2024高中化學第三章烴的含氧衍生物3-2酯課時作業(yè)含解析新人教版選修5

PAGEPAGE11酯一、選擇題(每小題4分，共32分)1．膽固醇是人體必需的生物活性物質(zhì)，分子式為C25H45O。一種膽固醇酯是液晶材料，分子式為C32H49O2。生成這種膽固醇酯的酸是(B)A．C6H13COOH B．C6H5COOHC．C7H15COOH D．C6H5CH2COOH解析：本題考查酯化反應(yīng)的反應(yīng)原理，依據(jù)酯化反應(yīng)的方程式R1—COOH＋R2—CH2OHeq\o(,\s\up17(濃H2SO4),\s\do15(△))R1—COO—CH2—R2＋H2O，結(jié)合原子守恒，可知該酸的化學式為C6H5COOH。2．某有機物的結(jié)構(gòu)簡式是，關(guān)于它的性質(zhì)描述正確的是(B)①能與H2發(fā)生加成反應(yīng)②能與NaOH溶液反應(yīng)，且1mol該有機物消耗2molNaOH③在肯定條件下發(fā)生水解，其中一種產(chǎn)物能使FeCl3變紫色④能使溴水褪色⑤能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)A．①②③ B．①③⑤C．②④⑤ D．全部解析：所給結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，含有—COOH，能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，可與NaOH溶液作用，含有酯基可發(fā)生水解反應(yīng)，生成CH3COOH和兩種酸，故消耗NaOH3mol，不含能與溴水反應(yīng)的不飽和鍵，水解產(chǎn)物中含有酚羥基，和FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)。3．某酯C6H12O2經(jīng)水解后得到相同碳原子數(shù)的羧酸和醇，再把醇氧化得到丙酮，該酯是(B)解析：依據(jù)酯的水解產(chǎn)物，逆向推導(dǎo)酯的結(jié)構(gòu)。因為酯水解后的羧酸、醇均含3個碳原子，羧酸即為CH3CH2COOH，而醇氧化得丙酮，所以醇應(yīng)是2-丙醇，故相應(yīng)的酯為C2H5COOCH(CH3)2。4．中草藥秦皮中含有七葉樹內(nèi)酯，其結(jié)構(gòu)簡式為，具有抗菌作用。若1mol七葉樹內(nèi)酯分別與濃溴水和NaOH溶液完全反應(yīng)，則消耗Br2和NaOH的物質(zhì)的量分別為(D)A．3mol、2mol B．3mol、3molC．2mol、2mol D．3mol、4mol解析：從七葉樹內(nèi)酯的結(jié)構(gòu)簡式可以看出，其分子中右側(cè)的環(huán)不是苯環(huán)，1mol七葉樹內(nèi)酯分子中含有2mol酚羥基，可以和2molNaOH發(fā)生中和反應(yīng)，1mol酯基水解后產(chǎn)生1mol酚羥基和1mol羧基，消耗2molNaOH；含酚羥基的苯環(huán)上可發(fā)生溴的取代反應(yīng)，消耗2molBr2，而右側(cè)環(huán)上的碳碳雙鍵，可以和溴發(fā)生加成反應(yīng)，消耗1molBr2。因此1mol七葉樹內(nèi)酯分別消耗3molBr2、4molNaOH。5.化合物X是一種醫(yī)藥中間體，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)化合物X的說法正確的是(C)A．分子中兩個苯環(huán)肯定處于同一平面B．不能與飽和Na2CO3溶液反應(yīng)C．在酸性條件下水解，水解產(chǎn)物只有一種D．1mol化合物X最多能與2molNaOH反應(yīng)解析：兩個苯環(huán)中間有一個碳原子，該碳原子形成四個單鍵，在空間為四面體結(jié)構(gòu)，所以兩個苯環(huán)肯定不會處于同一平面，A項錯誤；分子中含有羧基，可以和Na2CO3反應(yīng)，B項錯誤；酸性條件下，酯基斷開，但產(chǎn)物仍為一種，C項正確；分子中1個酚酯可與2個NaOH反應(yīng)，羧基也會與NaOH反應(yīng)，則1molX最多可以與3molNaOH反應(yīng)，D項錯誤。6．下圖是分別乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的試驗操作流程圖，在上述試驗過程中，所涉及的三次分別操作分別是(B)A．①蒸餾②過濾③分液 B．①分液②蒸餾③蒸餾C．①蒸餾②分液③分液 D．①分液②蒸餾③結(jié)晶、過濾解析：乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中溶解度很小，二者發(fā)生分層，乙酸與碳酸鈉反應(yīng)生成乙酸鈉，乙醇溶于水，利用分液使其分別。A為乙酸鈉與乙醇混合溶液，利用蒸餾使乙醇分別。則B為乙酸鈉加入硫酸生成乙酸，蒸餾得乙酸。7．某有機物A能發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物為兩種不同的有機物。相同條件下，等質(zhì)量的兩種有機物的蒸氣所占體積相同，則該有機物A可能是(D)A．麥芽糖 B．乙酸乙酯C．乙酸甲酯 D．乙酸丙酯解析：四種物質(zhì)均能發(fā)生水解，麥芽糖水解時生成葡萄糖一種物質(zhì)，不符合題意。其余三種物質(zhì)均為酯，水解時生成酸和醇，若生成的酸比醇少一個碳原子，則兩者相對分子質(zhì)量相等，分析可知，只有D符合題意。8.漢黃芩素是傳統(tǒng)中草藥黃芩的有效成分之一(其結(jié)構(gòu)簡式如圖)，對腫瘤細胞的殺傷有獨特作用。下列有關(guān)漢黃芩素的敘述正確的是(B)A．漢黃芩素的分子式為C16H13O5B．該物質(zhì)遇FeCl3溶液顯色C．1mol該物質(zhì)與溴水反應(yīng)，最多消耗1molBr2D．與足量H2發(fā)生加成反應(yīng)后，該分子中官能團的種類削減1種解析：漢黃芩素的分子式為C16H12O5，A錯誤；該物質(zhì)中含有酚羥基，所以遇FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)，B正確；1mol該物質(zhì)與溴水反應(yīng)時，酚羥基的鄰位須要1molBr2發(fā)生取代反應(yīng)，分子中的雙鍵須要1molBr2發(fā)生加成反應(yīng)，所以共須要2molBr2，C錯誤；與足量H2發(fā)生加成反應(yīng)后，該分子中的雙鍵和羰基均能發(fā)生加成反應(yīng)，官能團的種類削減2種，D錯誤。二、非選擇題(共68分)9．(6分)乳酸是一種重要的有機物，在食品和醫(yī)藥行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)簡式為。(1)取9.0g乳酸與足量金屬鈉反應(yīng)，標準狀況下可產(chǎn)生氣體體積為2.24L。(2)下列反應(yīng)類型中，乳酸可能發(fā)生的是①②④⑤(填序號)。①取代反應(yīng)②酯化反應(yīng)③水解反應(yīng)④消去反應(yīng)⑤氧化反應(yīng)(3)兩分子乳酸在肯定條件下可反應(yīng)生成環(huán)狀酯(C6H8O4)，則此環(huán)狀酯的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHOCOCHCH3COO解析：(1)n(乳酸)＝0.1mol，羥基和羧基均能與鈉反應(yīng)，故可生成H20.1mol，標準狀況下體積為2.24L。(2)乳酸含有羧基和羥基兩種官能團，能發(fā)生取代、消去、酯化和氧化反應(yīng)，不能發(fā)生水解反應(yīng)。(3)兩分子的乳酸可以發(fā)生分子間酯化，脫去兩分子水，形成環(huán)狀酯。10．(10分)某試驗小組進行酯化反應(yīng)試驗。(1)試驗室制取乙酸乙酯時，當飽和碳酸鈉溶液上方收集到較多液體時，停止加熱，取下收集試管，充分振蕩，靜置。振蕩前后的試驗現(xiàn)象ABCD(填選項)。A．上層液體變薄 B．下層液體紅色變淺或變?yōu)闊o色C．有氣體產(chǎn)生 D．有果香味(2)為分別乙酸乙酯、乙醇、乙酸的混合物，可按下列步驟進行分別：①試劑1最好選用飽和碳酸鈉溶液；②操作1是分液，所用的主要儀器名稱是分液漏斗；③試劑2最好選用稀硫酸；④操作2是蒸餾。解析：(1)試管中收集到的有機物包括乙酸乙酯、乙醇和乙酸，充分振蕩時，乙醇溶解于飽和碳酸鈉溶液中，乙酸與Na2CO3反應(yīng)生成CO2氣體，使溶液的堿性降低，液體的紅色變淺或變?yōu)闊o色，而有機層的總量削減，厚度變薄。(2)將混合物用飽和Na2CO3溶液進行萃取分液可把混合物分成兩部分，其中一份是乙酸乙酯(A)。另一份是乙酸鈉和乙醇的水溶液(B)。蒸餾B可得到乙醇(E)，留下的殘液為乙酸鈉溶液(C)。再在C中加稀硫酸得乙酸溶液(D)，經(jīng)蒸餾可得乙酸。11．(6分)乙酸苯甲酯常用做香料，用于化妝品、洗滌用品、皂用及室內(nèi)清爽劑等。乙酸苯甲酯可以用下面的設(shè)計方案合成。解析：先由乙酸苯甲酯倒推出C的結(jié)構(gòu)簡式，乙酸苯甲酯可由乙酸和苯甲醇經(jīng)酯化反應(yīng)制得，所以C是苯甲醇。B分子為鹵代烴。對比B與C的轉(zhuǎn)化條件及C的結(jié)構(gòu)簡式可推知，B中Cl原子經(jīng)取代反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羥基，所以B是氯甲基苯。由①的反應(yīng)條件可知，A是甲苯。12．(8分)某化學小組以苯甲酸為原料制取苯甲酸甲酯。已知苯甲酸25℃時的溶解度為0.35g。制取苯甲酸甲酯試驗裝置如下：(2)反應(yīng)時甲醇應(yīng)過量，緣由是提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率。(3)產(chǎn)品先加入肯定量的水，靜置分液，將下層液體移出，向下層液體中加入Na2CO3，目的是：①汲取酯中的水并抑制酯的溶解；②將苯甲酸轉(zhuǎn)化成高沸點的鹽。(4)苯甲酸甲酯有多種同分異構(gòu)體，其中一種同分異構(gòu)體在苯環(huán)上有兩個相鄰側(cè)鏈且與苯甲酸甲酯具有相同官能團；寫出該化合物與足量NaOH溶液共熱的化學方程式：13．(8分)試驗室甲酸與甲醇反應(yīng)制取甲酸甲酯，裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)生成甲酸甲酯反應(yīng)的化學方程式為HCOOH＋CH3OHeq\o(,\s\up17(濃H2SO4),\s\do15(△))HCOOCH3＋H2O。(2)試驗過程中選用的試劑及用品有濃硫酸、甲醇、甲酸，還有飽和Na2CO3溶液、碎瓷片(或沸石)兩種物質(zhì)。(3)導(dǎo)管a不能伸入液面以下的理由是防止液體受熱不勻稱引起倒吸。長導(dǎo)管b的作用是保持內(nèi)外壓強平衡兼起冷凝回流的作用。(4)大試管中溶液的作用有溶解甲醇、汲取甲酸，還有降低甲酸甲酯在水中的溶解度，利于分層析出的作用。解析：依據(jù)酯化反應(yīng)原理寫出反應(yīng)式。為了防止暴沸，應(yīng)當在燒瓶里加入碎瓷片。試管中加入飽和碳酸鈉，作用是汲取乙酸，溶解乙醇，降低酯在其中的溶解度。長導(dǎo)管可以起到冷凝和保持壓強的作用。14．(10分)下圖中A、B、C、D、E、F、G均為有機化合物。依據(jù)上圖回答問題：(1)D、F的化學名稱是乙醇、乙酸乙酯。(2)寫出下列反應(yīng)的化學方程式，并注明反應(yīng)類型。解析：本題為一道有機綜合題，著重考查有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。由反應(yīng)②的反應(yīng)條件及產(chǎn)物E的結(jié)構(gòu)可知B為；由反應(yīng)④易知D為乙醇，再結(jié)合反應(yīng)③的反應(yīng)條件及產(chǎn)物F的組成知C為乙酸，明顯B、C、D三者是有機物A水解、酸化的產(chǎn)物。A(C13H16O4)的結(jié)構(gòu)簡式為。15．(10分)乙二酸二乙酯(D)可由石油氣裂解得到的烯烴合成?；卮鹣铝袉栴}：(1)B和A為同系物，B的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH3。(2)反應(yīng)①的化學方程式為CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))CH3CH2OH，其反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。(3)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(4)C的結(jié)構(gòu)簡式為HOOC—COOH。(5)反應(yīng)②的化學方程式為2CH3CH2OH＋HOOCCOOHeq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))CH3CH2OOCCOOCH2CH3＋2H2O。解析：(1)依據(jù)流程圖分析，A與水反應(yīng)生成C2H6O，則A是乙烯，B和A為同系物，B中含有3個碳原子，B是丙烯，結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH3。(2)反應(yīng)①是乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇，化學方程式為CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))CH3CH2OH。(3)反應(yīng)③是鹵代烴的水解反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)。(4)乙醇與C反應(yīng)生成乙二酸二乙酯，則C是乙二酸，結(jié)構(gòu)簡式為HOOC—COOH。(5)反應(yīng)②是乙醇與乙二酸的酯化反應(yīng)，化學方程式為2CH3CH2OH＋HOOCCOOHeq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))CH3CH2OOCCOOCH2CH3＋2H2O16．(10分)苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某探討性學習小組的同學擬用如圖所示裝置(圖A中的加熱裝置沒有畫出)制取高純度的苯甲酸甲酯，試驗前他們從有關(guān)化學手冊中查得相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如表所示：苯甲酸甲醇苯甲酸甲酯熔點/℃122.4－97－12.3沸點/℃24964.3199.6密度/(g·cm－3)1.26590.7921.0888水溶性微溶互溶不溶試驗一：制取苯甲酸甲酯(1)在燒瓶中混合有機物及濃硫酸的方法是先將肯定量的苯甲酸加入燒瓶中，然后再加入甲醇，最終邊振蕩邊緩慢加入肯定量的濃硫酸，試管中盛放的液體可能是飽和Na2CO3溶液，燒瓶中反應(yīng)的方程式為＋H2O，要想提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率，可以實行的措施是加入過量的甲醇、移走苯甲酸甲酯。試驗二：提純苯甲酸甲酯(2)停止加熱，待燒瓶內(nèi)的混合物冷卻后，將試管及燒瓶中的液體轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，然后塞上分液漏斗的塞子再振蕩后靜置，取下塞子、打開活塞，使(填主要成分的名稱)苯甲酸甲酯進入錐形瓶，此時目標產(chǎn)物中所含雜質(zhì)量最多的物質(zhì)是甲醇。(3)用圖C裝置進行蒸餾提純時，當溫度計顯示199.6℃時，可用錐形瓶收集苯甲酸甲酯。試驗三：探究濃硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用(4)為確定濃硫酸對此反應(yīng)存在催化作用，可另取等量反應(yīng)物在不加濃硫酸狀況下進行相同程度的加熱，然后測量兩個試驗中的某種數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是相同時間內(nèi)兩個試管中生成有機層的高度或兩個試管中生成相同高度的有機層所需的時間。解析：(1)因苯甲酸在常溫下是固體，濃硫酸的密度又比甲醇的大，故應(yīng)先將苯甲酸加入燒瓶中，再加入甲醇，最終向燒瓶中緩慢加入濃硫酸；試管中盛放的液體應(yīng)是飽和Na2CO3；增加甲醇的用量或移走生成的苯甲酸甲酯均可使平衡向生成酯的方向移動，從而提高苯甲酸的利用率。(2)為使混合物中的酸、醇能與Na2CO3溶液充分接觸并轉(zhuǎn)移到Na2CO3溶液中，應(yīng)充分振蕩分液漏斗中的混合物，然后靜置，待液體分