羟基试剂比较与质子去向

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Na、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃不是同一种探针。先认OH所属的完整结构，再检查它的H去了哪里；能放氢、能成盐、能放CO₂分别需要不同条件。

一、知识点原子数不能替代完整官能团

醇OH接饱和碳，酚OH直接接芳环，羧基里的OH接羰基碳。乙酸、甲酸、苯甲酸等在本节水相模型中为弱酸，但不能由“有COOH”断定任何复杂化合物都与乙酸酸强度相同。

普通乙醇水溶液在本课按中性、不给NaOH计入定量中和当量处理；这种近似不等于任何环境中电离或酸碱平衡严格为零。反应比较必须保留所用结构与水相条件。

这组给定浓度及现象用于酸性比较，不意味着“石蕊变红”就证明强酸，也不能把一个浓度下的pH阈值移到所有溶液。

在所用稀溶液浓度近似中，c=0.01 mol·L⁻¹的一元强酸有c(H⁺)≈c，pH≈2；若二元酸的两个H都按完全释放比较，则c(H⁺)≈2c=0.02 mol·L⁻¹，pH≈1.70。

因此本题乙二酸pH>2足以排除“两个H都按强酸完全释放”的参照。这个判据不允许反推pH<2必为强酸，也不允许任何二元酸都用c(H⁺)=c作为完全电离基准。浓度、元数与所讨论电离步骤必须配套。

这里不是建议自行用Na接触样品。Na一栏只适用于题给无水、无其他参与Na反应的基团及相应完全反应理论模型；湿样中的水也会消耗Na并放H₂，不能把总气量都归于有机物OH。

在上述Na理论模型中，每个相应活泼H对应一个Na，两个H形成一个H₂，所以n(Na)=2n(H₂)。NaOH水相则通常计羧基和酚OH，不把普通醇OH按同等定量耗碱项加入。

普通乙酸与HCO₃⁻的净反应可写：

\mathrm{CH_3COOH+HCO_3^-}\longrightarrow \mathrm{CH_3COO^-+CO_2}\uparrow+\mathrm{H_2O}.

苯酚与CO₃²⁻的另一层转化应分开写：

\mathrm{C_6H_5OH+CO_3^{2-}}\rightleftharpoons \mathrm{C_6H_5O^-+HCO_3^-}.

后一式的总电荷两侧均为−2，碳酸根接受一个质子成为碳酸氢根，未自动生成CO₂。相应平衡也不保证任何浓度和配比下都完全向右；“可以反应”不能替换成“必放气”或“必定量完全”。

按给定连接口成键，写出每种完整结构，再分别检查水相酸性与是否属于题问的有机物范围。两项判据必须同时通过；某结构能显酸性，不保证它归入本课程有机物范围。

题目

将甲基、羟基、羧基和苯基四种不同的原子团两两结合后形成的化合物的水溶液呈酸性的有机物有(　　)

A.2种 B.3种 C.4种 D.5种

答案与解析

解析

按不同基团两两结合，共有六种连接组合：

后三种含氧连接的图式依次如下，不能把羧基中的C=O丢掉：

酸性有机物为乙酸、苯酚、苯甲酸共3种，选B。碳酸先因有机物范围被排除，不是因为它不呈酸性；普通甲醇不计入也须保留本课水相近似口径，而非宣称完全没有酸碱平衡。

本题结论

B，3种。

Na的结构置换模型与NaOH的水相酸碱终点不同；还需检查其他产氢、耗碱、水解或氧化还原位置，不能只数O原子，更不能忽略湿样中的水。

CO₃²⁻到HCO₃⁻和HCO₃⁻再到碳酸/CO₂是不同酸碱层次。先画质子去向，核物料与电荷，不把第一步直接写成放气。

比较pH要保持浓度、元数和近似条件一致；比较酸强度还要看连接环境与介质。弱酸也可能因浓度等因素有较低pH，复杂COOH也不必与乙酸等强。