11 北洋教育 www.beyond1994.cn
醛、羧酸、酯
知识点一 1.烃基 醛基 2.
甲醛 乙醛 颜色 气味 状态 密度 水溶性 易溶于水 无色 刺激性气味 气体 无色 刺激性气味 液体 比水小 与水互溶 △3.(1)①CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O △②CH3CHO+2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O 催化剂③2CH3CHO+O2――→2CH3COOH △催化剂(2)CH3CHO+H2――→CH3CH2OH △知识点二 1.烃基 羧基 2.(1)脂肪酸 芳香酸
(2)一元羧酸 二元羧酸 多元羧酸 3.(1)强烈刺激性 易溶 4.(1)CH3COOH
CH3COO-+H+
①变红 ②Zn+2CH3COOH―→(CH3COO)2Zn+H2↑ ③Cu(OH)2+2CH3COOH―→(CH3COO)2Cu+2H2O (2)酸和醇作用生成酯和水 CH3COOH+CH3CH2OH知识点三
1.—OH RCOOR′ 2.小于 难 易溶于 3.酸和醇
(1)可逆反应 CH3COOC2H5+H2O
浓硫酸△
浓硫酸△
CH3COOC2H5+H2O
CH3COOH+C2H5OH
△(2)不可逆 CH3COOC2H5+NaOH――→CH3COONa+C2H5OH 问题思考
12 北洋教育 www.beyond1994.cn
1.甲醛只有1个,乙醛有2个。
2.含—CHO的有机物如醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖都可与上述二者发生反应。
3.有2个吸收峰。
4.羧酸脱去—OH,醇脱去—H,可用18O原子作示踪原子,证明其脱水方式: CH3COOH+C2H185OH
浓硫酸△
CH3CO18OC2H5+H2O。
5.在制乙烯的实验中作催化剂和脱水剂。在苯的硝化反应和制乙酸乙酯的实验中作催化剂和吸水剂。
一、1.(1)银镜反应时要注意:
①试管内壁必须洁净;
②必须水浴加热,不可用酒精灯直接加热; ③加热时不可振荡和摇动试管; ④须用新配制的银氨溶液;
⑤配制银氨溶液时,向AgNO3溶液中滴加稀氨水要边滴边振荡,使最初的沉淀恰好溶解为止。 (2)与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时要注意: ①硫酸铜与碱反应时,碱过量制取氢氧化铜; ②将混合液加热到沸腾才有明显砖红色沉淀。
2.A为醇,B为醛,C为羧酸,D为酯。若D能发生银镜反应,则A为CH3OH,B为HCHO,C为HCOOH,D为HCOOCH3。
3.A为醛,B为羧酸,C为醇,D为酯。当A燃烧前后体积不变时,A为HCHO,B为HCOOH,C为CH3OH,D为HCOOCH3。
二、1.(1)加入试剂的顺序为C2H5OH―→浓H2SO4―→CH3COOH。
(2)用盛Na2CO3饱和溶液的试管收集生成的乙酸乙酯,一方面中和蒸发出来的CH3COOH,溶解蒸发出来的乙醇;另一方面降低乙酸乙酯的溶解度,有利于酯的分离。
(3)导管不能插入到Na2CO3溶液中,以防止发生倒吸。
(4)加热时要用小火均匀加热,防止乙醇和乙酸大量挥发,液体剧烈沸腾。
13 北洋教育 www.beyond1994.cn
典例导悟 1.(1)乙
(2)—CHO有较强的还原性,若先加溴水(Br2),则Br2会将—CHO和实验目的
(3)①产生银镜
△
(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CH—CHO+2Ag(NH3)2OH――→ (CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O ②溴水褪色
(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOONH4
2Br2―→(CH3)2CBrCHBrCH2CH2C(CH3)BrCHBrCOONH4
均氧化,达不到
+
解析 解答本题的关键是确定醛基和碳碳双键检验的先后顺序。由于溴水(Br2)也能氧化醛基(—CHO),所以必须先用银氨溶液检验醛基(—CHO);又因为银氨溶液氧化醛基后溶液为碱性,所以应先酸化后再加溴水检验碳碳双键。
2.(1)增大乙醇的浓度 移去生成的乙酸乙酯
(2)原料来不及反应就被蒸出 温度过高,发生了副反应
(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料碳化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)
(4)①C ②乙醇脱水生成了乙醚
解析 (1)酯化反应是一个可逆反应,欲提高乙酸的转化率,可以增大乙醇的浓度或及时移去生成物等。
(2)因乙醇、乙酸都易挥发,而图中装置竖直导管太短,冷凝效果不好,原料来不及反应就被蒸出,温度过高发生副反应,这些因素都会导致产率偏低。
(3)浓H2SO4除具有催化作用外,还具有强氧化性和脱水性,因此可能造成产生大量的酸性废液、
14 北洋教育 www.beyond1994.cn
造成环境污染、部分原料碳化、催化效果不理想等。
(4)①从表中可以看出,同一反应时间60 ℃时的转化率远大于40 ℃而接近80 ℃,所以60 ℃时最合适,而以同一反应温度下的不同反应时间来看,4小时转化率已较高,接近6小时的转化率,故选C。
②当反应温度达120 ℃时反应选择性降低,则说明发生了副反应,因此只能推断其可能原因为乙醇脱水生成了乙醚。
【课后练习区】 高考集训 1.B
2.D [A项,溴丙烷水解制丙醇为水解反应或取代反应,丙烯水化制丙醇为加成反应;B项,甲苯硝化制对硝基甲苯为取代反应或硝化反应,甲苯制苯甲酸为氧化反应;C项,氯代环己烷制环己烯为消去反应,丙烯加溴制1,2-二溴丙烷为加成反应;D项,乙酸和乙醇制乙酸乙酯为取代反应或酯化反应,苯甲酸乙酯制苯甲酸和乙醇为取代反应或水解反应,故D项符合题意。]
3.B [A选项中,扑热息痛中含有酚羟基,阿司匹林中不含,故可用FeCl3溶液区别;1 mol阿司匹林最多消耗3 mol NaOH,故B项错误;C项中的贝诺酯比扑热息痛分子大,而且没有亲水基团,
溶解度要小;D选项中,扑热息痛中存在
4.C 考点集训 1.C
,可发生类似酯水解反应生成C6H7NO。]
2.A [由于CH3CHO和新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行[即用CuSO4和NaOH制备Cu(OH)2时需NaOH过量],所以本实验失败的原因是NaOH不足。]
3. (1)加成反应 氧化反应 还原反应(任填两种) NaOH溶液(2)2CH3CHO――→ △CH3CHCHCHO+H2O
解析 (1)根据B分子侧链上含有碳碳双键和醛基官能团,推测它可以发生加成反应、氧化反应、还原反应等。
(2)根据题给反应类比推出两分子乙醛反应的化学方程式为:
15 北洋教育 www.beyond1994.cn
NaOH溶液
2CH3CHO――→CH3CH===CHCHO+H2O。 △(3)根据要求,其同分异构体的结构简式为:
4.A 5.D
6.B [中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下可生成两种物质,可见该中性有机物为酯类。由“N经氧化最终可得M”,说明N与M中碳原子数相等,碳架结构相同,且N应为羟基在碳链端位的醇,M则为羧酸,从而推知中性有机物的结构只有
和
7.(1)C6H8O7
两种。]
(3)酯化反应
8.(1)催化剂、吸水剂
(2)甲 甲中有冷凝回流装置
(3)反应物CH3OH过量,使平衡向右移动,有利于提高苯甲酸的转化率 (4)分液 蒸馏
(5)打开分液漏斗上口的玻璃塞,再旋开分液漏斗的活塞,用锥形瓶接收下层液体,待下层液体
16 北洋教育 www.beyond1994.cn
刚好流尽时关闭活塞,将有机层(上层)从分液漏斗的上口倒入指定容器中
(6)65%
解析 (1)酯化反应中,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱氢,即生成物H2O中的氧来源于羧酸。
(2)比较甲、乙两套装置,甲多了一个冷凝回流装置,本题中CH3OH易挥发且沸点低,故应采用有冷凝回流的装置最好。
(3)该反应可逆,增加CH3OH的用量,可以提高苯甲酸的转化率。
(4)粗产品经过H2O、Na2CO3时,可使CH3OH和苯甲酸溶解在水层,然后用分液的方法分离出苯甲酸甲酯,为除去产品中溶解的甲醇,则可利用二者沸点相差较大采用蒸馏法除去。
(6)因为n(苯甲酸)=
12.2 g
=0.1 mol,
122 g·mol-1所以理论上m(酯)=0.1 mol×136 g·mol-1=13.6 g, 8.84 g
所以产率=13.6 g×100%=65%。