高中化学同步苏教版选修5学案之酚的性质和应用、基团间的相互影响含解析
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第二课时酚的性质和应用、基团间的相互影响
[课标要求]
1.掌握苯酚的物理性质和化学性质。
2.理解基团间的相互影响
1.羟基(—OH)与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。
2.苯酚呈弱酸性,其酸性比H2CO3的弱,往溶液中通入CO2,不论CO2是否过量,均生成NaHCO3而不生成Na2CO3。
3.苯酚与浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀,此性质用于苯酚的定性检验和定量测定。
4.苯酚遇FeCl3溶液显紫色,此反应是鉴别酚类物质的常用方法。
5.苯酚中苯环对羟基的影响使羟基上的氢更活泼,羟基对苯环的影响使苯环上羟基邻、对位的氢更活泼。
苯酚的结构与物理性质
1.酚的概念
分子中羟基与苯环(或其他芳环)碳原子直接相连的有机化合物,最简单的酚是苯酚。
2.苯酚的结构
3.苯酚的物理性质
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?冷却后呢?原因是什么?
提示:加入水后振荡变浑浊,加热后由浑浊逐渐变为澄清,冷却后又变浑浊。
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。
2.分子里含有羟基的有机物可有哪些类别?
提示:羟基与饱和碳原子相连的是醇类,其中含有苯环的醇类属于芳香醇,而羟基与苯环上碳直接相连的则属于酚类。
1.较多苯酚溶于水形成浊液,加热到65 ℃以上时变澄清,再冷却又变浑浊。
2.苯酚与水构成的浊液不是悬浊液,而是乳浊液,静置后分层。
要将苯酚与水分离不能用过滤法,而是用分液的方法。
3.脂肪醇、芳香醇与酚的比较
4.C7H8O含苯环的同分异构体有:
找同分异构体时注意从类别上分析,醇类与醚类属于同分异构体,芳香醇与酚类属于同分异构体。
1.下列物质属于酚类的是()
A.①②B.②③
C.③④D.②④
解析:选C①为芳香醇,②为环醇;③和④的结构中,羟基与苯环直接相连,属于酚。
2.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,可用酒精洗涤
解析:选A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。
苯酚的化学性质与用途
1.化学性质
(1)氧化反应
苯酚具有还原性,在空气中易被O2氧化,而显粉红色。
所以,苯酚具有不稳定性。
(2)弱酸性
(3)取代反应
现象:产生白色沉淀。
化学方程式:
(4)显色反应
向苯酚溶液中加入FeCl3溶液,溶液呈现紫色,该反应常用于酚类物质的检验。
2.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。
1.为什么向溶液中通入CO2时,生成的是NaHCO3而不是Na2CO3?
提示:苯酚、H2CO3、HCO-3的酸性强弱顺序为。
因此,苯酚能与Na2CO3发生反应,且苯酚钠与CO2、H2O反应时,无论CO2是否过量,均生成NaHCO3而不是Na2CO3。
2.如何检验某工业废水中是否含有苯酚?
提示:取少量工业废水于一洁净试管中,滴入几滴FeCl3溶液,若溶液变为紫色,说明工业废水中含有苯酚;或加入浓溴水,产生白色沉淀,证明工业废水中含有苯酚。
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。
且所加的溴水过量,而过量的Br2又溶于苯中,故不能用溴水除去苯中的苯酚。
(1)苯酚显示酸性,俗称石炭酸。
苯酚的酸性极弱,比碳酸的酸性还弱。
苯酚在水溶液中电离程度很小,可用电离方程式表示为:
(2)由于苯酚的酸性较弱,苯酚的水溶液不能使石蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色;苯酚钠溶液呈碱性,在苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体或滴入盐酸,均可析出苯酚(从溶液里析出的苯酚为无色、密度大于1 g·cm-3的液体,常用分液法分离)。
(3)苯酚钠与碳酸反应只能生成苯酚和碳酸氢钠,不能生成碳酸钠:
(4)苯酚的检验方法
①利用与浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀。
②利用与Fe3+的显色反应。
利用溴水检验苯酚时,应注意生成的三溴苯酚能溶解于苯酚溶液中,故反应时应保持溴水过量,将苯酚溶液滴加到浓溴水中,反之将看不到沉淀。
(5)酚类物质与Br2的取代反应量的关系:
当取代一个氢原子时,则消耗1个Br2。
如最多可以消耗2 mol Br2。
1 mol 最多可以消耗3 mol Br2。
(6)从工业废水中分离回收苯酚的工艺流程
1.能证明苯酚的酸性很弱的实验有()
A.常温下苯酚在水中的溶解度不大
B.能跟NaOH溶液反应
C.遇FeCl3溶液变紫色
D.将CO2通入苯酚钠溶液中,出现浑浊
解析:选D判断苯酚酸性很弱的依据是利用“强酸”制“弱酸”的原理。
A项不能根据溶解度大小判断酸性强弱;B项说明苯酚有酸性,不能说明是弱酸性;C项是苯酚的特征反应,用于检验苯酚的存在,而不能说明是弱酸性;D项H2CO3是弱酸,能将苯酚制出,说明苯酚酸性比H2CO3弱,即为酸性很弱的物质。
2.已知酸性强弱顺序,下列化学方程式正确的是()
A.①②B.②③C.③④D.①④
基团间的相互影响
1.苯酚中苯基对羟基的影响
在苯酚分子中,苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子,促使它比乙醇分子中羟基上
的氢原子更易电离。
2.苯酚中羟基对苯基的影响
(1)在苯酚分子中,羟基反过来影响了与其相连的苯基上的氢原子,使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)苯和苯酚溴代反应的比较
1.乙醇和苯酚分子结构中均含有羟基(—OH),二者羟基氢的活性相同吗?
提示:不相同;主要表现在乙醇与NaOH不反应而苯酚能与NaOH溶液反应。
2.与苯作比较,甲苯中甲基与苯基的相互影响体现在哪里?
提示:甲基对苯基的影响,使苯基上有3个H原子被—NO2取代,而苯中只有1个H 被—NO2取代;苯基对甲基的影响,使甲基被酸性KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色,而苯不能使KMnO4溶液褪色。
有机物分子内原子或原子团之间的相互影响
(1)链烃基对其他官能团的影响
甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯,而同样的条件下苯的硝化只能生成一硝基苯。
(2)苯基对其他基团的影响
①水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小:
R—OH<H—OH<C6H5—OH
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解褪色。
(3)羟基对其他官能团的影响
①羟基对C—H键的影响:使和羟基相连的C—H更不稳定。
②羟基对苯环的影响:使苯环邻、对位上的氢原子更易被取代。
1.羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是()
A.①③B.只有②
C.②和③D.全部
解析:选B羟基对苯环影响的结果是使苯环上的氢活泼性增强,更易发生取代反应。
2.能说明苯环对羟基有影响,使羟基变得活泼的事实是()
A.苯酚能和溴水迅速反应
B.苯酚具有酸性
C.室温时苯酚不易溶解于水
D.液态苯酚能与钠反应放出氢气
解析:选B A项,是羟基使苯环上羟基邻对位的氢原子变得活泼。
C项是苯酚的物理性质。
D项,只要是羟基均可以与钠反应,不具有可比性。
B项,醇羟基为中性,但苯酚却呈弱酸性,显然是受苯环的影响,正确。
[三级训练·节节过关]
1.下列物质中,与苯酚互为同系物的是()
解析:选C同系物必须首先要结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团。
苯酚的同系物应该是—OH与苯环直接相连,满足此条件的只有C选项。
2.下列关于醇和酚的说法中正确的是()
A.芳香烃上氢被羟基取代的衍生物一定是酚类
B.含有羟基的物质一定是醇类
C.羟基与苯环直接相连的含有碳、氢、氧的有机物属于酚类
D.氯化铁溶液滴加到对甲基苯酚中产生紫色沉淀
解析:选C芳香烃的苯环上氢直接被—OH取代生成的衍生物,叫酚类,A错,C正确;含有羟基的物质有酚、醇和羧酸等,所以含有羟基的物质不一定是醇,分子中含有跟链烃基结合的羟基化合物称为醇。
酚遇氯化铁显特征颜色,并不是生成沉淀。
3.由C6H5—、—C6H4—、—CH2—、—OH四种原子团一起组成属于酚类物质的种类有()
A.1种B.2种
C.3种D.4种
解析:选C酚类物质必须是—OH与苯环直接相连,其组成为C6H5CH2C6H4OH,移
动—OH的位置,有三种同分异构体:(邻、间、对)。
4.有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现不同的性质。
下列各项事实不能说明上述观点的是()
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚可以与NaOH反应,而乙醇不能与NaOH反应
D.苯酚与溴水可直接反应,而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂
解析:选B甲苯中苯环对—CH3的影响,使—CH3可被KMnO4(H+)氧化为—COOH,从而使KMnO4溶液褪色;苯酚中,羟基对苯环产生影响,使苯酚分子中羟基邻、对位氢原子更活泼,更易被取代;乙烯能与溴水发生加成反应,是因为含碳碳双键引起的;苯环对羟基产生影响,使羟基中氢原子更易电离,表现出弱酸性。
B项符合题意。
5.现有以下物质:
(1)其中属于脂肪醇的有______,属于芳香醇的有______,属于酚类的有________。
(2)其中物质的水溶液显酸性的有________。
(3)其中互为同分异构体的有________。
(4)列举出⑤所能发生反应的类型________(任写三种)。
答案:(1)①②③⑤④⑤
(2)④⑤(3)③④
(4)取代(酯化)、氧化、消去、加成反应
6.将煤焦油中的苯、甲苯和苯酚进行分离,可采取如下图所示方法和操作:
(1)写出①和⑤的分子式:①________;⑤________。
(2)写出分离方法②和③的名称:②________;③________。
(3)混合物加入溶液①反应的化学方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)下层液体④中通入气体⑤反应的化学方程式:_______________________________
________________________________________________________________________。
(5)分离出的苯酚含在________(填图中序号)中。
解析:首先仔细分析组成混合物的各物质性质的差异:其中苯酚有酸性,能溶于NaOH 溶液,而苯、甲苯为互溶但沸点差别较大的液体混合物,用蒸馏的方法可以分开;在苯酚钠溶液中通入CO2,可以将苯酚复原,这时的苯酚在水的下层。
答案:(1)NaOH CO2(2)分液蒸馏
(5)⑦
1.下列叙述正确的是()
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.将苯酚晶体放入少量水中,加热时全部溶解,冷却到50 ℃溶液仍保持澄清
C.苯酚的酸性很弱,不能使指示剂变色,但可以与碳酸氢钠溶液反应放出CO2
D.苯酚可以和硝酸进行硝化反应
解析:选D在混合液中加入浓溴水,可以生成2,4,6-三溴苯酚,反应方程式为
事实上,2,4,6-三溴苯酚为白色不溶于水的沉淀,却溶于有机物苯中,根本不能过滤出来,故A项不正确。
冷却后,苯酚从溶液中析出溶液变浑浊,故B项不正确。
苯酚的酸性比碳酸弱,不能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2,故C项不正确。
苯酚可以和硝酸发生硝化反应,生成三硝基苯酚,故D 项正确。
2.苯酚与乙醇在性质上有很大差别,原因是()
A.官能团不同
B.常温下状态不同
C.相对分子质量不同
D.官能团所连烃基不同
解析:选D苯酚与乙醇具有相同的官能团—OH,但烃基不同,因此烃基对官能团的影响是不同的。
3.下列说法正确的是()
A.苯和苯酚都能与溴水发生取代反应
B.苯酚( )和苯甲醇( )互为同系物
C.在苯酚溶液中滴加少量FeCl3溶液,溶液立即变紫色
D.苯酚的苯环上的5个氢原子都容易被取代
解析:选C苯在催化剂作用下与液溴才能发生取代反应,苯酚却可与浓溴水发生取代反应;同系物要求结构必须相似,苯酚和苯甲醇的羟基连接的位置不同,所以两者类别不同;苯酚溶液遇FeCl3溶液发生显色反应,这是酚类物质的特征反应;由于羟基对苯环的影响,使得邻、对位的氢原子比较活泼,容易发生取代反应,而不是5个氢原子都容易发生取代反应。
4.下列离子方程式或化学方程式正确的是()
A.向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:C6H5ONa+CO2+H2O―→C6H5OH+NaHCO3
△B.在1-氯丙烷中加入氢氧化钠水溶液,并加热:ClCH2CH2CH3+NaOH――→
CH2===CHCH3↑+NaCl+H2O
C.向碳酸钠溶液中滴加足量苯酚溶液:2C6H5OH+Na2CO3―→2C6H5ONa+CO2↑+H2O
D.苯甲醇与钠反应:C6H5CH2OH+Na―→C6H5CH2ONa+H2↑
解析:选A酸性:H2CO3>C6H5OH>HCO-3,C错,A正确;B项,在氢氧化钠水溶液中,卤代烃发生水解而不是消去反应;D项,没有配平。
5.漆酚是我国特产生漆的主要成分,通常情况下为黄色液体,能溶于有机溶剂,生漆涂在物体的表面,在空气中干燥后变成黑色的漆膜,由漆酚的结构推知漆酚不具有的化学性质为()
A.可以与烧碱溶液反应
B.可以与溴水发生取代反应
C.与FeCl3溶液发生显色反应
D.可以与NaHCO3溶液反应放出CO2
解析:选D从结构上看,漆酚属于酚类,化学性质与苯酚相似,能与烧碱溶液反应,可与溴水发生取代反应,可以与FeCl3溶液发生显色反应。
但是,酚羟基酸性比碳酸弱,不能与NaHCO3溶液反应生成CO2和H2O,所以D错。
6.下列物质中,与NaOH溶液、金属钠、浓溴水均能起反应的是()
解析:选B A、D项,属于烃类,与NaOH溶液、金属钠不反应;B项属于酚类,与三者均可反应;C项,属于醇类,与NaOH溶液、溴水不反应。
7.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()
解析:选A甲苯与酸性KMnO4溶液反应后,生成了苯甲酸,加入NaOH溶液后,变为苯甲酸钠,溶于水,苯不溶于水,分液即可;B中加入NaOH溶液生成Fe(OH)3沉淀,但NH4Cl也会与NaOH溶液反应;C中乙醇与水互溶,所以不正确;D中苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚溶于苯,无法分离。
8.丁香油酚的结构简式是,从它的结构简式推测,它不可能具有的化学性质是()
A.既可以燃烧,也可以使酸性KMnO4溶液褪色
B.可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
C.可以与FeCl3溶液反应显色
D.可以与H2发生加成反应
解析:选B丁香油酚结构中苯环和双键的存在决定了该有机物可以催化加氢;酚羟基的存在决定了该有机物可以与FeCl3溶液发生显色反应,但由于其酸性不如碳酸强,故不能与NaHCO3溶液反应产生CO2;碳碳双键和酚羟基的存在又决定了该有机物能被酸性KMnO4溶液氧化,可以发生燃烧反应。
9.A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都跟金属钠反应产生氢气;A不溶于NaOH溶液而B能溶于NaOH溶液;B能使适量的浓溴水褪色,并产生白色沉淀,而A不能;B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式:A________________;B________________。
(2)写出B与NaOH溶液反应的化学方程式:_____________________________
________________________________________________________________________。
解析:从分子式C7H8O看,A和B应是不饱和有机物。
从性质上看,A能与Na反应但不与NaOH反应,则A为醇类,A不与溴水反应,则A中没有碳碳双键或碳碳叁键,可推知A的不饱和是因含有苯环所引起的,故A为;B可与Na反应放出H2,又可与NaOH反应,且与溴水反应生成白色沉淀(这是酚的特性),则B为酚类;又知B 的一溴代物只有2种同分异构体,可知B为含对位取代基的酚类,故B为。
答案:(1)
(2)
10.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完全反应________;B能否与氢氧化钠溶液完全反应________。
(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
1.甲苯中混有少量苯酚,除去苯酚的正确操作是()
A.加FeCl3溶液,过滤B.加水,分液
C.加溴水,过滤D.加NaOH溶液,分液
解析:选D应利用甲苯和苯酚的性质不同进行除杂。
苯酚能和FeCl3溶液反应,但生
成物不是沉淀,故无法过滤除去,A项错误;常温下,苯酚在甲苯中的溶解度要比其在水中的大得多,因此用加水分液法不可行,B项错误;苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,但三溴苯酚能溶于甲苯,因此不会产生沉淀,无法过滤除去,C项错误;苯酚与NaOH溶液反应后生成的苯酚钠是离子化合物,易溶于水而不溶于甲苯,从而可用分液法除去,D项正确。
2.苯在催化剂存在下与液溴反应,而苯酚与浓溴水反应不用加热也不需催化剂,原因是()
A.苯环与羟基相互影响,使苯环易发生加成反应
B.苯环与羟基相互影响,使羟基上的氢原子活泼了
C.羟基影响了苯环,使苯环上的氢原子变得活泼了
D.苯环影响羟基,使羟基上的氢原子变得活泼了
解析:选C羟基对苯环产生影响,使苯环邻对位氢原子变得活泼,易发生取代反应。
3.对于有机物,下列说法中正确的是()
A.它是苯酚的同系物
B.1 mol该有机物能与1 mol溴水发生取代反应
C.1 mol该有机物能与金属钠反应产生0.5 mol H2
D.1 mol该有机物能与2 mol NaOH反应
解析:选B A项中同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物之间的互称,A错;B项中与溴水反应时是酚羟基的邻、对位发生取代反应,B 正确;C项中醇羟基、酚羟基都与Na反应,故1 mol该有机物与Na反应生成1 mol H2,C 错;D项中醇羟基与NaOH不反应,故1 mol该有机物与1 mol NaOH反应。
4.下列有机物之间反应的化学方程式中,正确的是()
A.①②B.②③
C.③④D.①④
解析:选D②中,反应的产物应是苯酚和碳酸氢钠;③中,苯酚与浓溴水发生取代反
应时,生成的应是白色沉淀。
A.NaHCO3溶液B.Na2CO3溶液
C.NaOH溶液D.NaCl溶液
解析:选A酸性强弱顺序为,所以水杨酸(C7H6O3)→C7H5O3Na只能是其中的—COOH与NaHCO3溶液反应生成—COONa,A项符合;B项的Na2CO3、C项的NaOH都能与—COOH、酚—OH反应生成C7H4O3Na2,不符合题意;D项的NaCl与水杨酸不反应,不符合题意。
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.氯化铁溶液
解析:选D本题可采用逐一排除法,如果使用氯化铁溶液,氯化铁溶液与AgNO3溶液混合生成白色沉淀,氯化铁溶液与乙醇溶液混合无明显现象,氯化铁溶液与苯酚溶液混合,
溶液变为紫色,氯化铁溶液与烧碱溶液混合生成红褐色沉淀,氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混
合,溶液变为血红色,可见,氯化铁溶液可以把题中的各待测液鉴别出来。
溴水能鉴别出AgNO3溶液、苯酚溶液、烧碱溶液,而无法鉴别出硫氰化钾溶液和乙醇溶液,盐酸只能鉴别出AgNO3溶液,石蕊溶液只能鉴别出烧碱溶液。
7.没食子儿茶素的结构简式如图,它是目前尚不能人工合成的纯天然的抗氧化剂。
下列
有关该物质的叙述正确的是()
A.分子式为C15H12O5
B.1 mol该物质与4 mol NaOH恰好完全反应
C.该物质在浓硫酸作用下可发生消去反应
D.该物质可以和溴水发生取代反应和加成反应
解析:选C分子式为C15H14O5,A项错误;从它含有的官能团来看,属于酚类、醇类和醚类,其中的3个酚羟基可以与NaOH反应,醇羟基与NaOH不反应,1 mol该物质与3 mol NaOH恰好完全反应,B项错误;该物质在浓硫酸的作用下,醇羟基可以发生消去反应,C项正确;该物质可以与溴水发生取代反应(取代苯环上的氢原子),但不能与溴水发生加成反应,D项错误。
8.香兰素是重要的香料之一,它可由丁香酚经多步反应合成。
有关上述两种化合物的说法正确的是()
A.常温下,1 mol丁香酚只能与1 mol Br2反应
B.丁香酚不能遇FeCl3溶液发生显色反应
C.可以用溴水鉴别丁香酚和香兰素
D.香兰素分子中至少有12个原子共平面
解析:选D A项,应与2 mol Br2反应,错误;B项,丁香酚中含有酚羟基,可以与FeCl3显色,错误;C项,两者均含有酚羟基,均可以与Br2发生取代反应,错误;D项,含有苯环,则至少含有12个原子共平面,正确。
9.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________操作(填写操作名称),实验室中这一操作可以用________进行(填写仪器名称)。
(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________操作(填写操作名称),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、________、________。
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+NaOH―→C6H5ONa+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的肯定为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+H2O―→C6H5OH+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+NaHCO3===CaCO3↓+NaOH[或写为CaO+H2O===Ca(OH)2,Ca(OH)2+NaHCO3===CaCO3↓+NaOH+H2O;也有可能发生反应:Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+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水溶液。
答案:(1)萃取分液漏斗
(2)C6H5ONa NaHCO3
(3)C6H5ONa+CO2+H2O―→C6H5OH+NaHCO3
(4)CaCO3过滤(5)氢氧化钠的水溶液二氧化碳
10.白藜芦醇( )广泛存在于食物(例如桑葚、花
生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。
回答下列问题:
(1)关于它的说法正确的是________。
a.可使酸性KMnO4溶液褪色
b.可与FeCl3溶液作用显紫色
c.可使溴的CCl4溶液褪色
d.可与NH4HCO3溶液作用产生气泡
e.它属于醇类
(2)1 mol该化合物最多消耗________ mol NaOH。
(3)1 mol该化合物与Br2反应时,最多消耗________ mol Br2。
(4)1 mol该化合物与H2加成时,最多消耗标准状况下的H2的体积为________ L。
解析:(1)由白藜芦醇的结构知分子中含两种官能团即酚羟基和碳碳双键,因此a、b、c 正确。
酚不会与NH4HCO3反应,d错;分子中的—OH均连在苯环上,属于酚,不属于醇,e错。
(2)酚羟基均会与NaOH反应,故1 mol该化合物最多消耗3 mol NaOH。
(3)苯环上酚羟基的对位及邻位上的氢均会与Br2发生取代反应,取代氢时耗Br25 mol,碳碳双键会与Br2发生加成反应,加成时耗Br2 1 mol,共耗Br2 6 mol。
(4)苯环及碳碳双键均与H2在一定条件下发生加成反应,故最多消耗7 mol H2。
答案:(1)a、b、c(2)3(3)6(4)156.8。