第一节 醇 酚
1.认识乙醇的组成和结构特点。
2.知道醇类与其他有机物的转化关系。 3.认识苯酚的组成和结构特点。
细读教材记主干 一、醇 1.概念
羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇。 2.分类
根据醇分子里含羟基的数目,醇可分为: (1)
(2)二元醇:如乙二醇的结构简式:
(3)多元醇:如丙三醇的结构简式:
3.分子通式
饱和一元醇的分子通式为 4.醇的物理性质 (1)沸点
①随着碳原子数的增多,饱和一元醇的沸点逐渐升高。
②饱和一元醇的沸点比与它相对分子质量相近的烷烃或烯烃的高,因为分子间存在氢键。 (2) 5.化学性质(以CH 3CH 2OH 为代表) (1) (2)乙醇的消去反应:↑+H 。 (3)
(4)乙醇与HBr
△浓硫酸
浓硫酸
(5)乙醇的氧化反应:
②被重铬酸钾酸性溶液氧化:CH 3CH 2OH
点燃
二、酚 1.概念
羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。 2.苯酚的分子结构
结构简式:、或 3.苯酚的物理性质
纯净的苯酚是无色晶体,有特殊的气味,熔点是43 ℃,苯酚易溶于乙醇等有机溶剂,在室温下,在水中的溶解度是9.3 g,温度高于65 ℃,能与水混溶。
4.苯酚的化学性质 (1)苯酚的弱酸性
①苯酚与NaOH 反应:C 。 ③苯酚钠溶液与CO 2 (2)苯酚与溴水的取代反应
(3)苯酚的显色反应:苯酚遇
FeCl 3
溶液呈紫色。
知识点1 醇的概念、分类和命名
[新知探究]
1.概念
羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。官能团为羟基。 2.分类
3.命名
如
命名为 3-甲基-2-戊醇。
[名师点拨]
醇类的同分异构现象
1.醇分子中,因羟基位置不同产生位置异构;因碳链的长短不同产生碳链异构。如
均互为同分异构体。
2.醇和醚之间也存在同分异构现象,如 CH 3—CH 2—OH 与CH 3—O —CH 3,
均互为同分异构体。
3.芳香醇的同分异构现象更为广泛,如
也互为同分异构体。
[对点演练]
1.下列物质中,不属于醇类的是( ) A .CH 3CH 2OH B .
C . D .HOCH 2CH 2OH
解析:选C
分子中羟基直接连在苯环上,不属于醇类。
知识点2 醇的性质
[新知探究]
1.物理性质
(1)相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远大于烷烃,是因为醇分子中羟基的O 与另一分子中羟基的H 存在氢键。
(2)饱和一元醇,随着分子中碳原子数的增加沸点逐渐升高。
(3)甲醇、乙醇、丙三醇等低级醇均可与水以任意比混溶,是因为甲醇、乙醇、丙三醇等低级醇与水形成了氢键。
2.化学性质
醇的化学性质主要由其官能团羟基决定,由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子强,O —H 键和C —O 键的电子对偏向于氧原子,使O —H 键和C —O 键易断裂。
[问题讨论]
根据乙醇的消去反应的实验装置,探究以下几个问题。
(1)温度计的水银球为什么要深入到液面以下? (2)混合浓硫酸与乙醇时,应如何操作?
(3)为什么加热混合液时要迅速升高温度并稳定在170 ℃左右? (4)氢氧化钠溶液的作用是什么?
提示:(1)实验要测定混合液的温度;(2)将浓硫酸沿容器内壁慢慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌;(3)减少副产物的生成;(4)除去混在乙烯中的CO 2、SO 2等杂质。
[名师点拨]
醇的消去反应和催化氧化反应规律 1.醇的消去反应规律
(1)能发生消去反应的醇在结构上的必备条件是:连有—OH 的碳原子必须有邻位碳原子且该邻位碳原子上必须连有氢原子。
(2)若与—OH 直接相连的碳原子不存在邻位碳,则该醇不能发生消去反应,如CH 3OH 。 (3)若与—OH 相连的碳原子虽存在邻位碳原子,但该邻位碳原子上没有氢原子,则该醇也不能发生消去反应。
如、。 2.醇类的催化氧化反应规律
醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:
[对点演练]
2.写出下列各物质相互转化的化学方程式,并说明①②⑤⑥的反应类型。
答案:
化学方程式: 反应类型: ①CH 2===CH2+H 2O 加热、加压――→CH 3CH 2OH ,加成反应; ②C 2H 5OH ――→CH 2===CH2↑+H 2O ,消去反应; 170 ℃
⑤CH 3CH 2Cl +NaOH ――→CH 3CH 2OH +NaCl ,取代反应; ⑥C 2H 5OH +HCl ――→C 2H 5Cl +H 2O ,取代反应; ⑦2CH 3CH 2OH +O 2――→2CH 3CHO +2H 2O 。 △
Cu 或Ag △
△
浓H 2SO 4
催化剂
知识点3 苯酚
[新知探究]
1.分子组成与结构
2.物理性质
(1) (2)状态:晶体。 (3) (4)熔点:43 ℃。
(5)
(6)溶解性:室温下在水中溶解度为 ,温度高于 65 机溶剂。
3.化学性质
(3)显色反应
4. 用途
(1)苯酚是重要的化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。 (2)苯酚的稀溶液可以直接杀菌消毒,如日常药皂中常加入少量的苯酚。 [问题讨论]
1.取少量苯酚晶体,放在试管里,加入4~5 mL水,振荡,有什么现象?若再加热又有什么现象?若把试管再放进冷水里,又有什么现象?原因是什么?
提示:现象:加入水后变浑浊,加热后由浑浊逐渐变澄清,再放进冷水里,又变浑浊。原因:在常温下,苯酚在水里的溶解度不大,温度升高时溶解度增大。高于65 ℃时,苯酚能跟水以任意比例互溶。所以不能说苯酚不易溶于水,只能说常温下苯酚在水里的溶解度不大。
2.为什么向溶液中通入CO 2时,生成的是NaHCO 3而不是Na 2CO 3?
-
-
提示:苯酚、H 2CO 3、HCO 3的酸性强弱顺序为H 2CO 3>OH>HCO3。因此,苯酚能与Na 2CO 3发生反应,且苯酚钠与CO 2、H 2O 反应时,无论CO 2是否过量,均生成NaHCO 3而不是Na 2CO 3。
3.如何除去混在苯中的少量苯酚?能否采用先加足量的溴水再过滤的方法?
提示:先加入足量的烧碱溶液,再分液,上层即为苯。不能加入溴水,因为虽然苯酚和溴水反应生成的三溴苯酚不溶于水,但是其易溶于苯而不容易分离。若所加的溴水过量,过量的Br 2又溶于苯中,故不能用溴水除去苯中的苯酚。
[名师点拨]
1.苯酚分子中苯环与羟基的相互影响
(1)在苯酚分子中,苯环影响了羟基上的氢原子,使它比乙醇分子中羟基上的氢更易电离,使溶液显弱酸性,电离方程式为
,其酸性体现在
苯酚能与NaOH 反应,而乙醇不与NaOH 反应。
(2)苯酚分子中羟基对苯环产生影响,使其邻、对位上的氢原子更活泼,更容易被其他原子或原子团取代。
2.苯、甲苯、苯酚的比较
[对点演练]
3.欲分离苯和苯酚,一般可向其混合物中加入稍过量的浓氢氧化钠溶液,反应的化学方程式为____________________________。再将该混合物转移到分液漏斗中,振荡,静置后溶液将出现________现象,然后分液。从分液漏斗放出下层液体,加入适量盐酸,再将其分成两份:向一份溶液中加入三氯化铁溶液,出现的现象是__________;向另一份溶液中加入浓溴水,发生反应的化学方程式是________________________________。从分液漏斗上口倒出的上层液体是________________。
答案:
分层 溶液由无色变为紫色
苯
1.下列物质与苯酚互为同系物的是( )
A . B .
C . D .
答案:B
2.今有四种有机物:①丙三醇;②丙烷;③乙二醇;④乙醇。它们的沸点由高到低排列正确的是( )
A .①②③④ B .④③②①
C .①③④② D .①③②④
解析:选C 醇的羟基之间易形成较强的相互作用,故醇的沸点比含相同碳原子数的烃要高,醇中碳原子数越多,其沸点越高,碳原子数相同的醇,所含羟基数目越多,其沸点越高。
3.乙醇分子中各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是
( )
A .和金属钠反应时键①断裂
B .和浓H 2SO 4共热到170 ℃时键②和⑤断裂
C .和浓H 2SO 4共热到140 ℃时仅有键②断裂
D .在Ag 催化下与O 2反应时键①和③断裂
解析:选C 根据乙醇在发生反应时的实质进行分析。A 选项乙醇与钠反应生成乙醇钠,是乙醇羟基中O -H 键断裂,A 项正确。B 选项是乙醇消去反应生成乙烯和水,是②和⑤键断裂,B 项正确。C 选项发生分子间脱水生成醚,其中一分子乙醇断键①,另一分子乙醇断裂②,C 项错误。D 选项是乙醇氧化为乙醛,断键为①和③,D 项正确。
4.关于实验室制取乙烯的说法中正确的是( )
A .温度计水银球在支管口附近
B .加热时要注意使温度缓慢上升至170 ℃
C .反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑
D .生成的气体中除乙烯外还有浓硫酸被氧化后生成的SO 2
解析:选C 实验中温度计所测温度为反应液的温度,所以温度计应插入到反应物液面以下,A 项错误;加热时应使温度迅速上升至170 ℃,减少副反应的发生,B 项错误;硫酸使有机物脱水炭化,并且氧化其成分,自身被还原产生二氧化硫,所以反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑,生成的乙烯中混有有刺激性气味的气体,C 项正确;D 项错误。
5.[双选]下列关于苯酚的说法中,不正确的是( )
A .纯净的苯酚是粉红色晶体
B .有特殊气味
C .易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,不易溶于冷水
D .苯酚有毒,沾到皮肤上,可用浓NaOH 溶液洗涤
解析:选A 、D 纯净的苯酚是无色晶体,在空气中放置因被空气中的氧气氧化而呈粉红色,A 错误;苯酚有毒,沾到皮肤上,可用酒精洗涤,不能用NaOH 溶液洗涤,原因是NaOH 溶液具有强腐蚀性,D 错误。
6.某化学兴趣小组用如图所示的装置进行探究实验。当温度迅速上升后,可观察到试管中的溴水褪色,烧瓶中浓硫酸与乙醇的混合液体变为棕黑色。
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)一些同学认为,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性,因为棕黑色物质与浓硫酸反应可能生成某种气体。该气体使溴水褪色的化学反应方程式为________________________________________________________________________。
另一些同学经过细致观察后认为,试管中另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。这个现象是________________________________________________________________________。
解析:(1)乙醇在浓H 2SO 4的催化作用下加热至170 ℃,发生消去反应生成乙烯。(2)由于浓H 2SO 4有强氧化性,会与乙醇反应而产生SO 2,而SO 2也能使溴水褪色,发生反应的化学方程式为SO 2+Br 2+2H 2O===2HBr+H 2SO 4,但乙烯与Br 2发生加成时会生成密度比水大且不溶于水的油状液体。
浓H 2SO 4答案:(1)CH3CH 2OH ――→CH 2===CH2↑+H 2O 170 ℃
(2)SO2+Br 2+2H 2O===H2SO 4+2HBr 试管中溴水的橙色褪去且在试管底部有油状物质生成
一、选择题
1.下列关于醇的化学性质的说法正确的是(
)
A .乙醇分子中的氢原子均可被金属钠取代
B .乙醇在浓硫酸作催化剂时加热至140 ℃可以制备乙烯
C .所有的醇都可以被氧化为醛或酮
D .交警检查司机酒后驾车是利用了乙醇能被重铬酸钾氧化的性质
解析:选D A 项,醇分子中只有羟基上的氢原子才能被金属钠置换,其他氢原子不可被钠取代,错误;B 项,乙醇制备乙烯必须是在浓硫酸作催化剂时加热至170 ℃的条件下,在140 ℃时发生分子间脱水生成乙醚,错误;C 项,只有与羟基相连的碳原子上有氢原子存在时,醇才可被氧化为醛或酮,错误;D 项,乙醇被重铬酸钾等强氧化剂直接氧化为乙酸,使重铬酸钾颜色发生改变,交警利用这一性质判断司机是否饮酒,正确。
2.相同质量的下列醇,分别和过量的金属钠作用,放出H 2最多的是( )
A .甲醇 B .乙醇
C .乙二醇 D .丙三醇
解析:选D 醇与钠反应时每个羟基与一个钠原子反应,生成1 mol H2需要2 mol羟基,所以生成1 mol H2,需要各醇的质量分别为32×2 g、46×2 g、62 g、61.3 g,显然等质量的醇生成H 2最多的是丙三醇。
3.下列饱和一元醇中,能发生消去反应且可以得到两种单烯烃的是( )
A .
B .
C .
D .
解析:选C 因该醇发生消去反应时,生成两种单烯烃,这表明连有—OH 的碳原子的相邻的碳原子上应连有氢原子,且氢原子的化学环境有2种。分析题目的四个选项,只有选项C 符合此条件。
4.化学式为C 4H 10O 的醇,能被氧化,但氧化产物不是醛,则该醇的结构简式是( )
A .C(CH3) 3OH B .CH 3CH 2CH(OH)CH3
C .CH 3CH 2CH 2CH 2OH D .CH 3CH(CH3)CH 2OH
解析:选B RCH 2OH ――→醛, 氧化――→酮, 氧化不能发生催化
氧化。则在C 4H 10O 的4种同分异构体中,CH 3CH 2CH 2CH 2OH 和
能被氧化成醛,
能被氧化成酮,不能被氧化。
5.芳樟醇常用于合成香精,香叶醇存在于香茅油、香叶油、香草油、玫瑰油等物质中,有玫瑰和橙花香气。下面的说法中,不正确的是( )
A .两种醇都能与溴水反应
B .两种醇互为同分异构体
C .两种醇都可在铜催化下与氧气反应生成相应的醛
D .两种醇都难溶于水
解析:选C 两种醇的分子式相同(都是C 10H 18O) ,但结构不同,应互为同分异构体;其分子中均含有C===C键,都能与溴水反应;其碳原子数大于4,应难溶于水;因芳樟醇中与—OH 相连的碳原子上没有H 原子,不能被催化氧化。
6.将浓硫酸和分子式为C 4H 10O 的醇共热,所得到的有机产物有( )
A .14种 B .13种
C .8种 D .7种
解析:选B 分子式为C 4H 10O 的醇共有4种,它们发生分子内脱水产物有3种,同种分子间脱水产物有4种,不同种分子间脱水产物有6种,故可得到13种有机产物。
7.使用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯4种无色液体区分开来,这种试剂是( )
A .FeCl 3溶液 B .溴水
C .酸性KMnO 4溶液 D .金属钠
解析:选B FeCl 3溶液不能区分己烯和甲苯,A 错误;溴水与酒精互溶,遇苯酚生成白色沉淀,与己烯反应褪色,甲苯萃取溴水中的溴,且分层,B 正确;四种物质都可以使酸性KMnO 4溶液褪色,C 错误;金属钠无法区分己烯、甲苯,D 错误。
8.能证明苯酚具有弱酸性的方法是( )
①苯酚溶液加热变澄清 ②苯酚浊液中加NaOH 后,溶液变澄清,生成苯酚钠和水 ③苯酚可与FeCl 3反应
④在苯酚溶液中加入浓溴水产生白色沉淀 ⑤苯酚能与Na 2CO 3溶液反应
A .②⑤ B .①②⑤
C .③④ D .③④⑤
+-+解析:选A 由于苯酚的酸性比碳酸弱,但苯酚中的H 比HCO 3中的H 容易电离,即
-苯酚的酸性是介于碳酸和HCO 3之间,所以苯酚能与碳酸钠发生反应生成苯酚钠和碳酸氢钠。
9.“茶倍健”牙膏中含有茶多酚,其中没食子儿茶素(EGC)的结构如图所示,关于EGC 的下列叙述中正确的是(
)
A .EGC 的分子式为C 15H 12O 7
B .EGC 可在强碱的醇溶液中发生消去反应
C .1 mol EGC最多消耗6 mol NaOH
D .1 mol EGC可与4 mol Br2发生取代反应
解析:选D EGC 的分子式为C 15H 14O 7;EGC 分子中含有结构,可在浓H 2SO 4作用下发生消去反应;EGC 有5个酚羟基,1 mol EGC最多消耗5 mol NaOH。
10.医学家最近合成了一种具有抗癌活性的化合物Depudecin ,该物质也曾从真菌里分离出来,其结构简式如图:
下列关于该化合物的说法正确的是( )
A .该化合物的分子式为C 12H 16O 4
B .该化合物属于有机酯类
C .该化合物既可发生消去反应,也可被催化氧化生成醛
D .该化合物的分子中处于同一平面的原子可能有6个
解析:选D A 项,该分子中含2个环状结构和,则H 原子数在C 原子饱和的基础上减去8,即分子式为C 12H 18O 4;B 项,该化合物分子中无酯基,则不属于酯;C 项,该分子中无—CH 2OH 结构,故不被催化氧化成醛;D 项,与连接的原子共面。
11.欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作,其中合理的步骤是( )
①蒸馏 ②过滤 ③分液 ④加入足量的钠 ⑤通入过量的CO 2 ⑥加入足量的NaOH 溶液 ⑦加入足量的FeCl 3溶液 ⑧加入乙醇和浓硫酸的混合液 ⑨加入足量的浓溴水 ⑩加入适量的盐酸
A .④⑤⑩ B .⑥①⑤②
C .⑨②⑧① D .⑦①③⑩
解析:选B 苯酚与乙醇互溶,难以分离,应加入足量NaOH 溶液,使苯酚全部转化为沸点较高的离子化合物
重新产生,蒸馏出乙醇后,向留下的溶液中通入足量的CO 2,又。
,再经过滤可得到
12.与有机物互为同分异构体,且能与NaOH 溶液反应的化合物有( )
A .7种 B .8种
C .9种 D .10种
解析:选C 有机物的分子式为C 8H 10O ,其只含1个氧原子,且能与NaOH 溶液反应,这表明该有机物应属于酚类。除去基团,残基是“C 2H 5”,可以是一个 —C 2H 5,也可能是2个 —CH 3。若是—C 2H 5连在苯环上,则有邻、间、对3种异构体;若是两个 —CH 3,当一个 —CH 3处于酚羟基的邻位时,另一个 —CH 3可有4个位置,当一个 —CH 3处于酚羟基的间位时,另一个 —CH 3可处于与 —OH 相对或相间的2个位置,故有6种异构体。共计9种同分异构体。
二、非选择题
13.分子式为C 7H 16O 的饱和一元醇的同分异构体有多种,在下列该醇的同分异构体中,
A .
B .
C .
D .
(1)可以发生消去反应,生成两种单烯烃的是________。
(2)可以发生催化氧化生成醛的是________。
(3)不能发生催化氧化的是________。
(4)能被催化氧化为酮的有________种。
(5)能使酸性KMnO 4溶液褪色的有________种。
解析:(1)因该醇发生消去反应时,生成两种单烯烃,这表明连有—OH 的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子,且以—OH 所连碳为中心,分子不对称。(2)~(4)连有—OH 的碳上有2个氢原子时可被氧化为醛,有一个氢原子时可被氧化为酮,不含氢原子时不能发生催化氧化。(5)连有—OH 的碳上有氢原子时,可被酸性KMnO 4溶液氧化为羧酸或酮,它们都会使酸性KMnO 4溶液褪色。
答案:(1)C (2)D (3)B (4)2 (5)3
14.为了确定CH 3COOH 、
装置进行实验: 及H 2CO 3的酸性强弱,有人设计了如图所示的
(1)若锥形瓶中装有一易溶于水的正盐固体,则A 中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)装置B 中盛放的试剂是_____________,它的作用是
________________________________________________________________________。
(3)实验中观察到C 中出现的主要现象是________________________________________________________________________。
解析:由于酸性CH 3COOH>H2CO 3>,则可用CH 3COOH 与Na 2CO 3溶液混
在水中的合产生CO 2气体,经除杂后通入溶液中,反应后生成的
溶解度较小,使溶液变浑浊。
--答案:(1)2CH3COOH +CO 2→2CH 3COO +CO 2↑+H 2O 3―
(2)饱和NaHCO 3溶液 除去CO 2中混有的CH 3COOH
(3)溶液变浑浊
15.A 、B 的结构简式如下:
(1)A分子中含有的官能团的名称是________________________________________________________________________;
B 分子中含有的官能团的名称是________________________________________________________________________。
(2)A能否与氢氧化钠溶液反应________________________________________________________________________;
B 能否与氢氧化钠溶液反应________________________________________________________________________。
(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B ,其反应类型和条件是________________________________________________________________________。
(4)A、B 各1 mol 分别加入足量溴水,完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是________mol,________mol。
解析:(1)A中的官能团是醇羟基、碳碳双键,B 中的官能团是酚羟基。(2)A属于醇类,不能与氢氧化钠溶液反应,B 属于酚类,能与氢氧化钠溶液反应。(3)由A 到B 属于消去反应,反应条件是浓硫酸、加热。(4)A中含有1 mol碳碳双键,消耗1 mol单质溴,B 中只有羟基的邻位与单质溴发生取代反应,消耗2 mol单质溴。
答案:(1)醇羟基、碳碳双键 酚羟基 (2)不能 能
(3)消去反应,浓硫酸、加热 (4)1
2
[能力提升]
16.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应反应的化学方程式:________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________; 在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同:甲的作用是________________________________________________________________________,
乙的作用是________________________________________________________________________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a 中能收集到不同的物质,它们是____________________,集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。
解析:该实验的目的是乙醇的催化氧化。实验原理:2Cu +O 2=====2CuO ,CH 3CH 2OH +CuO ――→CH 3CHO +H 2O +Cu 。实验流程:甲中的水为热水,其作用是将无水乙醇加热成乙醇蒸气,与空气一起进入玻璃管中,在铜网的作用下进行反应后,从玻璃管中出来的物质有:未反应的乙醇蒸气及少量O 2、水蒸气、乙醛蒸气和大量的N 2,它们一起进入乙中,乙中的水为冷水,其作用是将乙醇蒸气、水蒸气、乙醛蒸气进行冷却变为液体,不能冷却的少量O 2和大量的N 2进入到集气瓶中。
答案:(1)2Cu+O 2=====2CuO CH 3CH 2OH +CuO ――→CH 3CHO +Cu +H 2O 放热 (2)加热 冷却
(3)乙醛、乙醇、水 氮气
17.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示: ―→设备Ⅲ苯酚――→设备Ⅳ氢氧化钠溶液设备Ⅴ 废水设备Ⅰ水设备Ⅱ苯― CO 2 氧化钙
(1)①流程图设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称) 。实验室里这一步操作可以用________(填仪器名称) 进行。
②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A 是________(填化学式,下同) 。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B 是________。
③在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ④在设备Ⅳ中,物质B 的水溶液和CaO 反应后,产物是NaOH 、H 2O 和________。通过________(填操作名称) 操作,可以使产物相互分离。
⑤图中能循环使用的物质是________、________、C
6H 6和CaO 。
A B △△△△
(2)为了防止水源污染,用简单、现象又明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 从废水中回收苯酚的方法是:①用有机溶剂萃取废液中的苯酚;②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离;③加入某物质又析出苯酚。试依次写出②、③两步的化学方程式:________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水100 mL ,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止,得到沉淀0.331 g,则此废水中苯酚的含量为________mg/L。
解析:这是一道化工实验题,主要考查苯酚的物理、化学性质和萃取、分液的操作。首先,要正确理解流程图和各试剂的作用,再结合苯酚的性质和基本实验操作就可一一解答。本题盲点主要是不能正确理解废水处理流程图和各试剂的作用。(1) 设备Ⅰ里废水和苯混合分离出水,显然是萃取、分液操作,实验室中可以用分液漏斗进行;设备Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH 溶液,目的是分离出苯,故A 物质是苯酚钠溶液;在设备Ⅲ中通入CO 2分离出苯酚,故剩下物质B 是NaHCO 3溶液;在设备Ⅳ中往NaHCO 3溶液中加入CaO ,生成NaOH 、H 2O 、CaCO 3,可用过滤操作分离出CaCO 3;在设备Ⅴ中加热CaCO 3可得CO 2和CaO 。(3)设每升废水含苯酚的质量为x ,
解得x =0.94 g,所以此废水中苯酚的含量为940 mg/L。
答案: (1)①萃取、分液 分液漏斗
②C 6H 5ONa NaHCO 3
③C 6H 5ONa +CO 2+H 2O ―→C 6H 5OH +NaHCO 3
④CaCO 3 过滤
⑤NaOH 溶液 CO 2
(2)取少量污水于试管中,滴加FeCl 3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚
(3)940
第一节 醇 酚
1.认识乙醇的组成和结构特点。
2.知道醇类与其他有机物的转化关系。 3.认识苯酚的组成和结构特点。
细读教材记主干 一、醇 1.概念
羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇。 2.分类
根据醇分子里含羟基的数目,醇可分为: (1)
(2)二元醇:如乙二醇的结构简式:
(3)多元醇:如丙三醇的结构简式:
3.分子通式
饱和一元醇的分子通式为 4.醇的物理性质 (1)沸点
①随着碳原子数的增多,饱和一元醇的沸点逐渐升高。
②饱和一元醇的沸点比与它相对分子质量相近的烷烃或烯烃的高,因为分子间存在氢键。 (2) 5.化学性质(以CH 3CH 2OH 为代表) (1) (2)乙醇的消去反应:↑+H 。 (3)
(4)乙醇与HBr
△浓硫酸
浓硫酸
(5)乙醇的氧化反应:
②被重铬酸钾酸性溶液氧化:CH 3CH 2OH
点燃
二、酚 1.概念
羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。 2.苯酚的分子结构
结构简式:、或 3.苯酚的物理性质
纯净的苯酚是无色晶体,有特殊的气味,熔点是43 ℃,苯酚易溶于乙醇等有机溶剂,在室温下,在水中的溶解度是9.3 g,温度高于65 ℃,能与水混溶。
4.苯酚的化学性质 (1)苯酚的弱酸性
①苯酚与NaOH 反应:C 。 ③苯酚钠溶液与CO 2 (2)苯酚与溴水的取代反应
(3)苯酚的显色反应:苯酚遇
FeCl 3
溶液呈紫色。
知识点1 醇的概念、分类和命名
[新知探究]
1.概念
羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。官能团为羟基。 2.分类
3.命名
如
命名为 3-甲基-2-戊醇。
[名师点拨]
醇类的同分异构现象
1.醇分子中,因羟基位置不同产生位置异构;因碳链的长短不同产生碳链异构。如
均互为同分异构体。
2.醇和醚之间也存在同分异构现象,如 CH 3—CH 2—OH 与CH 3—O —CH 3,
均互为同分异构体。
3.芳香醇的同分异构现象更为广泛,如
也互为同分异构体。
[对点演练]
1.下列物质中,不属于醇类的是( ) A .CH 3CH 2OH B .
C . D .HOCH 2CH 2OH
解析:选C
分子中羟基直接连在苯环上,不属于醇类。
知识点2 醇的性质
[新知探究]
1.物理性质
(1)相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远大于烷烃,是因为醇分子中羟基的O 与另一分子中羟基的H 存在氢键。
(2)饱和一元醇,随着分子中碳原子数的增加沸点逐渐升高。
(3)甲醇、乙醇、丙三醇等低级醇均可与水以任意比混溶,是因为甲醇、乙醇、丙三醇等低级醇与水形成了氢键。
2.化学性质
醇的化学性质主要由其官能团羟基决定,由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子强,O —H 键和C —O 键的电子对偏向于氧原子,使O —H 键和C —O 键易断裂。
[问题讨论]
根据乙醇的消去反应的实验装置,探究以下几个问题。
(1)温度计的水银球为什么要深入到液面以下? (2)混合浓硫酸与乙醇时,应如何操作?
(3)为什么加热混合液时要迅速升高温度并稳定在170 ℃左右? (4)氢氧化钠溶液的作用是什么?
提示:(1)实验要测定混合液的温度;(2)将浓硫酸沿容器内壁慢慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌;(3)减少副产物的生成;(4)除去混在乙烯中的CO 2、SO 2等杂质。
[名师点拨]
醇的消去反应和催化氧化反应规律 1.醇的消去反应规律
(1)能发生消去反应的醇在结构上的必备条件是:连有—OH 的碳原子必须有邻位碳原子且该邻位碳原子上必须连有氢原子。
(2)若与—OH 直接相连的碳原子不存在邻位碳,则该醇不能发生消去反应,如CH 3OH 。 (3)若与—OH 相连的碳原子虽存在邻位碳原子,但该邻位碳原子上没有氢原子,则该醇也不能发生消去反应。
如、。 2.醇类的催化氧化反应规律
醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:
[对点演练]
2.写出下列各物质相互转化的化学方程式,并说明①②⑤⑥的反应类型。
答案:
化学方程式: 反应类型: ①CH 2===CH2+H 2O 加热、加压――→CH 3CH 2OH ,加成反应; ②C 2H 5OH ――→CH 2===CH2↑+H 2O ,消去反应; 170 ℃
⑤CH 3CH 2Cl +NaOH ――→CH 3CH 2OH +NaCl ,取代反应; ⑥C 2H 5OH +HCl ――→C 2H 5Cl +H 2O ,取代反应; ⑦2CH 3CH 2OH +O 2――→2CH 3CHO +2H 2O 。 △
Cu 或Ag △
△
浓H 2SO 4
催化剂
知识点3 苯酚
[新知探究]
1.分子组成与结构
2.物理性质
(1) (2)状态:晶体。 (3) (4)熔点:43 ℃。
(5)
(6)溶解性:室温下在水中溶解度为 ,温度高于 65 机溶剂。
3.化学性质
(3)显色反应
4. 用途
(1)苯酚是重要的化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。 (2)苯酚的稀溶液可以直接杀菌消毒,如日常药皂中常加入少量的苯酚。 [问题讨论]
1.取少量苯酚晶体,放在试管里,加入4~5 mL水,振荡,有什么现象?若再加热又有什么现象?若把试管再放进冷水里,又有什么现象?原因是什么?
提示:现象:加入水后变浑浊,加热后由浑浊逐渐变澄清,再放进冷水里,又变浑浊。原因:在常温下,苯酚在水里的溶解度不大,温度升高时溶解度增大。高于65 ℃时,苯酚能跟水以任意比例互溶。所以不能说苯酚不易溶于水,只能说常温下苯酚在水里的溶解度不大。
2.为什么向溶液中通入CO 2时,生成的是NaHCO 3而不是Na 2CO 3?
-
-
提示:苯酚、H 2CO 3、HCO 3的酸性强弱顺序为H 2CO 3>OH>HCO3。因此,苯酚能与Na 2CO 3发生反应,且苯酚钠与CO 2、H 2O 反应时,无论CO 2是否过量,均生成NaHCO 3而不是Na 2CO 3。
3.如何除去混在苯中的少量苯酚?能否采用先加足量的溴水再过滤的方法?
提示:先加入足量的烧碱溶液,再分液,上层即为苯。不能加入溴水,因为虽然苯酚和溴水反应生成的三溴苯酚不溶于水,但是其易溶于苯而不容易分离。若所加的溴水过量,过量的Br 2又溶于苯中,故不能用溴水除去苯中的苯酚。
[名师点拨]
1.苯酚分子中苯环与羟基的相互影响
(1)在苯酚分子中,苯环影响了羟基上的氢原子,使它比乙醇分子中羟基上的氢更易电离,使溶液显弱酸性,电离方程式为
,其酸性体现在
苯酚能与NaOH 反应,而乙醇不与NaOH 反应。
(2)苯酚分子中羟基对苯环产生影响,使其邻、对位上的氢原子更活泼,更容易被其他原子或原子团取代。
2.苯、甲苯、苯酚的比较
[对点演练]
3.欲分离苯和苯酚,一般可向其混合物中加入稍过量的浓氢氧化钠溶液,反应的化学方程式为____________________________。再将该混合物转移到分液漏斗中,振荡,静置后溶液将出现________现象,然后分液。从分液漏斗放出下层液体,加入适量盐酸,再将其分成两份:向一份溶液中加入三氯化铁溶液,出现的现象是__________;向另一份溶液中加入浓溴水,发生反应的化学方程式是________________________________。从分液漏斗上口倒出的上层液体是________________。
答案:
分层 溶液由无色变为紫色
苯
1.下列物质与苯酚互为同系物的是( )
A . B .
C . D .
答案:B
2.今有四种有机物:①丙三醇;②丙烷;③乙二醇;④乙醇。它们的沸点由高到低排列正确的是( )
A .①②③④ B .④③②①
C .①③④② D .①③②④
解析:选C 醇的羟基之间易形成较强的相互作用,故醇的沸点比含相同碳原子数的烃要高,醇中碳原子数越多,其沸点越高,碳原子数相同的醇,所含羟基数目越多,其沸点越高。
3.乙醇分子中各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是
( )
A .和金属钠反应时键①断裂
B .和浓H 2SO 4共热到170 ℃时键②和⑤断裂
C .和浓H 2SO 4共热到140 ℃时仅有键②断裂
D .在Ag 催化下与O 2反应时键①和③断裂
解析:选C 根据乙醇在发生反应时的实质进行分析。A 选项乙醇与钠反应生成乙醇钠,是乙醇羟基中O -H 键断裂,A 项正确。B 选项是乙醇消去反应生成乙烯和水,是②和⑤键断裂,B 项正确。C 选项发生分子间脱水生成醚,其中一分子乙醇断键①,另一分子乙醇断裂②,C 项错误。D 选项是乙醇氧化为乙醛,断键为①和③,D 项正确。
4.关于实验室制取乙烯的说法中正确的是( )
A .温度计水银球在支管口附近
B .加热时要注意使温度缓慢上升至170 ℃
C .反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑
D .生成的气体中除乙烯外还有浓硫酸被氧化后生成的SO 2
解析:选C 实验中温度计所测温度为反应液的温度,所以温度计应插入到反应物液面以下,A 项错误;加热时应使温度迅速上升至170 ℃,减少副反应的发生,B 项错误;硫酸使有机物脱水炭化,并且氧化其成分,自身被还原产生二氧化硫,所以反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑,生成的乙烯中混有有刺激性气味的气体,C 项正确;D 项错误。
5.[双选]下列关于苯酚的说法中,不正确的是( )
A .纯净的苯酚是粉红色晶体
B .有特殊气味
C .易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,不易溶于冷水
D .苯酚有毒,沾到皮肤上,可用浓NaOH 溶液洗涤
解析:选A 、D 纯净的苯酚是无色晶体,在空气中放置因被空气中的氧气氧化而呈粉红色,A 错误;苯酚有毒,沾到皮肤上,可用酒精洗涤,不能用NaOH 溶液洗涤,原因是NaOH 溶液具有强腐蚀性,D 错误。
6.某化学兴趣小组用如图所示的装置进行探究实验。当温度迅速上升后,可观察到试管中的溴水褪色,烧瓶中浓硫酸与乙醇的混合液体变为棕黑色。
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)一些同学认为,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性,因为棕黑色物质与浓硫酸反应可能生成某种气体。该气体使溴水褪色的化学反应方程式为________________________________________________________________________。
另一些同学经过细致观察后认为,试管中另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。这个现象是________________________________________________________________________。
解析:(1)乙醇在浓H 2SO 4的催化作用下加热至170 ℃,发生消去反应生成乙烯。(2)由于浓H 2SO 4有强氧化性,会与乙醇反应而产生SO 2,而SO 2也能使溴水褪色,发生反应的化学方程式为SO 2+Br 2+2H 2O===2HBr+H 2SO 4,但乙烯与Br 2发生加成时会生成密度比水大且不溶于水的油状液体。
浓H 2SO 4答案:(1)CH3CH 2OH ――→CH 2===CH2↑+H 2O 170 ℃
(2)SO2+Br 2+2H 2O===H2SO 4+2HBr 试管中溴水的橙色褪去且在试管底部有油状物质生成
一、选择题
1.下列关于醇的化学性质的说法正确的是(
)
A .乙醇分子中的氢原子均可被金属钠取代
B .乙醇在浓硫酸作催化剂时加热至140 ℃可以制备乙烯
C .所有的醇都可以被氧化为醛或酮
D .交警检查司机酒后驾车是利用了乙醇能被重铬酸钾氧化的性质
解析:选D A 项,醇分子中只有羟基上的氢原子才能被金属钠置换,其他氢原子不可被钠取代,错误;B 项,乙醇制备乙烯必须是在浓硫酸作催化剂时加热至170 ℃的条件下,在140 ℃时发生分子间脱水生成乙醚,错误;C 项,只有与羟基相连的碳原子上有氢原子存在时,醇才可被氧化为醛或酮,错误;D 项,乙醇被重铬酸钾等强氧化剂直接氧化为乙酸,使重铬酸钾颜色发生改变,交警利用这一性质判断司机是否饮酒,正确。
2.相同质量的下列醇,分别和过量的金属钠作用,放出H 2最多的是( )
A .甲醇 B .乙醇
C .乙二醇 D .丙三醇
解析:选D 醇与钠反应时每个羟基与一个钠原子反应,生成1 mol H2需要2 mol羟基,所以生成1 mol H2,需要各醇的质量分别为32×2 g、46×2 g、62 g、61.3 g,显然等质量的醇生成H 2最多的是丙三醇。
3.下列饱和一元醇中,能发生消去反应且可以得到两种单烯烃的是( )
A .
B .
C .
D .
解析:选C 因该醇发生消去反应时,生成两种单烯烃,这表明连有—OH 的碳原子的相邻的碳原子上应连有氢原子,且氢原子的化学环境有2种。分析题目的四个选项,只有选项C 符合此条件。
4.化学式为C 4H 10O 的醇,能被氧化,但氧化产物不是醛,则该醇的结构简式是( )
A .C(CH3) 3OH B .CH 3CH 2CH(OH)CH3
C .CH 3CH 2CH 2CH 2OH D .CH 3CH(CH3)CH 2OH
解析:选B RCH 2OH ――→醛, 氧化――→酮, 氧化不能发生催化
氧化。则在C 4H 10O 的4种同分异构体中,CH 3CH 2CH 2CH 2OH 和
能被氧化成醛,
能被氧化成酮,不能被氧化。
5.芳樟醇常用于合成香精,香叶醇存在于香茅油、香叶油、香草油、玫瑰油等物质中,有玫瑰和橙花香气。下面的说法中,不正确的是( )
A .两种醇都能与溴水反应
B .两种醇互为同分异构体
C .两种醇都可在铜催化下与氧气反应生成相应的醛
D .两种醇都难溶于水
解析:选C 两种醇的分子式相同(都是C 10H 18O) ,但结构不同,应互为同分异构体;其分子中均含有C===C键,都能与溴水反应;其碳原子数大于4,应难溶于水;因芳樟醇中与—OH 相连的碳原子上没有H 原子,不能被催化氧化。
6.将浓硫酸和分子式为C 4H 10O 的醇共热,所得到的有机产物有( )
A .14种 B .13种
C .8种 D .7种
解析:选B 分子式为C 4H 10O 的醇共有4种,它们发生分子内脱水产物有3种,同种分子间脱水产物有4种,不同种分子间脱水产物有6种,故可得到13种有机产物。
7.使用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯4种无色液体区分开来,这种试剂是( )
A .FeCl 3溶液 B .溴水
C .酸性KMnO 4溶液 D .金属钠
解析:选B FeCl 3溶液不能区分己烯和甲苯,A 错误;溴水与酒精互溶,遇苯酚生成白色沉淀,与己烯反应褪色,甲苯萃取溴水中的溴,且分层,B 正确;四种物质都可以使酸性KMnO 4溶液褪色,C 错误;金属钠无法区分己烯、甲苯,D 错误。
8.能证明苯酚具有弱酸性的方法是( )
①苯酚溶液加热变澄清 ②苯酚浊液中加NaOH 后,溶液变澄清,生成苯酚钠和水 ③苯酚可与FeCl 3反应
④在苯酚溶液中加入浓溴水产生白色沉淀 ⑤苯酚能与Na 2CO 3溶液反应
A .②⑤ B .①②⑤
C .③④ D .③④⑤
+-+解析:选A 由于苯酚的酸性比碳酸弱,但苯酚中的H 比HCO 3中的H 容易电离,即
-苯酚的酸性是介于碳酸和HCO 3之间,所以苯酚能与碳酸钠发生反应生成苯酚钠和碳酸氢钠。
9.“茶倍健”牙膏中含有茶多酚,其中没食子儿茶素(EGC)的结构如图所示,关于EGC 的下列叙述中正确的是(
)
A .EGC 的分子式为C 15H 12O 7
B .EGC 可在强碱的醇溶液中发生消去反应
C .1 mol EGC最多消耗6 mol NaOH
D .1 mol EGC可与4 mol Br2发生取代反应
解析:选D EGC 的分子式为C 15H 14O 7;EGC 分子中含有结构,可在浓H 2SO 4作用下发生消去反应;EGC 有5个酚羟基,1 mol EGC最多消耗5 mol NaOH。
10.医学家最近合成了一种具有抗癌活性的化合物Depudecin ,该物质也曾从真菌里分离出来,其结构简式如图:
下列关于该化合物的说法正确的是( )
A .该化合物的分子式为C 12H 16O 4
B .该化合物属于有机酯类
C .该化合物既可发生消去反应,也可被催化氧化生成醛
D .该化合物的分子中处于同一平面的原子可能有6个
解析:选D A 项,该分子中含2个环状结构和,则H 原子数在C 原子饱和的基础上减去8,即分子式为C 12H 18O 4;B 项,该化合物分子中无酯基,则不属于酯;C 项,该分子中无—CH 2OH 结构,故不被催化氧化成醛;D 项,与连接的原子共面。
11.欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作,其中合理的步骤是( )
①蒸馏 ②过滤 ③分液 ④加入足量的钠 ⑤通入过量的CO 2 ⑥加入足量的NaOH 溶液 ⑦加入足量的FeCl 3溶液 ⑧加入乙醇和浓硫酸的混合液 ⑨加入足量的浓溴水 ⑩加入适量的盐酸
A .④⑤⑩ B .⑥①⑤②
C .⑨②⑧① D .⑦①③⑩
解析:选B 苯酚与乙醇互溶,难以分离,应加入足量NaOH 溶液,使苯酚全部转化为沸点较高的离子化合物
重新产生,蒸馏出乙醇后,向留下的溶液中通入足量的CO 2,又。
,再经过滤可得到
12.与有机物互为同分异构体,且能与NaOH 溶液反应的化合物有( )
A .7种 B .8种
C .9种 D .10种
解析:选C 有机物的分子式为C 8H 10O ,其只含1个氧原子,且能与NaOH 溶液反应,这表明该有机物应属于酚类。除去基团,残基是“C 2H 5”,可以是一个 —C 2H 5,也可能是2个 —CH 3。若是—C 2H 5连在苯环上,则有邻、间、对3种异构体;若是两个 —CH 3,当一个 —CH 3处于酚羟基的邻位时,另一个 —CH 3可有4个位置,当一个 —CH 3处于酚羟基的间位时,另一个 —CH 3可处于与 —OH 相对或相间的2个位置,故有6种异构体。共计9种同分异构体。
二、非选择题
13.分子式为C 7H 16O 的饱和一元醇的同分异构体有多种,在下列该醇的同分异构体中,
A .
B .
C .
D .
(1)可以发生消去反应,生成两种单烯烃的是________。
(2)可以发生催化氧化生成醛的是________。
(3)不能发生催化氧化的是________。
(4)能被催化氧化为酮的有________种。
(5)能使酸性KMnO 4溶液褪色的有________种。
解析:(1)因该醇发生消去反应时,生成两种单烯烃,这表明连有—OH 的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子,且以—OH 所连碳为中心,分子不对称。(2)~(4)连有—OH 的碳上有2个氢原子时可被氧化为醛,有一个氢原子时可被氧化为酮,不含氢原子时不能发生催化氧化。(5)连有—OH 的碳上有氢原子时,可被酸性KMnO 4溶液氧化为羧酸或酮,它们都会使酸性KMnO 4溶液褪色。
答案:(1)C (2)D (3)B (4)2 (5)3
14.为了确定CH 3COOH 、
装置进行实验: 及H 2CO 3的酸性强弱,有人设计了如图所示的
(1)若锥形瓶中装有一易溶于水的正盐固体,则A 中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)装置B 中盛放的试剂是_____________,它的作用是
________________________________________________________________________。
(3)实验中观察到C 中出现的主要现象是________________________________________________________________________。
解析:由于酸性CH 3COOH>H2CO 3>,则可用CH 3COOH 与Na 2CO 3溶液混
在水中的合产生CO 2气体,经除杂后通入溶液中,反应后生成的
溶解度较小,使溶液变浑浊。
--答案:(1)2CH3COOH +CO 2→2CH 3COO +CO 2↑+H 2O 3―
(2)饱和NaHCO 3溶液 除去CO 2中混有的CH 3COOH
(3)溶液变浑浊
15.A 、B 的结构简式如下:
(1)A分子中含有的官能团的名称是________________________________________________________________________;
B 分子中含有的官能团的名称是________________________________________________________________________。
(2)A能否与氢氧化钠溶液反应________________________________________________________________________;
B 能否与氢氧化钠溶液反应________________________________________________________________________。
(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B ,其反应类型和条件是________________________________________________________________________。
(4)A、B 各1 mol 分别加入足量溴水,完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是________mol,________mol。
解析:(1)A中的官能团是醇羟基、碳碳双键,B 中的官能团是酚羟基。(2)A属于醇类,不能与氢氧化钠溶液反应,B 属于酚类,能与氢氧化钠溶液反应。(3)由A 到B 属于消去反应,反应条件是浓硫酸、加热。(4)A中含有1 mol碳碳双键,消耗1 mol单质溴,B 中只有羟基的邻位与单质溴发生取代反应,消耗2 mol单质溴。
答案:(1)醇羟基、碳碳双键 酚羟基 (2)不能 能
(3)消去反应,浓硫酸、加热 (4)1
2
[能力提升]
16.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应反应的化学方程式:________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________; 在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同:甲的作用是________________________________________________________________________,
乙的作用是________________________________________________________________________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a 中能收集到不同的物质,它们是____________________,集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。
解析:该实验的目的是乙醇的催化氧化。实验原理:2Cu +O 2=====2CuO ,CH 3CH 2OH +CuO ――→CH 3CHO +H 2O +Cu 。实验流程:甲中的水为热水,其作用是将无水乙醇加热成乙醇蒸气,与空气一起进入玻璃管中,在铜网的作用下进行反应后,从玻璃管中出来的物质有:未反应的乙醇蒸气及少量O 2、水蒸气、乙醛蒸气和大量的N 2,它们一起进入乙中,乙中的水为冷水,其作用是将乙醇蒸气、水蒸气、乙醛蒸气进行冷却变为液体,不能冷却的少量O 2和大量的N 2进入到集气瓶中。
答案:(1)2Cu+O 2=====2CuO CH 3CH 2OH +CuO ――→CH 3CHO +Cu +H 2O 放热 (2)加热 冷却
(3)乙醛、乙醇、水 氮气
17.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示: ―→设备Ⅲ苯酚――→设备Ⅳ氢氧化钠溶液设备Ⅴ 废水设备Ⅰ水设备Ⅱ苯― CO 2 氧化钙
(1)①流程图设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称) 。实验室里这一步操作可以用________(填仪器名称) 进行。
②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A 是________(填化学式,下同) 。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B 是________。
③在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ④在设备Ⅳ中,物质B 的水溶液和CaO 反应后,产物是NaOH 、H 2O 和________。通过________(填操作名称) 操作,可以使产物相互分离。
⑤图中能循环使用的物质是________、________、C
6H 6和CaO 。
A B △△△△
(2)为了防止水源污染,用简单、现象又明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 从废水中回收苯酚的方法是:①用有机溶剂萃取废液中的苯酚;②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离;③加入某物质又析出苯酚。试依次写出②、③两步的化学方程式:________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水100 mL ,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止,得到沉淀0.331 g,则此废水中苯酚的含量为________mg/L。
解析:这是一道化工实验题,主要考查苯酚的物理、化学性质和萃取、分液的操作。首先,要正确理解流程图和各试剂的作用,再结合苯酚的性质和基本实验操作就可一一解答。本题盲点主要是不能正确理解废水处理流程图和各试剂的作用。(1) 设备Ⅰ里废水和苯混合分离出水,显然是萃取、分液操作,实验室中可以用分液漏斗进行;设备Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH 溶液,目的是分离出苯,故A 物质是苯酚钠溶液;在设备Ⅲ中通入CO 2分离出苯酚,故剩下物质B 是NaHCO 3溶液;在设备Ⅳ中往NaHCO 3溶液中加入CaO ,生成NaOH 、H 2O 、CaCO 3,可用过滤操作分离出CaCO 3;在设备Ⅴ中加热CaCO 3可得CO 2和CaO 。(3)设每升废水含苯酚的质量为x ,
解得x =0.94 g,所以此废水中苯酚的含量为940 mg/L。
答案: (1)①萃取、分液 分液漏斗
②C 6H 5ONa NaHCO 3
③C 6H 5ONa +CO 2+H 2O ―→C 6H 5OH +NaHCO 3
④CaCO 3 过滤
⑤NaOH 溶液 CO 2
(2)取少量污水于试管中,滴加FeCl 3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚
(3)940