馏出来
D.部分未反应的乙酸被蒸馏出来
【解析】选D。
实验中有乙酸被蒸出,溶于乙酸乙酯,遇紫色石蕊溶液使其变红,振荡后,乙酸与Na2CO3反应产生CO2。
【学业达标训练】
2.(2010·惠阳高一检测)苯甲酸(C6H5COOH)和山梨酸
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
【解析】选C。
苯甲酸和山梨酸中均含羧基,故二者均可与钠、氢氧化钠、乙醇反应,而溴水只与山梨酸中的双键反应,故选C。
3.将CH3COOH和H18O—C2H5混合发生酯化反应,已知酯化反应是可逆反应,反应达到平衡后,下列说法正确的是()
A.18O存在于所有物质里
B.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯里
C.18O仅存在于乙醇和水里
D.有的乙醇分子可能不含18O
4.下列除去杂质的方法正确的是()
①除去乙烷中的少量乙烯:
光照条件下通入Cl2,气液分离;
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:
用饱和碳酸氢钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏;
③除去CO2中少量的SO2:
气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶;
④除去乙醇中少量乙酸:
加入足量生石灰,蒸馏。
A.①②B.②④C.③④D.②③
5.下列说法中不正确的是()
A.羧基是乙酸的官能团,羟基是乙醇的官能团
B.乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,说明乙酸的酸性强于碳酸
C.乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于酸碱中和反应
D.乙酸乙酯是密度比水小的、无色透明的、不溶于水的有香味的油状液体
【解析】选C。
乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于酯化反应
6.下列各组物质中,具有相同的最简式,但既不是同系物,也不是同分异构体的是()
A.苯和乙烯
B.甲醛(HCHO)和甲酸甲酯(HCOOCH3)
C.乙酸和甲酸甲酯
D.乙烯和苯乙烯
【解析】选B。
A、D项中物质的最简式不相同。
C项中两物质分子式相同、结构不同,互为同分异构体。
B项符合题意。
8.某一元醇10g与乙酸反应生成乙酸某酯11.2g,反应后又回收该醇1.8g,则醇的相对分子质量接近于()
A.88B.102C.115D.196
【解析】选C。
设醇的化学式为R—OH,设其摩尔质量为M
R—OH+CH3COOH
CH3COOR+H2O
MM+42
8.2g11.2g
解之M=114.8g/mol≈115g/mol
9.
(1)乙醇分子中不同的化学键可表示为:
在乙醇和钠反应时,__________键断裂,
在Cu催化和加热条件下__________键断裂。
(2)乙酸中不同的化学键可表示为:
在乙酸和钠反应时,__________键断裂,
在和NaOH反应时,__________键断裂。
(3)乙酸和乙醇发生酯化反应时,乙醇中的__________键断裂,乙酸中的__________键断裂。
(写序号)
【解析】
(1)乙醇与Na反应时断开的是O—H键;发生催化氧化时断开O—H键和连有—OH的碳上的C—H键。
(2)乙酸与Na、NaOH反应时断开的是O—H键。
(3)酯化反应时,乙醇断开O—H键,乙酸断开C—O键。
答案:
(1)③②③
(2)⑥⑥
(3)③⑤
【素能综合检测】
一、选择题(本题包括5个小题,每小题4分,共20分)
1.下列说法错误的是()
A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B.乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C.乙醇和乙酸都能发生氧化反应
D.乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应是不可逆反应
【解析】选D。
生活常用调味品白酒和食醋的主要成分分别为乙醇和乙酸,A项正确;乙酸和乙醇常温下为液体,而乙烷和乙烯为气体,故B项正确;乙醇被氧化为乙酸,乙酸燃烧生成二氧化碳和水均属于氧化反应,C项正确;酯化反应是可逆反应,D项错误。
2.(2010·九江高一检测)下列反应属于取代反应的是()
A.乙酸与活泼金属反应
B.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯
C.乙醇与氧气反应生成乙醛
D.乙醇在空气中燃烧
【解析】选B。
A项为置换反应,B项为取代反应,C项为氧化反应,D项为氧化反应。
4.已知乙醇分子中羟基上的氧原子是18O,则它与乙酸反应生成的酯的相对分子质量是()
A.126B.104C.90D.88
5.用30g乙酸与46g乙醇反应,如果实际产率是理论产率的80%,则可得到的乙酸乙酯的质量是()
A.29.5gB.44gC.68gD.35.2g
【解析】选D。
发生反应时乙醇过量,设理论生成乙酸乙酯的质量为x。
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O
6088
30gx
x=44g,因实际产率是理论产率的80%,则可得乙酸乙酯质量为44g×80%=35.2g。
二、非选择题(本题包括3个小题,共30分)
6.(10分)苹果醋(ACV)是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。
苹果醋是一种常见的有机酸,其结构简式为:
(1)苹果醋中含有的官能团的名称是______、______;
(2)苹果醋的分子式为_______;
(3)1mol苹果醋与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气_______L;
(4)苹果醋可能发生的反应是_______;
A.与NaOH溶液反应
B.与石蕊溶液作用
C.与乙酸在一定条件下酯化
D.与乙醇在一定条件下酯化
【解析】苹果醋中含有2个—COOH和1个—OH,都可以与Na反应产生H2,故1molACV与足量钠反应可产生H21.5mol。
它含有—COOH可与石蕊溶液作用,可与NaOH、乙醇反应。
它含有—OH可与乙酸发生酯化反应。
答案:
(1)羟基羧基
(2)C4H6O5
(3)33.6(4)A、B、C、D
7.(11分)(思维拓展题)下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,较合理的是_______(选填“甲”或“乙”)。
丙同学将甲装置进行了改进,将其中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是_________________________________________。
【实验步骤】
(1)按所选择的装置组装仪器,在试管中先加入3mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸;
(2)将试管固定在铁架
台上;(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;
(4)用酒精灯对试管①加热;(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
【问题讨论】a.步骤
(1)装好实验装置,加入药品前还应检查__________;
b.写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件)
___________________________________________;
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________
___________________________________________;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是_________。
【解析】乙装置比甲装置合理,因为甲装置将导管末端插入到液面以下,容易引起液体倒吸。
将甲中的玻璃管改成球形干燥管,能起到防倒吸作用。
装药品之前要先检查装置气密性。
反应方程式为
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O。
饱和Na2CO3
溶液的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解
度,使其分层。
由于乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,且密度比Na2CO3溶液小,故用分液方法进行分离。
答案:
【装置设计】乙能防止倒吸
【问题讨论】a.装置的气密性
b.CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O
c.吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,使其分
层d.分液
[实验·探究]
8.(9分)乙二酸(HOOC—COOH)俗称草酸。
日常生活中的菠菜和豆腐不能同吃,因两者相互作用生成难溶于水的草酸钙,从而降低钙质的吸收效率。
乙二酸的物理常数如下:
注:
表中“——”是尚未有具体数据。
回答下列问题:
(1)向盛有Na2CO3粉末的试管里加入约3mL乙二酸溶液,观察到的现象为_________________________;说明乙二酸的酸性比碳酸________。
(2)已知草酸分解的化学方程式为
H2C2O4
H2O↑+CO2↑+CO↑。
为了验证草酸受热分解及其产物,
用如图装置进行实验,加热草酸晶
体,有人认为该装置不合理。
请你根据草酸晶体的某些物理常数和实验目的,指出用该装置进行实验可能存在的四个不合理之处:
①________________;②________________;
③________________;④________________。
(3)已知酸性乙二酸>碳酸>H2SiO3,请设计实验方案证明(画图说明)。
【解析】
(1)固体粉末逐渐溶解,同时在固体周围有少量气泡冒出,根据“强酸制弱酸”规律可知,其酸性比碳酸强。
(2)①科学性欠妥:
草酸晶体的熔点低,未分解之前就已熔化并流到试管口处,不能完成分解实验;②在未洗气(除杂)的情况下通入石灰水,还可能因草酸蒸气与石灰水反应生成了草酸钙沉淀[HOOC—COOH+Ca(OH)2
Ca(COO)2↓+2H2O],对鉴别产物CO2有干扰;③安全性欠妥:
CO有毒,生成的CO未能除去,直接排放到大气中会造成环境污染及人身伤害;④可行性欠妥:
本实验要证明草酸分解的所有产物,而本实验方案只设计证明了产物CO2,草酸晶体含有结晶水,加热后无法证明草酸的分解产物中是否含水。
(3)利用较强酸制较弱酸的原理,将乙二酸加入Na2CO3溶液中制得CO2,再通入Na2SiO3溶液中制得H2SiO3,即可证明酸性:
乙二酸>H2CO3>H2SiO3。
答案:
(1)固体粉末逐渐溶解,同时在固体周围有少量气泡冒出强
(2)①草酸晶体的熔点低,未分解即已流入到试管口处
②未洗气而通入石灰水,可生成草酸钙沉淀而对产物CO2有干扰
③CO有毒,没有除CO装置
④没有设计鉴别含有结晶水的装置
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