复习题教学目标

第三章

烃的含氧衍生物

第三节 羧酸 酯

知识归纳

1．组成和结构

（1）定义

酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。

（2）官能团

酯的官能团为酯基，符号是__________或__________。

（3）通式

酯的一般通式为__________或__________。R是任意的烃基或氢原子，而R′是碳原子数大于或等于1的任意烃基。由此可以看出，R和R′可以相同，也可以不同。

（4）羧酸酯的命名

根据生成酯的酸和醇的名称来命名，称为某酸某酯。如CH3COOC2H5称为__________。

2．性质

（1）物理性质

①气味：低级酯具有芳香气味。

②状态：低级酯通常为__________。

③密度和溶解性：密度一般比水__________；__________溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。

（2）化学性质——水解反应

酯的水解反应是酯的重要化学性质之一，水解生成相应的酸和醇，属于取代反应。

①在无机酸催化下，水解反应为可逆反应。如乙酸乙酯在酸性环境中水解反应的方程式：__________。

②当用碱作催化剂时，碱与酯水解生成的乙酸发生中和反应，可使水解趋于完全，因此，碱性条件下的水解是不可逆反应。如乙酸乙酯与NaOH溶液共热的反应方程式：__________。

【答案】1．（2）—COO—

（3）RCOOR′

（4）乙酸乙酯

2．（1）②液体

③小

难

1

（2）①CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH ②CH+NaOH△3COOC2H5CH3COONa+C2H5OH 重点

一、酯的化学性质——水解反应

（1）乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶液中发生水解反应的反应速率

试管编号

a b c 向试管中加入6滴乙向试管中加入6滴乙酸向试管中加入6滴乙酸乙酯，酸乙酯，再加入稀硫酸1 乙酯，再加入5.5 mL再加入稀的NaOH溶液0.5 0.5 mL，蒸馏水 5 实验操作

蒸馏水，振荡均匀

mL，蒸馏水5 mL，振荡均匀

mL，振荡均匀

将三支试管同时放入70~80 ℃的水浴里加热约5 min，闻各试管中乙酸乙2 酯的气味

实验现象

乙酸乙酯的气味很浓

略有乙酸乙酯的气味

无乙酸乙酯的气味

实验结论

乙酸乙酯未水解

部分乙酸乙酯已水解

乙酸乙酯全部水解

CH3COOC2H5+ 化学方

CH——

3COOC2H5+NaOH

程式

H2OCH3COOH+C2H5OCH3COONa+C2H5OH H

酯化反应与酯的水解反应

酯化反应

酯的水解反应

反应关系

CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O 催化剂

浓硫酸

稀硫酸或NaOH溶液

吸水、提高CH3COOH和NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高催化剂的作用

C2H5OH的转化率

酯的水解程度

加热方法

酒精灯火焰加热

水浴加热

反应类型

酯化反应、取代反应

水解反应、取代反应

（2）酯的醇解

2

R1—COO—R2+R3—OH酯的醇解又称酯交换反应，在有机合成中有重要用途。

R1—COO—R3 + R2—OH 某有机物具有下列性质：①能发生银镜反应；②滴入石蕊溶液不变色；③加入少量碱液并滴入酚酞溶液，加热后红色消失。则原有机物可能是下列物质中的

A．甲酸乙酯

B．乙酸甲酯 C．乙醛

D．甲酸

【解析】能发生银镜反应的有机物，其分子结构中一定含有醛基，排除选项B。滴入石蕊溶液不变色，说明溶液不呈酸性，即不含有羧基，排除选项D。加入少量碱液并滴入酚酞溶液，加热后红色消失，说明该有机物能与碱溶液发生反应，排除选项C。

【答案】A

二、酯化反应的类型

1．生成链状酯

（1）一元羧酸与一元醇的反应

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O （2）一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的反应

2CH3COOH++2H2O +2CH3CH2OH（3）无机含氧酸与醇形成无机酸酯

+3HO—NO22．生成环状酯

+2H2O +3H2O （1）多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯

+（2）羟基酸分子间脱水形成环酯

+2H2O

3

++2H2O （3）羟基酸分子内脱水形成环酯

吗啡与海洛因都是被严格查禁的毒品，已知吗啡的分子式是C17H19NO3，海洛因是吗啡的二乙酸酯，则海洛因的分子式是

A．C21H23NO3

B．C21H22NO5

C．C21H23NO5

D．C21H27NO7

【解析】酯化反应中，1个羧基与1个羟基反应形成1个酯基的同时生成1分子水，则酯的分子中总原子数是酸和醇分子中原子总数减去3(2个氢原子和1个氧原子)，依次类推。根据题意：海洛因是吗啡的二乙酸酯，即1个吗啡分子与2个乙酸分子反应生成含有2个酯基的有机物，其分子式是(C17H19NO3+2×C2H4O2−2H2O)=C21H23NO5。

【答案】C

好题

1．下列试剂使酯水解程度最大的条件是

A．水中

B．稀硫酸中

C．NaOH溶液中

D．浓硫酸中

2．乙酸乙酯在NaOH的重水(D2O)溶液中加热水解，其产物是

A．CH3COOD，C2H5OD

B．CH3COONa，C2H5OD，HOD

D．CH3COONa，C2H5OD，H2O C．CH3COONa，C2H5OH，HOD

3．酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组先从梨中分离出一种酯，然后将分离出的酯水解，得到了乙酸和另一种化学式为C6H14O的物质。对于此过程，以下分析中不正确的是

A．C6H14O分子含有羟基

B．C6H14O可与金属钠发生反应

C．实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13

4

D．不需要催化剂，这种酯在水中加热即可大量水解

4．下列除去杂质的方法正确的是

①除去乙烷中的少量乙烯：光照条件下通入Cl2，气液分离；②除去乙酸乙酯中的少量乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤，分液、干燥、蒸馏；③除去CO2中的少量SO2：气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶；④除去乙醇中的少量乙酸：加足量生石灰，蒸馏

A．①②

B．②④

C．③④

D．②③

5．[双选]甲酸是最简单的羧酸，分子中只有一个碳原子，则HCOOCH2CH3(甲酸乙酯)具有的性质有

A．易溶于水

B．能发生水解反应

D．能使紫色石蕊溶液变红

C．能发生银镜反应

6．已知的反应类型有①取代

②加成

③消去

④酯化

⑤水解

⑥氧化

⑦加聚

⑧中和，某有机物的结构简式为A．①②④⑤⑥⑦⑧

C．②③④⑤⑥⑦⑧

，则此有机物能发生的反应有

B．①②③④⑤⑥⑦⑧

D．②③④⑤⑥⑧

7．NM-3和D-58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如图：

关于NM-3和D-58的叙述，错误的是

A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同

B．都能与溴水反应，原因不完全相同

C．都不能发生消去反应，原因相同

D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同

8．化学式为C5H10O2的羧酸A可由醇B氧化得到，A和B反应可生成酯C(相对分子质量为172)，符合此条件的酯C有

A．1种

B．2种

C．3种

D．4种

9．直接生成碳碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近几年比较受关注的一类直接生成碳碳单键的新型反应，例如：

5

反应①

有机化合物Ⅰ可由以下合成路线获得

Ⅱ(分子式为C3H8O2)请回答下列问题：

（1）有机化合物Ⅰ的分子式为______________，其完全水解的化学方程式为__________________(注明条件)。

（2）有机化合物Ⅱ与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为____________________________(注明条件)。

（3）有机化合物Ⅲ没有酸性，其结构简式为__________；Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物Ⅴ的结构简式为_________________。

（4）反应①中1 mol脱氢剂Ⅵ(结构简式如图所示)分子获得2 mol 氢原子后，转变成1 mol芳香族化合物分子。该芳香族化合物分子的结构简式为__________。

Ⅲ

ⅣⅠ

（5）等物质的量的与在一定条件下可发生类似反应①的反应，其产物分子的结构简式为__________；1 mol该产物最多可与__________mol H2发生加成反应。

10．有机物X(C12H13O6Br)的分子中含有多种官能团，其结构简式为

(其中I、II为未知部分的结构)。为推测X的分子结构，进行如下所示的转化：

已知向E的水溶液中滴入FeCl3溶液发生显色反应；G、M都能与NaHCO3溶液反应；在X分子结构中，I里含有能与FeCl3溶液发生显色反应的官能团，且E分子中苯环上的一氯代物只有一种。

6

（1）M的结构简式是_______。

（2）G分子所含官能团的名称是_______；G不能发生的反应有_______(选填序号)。

A．加成反应

B．消去反应

C．氧化反应

D．取代反应

（3）由B转化成D的化学方程式是_____________________。

（4）F与G互为同分异构体，F的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基。则F的分子结构有_______种。

（5）X的核磁共振氢谱图中有_______个峰。

真题

11．[2016江苏]化合物X是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是

A．分子中两个苯环一定处于同一平面

B．不能与饱和Na2CO3溶液反应 C．在酸性条件下水解，水解产物只有一种

D．1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应

12．[2016海南]乙二酸二乙酯（D）可由石油气裂解得到的烯烃合成。回答下列问题：

（1）B和A为同系物，B的结构简式为_______。

（2）反应①的化学方程式为___________，其反应类型为__________。

（3）反应③的反应类型为____________。

（4）C的结构简式为___________。

（5）反应②的化学方程式为______。

参考答案

1．C【解析】酯在氢氧化钠溶液中水解趋于完全。

7

2．B【解析】乙酸和乙醇发生酯化反应时，乙酸脱—OH，醉羟基上脱氢。水解反应是酯化反应的逆反应，其方程式为：，CH3COOD被NaOH中和，使平衡向右移动，可表示为：。

3．D【解析】据题意C6H14O分子中含有一个羟基；题中的C6H14O

能与金属钠反应；该酯可表示为CH3COOC6H13；酯的水解需有H或OH存在才能进行。

4．B【解析】光照条件下，乙烷也与Cl2反应；乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度降低，而乙酸与碳酸钠反应；CO2也能与碳酸钠反应；乙酸与生石灰反应，乙醇不反应，然后蒸馏可得到乙醇。

5．BC【解析】酯在一定条件下能发生水解反应， B项正确；酯类化合物不溶于水，不能使紫色石蕊溶液变红，A、D项均错误；甲酸乙酯分子中含有醛基，因此，甲酸乙酯能发生银镜反应，C项正确。

6．B【解析】题给有机物分子中含有羧基、醇羟基、碳碳双键及酯基，醇羟基及羧基均能发生酯化反应(取代反应)；醇羟基还能发生消去反应和氧化反应；羧基还能发生中和反应；碳碳双键能发生加成反应、加聚反应和氧化反应；酯基能发生水解反应。故该有机物能发生的反应包括题给的所有反应类型。

7．C【解析】A选项，NM-3与氢氧化钠反应是因为含有酯基、羧基和酚羟基，D-58与氢氧化钠反应是因为含有酚羟基；B选项，NM-3与溴水反应是因为含有碳碳双键和酚羟基，D-58与溴水反应是因为含有酚羟基；C选项，NM-3不能发生消去反应是因为不含有醇羟基，D-58不能发生消去反应是因为与醇羟基所连碳原子相邻的碳原子上没有连接氢原子；D选项，与FeCl3溶液发生显色反应是因为两种有机物分子中均含有酚羟基。

8．D【解析】酯C是由羧酸及相应的醇通过酯化反应得到的，而羧酸是由对应的醇通过氧化反应得到的，由此可知，醇和羧酸在碳架结构上相似。分子式为C5H10O2的羧酸的同分异构体有CH3CH2CH2CH2COOH、+-、、，共4种，则对应的醇的结构简式分别是CH3CH2CH2CH2CH2OH、4种。

、、，故所得到的酯应该是8

9．（1）C5H8O4

+2NaOHNaOOCCH2COONa+2CH3OH （2）CH2OHCH2CH2OH+2HBr（3）OHCCH2CHO

CH2BrCH2CH2Br+2H2O CH2=CH─COOH

（4）

（5）

8 【解析】结合Ⅰ的结构简式可推出

Ⅳ为HOOCCH2COOH，Ⅲ为OHCCH2CHO，Ⅱ为CH2OHCH2CH2OH。（1）酯的完全水解是在碱性条件下进行的。

（2）醇与卤化氢在加热条件下发生取代反应得到卤代烃和水。

（3）OHCCH2CHO的同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，则其分子中含有羧基(─COOH)，根据分子式，分子中还应含有1个碳碳双键，即Ⅴ的结构简式为CH2=CH─COOH。

（4）结合信息知，脱氢剂Ⅵ得到2个氢原子，连接在分子中的羰基上，同时羰基与环的化学键移位使分子中出现苯环，即。

（5）题给2个有机化合物中均只有1个位置出现烃基，各自脱去1个氢原子，然后二者结合即得产物，该有机化合物分子中含有2个苯环和1个碳碳三键，故1 mol该有机物最多能与8 mol H2发生加成反应。

10．（1）HOOC—COOH （2）羧基、羟基 A （3）HOCH2—CH2OH+O2（4）2 （5）8 OHC－CHO+2H2O

9

【解析】I和E遇FeCl3溶液显紫色，说明其中均含有苯环和酚羟基，又根据B→D→M的氧化路线及M的分子式为C2H2O4，可知M是乙二酸(结构简式为HOOC—COOH)。结合X的已知结构和E分子中苯环上的一氯代物只有一种，可推知X的结构简式为：，

则X分子内有8种处于不同化学环境的氢原子。G的结构简式为：HOOC—CH2—CH(OH)—COOH，G中含有羟基、羧基，G不可能发生加成反应。B为HOCH2CH2OH，B转化为D的化学方程式为HOCH2—CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O。F是G的同分异构体，其结构中有一个羧基(—COOH)、一个醛基(—CHO)和两个羟基(—OH)。题中F的结构简式可能有两种：HOOC—CH(OH)—CH(OH)—CHO、。

真题

11．C【解析】A、根据有机物结构简式可知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上，由于单键可以旋转，两个苯环不一定共面，A错误；B、X中含有羧基，能与饱和碳酸钠溶液反应，B错误；C、由于是环酯，在酸性条件下水解，水解产物只有一种，C正确；D、X的水解过程中，2个羧基和1个酚羟基都能与NaOH反应，故1 mol化合物X最多能与3 mol NaOH反应，D错误。答案选C。

【名师点晴】掌握常见有机物官能团的结构和性质是解答的关键，难点是有机物共线共面判断。解答该类试题时需要注意：①甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛5种分子中的H原子若被其他原子如C、O、Cl、N等取代，则取代后的分子空间构型基本不变。②C—C键可以旋转，而—C≡C—键、键不能旋转。③苯分子中苯环可以绕任一碳氢键为轴旋转,每个苯分子有三个旋转轴,轴上有四个原子共直线。。注意知识的迁移应用。

12．（1）CH2=CHCH3

（2）CH2=CH2+H2O（3）取代反应

（4）HOOC—COOH （5）2CH3CH2OH+HOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O CH3CH2OH 加成反应

【解析】根据流程图可知，A与水反应生成C2H6O，C2H6O中氢原子数已经达到饱和，属于饱和一元醇，则C2H6O为乙醇，A为乙烯，乙醇与C生成乙二酸二乙酯，则C为乙二酸，B和A为同系物，B含3个碳原

10

子，则B为丙烯，丙烯与氯气在光照的条件下发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl。

（1）根据上述分析，B为丙烯，结构简式为CH2=CHCH3。

（2）反应①为乙烯与水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式为CH2=CH2+H2O应类型为加成反应。

（3）反应③是卤代烃在NaOH水溶液中发生取代反应生成醇，则反应类型为取代反应。

（4）根据上述分析，C为乙二酸，结构简式为HOOC—COOH。

（5）反应②是乙醇与乙酸发生酯化反应生成酯和水，反应的化学方程式为2CH3CH2OH+HOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。

CH3CH2OH，反【名师点睛】该类试题的解题关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系，不仅要注意物质官能团的衍变，还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变，这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。由定性走向定量是思维深化的表现，将成为今后高考命题的方向之一。

莱卡

莱卡面料是由氨纶纤维（聚氨基甲酸酯纤维）制成的面料。20世纪30年代，莱卡由德国拜耳公司研制成功，它能极大地提高织物的弹力与延伸性，与传统弹性纤维不同的是它的伸展度可达500%，且能恢复原样。也就是说，这种纤维可以非常轻松地被拉伸，恢复后又可以紧贴在人体表面，对人体的束缚力很小。莱卡纤维可以配合任何面料使用，被称作“友好”的纤维，它良好的品质被人们广泛认可。

11