内容正文:
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第三章 烃的衍生物
第二节 醇 酚
第2课时 酚
课时分层练
02
目录
CONTENTS
预习作业
01
预习作业
(建议用时:15分钟)
1.______________直接相连而形成的化合物称为酚。苯酚俗名为________,分子式为________,结构简式为______________或________________。
2.苯酚的化学性质
(1)酸性
向苯酚溶于水形成的悬浊液中加入NaOH溶液,悬浊液变澄清,即发生反应:_________________________________,接着向澄清的溶液中通CO2,则又生成苯酚,澄清溶液又变浑浊,即发生反应:_________________________________________。
向苯酚钠溶液中加入酸性比苯酚强的稀盐酸,苯酚钠可与该酸反应生成溶解度较小的苯酚,溶液由澄清变浑浊,即发生反应:____________________________。
羟基与苯环
石炭酸
C6H6O
预习作业
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(2)取代反应
苯酚与溴的反应很灵敏,可用于苯酚的定性检验和定量测定。化学方程式为
____________________________________________。
(3)显色反应
苯酚遇FeCl3溶液显________,利用这一反应可以检验苯酚的存在。
紫色
预习作业
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1.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
D.苯酚对皮肤有腐蚀性,若沾到皮肤上,可用乙醇洗涤
预习作业
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2.能证明苯酚具有弱酸性的方法是( )
A.苯酚浊液加热变澄清
B.苯酚浊液中加NaOH后,溶液变澄清;向澄清后的溶液中通入CO2,溶液又变浑浊
C.苯酚可与FeCl3反应
D.在苯酚溶液中加入浓溴水产生白色沉淀
预习作业
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解析 A项,苯酚浊液加热后变澄清,说明温度升高苯酚溶解度增大,无法说明苯酚的酸性;B项,苯酚浊液中加NaOH溶液,生成苯酚钠,说明苯酚溶液呈酸性,向澄清后的溶液中通入CO2,溶液又变浑浊,说明苯酚酸性比碳酸(弱酸)弱;C项,苯酚与氯化铁溶液发生显色反应,是苯酚和氯化铁的反应产物显色,无法说明苯酚的酸性;D项,溴与苯酚发生取代反应,是溴原子取代苯酚苯环上的氢原子,不能说明苯酚酸性强弱。
预习作业
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3.湖北名菜“洪山菜薹”含有丰富的花青素,具有良好的抗氧化活性。其中矢车菊色素的结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.化学式为C15H9O6Cl
B.与苯酚互为同系物
C.能与Fe3+发生显色反应
D.能发生氧化反应、取代反应和消去反应
解析 由该有机物的结构简式可知,其化学式为C15H11O6Cl,A错误;该有机物和苯酚的结构不相似,不互为同系物,B错误;该有机物不能发生消去反应,D错误。
预习作业
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4.白藜芦醇 广泛存在于食物(如桑葚、花生,尤其是葡萄)中,它具有抗癌性。请回答下列问题。
(1)下列关于白藜芦醇的说法正确的是________(填字母)。
A.可使酸性KMnO4溶液褪色 B.可与FeCl3溶液反应显紫色
C.可使溴的CCl4溶液褪色 D.可与NH4HCO3溶液反应产生气泡
E.属于醇类
(2)1 mol该有机物最多消耗________mol NaOH。
(3)1 mol该有机物与Br2反应时,最多消耗________mol Br2。
(4)1 mol该有机物与H2加成时,最多消耗标准状况下的H2的体积为________L。
ABC
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156.8
预习作业
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解析 (1)酚的酸性弱于碳酸,故不与NH4HCO3反应,D错误;分子中的—OH均与苯环直接相连,故该有机物属于酚,不属于醇,E错误。
(3)苯环上酚羟基的对位及邻位上的氢均可以与Br2发生取代反应,1 mol该有机物发生取代反应时消耗5 mol Br2,发生加成反应时消耗1 mol Br2,故共消耗6 mol Br2。
(4)苯环及碳碳双键均可与H2在一定条件下发生加成反应,故最多消耗7 mol H2,在标准状况下的体积为156.8 L。
预习作业
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课时分层练
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.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
解析 苯酚微溶于冷水,65 ℃以上与水互溶,A正确;由于羟基对苯环的影响,苯环上羟基邻、对位上的氢原子较活泼,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错误。
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[名师提醒]
(1)向苯酚钠溶液中通入CO2,无论CO2是否过量,均生成碳酸氢钠和苯酚。
(2)苯酚的酸性很弱,不能使石蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色,故不能用酸碱指示剂检验其酸性。
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2.下列有关苯酚的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( )
A.苯酚燃烧产生带浓烟的火焰
B.苯酚能和NaOH溶液反应
C.苯酚与浓溴水反应生成2,4,6三溴苯酚
D.1 mol 苯酚与3 mol H2发生加成反应
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4.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述错误的是( )
A.汉黄芩素的分子式为C16H12O5
B.该物质遇FeCl3溶液显色
C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2
D.该物质的含氧官能团有3种
解析 酚羟基邻、对位上的氢原子能与溴水发生取代反应,碳碳双键能与溴水发生加成反应,故1 mol该物质与溴水反应,最多消耗2 mol Br2,C错误。
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5.中医药是中华民族的瑰宝,厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一,有抗菌、消炎等功效,其结构简式如图a所示。下列说法错误的是( )
A.厚朴酚与溴水既可发生加成反应又可发生取代反应
B.图b所示为厚朴酚的一种同分异构体
C.厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面
D.厚朴酚能使酸性K2Cr2O7溶液褪色
解析 由题图知,图b中物质与图a中物质结构相同,二者为同一种物质,B错误。
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6.某些芳香族化合物与 互为同分异构体,其中与FeCl3溶液混合后显色和不显色的分别有( )
A.2种和1种 B.2种和3种
C.3种和2种 D.3种和1种
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7.1 mol 分别与浓溴水和NaOH溶液完全反应,消耗Br2和NaOH的物质的量分别是( )
A.1 mol、2 mol B.2 mol、3 mol
C.3 mol、2 mol D.3 mol、3 mol
解析 由结构可知,1个分子中含2个酚羟基、1个碳碳双键、1个—Cl,酚羟基的邻、对位上的氢原子与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1 mol该物质消耗3 mol Br2;酚羟基、—Cl均可与NaOH反应,则1 mol该物质消耗3 mol NaOH。
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8.某样品苯中可能混有少量的苯酚,通过下列实验能明确判断出苯中是否混有少量苯酚的是( )
①取样品,加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡,观察酸性高锰酸钾溶液是否褪色,若褪色则有苯酚,若不褪色则无苯酚 ②取样品,加入氢氧化钠溶液,振荡,观察样品是否减少 ③取样品,加入过量的浓溴水,观察是否产生白色沉淀,若产生白色沉淀则有苯酚,若没有白色沉淀则无苯酚 ④取样品,滴加少量的FeCl3溶液,观察溶液是否显紫色,若显紫色则有苯酚,若不显紫色则无苯酚
A.③④ B.①③④
C.①④ D.①②③
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解析 苯酚极易被氧化,故能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能,①可以作出明确的判断;②的实验现象不明显,无法作出明确的判断;苯酚可以和浓溴水反应生成三溴苯酚,但生成的三溴苯酚易溶于有机溶剂苯,故③不能作出明确的判断;苯酚与FeCl3溶液反应显紫色,常用此反应检验苯酚,④可以作出明确的判断。
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[误区警示] 正确认识苯酚与溴水的反应原理
(1)无论是醇中混有苯酚还是苯中混有苯酚,均不能用浓溴水除去,因为生成的三溴苯酚能溶于有机溶剂(乙醇、苯)而无法分离,一般都是先与NaOH溶液反应生成苯酚钠溶液,再通过蒸馏等操作分离。
(2)用溴水检验苯酚,注意溴水应过量,否则生成的三溴苯酚溶于苯酚中,无法看到现象。
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9.分子式为C8H10O的芳香族化合物有多种同分异构体,其中能与NaOH溶液反应的和能与NaOH溶液反应且核磁共振氢谱的峰面积比为6∶2∶1∶1的分别有( )
A.6种和2种
B.9种和4种
C.6种和4种
D.9种和2种
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10.乙烯雌酚是人工合成的激素药物,能改善体内激素的平衡状态,其结构如图。下列有关叙述错误的是( )
A.乙烯雌酚能发生取代、加成、氧化反应
B.乙烯雌酚可分别与NaOH、NaHCO3溶液反应
C.1 mol该有机物与溴水反应,最多消耗5 mol Br2
D.该有机物分子中最多有18个碳原子共平面
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解析 酚羟基能发生氧化反应、取代反应,苯环和碳碳双键能发生加成反应,故A正确;酚羟基能和NaOH反应,但是不能和碳酸氢钠反应,故B错误;碳碳双键能和溴发生加成反应,苯环上酚羟基邻、对位氢原子和溴发生取代反应,所以1 mol该有机物最多消耗5 mol Br2,故C正确;苯环、碳碳双键均为平面结构,单键可以旋转,则该有机物分子中最多有18个碳原子共平面,故D正确。
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11.天然小分子白皮杉醇在胃癌治疗中有重要应用价值,其结构如图所示。下列有关白皮杉醇的说法正确的是( )
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.苯环上氢原子的一氯代物有4种
C.1 mol白皮杉醇最多能与2 mol Na2CO3发生反应
D.1 mol白皮杉醇最多能与7 mol H2发生加成反应
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二、非选择题
12.将煤焦油中的苯、甲苯和苯酚进行分离,可采取如图所示的方法和操作:
(1)写出物质①和⑤的化学式:①________;⑤________。
(2)写出分离方法②和③的名称:②________;③________。
(3)混合物中加入溶液①反应的化学方程式为____________________________。
(4)下层液体④通入气体⑤反应的化学方程式为
___________________________________________________。
NaOH
CO2
分液
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②④
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课时分层练
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R
3.已知酸性强弱顺序为:HCOeq \o\al(-,3)<<H2CO3,则下列化学方程式书写正确的是( )
A.
解析 由于苯酚的酸性比HCOeq \o\al(-,3)的酸性强,所以能与Na2CO3反应生成和NaHCO3,故C正确,A、B错误;而H2CO3的酸性比强,故D错误。
解析 题中所示化合物的分子式为C7H8O,它与甲基苯酚(
)、苯甲醇()、苯甲醚()互为同分异构体,甲基苯酚遇FeCl3溶液发生显色反应。
解析 能与NaOH溶液反应的应为酚类,其同分异构体有
和,共9种,其中核磁共振氢谱的峰面积比为6∶2∶1∶1的仅有两种,它们是。
解析 该分子中含有酚羟基和碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A错误;该分子不是对称的结构,苯环上共有5种不同化学环境的氢原子,苯环上氢原子的一氯代物有5种,故B错误;白皮杉醇中含有酚羟基,酚羟基和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和酚钠,故1 mol白皮杉醇最多能与4 mol Na2CO3发生反应,故C错误。
13.按以下步骤可由合成 (部分试剂和反应条件已略去),请回答下列问题。
(1)分别写出B、D的结构简式:B________、D________。
(2)反应①~⑦中属于消去反应的是________(填反应代号)。
(3)如果不考虑反应⑥⑦,对于反应⑤,得到E的可能的结构简式为
_________________________________。
(4)写出反应④的化学方程式:
______________________________________________(注明反应条件)。
解析 和H2反应,只能是加成反应,所以A为;而B是由A与浓硫酸加热得到的,且能与Br2反应,B为;C为,而D能与Br2反应生成E,E再与H2反应,所以D中应含有不饱和键,综合得出D为,E为,为。
$$