鲁科版化学选修有机化学基础习题第2章第4节第1课时羧酸含解析

第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第4节  羧酸  氨基酸和蛋白质
第1课时  羧酸
 
1．某同学在学习了乙酸的性质后，根据甲酸的结构( )对甲酸的化学性质进行了下列推断，其中不正确的是(　　)
A．能与碳酸钠溶液反应
B．能发生银镜反应也能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
C．不能使KMnO4酸性溶液褪色
D．能与单质镁反应
解析：甲酸分子中含有醛基和羧基两种官能团，具有醛与羧酸的双重性质。
答案：C
2．向CH3COOH＋C2H5OH 浓H2SO4△CH3COOC2H5＋H2O平衡体系中加入H182O，一段时间后18O还可存在于(　　)
A．乙酸分子中
B．乙醇分子中
C．乙酸、乙酸乙酯分子中
D．乙酸、乙醇、乙酸乙酯分子中
解析：由于上述反应是可逆反应，因此加入水后考虑的是酯化反应的逆反应(酯的水解)，则生成的乙酸含18O，再脱水生成的酯不含18O，故答案为A项。
答案：A
3．下列化合物既显酸性又能发生酯化反应和消去反应的是(　　)
 
解析：酸性、酯化是羧酸的性质，说明分子中含有—COOH，能发生消去反应则含—OH。
答案：B
4．莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下：
 
(1)A的分子式是________。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是__________________________________________________。
(3)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是_______________________________________________________。
(4)17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，生成二氧化碳的体积(标准状况)为______________________________________。
(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为 )，其反应类型是__________________________。
解析：(1)在有机物结构简式中，碳原子均形成四个价键，不足的个数便是氢原子的个数。由题中A的结构简式知其分子式为C7H10O5。
(2)A中与溴的四氯化碳溶液反应的官能团为碳碳双键，发生加成反应。
(3)A中与NaOH溶液反应的官能团为—COOH。
 
因此有V(CO2)＝17.4 g174 g·mol－1×22.4 L·mol－1＝2.24 L。
 
该反应属于消去反应。
答案：(1)C7H10O5
 
(4)2.24 L　(5)消去反应

(时间：40分钟　分值：100分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题8分，共48分)
1．下列关于乙酸的叙述正确的是(　　)
A．冰醋酸是纯的乙酸，不能使石蕊试液变色
B．乙酸与碳酸钠溶液反应，生成二氧化碳气体
C．乙酸在发生酯化反应时失去H原子，表现出酸性
D．乙酸是最简单的羧酸
解析：冰醋酸溶于水产生H＋，使石蕊变红，A选项错，乙酸在发生酯化反应时，失去羟基(—OH)而不是氢原子，因此乙酸表现的不是酸性，C选项错误。最简单的羧酸是甲酸(HCOOH)，而不是乙酸(CH3COOH)，D选项错误。
答案：B
2．下列说法不正确的是(　　)
A．烃基与羧基直接相连的化合物叫作羧酸
B．饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2
C．羧酸在常温下都能发生酯化反应
D．羧酸的官能团是—COOH
解析：酯化反应条件为浓硫酸并加热。
答案：C
3．将乙醇和乙酸分离的正确方法是(　　)
A．加热蒸馏
B．先加入烧碱溶液，蒸出乙醇，再加入浓硫酸，然后蒸出乙酸
C．加入碳酸钠后，通过萃取的方法分离
D．利用银镜反应进行分离
解析：醇和酸都易挥发，所以应先将酸转化为盐，蒸出醇后，再将盐转化为羧酸蒸出。
答案：B
4．苹果酸的结构简式为 ，下列说法正确的是(　　)
A．苹果酸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
C．1 mol苹果酸与足量Na反应生成1 mol H2
D． 与苹果酸互为同分异构体
答案：A
5．0.5 mol 某羧酸与足量乙醇发生酯化反应，生成酯的质量比原羧酸的质量增加了28 g，则原羧酸可能是(　　)
A．甲酸　　　　　　　 B．乙二酸
C．丙酸   D．丁酸
解析：0.5 mol羧酸与足量乙醇发生酯化反应，生成酯的质量比原羧酸的质量增加了28 g，则羧酸与酯的相对分子质量相差56(即2个—COOH转变为2个—COOCH2CH3)，故原羧酸为二元羧酸。
答案：B
6．在同温同压下，某有机物和过量钠反应，得到V1 L H2，等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得V2 L CO2，若V1＝V2≠0，则此有机物可能是(　　)
 
解析：Na既能与羟基反应，又能与羧基反应；NaHCO3只与羧基反应，不与羟基反应，因此，只有A项符合题目要求。
答案：A
二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)
7．(14分)羟基、羧基的性质具有明显的差异，请完成下列各题：
(1)为实现如图所示的各步转化，请在括号内填入适当试剂的化学式。
 
若A转化为C，可加入⑥________，若A转化为D，可加入⑦________。
解析：羟基的活性—COOH>H2CO3>酚羟基>HCO－3>醇羟基
答案：(1)①NaHCO3　②H2SO4或HCl　③NaOH或Na2CO3　④H2O、CO2　⑤Na　⑥NaOH或Na2CO3　⑦Na
8．(17分)苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式为：
 
(1)苹果酸分子所含官能团的名称是______、______。
(2)苹果酸不易发生的反应有________(选填序号)。
①加成反应　②酯化反应　③加聚反应
④氧化反应　⑤消去反应　⑥取代反应
(3)物质A(C4H5O4Br)在一定条件下可发生水解反应，得到苹果酸和溴化氢。由A制取苹果酸的化学方程式是
______________________________________________________。
(4)写出两分子苹果酸反应生成八元环的化学方程式
______________________________________________________。
解析：从苹果酸的结构可看出分子中含有两个羧基和一个羟基；羟基和羧基能发生的反应是酯化、氧化、消去和取代，不易发生加成和加聚反应。物质A水解可得到苹果酸，根据苹果酸的结构简式可写出A的结构简式： 。
答案：(1)羟基　羧基　(2)①③
 
 
9．(21分)已知2RCH2CHO――→NaOH/H2O△
 
水杨酸酯E为紫外线吸收剂，可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下：
 
请回答下列问题：
(1)饱和一元醇A中氧的质量分数约为21.6%，则A的分子式为________；结构分析显示A只有一个甲基，A的名称为________。
(2)B能与新制的Cu(OH)2悬浊液发生反应，该反应的化学方程式为______________________________________________________
______________________________________________________。
(3)C有________种结构；若一次取样，检验C中所含官能团，按使用的先后顺序写出所用试剂：____________________________。
(4)第③步的反应类型为________________；D所含官能团的名称为________。
解析：(1)利用一元醇A中氧元素的质量分数约为21.6%，Mr(一元醇)＝1621.6%≈74，则A的分子式为C4H10O；由A只有一个甲基得A的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH，名称为1­丁醇(或正丁醇)。
(3)根据信息可以得到反应中间体为
 
 
 。检验C时应考虑 相互干扰，一般先检验—CHO，再检验 。检验—CHO时可以选择银氨溶液[或新制Cu(OH)2悬浊液]，但要注意，反应后的溶液呈碱性，直接加溴水，无法验证 一定存在，因OH－与Br2反应也会使溴水褪色，故应先加盐酸酸化后再加入溴水。
(4)由C的相对分子质量为126和D的相对分子质量为130可知C到D的反应类型为加成反应。
答案：(1)C4H10O　1­丁醇(或正丁醇)
(2)CH3CH2CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△
CH3CH2CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(3)2　银氨溶液、稀盐酸、溴水(或其他合理答案)
(4)还原反应(或加成反应)　羟基