
?第2課時 酚
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標] 1.通過認識酚分子中羥基連接方式的不同,了解苯酚的主要性質,理解羥基和苯環(huán)的相互影響,形成物質結構決定性質的核心理念。2.通過苯酚性質的學習,了解苯酚及酚類毒性及其對環(huán)境的危害,要合理應用。
一、酚類
1.酚的概念
分子中羥基與苯環(huán)(或其他芳環(huán))碳原子直接相連的有機化合物屬于酚。
如:、、。
2.苯酚的分子結構
3.苯酚的溶解性實驗
實驗內容與現(xiàn)象
結論
(1)觀察苯酚的顏色、狀態(tài),聞氣味
無色晶體,在空氣中被氧化略帶紅色,具有特殊的氣味
(2)在試管中加入少量水,逐漸加入苯酚晶體,振蕩試管觀察到的現(xiàn)象是晶體溶解,繼續(xù)加入苯酚,至有較多晶體不溶解,振蕩試管,靜置后分層
苯酚能溶于水,較多量時振蕩可形成懸濁液,靜置后會分層
(3)將實驗(2)中的試管放在熱水浴中加熱,觀察到的現(xiàn)象是分層現(xiàn)象消失,取出試管冷卻靜置后底部出現(xiàn)晶體
易溶于熱水,溫度較高(65 ℃以上)時能與水以任意比互溶
(4)將苯酚晶體分別加入苯和煤油中,并與實驗(2)作比較
易溶于有機溶劑
4.苯酚的物理性質
(1)苯酚分子中13個原子一定處于同一平面上( )
(2)常溫下苯酚為粉紅色晶體( )
(3)實驗時手指上不小心沾上苯酚,立即用70 ℃以上的熱水清洗( )
(4)苯酚有毒,但其水溶液可用作消毒劑( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
1.如何洗去試管壁上附著的苯酚(物理方法)?
提示 用酒精或者高于65 ℃的熱水清洗。
2.和兩種分子組成上相差一個“CH2”原子團,二者互為同系物嗎?闡述理由。
提示 不是。盡管二者官能團都是—OH,但所連接的烴基不同,分別為酚類和芳香醇類。
3.分子式為C7H8O且屬于芳香族化合物的同分異構體有多種,試寫出可能的結構簡式。
提示 ①屬于芳香醇類的物質為(苯甲醇);②屬于醚類的物質為(苯甲醚);③屬于酚類的物質有3種:(鄰甲苯酚)、(間甲苯酚)、(對甲苯酚)。
1.苯酚與乙醇在性質上有很大差別的原因是( )
A.官能團不同 B.常溫下狀態(tài)不同
C.相對分子質量不同 D.官能團所連的烴基不同
答案 D
2.下列有機物與苯酚互為同系物的是( )
A.
B.
C.
D.
答案 C
解析 苯酚和苯甲醇雖然在組成上相差一個“CH2”原子團,但結構并不相似,苯酚的官能團—OH直接連在苯環(huán)上,而苯甲醇的官能團—OH連在烷基上。B、C、D的—OH都直接連在苯環(huán)上,都屬于酚類,但B、D不與苯酚相差若干個“CH2”原子團,所以都不符。
二、苯酚的化學性質
1.弱酸性
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
①中得到渾濁液體,②中液體變澄清,③或④中液體變渾濁
化學方程式
②+NaOH―→+H2O
③+HCl―→+NaCl
④+CO2+H2O―→+NaHCO3
實驗結論
①室溫下,苯酚在水中溶解度較小
②苯酚能與NaOH溶液反應,表現(xiàn)出酸性
③酸性:C6H5OH<HCl,C6H5OH<H2CO3
2.取代反應
實驗操作
實驗現(xiàn)象
試管中產生白色沉淀
化學方程式
+3HBr
應用
用于苯酚的定性檢驗和定量測定
3.顯色反應
向含有苯酚的溶液中加入三氯化鐵溶液,溶液呈現(xiàn)紫色,常用于酚類物質的檢驗。
4.氧化反應
苯酚是無色晶體,但放置時間過長往往顯粉紅色,其原因是部分苯酚被空氣中的氧氣氧化。
(1)向苯酚鈉溶液中通入少量CO2時生成Na2CO3,通入過量CO2時生成NaHCO3( )
(2)苯中溶有少量的苯酚,可先加適量的濃溴水,使苯酚生成2,4,6-三溴苯酚,再過濾除去( )
(3)和含有的官能團相同,化學性質相似( )
(4)乙醇和苯酚都能與Na、NaOH反應( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
1.苯酚俗稱石炭酸,具有弱酸性,怎樣證明苯酚的酸性弱于碳酸?
提示 向澄清的苯酚鈉溶液中通入CO2,若溶液變渾濁,則說明有苯酚生成:+CO2+H2O―→+NaHCO3,根據(jù)“強酸制弱酸”的原理,說明酸性:碳酸>苯酚。
2.為什么苯酚鈉溶液中通入CO2生成的只能是NaHCO3而不能生成Na2CO3?
已知:
Ka(C6H5OH)=1.3×10-10;
Ka1(H2CO3)=4.5×10-7;
Ka2(HCO)=4.7×10-11。
提示 這與苯酚(C6H5OH)、碳酸(H2CO3)、碳酸氫根離子(HCO)的酸性相對強弱有關。由數(shù)據(jù)知酸性由強到弱的順序為H2CO3>C6H5OH>HCO,根據(jù)強酸制弱酸規(guī)律,即有:
H2CO3+C6H5O-―→C6H5OH+HCO
C6H5OH+CO―→C6H5O-+HCO
也就是說,C6H5OH跟CO易發(fā)生反應,故C6H5ONa溶液里通入CO2時只能生成HCO,無法生成CO。
3.如何鑒別苯和苯酚稀溶液(至少3種方案)?
提示 鑒別苯和苯酚稀溶液,可以采用多種不同的方法,例如:
(1)分別取少量兩種液體,加入稍過量的濃溴水,振蕩,產生白色沉淀的是苯酚稀溶液;液體分層,上層橙紅色,下層基本無色的是苯。
(2)分別取少量兩種液體,滴加幾滴酸性KMnO4溶液,紫紅色褪去的是苯酚稀溶液;分層,但不褪色的是苯。
(3)分別取少量兩種液體,加入適量水,振蕩,靜置后,不分層的是苯酚稀溶液;分層的是苯。
(4)分別取少量兩種液體,加入金屬鈉,鈉浮在液面劇烈反應的是苯酚稀溶液;沉到底部且不反應的是苯。
1.下列關于苯酚的敘述中,正確的是( )
A.苯酚呈弱酸性,能使紫色石蕊溶液顯淺紅色
B.苯酚能與FeCl3溶液反應生成紫色沉淀
C.苯酚有強腐蝕性,沾在皮膚上可用水洗滌
D.向苯酚溶液中滴加適量濃溴水,可觀察到白色沉淀
答案 D
解析 苯酚酸性很弱,不能使指示劑變色;苯酚能與FeCl3溶液反應,生成紫色溶液,得不到沉淀;苯酚有強腐蝕性,沾在皮膚上可用酒精洗滌;苯酚與溴發(fā)生反應生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚。
2.苯酚()在一定條件下能與H2發(fā)生加成反應得到環(huán)己醇()。下面關于這兩種物質的敘述中,錯誤的是( )
A.都能溶于水,但溶解性都比乙醇差
B.都能與金屬鈉反應放出氫氣
C.都顯弱酸性,且酸性都弱于碳酸
D.苯酚與FeCl3溶液作用顯紫色,環(huán)己醇加入FeCl3溶液中無明顯現(xiàn)象
答案 C
解析 苯酚顯弱酸性,環(huán)己醇呈中性。
(1)苯酚在水中可發(fā)生微弱的電離,+H+,苯酚的水溶液呈弱酸性。
(2)由于酸性:H2CO3>苯酚>HCO,向苯酚鈉溶液中通入CO2,無論是否過量,只能生成NaHCO3。
(3)檢驗酚羥基存在的方法
①與過量的濃溴水反應產生白色沉淀。
②滴加氯化鐵溶液會顯紫色。
(4)除去苯中少量的苯酚時,只能先加氫氧化鈉溶液后再分液,而不能先加溴水后再過濾,因為生成的三溴苯酚溶于苯,通過過濾的方法不能將二者分離。
三、苯酚的應用及含酚廢水的處理
1.苯酚及酚類物質的應用與毒性
(1)應用
①苯酚是重要的化工原料,大量用于制造酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等高分子材料。
②苯酚也可用作防腐劑和消毒劑。許多酚類化合物都具有殺菌能力,鄰甲苯酚、間甲苯酚、對甲苯酚三者的混合物統(tǒng)稱為甲酚(C7H8O),甲酚的肥皂溶液俗稱“來蘇兒”,易溶于水,是醫(yī)院常用的殺菌劑。
(2)毒性
酚類化合物有毒,在煉油、煤加工和藥物、油漆和橡膠等眾多工業(yè)生產排放的廢水中含有較多的酚類物質。因此,酚類物質被列為須重點控制的水污染物之一。
2.含酚廢水的處理
(1)酚類化合物的毒性:在石油、煤、化工、制藥、油漆工業(yè)產生的廢水中含有較多的酚類物質,以苯酚、甲酚污染為主,影響水生動物的生長,含酚廢水可回收利用和降解處理。
(2)回收處理方法
①廢水中加苯,萃取分液。
②廢水中加活性炭吸附酚類。
③廢水含酚濃度低時主要采用氧化和微生物處理等方法,如常用二氧化氯、臭氧等進行氧化,或用含有大量微生物的活性污泥對廢水中的苯酚進行氧化分解等。
1.如何確定某地水域是否被酚污染?
提示 ①取少量水樣,向其中滴入FeCl3溶液,若出現(xiàn)紫色,則證明水域被苯酚或其他酚類物質污染;②取少量水樣,向其中滴入溴水,若出現(xiàn)白色沉淀,則證明水域被酚污染。
2.如何除去苯中混有的少量苯酚?
提示 取該混合物適量加到分液漏斗中,向分液漏斗中加入足量NaOH溶液,然后振蕩、靜置,再進行分液,上層液體就是苯。
3.如何回收工業(yè)廢水中的苯酚?
提示 廢水中含有苯酚,其回收方案為
納米二氧化鈦是一種新型材料,在可見光下能促進有色物質降解為水和二氧化碳,用納米二氧化鈦處理含酚廢水如圖所示:
據(jù)推測,納米二氧化鈦在污水處理中可作( )
A.吸附劑 B.凝聚劑
C.消毒劑 D.催化劑
答案 D
解析 由題意,納米二氧化鈦是一種新型材料,在可見光下能促進有色物質降解為水和二氧化碳,納米二氧化鈦加快了反應的進行,可推測納米TiO2在污水處理中可作催化劑,而不是吸附劑、凝聚劑、消毒劑。
1.(2020·西北工業(yè)大學附屬中學高一月考)某有機物叫苯酚,其試劑瓶上有如下兩種標識,由此推測該物質可能具有的性質是( )
A.腐蝕性、有毒 B.放射性物品、易燃
C.爆炸性、腐蝕性 D.氧化劑、有毒
答案 A
解析 物質的性質可根據(jù)試劑瓶上的標簽提供的信息分析,苯酚試劑瓶上有腐蝕、有毒兩種標識,說明苯酚是有毒的強腐蝕性物質,答案選A。
2.(2020·南昌月考)下列說法正確的是( )
A.含有羥基的化合物一定屬于醇類
B.最簡單的醇為甲醇
C.醇類和酚類具有相同的官能團,因此具有相同的化學性質
D.分子內有苯環(huán)和羥基的化合物一定是酚類
答案 B
解析 羥基若直接連在苯環(huán)上則屬于酚類,A不正確;酚具有弱酸性而醇沒有弱酸性,所以C不正確;如屬于醇類,所以D不正確。
3.(2020·貴州省黎平第二中學高二期末)下列關于苯酚的敘述不正確的是( )
A.苯酚是一種弱酸,滴加指示劑變色
B.苯酚在水溶液中能按下式電離:+H2O+H3O+
C.加入FeCl3溶液,溶液呈紫色
D.苯酚有腐蝕性,濺在皮膚上可用酒精沖洗
答案 A
解析 苯酚又名為石炭酸,酸性極弱,不能使指示劑變色,A錯誤;苯酚具有弱酸性,苯環(huán)對羥基的影響結果是使羥基的活性增強,在水溶液中能電離出氫離子,電離方程式為+H2O+H3O+,B正確;苯酚有腐蝕性,在水中的溶解度小,易溶于酒精,濺在皮膚上可用酒精沖洗,D正確。
4.A和B兩種物質的分子式都是C7H8O,它們都能跟金屬鈉反應放出氫氣。A不溶于NaOH溶液,而B溶于NaOH溶液;B能使適量溴水褪色,并產生白色沉淀,而A不能。B苯環(huán)上的一溴代物有兩種結構。
(1)寫出A和B的結構簡式。
A:____________,B:____________。
(2)寫出B與NaOH溶液發(fā)生反應的化學方程式:______________________________________。
(3)A與金屬鈉反應的化學方程式為________________________________________________;
與足量金屬鈉反應生成等量H2,分別需A、B、H2O三種物質的物質的量之比為________________。
答案 (1)
(2)+NaOH―→+H2O
(3)2+2Na―→2+H2↑ 1∶1∶1
解析 依據(jù)分子式C7H8O知A和B都是不飽和化合物,由于A、B均與Na反應放出H2,且結構中只有一個氧原子,故A、B中均含有一個—OH,為醇或酚類。A不溶于NaOH溶液,說明A為醇,又不能使溴水褪色,故A為,B溶于NaOH溶液,且與溴水反應生成白色沉淀,故B為酚,結合其分子式,故B為甲酚,它有三種結構:、、,其中苯環(huán)上一溴代物有兩種結構的只有。、、H2O與金屬鈉反應的關系式分別為2~H2、2~H2、2H2O~H2,所以生成等量H2時分別需三種物質的物質的量之比為1∶1∶1。
題組一 酚及其結構
1.下列物質屬于酚類的是( )
①?、凇、?br />
④?、?br />
A.①② B.①②③
C.①②③④⑤ D.②③⑤
答案 D
解析?、偈谴碱?,②是酚類,③是酚類,④是醇類,⑤是酚類,②③⑤符合題意。
2.下列各組物質的關系正確的是( )
A.、:同系物
B.、:同分異構體
C.C6H5OH、:同分異構體
D.、:同類物質
答案 B
解析 A項,前者是酚后者是醇,不屬于同系物;B項,二者分子式相同但結構不同,是同分異構體;C項,C6H5OH是苯酚的一種表示方法,二者是同一種物質;D項,前者苯環(huán)上連接有羥基而后者沒有,故二者不是同類物質。
3.某些芳香族化合物的分子式為C7H8O,其中與FeCl3溶液混合后能發(fā)生顯色反應和不發(fā)生顯色反應的種類分別是( )
A.2種和1種 B.2種和3種
C.3種和2種 D.3種和1種
答案 C
解析 符合C7H8O分子式的所有同分異構體為、、、、,其中屬于酚的能使FeCl3溶液顯紫色,共有3種(①②③);④屬于醇,⑤屬于醚,都不能使FeCl3溶液顯紫色。
題組二 苯酚的性質
4.(2020·沾益縣第二中學高二期末)做完實驗后的試管上沾有苯酚,下列不能用來洗滌的試劑是( )
A.NaOH溶液 B.酒精
C.65 ℃以上的水 D.冷水
答案 D
解析 苯酚可以與氫氧化鈉溶液反應生成溶于水的苯酚鈉,故A可以;苯酚溶于酒精,故B可以;在65 ℃以上,苯酚與水互溶,可以用來洗滌,故C可以;苯酚微溶于冷水,不能用來洗滌,故D不可以。
5.(2020·合肥一六八中學高二)某同學在做苯酚的性質實驗時,將少量溴水滴入苯酚溶液中,結果沒有發(fā)生沉淀現(xiàn)象,他又繼續(xù)在反應混合液中滴入足量的氫氧化鈉溶液,此時他發(fā)現(xiàn)( )
A.溶液中仍無沉淀 B.溶液中產生白色沉淀
C.先產生沉淀后沉淀溶解 D.溶液呈橙色
答案 A
解析 將少量的溴水滴入苯酚溶液中,得到的2,4,6-三溴苯酚會溶解在苯酚中,沒發(fā)現(xiàn)沉淀,又繼續(xù)在反應中滴入足量的氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉不僅和苯酚反應,也和2,4,6-三溴苯酚反應,生成鈉鹽,鈉鹽都溶于水,所以仍看不到沉淀。
6.已知酸性強弱順序為H2CO3>>HCO,下列化學方程式正確的是( )
A.+NaHCO3―→+Na2CO3
B.2+H2O+CO2―→2+Na2CO3
C.+NaHCO3―→+H2CO3
D.+Na2CO3―→+NaHCO3
答案 D
解析 根據(jù)“強制弱”的反應規(guī)律及H2CO3、、HCO的酸性強弱順序知可發(fā)生反應:+CO2+H2O―→+NaHCO3、+Na2CO3―→+NaHCO3,D項正確。
題組三 酚的應用與處理
7.(2020·濟南月考)苯中可能混有少量的苯酚,下列實驗能證明苯中是否混有少量苯酚的是( )
①取樣品,加入少量酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,看酸性高錳酸鉀溶液是否褪色,褪色則有苯酚,不褪色則無苯酚
②取樣品,加入氫氧化鈉溶液,振蕩,觀察樣品是否分層
③取樣品,加入過量的濃溴水,觀察是否產生白色沉淀,若產生白色沉淀則有苯酚,沒有白色沉淀則無苯酚
④取樣品,滴加少量的FeCl3溶液,觀察溶液是否顯紫色,若顯紫色則有苯酚,若不顯紫色則無苯酚
A.僅③④ B.僅①③④ C.僅①④ D.全部
答案 C
解析?、俦椒幽苁顾嵝愿咤i酸鉀溶液褪色,但是苯不能,所以取樣品,加入少量酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,看酸性高錳酸鉀溶液是否褪色,褪色則有苯酚,不褪色則無苯酚,故正確;②不管苯中是否有苯酚,加入NaOH溶液都會產生分層,因此無法鑒別,故錯誤;③產生的2,4,6-三溴苯酚能溶于苯,因此不能鑒別,故錯誤;④苯酚遇到氯化鐵顯紫色,但是苯不能,取樣品,滴加少量的FeCl3溶液,觀察溶液是否顯紫色,若顯紫色則有苯酚,若不顯紫色則無苯酚,故正確。
8.(2020·杭州二中高二期末)實驗室回收廢水中苯酚的過程如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.操作Ⅰ為萃取、分液,萃取劑也可以選用CCl4
B.苯酚鈉在苯中的溶解度比在水中的小
C.操作Ⅱ中得到的苯,可在操作Ⅰ中循環(huán)使用
D.操作Ⅲ中要用蒸餾方法分離出苯酚
答案 D
解析 整個實驗過程為:用苯萃取廢水中的苯酚,進行分液得到苯酚的苯溶液,再加入氫氧化鈉溶液,苯酚與氫氧化鈉反應得到苯酚鈉,苯與苯酚鈉溶液不互溶,再進行分液操作,得到苯與苯酚鈉和氫氧化鈉的混合溶液,苯可以循環(huán)利用,苯酚鈉和氫氧化鈉的混合溶液中加入鹽酸,經(jīng)過分液操作進行分離得到苯酚。操作Ⅰ為用苯萃取廢水中的苯酚,進行分液得到苯酚的苯溶液,萃取劑也可以選用 CCl4,A項正確;苯酚鈉屬于鈉鹽,鈉鹽易溶于水,所以苯酚鈉在苯中的溶解度比在水中的小,B項正確;操作Ⅱ中得到的苯,可繼續(xù)萃取廢水中的苯酚,故可以循環(huán)使用,C項正確;操作Ⅲ中用分液方法分離出苯酚,D項錯誤。
9.從葡萄籽中提取的原花青素結構如圖所示,具有生物活性,如抗氧化和自由基清除能力等。下列有關原花青素的說法不正確的是( )
A.1 mol該物質可與4 mol Br2反應
B.1 mol該物質可與7 mol Na2CO3反應
C.該物質遇FeCl3會發(fā)生顯色反應
D.1 mol該物質可與7 mol Na反應
答案 B
解析 原花青素中的酚羥基的存在使其能和溴水發(fā)生取代反應,與羥基處于鄰、對位上的氫原子可以被溴原子取代,所以1 mol該物質可與4 mol Br2反應,A正確;1個分子中只有5個酚羥基,1 mol該物質可與5 mol Na2CO3反應,故B錯誤;含酚羥基、遇FeCl3會發(fā)生顯色反應,故C正確;羥基都可以和金屬鈉發(fā)生置換反應,1 mol羥基需要1 mol鈉原子,所以1 mol該物質可與7 mol Na反應,故D正確。
10.(2020·長春吉大附中實驗學校高二月考)漢黃芩素是傳統(tǒng)中草藥黃芩的有效成分之一,對殺傷腫瘤細胞有獨特作用。下列有關漢黃芩素的敘述不正確的是( )
A.漢黃芩素的分子式為C16H12O5
B.該物質遇FeCl3溶液顯紫色
C.與足量H2發(fā)生加成反應后,該分子中官能團的種類減少1種
D.1 mol該物質與溴水反應,最多消耗2 mol Br2
答案 C
解析 由該物質的結構簡式可知,該物質中含有16個碳原子、12個氫原子和5個氧原子,所以分子式為C16H12O5,故A正確;該物質中含有酚羥基,可與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應,遇FeCl3溶液顯紫色,故B正確;該物質中含有碳氧雙鍵,可與氫氣發(fā)生加成反應生成羥基,同時該物質還含有碳碳雙鍵,也可與氫氣發(fā)生加成反應,所以與足量氫氣發(fā)生加成反應后,該分子中官能團種類減少2種,故C錯誤;該物質中含有兩個酚羥基,酚羥基的鄰、對位與溴水發(fā)生取代反應,同時該物質中含有碳碳雙鍵,可與溴水發(fā)生加成反應,則1 mol該物質中,酚羥基的鄰位消耗1 mol Br2,碳碳雙鍵消耗1 mol Br2,所以最多可消耗2 mol Br2,故D正確。
11.(2020·河北省張家口一中高二期中)乙烯雌酚是人工合成的激素藥物,能改善體內激素的平衡狀態(tài),其結構如圖。下列有關敘述錯誤的是( )
A.乙烯雌酚能發(fā)生取代、加成、氧化反應
B.乙烯雌酚可分別與NaOH、NaHCO3溶液反應
C.每1 mol該有機物最多可以與含5 mol Br2的溴水反應
D.該有機物分子中最多有18個碳原子共平面
答案 B
解析 酚羥基能發(fā)生氧化反應、取代反應,苯環(huán)和碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應,故A正確;酚羥基能和NaOH反應,但是不能和碳酸氫鈉反應,故B錯誤;碳碳雙鍵能和溴發(fā)生加成反應,且碳碳雙鍵和溴發(fā)生加成反應以1∶1反應,苯環(huán)上酚羥基鄰、對位氫原子和溴發(fā)生取代反應,且以1∶1反應,所以1 mol該有機物與溴發(fā)生加成反應需要溴1 mol,發(fā)生取代反應需要溴4 mol,所以最多消耗5 mol溴,故C正確;苯環(huán)、碳碳雙鍵為平面結構,且與雙鍵C直接相連的苯環(huán)、乙基上的C在同一平面,則最多有18個碳原子共平面,故D正確。
12.(2020·河北高二月考)查閱資料得酸性大?。篐2CO3>苯酚>HCO。若用如圖裝置(部分夾持儀器省略)進行探究碳酸和苯酚的酸性強弱實驗,下列敘述不正確的是( )
A.②中試劑為飽和NaHCO3溶液
B.打開分液漏斗活塞,①產生無色氣泡,③出現(xiàn)白色渾濁
C.苯酚有弱酸性,是由于苯環(huán)影響了與其相連的羥基的活性
D.③中發(fā)生反應的化學方程式是+CO2+H2O―→+Na2CO3
答案 D
解析 鹽酸具有揮發(fā)性,所以生成的二氧化碳中含有鹽酸,為了防止鹽酸干擾實驗,在氣體未和苯酚鈉反應前將其除去,可選用飽和碳酸氫鈉溶液除去鹽酸且又不引進新的雜質氣體。②中試劑為飽和NaHCO3溶液,用來除去揮發(fā)出的HCl,A正確;打開分液漏斗活塞,鹽酸與碳酸鈣反應產生二氧化碳氣體,①產生無色氣泡,二氧化碳與苯酚鈉反應生成苯酚,苯酚微溶于水,所以③出現(xiàn)白色渾濁,B正確;苯環(huán)對羥基影響使羥基上的氫原子容易電離產生氫離子,使苯酚具有弱酸性,C正確;苯酚鈉溶液中通入二氧化碳氣體生成苯酚和碳酸氫鈉,D錯誤。
13.下列敘述正確的是( )
A.苯中含有少量的苯酚可先加適量的濃溴水,使之生成沉淀,再過濾除去
B.能發(fā)生取代、加成、氧化反應
C.苯和苯酚都能與溴水發(fā)生取代反應
D.苯酚和苯甲醇()分子組成相差一個“CH2”原子團,因而它們互為同系物
答案 B
解析 在混合液中加入濃溴水,可以生成2,4,6-三溴苯酚,它是不溶于水的白色沉淀,卻溶于有機物苯中,故不能用過濾法除去2,4,6-三溴苯酚,A錯誤;該物質中含有—COOH、酚羥基、醇羥基,能發(fā)生取代、氧化反應,苯環(huán)能與H2發(fā)生加成反應,B正確;苯與溴水不反應,苯酚與溴水發(fā)生取代反應,C錯誤;苯酚與結構不同,不屬于同系物,D錯誤。
14.設計一個簡單的一次性完成實驗的裝置圖,驗證醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性強弱順序是CH3COOH>H2CO3>C6H5OH。
(1)利用如圖所示的儀器可以組裝實驗裝置,則儀器的連接順序是________接D、E接________、__________接________。
(2)有關反應的化學方程式為______________________________________________________。
(3)有的同學認為此裝置不能驗證H2CO3和C6H5OH的酸性強弱,你認為________(填“有”或“沒有”)道理。怎樣改進實驗才能驗證H2CO3和C6H5OH的酸性強弱?
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)A B C F
(2)Na2CO3+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O+CO2↑、+H2O+CO2―→+NaHCO3
(3)有 應在錐形瓶和試管之間加一個盛飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶,除去CO2中混有的醋酸蒸氣
解析 (1)A中的CH3COOH與Na2CO3發(fā)生反應:Na2CO3+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O+CO2↑,說明酸性:CH3COOH>H2CO3;產生的CO2氣體通入苯酚鈉溶液發(fā)生反應:+H2O+CO2―→+NaHCO3,說明酸性:H2CO3>,因此可組裝出實驗裝置,即A接D、E接B、C接F。
(3)醋酸易揮發(fā),苯酚鈉變渾濁,可能是醋酸與苯酚鈉發(fā)生的反應,應設計一個裝置除去CO2中混有的醋酸蒸氣。
15.含苯酚的廢水對自然環(huán)境的危害非常嚴重,要嚴格控制這些廢水進入環(huán)境,含苯酚的工業(yè)廢水處理方案如下:
(1)如何檢驗工業(yè)廢水中是否含有苯酚:_____________________________________________。
(2)設備①進行的操作是____________(操作名稱),實驗室這步操作所用的主要儀器是____________。
(3)由設備②進入設備③的主要物質是____________,由設備③進入設備④的主要物質是____________。
(4)設備③中發(fā)生反應的化學方程式:______________________________________________。
(5)如圖中能循環(huán)使用的物質是苯、CaO、____________、________。
答案 (1)加入三氯化鐵溶液,如果溶液顯紫色說明含苯酚 (2)萃取、分液 分液漏斗 (3)C6H5ONa NaHCO3
(4)+CO2+H2O―→+NaHCO3
(5)CO2 NaOH
解析 (1)加入三氯化鐵溶液,如果溶液顯紫色說明含苯酚。
(2)將苯酚從工業(yè)廢水里提取出來,用分液的方法將下層的工業(yè)廢水放出排放,上層的苯酚、苯混合液進入設備②中;萃取、分液必須用到的儀器名稱叫分液漏斗。
(3)盛有苯酚、苯溶液的設備②中注入氫氧化鈉溶液,此時,具有酸性的苯酚跟氫氧化鈉發(fā)生反應,生成苯酚鈉和水,由設備②進入設備③中的物質A是C6H5ONa,在設備②中的液體分為兩層,上層是苯層,下層是苯酚鈉的水溶液,上層的苯通過管道送回設備①中繼續(xù)萃取工業(yè)廢水中的苯酚,循環(huán)使用,下層的苯酚鈉溶液進入設備③中,在盛有苯酚鈉溶液的設備③中,通入過量的二氧化碳氣體,發(fā)生化學反應,生成苯酚和碳酸氫鈉。
(4)依據(jù)碳酸的酸性比苯酚的酸性強,弱酸鹽與“強”酸發(fā)生的復分解反應,二氧化碳和苯酚鈉反應生成苯酚,反應的化學方程式為+CO2+H2O―→+NaHCO3。
(5)設備⑤應是石灰窯,CaCO3高溫分解所得的產品是氧化鈣和二氧化碳,所得二氧化碳通入設備③中,反應所得氧化鈣進入設備④中,在含苯酚工業(yè)廢水提取苯酚的工藝流程中,苯、氧化鈣、CO2和NaOH理論上應當沒有消耗,它們均可循環(huán)使用。
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