吳光明
“乙酸”是羧酸的代表物,是中學(xué)有機化學(xué)的重點知識,也是各級各類考試??嫉目键c。因此,學(xué)生要全面掌握“乙酸”的有關(guān)知識,避免應(yīng)用時出現(xiàn)錯誤。
一、乙酸的分子結(jié)構(gòu)
乙酸分子可看成是甲烷分子中的一個氫原子被-COOH(羧基)取代的產(chǎn)物。乙酸的分子式為C2H4O2,電子式為,結(jié)構(gòu)式為
CHHHCOOH,結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH,官能團為—COOH(羧基)。掌握有關(guān)乙酸分子結(jié)構(gòu)的知識是應(yīng)用的關(guān)鍵。
例1 下列關(guān)于乙酸分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是(? )。
A.乙酸的分子式為C2H6O2
B.乙酸的結(jié)構(gòu)式為CH3COOH
C.乙酸與HCOOCH3(甲酸甲酯)及
HOCH2CHO(羥基乙醛)互為同分異構(gòu)體
D.乙酸的官能團為—CO—(羰基)和—OH (羥基)
解析 乙酸的分子式為C2H4O2,A項錯誤;乙酸的結(jié)構(gòu)式為CHHHCOOH(而
CH3COOH為乙酸的結(jié)構(gòu)簡式),B項錯誤;乙酸與甲酸甲酯及羥基乙醛的分子式相同(均為C2H4O2),結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,C項正確;乙酸的官能團為—COOH(羧基),D項錯誤。答案:C。
二、乙酸的物理性質(zhì)
乙酸是一種有強烈刺激性氣味的無色液體,熔點較低(為16.6℃),當(dāng)溫度低于16.6℃時,乙酸就會凝結(jié)成晶體。乙酸易溶于水和乙醇。
例2 下列有關(guān)乙酸的敘述不正確的是
(? )。
A.乙酸是一種沒有氣味的無色液體
B.不能用分液的方法分離乙酸與水的混合物
C.不能用分液的方法分離乙酸與乙醇的混合物
D.在實驗室(室溫低于16.6 ℃)取用乙酸時,發(fā)現(xiàn)乙酸在試劑瓶中凝結(jié)成晶體,可將盛乙酸的試劑瓶放入溫水浴中使乙酸先熔化,然后再取用
解析 乙酸是一種有強烈刺激性氣味的無色液體,A項不正確;乙酸易溶于水,液體不分層,不能用分液的方法分離乙酸與水的混合物,B項正確;乙酸易溶于乙醇,液體不分層,不能用分液的方法分離乙酸與乙醇的混合物,C項正確;當(dāng)溫度低于乙酸的熔點時,乙酸會凝結(jié)成晶體,這時可將盛乙酸的試劑瓶放入溫水浴中使乙酸先熔化,然后再取用,D項正確。答案:A。
三、乙酸的酸性
乙酸是一種酸性比碳酸強的弱酸,具有酸的通性。乙酸能使指示劑變色、能與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)、能與堿性氧化物反應(yīng)、能發(fā)生中和反應(yīng)、能與碳酸鹽反應(yīng)。
例3 下列有關(guān)乙酸化學(xué)性質(zhì)的敘述正確的是(? )。
A.金屬鐵和銅都能與乙酸發(fā)生置換反應(yīng)
B.CaO和CuO都能與乙酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水
C.乙酸與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式為
H++OH-H2O
D.乙酸不能與碳酸鈣反應(yīng)
解析 銅是不活潑金屬,不能與乙酸反應(yīng),A項錯誤;CaO和CuO都是堿性氧化物,都能與乙酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水,B項正確;乙酸是
弱酸,在離子方程式中不能寫成離子形式,乙酸與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式應(yīng)寫為
CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O
C項錯誤;乙酸的酸性比碳酸強,乙酸能夠與碳酸鈣反應(yīng),D項錯誤。答案:B。
四、乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的原理及實驗
酯化反應(yīng)的原理一般是:羧酸分子中羧基上的羥基跟醇分子里羥基上的氫原子結(jié)合成水(即脫水方式為“酸脫羥基醇脫氫”),其余部分互相結(jié)合成酯。乙酸與乙醇酯化反應(yīng)的實驗是有機化學(xué)的重要實驗。學(xué)生要掌握這一實驗的實驗原理、試劑的加入順序、儀器的安裝與長玻璃導(dǎo)管的作用、濃硫酸與飽和Na2CO3溶液的作用、實驗現(xiàn)象、操作注意事項等。
例4 用如圖1所示裝置制取乙酸乙酯。下列敘述錯誤的是(? )。
A.在試管a中先加入乙醇,然后慢慢加入濃硫酸并振蕩試管,再加入乙酸
B.加熱前應(yīng)在a中加入沸石
C.試管b中的導(dǎo)氣管應(yīng)插入飽和Na2CO3溶液中
D.反應(yīng)結(jié)束后振蕩試管b、靜置,液體分層,上層是透明的油狀液體圖1
解析 濃硫酸與其他液體混合時會放出大量的熱,乙酸易揮發(fā),A項正確;加入沸石可防止暴沸,B項正確;為防止倒吸,試管b中的導(dǎo)氣管不能插入飽和Na2CO3溶液中,C項錯誤;產(chǎn)物乙酸乙酯是一種無色透明的油狀液體,不溶于水,密度比水小,D項正確。答案:C。
(收稿日期:2021-09-02)