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第四节 羧酸　羧酸衍生物
【学习目标】
1能从羧基的成键方式的角度，了解羧酸的结构特点和分类，理解羧酸的化学性质及官能团与反应类型之间的关系。
2.能根据酯化反应的原理优化乙酸乙酯制备的方案，提高乙酸乙酯的产率。
3.能从酯基和酰胺基的成键方式的角度，了解酯和酰胺的结构特点和分类，理解酯和酰胺的化学性质。
4.能结合乙酸乙酯和酰胺水解反应的原理，能推理出酯类物质水解反应后的产物。
【基础知识】
一、羧酸
（一）羧酸的结构与分类
1、羧酸的组成和结构
(1)羧酸：由烃基(或氢原子)与 羧基 相连而构成的有机化合物。官能团为 —COOH 或。
(2)通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或 CnH2n＋1COOH 。
2、羧酸的分类
(1)按分子中烃基的结构分类
羧酸
(2)按分子中羧基的个数分类
羧酸
(3)按分子中烃基所含碳原子数多少分类
羧酸
3、常见的羧酸
典型羧酸 物理性质 主要用途
甲酸(蚁酸)HCOOH 无色、有 刺激性 气味的液体，有 腐蚀 性，能与 水、乙醇等互溶 工业上可用作还原剂，是合成医药、农药和染料等的原料
苯甲酸(安息香酸) 无 色晶体，易升华，微溶于 水 ，易溶于 乙醇 用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品 防腐剂
乙二酸(草酸)HOOC—COOH 无色 晶体 ，通常含有两分子结晶水，可溶于 水 和 乙醇 化学分析中常用的 还原剂 ，也是重要的化工原料
4、羧酸的物理性质
甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水 互溶 。随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速 减小 ，甚至不溶于水，其沸点也 逐渐升高 。高级脂肪酸是 不溶于 水的 蜡状固体 。羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较高 ，这与羧酸分子间可以形成 氢键 有关。
（二）羧酸的化学性质
羧酸的化学性质与乙酸相似，主要取决于官能团 羧基 。
1、酸性
由于—COOH能电离出H＋，使羧酸具有 弱酸 性，一元羧酸电离的方程式：RCOOH―→??
RCOO－＋H＋―→。
写出下列反应的化学方程式：
(1)蜂、蝎子都会分泌蚁酸，被蜂、蝎子蛰咬可涂抹稀氨水、小苏打水缓解疼痛，上述反应的化学方程式为HCOOH＋NH3·H2O―→HCOONH4＋H2O、HCOOH＋NaHCO3―→HCOONa＋H2O＋CO2 ↑。
(2)苯甲酸与烧碱反应可制取防腐剂苯甲酸钠，该反应的离子方程式为＋OH－
―→＋H2O。
(3)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。
实验装置
B装置现象及解释 有 无色气体 产生，说明酸性：乙酸 ＞ 碳酸；方程式：2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O
D装置的现象及解释 溶液 变浑浊 ，说明酸性：碳酸 ＞ 苯酚方程式：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3
C装置的作用 除去B中挥发的 乙酸
实验结论 酸性：乙酸 ＞ 碳酸 ＞ 苯酚
2、酯化反应
(1)概念
羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于取代反应。
(2)反应规律
羧酸与醇发生酯化反应时，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。如在浓硫酸催化作用下，醋酸与乙醇(CH3CH218OH)酯化反应的化学方程式为
3、“形形色色”的酯化反应
(1)一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的酯化反应
如：2CH3COOH＋HOCH2CH2OH CH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O 。
(2)二元羧酸与二元醇的酯化反应
①形成环状酯
＋＋2H2O。
②形成高分子化合物——聚酯
nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O。
(3)含有羧基(—COOH)和羟基(—OH)有机物的酯化反应，如乳酸()
①两分子酯化：
＋＋2H2O。
②羟基酸分子内脱水生成酯
＋H2O。
③羟基酸自身聚合形成高分子化合物——聚酯
＋(n－1)H2O 。
4、醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较
名称 乙醇 苯酚 乙酸
结构简式 CH3CH2OH CH3COOH
羟基氢原子的活泼性 不能电离 能电离 能电离
酸性 中性 极弱酸性 弱酸性
与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2
与NaOH反应 不反应 反应 反应
与Na2CO3反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应
由上表可知，常见分子(离子)中羟基氢原子的活泼性顺序为RCOOH > H2CO3 >
> HCO > H2O > ROH。运用上述实验现象的不同，可判断有机物分子结构中含有的羟基类型。二、羧酸衍生物
（一）酯
1、酯的组成与结构
(1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。
其中：①R和R′可以相同，也可以不同。
②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。
③羧酸酯的官能团是 酯基 。
(2)饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为 CnH2n＋1COOCmH2m＋1 ，其组成通式为 CnH2nO2 (n≥2)。
(3)命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。
如：CH3COOCH2CH3 乙酸乙酯 ；
HCOOCH2CH2CH3 甲酸正丙酯 。
2、酯的存在与物理性质
(1)存在：酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如苹果里含有 戊酸戊酯 ，菠萝里含有 丁酸乙酯 ，香蕉里含有乙酸异戊酯等。
(2)物理性质
低级酯是具有 芳香 气味的液体，密度一般比水 小 ，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。
3、酯的化学性质
(1)酯的水解反应原理
酯化反应形成的键，即酯水解反应断裂的键。请用化学方程式表示水解反应的原理：
。
(2)酯在酸性或碱性条件下的 水解 反应
①在酸性条件下，酯的水解是可逆反应。乙酸乙酯在稀硫酸存在下水解的化学方程式为
CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH 。
②在碱性条件下，酯水解生成羧酸盐和醇，水解反应是不可逆反应。乙酸乙酯在氢氧化钠存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。
③酯在碱性条件下的水解程度比在酸性条件下水解程度大。
4、酯化反应与酯的水解反应的比较
酯化反应 酯的水解反应
反应关系 CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O
催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH溶液
催化剂的其他作用 吸水、提高CH3COOH和C2H5OH的转化率 NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解率
加热方式 酒精灯火焰加热 热水浴加热
反应类型 酯化反应、取代反应 水解反应、取代反应
（二）油脂
1、油脂的结构和分类
(1)概念
油脂是由 高级脂肪酸 和 甘油 生成的酯，属于酯类化合物。
(2)结构
①结构简式：。
②官能团：酯基，有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。
(3)分类
油脂
(4)常见高级脂肪酸
名称 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸
结构简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH
2、油脂的性质
(1)物理性质
①密度：比水的小。
②溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂。
③熔、沸点：天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。
(2)化学性质
①水解反应
如：硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解反应的化学方程式为
＋3H2O3C17H35COOH＋。
如：硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为
＋3NaOH3C17H35COONa＋。油脂在碱性溶液中的水解反应又称为 皂化 反应，工业上常用来制取肥皂。 高级脂肪酸钠 是肥皂的有效成分。
②油脂的氢化
油酸甘油酯与氢气发生加成反应的化学方程式为
＋3H2，
这一过程又称为油脂的 氢化 ，也可称为油脂的 硬化 。这样制得的油脂叫 人造脂肪 ，通常又称为 硬化油 。
③肥皂的制取
生产流程：
盐析：
工业上利用油脂在 碱 性条件下的水解生成 高级脂肪酸钠盐 (肥皂的主要成分)，反应完毕后加食盐进行 盐析 ，因为氯化钠能降低高级脂肪酸钠的溶解度，使混合液分成上下两层，上层为高级脂肪酸钠盐，下层为 甘油 和 食盐水 的混合液。
④脂肪、油、矿物油三者的比较
物质 油脂 矿物油
脂肪 油
组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多 含不饱和烃基多
性质 固态或半固态 液态 液态
具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯烃的性质 具有烃的性质，不能水解
鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变 浅 ，不再分层 加含酚酞的NaOH溶液，加热， 无变化
用途 营养素可食用，化工原料如制肥皂、甘油 燃料、化工原料
3、甲酸酯的结构与性质
甲酸酯的结构为，分子中含有一个 酯 基和一个 醛 基，所以甲酸酯除了能发生水解反应外，还可以发生醛的特征反应，如 银镜 反应、与 新制的Cu(OH)2 反应。由此可知，能发生银镜反应及与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的有醛、甲酸、甲酸酯等含有醛基的物质。
（三）酰胺
1、胺的结构
烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺，胺也可以看作是烃分子中的 氢 原子被 氨基 所替代得到的化合物。根据取代烃基数目不同，胺有三种结构通式：
2、胺的性质
(1)物理性质
低级脂肪胺，如甲胺、二甲胺和三甲胺等，在常温下是气体，丙胺以上是液体，十二胺以上为固体。芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体，并有 毒性 。
低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性。随着碳原子数的增加，胺的水溶性逐渐下降。
(2)化学性质(胺的碱性)
RNH2＋H2O??RNH＋OH－；
RNH2＋HCl??RNH3Cl；
RNH3Cl＋NaOH??RNH2＋NaCl＋H2O。
3．酰胺
(1)酰胺的结构
酰胺是 羧酸 分子中羟基被 氨基 所替代得到的化合物，其结构一般表示为，其中的叫做酰基，叫做 酰胺基 。
(2)几种常见酰胺及其名称
　　
N-甲基乙酰胺 　　　　 N，N-二甲基乙酰胺
　　
N-甲基-N-乙基苯甲酰胺 　　 　 N-甲基苯甲酰胺
(3)酰胺的性质(水解反应)
酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱，生成的酸就会变成盐，同时有氨气逸出。
RCONH2＋H2O＋HCl RCOOH＋NH4Cl ；RCONH2＋NaOH RCOONa＋NH3↑。
【考点剖析】
考点一　羧酸的组成和结构
1．下列物质中，属于饱和一元脂肪酸的是(　　)
A．乙二酸 B．苯甲酸 C．硬脂酸 D．石炭酸
答案　C
解析　乙二酸为二元脂肪酸，分子中含有两个羧基；苯甲酸中含苯环，不属于饱和一元脂肪酸；硬脂酸(C17H35COOH)分子中含有烷基和一个羧基，属于饱和一元脂肪酸；石炭酸为苯酚，属于酚类，不属于羧酸。
2．下列有机物中，互为同系物的是(　　)
A．甲酸与油酸 B．乙酸和丙烯酸
C．硬脂酸和油酸 D．甲酸与硬脂酸
答案　D
解析　同系物是结构相似，组成上相差1个或若干个CH2原子团的有机物。甲酸、硬脂酸和乙酸为饱和一元羧酸，互为同系物。丙烯酸和油酸为一元酸，且均含一个碳碳双键，互为同系物。
3．将甲基、羟基、羧基和苯基四种不同的原子团两两结合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有机物有(　　)
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
答案　B
解析　水溶液呈酸性的有机物可以是羧酸或酚，四种原子团两两结合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有CH3COOH、、和，但是为无机物，故选B。
考点二　羧酸的性质与应用
4．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。
5．某甲酸溶液中可能存在着甲醛，下列操作能正确说明的是(　　)
A．加入新制的Cu(OH)2加热，有砖红色沉淀生成，证明一定存在甲醛
B．能发生银镜反应，证明含甲醛
C．试液与足量NaOH溶液混合，其蒸馏产物可发生银镜反应，则有甲醛
D．先将试液充分进行酯化反应，收集生成物进行银镜反应，有银镜产生，则含甲醛
答案　C
解析　甲酸()与甲醛()含有相同的结构，因此二者均可发生银镜反应，或与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀。若要证明试液中存在着甲醛，可使试液与足量NaOH溶液反应，生成沸点高的甲酸钠溶液，这时蒸馏，得到低沸点的甲醛，可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2加以鉴定。D项中将试液进行酯化反应，由于酯化反应是可逆反应，生成物中还是含有甲酸，并且生成的甲酸酯中也含有醛基，因而无法鉴别。
6．网络趣味图片“一脸辛酸”，是在人脸上重复画满了辛酸的键线式结构。下列有关辛酸的叙述正确的是(　　)
A．辛酸在常温下呈气态
B．辛酸的酸性比醋酸强
C．辛酸和油酸(C17H33COOH)二者属于同系物
D．辛酸的同分异构体(CH3)3CCH(CH3)CH2COOH的化学名称为3,4,4-三甲基戊酸
答案　D
解析　辛酸的相对分子质量大于乙酸，辛酸的熔、沸点高于乙酸，乙酸常温下呈液态，辛酸在常温下不呈气态，选项A错误；随着碳原子数的增加，饱和一元羧酸的酸性减弱，故辛酸的酸性比醋酸弱，选项B错误；辛酸为C7H15COOH，为饱和一元酸，油酸(C17H33COOH)为不饱和一元酸，二者结构不相似，分子组成上不相差n个CH2原子团，不属于同系物，选项C错误；根据官能团位置最小给主链碳原子编号，所以结构简式(CH3)3CCH(CH3) CH2COOH的名称为3,4,4-三甲基戊酸，选项D正确。
7．甲酸、乙酸、碳酸、苯酚的酸性由强到弱的顺序是(　　)
A．碳酸、苯酚、甲酸、乙酸
B．甲酸、乙酸、碳酸、苯酚
C．甲酸、碳酸、苯酚、乙酸
D．苯酚、碳酸、乙酸、甲酸
答案　B
解析　饱和一元羧酸随着碳原子个数增加，酸性依次减弱，则甲酸的酸性强于乙酸；羧酸的酸性强于碳酸，则乙酸的酸性强于碳酸；碳酸的酸性强于苯酚，则酸性由强到弱的顺序是甲酸、乙酸、碳酸、苯酚，故选B。
8．下列试剂可以鉴别乙醇、乙醛、乙酸、甲酸四种无色溶液的是(　　)
A．银氨溶液 B．浓溴水
C．新制的Cu(OH)2 D．FeCl3溶液
答案　C
解析　乙醇、乙醛不能溶解新制的Cu(OH)2，但乙醛与新制的Cu(OH)2共热时生成砖红色沉淀。甲酸和乙酸都能溶解新制的Cu(OH)2，但甲酸能与过量新制的Cu(OH)2共热时生成砖红色沉淀，故C项符合题意。
考点三　多官能团有机物性质的考查
9．香草醛是一种食品添加剂，可由愈创木酚作原料合成，合成路线如图所示。关于香草醛的合成路线，下列说法不正确的是(　　)
A．理论上物质1→2，原子利用率为100%
B．化合物2可发生氧化、还原、取代、加成、消去、缩聚反应
C．检验制得的香草醛中是否混有化合物3，不可用氯化铁溶液
D．等物质的量的四种化合物分别与足量NaOH反应，消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2∶1
答案　B
解析　物质1→2发生的是加成反应，因此，理论上物质1→2的原子利用率为100%，A说法正确；化合物2的分子中虽然有羟基，但是与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，故其不发生消去反应，B说法不正确；化合物3和香草醛的分子中均有酚羟基，都能与氯化铁溶液发生显色反应，因此，不能用氯化铁溶液检验制得的香草醛中是否混有化合物3，C说法正确；1和4只有酚羟基可与碱反应，2和3有酚羟基和羧基可与碱反应，因此，等物质的量的四种化合物分别与足量NaOH反应，消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2∶1，D说法正确。
10．2016年诺贝尔化学奖由法国、美国及荷兰的三位化学家获得，以表彰他们在“分子马达”研究方面的成就，一种光驱分子马达结构如图所示。下列有关该分子的说法正确的是(　　)
A．该分子属于芳香烃
B．两个苯环一定处于同一平面
C．能与NaHCO3和酸性KMnO4溶液反应
D．1 mol该分子最多可与2 mol H2发生加成反应
答案　C
解析　该分子中含有羧基，不属于芳香烃，A项错误；碳碳单键可旋转，分子中两个苯环有可能处于同一平面，B项错误；分子中含有羧基能与NaHCO3反应放出CO2，分子中含有碳碳三键能使酸性KMnO4溶液褪色，C项正确；苯环和碳碳三键均能与H2发生加成反应，即1 mol该分子最多能与8 mol H2发生加成反应，D项错误。
考点四　酯的组成及物理性质
11．下列说法中，正确的是(　　)
A．RCO18OH与R′OH发生酯化反应时生成R—CO18OR′
B．能与NaOH溶液反应，分子式为C2H4O2的有机物一定是酸
C．甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互为同分异构体
D．甲醛与乙酸乙酯的最简式相同
答案　C
12．难溶于水而且比水轻的含氧有机物是(　　)
①硝基苯　②甲苯　③溴苯　④植物油　 ⑤蚁酸　⑥乙酸乙酯　⑦硬脂酸甘油酯
A．①②③ B．④⑥⑦
C．①②④⑤ D．②④⑥⑦
答案　B
解析　甲苯和溴苯不含有氧元素，不符合题意——含氧有机物的要求，排除掉，硝基苯、溴苯密度比水大，不满足比水轻的要求，应该排除掉，剩余的有机物还有：④植物油、⑤蚁酸、⑥乙酸乙酯、⑦硬脂酸甘油酯，由于⑤蚁酸能够溶于水，不符合要求，所以难溶于水而且比水轻的含氧有机物是④植物油、⑥乙酸乙酯、⑦硬脂酸甘油酯。
考点五　酯的化学性质及应用
13．在阿司匹林的结构简式(如下图)中，用序号分别标出了其分子中的不同的键。将阿司匹林与足量NaOH溶液共热，发生反应时断键的位置是(　　)
A．①④ B．②⑤
C．③④ D．②⑥
答案　D
解析　能与NaOH反应的是羧基和酯基，羧基和碱发生的反应是中和反应，在⑥处断键；酯水解时，在②处断键。
14．某农民偶然发现他的一头小母牛食用腐败草料后，血液不会凝固。化学家由此得到启发，从腐败草料中提取出结构简式为如图所示的双香豆素。下列关于双香豆素的推论中错误的是(　　)
A．分子式为C19H12O6，有望将它发展制得一种抗凝血药
B．它无嗅并略具芳香味，因而可用来制备致命性出血型的杀鼠药
C．可发生水解、加成、氧化反应
D．1 mol 双香豆素在碱性条件下水解，消耗NaOH 6 mol
答案　D
解析　根据有机物碳原子成键特点，其分子式为C19H12O6，A正确；因题干中说食用双香豆素血液不会凝固，因此可以制备致命性出血型的杀鼠药，让老鼠中毒死亡，B正确；因含有酯基可以发生水解反应，因存在双键可以发生加成、氧化反应，C正确；该分子中含有两个酯基，酯基水解生成2个酚羟基和2个羧基；酚羟基和羧基都和NaOH反应，所以1 mol双香豆素在碱性条件下水解可消耗NaOH 4 mol，D错误。
15．从化学成分上讲，油脂属于酯类化合物，对于油脂和酯类化合物认识正确的是(　　)
A．油和脂肪都属于酯类化合物，所以油和脂肪的结构相似
B．自然界中的油脂是混合物，以甘油三酯为主要成分
C．酯类化合物是高分子化合物，自然界中的油脂是纯净物，以甘油三酯形式存在
D．油脂属于酯类化合物，天然油脂是纯净物，没有固定熔、沸点
答案　B
解析　油和脂肪都属于酯类化合物，油是不饱和高级脂肪酸形成的甘油酯，含有不饱和的碳碳双键和酯基，可以发生加成反应和酯的水解反应，而脂肪是饱和高级脂肪酸形成的甘油酯，分子中含有酯基，能够发生酯的水解反应，二者结构不同，性质不同，A错误；酯类化合物不是高分子化合物，自然界中的油脂都是混合物，以甘油三酯形式存在，C错误；油脂属于酯类化合物，天然油脂都是混合物，没有固定熔、沸点，D错误。
16．某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯几种物质中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：
①能发生银镜反应　②加入新制的Cu(OH)2，沉淀不溶解　③与含酚酞的NaOH溶液共热时，发现溶液中红色逐渐变浅
下列叙述正确的是(　　)
A．有甲酸乙酯和甲酸
B．有甲酸乙酯和乙醇
C．有甲酸乙酯，可能有乙醇
D．几种物质都有
答案　C
解析　能发生银镜反应说明甲酸乙酯、甲酸中至少有一种，但加入新制的Cu(OH)2后沉淀不溶解，说明无甲酸，必有甲酸乙酯，不能确定是否有甲醇和乙醇。
17．分子式为C5H10O2的有机物为具有水果香味的油状液体，它与过量的NaOH溶液共热后蒸馏，若得到的有机物蒸气与氢气的摩尔质量的比值为23，则有机物C5H10O2的结构简式可以是(　　)
A．HCOOCH2CH(CH3)2
B．CH3CH2COOCH2CH3
C．CH3COOCH2CH2CH3
D．CH3COOCH(CH3) 2
答案　B
解析　得到的有机物蒸气与氢气的摩尔质量的比值为23，则有机物蒸气的摩尔质量为46 g·mol－1，酯在碱中水解产生的有机物蒸气是醇，则摩尔质量为46 g·mol－1的醇是乙醇，所以水解得到的羧酸钠为丙酸钠，原有机物C5H10O2的结构简式为CH3CH2COOCH2CH3。
18．在下列叙述的方法中，能将有机化合物转变为的有(　　)
①跟足量NaOH溶液共热后，通入二氧化碳直至过量
②与稀硫酸共热后，加入足量Na2CO3溶液
③与稀硫酸共热后，加入足量NaOH溶液
④与稀硫酸共热后，加入足量NaHCO3溶液
⑤与足量的NaOH溶液共热后，再加入适量H2SO4
A．①② B．②③ C．③④⑤ D．①④
答案　D
解析
　
考点六　酯的同分异构体
19．分子式为C9H18O2的有机物A在稀硫酸存在的条件下与水反应生成B、C两种物质，C经一系列氧化最终可转化为B的同类物质，等质量的B、C的蒸气在同温同压下所占体积相同，则A的结构共有(　　)
A．8种 B．12种
C．16种 D．18种
答案　A
解析　有机物A的分子式为C9H18O2，在酸性条件下A水解为B和C两种有机物，则有机物A为酯。由于同质量的B和C的蒸气所占体积相同，说明B和C的相对分子质量相同，因此酸比醇少一个C原子，说明水解后得到的羧酸含有4个C原子，而得到的醇含有5个C原子，据此分析解答。根据上述分析，酯A水解生成含有4个碳原子的羧酸和5个碳原子的醇。含有4个C原子的羧酸有2种同分异构体：CH3CH2CH2COOH，CH3CH(CH3)COOH。含有5个C原子的醇有8种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH2OH，CH3CH2CH2CH(OH)CH3，CH3CH2CH(OH)CH2CH3，CH3CH2CH(CH3)CH2OH，CH3CH2C(OH)(CH3)CH3，CH3CH(OH)CH(CH3)CH3，CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3，CH3C(CH3)2CH2OH；其中能氧化为羧酸的醇，即含有—CH2OH结构的醇有4种，所以有机物A的同分异构体数目是2×4＝8，故选A。
20．分子式为C3H8O的醇与C4H8O2的羧酸在浓H2SO4存在时共热生成的酯有(　　)
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
答案　B
解析　分子式为C3H8O的醇有两种，即1-丙醇和2-丙醇；C4H8O2的羧酸可以是丁酸，也可以是2-甲基丙酸，共2种，所以在浓硫酸的作用下共热发生酯化反应可以生成4种不同的酯。
21．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、、CH3CH2CH2CH2OH、、、，它们两两结合生成的酯共有5×8＝40种，故D项正确。
22．化合物M是一种新型有机酰胺，在工业生产中有重要的作用，其合成路线如下：
已知：①A是烃的含氧衍生物，相对分子质量为58，碳和氢的质量分数之和为44.8%，核磁共振氢谱显示为一组峰，可发生银镜反应，且5.8 g A完全反应生成0.4 mol银。
②R1—CHO＋R2—CH2—CHO
③R—COOHR—COCl
④＋
回答下列问题：
(1)E的结构简式为__________，G的名称为__________。
(2)B中含有官能团的名称为_____________________________。
(3)C→D的反应类型为__________________________________。
(4)写出F＋H→M反应的化学方程式：_______________________________________。
(5)芳香族化合物W有三个取代基，是C的同分异构体，能与FeCl3溶液发生显色反应。0.5 mol W可与足量的Na反应生成1 g H2，且核磁共振氢谱显示为五组峰，符合以上条件的W的同分异构体共有________种，写出其中一种的结构简式：__________________。
(6)参照上述合成路线，以C2H4和HOCH2CH2OH为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。
答案　(1)　硝基苯
(2)碳碳双键、醛基　(3)加成反应(或还原反应)
(4)＋＋2HCl
(5)2　(或)
(6)
解析　A的相对分子质量为58，含氧的质量分数为55.2%，则含有氧原子数为≈2，核磁共振氢谱显示为一组峰，可发生银镜反应，则A为OHCCHO，与CH3CHO发生加成反应生成B，结合B的分子式C6H6O2，可知B的结构简式为OHCCH==CH—CH==CHCHO，B再和CH2==CH2发生加成反应后生成的C为，D再催化氧化为E的结构简式为，E与SOCl2发生取代反应生成的F为；苯在浓硝酸、浓硫酸的混合液并加热的条件下发生硝化反应，生成的G为硝基苯，再发生还原反应生成的H为苯胺。

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