高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第1课时同步练习题

羧酸

A级 必备知识基础练

1.人在剧烈运动后会出现肌肉酸疼的症状,是因为体内产生了乳酸CH3CH(OH)COOH。关于该化合物,下列叙述不正确的是(　　)

A.属于烃

B.属于烃的衍生物

C.属于电解质

D.易溶于水

2.下列有关乙酸的性质叙述错误的是(　　)

A.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇

B.乙酸的沸点比乙醇高

C.乙酸是一元酸,酸性比碳酸强,能与碳酸盐反应

D.在发生酯化反应时,乙酸分子中羧基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水

3.下列有关乙酸和乙醇的叙述不正确的是(　　)

A.其水溶液都呈酸性,都能与金属钠反应

B.乙醇在一定条件下可转化为乙酸

C.可用碳酸钠溶液鉴别二者

D.二者在一定条件下可发生酯化反应

4.下列化合物中,既显酸性又能发生酯化反应和消去反应的是(　　)

A.

B.

C.

D.

5.我国中草药文化源远流长,从某中草药中提取的有机化合物具有较好的治疗癌症的作用,该有机化合物的结构如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.分子式为C13H12O6

B.该有机化合物结构中含有4种官能团

C.该有机化合物可以使酸性KMnO4溶液褪色

D.该有机化合物能与NaOH溶液发生反应

6.将—CH3、—OH、—COOH、四种原子团中两种不同的原子团进行组合,所得化合物的水溶液呈酸性的共有(　　)

A.3种 B.4种

C.5种 D.6种

7.[2023华东师范第二附中检测]某有机化合物的结构简式如图所示,下列关于这种有机化合物的说法不正确的是(　　)

①分子中含有苯环,属于芳香烃

②既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色

③既能与乙酸发生酯化反应,又能和乙醇发生酯化反应

④1 mol该有机化合物分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量之比是2∶1

A.①② B.①④ C.②③ D.②④

8.有机化合物R的结构简式如图所示,下列有关R的叙述正确的是(　　)

A.分子式为C11H10O3

B.遇氯化铁溶液发生显色反应

C.可以发生加成、氧化、酯化和加聚反应

D.1 mol R与足量的Na反应,可生成标准状况下11.2 L H2

9.已知某有机化合物的结构简式为

。请回答下列问题:

(1)当和　　　　　　反应时,可转化为。 

(2)当和　　　　　　反应时,可转化为。 

(3)当和　　　　　　反应时,可转化为。 

(4)向溶液中通入足量CO2时,反应后溶液中溶质的成分是　。 

B级 关键能力提升练

10.同温同压下,某有机化合物与足量的Na反应得到V1 L氢气,取另一份等量的该有机化合物与足量的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

11.有关如图所示化合物的说法不正确的是(　　)

A.分子中至少有10个碳原子共面

B.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,也可以使溴水褪色,其原理不同

C.1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应

D.它属于芳香烃

12.[2023湖南长沙高二检测]某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯几种物质中的一种或几种,在鉴别时有下列现象:①能发生银镜反应;②加入新制的Cu(OH)2,沉淀不溶解;③与含酚酞的NaOH溶液共热时,发现溶液中红色逐渐变浅。下列叙述正确的是(　　)

A.有甲酸乙酯和甲酸

B.有甲酸乙酯和乙醇

C.有甲酸乙酯,可能有乙醇

D.几种物质都有

13.已知某脂肪酸(用R表示)有以下实验记录:

则以下关于R的结论肯定不正确的是(　　)

A.R是一元羧酸

B.R分子的烃基为—C17H31

C.R的相对分子质量为280

D.R分子含一个碳碳双键

14.合成抗病毒药物洛匹那韦的某种原料的结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法正确的是(　　)

A.该分子所有碳原子可能处于同一平面

B.该分子苯环上一氯代物有3种

C.该分子与苯甲酸互为同系物

D.该分子有三种官能团,既能发生氧化反应,又能发生还原反应

15.丙烯酸可与水反应生成乳酸,化学方程式如下。下列说法正确的是(　　)

CH2CH—COOH+H2O

A.该反应为加成反应,没有副产物生成

B.用Br2的CCl4溶液不能鉴别丙烯酸和乳酸

C.丙烯酸与乳酸都属于有机酸,都能与乙醇发生反应

D.1 mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶2∶1

16.阿魏酸的化学名称为3-甲氧基-4-羟基肉桂酸,可以做医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂,结构简式为。在阿魏酸溶液中加入合适试剂(可以加热),检验其官能团。下列试剂、现象、结论都正确的是(　　)

17.有机化合物A~G之间存在的转换关系如图所示。

已知以下信息:

①F的分子式为C7H8O,且与FeCl3溶液作用不显紫色。

②链烃A有两种不同的氢原子,1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2。

③B为溴代烃,其相对分子质量介于130~140。

请回答下列问题:

(1)A的结构简式是　　　　　　,A的官能团名称是　　　　　。 

(2)写出C转化为D的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)写出E和F反应生成G的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)①的反应类型是　　　　　,②的反应类型是　　　　　,④的反应类型是　　　　　。 

(5)写出B的所有同分异构体:　 　　　　　。 

(6)H是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则H的结构简式为　　　　　。 

C级 学科素养创新练

18.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的气味。实验室制备乙酸异戊酯的装置示意图和有关数据如下:

已知异戊醇的结构简式为。

(1)制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是 　　　　　　。 

(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸加入反应容器中的顺序是 　　　　　　。 

(3)为了实验的安全,还需在反应器中加入　　　　　　。 

(4)加入药品后,开始缓慢加热,回流50 min,待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,分别用　　　　　和　　　　　(填字母)洗涤混合液,以除去其中的杂质。 

a.水

b.饱和NaHCO3溶液

c.NaOH溶液

(5)经上述除杂操作后,加入少量无水MgSO4干燥,过滤后再对所得产品进行蒸馏的提纯操作。

①在下列蒸馏装置中,仪器选择及安装都正确的是　　　　　(填字母)。 

②若从130 ℃便开始收集馏分,会使测得的产率偏　　　　　(填“高”或“低”),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)为提高异戊醇的转化率可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

参考答案

羧酸

1.A　解析 乳酸CH3CH(OH)COOH是由C、H、O元素组成的,不是烃,故A错误;CH3CH3分子中的2个H原子分别被—OH和—COOH取代的产物是CH3CH(OH)COOH,属于烃的衍生物,故B正确;CH3CH(OH)COOH溶于水可电离出H+而导电,属于电解质,故C正确;乳酸易溶于水,故D正确。

2.D　解析 乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,乙酸可与水、乙醇形成氢键,因此易溶于水和乙醇,故A正确;二者均含氢键,但乙酸的相对分子质量大,则乙酸的沸点比乙醇高,故B正确;乙酸的酸性比碳酸强,且为一元酸,则能与碳酸盐反应,故C正确;酯化反应时,羧酸脱羟基、醇脱氢,则乙酸分子中羧基中的羟基跟醇分子中的氢结合成水,故D错误。

3.A　解析 乙醇是非电解质,不能电离产生氢离子,不显酸性,故A错误;乙醇遇到强的氧化剂可以被直接氧化生成乙酸,故B正确;乙酸能够与碳酸钠反应生成二氧化碳,乙醇不能与碳酸钠溶液反应,所以可以用碳酸钠溶液鉴别二者,故C正确;乙醇与乙酸在浓硫酸催化作用并加热的条件下生成乙酸乙酯和水,故D正确。

4.B　解析 既显酸性,又能发生酯化反应是羧酸的性质,说明分子中含有—COOH,能发生消去反应则分子中可能含有—OH。

5.B　解析 有机化合物的结构简式中含有碳碳双键、羟基、羧基、酯基、醚键共5种官能团,碳碳双键可使酸性KMnO4溶液褪色;酚羟基和羧基可与NaOH溶液反应。

6.B　解析 将四种原子团两两组合,可以得到CH3OH、、CH3COOH、、、HO—COOH这6种物质,其中CH3OH、的水溶液不呈酸性,剩余4种化合物的水溶液呈酸性。

7.B

8.C　解析 有机化合物R的分子式为C11H12O3,故A错误;酚羟基遇到氯化铁显色,该化合物不含酚羟基,故遇到氯化铁不显色,故B错误;该化合物含有苯环和碳碳双键,能发生加成反应,含有羟基能发生氧化反应,含有羟基、羧基能发生酯化反应,含有碳碳双键能发生加聚反应,故C正确;羟基和羧基都可以和金属钠反应生成氢气,所以1mol该物质与钠反应生成1mol氢气,在标准状况下,生成氢气的体积为22.4L,故D错误。

9.答案 (1)NaHCO3　(2)NaOH(或Na2CO3)

(3)Na

(4)NaHCO3和

解析 首先判断出该有机化合物所含的官能团为羧基(—COOH)、酚羟基(—OH)和醇羟基(—OH),然后判断各官能团活泼性:羧基>酚羟基>醇羟基,最后利用官能团的性质解答。由于酸性:—COOH>H2CO3>>HC,所以(1)中应加入NaHCO3,只与—COOH反应;(2)中加入NaOH或Na2CO3,与酚羟基、—COOH反应;(3)中加入Na,与三种官能团都反应。(4)酸性:—COOH>H2CO3>酚羟基,可根据“强酸制弱酸”原理得出结论。

10.A　解析 1mol羟基或羧基与过量钠反应产生0.5mol氢气,羟基不能与碳酸氢钠反应,1mol羧基与足量碳酸氢钠反应可得到1mol二氧化碳。根据上述分析,若V1=V2≠0,则分子中含有—OH和—COOH的数目相等,只有A项符合。

11.D　解析 苯环、碳碳双键和酯基都为平面形结构,与苯环、碳碳双键直接相连的原子可能共平面,因此该分子中至少有10个碳原子共面;该物质含有碳碳双键和羟基,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,碳碳双键能与溴水发生加成反应使溴水褪色,反应原理不同;该物质中能与氢氧化钠溶液反应的为酚羟基、酯基,则1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应;该物质含有氧元素,不属于芳香烃。

12.C　解析 能发生银镜反应,说明甲酸乙酯、甲酸中至少有一种,但加入新制的Cu(OH)2后不溶解,说明无甲酸,必有甲酸乙酯,不能确定是否有甲醇和乙醇。

13.D　解析 2.0gNaOH的物质的量为=0.05mol,若R为一元酸,则R的摩尔质量是=280g·mol-1,符合题意(相对分子质量小于300),即R只能有一个羧基,若R为二元酸或多元酸,则R的物质的量等于或小于0.025mol,则R的摩尔质量等于或大于560g·mol-1,不符合题干要求,故A、C正确;2.8gR的物质的量为=0.01mol,氢气的物质的量为=0.02mol,是R的物质的量的2倍,因此分子中含两个碳碳双键,故D错误;设R的分子式为CnH2n-4O2,由12n+2n-4+32=280,解得n=18,即R的分子式为C18H32O2,由于R是一元羧酸,故其烃基为—C17H31,故B正确。

14.A　解析 苯环、羰基为平面结构,与苯环直接相连的原子与苯环共面,且3个原子可确定1个平面,则所有碳原子可能处于同一平面,故A正确;苯环中只有2种环境的H原子,则苯环上一氯代物有2种,故B错误;苯甲酸的结构中不存在醚键,二者结构不相似,不属于同系物,故C错误;该有机化合物含—COOH及醚键两种官能团,故D错误。

15.C　解析 该反应为加成反应,但加成产物有两种,其中一种HOCH2CH2COOH为副产物,故A项错误;丙烯酸结构中有碳碳双键,而乳酸结构中没有碳碳双键,可用Br2的CCl4溶液鉴别这两种有机化合物,故B项错误;丙烯酸与乳酸都属于羧酸,都能与乙醇发生酯化反应,故C项正确;羧基能与Na、NaOH、NaHCO3反应,而羟基只与Na反应,则1mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者物质的量之比为2∶1∶1,故D项错误。

16.C　解析 根据阿魏酸的结构简式可知,它含有醚键,但不能与氯化铁溶液反应而显紫色,A项错误;酚羟基不能发生银镜反应,B项错误;阿魏酸中含羧基,与碳酸氢钠溶液反应产生气泡,C项正确;酚羟基邻位上的氢原子与Br2可发生取代反应,溴水褪色不能证明一定含有碳碳双键,D项错误。

17.答案 (1)　碳碳双键

(2)2CH3CH(CH3)CH2OH+O22CH3CH(CH3)CHO+2H2O

(3)CH3CH(CH3)COOH+C6H5CH2OHCH3CH(CH3)COOCH2C6H5+H2O

(4)消去反应　取代反应　氧化反应

(5)(CH3)3CBr、CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3

(6)

解析 1molA完全燃烧消耗6molO2,设A的分子式为CxHy,由烃燃烧的通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得:x+=6,则A的分子式可能为C4H8或C5H4。结合反应条件知B→A为消去反应,又知B为溴代烃,其相对分子质量在130~140,而Br的相对原子质量为80,故B只能为一溴代烃,且碳原子数为4,因此,A为C4H8,B为C4H9Br。C为醇,D为醛,E为羧酸。由醇催化氧化为醛的条件及A有两种不同的氢原子知:A为,B为(CH3)2CHCH2Br,C为(CH3)2CHCH2OH,D为(CH3)2CHCHO,E为(CH3)2CHCOOH。B的同分异构体还有CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3、(CH3)3CBr三种。同碳原子数的烯烃(含一个碳碳双键)与环烷烃互为同分异构体,H的一氯代物只有一种,所以H应为环丁烷。

18.答案 (1)CH3COOH++H2O

(2)异戊醇、浓硫酸、乙酸　(3)碎瓷片

(4)a　b　(5)①b　②高　产品中会收集到异戊醇

(6)加入过量的乙酸(或及时分离出反应产物)

解析 (1)已知异戊醇的结构简式为,故制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是CH3COOH++H2O。(2)由密度大小可知,先加异戊醇,再加乙酸,最后加浓硫酸。(3)加热液体混合物时,为防止暴沸,还需在反应器中加入碎瓷片。(4)待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,先用水洗,洗掉大部分硫酸和乙酸,再用饱和NaHCO3溶液洗涤除去残余的酸。(5)①结合蒸馏原理可知,a中温度计位置错误,c中冷凝水进出水方向错误,只有b正确;②若从130℃便开始收集馏分,会混有一部分异戊醇,使产品的产率偏高。(6)该反应为可逆反应,为提高异戊醇的转化率,可以采取的措施有加入过量的乙酸或及时分离出产物(如用分水器分水)。