2022年高三化学寒假课后训练：16羧酸 Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假课后训练：16羧酸 Word版含解析，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 某常见有机物(含碳、氢、氧三种元素)分子的比例模型如图所示。请根据其结构特点判断下列有关说法( )
①该有机物的化学式为C2H4O
②该有机物的水溶液呈酸性的原因是其分子结构中含有羟基
③当温度低于16.6 ℃时，该物质就会凝结成像冰一样的晶体
④常温常压下，该有机物是具有强烈刺激性气味的液体
⑤该有机物的酸性比碳酸强，因此生活中可用其溶液除去水壶内的水垢
A. 全部正确 B. 只有①②错误
C. ②③④⑤正确 D. 全部错误
解析：由分子的比例模型知化学式为C2H4O2，①错误；乙酸分子结构中含有羧基使其具有酸性，②错误；③④⑤正确。
答案：B
2. 某混合物中可能含有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯中的一种或几种，鉴定时有下列现象：①能发生银镜反应；②加入新制Cu(OH)2，沉淀不溶解；③与含有酚酞的NaOH溶液共热，溶液红色逐渐变浅。下列叙述中正确的是( )
A. 一定含有甲酸乙酯和甲酸
B. 一定含有甲酸乙酯和乙醇
C. 一定含有甲酸乙酯，可能含有甲醇和乙醇
D. 几种物质都含有
解析：能发生银镜反应说明混合物中可能含有甲酸、甲酸乙酯；现象②说明混合物中无甲酸；现象③说明混合物中含有酯，即甲酸乙酯，故该混合物中一定含有甲酸乙酯，一定不含甲酸，可能含有甲醇和乙醇。
答案：C
3. 已知酸性大小：羧酸>碳酸>酚，下列含溴原子的化合物中的溴原子，在适当条件下水解，都能被羟基取代(均可称为水解反应)，所得产物能与NaHCO3溶液反应的是( )
解析：A项水解产物是芳香醇，不与NaHCO3溶液反应；B、D两项两种物质水解后都得酚，由于酚的酸性比碳酸弱，所以B、D两项水解产物不与NaHCO3溶液反应；C项物质水解后得羧酸，能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体。
答案：C
4. 由－CH3、－OH、、－COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使紫色石蕊试液变红的有( )
A. 1种 B. 2种
C. 3种 D. 4种
解析：四种基团两两组合的6种物质：CH3OH、
答案：C
5. 巴豆酸的结构简式为。现有下列说法，试根据巴豆酸的结构特点，判断在一定条件下，能与巴豆酸反应的物质是( )
①氯化氢 ②溴水 ③纯碱溶液 ④2－丁醇 ⑤酸性KMnO4溶液
A. ②④⑤ B. ①③④
C. ①②③④ D. ①②③④⑤
解析：该有机物含有双键和羧基官能团。根据其结构决定性质即可判断。
答案：D
6. 近年来流行喝苹果醋。苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品。苹果酸(α－羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质，苹果酸的结构如下所示，下列相关说法不正确的是( )
A. 苹果酸在一定条件下能发生酯化反应
B. 苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应
C. 苹果酸在一定条件下能发生消去反应
D. 1 ml苹果酸与Na2CO3溶液反应必须消耗2 ml Na2CO3
解析：1 ml苹果酸分子中含有两个羧基，与Na2CO3溶液可以发生如下反应消耗1 ml Na2CO3，
答案：D
7. 具有一个羟基的化合物A 10 g，与乙酸反应生成乙酸某酯11.2 g，回收未反应的A 1.8 g，则A的相对分子质量约为( )
A. 98 B. 116
C. 158 D. 278
解析：可设A的化学式为R－OH，参加反应的A的物质的量为x。
R－OH＋CH3COOHeq \(,\s\up12(浓硫酸),\s\d5(△))CH3COOR＋H2O
Δm
1 m l42 g
x 11.2 g－(10 g－1.8 g)
x≈0.071 ml
则M(A)＝eq \f(10 g－1.8 g,0.071 ml)≈116 g·ml－1。
答案：B
8. 某有机物A的结构简式为，取Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质恰好反应(反应时可加热煮沸)，则Na、NaOH、NaHCO3三种物质的物质的量之比为( )
A. 2∶2∶1B. 1∶1∶1
C. 3∶2∶1D. 3∶3∶2
解析：有机物A的分子中含有醇羟基、酚羟基、醛基、羧基，因此它同时具有醇、酚、醛、酸四类物质的化学特性。与钠反应时，酚羟基、羧基、醇羟基均能参加反应，1 ml A消耗3 ml Na；与NaOH反应的官能团是酚羟基、羧基，1 ml A消耗2 ml NaOH；与NaHCO3反应的官能团只有羧基，1 ml A能与1 ml NaHCO3反应。故Na、NaOH、 NaHCO3三种物质的物质的量之比为3∶2∶1。故正确答案为C。
答案：C
9. 某有机物的结构简式是，关于它的性质描述正确的是( )
①能发生加成反应
②能溶解于NaOH溶液中，且消耗3 ml NaOH
③能水解生成两种酸
④不能使溴水褪色
⑤能发生酯化反应
⑥有酸性
A. ①②③ B. ②③⑤
C. 仅⑥ D. ①②③④⑤⑥
解析：所给结构中含有苯环可发生加成反应，含有－COOH有酸性，可与NaOH溶液作用，含有酯基可发生水解反应，生成CH3COOH和两种酸，故消耗NaOH 3 ml，不含“”及“－C≡C－”等，不与溴水反应。
答案：D
10. 某甲酸溶液中可能存在着甲醛，下列操作能正确说明的是( )
A. 加入新制Cu(OH)2加热，有红色沉淀生成，证明一定存在甲醛
B. 能发生银镜反应，证明含甲醛
C. 试液与足量NaOH溶液混合其蒸馏产物可发生银镜反应，则有甲醛
D. 先将试液充分进行酯化反应收集生成物进行银镜反应，有银镜产生，则含甲醛
解析：甲酸与甲醛含有相同的结构，因此二者均可发生银镜反应，或与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀。若把二者分离，可使甲酸与NaOH反应，生成沸点高的甲酸钠溶液，这时蒸馏，产生的应为低沸点的甲醛，可用银镜或新制的Cu(OH)2加以鉴定。D中将试液进行酯化反应，由于酯化反应是可逆反应，收集生成物还是没有分离，并且生成的甲酸酯中也含有醛基，因而无法鉴别。
答案：C
11. 胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C25H45O。一种胆固醇酯是液晶物质，分子式为C32H49O2。生成这种胆固醇酯的酸是( )
A．C6H13COOH B. C6H5CH2COOH
C. C7H15COOH D. C6H5COOH
解析：设该酸的结构简式为R－COOH，生成胆固醇酯的反应为RCOOH＋C25H44OHeq \(,\s\up12(浓H2SO4),\s\d5(△))C32H49O2＋H2O，则该酸的结构简式为C6H5COOH，故应选D。
答案：D
12. 阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
下列说法正确的是( )
A. 可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B. 香兰素、阿魏酸均可与NaHCO3、NaOH溶液反应
C. 通常条件下，香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D. 与香兰素互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
解析：香兰素能使酸性KMnO4溶液褪色，故不能用酸性KMnO4溶液检测反应中是否有阿魏酸生成，A项不正确；香兰素中的酚羟基和阿魏酸中的酚羟基、羧基均可以与Na2CO3和NaOH溶液反应，但酚羟基与NaHCO3溶液不反应，B项错误；香兰素和阿魏酸可以发生取代反应和加成反应，但不能发生消去反应，C项不正确；符合题意的香兰素的同分异构体有
种，D项正确。
答案：D
二、非选择题
13. 已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。
(1)取9 g乳酸与足量金属Na反应，可生成2.24 L H2(标准状况)，另取等量乳酸与等物质的量的乙醇反应，生成0.1 ml乳酸乙酯和1.8 g水，由此可推断乳酸分子中含有的官能团名称为________。
(2)乳酸在Cu作催化剂时可被氧化成丙酮酸()，由以上事实推知乳酸的结构简式为________。
(3)两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4)，则此环酯的结构简式是________。
(4)乳酸在浓H2SO4作用下，三分子相互反应，生成链状结构的物质，写出其生成物的结构简式________。
(5)在一定条件下，乳酸发生缩聚反应生成聚酯，该高聚物可表示为______________。
解析：(1)根据乳酸的分子式，求出其相对分子质量为90,9 g乳酸为0.1 ml,0.1 ml乳酸与0.1 ml乙醇反应生成0.1 ml乳酸乙酯，可知1 ml乳酸中含有1 ml羧基，又知0.1 ml乳酸与足量金属钠反应生成0.1 ml H2，可得1 ml乳酸分子中还含有1 ml醇羟基。
(2)根据乳酸在Cu催化条件下氧化成
，可知醇羟基的位置在碳链中间。据此可推导出原来乳酸的结构简式为
。
(3)、(4)、(5)都是乳酸自身的酯化反应，因为参与反应的乳酸分子数不同，会有不同的酯生成，书写时牢记酸脱羟基醇脱氢即可。
14. 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＋Yeq \(,\s\up12(浓硫酸),\s\d5(△))Z＋H2O
(1)X是下列化合物之一，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：Feq \(,\s\up12(浓硫酸),\s\d5(△)) ＋H2O
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____________________________________________。
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D(苯甲醇)。
(2)根据X和Z的分子式以及反应方程式X＋Yeq \(,\s\up12(浓硫酸),\s\d5(△))Z＋H2O，可知Y的分子式为C4H8O2，又Y能与X(苯甲醇)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，而E的结构简式应为CH2(OH)CH2CH2CHO。
(4)因Y与E具有相同的碳链，所以Y的结构简式为CH3CH2CH2COOH，根据题意可推出Z的结构简式。
答案：(1)D
(2)C4H8O2 CH3CH2CH2COOH (CH3)2CHCOOH
(3)酯化反应 CH2(OH)CH2CH2CHO
15. 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)是__________________________________________。
(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：本题主要考查官能团的性质及同分异构体的书写，同时也考查碳原子的四个价键。(1)在有机物结构简式中，碳原子均形成四个价键，不足的由氢原子补齐。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。
知：A中与－COOH处于间位上的两个－OH发生了消去反应。
答案：(1)C7H10O5
16. 已知下列数据：
某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇(含18O)和2 mL乙酸的混合溶液。
②按下图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液，用小火均匀加热3～5 min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管乙并用力振荡，然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯，洗涤、干燥。
(1)配制①中混合溶液的方法为__________________________________________
__________________________________________；
反应中浓硫酸的作用是________；写出制取乙酸乙酯的化学方程式：__________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
A. 中和乙酸和乙醇
B. 中和乙酸并吸收乙醇
C. 减少乙酸乙酯的溶解
D. 加速酯的生成，提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热，其主要理由是________________；步骤③所观察到的现象是________________；欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器有________；分离时，乙酸乙酯应从仪器________(填“下口放”或“上口倒”)出。
(4)该同学反复实验，得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表：
表中数据x的范围是________；实验①②⑤探究的是
__________________________________________。
答案：(1)将浓H2SO4加入乙醇中，边加边振荡，然后加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡) 催化剂、吸水剂
CH3COOH＋CH3CHeq \\al(18,2)OHeq \(,\s\up12(浓硫酸),\s\d5(△))
CH3CO18OCH2CH3＋H2O
(2)BC
(3)大火加热会导致大量的原料气化而损失 液体分层，上层为无色有香味液体，下层为浅红色液体，振荡后下层液体颜色变浅 分液漏斗 上口倒
(4)1.57～1.76 增加乙醇的用量对酯的产量的影响
物质
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g·cm－3)
乙醇
－117.0
78.0
0.79
乙酸
16.6
117.9
1.05
乙酸乙酯
－83.6
77.5
0.90
实验
乙醇(mL)
乙酸(mL)
乙酸乙酯(mL)
①
2
2
1.33
②
3
2
1.57
③
4
2
x
④
5
2
1.76
⑤
2
3
1.55