2020高中化学专题4烃的衍生物第三单元第2课时羧酸的性质和应用课时作业含解析苏教版选修5 9页

羧酸的性质和应用 ‎ [A组　基础篇]‎ 题组一　羧酸的分类、结构与物理性质 ‎1．下列关于乙酸的说法不正确的是(　　)‎ A．乙酸是一种重要的有机酸，是具有强烈刺激性气味的液体 B．乙酸分子中含有四个氢原子，所以乙酸是四元酸 C．无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物 D．乙酸易溶于水和乙醇 答案　B 解析　羧酸是几元酸是根据酸分子中所含的羧基数目来划分的，一个乙酸分子中只含一个羧基，故为一元酸。‎ ‎2．现有5种基团：—CH3、—OH、—CHO、—COOH、—C6H5，对由其中2种基团构成且显酸性的有关物质叙述正确的是(　　)‎ A．共有4种，其中一种物质不属于羧酸 B．共有5种，其中一种为二元酸 C．共有6种，其中只有一种不是有机物 D．共有6种，它们在一定条件下均能与乙醇发生酯化反应 答案　C 解析　5种基团：—CH3、—OH、—CHO、—COOH、—C6H5中两两基团构成显酸性的物质有CH3COOH、HO—CHO(即HCOOH)、HO—COOH(即H2CO3)、C6H5—OH、C6H5—COOH、OHC—COOH，共6种，其中只有H2CO3是无机物，C6H5—OH不能与乙醇发生酯化反应，故C正确。‎ 题组二　羧酸的化学性质 ‎3．若检验甲酸溶液中是否存在甲醛，下列操作中，正确的是(　　)‎ A．加入新制的Cu(OH)2悬浊液后加热，若有砖红色沉淀产生，则证明甲醛一定存在 B．若能发生银镜反应，则证明甲醛一定存在 C．与足量NaOH溶液混合，若其加热蒸出的产物能发生银镜反应，则甲醛一定存在 D．先将溶液充分进行酯化反应，收集生成物进行银镜反应，若有银镜生成，则甲醛一定存在 答案　C 解析　甲酸()与甲醛()都含有醛基(—CHO)，因此二者均能发生银镜反应，均能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应，产生砖红色沉淀，甲酸与醇反应生成的酯仍含有醛基，因此，A、B、D三项操作均不能证明甲醛的存在。‎ ‎4．苹果酸的结构简式为，下列说法正确的是(　　)‎ A．苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种 B．1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应 - 9 -‎ C．1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2‎ D．与苹果酸互为同分异构体 答案　A 解析　苹果酸分子中含有羟基和羧基两种官能团，能发生酯化反应，A项正确；羟基不能与NaOH发生中和反应，故1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应，B项错误；羟基和羧基均能与金属Na反应，故1 mol苹果酸与足量金属钠反应生成1.5 mol H2, C项错误；苹果酸的结构简式可写为 或，即二者为同一物质，D项错误。‎ ‎5．羧酸M和羧酸N的结构简式如下图所示。下列关于这两种有机物的说法正确的是(　　)‎ A．两种羧酸都能与溴水发生反应 B．两种羧酸遇FeCl3溶液都发生显色反应 C．羧酸M与羧酸N相比少了两个碳碳双键 D．等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时，消耗NaOH的量相同 答案　A 解析　羧酸M中的碳碳双键能与溴水发生加成反应，羧酸N中酚羟基的邻(或对)位的氢原子可与溴水发生取代反应，故两种羧酸都能与溴水反应；羧酸M中不含酚羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应；羧酸N中不含碳碳双键，无法与羧酸M来比较碳碳双键的多少；羧酸M中只有—COOH能与NaOH反应，而羧酸N中—COOH和3个酚羟基均能与NaOH反应，故等物质的量的两种羧酸反应消耗的NaOH的量不相同。‎ ‎6．1 mol 与足量NaOH溶液充分反应，消耗的NaOH的物质的量是(　　)‎ A．5 mol B．4 mol C．3 mol D．2 mol 答案　A 解析　1 mol该有机物含有1 mol酚羟基和2 mol酚酯基，因1 mol 酚羟基消耗1 mol NaOH,1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH，故1 mol该有机物共消耗5 mol NaOH。‎ - 9 -‎ A．与足量NaOH溶液共热 B．与稀硫酸共热后，再加入足量NaOH溶液 C．加热该物质的溶液，再通入足量的SO2气体 D．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaHCO3溶液 答案　D 解析　解本题的关键是抓住羧基与酚羟基的区别进行分析：A项中 ‎8．某羧酸的衍生物A的分子式为C6H12O2，已知 ‎，又知D不与Na2CO3溶液反应，C和E都不能发生银镜反应，则A的结构可能有(　　)‎ - 9 -‎ A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 答案　B 解析　容易判断C为羧酸，D为醇，E为酮；因C、E不能发生银镜反应，则C不是甲酸，而D分子中应含有的结构，结合A的分子式可知A只可能是两种结构。‎ 题组三　酯化反应的不同类型 ‎9．下列物质中，既能发生加成反应，又能发生加聚和自身缩聚反应的是(　　)‎ C．HCOOH D．CH3—CH===CH—CH3‎ 答案　B 解析　发生加成和加聚反应的条件是分子中含有碳碳双键或碳碳叁键等不饱和键，发生自身缩聚反应的条件是分子中至少含有两个能相互反应的官能团(—OH、—COOH、—NH2等)。‎ ‎10．涤纶广泛应用于衣料和装饰材料。合成涤纶的反应如下：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．合成涤纶的反应为加聚反应 B．对苯二甲酸和苯甲酸互为同系物 C．1 mol涤纶与NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2n mol NaOH D．涤纶的结构简式为 答案　C 解析　合成涤纶的反应为缩聚反应，A项错误；结构相似、分子组成相差若干个“CH2‎ - 9 -‎ ‎”原子团的有机化合物互为同系物，但对苯二甲酸()和苯甲酸()的分子组成相差一个“CO2”，不可能互为同系物，B项错误；1 mol涤纶水解会产生2n mol羧基，与NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2n mol NaOH，C项正确；根据羧断羟基醇断氢，题给结构简式中的端基原子和端基原子团错误，涤纶的结构简式应为，D项错误。‎ ‎[B组　综合篇]‎ ‎11．分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有(　　)‎ A．15种 B．28种 C．32种 D．40种 答案　D 解析　分子式为C5H10O2的酯有9种，水解生成的酸有5种，分别为HCOOH、CH3COOH、CH3CH2COOH、CH3CH2CH2COOH、；‎ 生成的醇有8种：CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、‎ ‎12．某种激光染料常应用于可调谐激光器，该物质由C、H、O三种元素组成，分子球棍模型如图所示，下列有关其叙述正确的有(　　)‎ - 9 -‎ ‎①分子式为C10H9O3‎ ‎②能与溴水发生取代反应 ‎③能与溴水发生加成反应 ‎④能使KMnO4酸性溶液褪色 ‎⑤1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应 A．①②③ B．①③④⑤‎ C．②③④ D．②③④⑤‎ 答案　C 解析　根据该物质的分子球棍模型可知，其结构简式为，分子式为C10H8O3，①错误；该分子中含有酚羟基、、酯基，能与溴水发生取代反应，能与溴水发生加成反应，还能使KMnO4酸性溶液褪色，②③④均正确；该物质能与NaOH溶液反应，1mol该物质最多能与3 mol NaOH反应，⑤错误。故选C。‎ ‎13．A、B、C、D均为有机化合物，它们之间的转化关系如图所示(提示：RCH===CHR′在高锰酸钾酸性溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烷基)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为81.4%，其余为氧元素的质量分数，则A的分子式为____________。‎ ‎(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应时，所消耗的B与NaHCO3的物质的量之比为1∶2，则在浓硫酸的催化作用下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是__________________________________，反应类型为____________。‎ - 9 -‎ ‎(3)A既可以与金属钠作用放出氢气，又能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是______________________________。‎ ‎(4)D的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有________种，其相应的结构简式是____________________________。‎ 答案　(1)C5H10O ‎(2)HOOC—CH2—COOH＋‎2C2H5OH C2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O　酯化反应(或取代反应)‎ ‎(3)HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3‎ ‎(4)2　CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH 解析　(1)A分子中碳、氢元素的总质量分数为81.4%，则氧元素的质量分数为18.6%，若A分子中含有一个氧原子，则A的相对分子质量为1×16÷18.6%＝86，若A分子中含有2个氧原子，则A的相对分子质量为2×16÷18.6%＝172，因化合物A的相对分子质量小于90，所以A分子中含有一个氧原子，相对分子质量为86。则A的分子式为C5H10O。‎ ‎(2)C与乙醇发生酯化反应后生成的D的分子式为C4H8O2，由酯化反应特点可知，C的分子式是C2H4O2，C是乙酸。所以B分子中的碳原子数为3，结合题中B与NaHCO3溶液完全反应，所消耗的B与NaHCO3的物质的量之比为1∶2，可知B为二元酸，则B只能是HOOC—CH2—COOH，在浓硫酸的催化作用下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是HOOC—CH2—COOH＋‎2C2H5OH C2H5OOC—CH2—COOC2H5＋2H2O，反应类型为酯化反应(或取代反应)。‎ ‎(3)A的分子式为C5H10O，与相应的饱和一元醇仅相差2个氢原子，结合题中A既可以与金属钠作用放出氢气又能使溴的四氯化碳溶液褪色，可知A为含有碳碳双键的一元醇，结合B、C的结构简式推知，A的结构简式为HO—CH2—CH2—CH===CH—CH3。‎ ‎(4)D的分子式为C4H8O2，符合饱和一元羧酸的通式，其中能与NaHCO3溶液反应放出CO2的是 CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。‎ - 9 -‎ ‎(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A的结构简式是__________。‎ ‎(2)B―→C的反应类型是________。‎ ‎(3)E的结构简式是____________________。‎ ‎(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：______________________________________。‎ ‎(5)下列关于G的说法正确的是________(填字母)。‎ a．能与溴单质反应 b．能与金属钠反应 c．1 mol G最多能和3 mol氢气反应 d．分子式是C9H6O3‎ 答案　(1)CH3CHO　(2)取代反应 ‎(3) ‎ ‎(4) ‎ - 9 -‎ ‎＋CH3COONa＋CH3OH＋H2O ‎(5)abd 解析　(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A中存在醛基，由流程可知，A与氧气反应可以生成乙酸，则A为CH3CHO。‎ ‎(2)由B和C的结构简式可以看出，乙酸分子中的羟基被氯原子取代，发生了取代反应。‎ ‎(3)D与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反应生成E，E的结构简式为。‎ ‎(4)由F的结构简式可知，C和E在催化剂条件下脱去HCl得到F，F中存在酯基，F分子中含一个酚酯基和一个醇酯基，在碱液中发生水解反应时，1 mol醇酯基消耗1 mol NaOH,1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH，故1 mol F最多消耗3 mol NaOH，F与过量NaOH溶液反应的化学方程式为＋3NaOH＋CH3COONa＋CH3OH＋H2O。‎ ‎(5)G分子结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键，所以能够与溴单质发生加成反应或者取代反应，能够与金属钠反应产生氢气，a、b正确；1 mol G中含1 mol碳碳双键和1mol苯环，所以能与4mol氢气反应，c错误；G的分子式为C9H6O3，d正确。‎ - 9 -‎