(2)烷烃和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯的同系物可使酸性高锰酸钾溶液褪色。
4.A、B、C三种物质的分子式都是C7H8O,若滴入FeCl3溶液,只有C呈紫色。
若投入金属钠,只有B没有变化。
(1)若C的分子中苯环上的原子团处于邻位,写出A、B、C的结构简式:
A____________________,B__________________,C____________________。
(2)C的另外两种同分异构体的结构简式是①________________________________,
②__________________。
解析 根据C能与FeCl3溶液发生显色反应判断,C应属酚类;A不和FeCl3溶液发生显色反应,但能和金属钠反应,且分子中只含一个氧原子,应属醇类,同理可分析得出B中不含有羟基,结合三种物质的分子式,可推得三种物质的结构
理解感悟 苯酚是由苯环与羟基共同构成的,因而苯酚既具有苯的一些性质,也具有醇的一些性质,同时这两个基团相互影响,又使苯酚具有与苯和醇都不同的化学性质。
受到苯环的影响,酚在空气中很容易被氧化成粉红色的物质;羟基上的氢原子变得活泼起来,能电离使苯酚具有弱酸性;同时苯环也会受到羟基的影响,使羟基碳的两个邻位和一个对位碳上的氢变得活泼,更容易被取代。
1.一些易燃易爆化学试剂的瓶子上贴有“危险”警告标签以警示使用者。
下面是一些危险警告标签,则实验室对盛装苯酚的试剂瓶应贴上的标签是( )
A.①③B.②③C.②④D.①④
答案 A
解析 苯酚有毒,且易腐蚀皮肤。
2.下列关于苯酚的叙述,不正确的是( )
A.将苯酚晶体放入少量水中,加热至全部溶解,冷却至50℃形成乳浊液
B.苯酚可以和硝酸发生取代反应
C.苯酚易溶于NaOH溶液中
D.苯酚的酸性比碳酸强,比醋酸弱
答案 D
解析 苯酚微溶于冷水,65℃以上与水互溶,故A正确;由于羟基对苯环的影响,苯环上羟基邻、对位上氢原子较活泼,易被取代,与硝酸反应生成2,4,6三硝基苯酚,B正确;苯酚能与NaOH反应而易溶于NaOH溶液,C正确;苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱,D错。
3.三氯化铁溶液中加入下列物质,溶液颜色几乎不变的是( )
答案 A
解析 B、C两项属于酚类,遇FeCl3溶液均呈紫色;D项发生反应:
2Fe3++Fe===3Fe2+。
4.关于酚羟基和醇羟基的分析中,错误的是( )
A.原子组成一样
B.O—H键的化学键类型一样
C.羟基中氢原子活泼性不同
D.酚羟基能发生电离,醇羟基也能发生电离
答案 D
解析 醇羟基不能发生电离。
5.把少量的苯酚晶体放入试管中,加入少量水振荡,溶液里出现________,因为_____________。
逐渐滴入稀NaOH溶液,继续振荡,溶液变__________,其离子方程式为____________________。
向澄清的溶液中通入过量CO2,溶液又变为________,其离子方程式为________________________________________________________________________。
答案 浑浊 苯酚常温下在水中的溶解度小 澄清
浑浊
解析 常温下,苯酚在水中的溶解度不大,故加少量水,液体呈浑浊;当加入NaOH溶液后,发生反应:
生成的苯酚钠易溶于水,浊液变成澄清溶液;当向苯酚钠的溶液中通入CO2时,发生反应重新生成苯酚:
[基础过关]
一、酚类的结构特点
1.醇和酚在日常生活中具有非常重要的作用,下列关于醇和酚的说法中不正确的是( )
A.医院经常用“来苏水”进行消毒,其主要成分
属于酚类化合物
B.甘油
具有较强的吸水性,经常用于护肤用品,它属于三元醇
C.冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙醇
D.含有—OH(羟基)官能团的有机物不一定属于醇类
答案 C
解析 酚类是羟基与苯环直接相连的化合物,A正确;甘油含有三个羟基,属于三元醇,B正确;冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙二醇,C错误;D正确,如酚类化合物也含有羟基。
2.由C6H5—、—C6H4—、—CH2—、—OH4种原子团一起组成的酚类物质的种类有( )
A.1种B.2种C.3种D.4种
答案 C
解析 酚类物质必须有—OH与苯环直接相连,可能的组成:
C6H5—CH2—C6H4—OH,移动—OH的位置,可得三种同分异构体:
3.下列关于异丙酚(结构简式如图所示)的说法中正确的是( )
A.异丙酚的分子式为C12H16O
B.异丙酚与苯酚互为同系物
C.异丙酚易溶于水
D.异丙酚中所有碳原子都在同一平面上
答案 B
解析 根据题中的结构简式可知,异丙酚的分子式为C12H18O,A项错误;异丙酚中含有异丙基、酚羟基和苯环,难溶于水,且所有碳原子不可能都在同一平面上,C、D两项错误;苯酚的分子式为C6H6O,异丙酚与苯酚在分子组成上相差6个CH2原子团,属于同系物,B项正确。
二、苯酚的性质及其应用
4.苯酚沾在皮肤上,正确的处理方法是( )
A.酒精洗涤
B.水洗
C.氢氧化钠溶液洗涤
D.溴水处理
答案 A
5.苯酚与苯甲醇共同具有的性质是( )
A.能与NaOH溶液反应
B.能与钠反应放出H2
C.呈现弱酸性
D.与FeCl3溶液反应显紫色
答案 B
解析 四个选项中的性质苯酚都具有,而苯甲醇只能与Na反应。
6.常温下,下列物质久置于空气中易被氧化的是( )
答案 B
7.可以鉴别C2H5OH、C6H5OH、AgNO3、Na2CO3、KI五种物质的一种试剂是( )
A.稀盐酸B.浓氨水
C.酸性高锰酸钾溶液D.FeCl3溶液
答案 D
解析 加入FeCl3溶液,C2H5OH无明显变化,C6H5OH显紫色,AgNO3生成白色沉淀,Na2CO3有气体放出,且有红褐色沉淀生成,KI生成黄褐色溶液。
三、根据有机物的结构简式推测其性质
8.胡椒酚是植物挥发油的成分之一,它的结构简式是
,下列叙述中不正确的是( )
A.1mol胡椒酚最多可与4molH2发生反应
B.1mol胡椒酚最多可与4molBr2发生反应
C.胡椒酚可与NaOH溶液反应
D.胡椒酚在水中的溶解度不大
答案 B
解析 胡椒酚中既含苯环,又含碳碳双键,故可与4molH2发生加成反应;胡椒酚属于酚,在水中溶解度较小,但可以与NaOH溶液反应;1mol胡椒酚可与2molBr2发生取代反应,又可与1molBr2发生加成反应,故最多可与3molBr2发生反应。
9.
已知氮氮双键不能与Br2发生加成反应。
苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素,结构简式如图所示。
下列关于苏丹红的说法错误的是( )
A.苏丹红属于芳香族化合物
B.苏丹红能与FeCl3溶液发生显色反应
C.苏丹红能被酸性KMnO4溶液氧化
D.1mol苏丹红最多可与1molBr2发生取代反应
答案 D
解析 由苏丹红的分子结构知该分子中含一个苯环和一个萘环,属于芳香族化合物,A项正确;苏丹红在萘环上有—OH,是酚类有机物,B项正确;苏丹红分子结构中苯环上有2个甲基侧链,故苏丹红能被酸性KMnO4溶液氧化,C项正确;苯环上的氢原子也可与Br2发生取代反应,D项错误。
[能力提升]
10.欲分离苯和苯酚,一般可向其混合物中加入稍过量的浓NaOH溶液,反应的离子方程式为________________________。
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。
从分液漏斗上口倒出的上层液体是________。
从分液漏斗下口放出下层液体,加入适量盐酸,再向溶液中加入FeCl3溶液,出现的现象是____________。
答案
分层 苯 溶液呈紫色
解析 苯酚具有弱酸性,可与NaOH反应生成
可溶于水,而苯则不与NaOH反应,故会出现分层现象,且上层为苯。
溶液加入盐酸后,又会转化为
遇FeCl3发生反应,溶液呈紫色。
11.吃水果能帮助消化,当我们把苹果切开后,不久果肉上便会产生一层咖啡色的物质,好像生了“锈”一般,其原因是果肉里的酚在空气中转变为二醌,这些二醌很快聚合成为咖啡色的聚合物。
(1)这一变化(酚变为二醌)的反应类型为________(填字母)。
a.氧化反应b.还原反应
c.加成反应d.取代反应
(2)若要避免苹果“生锈”,请你选择一种保存切开的苹果的方法:
____________,
其原因是_____________________________________。
答案
(1)a
(2)放入水中(其他合理答案也可) 切开的苹果易被氧化,放入水中,使果肉不与空气接触,减缓氧化速率
解析 根据有机化学中氧化反应的概念:
从有机物分子中去掉氢原子的反应称为氧化反应。
该变化过程符合这一特点,故属于氧化反应。
12.A和B两种物质的分子式都是C7H6O2,它们都能跟氢氧化钠溶液发生反应,A能发生银镜反应而B不能,A还能与浓溴水反应,1molA与足量浓溴水反应时消耗2molBr2,B能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2。
由A转化为B的过程可表示如下:
试回答下列问题:
(1)写出下列有机物的结构简式:
C______________;E______________。
(2)写出下列化学反应方程式:
A与浓溴水的反应:
_______________________________________________;
B与E在浓硫酸存在下的反应:
_____________________________________。
(3)在A转化为B的过程中,第④步反应中若Br2足量,再进行第⑤步反应,则可能生成含有碳碳叁键的有机物,试写出其含有碳碳叁键的产物的结构简式(写出两种):
____________。
(3)
解析 根据题给信息,A中含有醛基,同时含有酚羟基,A与H2加成后的产物C又发生了环上的消去反应,根据
及A与浓溴水反应消耗Br2的量可确定A只能为对羟基苯甲醛。
B为苯甲酸,C的结构简式为
,D的结构简式为
。
[拓展探究]
13.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。
(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、H2O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________、________、C6H6和CaO。
(2)为了防止水源污染,用简单而又现象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。
试写出②、③两步的反应方程式:
________________________________。
(3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水100mL,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止,得到沉淀0.331g,求此废水中苯酚的含量(mg·L-1)。
答案
(1)①萃取、分液 分液漏斗
④CaCO3 过滤 ⑤NaOH水溶液 CO2
(2)向污水中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚
(3)940mg·L-1
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CO2分离出苯酚,故剩下物质B是NaHCO3溶液;在设备Ⅳ中往NaHCO3溶液中加入CaO,生成NaOH、H2O、CaCO3,可用过滤操作分离出CaCO3;在设备Ⅴ中加热CaCO3可得CO2和CaO。
(3)设每升废水含苯酚的质量为x,
94 331
x 0.331g×10
x=0.94g
所以此废水中苯酚的含量为940mg·L-1。