羧酸
酯
例1.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是
A.分子式为C16H12O4
B.分子中两个苯环一定处于同一平面
C.在酸性条件下水解,水解产物有2种
D.不能与饱和Na2CO3溶液反应
例2.泛酸和乳酸均易溶于水并能参与人体代谢,结构简式如下图所示。下列说法不正确的是
A.泛酸分子式为
B.1
mol乳酸与金属钠反应可生成1
mol氢气
C.泛酸易溶于水,与其分子内含有多个羟基易与水分子形成氢键有关
D.泛酸在酸性条件下的水解产物之一与乳酸互为同系物
1.某有机物的结构简式如图,关于该有机物的说法不正确的是
A.1mol该有机物能与2molNaOH发生反应
B.1mol该有机物能与2molNa反应生成1molH2
C.1mol该有机物能与1molNaHCO3反应生成1molCO2
D.1mol该有机物最多能与3molH2发生加成反应
2.我国科学家屠呦呦因为发现“治疗疟疾的新疗法”,也就是发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟基甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟基甲戊酸的说法正确的是
A.该有机物可以与溶液发生反应放出
B.不能发生取代反应
C.该有机物与金属钠反应可以生成D.该有机物含有两种官能团,分别是羟基和醛基
3.下列离子或化学方程式正确的是
A.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应:
B.向CH2BrCOOH中加入足量NaOH溶液并加热:
C.甲苯与氯气在光照条件下反应:+Cl2+HCl
D.向水杨酸()中滴加NaHCO3溶液:+HCO→+CO2↑+H2O
4.柠檬酸苯甲酯的结构简式如图所示。下列有关该物质的叙述正确的是
A.既是柠檬酸的同系物,也是苯甲醇的同系物
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.1mol该物质与碳酸氢钠反应得44gCO2
D.苯环上的二氯代物有6种
5.北京冬奥会比赛场馆建设中用到的一种耐腐蚀、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯(如图)为原料制得的。下列有关该双环烯酯的说法正确的是
A.该双环烯酯不能使酸性重铬酸钾变色
B.1mol该双环烯酯最多能与3mol发生加成反应
C.该双环烯酯的水解产物都能与氢氧化钠溶液反应
D.该双环烯酯完全加氢后的产物的一氯代物有9种(不含立体异构)
6.一定质量的某有机物与足量金属钠反应,可得VAL气体。相同质量的该有机物与适量的NaHCO3浓溶液反应,可得VBL气体。已知在同温、同压下VA>VB,则该有机物可能是
A.HOOC-COOH
B.CH2(OH)CH(OH)COOH
C.CH2(OH)COOH
D.
7.某种高分子化合物的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该物质可通过加聚反应生成B.0.1
mol该物质完全燃烧,生成33.6
LCO2(标准状况)
C.该物质水解产物之一乙二醇可用于生产汽车防冻液
D.1
mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4n
mol
NaOH
8.分子式为C5H10O3的有机物能发生如下酯化反应:2C5H10O3C10H16O4+2H2O,若不考虑立体异构,则C5H10O3的结构最多有
A.12种
B.9种
C.8种
D.6种
9.有机物的同分异构体中属于酚类且能水解的有(不考虑立体异构)
A.19种
B.18种
C.16种
D.15种
10.分子式为C6H12O2的有机物A,有香味。A在酸性条件下水解生成有机物B和C。B能和碳酸氢钠溶液反应生成气体,且无法发生银镜反应;C能催化氧化生成醛或酮。则A可能的结构有
A.7种
B.11种
C.13种
D.15种
11.E是一种食品添加剂中的防腐剂,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。
下列说法不正确的是
A.A是苯酚的一种同系物,且溶解度小于苯酚
B.经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化
C.与B属于同类有机物的同分异构体有3种(不包含B)
D.1
mol
D可以消耗1
mol
NaHCO3
12.乙酰水杨酸,俗称阿司匹林(),是常用的解热镇痛药。合成原理:
查阅资料:
阿司匹林:相对分子质量为180,分解温度为128~135℃,溶于乙醇、难溶于水;
水杨酸:相对分子质量为138,沸点211℃,76℃时升华,溶于乙醇、微溶于水;
乙酸酐:相对分子质量为102,沸点140℃,无色透明液体,遇水形成乙酸。
制备过程:
①如图1向三颈烧瓶中加入3.45g水杨酸、乙酸酐20mL()、10滴浓硫酸,连接回流装置,70℃加热半小时。
②冷却至室温后,将反应混合液倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却15min,用图2装置抽滤,将所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤过程中用少量冷水多次洗涤晶体,继续抽滤,得到乙酰水杨酸粗品。
③将粗产品转至烧瓶中,装好回流装置,向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯和2粒沸石,加热回流,进行热溶解。然后趁热过滤,冷却至室温,抽滤,洗涤,干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸。
(1)图1装置中温度计是否需要移动位置_______(填“需要”或“不需要”)。
(2)步骤①中加热宜采用_______,冷凝回流过程中外界的水若进入三颈烧瓶,导致发生副反应_________________________(用化学方程式作答),降低了水杨酸的转化率。
(3)步骤②用冷水洗涤晶体的目的是_______,步骤③加入沸石的目的是_______。
(4)步骤③操作的名称是_______,其中肯定用不到的装置是_______(填序号)。
(5)最终称量产品质量为2.25g,则所得乙酰水杨酸的产率为_______%(精确到1%)。
答案与解析
例1.【答案】A
【解析】A.根据结构式可知分子式为C16H12O4,故A正确;B.两个苯环中间有一个碳原子,该碳原子形成四根单键,在空间为四面体结构,所以两个苯环,不一定处于同一平面,故B错误;C.酸性条件下,酯基断开,但产物为一种,故C错误;D.分子中含有羧基,可以和Na2CO3反应,故D错误;故答案为A。
例2.【答案】D
【解析】A.有机物含有9个C、17个H、1个N、5个O原子,分子式为C9H17NO5,故A正确;B.1
mol乳酸含有mol羧基和1mol羟基,都能与金属钠反应,1
mol乳酸与金属钠反应可生成1
mol氢气,故B正确;C.分子中含有羟基、氨基,可与水分子形成氢键,则泛酸易溶于水,故C正确;D.泛酸水解可生成两种有机物,和,两者与乳酸组成上都不是相差CH2或CH2的整数倍,不是同系物,故D错误。故答案为D。
1.【答案】A
【解析】A.1
mol该有机物含有1mol羧基,能与1
mol
NaOH发生反应,故A错误;B.1
mol该有机物含有1mol羧基和1mol羟基,能与2
mol
Na反应生成1
mol
H2,故B正确;C.1
mol该有机物含有1mol羧基,能与1
mol
NaHCO3反应生成1
mol
CO2,故C正确;D.1
mol该有机物含有1mol苯环,最多能与3
mol
H2发生加成反应,故D正确;故选A。
2.【答案】A
【解析】A.由结构简式可知,二羟基甲戊酸中含有的羧基能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,故A正确;B.由结构简式可知,二羟基甲戊酸中含有的羧基和羟基能发生取代反应,故B错误;C.由结构简式可知,二羟基甲戊酸中含有的羧基和羟基都能与金属钠反应生成氢气,所以1mol二羟基甲戊酸与金属钠反应可以生成1.5mol氢气,故C错误;D.由结构简式可知,二羟基甲戊酸的官能团为羧基和羟基,故D错误;故选A。
3.【答案】D
【解析】A.原子不守恒,反应的化学方程式为:,A错误;B.向CH2BrCOOH中加入足量NaOH溶液并加热,-COOH发生中和反应,Br发生取代反应产生醇羟基,该反应化学方程式为:,B错误;C.甲苯与氯气在光照条件下甲基上H原子的取代反应,方程式为+Cl2+HCl,C错误;D.由于酸性:羧酸>H2CO3>苯酚,所以向水杨酸中滴加NaHCO3溶液时,-COOH变为-COONa,同时反应产生CO2、H2O,该反应的离子方程式为:+HCO→+CO2↑+H2O,D正确;故合理选项是D。
4.【答案】D
【解析】A.柠檬酸不含酯基,苯甲醇也不含酯基,结构不相似,不是同系物,A错误;B.含有苯环,可以发生加成反应,含有酯基、羧基、羟基,可以水解、酯化,水解、酯化均属于取代反应,B错误;C.羧基可以和碳酸氢钠反应生成CO2,1mol该物质含有2mol羧基,可最多与碳酸氢钠反应生成2molCO2,质量为88g,C错误;D.采用“定一移一”法判断,苯环上有如图(2+4)=6种二氯代物、(数字表示另一个氯原子可能的位置),D正确;综上所述答案为D。
5.【答案】D
【解析】A.该双环烯酯含有双键,能使酸性重铬酸钾变色,A错误;B.1mol该双环烯酯最多能与2mol发生加成反应,双键可与氢气加成,碳氧双键不可,B错误;C.该双环烯酯的水解产物为醇类和羧酸,醇类不能与氢氧化钠溶液反应,C错误;D.该双环烯酯完全加氢后的产物为,有9种不同环境的氢,一氯代物有9种,D正确;答案选D。
6.【答案】B
【解析】一定质量的某有机物和足量的金属钠反应,可得到气体体积是VAL,产生的气体是H2,2-OH(或2-COOH)~H2;等质量的该有机物与足量的NaHCO3反应,可得到气体VBL,该气体是CO2,说明有机物中含有-COOH,-COOH~CO2,等质量的同种物质即等物质的量的物质,以此解答该题。A.1molHOOC-COOH与Na反应产生1molH2;1molHOOC-COOH与足量的NaHCO3反应,产生2molCO2,可见等质量的有机物反应产生的气体在同温、同压下体积:VA
7.【答案】B
【解析】A.根据聚合物结构简式可知其是由通过加聚反应生成,A正确;B.该物质分子中含有的C原子数目是15n,0.1
mol该物质完全燃烧,反应产生CO2的物质的量是1.5n
mol,该CO2气体在标准状况下的体积为33.6n
L,B错误;C.根据物质结构简式可知:其分子中含有3n个酯基,水解产生聚2-甲基丙烯酸、乙二醇、乙酸、邻羟基苯甲酸,其中乙二醇可用于生产汽车防冻液,C正确;D.该物质分子中含有3n个酯基,水解产生3n个羧基和n个酚羟基都可以与NaOH发生反应,因此1
mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4n
mol
NaOH,D正确;故合理选项是B。
8.【答案】A
【解析】2分子的C5H10O3能生成1分子的C10H16O4和2分子的H2O,说明C5H10O3中含有一个羧基和一个羟基,两分子的C5H10O3生成二元环酯。先考虑5个碳原子的羧酸的结构,然后再连上羟基。5个碳原子的羧酸只需要考虑丁基的异构,丁基有四种异构,所以5个碳原子的羧酸也有四种结构。若羧酸为正戊酸,则4个饱和碳原子上都可以连羟基,且各不相同,有4种结构;若羧酸为2-甲基丁酸,则羟基也有四种不同的位置,也有四种结构;若羧酸为3-甲基丁酸,则羧基有3种不同位置,所以有3种结构;若羧酸为2,2-二甲基丙酸,则羟基只有一种不同位置,只有一种结构,所以共有12种结构,故选A。
9.【答案】B
【解析】属于酚类说明含有酚羟基,能水解说明含有酯基,同分异构体有:、、、、、,共18种,故选B。
10.【答案】B
【解析】由题干信息可知,分子式为C6H12O2的有机物A,有香味,A在酸性条件下水解生成有机物B和C,即A为酯类,B能和碳酸氢钠溶液反应生成气体,且无法发生银镜反应说明B为羧酸但不能是甲酸,C能催化氧化生成醛或酮,即C为醇且能催化氧化即与羟基相连的碳原子有H,则A可能的结构有:若B为乙酸,则C可能为1-丁醇、2-丁醇、2-甲基丙醇三种,若B为丙酸,则C为1-丙醇、2-丙醇两种,若B为丁酸或2-甲基丙酸,则C为乙醇,若B为戊酸(丁基有四种)故戊酸也有四种,则C为甲醇,故符合条件的A的同分异构体有:3+2+2+4=11种,故答案为B。
11.【答案】C
【解析】A.A是苯酚的同系物,A的烃基中碳原子数大于苯酚,溶解度比苯酚小,A正确;B.A中含有酚羟基,易被氧化,设计A→B和C→D的目的是:保护酚羟基,防止被氧化,B正确;C.与B属于同类有机物属于醚类,对应的同分异构体可为、、、,共4种,C错误;D.D中羧基可与碳酸氢钠反应,则1molD可以消耗1molNaHCO3,D正确;答案选C。
12.【答案】(1)不需要
(2)水浴加热
(3)洗去产品表面附着的水杨酸等杂质
防止在加热的时候液体暴沸
(4)提纯
B
(5)50%
【解析】该反应所需要的温度小于100℃,加热宜采用水浴加热;乙酸酐遇水形成乙酸,故反应过程要保持干燥的环境;步骤③用到加热回流装置、抽滤装置、干燥装置,可以根据这些过程选择所需装置;最后产率的计算首先需要判断水杨酸和乙酸酐的量,然后再计算产品的理论产量,以此解题。
(1)图1中需要保证反应物的温度为70℃,需要测定反应物的温度,故温度计的位置不需要移动;
(2)步骤①中需要维持温度为70℃,可以采用水浴加热;已知,乙酸酐遇水形成乙酸,则冷凝回流过程中外界的水可能进入三颈烧瓶,导致发生副反应,降低了水杨酸的转化率;
(3)阿司匹林难溶于水,水杨酸微溶于水;步骤②用冷水洗涤晶体的目的是洗去产品表面附着的水杨酸等杂质;步骤③加入沸石可以防止在加热的时候液体暴沸;
(4)步骤③的目的由粗产品得到比较纯净的产品,故其名称为:提纯;步骤③用到加热回流装置C、抽滤装置D、干燥装置A,不需要固体加热装置B;故肯定用不到的装置是B;
(5)3.45g水杨酸的物质的量为:,乙酸酐20mL(),则其物质的量为:,则反应中乙酸酐过量,0.025mol水杨酸反应生成0.025mol阿司匹林,则其质量为:,故所得乙酰水杨酸的产率=。