1、1课题二 乙醇和苯酚的性质【学考报告】知识条目 加试要求观察液态有机物颜色、状态、气味的方法用乙醇和浓硫酸制取乙烯的原理、方法和操作乙醇、苯酚分子中羟基的化学活性比较盐酸、碳酸、苯酚酸性的比较用铁离子检验酚类物质abbba一、乙醇的性质1.物理性质2.化学性质分子发生反应的部位及反应类型如下：条件断键位置反应类型化学方程式(以乙醇为例)Na 置换 2CH3CH2OH2Na 2CH 3CH2ONaH 2HBr， 取代 CH3CH2OHHBr CH3CH2BrH 2O O2(Cu)， 氧化 2CH3CH2OHO 2 2CH3CHO2H 2O Cu 浓硫酸，170 消去 CH3CH2OH CH2=C
2、H2H 2O 浓 硫 酸 170_2浓硫酸，140 或 取代 2CH3CH2OH C2H5OC2H5H 2O 浓 硫 酸 140_CH3COOH(浓硫酸)取代(酯化)CH3CH2OHCH 3COOH CH3COOC2H5H 2 浓 硫 酸 O二、苯酚的性质1.物理性质2.化学性质由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。(1)弱酸性电离方程式为 C6H5OH C6H5O H ，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。苯酚与钠的反应：2C 6H5OH2Na 2C 6H5ONaH 2苯酚与 NaOH 反应的化学方程式：(2)苯环上氢原子的取
3、代反应苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为3此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。(3)显色反应苯酚跟 FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。点拨、乙醇和苯酚性质实验探究1.乙醇、苯酚与金属钠的反应(1) 现象：A、B 两试管内均形成无色透明溶液，结论：乙醇、苯酚均易溶于乙醚中。(2)在 A、B 两试管中再分别加入绿豆大小的金属钠。现象：A、B 两试管中均产生无色气泡，但反应速率苯酚大于乙醇。结论：A、B 中发生反应的化学方程式分别为：A.2CH3CH2OH2Na 2CH 3CH2ONaH 2；电离出 H 的能力：苯酚大于乙醇。2.乙醇的氧化反应(1)乙醇可被强氧化剂
4、直接氧化：CH3CH2OH CH3COOH。 KMnO4(H ， aq) 或 K2Cr2O7(H ， aq)(2)取一支试管，向其中加入 1 mL 2 molL1 H2SO4溶液，再滴加 35 滴 5%的 K2Cr2O7溶液，然后滴入乙醇，振荡，观察到 K2Cr2O7溶液由橙色变成绿色。3.乙醇的消去反应4(1)如图所示，在圆底烧瓶中加入 4 mL 乙醇，边振荡边慢慢加入 12 mL 浓硫酸，再加入少量沸石。给烧瓶配一个双孔橡胶塞，其中一孔插水银温度计，水银球插入乙醇和浓硫酸的混合液里；另一孔插导管，导管与洗气瓶连接，洗气瓶中盛有 2 molL1 NaOH 溶液。加热烧瓶，使混合液温度迅速上升
5、到 170 ，观察到的现象是混合液逐渐变黑色，有气体生成。(2)将产生的气体通入 2 mL 溴水中，观察到的现象是溴水褪色。(3)将产生的气体通入 2 mL 0.01 molL1 酸性 KMnO4溶液中，观察到的现象是溶液紫色褪去。4.苯酚的物理性质(1)观察苯酚的颜色、状态，并闻气味，苯酚为无色晶体，有特殊气味。(2)5.苯酚的化学性质(1)检验苯酚是否存在的两个反应分别是与浓溴水反应生成白色沉淀、遇 FeCl3溶液显紫色的反应。(2)苯酚与盐酸、碳酸的酸性强弱的比较：装置：5现象：A 中产生无色气泡，C 中溶液变浑浊。结论：A 中反应为Na2CO32HCl= =2NaClCO 2H 2O，
6、C 中反应为6.苯酚与甲醛的反应(1)合成线型酚醛树脂：取一支试管，加入 2.5 g 苯酚，2.5 mL 40%甲醛溶液，再加入 2 mL 浓盐酸，振荡、混匀，塞上带玻璃导管的橡胶塞，置于沸水浴中加热 58 min。将试管从水浴中取出，并把生成物倒入培养皿中，观察到生成物为白色固体，有的呈粉红色，原因是过量的苯酚被氧化所致。(2)合成体型酚醛树脂：取一支试管，加入 2.5 g 苯酚、 3.5 mL 40%甲醛溶液，再加入 2 mL 浓氨水，振荡、混匀，塞上带玻璃导管的橡胶塞，置于沸水浴中加热 58 min。将试管从水浴中取出，并把生成物倒入培养皿中，观察到生成物为白色固体，有的呈棕黄色，原因是
7、未反应的少量苯酚被氧化所致。(3)加入酒精，浸泡几分钟，清洗试管。典例剖析经测定乙醇的分子式是 C2H6O，由于有机化合物普遍存在同分异构现象，推测乙醇结构可能是下列两种之一：为确定其结构，应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器，甲、乙、丙三名学生直接利用如图给定的装置进行实验确定乙醇的结构。6上图中量气装置是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(0200 mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。(1)学生甲得到一组实验数据。乙醇物质的量 氢气的体积(标准状况)0.010 mol 0.112 L根据以上数据推断乙醇的结构应
8、为_(用、表示)，理由为_。(2)学生乙认为：为了较准确地测量氢气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中，应注意_(填字母)。a.视线与凹液面最低处相平b.等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平(3)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需知道的数据是_。解析 (1)式中有一个 H 原子明显处于与其他 H 原子不同的位置上，式中则 6 个 H 原子处于完全相同的位置。与足量的钠反应，如果是式的话，可能性较大的有 4 种情况：6个 H 原子全反应
9、；只有 5 个 H 原子反应；只有 1 个 H 原子反应；都不反应。如果是式的话，则只有两种可能：6 个 H 原子全反应；都不反应。分析实验数据知，只有1 个 H 原子被置换出来，显然乙醇的结构应为式。(2)在读数时，仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响，因而一定要平视；另外，假设甲、乙两管液面不相平的话，就会造成仪器内部的压强与外部大气压不同，造成误差，因而读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平。(3)如果不直接称取乙醇的质量，可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积，然后，用其体积乘以密度，可求算出其质量，进一步可确定其物质的量。7答案 (1) 乙醇和钠反应产生氢气，从量的关系看 0.01
10、mol 乙醇产生 0.005 mol 氢气，说明一个乙醇分子中有一个 H 原子与其他 H 原子不同，因此可确定乙醇的分子结构为 (2)ac (3)乙醇的密度跟踪训练已知常温下苯酚微溶于水，溶解度为 8.2 g，其饱和溶液的物质的量浓度约为 0.8 mol/L。为了探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子的活泼性，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：甲：向两支试管中，分别注入 0.8 mol/L 的乙醇和苯酚溶液 3 mL，各放入一小块金属钠，观察反应产生 H2的速率。乙：在两支试管中，分别放入 1 mL 乙醇和 1 g 苯酚晶体，各注入 3 mL 蒸馏水，振荡，得到乙醇溶液和苯酚浊液，再向两试管中逐
11、滴加入 5 mol/L 的 NaOH 溶液，观察其中的变化。(1)苯酚溶液与钠反应的离子方程式为_。(2)对于甲、乙两个实验方案，他们能否达到实验目的？理由各是什么？_。(3)请你设计一个探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子活泼性的实验方案。_。答案 (1)2C 6H5OH2Na 2C 6H5O 2Na H 2(2)甲：不能达到实验目的，因为水的存在使乙醇和苯酚与钠反应的速率难以比较；乙：不能达到实验目的，因为乙醇溶液与 NaOH 溶液混合时溶液保持澄清，无法比较(3)取适量的乙醇和苯酚，分别配制成同物质的量浓度的溶液，测定两溶液的 pH，pH 小的对应分子中羟基上的氢原子活泼(时间：45 分钟)
12、1.将四小块金属钠分别投入下列各溶液中，反应速率的快慢正确的是( )8A.(1)(2)(4)(3) B.(3)(1)(4)(2)C.(3)(4)(1)(2) D.(1)(4)(3)(2)解析 钠投入四种液体中的共同点是都有 H2生成。反应机理均为金属钠置换出液体中的氢。(3)中 H 的浓度最大，反应速率最快，(4)中 CuSO4水解呈酸性，H 的浓度大于 H2O 中的 H 的浓度，故反应速率(4)(1)。CH 3CH2OH 羟基中氢原子的活泼性小于 H2O，故反应速率(2)最慢。答案 C2.常压下乙醇的沸点是 78 ，乙酸的沸点是 118 。下列四种分离乙醇、乙酸的方案中最佳的一组是( )a
13、b c dA Na2CO3饱和溶液 乙酸钠 硫酸 蒸馏B Na2CO3固体 乙酸钠 盐酸 过滤C CaO 固体 乙酸钙 盐酸 过滤D CaO 固体 乙酸钙 硫酸 蒸馏解析 蒸馏的方法只能用于沸点相差非常大的两种物质的分离，一般不用于分离提纯由两种挥发性物质组成的混合物，因为在一种物质挥发的同时另一种物质也会有一定量的挥发。方案 B、C 中氯化氢比乙酸更易挥发，故方案 B、C 不合理；方案 D 第一步加入了生石灰，能减少体系中的水分，且与乙酸反应生成乙酸钙便于蒸馏分离出乙醇，再加浓硫酸与乙酸钙反应生成乙酸，蒸馏得到乙酸，D 最合理。答案 D3.下列有关苯酚的叙述不正确的是( )A.苯酚具有弱酸性
14、，能与 Na2CO3溶液反应B.在苯酚钠溶液中加入盐酸可得到苯酚C.苯酚不慎沾到皮肤上，应立即用 NaOH 溶液冲洗9D.苯酚有毒，但药皂中掺有少量苯酚解析 NaOH 有腐蚀性，苯酚不慎沾在皮肤上，不能用 NaOH 溶液洗涤，应用酒精洗。A 项，苯酚能与 Na2CO3溶液反应生成苯酚钠和碳酸氢钠；D 项少量苯酚用来杀菌。答案 C4.下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )选项 目的 分离方法 原理A 分离溶于水的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大B 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同C 除去 KNO3固体中混杂的 NaCl 重结晶 NaCl 在水中的溶解度很大D
15、 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大解析 A 选项，乙醇易溶于水，故不能分离，所以错误。B 选项，乙酸乙酯和乙醇均为液态有机物，可以互溶，故不能分离，所以错误。C 选项，重结晶可以分离出 KNO3中混杂的NaCl，是因为 KNO3的溶解度随温度的变化比 NaCl 大，所以错误。D 选项，两者沸点相差较大，因此可以利用蒸馏的方法进行分离，所以正确。答案 D5.下列叙述正确的是( )A.苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成三溴苯酚，再过滤而除去B.将苯酚晶体放入少量水中，加热时全部溶解，冷却到 50 形成悬浊液C.苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色，但可以和碳酸氢钠反应放出
16、 CO2D.苯酚既可以发生氧化反应，又可以发生还原反应解析 苯是一种有机溶剂，既能溶解 Br2，又能溶解三溴苯酚，因此在苯酚的苯溶液中加入溴水是不能除去苯酚的。正确的方法应是加入适量的 NaOH 溶液，使苯酚与 NaOH 反应生成溶于水的苯酚钠，再用分液漏斗分离，A 错误。苯酚在 65 以上与水可以任意比例互溶，冷却至 50 将有部分苯酚析出，此时温度仍高于苯酚的熔点(40.9 )，且析出的苯酚还溶有部分水，这时析出的苯酚呈油珠状，形成的是一种乳浊液而不是悬浊液，B 错误。苯酚的酸性比碳酸弱，不能使酸碱指示剂变色，不能与 NaHCO3反应，C 错误。苯酚在空气中容易被氧化而变为粉红色，显然可以
17、发生氧化反应；苯酚中含有苯环，在一定条件下可以与氢气发生加成反应(即还原反应)生成环己醇，D 正确。答案 D106.某化学反应过程如图所示。由图得出的判断，错误的是( )A.生成物 M 的化学式为 C2H4OB.乙醇发生了还原反应C.铜是此反应的催化剂D.反应中有红黑交替变化的现象解析 本题采用循环图的形式考查了乙醇的催化氧化反应。答案 B7.某有机物溶解于 NaOH 溶液(滴有酚酞)中，开始溶液呈红色，煮沸 5 分钟后，溶液褪色，加入盐酸至酸性时，沉淀出白色的结晶体，该结晶体溶于水，加入 FeCl3溶液呈紫色，该有机物可能是( )解析 该结晶体溶于水，加入 FeCl3溶液为紫色，说明原化合物
18、中一定存在酚羟基；原化合物与 NaOH 作用，生成的物质能使 NaOH 消耗掉，且使溶液褪色，说明原化合物含有酯基，水解使碱消耗。综合分析，该化合物中只有酚羟基(OH)和酯基( )，所以应选 A。答案 A8.实验室回收废水中苯酚的过程如右图所示。下列分析错误的是( )A.操作中苯作萃取剂B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大C.通过操作苯可循环使用D.三步操作均需要分液漏斗解析 苯酚钠属于盐，在苯中的溶解度应比在水中的小。答案 B9.下列实验操作或实验事故处理正确的是( )11A.实验室制溴苯时，将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中B.用乙醇和浓 H2SO4制备乙烯时，可用水浴加热控制反应的温
19、度C.实验时手指不小心沾上苯酚，立即用 70 以上的热水清洗D.实验室制乙酸丁酯时，用水浴加热解析 B 项，制乙烯时温度要在 170 ，水浴加热达不到反应温度；C 项，手指沾上苯酚后，应先用乙醇洗涤，再用水冲洗；D 项，实验室制乙酸丁酯时无需水浴加热，应直接加热。答案 A10.下列说法正确的是( )A.分子式为 C7H8O 且含苯环的有机化合物有 4 种B.乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.向无水乙醇中加入浓 H2SO4，加热至 170 ，产生的使酸性 KMnO4溶液褪色的气体只是乙烯解析 A 项，C 7H8O 含苯环的化合物有 5 种：CH2OH、OCH 3、HOCH 3、CH 3OH、CH
20、3OH，错误；B 项，乙醇能被酸性 KMnO4溶液直接氧化为乙酸，使 KMnO4溶液褪色，正确；C 项，乙醇消去反应制得的乙烯中可能混有杂质气体SO2，SO 2也能使酸性 KMnO4溶液褪色，错误；D 项，该有机物为醇类，不能与 FeCl3溶液反应，错误。答案 B11.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在图甲的圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，加热回流一段时间，然后换成图乙装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。12请回答下列问题：(1)图甲中冷凝水从_(填“a”或“b”)进，图乙中 B 装置的名称为_。(2)反应中加入过量的乙醇，目的是_。(3)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的
21、混合物，下列框图是分离操作步骤流程图：则试剂 a 是_，试剂 b 是_，分离方法是_。(4)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯得到乙酸乙酯，在未用指示剂的情况下，他们都是先加 NaOH 溶液中和酯中过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人蒸馏产物结果如下：甲得到了显酸性的酯的混合物，乙得到了大量水溶性的物质。丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。试解答下列问题：甲实验失败的原因是_；乙实验失败的原因是_。解析 (2)反应中加入过量的乙醇，根据平衡移动原理，可以提高另一种反应物的转化率。(3)乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小，所以试剂 a 为饱和
22、碳酸钠溶液。(4)甲得到了显酸性的酯的混合物，说明混合物中还有酸存在，所以碱的加入量不足；乙得到了大量水溶性的物质，说明乙酸乙酯已经水解。答案 (1)b 牛角管(尾接管) (2)提高乙酸的转化率(3)饱和 Na2CO3溶液 稀 H2SO4 蒸馏 (4)NaOH 溶液加入量太少，未能完全中和酸 NaOH 溶液加入量太多，使乙酸乙酯水解12.石油是一种极其重要的资源，是发展国民经济和国防建设的重要物质。B 的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A 是生活中常见的有机物，易溶于水并有特殊香味。13.有关物质转化关系如图甲所示。(1)足量烃 B 通入溴水的实验现象是_。(2)反应属于_反应(填
23、有机反应类型)。(3)写出反应的化学方程式：_。.某化学兴趣小组对反应进行探究活动，设计如图乙的装置进行实验：(4)在实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是_。(5)反应结束后 b 中的现象是_。解析 B 的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平，B 为乙烯；A 是生活中常见的有机物，易溶于水并有特殊香味，由物质的转化关系，A 与 Na、乙酸、红热的铜丝都能反应，则 A为乙醇，C 为乙酸乙酯，D 为乙醛，E 是乙醇钠。(1)乙烯通入溴水，与溴水发生加成反应生成 1，2二溴乙烷，使溴水褪色；产生的 1，2二溴乙烷密度比水大，难溶于水因此会看到液体分层，下层为油层。(2)乙烯与水在一定条件
24、下发生加成反应产生乙醇，所以反应属于加成反应。(3)乙醇在铜作催化剂时，在加热条件下发生氧化反应，产生乙醛和水，反应的化学方程式是 2CH3CH2OHO 2 2CH3CHO2H 2O。(4)在实验中加热浓硫酸、乙醇和 Cu 乙酸混合物，发生反应：CH 3CH2OHCH 3COOH CH3COOCH2CH3H 2O，反应产生的乙酸乙酯及挥发出来的乙醇及乙酸等混合物通过导气管进入饱和碳酸钠溶液中，球形干燥管除去冷凝作用外，另一个重要作用是防止倒吸。(5)蒸馏出的乙酸乙酯中含有乙酸、乙醇，通常用饱和碳酸钠溶液除去，并能减小乙酸乙酯溶解度，有利于分层。反应结束后 b 中的现象是液体分层，液面上有透明的
25、不溶于水的油状液体生成，并可以闻到香味。答案 .(1)溴水的橙色褪去，下层有无色油状液体生成 (2)加成 (3)2CH 3CH2OHO 22CH3CHO2H 2O Cu .(4)防倒吸 (5)液面上有透明的不溶于水的油状液体生成，并可以闻到香味13.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。14(1)流程图设备中进行的是_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；由设备进入设备的物质 A 是_(填化学式，下同)。由设备进入设备的物质 B 是_；在设备中发生反应的化学方程式为_；在设备中，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
26、称)操作，可以使产物相互分离；图中，能循环使用的物质是_、_、C 6H6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用有机溶剂萃取废液中的苯酚；加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离；加入某物质又析出苯酚。试写出、两步的反应方程式：_。(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，求此废水中苯酚的含量(mgL 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
27、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；在设备中通入 CO2分离出苯酚，故剩下物质 B 是 NaHCO3溶液；在设备中往 NaHCO3溶液中加入 CaO，生成NaOH、H 2O、CaCO 3，可用过滤操作分离出 CaCO3；在设备中加热 CaCO3可得 CO2和 CaO。(3)设每升废水含苯酚的质量为 x，15x0.94 g所以此废水中苯酚的含量为 940 mgL1 。答案 (1)萃取、分液 分液漏斗CaCO 3 过滤 NaOH 溶液 CO 2(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
