第2课时 酚的性质及应用
课后训练巩固提升
基础巩固
1.下列各组物质的关系正确的是( )。
A.、:同系物
B.、:同分异构体
C.C6H5OH、:同分异构体
D.、:同类物质
答案:B
解析:A项,前者是酚后者是醇,不属于同系物;B项,两者分子式相同但结构不同,是同分异构体;C项,C6H5OH是苯酚的一种表示方法,两者是同一种物质;D项,前者苯环上连接有羟基而后者没有,故两者不是同类物质。
2.下列关于苯酚化学性质的叙述中,正确的是( )。
A.苯中含有少量的苯酚可先加适量的浓溴水,使之生成2,4,6-三溴苯酚,再过滤除去
B.苯酚放置在空气中,会因与CO2作用而变成粉红色
C.苯酚的酸性很弱,不能使指示剂变色,但可以与NaHCO3溶液反应放出CO2
D.苯酚可以与浓硝酸发生硝化反应
答案:D
解析:在混合液中加入浓溴水,可以生成2,4,6-三溴苯酚,化学方程式为+3Br2+3HBr。2,4,6-三溴苯酚为白色不溶于水的沉淀,但易溶于有机物苯中,不能将其从苯中过滤出来,A项错误。苯酚放置在空气中,会因与O2作用而变质,B项错误。苯酚的酸性比H2CO3的弱,不能与NaHCO3溶液反应产生CO2,C项错误。苯酚可以与浓硝酸发生硝化反应,生成三硝基苯酚,D项正确。
3. 下列能证明苯酚具有弱酸性的方法有( )。
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FeCl3溶液反应
④在苯酚溶液中加入浓溴水产生白色沉淀 ⑤苯酚不能与NaHCO3溶液反应
A.⑤ B.①②⑤
C.③④ D.③④⑤
答案:A
解析:苯酚溶液加热变澄清,说明苯酚的溶解度在热水中变大,不能说明其酸性的强弱,①错误。苯酚浊液中加NaOH后,溶液变澄清,生成苯酚钠和水,说明苯酚有酸性,但不能证明酸性的强弱,②错误。苯酚可与FeCl3溶液反应与苯酚的酸性无关,③错误。在苯酚溶液中加入浓溴水产生白色沉淀,与苯酚的酸性强弱无关,④错误。苯酚不能与NaHCO3溶液反应,说明苯酚的酸性比碳酸弱,说明其具有弱酸性,⑤正确。
4.苯酚()在一定条件下能与氢气加成得到环己醇()。下面关于这两种有机物的叙述中,错误的是( )。
A.都能溶于水,但溶解性都比乙醇的差
B.都能与金属钠反应放出氢气
C.苯酚是一种有机酸,环己醇是一种有机碱
D.苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,环己醇加入FeCl3溶液中无明显现象
答案:C
解析:苯酚的水溶液显弱酸性,但是苯酚属于酚类,不属于有机酸;环己醇属于醇类,也不是有机碱。
5.下列物质中,能与Na2CO3溶液反应,但不会放出气体的是( )。
A.
B.醋酸
C.盐酸
D.
答案:A
解析:醋酸、盐酸的酸性比H2CO3的强,与Na2CO3溶液反应生成CO2。是醇,与Na2CO3溶液不反应。而属于酚,酸性比H2CO3的小,与Na2CO3溶液反应只能生成NaHCO3。
6.只用一种试剂就能鉴别AgNO3溶液、乙醇溶液、苯酚溶液、烧碱溶液、硫氰化钾溶液。该试剂是( )。
A.溴水 B.盐酸
C.石蕊溶液 D.FeCl3溶液
答案:D
解析:FeCl3溶液与AgNO3溶液反应有白色沉淀,与乙醇不反应,没有明显现象,与苯酚反应显紫色,与烧碱溶液反应有红褐色沉淀,遇KSCN溶液显红色。
7.苯酚具有杀菌消炎的作用,可由以下路线合成,下列说法正确的是( )。
A.物质a中苯环上的一溴代物有四种
B.反应①属于消去反应
C.物质b与物质c均可与氢氧化钠溶液反应
D.物质c与苯甲醇互为同系物
答案:C
解析:物质a中苯环上有3种不同化学环境的氢原子,则物质a中苯环上的一溴代物有3种,A项错误;反应①为甲苯中的甲基被氧化为羧基,属于氧化反应,B项错误;物质b含有羧基,能与氢氧化钠溶液反应,物质c含有酚羟基也能与氢氧化钠溶液反应,C项正确;物质c属于酚类,苯甲醇属于醇类,二者不互为同系物,D项错误。
8.某同学用如图装置验证CO2和苯酚钠溶液的反应。通入气体后苯酚钠溶液变浑浊。请回答下列问题。
(1)写出CO2和苯酚钠溶液反应的化学方程式: 。
(2)有同学认为溶液变浑浊也可能是 进入苯酚钠溶液的原因,要消除该因素的影响,可以在苯酚钠溶液前加装盛有 的洗气瓶。
答案:(1)+CO2+H2O+NaHCO3 (2)HCl 饱和碳酸氢钠溶液
解析:(1)二氧化碳与苯酚钠溶液反应生成苯酚和碳酸氢钠。
(2)盐酸具有挥发性,挥发出来的HCl进入苯酚钠溶液中也能与苯酚钠反应生成苯酚,因此需要排除HCl的干扰,同时不能除去CO2,故可以在苯酚钠溶液前加装盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用于除去二氧化碳中含有的HCl。
能力提升
1.如下表所示,为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是( )。
选项 不纯物质 除杂试剂 分离方法
A 苯(甲苯) KMnO4(酸化),NaOH溶液 分液
B 溴苯(Br2) 稀NaOH溶液 过滤
C 乙醇(乙酸) NaOH溶液,水 分液
D 苯(苯酚) 浓溴水 过滤
答案:A
解析:甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应,生成的苯甲酸可与NaOH反应生成能溶于水的苯甲酸钠,而苯不溶于水,用分液法分离出苯,A项正确。Br2与NaOH反应生成能溶于水的盐,但溴苯不与NaOH反应,也不溶于水,可用分液法分离出溴苯,B项错误。乙醇与水互溶,C项错误。苯酚与浓溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚溶于苯,不能用过滤法分离,D项错误。
2.有机物W可发生如下图所示的反应,下列说法正确的是 ( )。
A.1 mol X最多可与4 mol Br2反应
B.除氢原子外,W中其他原子可能共平面
C.W、X、Y都存在顺反异构体
D.X、Y都能与NaHCO3溶液反应
答案:B
解析:有机物W中含有醚键和碳碳双键2种官能团,有机物X中含有酚羟基和碳碳双键2种官能团,有机物Y中含有酚羟基和碳碳双键2种官能团,X与Y互为同分异构体。
X中酚羟基邻对位可与Br2发生取代反应,碳碳双键可与Br2发生加成反应,1 mol X最多可与3 mol Br2反应,A项错误;单键可以旋转,有机物W中除氢原子外,其他原子可能共平面,B项正确;X分子中碳碳双键有一端连了2个H,不存在顺反异构体,C项错误;酚羟基不可与NaHCO3溶液反应,所以X、Y都不能与NaHCO3溶液反应,D项错误。
3.麻黄是中药中的发散风寒药,其中含有生物碱、黄酮、鞣质、挥发油、有机酚、多糖等许多成分,其中一种有机酚的结构简式如图。
下列说法不正确的是( )。
A.该有机化合物的分子中碳原子采取sp2、sp3杂化
B.1 mol该有机化合物与Na反应,最多消耗5 mol Na
C.1 mol该有机化合物与足量饱和溴水反应,最多消耗5 mol Br2
D.1 mol该有机化合物与NaOH溶液反应最多消耗5 mol NaOH
答案:D
解析:苯环中碳原子为sp2杂化,含氧环中的饱和碳原子为sp3杂化,A项正确;羟基、酚羟基均可以与钠反应,则1 mol该有机化合物与Na反应,最多消耗5 mol Na,B项正确;酚羟基邻、对位碳原子上的氢原子能与Br2发生取代反应,故1 mol该有机化合物与足量饱和溴水反应,最多消耗5 mol Br2,C项正确;醇羟基不与氢氧化钠反应,酚羟基能与氢氧化钠反应,则1 mol该有机化合物与NaOH溶液反应最多消耗4 mol NaOH,D项错误。
4.食品香精菠萝醚的生产路线(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是( )。
A.步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B.苯酚和菠萝醚均可被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.苯氧乙酸和菠萝醚均可与NaOH溶液发生反应
D.步骤(2)产物中残留的丙烯醇可用溴水检验
答案:D
解析:因混合物中只有苯酚一种酚类,可用FeCl3溶液检验残留苯酚,A项正确。苯酚具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,菠萝醚分子中含碳碳双键,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,B项正确。苯氧乙酸可与NaOH溶液发生中和反应,菠萝醚可在NaOH溶液中发生水解反应,C项正确。丙烯醇与溴水可发生反应,但产物菠萝醚也能与溴水反应,故不能用溴水检验丙烯醇,D项错误。
5.含苯酚的工业废水处理的流程如下所示:
(1)上述流程中,设备Ⅰ中进行的是 (填操作名称)操作,实验室中这一操作可以用 (填仪器名称)进行。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是 ,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发生反应后,产物是NaOH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苯、氧化钙、 、 。
答案:(1)萃取 分液漏斗
(2)C6H5ONa NaHCO3
(3)C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3
(4)CaCO3 过滤 (5)氢氧化钠溶液 二氧化碳
解析:(1)由流程图可知,进入设备Ⅰ的是含苯酚的工业废水,当向其中加入苯后,由于苯酚在有机溶剂苯中的溶解度远大于在水中的溶解度,则形成苯酚的苯溶液与水分层,从而使用萃取剂(苯)把苯酚从工业废水中萃取出来。在实验室中,萃取操作通常用的仪器为分液漏斗。(2)由设备Ⅰ处理后的工业废水,由于除去了有毒的苯酚,则经设备Ⅰ排出后,不会造成环境污染,而进入设备Ⅱ的应为苯酚的苯溶液(即苯和苯酚的混合物)。此时向设备Ⅱ中加入适量的NaOH溶液,由于发生反应:C6H5OH+NaOHC6H5ONa+H2O,生成了易溶于水的C6H5ONa,从而与苯分离,经再次分液得到苯,此时从设备Ⅱ进入设备Ⅲ的为C6H5ONa的水溶液。(3)由图分析可知,设备Ⅴ为CaCO3的高温煅烧装置,并由其向设备Ⅲ提供足量的CO2,向设备Ⅳ提供CaO,则设备Ⅲ中发生反应:C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3,并经进一步处理后,分离出C6H5OH,而NaHCO3由设备Ⅲ进入设备Ⅳ。(4)在设备Ⅳ中NaHCO3与CaO发生反应:CaO+NaHCO3CaCO3↓+NaOH[或写为CaO+H2OCa(OH)2,Ca(OH)2+NaHCO3CaCO3↓+NaOH+H2O;也有可能发生反应:Ca(OH)2+2NaHCO3CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,当CaO过量时,主要产物应为CaCO3和NaOH],通过过滤操作即可使产物相互分离。(5)通过对流程图的分析不难看出:能循环使用的物质为苯、氧化钙、二氧化碳和氢氧化钠溶液。
5