高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物优秀同步练习题

第三章  烃的衍生物

第四节  羧酸  羧酸衍生物

课时1  羧酸

（建议时间：30分钟）

1．羧酸是一类非常重要的有机物，下列关于羧酸的说法中正确的是(　　)

A．羧酸在常温常压下均为液态物质

B．羧酸的通式为CnH2n＋2O2

C．羧酸的官能团为—COOH

D．只有链烃基与羧基相连的化合物才叫羧酸

【答案】C

【解析】

含C原子数较多的羧酸常温常压下为固体；饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2；由烃基和羧基相连的有机化合物称之为羧酸。

2．下列有关常见羧酸的说法中正确的是(    )

A．甲酸是一种无色有刺激性气味的气体，易溶于水

B．乙酸的沸点低于丙醇，高于乙醇

C．苯甲酸的酸性比碳酸强，可以和碳酸氢钠反应制取

D．乙二酸具有还原性，可以使酸性溶液褪色

【答案】CD

【解析】

A．常温下甲酸是液体，A不正确；

B．乙酸的沸点高于丙醇的沸点，B不正确。

C．苯甲酸的酸性比碳酸强，根据强酸制弱酸，苯甲酸可以和碳酸氢钠反应制取，C正确；

D．乙二酸具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，两者能发生氧化还原反应，可以使酸性溶液褪色，D正确；

故选：CD。

3．苯甲酸是一种重要的羧酸，以下关于苯甲酸的说法不正确的是

A．在通常条件下为无色晶体

B．苯甲酸钠水溶液的pH小于7

C．苯甲酸能与乙醇发生酯化反应

D．苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂

【答案】B

【详解】

A．苯甲酸为无色晶体，故A正确；

B．苯甲酸是弱酸，所以苯甲酸钠为强碱弱酸盐，呈碱性，故B错误；

C．苯甲酸中有羧基能与乙醇的羟基发生酯化反应，故C正确；

D．苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂，在酸性环境下能抑制微生物生长，故D正确；

故选B。

4．用18O标记的CH3CHOH与乙酸反应制取乙酸乙酯，当反应达到平衡时，下列说法正确的是(　　)

A．18O只存在于乙酸乙酯中

B．18O存在于水、乙酸、乙醇以及乙酸乙酯中

C．18O存在于乙酸乙酯、乙醇中

D．有的乙醇分子可能不含18O

【答案】C

【解析】

乙酸与乙醇反应时“酸脱羟基醇脱氢”，生成水和乙酸乙酯，所以CH3CHOH与乙酸反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CHOHCH3CO18OCH2CH3＋H2O，因为酯化反应是可逆反应，所以18O存在于乙醇和乙酸乙酯中。

5．下列将和分离的正确方法是

A．蒸馏

B．加入溶液后，通过萃取的方法分离

C．加入烧碱溶液后蒸馏出乙醛，再加入浓硫酸，蒸馏出乙酸

D．和反应后，通过蒸馏的方法分离

【答案】C

【分析】

CH3CHO、CH3COOH均溶于水，均易挥发，沸点不同。据此分析解答。

【详解】

A．CH3CHO、CH3COOH均易挥发，直接加热蒸馏不能得到纯净物，故A不选；

B．乙酸能够与碳酸钠反应，反应后的产物乙酸钠与乙醛混溶，不能萃取分离，故B不选；

C．先加入烧碱溶液，乙酸与NaOH反应，产物乙酸钠与乙醛的沸点差异增大，蒸馏先蒸出乙醛，再加入浓H2SO4，与乙酸钠反应生成乙酸，然后蒸出乙酸，可以达到分离的目的，故C选；

D．乙酸与Na反应生成乙酸钠，分离后得到乙酸钠，需要将乙酸钠转化为乙酸，没有达到分离目的，故D不选；

故选C。

6．现有5种基团：—CH3、—OH、—CHO、—COOH、—C6H5，对由其中2个基团构成且显酸性的有关物质的叙述正确的是(　　)

A．共有4种，其中一种物质不属于羧酸

B．共有5种，其中一种为二元酸

C．共有6种，其中只有一种不是有机物

D．共有6种，它们在一定条件下均能与乙醇发生酯化反应

【答案】C

【解析】

羧酸和酚具有酸性，5种基团两两组合后具有酸性的有：CH3—COOH、C6H5—OH、OHC—COOH、C6H5—COOH、HO—CHO(HCOOH)、HO—COOH(H2CO3)，共6种，其中H2CO3为无机物，且属于二元酸，其他5种属于有机物，其中C6H5—OH不能与乙醇发生酯化反应。

7．邻羟基苯甲酸俗名叫水杨酸，其结构简式为，它可与下列物质中的一种反应生成化学式为C7H5O3Na的钠盐，则这种物质是(　　)

A．NaOH  B．Na2SO4  C．NaCl  D．NaHCO3

【答案】D

【解析】

本题中需理解的知识是酚羟基和羧基的性质。酚羟基和羧基都有酸性，都能与NaOH溶液反应，但酚羟基不与NaHCO3反应，而羧基能与NaHCO3反应，题给的条件是水杨酸与某物质反应得到C7H5O3Na，这种物质只能是NaHCO3，所发生的反应为，若是NaOH，则发生的反应为＋2H2O，与题设不符。

8．油酸的结构简式为CH3(CH2)7CH=CH (CH2)7COOH，下列说法正确的是(    )

A．油酸的分子式为C18H33O2 B．油酸是乙酸的同系物

C．油酸可与氢气发生加成反应 D．1 mol油酸最多可与1 mol甘油酯化

【答案】C

【详解】

A．根据题干信息，油酸的结构简式为CH3(CH2)7CH=CH (CH2)7COOH，则其分子式为C18H34O2，A错误；

B．同系物是指结构相似，分子组成相差n个CH2的有机物，油酸分子中还含有碳碳双键，与乙酸的结构不相似，故不属于乙酸的同系物，B错误；

C．油酸的结构简式为CH3(CH2)7CH=CH (CH2)7COOH，分子中含有碳碳双键，可与氢气发生加成反应，C正确；

D．1 mol油酸含有1mol—COOH，而1mol甘油含有3mol—OH，因此1mol油酸最多可与mol甘油发生酯化反应，D错误；

答案选C。

9．某有机物的结构简式为，其可能具有的性质是(    )

①能发生加成反应    ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色    ③能发生取代反应    ④能发生中和反应   

⑤能发生氧化反应

A．全部 B．只能发生①③④

C．除⑤外都能 D．除③⑤外都能

【答案】A

【解析】①含有碳碳双键和苯环，可以发生加成反应，故①正确；

②含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使其褪色，故②正确；

③含有羧基、羟基，可以发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，故③正确；

④含有羧基，可以发生中和反应，故④正确；

⑤含有碳碳双键，羟基(连接羟基的碳上有氢原子)，可以发生氧化反应，故⑤正确；

综上所述全部正确，故答案为A。

10．（2021·东至县第二中学高二开学考试）山梨酸(CH3—CH=CH—CH=CH—COOH)是一种常用的食品防腐剂。下列关于山梨酸性质的叙述中，不正确的是

A．可与钠反应 B．可与碳酸钠溶液反应

C．可生成高分子化合物 D．可与溴的四氯化碳溶液发生取代反应

【答案】D

【详解】

A．山梨酸含有羧基，可以与Na反应生成氢气，A正确；

B．含有羧基，可以和碳酸钠反应，B正确；

C．含有碳碳双键，可以发生加聚反应生成高分子化合物，C正确；

D．含有碳碳双键，可以和溴的四氯化碳溶液发生加成反应，而不是取代反应，D错误；

综上所述答案为D。

11．能与足量碳酸氢钠溶液反应放出(标准状况)，则X的分子式可能是(    )

A． B． C． D．

【答案】D

【详解】

能与碳酸氢钠溶液反应的有机化合物含有羧基，与足量碳酸氢钠溶液反应生成的的物质的量为，说明中含羧基，即1个X分子中含有2个羧基，二元饱和脂肪酸符合分子通式()，不饱和二元羧酸中H原子数更少，只有符合，D正确。

12．若检验甲酸溶液中是否存在甲醛，下列操作中，正确的是(　　)

A．加入新制的Cu(OH)2悬浊液后加热，若有红色沉淀产生，则证明甲醛一定存在

B．若能发生银镜反应，则证明甲醛一定存在

C．与足量NaOH溶液混合，若其加热蒸出的产物能发生银镜反应，则甲醛一定存在

D．先将溶液充分进行酯化反应，收集生成物进行银镜反应，若有银镜生成，则甲醛一定存在

【答案】C

【解析】

甲酸()与甲醛()都含有醛基(—CHO)，因此二者均能发生银镜反应，均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，产生红色沉淀，甲酸与醇反应生成的酯仍含有醛基，因此，A、B、D三项操作均不能证明甲醛的存在。

13．同温同压下，某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，取另一份等量的有机物和足量NaHCO3反应得到V2 L 二氧化碳，若V1＝V2≠0，则该有机物可能是(　　)

A．  B．HOOC—COOH

C．HOCH2CH2OH   D．CH3COOH

【答案】A

【解析】

1 mol羟基或羧基与过量钠反应产生0.5 mol氢气，而醇羟基不能与碳酸氢钠反应，但1 mol羧基与足量碳酸氢钠反应得到1 mol二氧化碳。根据上述分析，比较各选项，只有A项符合。

14．某有机物的结构简式如图，下列说法正确的是(    )

A．分子式为C12H18O5 B．分子中含有2种官能团

C．能发生加成、取代、氧化等反应 D．能使溴的四氯化碳溶液褪色

【答案】CD

【详解】

A．由题给结构简式可知该有机物的分子式为C12H20O，A错误；
B．分子中含有羧基、羟基和碳碳双键3种官能团，B错误；
C．该有机物有双键能发生加成、氢原子可以取代、羟基可以氧化等反应，C正确；
D．该有机物分子中含有碳碳双键，故能使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；
故选CD。

15．某有机化合物的分子式是C3H4O2，水溶液显酸性，能与Na2CO3溶液反应，又能使溴水褪色。请写出这种有机化合物的结构简式_______。

【答案】CH2=CH-COOH

【详解】

该有机物水溶液呈酸性，能与Na2CO3反应，说明该有机物中含有羧基，能使溴水褪色说明该有机物中存在不饱和键，根据有机物的分子式，该有机物的不饱和度为2，说明该有机物中存在一个双键，因此，该有机物的结构简式为CH2=CH-COOH。

16．牛奶放置时间长了会变酸，这是因为牛奶中含有的乳糖在微生物的作用下变成了乳酸。乳酸最初就是从酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的结构简式为完成下列问题：

(1)写出乳酸与足量金属钠反应的化学方程式：______。

(2)乳酸发生下列变化：

所用的试剂a为______，b为______(写化学式)；写出乳酸与少量碳酸钠溶液反应的化学方程式：______。

(3)写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型。乳酸与乙醇反应：______。

(4)乳酸在浓硫酸作用下，两分子相互反应生成六元环状结构的物质，写出此生成物的结构简式：______。

【答案】                酯化反应(或取代反应)       

【详解】

(1)乳酸与足量金属钠反应的化学方程式为

。

(2)，该反应中羧基参与反应，而羟基不参与反应，故所用的试剂a可以是、或；，该反应中羟基参与反应，故所用的试剂b是Na。乳酸与少量碳酸钠溶液反应的化学方程式为。

(3)乳酸与乙醇可以发生酯化反应生成乳酸乙酯和水，该反应属于取代反应。

(4)乳酸在浓硫酸作用下，两分子相互反应生成具有六元环状结构的酯，其结构简式。

17．乙酸异丙酯有水果香味，天然存在于菠萝、梨、苹果等水果中，是中国GB2760-86规定为允许使用的食用香料。实验室用乙酸和异丙醇()反应制备乙酸异丙酯。装置示意图和有关数据如下：

实验步骤：

在A中加入3.0g异丙醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物用少量无水MgSO4固体干燥，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集90~95℃馏分，得乙酸异丙酯3.8g。

回答下列问题：

(1)写出实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式___________。

(2)仪器 B 的名称是 _____________。

(3)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是___________。

(4)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后__________(填字母序号)。

a．直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的上口倒出

b．直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的下口放出

c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从下口放出

d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异丙酯从上口倒出

(5)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是___________(填字母序号)。

(6)本实验中乙酸异丙酯的产率为_________(计算结果保留三位有效数字)。

(7)在进行蒸馏操作时，若从 80℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏高，其原因是_________。

【答案】+CH3COOH +H2O     （球形）冷凝管     洗掉大部分硫酸和乙酸     d     b     74.5%     会收集少量未反应的异丙醇

【详解】

(1)写出实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式为：+CH3COOH +H2O；

(2) 由装置中仪器B的构造可知，仪器B的名称为球形冷凝管，起到冷凝回流作用；

(3)在洗涤操作中，第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和乙酸；第一步中饱和碳酸氢钠溶液既可以除去未洗净的乙酸，也可以降低酯的溶解度；

 (4) 由于酯的密度比水小，二者互不相溶，因此水在下层，酯在上层；分液时，要先将水层从分液漏斗的下口放出，待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞，再将酯从上口倒出，所以正确的为d；

(5) 加热液体混合物需要加沸石，防止暴沸，蒸馏时温度计测量馏分的温度，故温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处对齐，冷凝水下进上出，故装置图选择b；

(6) 设3g的异丙醇，需要消耗m g的乙酸，则

m=，故乙酸过量；生成乙酸异丙酯的量要按照异丙醇的量计算，设3g的异丙醇完全反应会生成x g乙酸异丙酯则x= ，故本实验中乙酸异丙酯的产率为%=74.5%；

(7)在进行蒸馏操作时，若从 80℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏高，是因为此时的蒸气中含有异丙醇，会收集少量的未反应的异丙醇，因此会导致产率偏高。

18．某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生如下反应，生成化合物Z(C11H14O2)：

X＋YZ＋H2O

(1)X是下列有机化合物之一，已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X是________(填字母)。

(2)Y的分子式是________，可能的结构简式是__________________和________________。

(3)Y有多种同分异构体，其中一种同分异构体E发生银镜反应后，其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。F可发生如下反应：，该反应的类型是__________________，E的结构简式是________________。

(4)若Y与E具有相同的碳链，则Z的结构简式为__________________。

【答案】(1)D　(2)C4H8O2　CH3CH2CH2COOH　(CH3)2CHCOOH　(3)酯化反应(或取代反应)　CH2(OH)CH2CH2CHO

(4)

【解析】

 (1)由于X的分子式为C7H8O，且不能与FeCl3溶液发生显色反应，则X为。(2)根据X和Z的分子式以及反应方程式：X＋YZ＋H2O，可知Y的分子式为C4H8O2，又Y能与X()发生酯化反应，所以Y是羧酸，其可能的结构简式为CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH。(3)由于属于五元环酯，则F的结构简式应为CH2(OH)CH2CH2COOH，相应的反应为酯化反应，则E的结构简式为CH2(OH)CH2CH2CHO。(4)因Y与E具有相同的碳链，故Y的结构简式为CH3CH2CH2COOH，根据题意可推出Z的结构简式为。