1选择题
某科研团队用乙醇为原料制备乙醛，再进一步制备乙酸乙酯，用于新型香料与溶剂生产。下表为该工艺中四种物质的结构与性质信息：
物质 官能团 主要化学性质
-------- ------------- ------------------------------
乙醇 羟基（—OH） 可被氧化为乙醛
乙醛 醛基（—CHO） 能发生银镜反应，可被氧化为乙酸
乙酸 羧基（—COOH） 显酸性，可与醇酯化
乙酸乙酯 酯基（—COO—） 酸或碱催化下可水解
下列关于该工艺流程中有关反应与性质的说法正确的是（ ）
- A. 乙醇能发生银镜反应，因为其含有羟基，可被氧化
- B. 乙醛能发生银镜反应，是因为醛基可被弱氧化剂氧化
- C. 乙酸乙酯在NaOH溶液中水解生成乙酸和乙醇，该反应为可逆反应
- D. 乙酸与乙醇酯化时，乙酸脱去羟基、乙醇脱去羟基，生成乙酸乙酯和水
答案：B
解析：逐项分析：A项，乙醇含羟基，能被强氧化剂（如酸性KMnO₄、重铬酸钾）氧化为乙醛，但羟基不能发生银镜反应，银镜反应是醛基的特征反应，A错误；B项，醛基（—CHO）具有较强还原性，可被银氨溶液、新制Cu(OH)₂等弱氧化剂氧化，因而能发生银镜反应，B正确；C项，酯在碱性条件下水解生成羧酸盐和醇，生成的是CH₃COONa而非乙酸，且碱性水解进行到底，不属于可逆反应（酸性水解才是可逆），C错误；D项，酯化反应机理是“酸脱羟基醇脱氢”：乙酸脱去—OH中的羟基，乙醇脱去羟基上的H，生成CH₃COOC₂H₅和H₂O，D项说“乙醇脱去羟基”错误。易错点：混淆羟基与醛基的特征反应（银镜反应专属醛基）；混淆酯化断键方式与酯的酸性/碱性水解产物。故选B。
2选择题
在新型功能材料研发中，科研人员对几种有机物进行结构与性质分析。已知信息：①某有机物分子式为C₂H₆O，可被催化氧化为具有银镜反应的产物；②某有机物分子式为C₂H₄O₂，能与NaHCO₃溶液反应放出CO₂；③某有机物由①与②在浓硫酸、加热条件下反应生成，分子式为C₄H₈O₂。下列有关说法错误的是（ ）
- A. ①为乙醇，其催化氧化生成乙醛，反应中乙醇被氧化
- B. ②为乙酸，其酸性强于碳酸，故能与NaHCO₃反应放出CO₂
- C. ③为乙酸乙酯，在稀硫酸催化下水解生成乙醇和乙酸，该水解为可逆反应
- D. ①与②的酯化反应中，浓硫酸仅作吸水剂，不参与反应历程
答案：D
解析：分析各物质：C₂H₆O能被氧化为银镜反应产物（乙醛），故①为乙醇CH₃CH₂OH，A正确；C₂H₄O₂能与NaHCO₃反应放CO₂，说明含羧基且酸性强于碳酸，②为乙酸CH₃COOH，B正确；乙醇与乙酸酯化生成乙酸乙酯CH₃COOC₂H₅（C₄H₈O₂），其在稀硫酸催化下水解为乙醇和乙酸，酸性水解可逆，C正确；酯化反应中浓硫酸既作催化剂（加快反应速率），又作吸水剂（吸收生成的水使平衡正向移动），并非“仅作吸水剂”，D错误。易错点：忽略浓硫酸在酯化反应中的催化作用；误认为酸性水解与碱性水解相同（碱性水解不可逆，生成羧酸盐）。故选D。
3选择题
某新能源材料实验室用生物质路线合成一种可降解聚酯的单体，核心步骤如下（反应条件均已略去）：
第一步：某伯醇 R—CH₂OH（相对分子质量 60）经催化氧化得到醛 R—CHO；
第二步：该醛经银镜反应后再酸化，得到羧酸 R—COOH；
第三步：该羧酸与乙醇发生酯化反应，得到具有果香味的酯 R—COOCH₂CH₃。
已知信息：① 银镜反应是醛基的特征反应，羧基不能发生银镜反应；② 酯化反应为可逆反应，浓硫酸作催化剂和吸水剂；③ R 为不含其他官能团的烃基。
下列关于该合成路线的说法正确的是（ ）
- A. 第一步中 R—CH₂OH 被还原，醇羟基转化为醛基
- B. 第二步所得羧酸能发生银镜反应，可据此检验是否完全氧化
- C. 第三步生成的酯 R—COOCH₂CH₃ 与 R—COOH 的相对分子质量相差 28
- D. 该路线中每步有机反应的原子利用率均为 100%
答案：C
解析：逐项分析：A 项，醇催化氧化为醛是去氢（脱氢）过程，醇被氧化而非被还原，且官能团由羟基变为醛基属于氧化，错误。B 项，银镜反应是醛基（—CHO）的特征反应，第二步得到的是羧基（—COOH），羧酸不能发生银镜反应，故不能用银镜反应检验氧化是否完全（应检验是否还有残留的醛），错误。C 项，酯 R—COOCH₂CH₃ 由 R—COOH 与 C₂H₅OH 酯化生成：M(酯) = M(酸) + 46 − 18 = M(酸) + 28，即相对分子质量相差 28，正确。D 项，酯化反应为可逆反应且生成水，原子利用率并非 100%；银镜反应等步骤也产生副产物，错误。
易错点：① 混淆醇氧化（去氢）与还原；② 误认为所有含氧衍生物都能发生银镜反应，只有醛基可以；③ 酯化产物记忆错误——酸脱羟基醇脱氢，生成酯和水，酯的相对分子质量比相应羧酸大 28（即 +C₂H₄，46−18）。故选C。
4填空题
某新能源材料实验室以生物质平台化合物为原料，按下述流程合成一种可降解聚酯的单体。
已知信息：
① 原料A为饱和一元醇，分子式为C₂H₆O，其蒸气通过灼热的铜网后转化为具有刺激性气味的液体B；
② B能发生银镜反应，与新制的Cu(OH)₂悬浊液共热生成砖红色沉淀；
③ B进一步被氧化得到液体C，C的水溶液能使紫色石蕊试液变红；
④ C与A在浓硫酸、加热条件下反应，生成具有果香味的油状液体D和水。
请回答下列问题：
（1）A中所含官能团的名称是______，A→B的反应类型是______。
（2）B中所含官能团的结构简式是______，B发生银镜反应的化学方程式为（以最简形式表示，用[Ag(NH₃)₂]OH作试剂）______。
（3）C的结构简式为______，C与A反应生成D的化学方程式为______，该反应______（填"能"或"不能"）进行到底，理由是______。
（4）D的结构简式为______；D在NaOH溶液中加热水解的化学方程式为______。
答案：（1）羟基；氧化反应。
（2）—CHO；CH₃CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH → CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O。
（3）CH₃COOH；CH₃COOH + C₂H₅OH ⟶（浓硫酸，加热）CH₃COOC₂H₅ + H₂O；不能；酯化反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物。
（4）CH₃COOC₂H₅；CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH。
解析：本题以生物质合成可降解聚酯单体为情境，考查醇、醛、羧酸、酯的官能团与性质对应关系。
（1）A为C₂H₆O的饱和一元醇即乙醇，官能团为羟基（—OH）；乙醇经催化氧化生成乙醛，反应类型为氧化反应。易错点：把"羟基"写成"氢氧根"，或误填"取代反应"。
（2）B为乙醛，官能团为醛基（—CHO）。银镜反应中醛基被氧化为羧基（在氨水中以CH₃COONH₄形式存在），1 mol 醛基还原出2 mol Ag。易错点：产物写成CH₃COOH（酸性条件下才生成），或漏写Ag↓、NH₃、H₂O，或配平错误。
（3）C为乙酸CH₃COOH，羧基使溶液显酸性。乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水；酯化反应是可逆反应，故不能进行到底。易错点：把酯化产物写成"乙酸乙醇"或漏写水，或误认为酯化能完全进行。
（4）D为乙酸乙酯CH₃COOC₂H₅，在NaOH溶液中水解生成乙酸钠和乙醇（碱性水解不可逆）。易错点：碱性水解产物写成乙酸（应为乙酸钠），或水解方程式用"⇌"且漏写NaOH。
5填空题
材料分析：某新材料实验室围绕“含氧有机物与功能材料”开展研究，收集到以下资料。
资料一：科研中常用的几种含氧衍生物及其结构信息：
物质 结构简式 官能团
-------- ------------ -------------
乙醇 CH₃CH₂OH 羟基（—OH）
乙醛 CH₃CHO 醛基（—CHO）
乙酸 CH₃COOH 羧基（—COOH）
乙酸乙酯 CH₃COOCH₂CH₃ 酯基（—COO—）
资料二：乙醇、乙醛、乙酸的沸点分别为 78 °C、21 °C、118 °C。
资料三：实验室用乙醇与乙酸合成乙酸乙酯时，采用浓硫酸作催化剂并加热，反应为可逆反应，产物中常混有乙酸和乙醇。
请根据上述资料回答下列问题（填序号或文字）：
（1）乙醇、乙醛、乙酸三种物质中，能发生银镜反应的是________。
（2）乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯的反应类型是________，该反应中浓硫酸的作用是________。
（3）乙酸的沸点（118 °C）明显高于乙醇（78 °C），其主要原因是________。
（4）写出乙醛与新制 Cu(OH)₂ 悬浊液共热反应的实验现象：________。
（5）某同学认为“所有含氢的化合物分子间都能形成氢键”，该说法________（填“正确”或“不正确”），理由是________。
答案：（1）乙醛（CH₃CHO）
（2）酯化反应（或取代反应）；催化剂和吸水剂
（3）乙酸分子间能形成氢键，且乙酸分子间通常以二聚体（双氢键）形式存在，分子间作用力显著强于乙醇，故沸点更高
（4）产生砖红色沉淀（Cu₂O）
（5）不正确；氢键的形成要求氢原子与电负性大、原子半径小的 N、O、F 原子直接相连（如 O—H、N—H、F—H），并非所有含氢化合物都能形成氢键，例如 CH₄、H₂S 分子间不能形成氢键。
解析：本题以实验室含氧衍生物研究为材料，重点考查官能团与性质的对应、酯化反应、氢键。（1）易错：误选乙醇或乙酸——只有含醛基（—CHO）的物质能发生银镜反应，乙醇、乙酸不含醛基。（2）易错：反应类型只写“取代反应”不写“酯化反应”；浓硫酸作用常漏答“吸水剂”，只答催化剂。酯化与水解互为可逆过程。（3）易错：答成“乙酸相对分子质量大”，未抓住氢键本质；乙酸分子间双氢键使其沸点异常升高。（4）易错：现象写成“生成黑色沉淀”或只写“变色”；醛基与新制 Cu(OH)₂ 共热得砖红色 Cu₂O 沉淀，是醛基的特征反应。（5）易错：氢键条件泛化——必须强调 H 与 N、O、F 直接相连；H₂S、HCl 等虽含氢但无氢键，故沸点低于同族氢化物。
6解答题
某化工研究院以乙醇为起始原料开发一条精细化工路线，并用下表记录了三批中试实验的关键数据：
批次 原料 反应类型 产物 产率
---- ------------- -------------------- ------------ ----
A 乙醇 CH₃CH₂OH 催化氧化 乙醛 CH₃CHO 92%
B 乙醛 CH₃CHO 银镜反应后酸化 乙酸 CH₃COOH 88%
C 乙酸 + 乙醇 酯化（浓硫酸、加热） 乙酸乙酯 76%
已知信息：① 乙醇催化氧化为乙醛，乙醛进一步氧化为乙酸；② 银镜反应中 1 mol —CHO 与 2 mol [Ag(NH₃)₂]OH 反应生成 1 mol Ag；③ 酯化反应为可逆反应，浓硫酸作催化剂和吸水剂；④ 乙酸乙酯难溶于饱和 Na₂CO₃ 溶液。
回答下列问题：
（1）写出乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式，并指出乙醇所含官能团的名称。
（2）设计实验方案检验 B 批产物中是否仍混有乙醛（写出所用试剂、现象与结论）。
（3）若 C 批实验中乙酸与乙醇按物质的量之比 1∶1 投料，平衡时乙酸的转化率为 60%，计算平衡混合物中乙酸乙酯的物质的量分数；并从化学平衡角度提出两条提高乙酸乙酯产率的具体措施。
（4）解释 C 批实验后处理时使用饱和 Na₂CO₃ 溶液洗涤的目的（写出两条）。
答案：（1）2CH₃CH₂OH + O₂ —(Cu 或 Ag，加热)→ 2CH₃CHO + 2H₂O；乙醇所含官能团为羟基（—OH）。
（2）取少量 B 批产物于洁净试管中，加入新制银氨溶液，水浴加热：若试管内壁出现光亮银镜，说明仍混有乙醛；若无银镜出现，说明乙醛已基本除尽。（也可用新制 Cu(OH)₂ 悬浊液加热，出现砖红色沉淀 Cu₂O 则含乙醛。）
（3）设起始乙酸、乙醇各 1 mol，转化 0.6 mol：平衡时 n(乙酸)=0.4 mol，n(乙醇)=0.4 mol，n(乙酸乙酯)=0.6 mol，n(水)=0.6 mol，总物质的量=2.0 mol，故乙酸乙酯的物质的量分数为 0.6/2.0 = 0.3（即 30%）。措施：① 及时将生成的乙酸乙酯（或水）蒸出，使平衡正向移动；② 增大乙醇的用量（或使用过量乙醇、加入吸水剂如浓硫酸/分子筛除去水）。
（4）① 中和并除去混合物中挥发出来的乙酸，溶解乙醇；② 降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层析出（同时便于闻到酯的香味、减少酯的损失）。
解析：（1）乙醇催化氧化为醛是「去氢」氧化：醇羟基所连碳上去掉两个氢，分别与氧结合成水，方程式须配平为 2CH₃CH₂OH + O₂ → 2CH₃CHO + 2H₂O。易错：漏写水、系数不配平、把官能团写成「醛基」（乙醇含羟基）。
（2）检验醛基的特征反应是银镜反应（或与新制 Cu(OH)₂ 加热生成砖红色沉淀）。易错：误用酸性 KMnO₄（乙醇、乙酸等也可能干扰）；只写「加银氨溶液」而不写水浴加热与现象。
（3）酯化为可逆反应，按三段式计算：转化 0.6 mol，平衡总量 2.0 mol，酯的物质的量分数 0.3。易错：误把转化率当作产率直接用 0.6/2；忘记生成等物质的量的水，导致总物质的量算成 1.4 mol。提高产率的措施应从勒夏特列原理出发：移走产物（蒸出酯或水）或增大一种反应物（过量乙醇）。
（4）饱和 Na₂CO₃ 的作用是经典考点：中和乙酸、溶解乙醇、降低酯的溶解度以便分层。易错：只答「除杂」不具体；答成「使酯水解」（碱性太强或加热才会明显水解，饱和碳酸钠溶液用于洗涤不宜加热）。
7解答题
某化工研究院在设计一种新型含氧有机功能材料时，需要对候选分子的结构与性质进行评估。请依据下列已知信息回答问题。
已知信息：
① 候选分子X的分子式为C₄H₈O₂，能与NaHCO₃溶液反应放出CO₂气体；
② 候选分子Y的分子式同为C₄H₈O₂，不能与NaHCO₃反应，但在稀硫酸中加热水解后，所得产物之一能发生银镜反应，另一产物能与金属钠反应放出H₂；
③ 候选分子Z由等物质的量的乙醇与某二元羧酸（每个分子含2个羧基）完全酯化（每个羧基均反应）得到，Z的相对分子质量为174。
请回答：
（1）X分子中含有的官能团名称是______；写出X的一种可能结构简式，并说明它能与NaHCO₃反应的原因。
（2）Y在稀硫酸中水解的化学方程式为______；据此判断Y属于______（填物质类别），其水解产物中能发生银镜反应的是______（写名称），能与金属钠反应放出H₂的是______（写名称）。
（3）由Z的相对分子质量推断该二元羧酸的结构简式为______，Z的结构简式为______；若将Z在NaOH溶液中彻底水解，1 mol Z最多消耗NaOH ______ mol。
（4）综合上述信息，从"官能团决定性质"的角度，说明X、Y虽分子式相同但化学性质差异显著的原因。
答案：（1）羧基；结构简式如CH₃CH₂CH₂COOH（或(CH₃)₂CHCOOH）；因为分子中含有羧基（—COOH），其酸性强于碳酸，能与NaHCO₃反应放出CO₂。
（2）HCOOCH₂CH₂CH₃ + H₂O ⟶（稀硫酸，加热）HCOOH + CH₃CH₂CH₂OH（或HCOOCH(CH₃)₂ + H₂O → HCOOH + (CH₃)₂CHOH）；酯；甲酸（或甲酸某酯水解生成的甲酸）；丙醇（或2-丙醇）。
（3）HOOC—COOH（乙二酸）；C₂H₅OOC—COOC₂H₅（乙二酸二乙酯）；2。
（4）X含羧基、Y含酯基，二者官能团不同，故性质不同：X显酸性、能与NaHCO₃反应，Y能发生水解反应而不显酸性；说明官能团决定有机物的化学性质，分子式相同（同分异构）但官能团不同会导致性质差异。
解析：本题以功能材料分子筛选为情境，考查官能团识别、酯的水解、酯化反应及同分异构现象。
（1）能与NaHCO₃反应放出CO₂，说明X含羧基（—COOH）且酸性强于H₂CO₃；C₄H₈O₂含一个羧基时剩余部分为C₃H₇—，故X为丁酸或2-甲基丙酸。易错点：误认为含羟基或醛基也能与NaHCO₃反应；只写"酸性"而不指出羧基。
（2）Y不能与NaHCO₃反应但能水解，且水解产物一种含醛基（能发生银镜反应）、一种含羟基（与Na反应放出H₂），说明Y是甲酸与丙醇（或异丙醇）形成的酯，即甲酸丙酯（或甲酸异丙酯）。水解产物为甲酸和丙醇。易错点：把水解产物写成"甲酸和乙醇"（碳数不符）；写成可逆符号但漏催化剂；误判Y为羧酸。
（3）设二元羧酸为H₂A（式量M），与2 mol乙醇酯化：M + 2×46 − 2×18 = 174，解得M = 90，故二元羧酸为乙二酸HOOC—COOH（式量90），Z为乙二酸二乙酯C₂H₅OOC—COOC₂H₅。1 mol Z含2个酯基，碱性彻底水解消耗2 mol NaOH。易错点：只算一个酯基，答成1 mol；或忘记酯化脱水导致式量计算错误。
（4）X与Y分子式相同但官能团分别为羧基和酯基，故化学性质不同，体现"结构（官能团）决定性质"。易错点：只回答"同分异构"而不结合官能团与性质作答。
8解答题
某科研团队以生物质来源的乙醇为原料，经两步催化转化合成乙酸乙酯，并对产物混合物进行分离提纯。实验记录如下：
已知信息：
① 第一步：乙醇在铜催化剂、加热条件下被氧气氧化为乙醛（CH₃CHO），同时生成水。
② 第二步：乙醛继续被氧化为乙酸（CH₃COOH）；乙酸再与过量乙醇在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应，生成乙酸乙酯（CH₃COOCH₂CH₃）和水。
③ 反应结束后得到的粗产品中含有乙酸乙酯、乙醇、乙酸和水。团队用饱和碳酸钠溶液洗涤粗产品，收集到上层油状液体，再经蒸馏得到纯净乙酸乙酯。
回答下列问题：
（1）写出第一步反应的化学方程式（用 → 连接，注明反应条件）。
（2）乙醛能发生银镜反应。写出乙醛与银氨溶液反应的化学方程式（生成单质银、乙酸铵、氨气和水，配平）。
（3）酯化反应是可逆反应。指出酯化反应中乙酸与乙醇的断键方式，并说明浓硫酸在该反应中的作用。
（4）用饱和碳酸钠溶液洗涤粗产品的作用是什么？所得上层油状液体是哪一层？
（5）若起始投入 46 g 乙醇（摩尔质量 46 g/mol），经充分反应后最多可得到乙酸乙酯多少克（摩尔质量 88 g/mol）？（假设各步转化率均为 100%）
答案：（1）2CH₃CH₂OH + O₂ ──(Cu, △)──→ 2CH₃CHO + 2H₂O
（2）CH₃CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH ──(△)──→ CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃↑ + H₂O
（3）酯化反应中，羧酸脱去羧基上的羟基（—OH），醇脱去羟基上的氢原子（—H），即“酸脱羟基醇脱氢”，二者结合生成水，其余部分结合生成酯；浓硫酸既是催化剂，又作吸水剂，吸收生成的水使平衡向生成酯的方向移动，提高产率。
（4）饱和碳酸钠溶液的作用：① 中和粗产品中混有的乙酸；② 溶解混入的乙醇；③ 降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层析出。乙酸乙酯密度比水小且不溶于饱和碳酸钠溶液，故位于上层，上层油状液体即乙酸乙酯。
（5）n(乙醇) = 46 g ÷ 46 g/mol = 1 mol。根据 CH₃CH₂OH → CH₃CHO → CH₃COOH，1 mol 乙醇可得 1 mol 乙酸；再按 CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O，1 mol 乙酸与过量乙醇完全酯化得 1 mol 乙酸乙酯。
m(乙酸乙酯) = 1 mol × 88 g/mol = 88 g。
答：最多可得到乙酸乙酯 88 g。
解析：本题以生物质乙醇制乙酸乙酯的工程实践为情境，考查醇→醛→羧酸→酯的转化链条及官能团性质。（1）易错：漏写 Cu 催化剂与加热条件，或产物写成乙酸；醇催化氧化规律是与羟基相连碳上有 2 个 H 才能被氧化为醛。（2）易错：银镜反应方程式漏配 Ag 系数 2，或误把产物写成乙酸（碱性条件下生成乙酸铵）；银氨溶液写作 [Ag(NH₃)₂]OH。（3）易错：断键位点写反——必须牢记“酸脱羟基醇脱氢”；浓硫酸作用常漏答“吸水剂”。（4）易错：只答“除杂”不具体说明除乙酸、溶乙醇、降溶解度三点；易误判油层在下层（乙酸乙酯密度约 0.9 g/cm³，在上层）。（5）易错：误以为乙醇既作反应物又作原料导致物料算错，或忘记酯化反应中酸与醇按 1:1 反应，直接用 2 mol 计算。计算链：46 g 乙醇 = 1 mol，对应 1 mol 乙酸乙酯 = 88 g。