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2025人教版化学必修第二册
分层作业17　乙酸　官能团与有机化合物的分类
A 级　必备知识基础练
题组1.乙酸、羧酸的结构与性质
1.(2024·广西桂林高一期中)乙酸乙酯的制备是中学必做实验。下列有关制备、分离和提纯乙酸乙酯实验装置能达到实验目的的是(　　)
A.向甲试管中加入物质的先后顺序为①②③
B.用装置乙制备乙酸乙酯
C.用装置丙分离乙酸乙酯粗品
D.用装置丁提纯乙酸乙酯
2.(2024·江西上饶高一期末)某有机化合物Y的结构简式如图(每个拐角处代表一个碳原子,并省略了与碳原子相连的氢原子)所示,下列说法不正确的是(　　)
A.Y的分子式是C8H10O2
B.Y能与金属钠反应
C.Y能发生酯化、加成反应
D.Y能与溴水反应
3.(2024·陕西榆林高一期末)有机化合物M是一种重要的有机合成中间体,其结构如图所示,下列有关M的说法错误的是(　　)
A.能发生聚合反应
B.能与乙酸或乙醇发生取代反应
C.能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
D.等量的M分别与足量的Na、NaHCO3反应,可生成等物质的量的气体
4.(2024·四川绵阳高一期末)有机化合物R是常用的食品防腐剂,其结构简式如图所示,下列有关R的叙述错误的是(　　)
A.既能发生加成反应,又能发生氧化反应
B.R分子中所有碳原子可能在同一平面上
C.有机化合物R与乙酸互为同系物
D.R的分子式为C6H8O2,该分子中含有两种官能团
题组2.酯的结构与性质
5.(2024·广西南宁高一期中)有机化合物N是一种化学防晒剂,其分子结构如图。下列说法错误的是(　　)
A.N的分子式为C18H26O3
B.N分子中有2种含氧官能团
C.N能与氢氧化钠溶液发生反应
D.有机化合物N易溶于水
6.(2024·河南郑州高一期末)阿司匹林是人们经常使用的一种解热、镇痛和消炎药物,其学名为乙酰水杨酸,结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.阿司匹林的分子式为C9H10O4
B.阿司匹林能与NaOH溶液反应
C.阿司匹林能发生还原反应、水解反应
D.阿司匹林转化为发生反应的官能团为酯基
题组3.多官能团有机化合物的结构与性质
7.(2024·辽宁锦州高一期末)抗坏血酸(维生素C)是水果罐头中常用的抗氧化剂,在空气中发生如下变化,下列说法错误的是(　　)
A.抗坏血酸的分子式为C6H8O6
B.抗坏血酸能发生加成反应、酯化反应、水解反应
C.脱氢抗坏血酸中所有原子可能共平面
D.抗坏血酸和脱氢抗坏血酸均能使酸性KMnO4溶液褪色
8.(2024·山东青岛高一期末)曲酸主要用作美白剂、食品添加剂等,其与脱氧曲酸的结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.曲酸与脱氧曲酸均含有4种官能团
B.曲酸和脱氧曲酸互为同分异构体
C.与曲酸分子式相同且仅含羟基的芳香族化合物有3种
D.脱氧曲酸能与酸性KMnO4溶液、溴水及NaOH溶液等反应
9.(2024·四川自贡高一期末)有机化合物A的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是(　　)
A.A能发生取代、氧化、酯化、加聚反应
B.A的分子式为C13H16O5
C.1 mol A最多能消耗1 mol金属钠
D.1 mol Na2CO3最多能消耗1 mol A
10.(2024·甘肃平凉高一期末)分支酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分支酸的叙述不正确的是(　　)
A.分子中含有羧基、羟基、碳碳双键等官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1 mol分支酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
B 级　关键能力提升练
11.(2024·河北邯郸高一期末)我国药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是(　　)
A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.在铜催化下可以与氧气发生反应
D.1 mol该有机化合物可以与足量金属钠反应产生标准状况下22.4 L H2
12.(2024·吉林长春高一期末)有机化合物的结构简式如图所示,关于这种有机化合物的说法不正确的有(　　)
①该物质分子式为C11H12O3
②能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,但其原理相同
③与Na、NaHCO3反应两者物质的量之比均是1∶1
④能发生取代、加成、水解、氧化反应
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
13.(2024·河南商丘名校高一联考)当归酸()和环丁烷羧酸()都是重要的有机化合物,下列说法错误的是(　　)
A.当归酸与环丁烷羧酸互为同分异构体
B.二者均能发生氧化反应、加成反应和取代反应
C.当归酸二元醛类(含两个—CHO)的同分异构体有4种
D.环丁烷羧酸烃基上的一氯代物为3种(不考虑立体异构)
14.(2024·河南郑州高一期末)实验室用如图装置(加热装置略)制备并纯化乙酸乙酯,核心步骤如下:
Ⅰ.制备:向烧瓶X中加入沸石、乙醇、浓硫酸和乙酸,加热进行反应。
Ⅱ.纯化:向Z中产品加入饱和Na2CO3溶液,转移到纯化仪器中进行分离。
回答下列问题:
(1)仪器Y的名称是　　　　　,进水口是　　　　　(填“a”或“b”)。
(2)浓硫酸的作用是　。
(3)仪器X中发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　。
(4)纯化步骤中分离操作的名称是　　　　　,饱和Na2CO3溶液的作用之一是除去粗产品中的乙酸,写出该反应的化学方程式　 　　　　　　　　　　。
C 级　学科素养拔高练
15.(2024·陕西渭南高一期末)某校化学兴趣小组围绕乙醇的性质进行了相关探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲同学向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠(约绿豆粒大),观察实验现象。请在下表中将实验现象及结论补充完整。
项目 实验现象 实验结论
① 钠沉在烧杯底部 钠的密度　　　　(填“大于”或“小于”)乙醇
② 　　　　　 反应有气体产生
(2)乙同学探究了乙醇的催化氧化反应,反应装置如图所示。实验操作流程为点燃酒精灯,加热片刻后,再间歇性地挤压气囊鼓入空气。
①反应时A中铜丝的颜色变化为 　　　　　　　　　　。
②一段时间后B中收集到一种新物质,写出生成该物质的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该实验说明乙醇具有　　　　　(填“氧化”或“还原”)性。
(3)丙同学将教材中制备乙酸乙酯的实验装置图进行了改进,如图所示,继续进行实验。
项目 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 98%浓硫酸
熔点/℃ -117 16.6 -83.6 —
沸点/℃ 78.5 118 77.5 338.0
资料:温度高于140 ℃时发生副反应:
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
①水从冷凝管的　　　　(填“a”或“b”)处进入。
②考虑到反应速率等多种因素,用上述装置制备乙酸乙酯时,反应的最佳温度范围是　　　　　(填字母)。
A.T<77.5 ℃
B.T>150 ℃
C.105 ℃(4)用30 g乙酸与46 g乙醇反应,如果实际产量是理论产量的67%,则实际得到乙酸乙酯的质量是　　　　　 g。
答案：
1.B　解析 由于浓硫酸稀释时放热,故不能先加浓硫酸,而醋酸的价格较高,为减少醋酸的挥发,冷却后加入冰醋酸,则添加顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸,A错误;乙醇、乙酸在浓硫酸、加热的条件下可以反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发出来的乙醇和乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,用装置乙可以制备乙酸乙酯且能防止倒吸,B正确;饱和碳酸钠溶液与乙酸乙酯不互溶,两者混合后分层,应该利用分液法分离而不是过滤,C错误;若用蒸馏法提纯乙酸乙酯,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,D错误。
2.A　解析 由Y的结构简式可知,Y的分子式是C8H12O2,A错误;Y含有羧基,能与金属钠反应放出氢气,B正确;Y含有羧基,能与醇发生酯化反应,Y含有碳碳双键,能发生加成反应,C正确;Y含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,D正确。
3.C　解析 分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,A正确;分子中含有羧基、羟基,能与乙酸或乙醇发生取代反应(酯化反应),B正确;分子中含有碳碳双键,能使溴水褪色,发生的是加成反应,分子中含有碳碳双键、羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化反应,C错误;分子中羟基和羧基均可以与Na反应,羧基可以与NaHCO3反应,则1 mol M与足量Na反应生成1 mol氢气,1 mol M与足量NaHCO3反应生成1 mol CO2,D正确。
4.C　解析 R分子中含有碳碳双键,既能发生加成反应,又能发生氧化反应,A正确;碳碳双键上的碳原子及其直接相连的其他原子形成平面结构,单键可以旋转,则R分子中所有碳原子可能在同一平面上,B正确;R分子中含有碳碳双键,乙酸分子中不含碳碳双键,R与乙酸不能互为同系物,C错误;R的分子式为C6H8O2,该分子中含有碳碳双键、羧基两种官能团,D正确。
5.D　解析 由N的分子结构可得,其分子式为C18H26O3,A正确;分子中有2种含氧官能团:醚键、酯基,B正确;因分子中含有酯基,能与氢氧化钠溶液发生水解反应,C正确;该物质属于酯类,类比乙酸乙酯,推测该物质难溶于水,D错误。
6.A　解析 由图可知,阿司匹林的分子式为C9H8O4,A错误;阿司匹林含有酯基、羧基,能与NaOH溶液反应,B正确;阿司匹林中苯环能加氢发生还原反应,含有酯基,能发生水解反应,C正确;阿司匹林转化为发生反应的官能团为酯基,D正确。
7.C　解析 由结构简式可知,其分子式为C6H8O6,A正确;抗坏血酸含碳碳双键可发生加成反应,含羟基能发生酯化反应,含酯基能发生水解反应,B正确;该分子中含多个饱和碳原子,所有原子不可能共面,C错误;两物质中均含醇羟基,能被高锰酸钾溶液氧化,均能使高锰酸钾溶液褪色,D正确。
8.A　解析 曲酸和脱氧曲酸都含有醚键、羟基、碳碳双键、羰基四种官能团,A正确;曲酸和脱氧曲酸的分子式不同,不能互为同分异构体,B错误;与曲酸分子式相同且仅含羟基的芳香族化合物不是3种,C错误;脱氧曲酸不能与NaOH溶液反应,D错误。
9.A　解析 A中含有羟基,能发生取代、氧化、酯化反应,含有碳碳双键,能发生氧化、加聚反应,A正确;由结构简式可知,A的分子式为C13H14O5,B错误;羧基和羟基都能与金属钠反应,故1 mol A最多能消耗2 mol金属钠,C错误;由1 mol Na2CO3最多和2 mol H+反应,故1 mol Na2CO3最多能消耗2 mol A,D错误。
10.C　解析 分支酸分子中含有4种官能团,分别为羧基、羟基、碳碳双键、醚键,A正确;分支酸分子中的羧基可与乙醇发生取代反应,羟基可与乙酸发生取代反应,B正确;1 mol分支酸分子中只有2 mol羧基,最多可与2 mol NaOH发生中和反应,C错误;分支酸分子中含有碳碳双键可与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,D正确。
11.C　解析 二羟甲戊酸结构中含—COOH,与乙醇发生酯化反应生成物中有酯基,其分子式为C8H16O4,A错误;该物质不能发生加成反应,B错误;该物质含—CH2OH,在铜催化下能与氧气发生反应,C正确;1 mol该有机化合物与足量金属钠反应可生成1.5 mol氢气,D错误。
12.C　解析 该物质分子中含11个C原子、3个O原子、12个H原子,则分子式为C11H12O3,①正确;含有碳碳双键,与溴水发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,原理不相同,②错误;有机化合物分子中的羟基和羧基都能与Na反应,羧基只能与NaHCO3反应,③错误;该有机化合物不能发生水解反应,④错误。
13.B　解析 当归酸与环丁烷羧酸的分子式均为C5H8O2,二者互为同分异构体,A正确;当归酸含有碳碳双键和羧基,能发生氧化反应、加成反应和取代反应,而环丁烷羧酸不能发生加成反应,B错误;根据当归酸的分子式和分子结构,其二元醛类的结构为2个醛基连在3个饱和碳原子上,类似于二氯丙烷的同分异构体,根据“定一移一”法,其二元醛类的同分异构体有4种,C正确;环丁烷羧酸中的烃基为,该烃基上有3种氢原子(如图),则该烃基上的一氯代物有3种,D正确。
14.答案 (1)直形冷凝管　b
(2)催化剂、吸水剂
(3)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)分液　2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑
解析 在装置X中,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯,通过蒸馏把乙酸乙酯分离出来,在装置Z中收集,由于乙酸、乙醇易挥发,在蒸馏时也有部分乙酸、乙醇跟随乙酸乙酯被分离出来,向Z中产品加入饱和Na2CO3溶液,可除去乙醇、乙酸,同时能降低乙酸乙酯的溶解度,转移到纯化仪器中通过分液的方法将水溶液与乙酸乙酯分离。
(1)仪器Y的名称是直形冷凝管,冷却水进水口是b。
(2)浓硫酸可催化乙酸与乙醇的反应,起催化剂的作用,反应生成乙酸乙酯和水,浓硫酸具有吸水性,还可起吸水剂作用,促进反应正向进行,提高反应物的转化率。
(4)乙酸乙酯与水互不相溶,可用分液的方法分离,故纯化步骤中分离操作的名称是分液。饱和Na2CO3溶液的作用之一是除去粗产品中的乙酸,该反应的化学方程式为2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑。
15.答案 (1)①大于　②缓慢产生气泡
(2)①红黑交替
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O　还原
(3)①b　②C
(4)29.48
解析 (1)乙醇中含有羟基,能与金属钠反应生成氢气,乙醇的密度比钠小,金属钠沉在乙醇底部缓慢反应,钠表面缓慢产生气泡。
(2)①铜丝在加热的条件下与空气中的氧气反应,金属铜被氧气氧化为氧化铜,反应的化学方程式为2Cu+O22CuO,则铜丝的颜色由红色变为黑色,通入乙醇蒸气,氧化铜将乙醇氧化为乙醛,同时生成单质铜,铜丝颜色由黑色变成红色,反应的化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,铜丝为催化剂,如此重复变化,则铜丝的颜色变化为红黑交替。②B中收集的物质为乙醛,乙醇与氧气反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;乙醇生成乙醛时,乙醇显示还原性。
(3)①冷凝管的作用是冷凝乙酸乙酯蒸气,水应从冷凝管下口进,上口出,因此水从冷凝管的b处进入。②考虑到反应速率等多种因素,温度越高越好,但温度过高会发生副反应2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O,乙酸乙酯的沸点为77.5 ℃,乙酸的沸点为118 ℃,用题述装置制备乙酸乙酯时,反应温度要高于77.5 ℃,为了提高原料的利用率,温度最好不要超过118 ℃,因此反应的最佳温度范围是105 ℃(4)30 g乙酸的物质的量为=0.5 mol,46 g乙醇的物质的量为=1 mol,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,由此可知乙醇过量,理论上生成0.5 mol CH3COOCH2CH3,实际产量是理论产量的67%,实际得到乙酸乙酯的质量为0.5 mol×67%×88 g·mol-1=29.48 g。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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