专题8 第二单元 食品中的有机化合物 第二课时 讲义（知识点+练习）【新教材】2020-2021学年高一下学期化学（苏教版（2019）必修二）
展开专题8 有机物的获得与应用第二单元 食品中的有机化合物第2课时 乙酸学习导航1、掌握乙酸的组成、结构、物理性质及用途，能从官能团的角度认识乙酸的性质。2、掌握酯化反应的原理和实质，会运用乙酸的结构分析其化学性质，会设计实验探究乙酸的性质。知识解读知识点一 乙酸的物理性质、结构及弱酸性1．乙酸的物理性质（1）乙酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体，是调味品食醋的主要成分，俗称醋酸。（2）纯净的乙酸在16.6 ℃以下呈冰状固体，故又称冰醋酸。（3）乙酸易溶于水和乙醇。2．乙酸的组成与结构3．乙酸的酸性(1)乙酸是一种弱酸，在水中电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，酸性比H2CO3强。(2)向乙酸溶液中滴入石蕊试液，溶液呈红色，写出下列反应的化学方程式：①与Na反应：2CH3COOH＋2Na―→2CH3COONa＋H2↑；②与NaOH反应：CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O；③与Na2O反应：2CH3COOH＋Na2O―→2CH3COONa＋H2O；④与Na2CO3反应：2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑；⑤与CaCO3反应：2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O重点归纳乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较知识点二 乙酸的酯化反应1．酯化反应实验探究(1)实验装置(2)实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的油状液体生成，且能闻到香味。(3)化学方程式：＋C2H5OHeq \o(,\s\up11(浓H2SO4),\s\do4(△))＋H2O。2．酯化反应(1)概念：醇和某些酸作用生成酯和水的反应。(2)反应特点；酯化反应属于可逆反应，也属于取代反应。(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子)即酸脱羟基醇脱氢原子。重点归纳随堂演练1.下列关于实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述中，正确的是（ ） A. 均采用水浴加热 B. 制备乙酸乙酯时乙醇过量 C. 均采用边反应边蒸馏的方法 D. 制备乙酸丁酯时正丁醇过量2.乙酸丁酯是重要的化工原料。实验室用乙酸、丁醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下制备乙酸丁酯的装置示意图(加热和夹持置已省略)和有关信息如下： 下列说法正确的是( )A. 加热一段时间后，发现烧瓶C中忘记加沸石，可打开瓶塞直接加人即可 B. 装置B的作用是不断分离出乙酸丁酯．提高产率 C. 装置A可以装配蒸馏装置的冷凝器，且冷凝水由a口进，b口出 D. 乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇可用饱和碳酸钠溶液除去3.下列关于乙酸的说法正确的是（ ） A. 难挥发 B. 难溶于水 C. 不与石灰石反应 D. 能与乙醇发生酯化反应4.乙酸异戊酯是蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室中可利用乙酸和异戊醇 制备乙酸异戊酯，装置图(夹持装置略)和所用药品有关数据如下。下列说法正确的是( ) A. 反应方程式为CH3COOH+ ⇌Δ浓硫酸 B. 实验时，冷凝水应从直形冷凝管的b口通入 C. 异戊醇的同分异构体中属于醇类的有7种 D. 反应后，取Ⅱ中物质经水洗、碱洗和蒸馏可提纯乙酸异戊酯5.实验室中用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯，为除去所得的乙酸乙酯中残留的乙酸，应选用的试剂是（ ） A. 饱和碳酸钠溶液 B. 饱和 NaOH溶液 C. 饱和食盐水 D. 浓硫酸6.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯反应温度为115～125℃，反应装置如下图。下列对该实验的描述错误的是( ) A. 不能用水浴加热 B. 长玻璃管起冷凝回流作用 C. 提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤 D. 加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率7.在抗击非典型性肺炎期间，过乙酸（过氧乙酸）曾被广泛用作消毒剂．已知硫酸和过硫酸的结构简式如下： 硫酸： 过硫酸： 请从以下八个式子中选择答案回答下列问题（用编号表示）．（a） （b） （c） H2O2 （d） （e） （f） （g） O2 （h） ①过乙酸（过氧乙酸）的结构简式是________．②过乙酸的同分异构体是________．③过乙酸的同系物是________．8.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内)，加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如图1所示)，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：(已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃) （1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，其目的是__； （2）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，如图2所示是分离操作步骤流程图。 试剂a是________，分离方法①是________；分离方法②是________，试剂b是________；（3）写出C→D反应的化学方程式________。 答案解析1.【答案】 B 【解析】A.实验制备乙酸乙酯和乙酸丁酯均采用酒精灯加热，A项不符合题意； B.制备乙酸乙酯时，考虑成本，乙醇过量从而提高冰醋酸的转化率，B项符合题意；C.乙酸乙酯采用边反应边蒸馏的方法，但是乙酸丁酯的沸点较高，制备乙酸丁酯时采用直接回流的方法，待反应后再提纯产物，C项不符合题意；D.制备乙酸丁酯时，考虑成本，冰醋酸过量从而提高正丁醇的转化率，D项不符合题意；故答案为：B。 2.【答案】 D 【解析】A.实验过程中忘记加入沸石，则需停止加热，待溶液冷却至室温后，再加入沸石，A不符合题意； B.装置B是用于除去乙酸丁酯中混有的乙酸和丁醇，B不符合题意；C.冷凝管中水从下口进（即从b进入），上口出（即从a流出），C不符合题意；D.乙酸丁酯在饱和Na2CO3溶液的溶解度较小，乙酸可与Na2CO3反应除去，丁醇可溶解在Na2CO3溶液中，因此可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇，D符合题意；故答案为：D3.【答案】 D 【解析】A.乙酸熔沸点低，易挥发，故A不符合题意； B.乙酸易溶于水，故B不符合题意；C.乙酸是一元酸，酸性比碳酸酸性强，能与石灰石反应，故C不符合题意；D.乙酸含有羧基，在浓硫酸加热条件下能与乙醇发生酯化反应，故D符合题意；故答案为：D。 4.【答案】 C 【解析】A．乙酸和异戊醇 在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸异戊酯和水，反应方程式为CH3COOH+ ⇌Δ浓硫酸 +H2O，故A不符合题意； B．实验时，为保证较好的冷凝效果，冷凝水应下进上出，从直形冷凝管的a口通入，故B不符合题意；C．异戊醇的同分异构体中：以正戊烷基和羟基构成的结构有3种，以异戊烷基与羟基构成的结构除异戊醇自身外有3种，以新戊烷基与羟基构成的结构有1种，则其同分异构体中属于醇类的有7种，故C符合题意；D．乙酸异戊酯在碱性条件下可水解，不应用碱洗，故D不符合题意；故答案为：C。 5.【答案】 A 【解析】A．饱和碳酸钠溶液呈碱性，可以中和乙酸，通过降低了乙酸乙酯的溶解度，有利于分层，故A符合题意； B．饱和氢氧化钠溶液虽然可以中和乙酸，但也会使乙酸乙酯发生水解，故B不符合题意；C．饱和食盐水呈中性，不能中和乙酸，故C不符合题意；D．浓硫酸呈酸性，不能中和乙酸，故D不符合题意；故答案为：A。6.【答案】 C 【解析】A．实验室制取乙酸丁酯，反应需要的反应温度为115～125℃，而水浴加热适合温度低于100℃的反应，故该反应不能用水浴加热，A不符合题意； B．乙酸和丁醇易挥发，当有易挥发的液体反应物时，为了避免反应物损耗和充分利用原料，可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现，B不符合题意； C．酯化反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此制取的乙酸丁酯中含有挥发的未反应的乙酸及丁醇，提纯乙酸丁酯需使用碳酸钠溶液，来吸收未反应的乙酸及溶解丁醇，同时又可降低乙酸丁酯的溶解度便于分离出乙酸丁酯，如果用氢氧化钠，会使乙酸丁酯水解，C符合题意； D．酯化反应为可逆反应，在其他条件不变时，增加反应物乙酸的量，可使平衡向生成酯的方向移动，从而提高1-丁醇的转化率，D不符合题意； 故答案为：C。 7.【答案】 b；ad；f 【解析】解：①在乙酸中的羟基之间加一个O即为过氧乙酸，故过氧乙酸的结构简式为： ；故选：b；② 、 的分子式与过乙酸相同，结构不同，互为同分异构体，故答案为：a、d；③ 与过乙酸属于同一类物质，分子组成上相差2个CH2原子团，互为同系物，故答案为：f． 8.【答案】 （1）防止液体受热暴沸 （2）饱和Na2CO3溶液；分液；蒸馏；(浓)硫酸 （3）2CH3COONa+H2SO4→2CH3COOH+Na2SO4 【解析】(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，其目的是防止液体受热暴沸；(2)根据分析，试剂a是饱和Na2CO3溶液，分离方法①是分液；分离方法②是蒸馏，试剂b是(浓)硫酸；(3)C→D反应为乙酸钠与硫酸反应得到乙酸，化学方程式：2CH3COONa+H2SO4→2CH3COOH+Na2SO4。 名称乙酸水乙醇碳酸分子结构CH3COOHH—OHC2H5OH与羟基直接相连的原子或原子团—HC2H5—遇石蕊溶液变红不变红不变红变红与Na反应反应反应反应与Na2CO3反应—不反应反应羟基氢的活泼性强弱CH3COOH＞H2CO3＞H2O＞C2H5OH乙酸正丁醇乙酸丁酯熔点/℃16.6-89.5-73.5沸点/℃117.9117126.0密度/g·cm-31.10.800.88药品密度/( g⋅cm-3 )沸点/℃水中溶解性异戊醇0.8123131微溶乙酸1.0492118易溶乙酸异戊醇0.8670142难溶
