高中化学必修2【课时作业与单元检测】第三章第三节第2课时

第2课时乙酸

[目标导航] 1.掌握乙酸的组成、结构及主要用途。2.掌握乙酸的物理、化学性质，理解酯化反应的概念。3.认识乙酸在日常生活中的应用及与人体健康的关系。4.学会分析官能团与物质性质关系的方法。

一、乙酸

1．组成和结构

2．物理性质

俗名颜色状态气味溶解性挥发性

醋酸无色液体强烈刺激性易溶于水和乙醇易挥发

3.化学性质

(1)弱酸性

①弱酸性：乙酸在水中的电离方程式为CH3COOH CH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性。

②醋酸与碳酸酸性强弱的比较实验

(2)酯化反应

①概念：酸与醇反应生成酯和水的反应。

②反应特点：酯化反应是可逆反应且比较缓慢。

③乙酸与乙醇的酯化反应 CH 3COOH ＋CH 3CH 2OH

浓硫酸△

CH 3COOC 2H 5＋H 2O

点拨

①

酯化反应属于取代反应。②酯化反应中酸脱羟基，醇脱羟基氢，生成酯和水。

【议一议】

1．判断正误：

(1)乙酸的官能团是羟基。( )

(2)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸。( )

(3)可用食醋除去水壶中的水垢(以CaCO 3为主)。( )

(4)制取乙酸乙酯时，适当增大乙醇的浓度，可使乙酸完全反应。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×

2．乙酸、碳酸、水和乙醇中分别加入少量金属钠，反应最剧烈的是哪种？为什么？

答案 反应最剧烈的是乙酸，因为乙酸中羟基氢最活泼。

二、酯

1．酯

羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物称为酯，简写为RCOOR′，结

构简式为，官能团为。

警示乙酸中羧基上碳氧双键和酯基中碳氧双键均不能发生加成反应。2．物理性质

低级酯(如乙酸乙酯)密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂，具有芳香气味。3．用途

(1)用作香料，如作饮料、香水等中的香料。

(2)用作溶剂，如作指甲油、胶水的溶剂。

【议一议】

3．除去乙酸乙酯中的乙酸或乙醇能否用氢氧化钠溶液？

答案不能，因为此时乙酸乙酯会转化为乙酸钠和乙醇而将乙酸乙酯反应掉。

一、乙醇、水、乙酸分子中羟基的活泼性

【例1】下列物质都能与金属钠反应放出H2，产生H2的速率排序正确的是()

①C2H5OH②NaOH溶液③醋酸溶液

A．①>②>③B．②>①>③

C．③>②>①D．③>①>②

答案C

解析金属钠与NaOH溶液反应，实质上是与其中的水反应。已知钠与水反应的速率比乙醇快；醋酸溶液中氢离子浓度更大，与钠反应速率更快。

归纳总结

羧基、醇羟基及水中氢原子活泼性比较

变式训练1设计一个实验装置，比较乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱，画出装置图并说出预期的实验现象和结论。

答案

现象：碳酸钠溶液中出现气泡，硅酸钠溶液中有白色沉淀生成。

结论：酸性：乙酸>碳酸>硅酸。

二、酯化反应

【例2】实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：

①在甲试管(如图)中加入2 mL浓硫酸、3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合溶液。

②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液，用小火均匀地加热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分离出乙酸乙酯层，洗涤、干燥。

(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为_______________________________

__________________________________________________________________；反应中浓硫酸的作用是______________________________________________。

(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 ．中和乙酸并吸收部分乙醇

C ．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出

D ．加速酯的生成，提高其产率

(3)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器有____________；分离时，乙酸乙酯应该从仪器____________(填“下口放出”或“上口倒出”)。

答案 (1)将浓硫酸加入乙醇中，边加边振荡，然后再加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合好后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡) 作催化剂，吸水剂

(2)B 、C

(3)分液漏斗 上口倒出

解析 (1)浓硫酸稀释或与其他溶液混合时会放出大量的热，操作不当会造成液体迸溅，故应将浓硫酸加入乙醇中，边加边振荡，然后再加入乙酸，或先将乙醇与乙酸混合好后再加浓硫酸，并在加入过程中不断振荡。

(2)饱和碳酸钠溶液的作用是：

①中和乙酸并吸收部分乙醇

②降低乙酸乙酯的溶解度有利于分层析出。

(3)分离不相混溶的液体应采用分液法，上层液体从分液漏斗的上口倒出，下层液体从分液漏斗的下口放出。

知能提升

酯化反应注意事项

（1）装置

特点

?

??①均匀加热的目的：能加快反应速率，并将生成的乙酸乙酯及时蒸出，有利于乙酸乙酯的生成②作反应器的试管倾斜45度角的目的：增大受热面积

③收集产物的试管内导气管末端要在液面以上，不能伸入液面以下，其目的为防止倒吸

④加入碎瓷片的作用：防止液体受热暴沸。

⑤长导管的作用：导气兼起冷凝回流作用。 (2)试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后慢慢加入浓硫酸和乙酸；

(3)浓硫酸的作用???催化剂——加快反应速率吸水剂——提高反应物的转化率

(4)饱和碳酸钠溶液的作用???①降低乙酸乙酯的溶解度， 便于分层得到酯②中和挥发出来的乙酸③溶解挥发出来的乙醇

(5)酯的分离——用分液法分离出乙酸乙酯。

变式训练2 若乙酸分子中的氧都是18O ，乙醇分子中的氧都是16O ，二者在浓硫酸作用下发生反应，一段时间后，分子中含有18O 的物质有( )

A ．1种

B ．2种

C ．3种

D ．4种

答案 C

解析 根据酯化反应中酸脱羟基醇脱氢的规律写出反应的化学方程式，标明18O 与16O 的位置。

，而酯化反应的逆反应是按“酸加羟基醇

加氢”来反应的，观察可知含有18O 的物质有3种。

1．下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是 ( )

A ．乙酸的酸性比碳酸强，所以它可以与碳酸盐反应，产生CO 2气体

B ．乙酸能与醇类物质发生酯化反应

C ．乙酸分子中含有碳氧双键，所以它能使溴水褪色

D ．乙酸在温度低于16.6 ℃时，就凝结成冰状晶体

答案 C

2．乙酸分子的结构式为

，下列反应及断键部位正确的是 ( )

①乙酸的电离，是①键断裂 ②乙酸与乙醇发生酯化反应，是②键断裂 ③

在红磷存在时，Br 2与CH 3COOH 的反应：CH 3COOH ＋Br 2――→红磷CH 2Br —COOH

＋HBr ，是③键断裂 ④乙酸变成乙酸酐的反应：2CH 3COOH ―→

＋H 2O ，是①②键断裂

A ．①②③

B ．①②③④

C ．②③④

D ．①③④ 答案 B

解析 乙酸电离出H ＋时，断裂①键；在酯化反应时酸脱羟基，断裂②键；与Br 2的反应，取代了甲基上的氢，断裂③键；生成乙酸酐的反应，一个乙酸分子断①键，另一个分子断②键，所以B 正确。

3．下列不属于乙酸用途的是

( ) A ．杀菌消毒

B ．生产香料

C ．调味剂

D ．检验司机是否是“酒后驾车”

答案 D

解析 检验司机是否是酒后驾车的装置中含有橙色的酸性重铬酸钾，当其遇到乙醇时由橙色变为蓝绿色。

4．等物质的量的下列有机物与足量金属钠反应，消耗金属钠的质量从大到小的顺序是________。等物质的量的下列有机物与足量的NaHCO 3浓溶液反应，产生的气体的体积从大到小的顺序是________。

①CH 3CH(OH)COOH

②HOOC —COOH

③CH 3CH 2COOH

④HOOC —CH 2—CH 2—CH 2—COOH

答案 ①＝②＝④>③ ②＝④>③＝①

解析 有机物分子里的羟基和羧基都可以和Na 反应放出H 2，则消耗金属钠的质量①＝②＝④>③；而只有羧基和NaHCO 3溶液反应放出CO 2，所以产生的气体的体积②＝④>③＝①。

5．实验室合成乙酸乙酯的步骤如下： 在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管

(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内)，加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得一含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。

请完成下列问题：

(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入________，目的是

________。

(2)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程

图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。

试剂a是________，试剂b是________；分离方法①是______。分离方法②是________，分离方法③是________。

(3)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是________。

答案(1)碎瓷片防止暴沸(2)饱和Na2CO3溶液稀硫酸萃取、分液蒸馏蒸馏(3)除去乙酸乙酯中的水分

解析只要熟悉乙酸乙酯制取实验，就比较容易答好第一个小题。对于第(2)和(3)小题，可从分析粗产品的成分入手。粗产品有乙酸乙酯、乙酸、乙醇三种物质，用饱和碳酸钠溶液进行萃取、分液可把混合物分离成两种半成品，其中一份是乙酸乙酯(即A)、另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(即B)。蒸馏B 可得到乙醇(即E)，留下残液是乙酸钠溶液(即C)。再在C中加稀硫酸，经蒸馏可得到乙酸溶液。

[经典基础题]

题组1羧酸的结构与性质

1．下列有关乙酸性质的叙述错误的是() A．乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇

B．乙酸的沸点比乙醇高

C．乙酸的酸性比碳酸强，它是一元酸，能与碳酸盐反应

D．在发生酯化反应时，乙酸分子羧基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水答案D

解析乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇，含有一个羧基属于一元酸，酸性强于碳酸，沸点高于乙醇，发生酯化反应时乙酸分子脱羟基。

2．下图是某有机物分子的比例模型，黑色的是碳原子，白色的是氢原子，灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是()

A．与氢氧化钠反应B．与稀硫酸反应

C．发生酯化反应D．使紫色石蕊溶液变红

答案B

解析由比例模型知，该物质为CH3COOH，显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，能与NaOH反应，能与醇发生酯化反应，故选B项。

题组2酯化反应及酯的性质

3．下列说法正确的是() A．酯化反应也属于加成反应

B．酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基，醇脱去羟基中的氢原子生成水

C．浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用

D．欲使酯化反应生成的酯分离并提纯，可以将酯蒸气通过导管伸入饱和碳酸钠溶液的液面下，再用分液漏斗分离

答案B

4．以下用于除去乙酸乙酯中乙酸和乙醇杂质的最好试剂是() A．饱和碳酸钠溶液B．氢氧化钠溶液

C．苯D．水

答案A

解析饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇，吸收乙酸，同时降低乙酸乙酯的溶解度。

5．酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组从梨中分离出一种酯，然后将分离出的酯水解，得到乙酸和另一种分子式为C6H13OH的物质。下列分析不正确的是() A．C6H13OH分子中含有羟基

B．实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13

C．C6H13OH可与金属钠发生反应

D．不需要催化剂，这种酯在水中加热即可大量水解

答案D

解析酯化反应是在有催化剂存在的情况下进行的可逆反应，由此可知，酯的水解需要催化剂。

题组3官能团对物质性质的影响

6．下列物质既能与金属钠作用放出气体，又能与纯碱作用放出气体的是() A．C2H5OH B．H2O

C．CH3COOH D．CH3COOCH2CH3

答案C

7．下列反应属于取代反应的是() A．乙酸与活泼金属反应

B．乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯

C．乙醇与酸性高锰酸钾反应生成乙酸

D．乙酸与碳酸钠反应产生二氧化碳

答案B

解析A项为置换反应，B项为取代反应，C项为氧化反应，D项为复分解反应。

8．枸椽酸乙胺嗪可用于驱除肠道虫病，其结构简式为

，下列物质中不能与枸椽酸乙胺嗪反应的是() A．乙酸B．乙醇

C．碳酸钠溶液D．溴水

答案D

解析枸椽酸乙胺嗪中所含有的官能团是—COOH、—OH，故能与乙醇、乙酸发生酯化反应；—COOH能与Na2CO3溶液反应。

9．某有机物的结构简式为HOOC—CH===CHCH2OH。

(1)请你写出该有机物所含官能团的名称：________、________、________。

(2)验证该有机物中含有—COOH官能团常采用的方法是__________________

____________________________________________________，产生的现象为___________________________。

答案(1)羟基羧基碳碳双键

(2)用少量的新制Cu(OH)2悬浊液与之反应沉淀溶解(或其他合理答案)

解析该有机物中的官能团有—COOH、和—OH；可利用酸性验证有机物中含有—COOH。

[能力提升题]

10.

a．断①键发生________反应，乙酸能使石蕊试液变________色，其酸性比碳酸强。

(1)与钠反应的离子方程式：______________________________________。

(2)与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：______________________________

__________________________________________。

(3)与氧化铜反应的离子方程式：______________________________________。

(4)与碳酸钙反应的离子方程式：____________________________________。

b．断②键发生________反应，与CH3CH2OH反应的化学方程式：_______ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________。

答案a．取代红

(1)2CH3COOH＋2Na―→2CH3COO－＋H2↑＋2Na＋

(2)CH3COOH＋OH－―→CH3COO－＋H2O

(3)2CH3COOH＋CuO―→2CH3COO－＋Cu2＋＋H2O

(4)2CH3COOH＋CaCO3―→2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑

b．酯化＋CH3CH2OH 浓H2SO4

△

CH3COOCH2CH3

＋H2O

11．牛奶放置时间长了会变酸，这是因为牛奶中含有的乳糖，在微生物的作用下分解变成了乳酸。乳酸最初就是从酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的结

构简式为。完成下列问题：

(1)写出乳酸分子中官能团的名称：___________________________________。

(2)写出乳酸与足量金属钠反应的化学方程式：___________________________

_____________________________________________。

(3)写出乳酸与碳酸钠溶液反应的化学方程式：_________________________

_______________________________________________。

(4)乳酸在浓硫酸作用下，两分子相互反应生成环状结构的物质，写出此生成

物的结构简式：___________________________________________________。

答案(1)羟基、羧基

解析乳酸分子中既含有羟基又含有羧基，二者活性不同。它们都可以与钠反应，只有羧基可以与Na2CO3溶液反应；乳酸分子间可发生酯化反应形成环状酯。

12．已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平，B、D是饮食中两种常见的有机物，F是一种有香味的物质，F中碳原子数是D的两倍。现以A为主要原料合成F和高分子化合物E，其合成路线如图所示。

(1)A的结构式为____________，B中决定其性质的重要官能团的名称为

____________。

(2)写出反应的化学方程式并判断反应类型。

①_______________________________________________________________，

反应类型：____________。

②_______________________________________________________________，

反应类型：____________。

(3)实验室怎样鉴别B和D？_________________________________________

________________________________________________________________。

(4)在实验室里我们可以用如图所示的装置来制

取F，乙中所盛的试剂为____________，该溶液

的主要作用是_____________________________

_________________________________________

________________________________________；

该装置图中有一个明显的错误是__________

___________________________。

答案(1)羟基

(2)①2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu △

2CH 3CHO ＋2H 2O 氧化反应 ②CH 3COOH ＋CH 3CH 2OH

浓硫酸△CH 3COOCH 2CH 3＋H 2O 酯化反应(或取代反应)

(3)取某一待测液于试管中，滴加少量石蕊溶液，若溶液变红，则所取待测液为乙酸，余下一种为乙醇(或其他合理方法)

(4)饱和碳酸钠溶液

与挥发出来的乙酸反应，便于闻乙酸乙酯的香味；溶解挥发出来的乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层析出 导气管的出口伸入到了液面以下

解析 衡量一个国家石油化工发展水平的物质是乙烯，根据框图，B 为乙醇，C 为乙醛，E 为聚乙烯，F 为某酸乙酯。因为F 中碳原子数为D 的两倍，所以D 为乙酸。

(3)鉴别乙醇和乙酸时可利用乙酸具有弱酸性，能使石蕊溶液变红的性质。

(4)乙中所盛的试剂为饱和碳酸钠溶液，主要作用有三个：①能够与挥发出来的乙酸反应，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味；②同时溶解挥发出来的乙醇；③降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层析出。 为防止倒吸，乙中导气管的出口应在液面以上。