3.3.2 乙酸(人教版必修2)
【典例导悟】
【典例1】在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L 氢气,取另一份等量的有机物和足量NaHCO3反应得V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则有 机物可能是
A. B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH
【规范解答】选A。本题考查的是醇羟基和羧基中氢的活泼性比较,羟基氢的活泼性:羧基>醇羟基。
Na既能与羟基反应,又能与羧基反应;NaHCO3只与羧基反应,生成CO2与H2的量相等的只有A。
【互动探究】指出1 mol 分别与Na、NaOH、NaHCO3、Na2CO3完全反应时,消耗的Na、NaOH、NaHCO3、 Na2CO3的物质的量之比为多少?
提示:1 mol 完全反应时,分别消耗的Na、 NaOH、NaHCO3、Na2CO3的物质的量之比为4∶2∶2∶1。
【规律方法】(1)Na可以和所有的羟基反应,且物质的量的关系为2Na~2—OH~H2。
(2)Na2CO3、NaHCO3只能和-COOH反应产生CO2,物质的量的关系为Na2CO3~2—COOH~CO2,NaHCO3~—COOH~CO2
【变式训练】1.可以证明乙酸是弱酸的事实是( )
A.乙酸和水能以任意比例混溶
B.1 mol/L的乙酸水溶液能使紫色石蕊试液变红色
C.乙酸能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子
【解析】选D。A中事实说明乙酸的溶解性,B中事实证明乙酸具有酸性,无法证明它是弱酸,C中事实说明乙酸的酸性比碳酸强,同样无法证明它是弱酸,所以A、B、C错误,而在乙酸溶液中有未电离的乙酸分子,证明乙酸为弱酸。
2.下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列顺序正确的是( )
①C2H5OH ②CH3COOH(aq) ③水
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>②>① D.②>③>①
【解析】选D。因为羟基氢的活泼性为: >H—OH>C2H5—OH,故产生H2的速率亦如此,故选D。
【典例2】(2010•吉安同步检测)下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、 乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,较合理的是_______(选填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进,将其中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是_________________________ 。
【实验步骤】(1)按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL 乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸;
(2)将试管固定在铁架台上;
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;
(4)用酒精灯对试管①加热;
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
【问题讨论】a.步骤(1)安装好实验装置,加入样品前还应检查_______ ;
b.写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件) ___________________;
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是_______________;
______(填“能”或“不能”)换成NaOH溶液,原因为______;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是________ 。
【思路点拨】解答该题应注意以下三点:
(1)准确找出甲、乙装置的差别,并结合丙的改进之处判断出乙的合理性和丙的优点。
(2)制取气体或有气体参与的实验,组装好仪器后,第一步操作为检查装置气密性。
(3)除杂质的基本原则及物质的分离方法。
【自主解答】根据甲、乙装置的差别及丙的改进装置便知应选择乙装置,这样可防止倒吸,这也是改进后干燥管的作用之一。由于乙醇与乙酸均易挥发,因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质,可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸,同时还降低了乙酸乙酯的溶解度,所以可用分液的方法分离,但若用NaOH溶液,NaOH会中和CH3COOH,而使乙酸乙酯又全部水解掉,故不能用NaOH溶液。
答案:【装置设计】乙 能防止倒吸
【问题讨论】a.装置的气密性
b.CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
c.吸收乙醇;除去乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出
不能 若用NaOH溶液,则N aOH会中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又彻底水解 ,导致实验失败
d.分液
【变式训练】在实验室制得1 mL乙酸乙酯后,沿器壁加入0.5 mL紫色石蕊溶液,这时紫色石蕊溶液将存在于饱和Na2CO3溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)。对于可能出现的现象,下列叙述正确的是( )
A.液体分为两层,石蕊溶液仍呈紫色,有机层呈无色
B.石蕊溶液层分为三层,由上而下呈蓝、紫、红色
C.石蕊溶液层分为两层,上层呈紫色,下层呈蓝色
D.石蕊溶液层分为三层,由上而下呈红、紫、蓝色
【解析】选D。生成的乙酸乙酯比水的密度小,且混有乙酸和乙醇,乙酸遇石蕊溶液变红,Na2CO3溶液呈碱性遇石蕊溶液显蓝色。
【学业达标训练】
1.(2010•福州高一检测)下列物质不可用来鉴