- 乙酸的结构与性质
- 共324题
下列有机物中,不属于羧酸的是( )
正确答案
解析
解:A.乙二酸的结构简式为:HOOC-COOH,分子中含有两个羧基,属于羧酸类物质,故A错误;
B.苯甲酸的结构简式为:C6H5COOH,分子中含有1个羧基,属于羧酸类物质,故B错误;
C.石碳酸为苯酚,苯酚的结构简式为:,其分子中含有酚羟基,属于酚类,不属于羧酸,故C正确;
D.硬脂酸的结构简式为:CH3(CH2)16COOH,分子中含有1个羧基,硬脂酸属于羧酸类,故D错误;
故选C.
已知甲酸(HCOOH)和乙酸为同系物.在实验室里常用甲酸在浓硫酸的作用下制取少量一氧化碳,现用甲酸与乙醇反应制取甲酸乙酯来验证甲酸具有能发生酯化反应的性质,装置如图所示.回答下列问题:
(1)生成甲酸乙酯反应的化学方程式为______.若甲酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧是16O,则两者在浓硫酸作用下反应一段时间后,有______种分子含有
18O.
(2)烧瓶中最可能发生的副反应的产物为CO和H2O,该副反应的化学方程式为:______.
(3)长导管b的作用是______.在实验过程中导管b______(填“能”或“不能”)直接与大气相通.
(4)制得的甲酸乙酯中常含有杂质,通常可用______(填一种试剂的名称)把甲酸乙酯分离出,过程中应采用的实验操作是______(填操作名称),用到的主要玻璃仪器为______.
(5)生成甲酸乙酯的反应是可逆反应,下列描述能说明乙醇与甲酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)______.
①单位时间里,生成1mol甲酸乙酯,同时生成1mol甲酸
②单位时间里,生成1mol甲酸乙酯,同时生成1mol水
③混合物中各物质的浓度不再变化
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol甲酸.
正确答案
解:(1)甲酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为:HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O;
若甲酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧是16O,则两者在浓硫酸作用下反应一段时间后,甲酸中的18O在酯化反应中生成的酯和水中都含有18O,该反应为可逆反应,反应后含有18O原子的分子总共有3种,
故答案为:HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O;3;
(2)在实验室里常用甲酸在浓硫酸的作用下制取少量一氧化碳,所以副反应为甲酸分解生成一氧化碳和水,反应的化学方程式为:HCOOHCO↑+H2O,
故答案为:HCOOHCO↑+H2O;
(3)装置中试管带有瓶塞,长导管b与大气相通,能够起到保持内外压强平衡作用,且长导管b还能够兼起冷凝回流的作用;由于反应中有副产物一氧化碳生成,所以不能直接将一氧化碳排放到氮气中,需要进行尾气处理,
故答案为:保持内外压强平衡兼起冷凝回流的作用;不能;
(4)生成的甲酸乙酯中含有挥发出来的甲酸、乙醇杂质,饱和碳酸钠溶液能够吸收甲酸和乙醇,且甲酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度减小,所以使用饱和碳酸钠溶液分离甲酸乙酯;分离甲酸乙酯和饱和碳酸钠溶液的方法为分液,分液时主要仪器名称为分液漏斗,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;分液;分液漏斗;
(5)①单位时间里,生成1mol甲酸乙酯表示正反应速率,同时生成1mol甲酸表示逆反应速率,等于化学计量数之比,说明到达平衡,故①正确;
②单位时间里,生成1mol甲酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故②错误;
③混合物中各物质的浓度不再变化,表示正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故③正确;
④正反应的速率与逆反应的速率相等,表示各组分浓度不再变化,达到了平衡状态,故④正确;
⑤单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol甲酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故⑤错误;
故答案为:①③④.
解析
解:(1)甲酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为:HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O;
若甲酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧是16O,则两者在浓硫酸作用下反应一段时间后,甲酸中的18O在酯化反应中生成的酯和水中都含有18O,该反应为可逆反应,反应后含有18O原子的分子总共有3种,
故答案为:HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O;3;
(2)在实验室里常用甲酸在浓硫酸的作用下制取少量一氧化碳,所以副反应为甲酸分解生成一氧化碳和水,反应的化学方程式为:HCOOHCO↑+H2O,
故答案为:HCOOHCO↑+H2O;
(3)装置中试管带有瓶塞,长导管b与大气相通,能够起到保持内外压强平衡作用,且长导管b还能够兼起冷凝回流的作用;由于反应中有副产物一氧化碳生成,所以不能直接将一氧化碳排放到氮气中,需要进行尾气处理,
故答案为:保持内外压强平衡兼起冷凝回流的作用;不能;
(4)生成的甲酸乙酯中含有挥发出来的甲酸、乙醇杂质,饱和碳酸钠溶液能够吸收甲酸和乙醇,且甲酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度减小,所以使用饱和碳酸钠溶液分离甲酸乙酯;分离甲酸乙酯和饱和碳酸钠溶液的方法为分液,分液时主要仪器名称为分液漏斗,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;分液;分液漏斗;
(5)①单位时间里,生成1mol甲酸乙酯表示正反应速率,同时生成1mol甲酸表示逆反应速率,等于化学计量数之比,说明到达平衡,故①正确;
②单位时间里,生成1mol甲酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故②错误;
③混合物中各物质的浓度不再变化,表示正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故③正确;
④正反应的速率与逆反应的速率相等,表示各组分浓度不再变化,达到了平衡状态,故④正确;
⑤单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol甲酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故⑤错误;
故答案为:①③④.
某酯的分子式是C8H16O2,它在酸性条件下发生水解反应,得到醇A和酸B,A能被氧化,最终生成B,则这种酯的结构简式是______、______.
正确答案
CH3CH2CH2COOCH2CH2CH3
(CH3)2CHCOOCH2CH(CH3)2
解析
解:分子式为C8H16O2的有机物,它能在酸性条件下水解成B和A,且A在一定条件下转化为B,从上面的问题知道,酸与醇的碳原子数是一样的,即为丁酸与丁醇,以下几种情况:
(1)1-丁醇与丁酸,即1-丁醇经氧化可以生成丁酸,酯为丁酸丁酯;
(2)2-丁醇与丁酸,但不可能有A转化为B,不存在这种情况;
(3)2-甲基丙酸B与2-甲基丙醇A反应是可以的,A会转化成B;酯为2-甲基丙酸-2-甲基丙酯;
以上情况只有(1)和(3)是成立的.
故答案为:CH3CH2CH2COOCH2CH2CH3;(CH3)2CHCOOCH2CH(CH3)2.
乙二酸通常以二水合物的形式存在,俗称草酸晶体.已知草酸晶体在101℃时熔化并开始升华,157℃时大量升华,继续升温会分解生成CO、CO2和H2O.
(1)下列关于乙二酸的叙述正确的是(填编号)______.
①能和乙二醇发生酯化反应
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③其溶液能使蓝色石蕊试纸变红
④能和碳酸氢钠溶液反应生成气体
欲验证上述性质,除用到胶头滴管、试管和玻璃导管外,还必需要使用的玻璃仪器有
______、______.
(2)乙二酸的工业生产方法之一是以乙二醇为原料,在一定条件下,用空气氧化得到.写出该反应的化学反应方程式______.
(3)欲检验草酸晶体受热分解的产物中是否有CO2,甲、乙两位同学分别设计了装置1、装置2来完成实验.
(I)简述检验装置1气密性的操作方法______.
(II)B和E两个装置中更合理的是______,理由为______.
(III)请从A~F中选择合适的仪器,组装一套可更好达到实验目的装置,按照气流由左到右的顺序依次为(用字母表示):______.
正确答案
解:(1)乙二酸分子中含有羧基,具有酸性,且酸性比碳酸强,能使蓝色石蕊试液变红,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳;能与乙二醇发生发生酯化反应;能被酸性高锰酸钾氧化而使高锰酸钾溶液褪色;验证性质①发生酯化反应条件是在浓硫酸存在并且加热,需要铁架台、酒精灯、试管、玻璃导管;验证性质②需要试管、胶头滴管;验证性质③需要玻璃棒;验证性质④需要胶头滴管和试管,所以除了胶头滴管、试管和玻璃导管外,还必需要使用的玻璃仪器有酒精灯和玻璃棒;
(2)乙二醇中含有羟基,能发生氧化反应,在一定条件下能被氧气氧化生成乙二酸,化学方程式为:;
(3)(І)如图连接好装置,将导管b没入水中,微热(或手捂)试管a,看到导管口处有气泡冒出,撤火(或松手)后,观察到导管内有一段水柱上升,则说明该装置的气密性良好;
(Ⅱ)草酸晶体在101℃时熔化并开始升华,157℃时大量升华,试管中气体中含有草酸,需要除去,以免干扰CO2的检验;B中的导管过长、过细,冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患;E中采用U型管,与冰水的接触面积更大,更有利于乙二酸蒸气的冷凝,防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验;
(Ⅲ)由于草酸在101℃时熔化,反应装置中试管口应向上倾斜,故选A装置;产生的气体中有草酸、一氧化碳,选择装置E除去草酸,一氧化碳有毒,具有可燃性,可采用点燃的方法除去尾气中的一氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此一般用澄清石灰水检验二氧化碳的存在,故选装置F;所有组装一套可更好达到实验目的装置,按照气流由左到右的顺序依次为A、E、F.
故答案为:(1)①②③④;酒精灯,玻璃棒;
(2);
(3)B中的导管过长、过细,冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患;E中采用U型管,与冰水的接触面积更大,更有利于乙二酸蒸气的冷凝,防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验
(І)如图连接好装置,将导管b没入水中,微热(或手捂)试管a,看到导管口处有气泡冒出,撤火(或松手)后,观察到导管内有一段水柱上升,则说明该装置的气密性良好;
(Ⅱ)E;
B中的导管过长、过细,冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患;E中采用U型管,与冰水的接触面积更大,更有利于乙二酸蒸气的冷凝,防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验;
(Ⅲ)A、E、F.
解析
解:(1)乙二酸分子中含有羧基,具有酸性,且酸性比碳酸强,能使蓝色石蕊试液变红,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳;能与乙二醇发生发生酯化反应;能被酸性高锰酸钾氧化而使高锰酸钾溶液褪色;验证性质①发生酯化反应条件是在浓硫酸存在并且加热,需要铁架台、酒精灯、试管、玻璃导管;验证性质②需要试管、胶头滴管;验证性质③需要玻璃棒;验证性质④需要胶头滴管和试管,所以除了胶头滴管、试管和玻璃导管外,还必需要使用的玻璃仪器有酒精灯和玻璃棒;
(2)乙二醇中含有羟基,能发生氧化反应,在一定条件下能被氧气氧化生成乙二酸,化学方程式为:;
(3)(І)如图连接好装置,将导管b没入水中,微热(或手捂)试管a,看到导管口处有气泡冒出,撤火(或松手)后,观察到导管内有一段水柱上升,则说明该装置的气密性良好;
(Ⅱ)草酸晶体在101℃时熔化并开始升华,157℃时大量升华,试管中气体中含有草酸,需要除去,以免干扰CO2的检验;B中的导管过长、过细,冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患;E中采用U型管,与冰水的接触面积更大,更有利于乙二酸蒸气的冷凝,防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验;
(Ⅲ)由于草酸在101℃时熔化,反应装置中试管口应向上倾斜,故选A装置;产生的气体中有草酸、一氧化碳,选择装置E除去草酸,一氧化碳有毒,具有可燃性,可采用点燃的方法除去尾气中的一氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此一般用澄清石灰水检验二氧化碳的存在,故选装置F;所有组装一套可更好达到实验目的装置,按照气流由左到右的顺序依次为A、E、F.
故答案为:(1)①②③④;酒精灯,玻璃棒;
(2);
(3)B中的导管过长、过细,冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患;E中采用U型管,与冰水的接触面积更大,更有利于乙二酸蒸气的冷凝,防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验
(І)如图连接好装置,将导管b没入水中,微热(或手捂)试管a,看到导管口处有气泡冒出,撤火(或松手)后,观察到导管内有一段水柱上升,则说明该装置的气密性良好;
(Ⅱ)E;
B中的导管过长、过细,冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患;E中采用U型管,与冰水的接触面积更大,更有利于乙二酸蒸气的冷凝,防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验;
(Ⅲ)A、E、F.
(2009秋•龙岩期末)某学生为研究乙二酸(HOOC-COOH)的化学性质,进行如下实验:向盛有硫酸酸化的高锰酸钾溶液的试管中滴入适量乙二酸饱和溶液,振荡,观察到试管中溶液由紫红色变为无色.由此可知,乙二酸具有( )
正确答案
解析
解:根据高锰酸钾由紫红色变为无色,说明高锰酸钾被还原剂还原,所以草酸具有还原性,虽然草酸具有酸性,但从实验现象无法得到,故选B.
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