高中化学第三章烃的含氧衍生物重难点六乙酸与羧酸(含解析)新人教版选修5
重难点六 乙酸与羧酸
【要点解读】
(1)羧酸的概念:在分子里烃基跟羧基直接连接的有机化合物叫做羧酸.官能团:羧基(-COOH). (2)羧酸的分类
①根据分子里羧基的数目分类.如:
一元羧酸(R-COOH),如:HCOOH、CH3COOH、CH2=CHCOOH(丙烯酸)、C6H5COOH(苯甲酸) 二元羧酸,如:HOOC-COOH(乙二酸)、HOOCCH2CH2CH2CH2COOH(己二酸) ②根据分子里的烃基分类.
a、脂肪酸(饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸); b、芳香酸.
c、高级脂肪酸:硬脂酸(C17H35COOH)油酸(C17H33COOH,烃基中含有1个双键) (3)羧酸通式与同分异构
1)饱和一元羧酸通式:CnH2nO2(n≥1).
2)同分异构:脂肪酸:CnH2nO2(n≥2)与芳香酸:CnH2n-8O2(n≥7) ①类别异构:饱和一元脂肪酸(羧基取代法)与酯(从右向左移碳法). ②位置异构与碳链异构. (4)羧酸的化学性质:
1)酸的通性
注意:①羧酸的酸性关系:甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸>H2CO3;②羟基(-OH)中氢原子活泼性比较.
氢原子活 性 醇羟难电离 中性 基 逐渐增强 放出H2 酚羟基 微弱电离 很弱酸性 中和 羧羟基 部分电离 弱酸性 中和 反应 反应 不反应 反应 不反应 不反应 不反应 电离 显性 应 应 应 应 与Na反与NaOH反与Na2CO3反与NaHCO3反【应用】利用反应中量的关系判断有关物质分子中羟基或羧基数目.
①利用醇、酚、羧酸与Na完全反应时:-OH~Na、-OH~1/2H2; ②利用酚、羧酸与碱反应时,-OH(-COOH)~NaOH、-COOH~1/2Cu(OH)2; ③利用酚、羧酸与Na2CO3反应时,-OH~Na2CO3、-COOH~ 1/2Na2CO3;
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高中化学第三章烃的含氧衍生物重难点六乙酸与羧酸(含解析)新人教版选修5 ④利用羧酸与NaHCO3反应时,-COOH~NaHCO3. 2)酯化反应
①羧酸与醇酯化:(羧酸脱羧羟基,醇脱羟基氢)
②无机含氧酸与醇酯化生成无机酯:(酸脱羟基氢,醇脱羟基) CH3CH2OH+HNO3→C2H5ONO2+H2O
硝酸乙酯
3)个别酸介绍
①甲酸(蚁酸,HCOOH)特殊性:既有羧基又有醛基
无色、刺激性气味液体与水互溶,存在于蚁类和荨麻体中,蚁蛰致使皮肤肿痛就是由蚁酸引起的
②乙酸:乙酸是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点是117.9℃,熔点是16.6℃,易溶于水和乙醇,无水乙酸又称冰醋酸.
③乙二酸(HOOCCOOH):草酸、易溶于水和乙醇,二元中强酸,强还原性 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O A、脱水:H2C2O4
浓硫酸 △ CO2↑+CO↑+H2O
【重难点指数】★★
【重难点考向一】 乙酸的性质
【例1】下列物质中,在一定条件下能与醋酸发生反应的是( )
①食盐 ②乙醇 ③氢氧化铜 ④金属铝 ⑤氧化镁 ⑥碳酸钙 A.①③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥ C.①②④⑤⑥ D.全部 【答案】B
【解析】醋酸属于羧酸能与乙醇发生酯化反应;乙酸酸性比碳酸强,能与碳酸盐反应,所以能
与碳酸钙反
应生成醋酸钠、二氧化碳和水;醋酸属于酸能与活泼金属反应,能与碱及碱性氧化物反应,所以能与金属铝反应生成氢气,能与氧化镁反应生成盐和水,与氢氧化铜反应生成盐和水;醋酸与食盐不反应;所以能与醋酸反应的物质有②③④⑤⑥;故选B。
【重难点点睛】考查了醋酸的性质,注意根据官能团-COOH分析,根据乙酸的性质分析,能与
醇发生酯化反应;乙酸酸性比碳酸强,能与碳酸盐反应;属于酸能与活泼金属反应,能与
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高中化学第三章烃的含氧衍生物重难点六乙酸与羧酸(含解析)新人教版选修5 碱及碱性氧化物反应;据此分析。
【重难点考向二】 酯化反应的原理
【例2】已知丙醇分子中羟基的氧原子是O,这种醇与乙酸反应生成酯的相对分子质量是( )
A.126 B.122 C.120 D.104
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【名师点睛】酯化反应是高考热点题型,本题重点考查了酯化反应的实质,根据酸与醇反应的
实质进行分析得出正确结论.酸脱羟基,醇脱氢。
【重难点考向三】 羧酸的综合应用
【例3】乙二酸,又称草酸,通常在空气中易被氧化而变质.其两分子结晶水(H2C2O4?2H2O)却能
在空气中稳定存在.在分析化学中常用H2C2O4?2H2O做KMnO4的滴定剂,下列关于H2C2O4的说法正确的是( )
A.草酸是二元弱酸,其电离方程式为H2C2O4═2H++C2O4 B.草酸滴定KMnO4属于中和滴定,可用石蕊做指示剂 C.乙二酸可通过乙烯经过加成、水解、氧化再氧化制得
D.将浓H2SO4滴加到乙二酸上使之脱水分解,分解产物是CO2和H2O 【答案】C
【解析】A.多元弱酸的电离是分步进行的,电离方程式为H2C2O4?H+HC2O4,故A错误;B.高
锰酸钾本身就是紫红色,不需要指示剂,因为中和完全的时候它自己就褪色,故B错误;C.乙烯和氯气加成生成1,2二氯乙烷,上述产物水解成乙二醇,乙二醇催化氧化为乙二醛,乙二醛发生银镜反应生成乙二酸,故C正确;D.乙二酸在酸和受热的条件下易分解出甲酸和二氧化碳,故D错误;故选C。
【名师点睛】考查多元弱酸的电离、中和滴定、乙二酸的制取和性质等,注意乙二酸在酸和受
热的条件下易分解出甲酸和二氧化碳,乙烯和氯气加成生成1,2二氯乙烷,上述产物水解成乙二醇,乙二醇催化氧化为乙二醛,乙二醛发生银镜反应生成乙二酸,据此分析判断。
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【趁热打铁】
1.下列有关乙酸的性质的叙述错误的是( )
A.乙酸分子中含有的官能团是羧基(-COOH) B.乙酸俗称酒精
C.乙酸与苏打(碳酸钠)作用会有气泡产生
D.在发生酯化反应时,乙酸分子中的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合成水分子 【答案】B
【名师点睛】考查乙酸的性质,明确乙酸具有的性质为解答关键,注意掌握常见有机物的组成、
分子式、名称及俗名,乙酸的酸性大于碳酸,则乙酸能够与碳酸钠反应生成二氧化碳气体。 2.下列关于乙酸的叙述正确的是( )
A.在发生酯化反应时,乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水 B.乙酸在常温下能与NaOH、Na2CO3、乙醇等发生化学反应 C.乙酸酸性较弱,不能使紫色石蕊变红 D.乙酸分子中既有极性键,又有非极性键 【答案】D
【解析】A.在发生酯化反应时,乙酸分子中羟基跟醇分子中的氢原子结合成水,故A错误;B.乙
酸显酸性在常温下能与NaOH、Na2CO3发生反应,和乙醇常温下不能发生反应,需要浓硫酸加热发生酯化反应,故B错误;C.乙酸酸性较弱,但酸性强于碳酸,能使紫色石蕊变红,故C错误;D.乙酸结构简式为CH3COOH,分子中C-C形成非极性键,形成的C-H、C-O、O-H、C=O键都是极性键,乙酸分子中既有极性键,又有非极性键,故D正确;故选D。 3.EPA、DHA均为不饱和羧酸.1mol分子式为C67H96O6的某种鱼油完全水解后生成1mol 甘油
(C3H8O3),1mol EPA和2mol DHA,EPA,DHA的分子式分别为( ) A.C20H30O2、C22H30O2 B.C22H32O2、C20H30O2 C.C22H30O2、C20H30O2 D.C20H30O2、C22H32O2 【答案】D
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【名师点睛】考查有机物分子式的确定,应注意的是酸和醇在发生酯化反应时,除了生成酯还
生成水,且生成的值为几元,则就生成几分子水,1mol分子式为C67H96O6的某种鱼油完全水解后生成1mol 甘油(C3H8O3)即丙三醇,1mol EPA和2mol DHA,而EPA、DHA均为不饱和羧酸,故C67H96O6为三元酯,据此分析。
4.德国科学家最近研究证实,单一不饱和脂肪酸可有效降低低密度脂蛋白胆固醇含量.在摄入
足够的这种脂肪酸的前提下,适当进食脂肪并不会对人体内的胆固醇含量产生不良影响.花生四烯酸
(Arachidonicacid,简称AA)即5,8,11,14-二十碳烯酸,其分子式可表示为C19H31COOH,它是人体
中最重要的一种多不饱和脂肪酸(PUPA),是人体“必需脂肪酸”之一.以下关于它的说法中不正确的是 ( )
A.每摩尔花生四烯酸最多可与4 mol溴发生加成反应 B.它可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.它可与乙醇发生酯化反应 D.它是食醋的主要成分 【答案】D
【解析】A.发生加成反应时,碳碳双键个数的物质的量与溴的物质的量相等,花生四烯酸分子
中含有4个碳碳双键,所以每摩尔花生四烯酸最多可与4mol溴发生加成反应,故A正确;B.碳碳双键不稳定,易被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化生成羧酸,故B正确;C.羧酸和醇在一定条件下能发生酯化反应,花生四烯酸中含有羧基,所以能和乙醇发生酯化反应,故C正确;D.食醋的主要成分是乙酸,所以花生 四烯酸不是食醋的主要成分,故D错误;故选D。 5.关于下列各实验装置的叙述中,正确的是( )
A.装置①制备乙酸乙酯
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