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D9羧酸
中学化学竞赛试题资源库——羧酸
A组
.已知
-COOH的酸性比碳酸强,
-ONa的酸性比碳酸弱,则将HOOC-
-OOCCH3转化为NaOOC-
-OH的方法是
A与足量的NaOH溶液并热,再通入足量CO2
B与稀硫酸共热后,加入足量的NaOH溶液
C加热溶液,通人足量的SO2
D与稀硫酸共热后,加入足量的Na2CO3溶液
.A、B、C、D、E五种有机物,它们的分子分别由-CH3、-OH、-COOH、-C6H5、-CHO中的两种组成,这些化合物的性质如下所述:
①A能够发生银镜反应,且相对分子质量为44;②B溶液加入氯化铁溶液中,溶液显紫色;③C和E在有浓硫酸存在并加热的条件下,能发生酯化反应,C和E的相对分子质量之比为8︰15;④B和E都能跟氢氧化钠溶液反应,而A、C、D则不能;⑤D能使酸性高锰酸钾溶液褪色,还能发生硝化反应。
由此可知,A、B、C、D、E的结构简式是:
ABCDE。
.已知乙烯分子的所有原子在一个平面上。
乙酸在一定条件下能生成一种重要的有机试剂M。
核磁共振光谱发现M分子中的氢原子没有差别,红外光谱发现M分子里存在羰基,且M分子中所有原子在一个平面上。
M极易与水反应重新变为乙酸,则M分子的结构简式可能是
A(CH3CO)2OBCH2=COCCH3CHODHCHO
.过氧乙酸是无色有强烈刺激性气味的液体,对皮肤有腐蚀性,对眼睛有强烈刺激作用,温度稍高即分解并放出氧气,可作杀虫剂、杀菌剂。
消毒时可用2%过氧乙酸溶液按8mL·m-3气溶胶的用量喷雾,1小时后通风换气。
下列有关过氧乙酸的说法正确的是
A过氧乙酸溶液浓度越大,杀菌效果越好
B可以用手直接接触过氧乙酸溶液
C过氧乙酸性质稳定
D过氧乙酸的结构简式为CH3-
-O-OH
.乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为:
CH2=C=O+HA→CH3—
A。
乙烯酮在一定条件下可与下列试剂加成,其产物不正确的是
A与HCl加成生成CH3COCl
B与H2O加成生成CH3COOH
C与CH3OH加成生成CH3COCH2OH
D与CH3COOH加成生成CH3—
-O—
-CH3
.下列反应中,以高产率生成羧酸的反应是
ACH3COOH
B
CCH3CH2COCCl3
DCH3C≡CCH3
.乙酸是一种重要化工原料,其蒸气在720℃时通过催化剂成乙烯酮(CH2=C=O),乙烯酮和一些物质发生加成反应可制许多重要化合物,通式如下:
CH2=C=O+HA
[CH2=CA-OH]
CH3-
-A
请完成下列反应式:
(1)CH2=C=O+C2H5OH→
(2)CH2=C=O+HCl→
(3)CH2=C=O+NH3→
.已知:
①某些羧酸在一定条件下可发生分子内脱水或分子间脱水,生成相应的羧酸酐,这些酸酐可以与水重新作用生成相应的羧酸。
②甲酸和浓H2SO4共热可以脱水成CO气体。
试根据上述事实,说明CO不是甲酸酸酐的理由。
.草酸H2C2O4为二元弱酸,误食草酸或草酸盐严重时会导致死亡。
通常处理方法是:
尽可能快地服用石灰水饱和溶液或1%的氯化钙溶液,随即使病人呕吐几次,然后再服用泻盐(MgSO4·7H2O)水溶液,但不必让病人再呕吐,试说明这种处理方法的原理。
.邻苯二甲酸酐(
)是重要的酰基试剂,能将酰基(R-
-)引入其他化合物。
它在AlCl3催化下与乙苯发生酰基化,生成产物R。
把含有10.0gR的丙酮和20g活性石膏混匀、加热,缩水得8.99gA。
A的元素分析为:
C为81.36%,H为5.08%,O为13.56%,测得A的摩尔质量为236g/mol。
试推断A的:
(1)分子式;
(2)结构式;(3)R生成A的产率。
.将羧酸的碱金属盐电解可得到烃类化合物。
例如:
根据下列衍变关系回答有关问题:
(1)写出电极反应式:
阳极;阴极。
(2)写出下列反应方程式:
A→B:
B→C:
(3)D和B在不同的条件下反应,会生成三种不同的E。
试写出它们的结构简式:
普通E,环状E,高分子E。
.已知碳有四种二元氧化物,它们是CO、CO2、C3O2、C12O9,其中前二种的制备方法大家都很熟悉C3O2是由丙二酸在P2O5的催化作用下脱水生成的;C12O9是由苯六甲酸脱水生成的一种含有苯环的酸酐,请根据上述介绍回答下列问题(有机物请用结构简式表示):
(1)写出C12O9的结构简式;
(2)写出制备C3O2的化学方程式;
(3)邻苯二甲酸酐也可类似于制C3O2的方法制备。
请写出制备邻苯二甲酸酐的化学方程式。
.中和1.2312g平面构型的羧酸消耗18.00mL1.20mol/LNaOH溶液,将该羧酸加热脱水,生成含碳量为49.96%的化合物。
确定符合上述条件的摩尔质量最大的羧酸及其脱水产物的结构式,简述推理过程。
核酸的结构式:
脱水产物的结构式:
推理过程:
.中和1.2312g羧酸消耗18.00mL1.20mol/LNaOH溶液,将该羧酸加热脱水,生成含碳量为50.02%的化合物
(1)确定符合上述条件的羧酸的通式,简述推理过程。
(2)写出碳原子数不大于16的对称性较好的羧酸的结构简式(不少于6种,可不考虑所写物质的稳定性)。
(3)现有含碳原子数为48的两种羧酸,除去羧基后所得碳链为右图所示,请用图示说明这两种碳链可从哪些简单立方体通过简单处理得到?
.当邻苯二甲酸氯在苯中用三氯化铝处理时,得到内酯A,而不是邻二苯甲酸苯。
已知邻苯二甲酸氯以另一种形式存在,其中两个氯原子连在一个碳原子上,试向这种酰氯的结构和内酯A的最可能结构。
.乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A。
核磁共振谱表明A分子中的氢原子没有差别;红外光谱表明A分子里存在羰基,而且,A分子里的所有原子在一个平面上。
A很容易与水反应重新变成乙酸。
回答如下问题:
(1)写出A的结构式。
(2)写出A与水的反应方程式。
(3)写出A与氢氧化钠的反应方程式。
(4)写出A与氨的反应方程式,有机产物要用结构式表示。
(5)写成A与乙醇的反应方程式,有机产物要用结构式表示。
.碳有多种氧化物,如CO、CO2、C3O2(O=C=C=C=O)等。
如果将只含C、O两种元素的化合物成为“碳氧化物”,那么这一定义将使碳的氧化物范围扩大,X为一种“碳氧化物”,其稳定性比C3O2大得多,但X易水解。
经光谱分析知,X中存在两种C-C键和两种C=O键,X中1/2的碳和2/3的氧参与形成C=O基团,X中具有多个环状结构。
(1)写出X的结构式和水解方程式。
(2)试提出一条由“碳氢化物”合成该“碳氧化物”的途径(可以任意添加其他无机试剂)。
.科学家维里纽斯发现化合物I(质量组成:
C-47.26%,H-2.38%,O-50.36%)可用于增加某些酶的热稳定性。
化合物I是在化合物II热分解时产生的。
而II是在酸性介质中通过水解III或IV物质得到的。
已知III和氨反应生成IV。
此外,氨或水可与III以相同的物质的量比相互反应。
III的分子量比IV的分子量大3,而II的分子量比III大18.75%。
已知化合物I的结构对称,化合物III只由碳和氧组成(质量比为1︰1)。
试确定I、II、III、IV各物质的结构。
.联苯乙酸具有强消炎镇痛作用和良好的透皮性能,对治疗关节疾病和肌肉疼痛具有速效、高效和安全性等特点。
以苯乙睛为起始原料经四步反应可合成联苯乙酸,反应总收率为33.7%。
合成路线如下:
-CH2CN
A
B
C
-
-CH2COOH
(1)确定合理的无机试剂a、b
(2)写出中间产物A、B、C的结构简式
.有强烈气味的无色液体A在100℃蒸馏时,其组成不变。
此液体的蒸气密度(相对于空气)随温度而改变,100℃时为1.335,20℃时为2.50。
若将液体加到新制的氢氧化铜(取化学计量的碱)中,沉淀溶解,形成淡蓝色溶液。
将1g液体A与过量浓硫酸在一起加热时,放出密度(相对于空气)为0.966的气体360mL,若将1g液体A加到含过量MnO2的硫酸溶液中,则放出同样体积的、比前一种气体重1.57倍的另一种气体(体积均以标准状态计)。
(1)确定液体A的组成,并以必要的计算和反应的化学方程式证明答案。
(2)为什么蒸馏时此液体的组成不变?
为什么它的蒸气的相对密度随温度的变化而变化?
.请先阅读以下叙述,再回答后面所提的问题。
乙酸,俗称醋酸,密度1.05g/cm3。
含量在99%以上的醋酸常被称为冰醋酸,其熔点较高(16.635℃)。
冰醋酸熔点之所以比较高是因为容易通过两个氢键形成二聚物的缘故。
这一反应可以表示为:
2CH3COOH
(CH3COOH)2。
在0℃,上述反应的平衡常数K=15.8。
在高温低压下可离解为单体。
在不同压力、不同温度下测得的醋酸蒸气的“分子量”如图中曲线所示。
乙酸分子的缔合是其许多物理性质异常的原因。
例如它的沸点为118.1℃,而与它结构相似,只少一个碳基氧的乙醇的沸点只有78.3℃。
乙酸的氢键键能为29.7kJ/mol~31.4kJ/mol,而乙醇则只有17kJ/mol~21kJ/mol。
乙酸可以失水变成乙酸酐:
2CH3COOH→
+H2O
在常压、80℃下,每升纯乙酸中含1.2×10-3mol的乙酸酐。
乙酸和各种按酸有如下解离:
+H+
羧基中的羟基氢比一般醇中羟基氢容易解离。
这是因为羧酸根中的谈羧基π电子云和谈基氧原子的p电子云互相连结,电子可以平均分布在两个氧原子之间,形成稳定的酸根。
冰醋酸作为溶剂时能促进弱碱(如甲胺)的质子化,在水中的弱碱在冰醋酸里就变成了较强的碱。
请回答下列问题:
(1)画出乙酸二聚物的结构。
(2)计算在0℃、100%乙酸中单分子状态所占的百分数。
(3)在0.1大气压下的乙酸蒸气中,乙酸有哪些存在形式?
在0.1大气压下,乙酸蒸气中有1/3是二聚物时的温度等于多少?
(4)乙酸蒸气的“分子量”最高限度和最低限度各为多少?
并加以解释。
(5)如何把含水1%的乙酸变成接近100%的乙酸?
(6)画出羧酸根的电子结构式,在核酸根中的两个氧原子是相同的,还是不同的?
为什么?
(7)对氨基苯酚在冰醋酸中如何解离?
它在冰醋酸中的pK1和pK2比它在水中的大还是小?
.用甲苯氧化合成苯甲酸,确定所得产物的实际产率,并用液定法规定其纯度(质量%)。
试剂:
甲苯2.6g;高锰酸钾3g;碳酸钠1g;水75mL;乙醇10mL;浓盐酸;0.1mol/L氢氧化钠溶液;酚酞。
仪器:
100mL的圆底烧瓶,直型冷凝管,平底烧瓶,烧杯,玻璃漏斗,玻璃棒,滤纸,煤气灯,分析天平,生石灰,冷水浴,滴定管。
.己二酸的合成及纯度分析。
Ⅰ.己二酸的合成
(1)反应原理:
(2)仪器和药品(略)
(3)实验步骤
按图装配仪器。
在250mL的三口圆底烧瓶乙口上装一回流冷凝管,在冷凝管的上端安一导气套管,在套管上连一塑料导气管,导气管的另一端通向通风管道的进风口(必要时可用铁丝将塑料管固定在铁架台上)以便将氧化氮气体通过排风系统排到室外。
三口瓶的甲口用玻塞塞住,丙口用于安装恒压滴液漏斗。
在国底烧瓶中加入几粒沸石和22mL硝酸(量取时可用滴管调整到22mL),安上恒压滴液漏斗,向该漏斗中加入5.2mL环己醇(注意:
在加环己醇之前,漏斗活塞一定关闭)。
在石棉网上加热至硝酸强烈沸腾,然后从恒压滴液漏斗中慢慢滴加环己醇,环乙醇滴入沸腾的硝酸中,立即发生强烈的氧化反应,并放出氧化氮气体。
严格控制环己醇滴加速度,使反应物在整个反应过程中始终保持强烈沸腾状态。
环己醇全部加完后,继续加热回流约10min,至无氧化氮放出时,反应完成。
放置几分钟,拆去冷凝管、恒压漏斗等,趁热将反应物倒入一个100mL的烧杯里、冷却后析出己二酸,减压过滤,用少量水洗涤,用玻塞挤压去水分,取出产物,称重。
Ⅱ.己二酸含量的测定
(1)测定步骤
称取0.2g~0.3g样品(准确至0.0002g)两份,分别放在250mL三角瓶中。
用移液管准确加入25mL氢氧化钠标准溶液,再加入20mL蒸馏水,加热至沸,煮沸3min。
在水槽中冷却至室温,加3滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至粉红色(若滴定过量可用盐酸标准溶液回滴)。
(2)计算:
V——耗用标准溶液的体积(mL);
M——氢氧化钠标准溶液的物质的量浓度(mol/L);
146——己二酸的摩尔分子量;
G——样品重量(g)。
(3)实验报告
参考答案(D9)
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- D9 羧酸