内容正文:
第三章 烃的衍生物
第二节 醇 酚
要点 1 醇的概念、分类与物理性质
1、醇的概念
(1)羟基化合物:烃基中的氢原子被羟基(—OH)取代而生成的化合物为羟基化合物。羟基化合物有醇和酚两大类
(2)醇的概念:羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH (n≥1)
2、醇的分类
【注意】
①羟基连接在双键碳、三键碳上,该物质不稳定,会异构化转化为其它物质。
如:乙烯醇会转化为乙醛
②同一个碳上不能连接有多个羟基,易脱水转化为其它有机物,如:。
3、醇的命名
(1)选主链,称某醇:选择含有羟基在内的最长碳链作为主链,按主链所含有的碳原子数成为“某醇”。
(2)编号位,定支链:把支链作为取代基,从离羟基最近的一端开始编号。
(3)标位置,写名称:取代基位次—取代基名称—羟基位次—某醇。
【注意】
①用系统命名法命名醇,确定最长碳链时不能把—OH看作链端,只能看作取代基,但选择的最长碳链必须连有—OH。
②多元醇的命名时,要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在“醇”字的前面,用“二、三、四”等数字表示。
3—甲基—2—丁醇
3—甲基—1,3—丁二醇
4、物理性质
(1)沸点
①相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。
②饱和一元醇,随分子中碳原子个数的增加,醇的沸点升高。
③碳原子数相同时,羟基个数越多,醇的沸点越高。
(2)溶解性:甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低级醇可与水以任意比例混溶。
(3)密度:醇的密度比水的密度小。
要点 2 乙醇的结构、物理性质及用途
1、乙醇分子的组成与结构
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间充填模型
官能团
C2H6O
CH3CH2OH
或C2H5OH
羟基(—OH)
2、物理性质
乙醇俗称酒精,无色、有特殊香味的液体,密度比水的小,易挥发,与水以任意比例互溶,能溶解多种有机物和无机物。
3、用途:作燃料;饮用酒;重要化工原料;有机溶剂;医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
要点 3 醇的化学性质—以乙醇为例
醇的化学性质主要由羟基官能团决定。在醇分子中由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强,使O—H和C—O的电子对都向氧原子偏移,使O—H和C—O易断裂,即
化学性质
断键位置
化学方程式
反应类型
乙醇与钠反应
①
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
置换反应
乙醇与浓氢溴酸
②
C2H5OH+HBrC2H5—Br+H2O
取代反应
乙醇与浓硫酸(170℃)
②⑤
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
消去反应
乙醇与浓硫酸(140℃)
①或②
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
取代反应
乙醇与氧气(铜催化)
①③
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
氧化反应
1、乙醇与钠反应
(1)实验探究
实验过程
在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠,在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度,然后点燃,再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向其中加入少量澄清石灰水。观察现象,并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较
实验装置
实验现象
①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;②烧杯内壁有水珠产生;
③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊
实验结论
乙醇与钠反应产生了氢气
(2)反应的方程式:2C2H5OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(3)钠与乙醇、水反应的对比
水与钠反应
乙醇与钠反应
实验
现象
钠的变化
钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失
钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失
声的现象
有“嘶嘶”的声响
无声响
气体检验
点燃,发出淡蓝色的火焰
点燃,发出淡蓝色的火焰
剧烈程度
钠与水剧烈反应
钠与乙醇缓慢反应
实验结论
密度大小
ρ(Na)<ρ(H2O)
ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
反应方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
氢原子被置换
羟基氢原子被置换
羟基氢活泼性
水中氢原子>乙醇羟基氢原子
2、取代反应
(1)乙醇与氢卤酸反应:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
①反应机理: (反应时,乙醇分子断裂的键为C—O)
②应用:制备卤代烃
③反应条件:浓氢卤酸、加热
(2)乙醇分子间脱水生成乙醚:C2H5OH+HOC2H5C2H5OC2H5+H2O
①反应机理:一个醇分子脱羟基,另一个醇分子脱氢
②浓H2SO4是催化剂和脱水剂,是参加反应的催化剂
③甲醇和乙醇的混合物与浓硫酸共热生成醚的种类分别为___________________________
3、消去反应——乙烯的实验室制法
实验步骤
①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml,放入几片碎瓷片,以避免混合液在受热时暴沸
②加热混合溶液,使液体温度迅速升到170 ℃,将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中,观察现象
实验装置
实验现象
溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
实验结论
乙醇在浓硫酸作用下,加热到170 ℃,发生了消去反应,生成乙烯
注意
氢氧化钠溶液的作用:除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质,防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应
化学方程式
CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O (消去反应)
4、乙醇的氧化反应
(1)乙醇的燃烧反应:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
①现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热
②乙醇能作为绿色能源的原因:燃烧放出大量的热、燃烧产物无污染、可再生能源
(2)乙醇与氧气的催化氧化
①实验探究
实验步骤
向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味
实验装置
实验现象
①灼烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红色
②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味
实验结论
乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下,可被空气中的氧气氧化为乙醛
②反应的方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
③催化氧化的机理:乙醇催化氧化时,乙醇分子断开O—H键和与羟基直接相连的碳上的C—H键,形成一个。C=O双键,脱下来的氢原子与氧气分子中的氧原子结合生成水。乙醇催化氧化生成乙醛时,乙醇分子并未得到氧,而是失去两个氢原子生成乙醛分子,因此乙醇变成乙醛的反应实质是去氢的反应,属于有机反应类型的氧化反应。(氧化反应:加氧去氢)
④乙醇催化氧化的过程
将弯成螺旋状的铜丝灼烧,铜丝表面变黑色
2Cu+O22CuO
将灼烧后的铜丝插入乙醇中,铜丝表面由黑变红
总化学方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (反应中Cu作催化剂)
⑤醇的催化氧化的反应条件:Cu或Ag、加热
⑥醇发生催化氧化对结构的要求:与—OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子,即具有
⑦醇的催化氧化生成物的规律
a.—OH连在链端点碳原子上的醇,即R—CH2OH结构的醇,被氧化成醛
如:2R—CH2OH+O22R—CHO+2H2O
b.与—OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇,即 结构的醇,被氧化成酮,(其中R、R1为烃基,可以相同,可以不相同)
如:
c.与—OH相连碳原子上没有氢原子的醇,即 结构的醇(R、R1、R2为烃基,可相同可不同),不能被催化氧化
(3)乙醇与强氧化剂反应:乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化为乙酸
实验步骤
在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡,观察实验现象
实验装置
实验现象
溶液由黄色变为墨绿色
反应原理
CH3CH2OHCH3COOH
应用
酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后,溶液由橙色变为绿色,该反应可以用来检验司机是否酒后驾车
注意
乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化,其氧化过程分为两个阶段:
5.几种重要的醇
名称
结构简式
性质
用途
甲醇
CH3OH
无色透明、易挥发的液体;能与水及多种有机溶剂混溶;有毒、误服少量(10 mL)可致人失明,多量(30 mL)可致人死亡
化工原料、燃料
乙二醇
无色、黏稠的液体,有甜味、能与水混溶,能显著降低水的凝固点
发动机防冻液的主要化学成分,也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料
丙三醇
(甘油)
无色、黏稠、具有甜味的液体,能与水以任意比例混溶,具有很强的吸水能力
吸水能力——配制印泥、化妆品;凝固点低——作防冻剂;三硝酸甘油酯俗称硝化甘油——作炸药等
要点 4 苯酚的组成、结构与物理性质
1、酚的概念:酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物。
如:(苯酚)、(邻甲基苯酚)、(萘酚)
2、苯酚的分子组成和结构
分子式
俗称
结构式
结构简式
球棍模型
空间充填模型
官能团
C6H6O
石炭酸
或
羟基(—OH)
3、物理性质
要点 5 苯酚的化学性质
1、酸性——弱酸性,俗称石炭酸,但酸性很弱,比碳酸还弱的酸,不能使石蕊试液变红。
实验过程
(1)向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水,振荡试管
(2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管
(3)再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳
实验步骤
实验现象
试管①中:得到浑浊液体
试管②中:液体变澄清
试管③④中:液体变浑浊
结论
室温下,苯酚在水中溶解度较小
苯酚能与NaOH溶液反应,表现出酸性
酸性:HCO3- < <H2CO3
反应方程式
试管②中:试管③中:
试管④中:
解释
苯酚中的羟基与苯环直接相连,苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。由于苯环对羟基的影响,使苯酚中羟基上的氢原子更活泼,在水溶液中能发生微弱电离,显弱酸性。电离方程式为:C6H5OHC6H5O-+H+。
(1)与Na反应: (比Na与水、Na与乙醇反应都要剧烈)。
(2)与Na2CO3的反应:。
2、取代反应——羟基对苯环的影响
(1)苯酚与浓溴水反应
实验原理
+3Br2↓+3HBr
实验操作
实验现象
立即产生白色沉淀
实验结论
苯酚易与饱和溴水发生取代反应
实验应用
该反应常用于苯酚的定性检验和定量测定
理论解释
羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位的氢原子更活泼,易被取代
注意事项
(1)该反应中溴应过量,且产物2,4,6-三溴苯酚可溶于苯酚。故做此实验时,需用饱和溴水且苯酚的浓度不能太大,否则看不到白色沉淀。
(2)该反应很灵敏,稀的苯酚溶液就能与饱和溴水反应产生白色沉淀。这一反应常用于定性检验苯酚和定量测定苯酚的含量(酚类物质都适用)。
(3)2,4,6-三溴苯酚不溶于水,但易溶于苯。若苯中溶有少量苯酚,则加饱和溴水不会产生白色沉淀,因而用饱和溴水检验不出溶于苯中的苯酚。
(4)除去苯中苯酚的方法:加NaOH溶液,分液。
①反应方程式:(2,4,6—三溴苯酚)。
②现象:饱和溴水褪色或颜色变浅且生成白色沉淀。
③反应条件:浓溴水(不加催化剂),苯酚的稀溶液。
④溴原子只能取代羟基邻、对位的氢原子,1 mol氢原子需要1 mol Br2。
⑤实验成功的关键:苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚是一种难溶于水但易溶于有机溶剂的固体,所以做此实验时,一定要注意浓溴水必须过量,苯酚要少量。否则,生成的三溴苯酚会溶于过量的苯酚溶液中,那么将观察不到有三溴苯酚白色沉淀生成
⑥苯酚与浓溴水反应很灵敏,常用于苯酚的定性检验和定量测定,应用:
a、凡是酚类都可以与浓溴水反应生成白色沉淀,利用此性质可以定性地检验酚类的存在及鉴别酚类
b、利用此反应通过定量测定废水中酚的含量
⑦苯、苯酚与Br2反应的比较
类别
苯
苯酚
取代反应
溴的状态
液溴
饱和溴水
条件
催化剂
无催化剂
产物
特点
苯酚与溴的取代反应比苯易进行
原因
酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼,易被取代
(2)硝化反应:苯酚与浓硝酸在浓硫酸的作用下生成2,4,6-三硝基苯酚,俗称苦味酸
(3)酯化反应:苯酚中同样具备羟基(—OH),能够与羧酸(或无机含氧酸)发生酯化反应,生成某酸苯酯
苯酚与乙酸的反应:
3、显色反应
实验过程
向盛有少量苯酚稀溶液的试管中,滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察实验现象
实验步骤
溶液显紫色
反应方程式
6C6H5OH+Fe3+[Fe(C6H5O)6]3-+6H+
4、氧化反应
(1)苯酚在常温下易被空气中的氧气氧化而显粉红色,而生成了对-苯醌 (酚羟基易被氧化)
(2)苯酚可使酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)能够发生燃烧反应:C6H5OH+7O26CO2+3H2O
5、加成反应:因苯酚含有苯环,故可以与氢气发生加成反应
要点 6 苯酚与脂肪醇、芳香醇的比较
类别
脂肪醇
芳香醇
酚
实例
CH3CH2OH
官能团
醇羟基(—OH)
醇羟基(—OH)
酚羟基(—OH)
结构
特点
—OH与链烃基相连
—OH与苯环侧链上的碳原子相连
—OH与苯环直接相连
主要化学性质
(1)与钠反应;(2)取代反应;(3)部分能发生消去反应;(4)氧化反应;(5)酯化反应;(6)部分能发生加成反应
(1)弱酸性;(2)取代反应;(3)显色反应;(4)加成反应;(5)与钠反应;(6)氧化反应
特性
灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味物质(醛或酮)生成
遇FeCl3溶液发生显色反应
要点 7 苯酚的鉴别与分离提纯
1.苯和苯酚的鉴别
(1)FeCl3溶液:苯酚遇Fe3+会发生显色反应;
(2)浓溴水:苯酚与过量浓溴水反应会生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀;
(3)NaOH溶液:分别向苯酚和苯中滴加NaOH溶液,苯酚中得到澄清溶液,苯会分层;
(4)金属Na:加入Na,苯酚中产生气泡,苯中无明显现象。
2.苯中混有苯酚
混合溶液中加入NaOH溶液,分液,有机层为 苯 ,水层含有苯酚钠、NaOH,再通入足量二氧化碳后分液,得到苯酚。
命题点 1 醇的结构、分类与物理性质
典例1(24-25高二下·湖北武汉·期末)下列性质比较中,正确的是
A.沸点:
B.在水中的溶解度:
C.羟基氢原子的活泼性:<
D.酸性:
变式1(24-25高二下·天津河西·期末)下列化合物中,常温下可溶于水的是
A.甲苯 B.溴苯 C.1-丙醇 D.三氯甲烷
变式2(24-25高二下·北京海淀·期中)室温下,下列有机物在水中的溶解度最大的是
A.甲苯 B.苯酚 C.丙三醇 D.溴乙烷
命题点 2 醇的命名
典例1(25-26高二上·江苏徐州·期中)化学用语是学习和研究化学的基础。下列化学用语正确的是
A.2—甲基丁烷的键线式:
B.2—甲基—1—丙醇的结构简式:
C.乙烯的球棍模型:
D.乙炔的电子式:
变式1(25-26高二上·江苏无锡·期中)下列有机物命名正确的是
A.:1,3,4-三甲苯
B.:2-甲基-2-氯丙烷
C.:2-甲基-1-丙醇
D.:2-甲基-3-丁炔
变式2(24-25高二下·河南郑州·期中)下列物质的命名正确的是
A.:5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯
B.:1-甲基-1-丁醇
C.:二溴乙烷
D.:2,3-二甲基-2-乙基丁烷
命题点 3 醇的置换反应与取代反应
典例1(24-25高二下·甘肃白银·期中)下列化学方程式书写错误的是(反应条件已略去)
A.
B.
C.
D.
变式1(24-25高二下·河南洛阳·期末)下列反应过程能够实现目标的是
A.CH≡CHCH3CHO
B.
C.
D.HOCH2CH2OH
变式2(22-23高二下·北京昌平·期末)以如图有机物为例,分析其结构,预测相关性质,下列说法正确的是
选项
分析结构
断键部位
反应类型
反应试剂和条件
反应产物
A
电负性:O>H,O-H极性键
①
取代反应
浓HBr
CH3CH2CH2OBr
B
电负性:O>C,C-O极性键
②
取代反应
CH3COOH、浓硫酸、∆
CH3CH2CH2OOCCH3
C
羟基上O原子的吸电子作用,使α-H活泼
①③
消去反应
浓H2SO4、∆
CH3CH2CHO
D
羟基上O原子的吸电子作用,使β-H活泼
②④
消去反应
浓H2SO4、∆
CH3CH=CH2
A.A B.B C.C D.D
命题点 4 醇的氧化反应
典例1(24-25高二下·青海海南·期末)下列醇中,既能发生消去反应,又能被氧化成醛的是
A. B.
C.2,2-二甲基丙醇 D.
变式1(19-20高二下·甘肃武威·期中)不能由醛或酮加氢还原制得的醇是
A.
B.
B. C. D.
变式2(22-23高二上·上海金山·月考)下列醇既能发生消去反应,又能被氧化为酮的是
A. B. C. D.
命题点 5 醇的消去反应
典例1(24-25高二下·新疆乌鲁木齐·期中)以如图有机物为例,分析其结构,预测相关性质,下列说法正确的是
分析结构
断键部位
反应试剂和条件
反应产物
A
电负性:O>H,O-H极性键
①
HBr
CH3CH2CH2Br
B
电负性:O>C,C-O极性键
②
CH3COOH、浓硫酸、△
CH3CH2CH2OOCCH3
C
羟基上O原子的吸电子作用,使α-H活泼
①③
浓H2SO4、△
CH3CH2CHO
D
羟基上O原子的吸电子作用,使β-H活泼
②④
浓H2SO4、△
CH3CH=CH2
A.A B.B C.C D.D
变式1(24-25高二下·四川广安·期末)苦水玫瑰用途广泛,素有“金花”之美誉。从苦水玫瑰中提炼的玫瑰精油,堪称液体黄金,是制作香水等化妆品的原料。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法正确的是
A.该分子含2个手性碳原子
B.该分子所有碳原子共平面
C.在铜催化下,分子中羟基可被氧化为羰基
D.该物质发生消去反应可得3种有机产物
变式2(24-25高二下·北京东城·期末)下列各醇中,能发生氧化反应,又能发生消去反应可生成具有顺反异构体的有机物是
A. B.
C. D.
命题点 6 酚的组成、结构与物理性质
典例1(24-25高二下·北京东城·期末)下列化合物中不属于醇类的是
A. B. C.
变式1(20-21高二下·广东佛山·期中)下列有机物中,不属于醇类的是
A. B. C. D.
变式2(22-23高二下·黑龙江哈尔滨·期中)下列说法正确的是
A.与 含有相同的官能团,互为同系物
B. 属于醛类,官能团为-CHO
C. 的名称1,3,4-三甲苯
D.2-甲基-1-3-丁二烯与等物质的量的溴发生加成反应的产物(不考虑立体异构)理论上最多有3种
命题点 7 苯酚的化学性质
典例1(24-25高二下·辽宁·期中)下列说法错误的是
A.具有酸性,体现了苯环对羟基的影响
B.存在顺反异构现象
C.桂皮和杏仁中分别含有肉桂醛和苯甲醛,可作为植物香料使用
D.核磁共振氢谱中,、、均有两组吸收峰
变式1(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)下列解释或叙述正确的是
A.间二甲苯只有一种结构说明苯环不存在单双键交替结构
B.苯酚能与溴水反应生成三溴苯酚,说明苯环对酚羟基产生了影响
C.乙醇被足量溶液最终氧化成乙酸;故乙二醇被足量溶液最终氧化成乙二酸
D.醛酮均含不饱和极性碳氧双键,故与之发生加成反应的试剂中显的部分加在碳上
变式2(24-25高二下·辽宁抚顺·期中)丙酮是常用的有机溶剂,可用于制备重要化工原料双酚A(结构简式如图所示),下列有关双酚A的说法正确的是
A.所有原子一定不位于同一平面上
B.可与碳酸氢钠溶液反应生成
C.0.1 mol双酚A恰好与0.2 mol 完全反应
D.使用时,不慎沾到皮肤上,先用NaOH溶液洗,再用酒精洗,最后用水洗
命题点 8 含羟基的相关计算
典例1(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)1mol有机物X分别与足量浓溴水和NaOH溶液反应,消耗和NaOH的物质的量分别是
A.3mol、3mol B.2mol、2mol C.4mol、5mol D.4mol、3mol
变式1(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列叙述正确的是
A.可以发生水解和消去反应 B.最多可与发生加成反应
C.用溶液可检验中是否含有 D.最多可与反应
变式2(23-24高二下·江苏南京·期中)药物沃塞洛托的重要中间体的合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A.用红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B.最多能与反应
C.最多能与含的浓溶液取代
D.Y分子中所有原子有可能共平面
点拨 1 醇的催化氧化规律
醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:
(R1、R2、R3代表烃基)
点拨 2 乙醇与钠反应注意点
1. Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多,说明乙醇中羟基上的H原子没有水分子中羟基上的H原子活泼
2. 钠与乙酸、水、乙醇反应的剧烈程度依次减弱
3. 醇与Na反应时:2R—OH~2Na~H2,即:1 mol —OH生成0.5 mol H2
点拨 3 乙醇水解反应注意点
1. 乙醚是一种无色、易挥发的液体,沸点34.5 ℃,有特殊气味,具有麻醉作用。乙醚微溶于水,易溶于有机溶剂,它本身是一种优良溶剂,能溶解多种有机物
2. 醚的官能团叫醚键,表示为,醚的结构可用R—O—R′表示,R、R′都是烃基,可以相同也可以不同
3. 乙醇与乙酸发生酯化反应(反应机理:酸脱羟基醇脱氢)
点拨 4 消去反应注意点
1. 反应条件:浓H2SO4、加热
2. 反应机理: (反应时乙醇分子断的键是C—H与C—O)
3. 能发生消去反应的醇,在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数必须大于或等于2,二是与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
4. 醇消去反应的规律
醇消去反应的原理如下:
若醇分子中只有一个碳原子或与—OH相连碳原子的相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、、等。
某些醇发生消去反应,可以生成不同的烯烃,如:有三种消去反应有机产物。
点拨 5 苯酚弱酸性反应注意点
1. 向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现,但不论CO2是否过量,生成物均为NaHCO3,不会生成Na2CO3
2. 制备苯酚,可以利用强酸制弱酸的原理,向苯酚钠溶液中加入稀盐酸或者通入CO2气体
◆能力强化练
1.下列关于苯酚的叙述中,正确的是
A.苯酚有毒,沾到皮肤上可用氢氧化钠溶液洗涤
B.苯酚在水中能电离出H+,故其属于有机羧酸
C.苯酚能与FeCl3溶液反应生成紫色沉淀
D.纯净的苯酚是无色晶体,在空气中易被氧化而呈粉红色
2.下列说法中正确的是
A.含有羟基的化合物一定属于醇类
B.羟基与链烃基相连的有机物是醇类
C.醇和酚都含有羟基,它们的化学性质相同
D.与互为同系物
3.向下列溶液中滴入FeCl3溶液,颜色无明显变化的是
A. B.
C.NaI溶液 D.
4.莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是
A.不能与溴水反应 B.可用作抗氧化剂
C.有特征红外吸收峰 D.能与发生显色反应
5.生漆涂在物品表面,在空气中干燥时会产生漆膜。漆酚是生漆的主要化学成分,某种漆酚的结构简式为:
漆酚不具有的化学性质是
A.可与烧碱溶液反应 B.可与溴水发生取代反应
C.可与酸性溶液反应 D.可与溶液反应放出二氧化碳
6.下列反应与酚羟基对苯环的影响有关的是
①苯酚在水溶液中可以电离出
②苯酚溶液中加入浓溴水生成白色沉淀
③用苯酚与甲醛为原料制备酚醛树脂
④苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠
A.①② B.②③ C.② D.④
7.分子式为C5H12O的醇类物质的同分异构体有
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
8.实验室常用正丁醇、浓硫酸在加热条件下制备正丁醚,反应原理如下:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O反应装置如图所示。反应流程如下:
i.在100 mL烧瓶中,将36.5 mL正丁醇和4.5 mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石。将分水器、温度计和烧瓶组装好。
ⅱ.沿分水器支管口对面的内壁小心地贴壁加水,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出3.5 mL水。
ⅲ.在分水器上口接一仪器a,小火加热,使反应物微沸并开始回流,随反应进行,回流液经冷凝管收集于分水器中。
ⅳ.平稳回流至烧瓶内反应温度达135℃至137℃左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置。
ⅴ.将反应液倒入盛有50 mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,得到的粗产物依次用25 mL水、15 mL 5%的NaOH溶液、15 mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤。
ⅵ.干燥后粗产物置于蒸馏瓶中,蒸馏收集140.1℃至144℃馏分,产量为9.36 g。已知:正丁醇的密度为0.81 g/mL,正丁醚的密度为0.77 g/mL,微溶于水。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。制正丁醚的反应类型为___________。
(2)分水器的主要作用是___________。
(3)“步骤i”中药品的添加顺序是:先加___________(填“正丁醇”或“浓H2SO4”)。沸石的作用是___________。
(4)写出制备过程中主要伴随的有机副反应产物的结构简式:___________。
(5)“步骤ⅴ”中,粗产物应从分液漏斗的___________(填“上”或“下”)口分离出。
(6)本实验中正丁醚的产率为___________(结果保留3位有效数字)。
9.某化学小组采用如图装置,以环己醇制备环己烯:
已知:
密度(g/cm3)
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是 _______,导管B除了导气外还具有的作用是_______。
②试管C置于冰水浴中的目的是 _______。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_______ 层(填“上”或“下”),分液后用_______(填入编号)洗涤。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图装置蒸馏,收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 _______
A.蒸馏时从90℃开始收集产品
B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_______
A.用酸性高锰酸钾溶液 B.用金属钠 C.测定沸点
◆综合拔高练
10.不能作为支持乙醇的结构为CH3CH2OH而不是CH3OCH3的证据是
A.乙醇在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有两种结构
B.1mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5mol H2
C.乙醇中存在极性键
D.乙醇中存在非极性键
11.苯酚( )在一定条件下能与H2加成得到环己醇( ),下列关于这两种物质的叙述中错误的是
A.都能溶于水,但溶解性都比乙醇差
B.都能与金属钠反应放出氢气
C.都显弱酸性,且酸性都弱于碳酸
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
12.下列关于基团相互影响的说法错误的是
A.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为苯环使甲基活化
B.苯酚溶液呈酸性,是因为苯环使羟基活化
C.苯酚和饱和溴水生成三溴苯酚白色沉淀,是因为羟基使苯环活化
D.甲苯能与H2加成,是因为甲基使苯环活化
13.与互为同分异构体的芳香族化合物中,属于酚类和不属于酚类的种类分别有
A.2种和1种 B.3种和2种 C.2种和3种 D.3种和1种
14.实验室通过如图所示装置制取乙烯并验证其性质。下列说法正确的是
A.装置甲加热时应缓慢升高温度到170℃
B.装置甲中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂
C.为除去乙烯中混有的少量SO2,装置乙中可加入NaOH溶液
D.装置丙中溶液褪色时有CH3CHBr2生成
15.如图所示2-丙醇分子结构,下列关于它在反应中化学键断裂情况与反应类型对应不正确的是
A.与金属钠反应,断裂①号键,发生置换反应
B.与醋酸、浓硫酸共热反应,断裂①号键,发生取代反应
C.与浓硫酸共热至一定温度,断裂②、④号键,发生消去反应
D.与氧气在银催化加热条件下,断裂③、⑤号键,发生氧化反应
16.我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A.能和Br2发生取代反应和加成反应 B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应 D.分子中有3种官能团
17.实验室由正丁醇(沸点:)制备1-溴丁烷(沸点:)的过程如下,回答下列问题。
步骤一:将12.5g(0.12mol)溴化钠,9.3mL(0.1mol)正丁醇,1~2粒沸石投入100mL圆底烧瓶中,摇匀。将一定浓度的浓硫酸从上口分批加入,并充分振荡,装上尾气吸收装置,电热套加热到沸腾,保持回流30分钟,反应结束后改成普通蒸馏装置,收集馏分。
步骤二:将馏分置于分液漏斗中,依次用15mL水、7.5mL 10%碳酸钠溶液、15mL水洗涤,最后向油层中加入1~2g块状无水。
步骤三:安装好蒸馏装置,通过长颈漏斗加少量棉花将液体滤入圆底烧瓶,加入沸石,进行蒸馏,收集的馏分,得产品12.5g。
(1)仪器M的名称为_______;冷却水的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(2)生成1-溴丁烷的方程式为_______。
(3)浓硫酸与溴化钠的作用为_______,烧杯中试剂为_______。
(4)步骤一中判断蒸馏完成的现象为_______。
(5)步骤二中无水的作用为______。
(6)本实验的产率为_______(保留两位有效数字)。
18.2-硝基-1,3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料,经磺化、硝化、去磺酸基三步合成:
部分物质相关性质如下表:
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
水溶性(常温)
间苯二酚
110
白色针状晶体
110.7
易溶
2-硝基-1,3-苯二酚
155
桔红色针状晶体
87.8
难溶
制备过程如下:
第一步:磺化。称取间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),用锥形瓶收集馏出物。
请回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是_______;图2中仪器C的名称是_______,出水口是_______(填I或Ⅱ)。
(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团的作用是_______。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_______。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是_______。
A.具有较低的熔点 B.不溶或难溶于水,便于最后分离
C.难挥发性 D.与水蒸气不发生化学反应
(5)下列说法正确的是_______。
A.直形冷凝管内壁中可能会有桔红色晶体析出
B.反应一段时间后,停止蒸馏,先熄灭酒精灯,再打开旋塞,最后停止通冷凝水
C.烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸
D.图2中C装置可用图1中b装置替换
E.待锥形瓶中馏出物冷却后通过分液操作即可得到2-硝基-1,3-苯二酚粗产品
(6)本实验最终获得桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为_______(保留3位有效数字)。
◆高考真题练
19.下列过程不正确的是
A.(2026·浙江卷)苯酚()水溶液呈酸性
B.(2025·海南卷)早期用铬酸酐()检测酒驾:
C.(2025·浙江卷)苯酚钠水溶液中通入少量气体:
D.(2025·北京卷)用乙醇处理废弃的
20.下列不正确的是
A.(2025·河北卷)乙醇应存放在阴凉通风处,远离火种
B.(2025·甘肃卷) 该物质可发生消去反应
C.(2025·安徽卷)将有机物M溶于乙醇,加入金属钠,探究M中是否含有羟基
D.(2024·吉林卷)苯酚沾到皮肤上,先后用乙醇、水冲洗
E. (2025·浙江卷)将少量灼热的加入中:
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第三章 烃的衍生物
第二节 醇 酚
要点 1 醇的概念、分类与物理性质
1、醇的概念
(1)羟基化合物:烃基中的氢原子被羟基(—OH)取代而生成的化合物为羟基化合物。羟基化合物有醇和酚两大类
(2)醇的概念:羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH (n≥1)
2、醇的分类
【注意】
①羟基连接在双键碳、三键碳上,该物质不稳定,会异构化转化为其它物质。
如:乙烯醇会转化为乙醛
②同一个碳上不能连接有多个羟基,易脱水转化为其它有机物,如:。
3、醇的命名
(1)选主链,称某醇:选择含有羟基在内的最长碳链作为主链,按主链所含有的碳原子数成为“某醇”。
(2)编号位,定支链:把支链作为取代基,从离羟基最近的一端开始编号。
(3)标位置,写名称:取代基位次—取代基名称—羟基位次—某醇。
【注意】
①用系统命名法命名醇,确定最长碳链时不能把—OH看作链端,只能看作取代基,但选择的最长碳链必须连有—OH。
②多元醇的命名时,要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在“醇”字的前面,用“二、三、四”等数字表示。
3—甲基—2—丁醇
3—甲基—1,3—丁二醇
4、物理性质
(1)沸点
①相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。
②饱和一元醇,随分子中碳原子个数的增加,醇的沸点升高。
③碳原子数相同时,羟基个数越多,醇的沸点越高。
(2)溶解性:甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低级醇可与水以任意比例混溶。
(3)密度:醇的密度比水的密度小。
要点 2 乙醇的结构、物理性质及用途
1、乙醇分子的组成与结构
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间充填模型
官能团
C2H6O
CH3CH2OH
或C2H5OH
羟基(—OH)
2、物理性质
乙醇俗称酒精,无色、有特殊香味的液体,密度比水的小,易挥发,与水以任意比例互溶,能溶解多种有机物和无机物。
3、用途:作燃料;饮用酒;重要化工原料;有机溶剂;医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
要点 3 醇的化学性质—以乙醇为例
醇的化学性质主要由羟基官能团决定。在醇分子中由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强,使O—H和C—O的电子对都向氧原子偏移,使O—H和C—O易断裂,即
化学性质
断键位置
化学方程式
反应类型
乙醇与钠反应
①
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
置换反应
乙醇与浓氢溴酸
②
C2H5OH+HBrC2H5—Br+H2O
取代反应
乙醇与浓硫酸(170℃)
②⑤
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
消去反应
乙醇与浓硫酸(140℃)
①或②
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
取代反应
乙醇与氧气(铜催化)
①③
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
氧化反应
1、乙醇与钠反应
(1)实验探究
实验过程
在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠,在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度,然后点燃,再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向其中加入少量澄清石灰水。观察现象,并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较
实验装置
实验现象
①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;②烧杯内壁有水珠产生;
③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊
实验结论
乙醇与钠反应产生了氢气
(2)反应的方程式:2C2H5OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(3)钠与乙醇、水反应的对比
水与钠反应
乙醇与钠反应
实验
现象
钠的变化
钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失
钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失
声的现象
有“嘶嘶”的声响
无声响
气体检验
点燃,发出淡蓝色的火焰
点燃,发出淡蓝色的火焰
剧烈程度
钠与水剧烈反应
钠与乙醇缓慢反应
实验结论
密度大小
ρ(Na)<ρ(H2O)
ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
反应方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
氢原子被置换
羟基氢原子被置换
羟基氢活泼性
水中氢原子>乙醇羟基氢原子
2、取代反应
(1)乙醇与氢卤酸反应:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
①反应机理: (反应时,乙醇分子断裂的键为C—O)
②应用:制备卤代烃
③反应条件:浓氢卤酸、加热
(2)乙醇分子间脱水生成乙醚:C2H5OH+HOC2H5C2H5OC2H5+H2O
①反应机理:一个醇分子脱羟基,另一个醇分子脱氢
②浓H2SO4是催化剂和脱水剂,是参加反应的催化剂
③甲醇和乙醇的混合物与浓硫酸共热生成醚的种类分别为___________________________
3、消去反应——乙烯的实验室制法
实验步骤
①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml,放入几片碎瓷片,以避免混合液在受热时暴沸
②加热混合溶液,使液体温度迅速升到170 ℃,将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中,观察现象
实验装置
实验现象
溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
实验结论
乙醇在浓硫酸作用下,加热到170 ℃,发生了消去反应,生成乙烯
注意
氢氧化钠溶液的作用:除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质,防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应
化学方程式
CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O (消去反应)
4、乙醇的氧化反应
(1)乙醇的燃烧反应:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
①现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热
②乙醇能作为绿色能源的原因:燃烧放出大量的热、燃烧产物无污染、可再生能源
(2)乙醇与氧气的催化氧化
①实验探究
实验步骤
向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味
实验装置
实验现象
①灼烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红色
②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味
实验结论
乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下,可被空气中的氧气氧化为乙醛
②反应的方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
③催化氧化的机理:乙醇催化氧化时,乙醇分子断开O—H键和与羟基直接相连的碳上的C—H键,形成一个。C=O双键,脱下来的氢原子与氧气分子中的氧原子结合生成水。乙醇催化氧化生成乙醛时,乙醇分子并未得到氧,而是失去两个氢原子生成乙醛分子,因此乙醇变成乙醛的反应实质是去氢的反应,属于有机反应类型的氧化反应。(氧化反应:加氧去氢)
④乙醇催化氧化的过程
将弯成螺旋状的铜丝灼烧,铜丝表面变黑色
2Cu+O22CuO
将灼烧后的铜丝插入乙醇中,铜丝表面由黑变红
总化学方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (反应中Cu作催化剂)
⑤醇的催化氧化的反应条件:Cu或Ag、加热
⑥醇发生催化氧化对结构的要求:与—OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子,即具有
⑦醇的催化氧化生成物的规律
a.—OH连在链端点碳原子上的醇,即R—CH2OH结构的醇,被氧化成醛
如:2R—CH2OH+O22R—CHO+2H2O
b.与—OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇,即 结构的醇,被氧化成酮,(其中R、R1为烃基,可以相同,可以不相同)
如:
c.与—OH相连碳原子上没有氢原子的醇,即 结构的醇(R、R1、R2为烃基,可相同可不同),不能被催化氧化
(3)乙醇与强氧化剂反应:乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化为乙酸
实验步骤
在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡,观察实验现象
实验装置
实验现象
溶液由黄色变为墨绿色
反应原理
CH3CH2OHCH3COOH
应用
酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后,溶液由橙色变为绿色,该反应可以用来检验司机是否酒后驾车
注意
乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化,其氧化过程分为两个阶段:
5.几种重要的醇
名称
结构简式
性质
用途
甲醇
CH3OH
无色透明、易挥发的液体;能与水及多种有机溶剂混溶;有毒、误服少量(10 mL)可致人失明,多量(30 mL)可致人死亡
化工原料、燃料
乙二醇
无色、黏稠的液体,有甜味、能与水混溶,能显著降低水的凝固点
发动机防冻液的主要化学成分,也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料
丙三醇
(甘油)
无色、黏稠、具有甜味的液体,能与水以任意比例混溶,具有很强的吸水能力
吸水能力——配制印泥、化妆品;凝固点低——作防冻剂;三硝酸甘油酯俗称硝化甘油——作炸药等
要点 4 苯酚的组成、结构与物理性质
1、酚的概念:酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物。
如:(苯酚)、(邻甲基苯酚)、(萘酚)
2、苯酚的分子组成和结构
分子式
俗称
结构式
结构简式
球棍模型
空间充填模型
官能团
C6H6O
石炭酸
或
羟基(—OH)
3、物理性质
要点 5 苯酚的化学性质
1、酸性——弱酸性,俗称石炭酸,但酸性很弱,比碳酸还弱的酸,不能使石蕊试液变红。
实验过程
(1)向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水,振荡试管
(2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管
(3)再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳
实验步骤
实验现象
试管①中:得到浑浊液体
试管②中:液体变澄清
试管③④中:液体变浑浊
结论
室温下,苯酚在水中溶解度较小
苯酚能与NaOH溶液反应,表现出酸性
酸性:HCO3- < <H2CO3
反应方程式
试管②中:试管③中:
试管④中:
解释
苯酚中的羟基与苯环直接相连,苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。由于苯环对羟基的影响,使苯酚中羟基上的氢原子更活泼,在水溶液中能发生微弱电离,显弱酸性。电离方程式为:C6H5OHC6H5O-+H+。
(1)与Na反应: (比Na与水、Na与乙醇反应都要剧烈)。
(2)与Na2CO3的反应:。
2、取代反应——羟基对苯环的影响
(1)苯酚与浓溴水反应
实验原理
+3Br2↓+3HBr
实验操作
实验现象
立即产生白色沉淀
实验结论
苯酚易与饱和溴水发生取代反应
实验应用
该反应常用于苯酚的定性检验和定量测定
理论解释
羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位的氢原子更活泼,易被取代
注意事项
(1)该反应中溴应过量,且产物2,4,6-三溴苯酚可溶于苯酚。故做此实验时,需用饱和溴水且苯酚的浓度不能太大,否则看不到白色沉淀。
(2)该反应很灵敏,稀的苯酚溶液就能与饱和溴水反应产生白色沉淀。这一反应常用于定性检验苯酚和定量测定苯酚的含量(酚类物质都适用)。
(3)2,4,6-三溴苯酚不溶于水,但易溶于苯。若苯中溶有少量苯酚,则加饱和溴水不会产生白色沉淀,因而用饱和溴水检验不出溶于苯中的苯酚。
(4)除去苯中苯酚的方法:加NaOH溶液,分液。
①反应方程式:(2,4,6—三溴苯酚)。
②现象:饱和溴水褪色或颜色变浅且生成白色沉淀。
③反应条件:浓溴水(不加催化剂),苯酚的稀溶液。
④溴原子只能取代羟基邻、对位的氢原子,1 mol氢原子需要1 mol Br2。
⑤实验成功的关键:苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚是一种难溶于水但易溶于有机溶剂的固体,所以做此实验时,一定要注意浓溴水必须过量,苯酚要少量。否则,生成的三溴苯酚会溶于过量的苯酚溶液中,那么将观察不到有三溴苯酚白色沉淀生成
⑥苯酚与浓溴水反应很灵敏,常用于苯酚的定性检验和定量测定,应用:
a、凡是酚类都可以与浓溴水反应生成白色沉淀,利用此性质可以定性地检验酚类的存在及鉴别酚类
b、利用此反应通过定量测定废水中酚的含量
⑦苯、苯酚与Br2反应的比较
类别
苯
苯酚
取代反应
溴的状态
液溴
饱和溴水
条件
催化剂
无催化剂
产物
特点
苯酚与溴的取代反应比苯易进行
原因
酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼,易被取代
(2)硝化反应:苯酚与浓硝酸在浓硫酸的作用下生成2,4,6-三硝基苯酚,俗称苦味酸
(3)酯化反应:苯酚中同样具备羟基(—OH),能够与羧酸(或无机含氧酸)发生酯化反应,生成某酸苯酯
苯酚与乙酸的反应:
3、显色反应
实验过程
向盛有少量苯酚稀溶液的试管中,滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察实验现象
实验步骤
溶液显紫色
反应方程式
6C6H5OH+Fe3+[Fe(C6H5O)6]3-+6H+
4、氧化反应
(1)苯酚在常温下易被空气中的氧气氧化而显粉红色,而生成了对-苯醌 (酚羟基易被氧化)
(2)苯酚可使酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)能够发生燃烧反应:C6H5OH+7O26CO2+3H2O
5、加成反应:因苯酚含有苯环,故可以与氢气发生加成反应
要点 6 苯酚与脂肪醇、芳香醇的比较
类别
脂肪醇
芳香醇
酚
实例
CH3CH2OH
官能团
醇羟基(—OH)
醇羟基(—OH)
酚羟基(—OH)
结构
特点
—OH与链烃基相连
—OH与苯环侧链上的碳原子相连
—OH与苯环直接相连
主要化学性质
(1)与钠反应;(2)取代反应;(3)部分能发生消去反应;(4)氧化反应;(5)酯化反应;(6)部分能发生加成反应
(1)弱酸性;(2)取代反应;(3)显色反应;(4)加成反应;(5)与钠反应;(6)氧化反应
特性
灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味物质(醛或酮)生成
遇FeCl3溶液发生显色反应
要点 7 苯酚的鉴别与分离提纯
1.苯和苯酚的鉴别
(1)FeCl3溶液:苯酚遇Fe3+会发生显色反应;
(2)浓溴水:苯酚与过量浓溴水反应会生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀;
(3)NaOH溶液:分别向苯酚和苯中滴加NaOH溶液,苯酚中得到澄清溶液,苯会分层;
(4)金属Na:加入Na,苯酚中产生气泡,苯中无明显现象。
2.苯中混有苯酚
混合溶液中加入NaOH溶液,分液,有机层为 苯 ,水层含有苯酚钠、NaOH,再通入足量二氧化碳后分液,得到苯酚。
命题点 1 醇的结构、分类与物理性质
典例1(24-25高二下·湖北武汉·期末)下列性质比较中,正确的是
A.沸点:
B.在水中的溶解度:
C.羟基氢原子的活泼性:<
D.酸性:
【答案】B
【详解】A.是同分异构体,支链多,分子间作用力弱,导致沸点,A错误;
B.都是醇,分子中烃基是憎水基,烃基部分越小,相应物质的水溶性就越大,越容易溶于水,故相同条件下,物质在水中的溶解度:,B正确;
C.羟基上氢原子的活泼性:羧基>酚羟基>水>醇羟基,C错误;
D.CH2ClCOOH酸性强于CH3COOH是因Cl的电负性强于H,增强羧酸中O-H的极性,使其更易解离,酸性:,D错误;
故选B。
变式1(24-25高二下·天津河西·期末)下列化合物中,常温下可溶于水的是
A.甲苯 B.溴苯 C.1-丙醇 D.三氯甲烷
【答案】C
【详解】A.甲苯属于芳香烃,常温下难溶于水,故A不符合题意;
B.溴苯属于卤代烃,常温下难溶于水,故B不符合题意;
C.1-丙醇含羟基(-OH),能与水分子间形成氢键,常温下可溶于水,故C符合题意;
D.三氯甲烷属于卤代烃,常温下难溶于水,故D不符合题意;
答案选C。
变式2(24-25高二下·北京海淀·期中)室温下,下列有机物在水中的溶解度最大的是
A.甲苯 B.苯酚 C.丙三醇 D.溴乙烷
【答案】C
【详解】A.甲苯是非极性分子,难溶于水,而且所有的烃都不溶于水;
B.常温下苯酚微溶于水;
C.丙三醇是极性分子,与水分子间形成氢键,所以极易溶于水;
D.所有卤代烃都不溶于水,所以溴乙烷难溶于水。
故选C。
命题点 2 醇的命名
典例1(25-26高二上·江苏徐州·期中)化学用语是学习和研究化学的基础。下列化学用语正确的是
A.2—甲基丁烷的键线式:
B.2—甲基—1—丙醇的结构简式:
C.乙烯的球棍模型:
D.乙炔的电子式:
【答案】A
【详解】A.主链四个碳,2号位上有甲基,命名为2-甲基丁烷,A正确;
B.主链四个碳,2号位上为羟基,命名为2-丁醇,B错误;
C.图示为乙烯的填充模型,球棍模型为:,C错误;
D.乙炔的结构简式为:HC≡CH,碳碳之间为三键,电子式为:,D错误;
故答案选A。
变式1(25-26高二上·江苏无锡·期中)下列有机物命名正确的是
A.:1,3,4-三甲苯
B.:2-甲基-2-氯丙烷
C.:2-甲基-1-丙醇
D.:2-甲基-3-丁炔
【答案】B
【详解】A.苯环上有三个取代基(均为甲基),编号应使位置之和最小,1,3,4-三甲苯编号之和为8,而1,2,4-三甲苯之和为7(更小),后者正确,A错误;
B.主链为丙烷(3个碳),2号碳连有甲基和氯原子,名称为2-甲基-2-氯丙烷,B正确;
C.含羟基的最长碳链为4个碳(丁醇),名称为2-丁醇,C错误;
D.含三键的最长碳链为4个碳(丁炔),从距离三键(1号位)最近的一端开始标号,3号位有甲基,则名称为3-甲基-1-丁炔,D错误;
故答案选B。
变式2(24-25高二下·河南郑州·期中)下列物质的命名正确的是
A.:5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯
B.:1-甲基-1-丁醇
C.:二溴乙烷
D.:2,3-二甲基-2-乙基丁烷
【答案】A
【详解】
A.的名称为5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯,A项正确;
B.中主链上有5个碳原子,羟基在2号碳上,则名称为:2-戊醇,B项错误;
C.CH2BrCH2Br中,两个溴原子分别在不同的碳上,则名称为:1,2-二溴乙烷,C项错误;
D.中主链上有5个碳原子,甲基在2、3号碳上,则名称为:2,3,3 –三甲基戊烷,D项错误;
答案选A。
命题点 3 醇的置换反应与取代反应
典例1(24-25高二下·甘肃白银·期中)下列化学方程式书写错误的是(反应条件已略去)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.甲醇与钠反应生成甲醇钠和氢气,反应式配平正确,符合反应规律,A正确;
B.乙醇与HCl在适当条件下可生成氯乙烷和水,方程式书写正确,B正确;
C.丙烯(CH3CH=CH2)与Br2发生加成反应时,Br应加在双键两端的相邻碳上,产物应为BrCH2CHBrCH3,而非两端碳加成,C错误;
D.甲烷与Cl2在光照下发生取代反应生成CH3Cl和HCl,方程式符合取代反应规律,D正确;
故选C。
变式1(24-25高二下·河南洛阳·期末)下列反应过程能够实现目标的是
A.CH≡CHCH3CHO
B.
C.
D.HOCH2CH2OH
【答案】A
【详解】A.乙炔与水加成生成乙烯醇,迅速异构化为稳定的乙醛,A正确;
B.甲苯在铁做催化剂作用下与氯气发生苯环上取代反应,而非烷烃基上取代,B错误;
C.卤代烃的消去反应是在氢氧化钠的醇溶液条件下发生,C错误;
D.醇的分子间取代反应,应该是在浓硫酸加热条件下发生,D错误;
故选A。
变式2(22-23高二下·北京昌平·期末)以如图有机物为例,分析其结构,预测相关性质,下列说法正确的是
选项
分析结构
断键部位
反应类型
反应试剂和条件
反应产物
A
电负性:O>H,O-H极性键
①
取代反应
浓HBr
CH3CH2CH2OBr
B
电负性:O>C,C-O极性键
②
取代反应
CH3COOH、浓硫酸、∆
CH3CH2CH2OOCCH3
C
羟基上O原子的吸电子作用,使α-H活泼
①③
消去反应
浓H2SO4、∆
CH3CH2CHO
D
羟基上O原子的吸电子作用,使β-H活泼
②④
消去反应
浓H2SO4、∆
CH3CH=CH2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.当CH3CH2CH2OH和浓HBr反应时,断裂的是②键,生成的产物为:CH3CH2CH2Br,A错误;
B.当CH3CH2CH2OH和乙酸反应时,为酯化反应,断裂的是①键,B错误;
C.CH3CH2CH2OH在浓硫酸并加热的条件下发生的是消去反应,断裂的是②④键,C错误;
D.由选项C分析可知,发生消去反应时,断裂的是②④键,生成CH3CH=CH2,D正确;
故选D。
命题点 4 醇的氧化反应
典例1(24-25高二下·青海海南·期末)下列醇中,既能发生消去反应,又能被氧化成醛的是
A. B.
C.2,2-二甲基丙醇 D.
【答案】D
【详解】A.甲醇中只有一个碳原子,不能发生消去反应,故A错误;
B. 分子中,与羟基相连碳原子的相邻碳有氢原子,可以发生消去反应生成丙烯,该分子中含有羟基,且与羟基相连碳原子上有氢原子,发生氧化反应生成丙酮,不能氧化成醛,故B错误;
C.2,2-二甲基丙醇(CH3C(CH3)2CH2OH)与羟基相连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,2,2-二甲基丙醇与羟基相连的碳原子上有氢原子,能被氧化成醛,故C错误;
D. 分子中,与羟基相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子,能发生消去反应,该分子中与羟基相连碳原子上有氢原子,能发生氧化成醛,故D正确;
故选D。
变式1(19-20高二下·甘肃武威·期中)不能由醛或酮加氢还原制得的醇是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
A.可由丙酮加成反应生成,故A不符合题意;
B.由丙醛加成反应生成,故B不符合题意;
C.由C(CH3)3CHO加成反应生成,故C不符合题意;
D.分子中,羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能够由醛或酮加氢还原制得,故D符合题意;
答案选D。
变式2(22-23高二上·上海金山·月考)下列醇既能发生消去反应,又能被氧化为酮的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】醇中,能发生消去反应的条件是与羟基连接的碳原子的相邻碳原子上含有H,能发生催化氧化生成酮的条件是与羟基相连的碳原子上有一个H,据此解答。
【详解】A.甲醇不能发生消去反应且氧化生成醛,故A错误;
B.2-丙醇既能发生消去反应,又能发生催化氧化生成丙酮,故B正确;
C.2,2-二甲基丙醇不能发生消去反应,能被氧化为醛,不能被氧化为酮,故C错误;
D.可以被氧化为醛,不能被氧化为酮,可以发生消去反应,故D错误;
答案选B。
命题点 5 醇的消去反应
典例1(24-25高二下·新疆乌鲁木齐·期中)以如图有机物为例,分析其结构,预测相关性质,下列说法正确的是
分析结构
断键部位
反应试剂和条件
反应产物
A
电负性:O>H,O-H极性键
①
HBr
CH3CH2CH2Br
B
电负性:O>C,C-O极性键
②
CH3COOH、浓硫酸、△
CH3CH2CH2OOCCH3
C
羟基上O原子的吸电子作用,使α-H活泼
①③
浓H2SO4、△
CH3CH2CHO
D
羟基上O原子的吸电子作用,使β-H活泼
②④
浓H2SO4、△
CH3CH=CH2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.当CH3CH2CH2OH和浓HBr反应时,断裂的是②键,生成的产物为:CH3CH2CH2Br,A错误;
B.当CH3CH2CH2OH和乙酸反应时,为酯化反应,断裂的是①键,B错误;
C.当CH3CH2CH2OH发生催化氧化反应时,断裂的是①③键,但与O2在Cu催化下、加热进行, C错误;
D.CH3CH2CH2OH在浓硫酸并加热的条件下发生的是消去反应,断裂的是②④键, D正确;
故选D。
变式1(24-25高二下·四川广安·期末)苦水玫瑰用途广泛,素有“金花”之美誉。从苦水玫瑰中提炼的玫瑰精油,堪称液体黄金,是制作香水等化妆品的原料。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法正确的是
A.该分子含2个手性碳原子
B.该分子所有碳原子共平面
C.在铜催化下,分子中羟基可被氧化为羰基
D.该物质发生消去反应可得3种有机产物
【答案】D
【详解】
A.该分子含1个手性碳原子,如图所示,A错误;
B.该分子中存在多个连接3个碳原子的sp3杂化的碳原子,故该分子所有的碳原子一定不共平面,B错误;
C.与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能被氧化为羰基,C错误;
D.该物质发生消去反应可得3种有机产物,如图所示:、、,D正确;
故选D。
变式2(24-25高二下·北京东城·期末)下列各醇中,能发生氧化反应,又能发生消去反应可生成具有顺反异构体的有机物是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
A.可以发生氧化生成;可以发生消去生成,但无顺反异构,A不符合题意;
B.可以发生氧化生成;可以发生消去生成,但无顺反异构,B不符合题意;
C.中羟基连接在无氢碳原子上,不能发生氧化,C不符合题意;
D.可以发生氧化生成;可以发生消去生成,而存在顺反异构,D符合题意;
故答案为:D。
命题点 6 酚的组成、结构与物理性质
典例1(24-25高二下·北京东城·期末)下列化合物中不属于醇类的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】醇含有羟基,但是含有羟基的不一定属于醇,如羟基和苯环直接相连,形成的是酚等,C属于酚类,ABD属于醇;
故选C。
变式1(20-21高二下·广东佛山·期中)下列有机物中,不属于醇类的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
A.名称为乙二醇,属于醇类,A不符合题意;
B.名称为环醇,醇类,B不符合题意;
C.名称为苯酚,属于酚类,不属于醇类,C符合题意;
D.名称为苯甲醇,属于醇类,D不符合题意;
故选C。
变式2(22-23高二下·黑龙江哈尔滨·期中)下列说法正确的是
A.与 含有相同的官能团,互为同系物
B. 属于醛类,官能团为-CHO
C. 的名称1,3,4-三甲苯
D.2-甲基-1-3-丁二烯与等物质的量的溴发生加成反应的产物(不考虑立体异构)理论上最多有3种
【答案】D
【详解】A.两种有机物由于与羟基直接相连部分的结构不同,二者不互为同系物,A项错误;
B. 属于酯类,官能团是酯基和醛基,B项错误;
C.根据位次和最小的原则可知,其名称为:1,2,4-三甲苯,C项错误;
D.2-甲基-1-3-丁二烯的结构简式为 ,其和物质的量的溴发生加成反应时,可能发生的加成方式为1,2加成有两种情况,还有一种情况是1,4加成,则理论上最多有3种,D项正确;
故选D。
命题点 7 苯酚的化学性质
典例1(24-25高二下·辽宁·期中)下列说法错误的是
A.具有酸性,体现了苯环对羟基的影响
B.存在顺反异构现象
C.桂皮和杏仁中分别含有肉桂醛和苯甲醛,可作为植物香料使用
D.核磁共振氢谱中,、、均有两组吸收峰
【答案】D
【详解】
A.中羟基可以电离出,体现了苯环对羟基的影响,A正确;
B.中碳碳双键中每个碳都连接2个不同的原子或原子团,存在顺反异构,B正确;
C.桂皮和杏仁中分别含有肉桂醛和苯甲醛,两者都含醛基(-CHO),挥发性强、气味芳香,且天然存在、毒性低、香气稳定,所以常用作香料,C正确;
D.核磁共振氢谱中,和均有两组吸收峰,只有一组吸收峰,D错误;
故选D。
变式1(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)下列解释或叙述正确的是
A.间二甲苯只有一种结构说明苯环不存在单双键交替结构
B.苯酚能与溴水反应生成三溴苯酚,说明苯环对酚羟基产生了影响
C.乙醇被足量溶液最终氧化成乙酸;故乙二醇被足量溶液最终氧化成乙二酸
D.醛酮均含不饱和极性碳氧双键,故与之发生加成反应的试剂中显的部分加在碳上
【答案】D
【详解】A.若苯环为单双键交替结构,间二甲苯也仅有一种结构,而邻而甲苯会有2种结构,所以邻二甲苯只有一种结构才能证明苯环不存在单双键交替结构,A错误;
B.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,说明酚羟基活化了苯环的邻对位氢,是羟基对苯环的影响,B错误;
C.乙二酸具有强还原性,会被过量酸性高锰酸钾进一步氧化为,因此乙二醇最终氧化产物不是乙二酸,C错误;
D.醛酮的碳氧双键为极性键,氧电负性大于碳,因此碳带部分正电荷(),加成时试剂中显的部分会加在带正电的碳上,D正确;
故选D。
变式2(24-25高二下·辽宁抚顺·期中)丙酮是常用的有机溶剂,可用于制备重要化工原料双酚A(结构简式如图所示),下列有关双酚A的说法正确的是
A.所有原子一定不位于同一平面上
B.可与碳酸氢钠溶液反应生成
C.0.1 mol双酚A恰好与0.2 mol 完全反应
D.使用时,不慎沾到皮肤上,先用NaOH溶液洗,再用酒精洗,最后用水洗
【答案】A
【详解】A.双酚A含有单键碳,不可能所有原子位于同一平面上,故A正确;
B.酚类的酸性小于碳酸,双酚A不能与碳酸氢钠溶液反应,故B错误;
C.双酚A含有酚羟基,可与CH3COOH发生酯化反应,但酯化反应是可逆反应,不能进行完全,因此0.1 mol双酚A不能恰好与0.2 mol CH3COOH完全反应,故C错误;
D.双酚A是酚类物质,酚易溶于酒精,双酚A不慎沾到皮肤上,先用酒精洗,后用水洗,故D错误;
选A。
命题点 8 含羟基的相关计算
典例1(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)1mol有机物X分别与足量浓溴水和NaOH溶液反应,消耗和NaOH的物质的量分别是
A.3mol、3mol B.2mol、2mol C.4mol、5mol D.4mol、3mol
【答案】C
【详解】由X结构可知,分子中含3个酚羟基、1个碳碳双键、1个碳氯键,酚羟基的邻、对位上的氢能与浓溴水发生取代反应,碳碳双键能与浓溴水发生加成反应,则1mol该物质消耗4mol Br2;酚羟基、碳氯键均可与NaOH溶液反应,氯原子反应生成的酚羟基还能和氢氧化钠反应,则1mol该物质消耗5mol NaOH,即消耗和NaOH的物质的量分别是4mol、5mol,故选C。
变式1(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列叙述正确的是
A.可以发生水解和消去反应 B.最多可与发生加成反应
C.用溶液可检验中是否含有 D.最多可与反应
【答案】D
【分析】
X与Y发生取代反应生Z(),Z发生还原反应生成W,据此分析。
【详解】A.观察Y的结构可知,Y中含有碳溴键可以在NaOH水溶液的条件下发生水解反应,溴原子相连C原子的邻位C原子上无H原子,不能发生消去反应,苯环上的酚羟基不能发生消去反应,因此Y并不能发生消去反应,A错误;
B.Z为,中苯环与氢气的加成共消耗6mol H2,中含有1mol羰基能与1mol氢气发生加成反应,因此最多可与发生加成反应,B错误;
C.W和X均含有酚羟基,无法用溶液检验,C错误;
D.W含2个酚羟基,最多可与反应,D正确;
故答案选D。
变式2(23-24高二下·江苏南京·期中)药物沃塞洛托的重要中间体的合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A.用红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B.最多能与反应
C.最多能与含的浓溶液取代
D.Y分子中所有原子有可能共平面
【答案】D
【详解】A.红外光谱可以检验不同的官能团,X中含有酚羟基、羧基,Y含有酚羟基、酯基、醚键,A正确;
B.中含有酚羟基、羧基,最多能与反应,B正确;
C.标记1、2号C原子上的氢原子可以被的浓溶液取代,所以最多能与含的浓溶液取代,C正确;
D.标记1、2、3号C原子与周围原子形成四面体结构,所以Y分子中所有原子不可能共平面,D错误;
故选D。
点拨 1 醇的催化氧化规律
醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:
(R1、R2、R3代表烃基)
点拨 2 乙醇与钠反应注意点
1. Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多,说明乙醇中羟基上的H原子没有水分子中羟基上的H原子活泼
2. 钠与乙酸、水、乙醇反应的剧烈程度依次减弱
3. 醇与Na反应时:2R—OH~2Na~H2,即:1 mol —OH生成0.5 mol H2
点拨 3 乙醇水解反应注意点
1. 乙醚是一种无色、易挥发的液体,沸点34.5 ℃,有特殊气味,具有麻醉作用。乙醚微溶于水,易溶于有机溶剂,它本身是一种优良溶剂,能溶解多种有机物
2. 醚的官能团叫醚键,表示为,醚的结构可用R—O—R′表示,R、R′都是烃基,可以相同也可以不同
3. 乙醇与乙酸发生酯化反应(反应机理:酸脱羟基醇脱氢)
点拨 4 消去反应注意点
1. 反应条件:浓H2SO4、加热
2. 反应机理: (反应时乙醇分子断的键是C—H与C—O)
3. 能发生消去反应的醇,在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数必须大于或等于2,二是与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
4. 醇消去反应的规律
醇消去反应的原理如下:
若醇分子中只有一个碳原子或与—OH相连碳原子的相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、、等。
某些醇发生消去反应,可以生成不同的烯烃,如:有三种消去反应有机产物。
点拨 5 苯酚弱酸性反应注意点
1. 向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现,但不论CO2是否过量,生成物均为NaHCO3,不会生成Na2CO3
2. 制备苯酚,可以利用强酸制弱酸的原理,向苯酚钠溶液中加入稀盐酸或者通入CO2气体
◆能力强化练
1.下列关于苯酚的叙述中,正确的是
A.苯酚有毒,沾到皮肤上可用氢氧化钠溶液洗涤
B.苯酚在水中能电离出H+,故其属于有机羧酸
C.苯酚能与FeCl3溶液反应生成紫色沉淀
D.纯净的苯酚是无色晶体,在空气中易被氧化而呈粉红色
【答案】D
【详解】A.苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用酒精冲洗,再用水冲洗,A错误;
B.苯酚在水中能电离出H+,具有酸性但不属于有机羧酸,属于酚类,B错误;
C.苯酚与溶液作用显紫色,不是生成沉淀,C错误;
D.苯酚是无色晶体,在空气中易被氧化而呈粉红色,D正确;
故选D。
2.下列说法中正确的是
A.含有羟基的化合物一定属于醇类
B.羟基与链烃基相连的有机物是醇类
C.醇和酚都含有羟基,它们的化学性质相同
D.与互为同系物
【答案】B
【详解】
A.含有羟基的化合物有多种,有机物有醇、酚、羧酸(如CH3COOH),无机物有含氧酸(如次氯酸HO—Cl)、水(H—OH)等,A选项错误;
B.羟基与链烃基直接相连的属于醇类而直接与苯环相连的属于酚类,B选项正确;
C.醇和酚中虽然都含有—OH,但是酚中—OH受苯环影响,具有弱酸性,而醇没有这一性质,C选项错误;
D.—OH与苯环直接相连的有机物是酚,而不直接相连的有机物是醇,与不属于同一类物质,不互为同系物,D选项错误;
故答案选B。
3.向下列溶液中滴入FeCl3溶液,颜色无明显变化的是
A. B.
C.NaI溶液 D.
【答案】B
【详解】A.中羟基与苯环直接相连,属于酚类,可与FeCl3溶液发生显色反应呈紫色,故A不选;
B.中虽然有苯环,但羟基直接与—CH2—相连,属于醇类,不与FeCl3溶液反应,故B选;
C.向NaI溶液中滴入FeCl3溶液,NaI与FeCl3发生氧化还原反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2,颜色发生变化,故C不选;
D. 中羟基与苯环直接相连,属于酚类,可与FeCl3溶液发生显色反应呈紫色,故D不选;
答案选B。
4.莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是
A.不能与溴水反应 B.可用作抗氧化剂
C.有特征红外吸收峰 D.能与发生显色反应
【答案】A
【详解】A.苯酚可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,同理该物质也能和溴水发生取代反应,A错误;
B.该物质含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B正确;
C.该物质红外光谱能看到有O-H键等,有特征红外吸收峰,C正确;
D.该物质含有酚羟基,能与铁离子发生显色反应,D正确;
故答案选A。
5.生漆涂在物品表面,在空气中干燥时会产生漆膜。漆酚是生漆的主要化学成分,某种漆酚的结构简式为:
漆酚不具有的化学性质是
A.可与烧碱溶液反应 B.可与溴水发生取代反应
C.可与酸性溶液反应 D.可与溶液反应放出二氧化碳
【答案】D
【详解】A.该有机物中的羟基直接连在苯环上,属于酚类化合物,具有酸性,能与烧碱溶液发生中和反应,故A不符合题意;
B.该有机物属于酚,能与溴水发生取代反应,故B不符合题意;
C.该有机物含有羟基且苯环有烃基的侧链,都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C不符合题意;
D.酚具有酸性,但其酸性比碳酸的酸性弱,因此该有机物不能与碳酸氢钠溶液反应,故D符合题意;
故选D。
6.下列反应与酚羟基对苯环的影响有关的是
①苯酚在水溶液中可以电离出
②苯酚溶液中加入浓溴水生成白色沉淀
③用苯酚与甲醛为原料制备酚醛树脂
④苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠
A.①② B.②③ C.② D.④
【答案】B
【详解】
①④的反应中断裂的是羟基中的氢氧键,属于苯环对羟基的影响;②的反应是苯酚中羟基邻、对位碳原子上的氢原子被取代的反应,属于羟基对苯环的影响;③的反应是发生在羟基邻位碳原子上的反应,属于羟基对苯环的影响。
7.分子式为C5H12O的醇类物质的同分异构体有
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
【答案】C
【详解】先写C5H12的碳链异构,再写—OH的位置异构。
共8种
8.实验室常用正丁醇、浓硫酸在加热条件下制备正丁醚,反应原理如下:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O反应装置如图所示。反应流程如下:
i.在100 mL烧瓶中,将36.5 mL正丁醇和4.5 mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石。将分水器、温度计和烧瓶组装好。
ⅱ.沿分水器支管口对面的内壁小心地贴壁加水,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出3.5 mL水。
ⅲ.在分水器上口接一仪器a,小火加热,使反应物微沸并开始回流,随反应进行,回流液经冷凝管收集于分水器中。
ⅳ.平稳回流至烧瓶内反应温度达135℃至137℃左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置。
ⅴ.将反应液倒入盛有50 mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,得到的粗产物依次用25 mL水、15 mL 5%的NaOH溶液、15 mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤。
ⅵ.干燥后粗产物置于蒸馏瓶中,蒸馏收集140.1℃至144℃馏分,产量为9.36 g。已知:正丁醇的密度为0.81 g/mL,正丁醚的密度为0.77 g/mL,微溶于水。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。制正丁醚的反应类型为___________。
(2)分水器的主要作用是___________。
(3)“步骤i”中药品的添加顺序是:先加___________(填“正丁醇”或“浓H2SO4”)。沸石的作用是___________。
(4)写出制备过程中主要伴随的有机副反应产物的结构简式:___________。
(5)“步骤ⅴ”中,粗产物应从分液漏斗的___________(填“上”或“下”)口分离出。
(6)本实验中正丁醚的产率为___________(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) 球形冷凝管 取代反应
(2)分离出水,使反应正向进行,提高反应物转化率(答案合理均可)
(3) 正丁醇 防止暴沸(答案合理均可)
(4)CH3CH2CH=CH2
(5)上
(6)36.0%
【分析】在100mL两口烧瓶中,先加入36.5mL正丁醇,再将4.5mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石,沿分水器支管口对面的内壁小心的贴壁加水,分水器的主要作用是分离出产物水,使反应正向进行,提高反应物转化率,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出水;在分水器上口接一仪器a球形冷凝管,小火加热,使反应物微沸并开始回流,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水;将反应液倒入盛有50mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,弃去下层水溶液,上层粗产物依次用25mL水、15mL5%的NaOH溶液、15mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤得产品正丁醚。
【详解】(1)根据装置图,仪器a的名称是球形冷凝管。2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O的反应类型为取代反应。
(2)分水器的主要作用是及时分离出水,使反应正向进行,提高反应物转化率;
(3)浓硫酸密度大,浓硫酸稀释会放出大量的热,所以 “步骤i”中浓硫酸与正丁醇混合要把浓硫酸倒入正丁醇中,所以药品的添加顺序是:先加正丁醇。沸石的作用是防止暴沸。
(4)正丁醇在浓硫酸作用下可以发生消去反应生成1-丁烯和水,制备过程中主要伴随的有机副反应产物的结构简式CH3CH2CH=CH2;
(5)正丁醚的密度为0.77 g/mL,密度比水小,实验“步骤ⅴ”中,粗产物应从分液漏斗的上口分离出。
(6)正丁醇的密度为0.81 g/mL,36.5 mL正丁醇的物质的量为 ,根据2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O,理论上生成0.200mol正丁醚,本实验中正丁醚的产率为。
9.某化学小组采用如图装置,以环己醇制备环己烯:
已知:
密度(g/cm3)
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是 _______,导管B除了导气外还具有的作用是_______。
②试管C置于冰水浴中的目的是 _______。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_______ 层(填“上”或“下”),分液后用_______(填入编号)洗涤。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图装置蒸馏,收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 _______
A.蒸馏时从90℃开始收集产品
B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_______
A.用酸性高锰酸钾溶液 B.用金属钠 C.测定沸点
【答案】(1) 防止暴沸 冷凝环己烯 防止环己烯挥发,降低环己烯蒸气的温度,使其液化
(2) 上 C AC
(3)BC
【分析】环己醇在浓硫酸存在下加热到85 ℃发生消去反应生成环己烯,应采用水浴加热,长导管可以起导气和冷凝的作用;分离环己烯中的环己醇和酸性杂质,需要进行分液,然后用碳酸钠溶液洗涤,减少产品中的环己醇和酸性杂质;环己醇能和金属钠反应,但环己烯不能;二者都能和酸性高锰酸钾溶液反应。
【详解】(1)①A中加入碎瓷片的作用是防止液体加热过程中暴沸;导管有导出气体和冷凝环己烯的作用;②环己烯的沸点较低,为83 ℃,放在冰水浴中可以防止环己烯挥发,降低环己烯蒸气的温度,使其液化。
(2)①环己烯的密度比水小,在上层,分液后用碳酸钠溶液洗涤,洗去酸性杂质和环己醇等,故选C;②A.蒸馏时从90℃开始收集产品,会损耗部分的产物,A正确:B.环己醇实际用量多了,产物会增加,B错误;C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出,会导致环己醇损耗,产量降低,C错误;故答案为:AC。
(3)环己烯粗品中含有少量的环己醇,故可以通过鉴别环己醇的存在,来鉴别环己烯的精品和粗品;A.环己烯和环己醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能通过酸性高锰酸钾来鉴别环己烯的精品和粗品,A错误;B.环己醇能与金属钠反应,但环己烯不能,可以用金属钠来鉴别环己烯的精品和粗品,B正确;C.测定沸点的方法可以鉴别环己烯的精品和粗品,C正确;故合理的方法为BC。
◆综合拔高练
10.不能作为支持乙醇的结构为CH3CH2OH而不是CH3OCH3的证据是
A.乙醇在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有两种结构
B.1mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5mol H2
C.乙醇中存在极性键
D.乙醇中存在非极性键
【答案】C
【详解】A.CH3CH2OH分子中两个碳原子位置不同,在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有两种结构.而CH3OCH3分子中两个碳原子位置相同,在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有一种结构,故A正确;
B.1mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5molH2,说明一个乙醇分子中只有一个H被钠置换,所以其结构为CH3CH2OH,故B正确;
C.CH3CH2OH分子中碳氢键为极性键,CH3OCH3分子中碳氢键也为极性键,所以乙醇中存在极性键不能作为证据,故C错误;
D.CH3CH2OH分子中碳碳键为非极性键,CH3OCH3分子中的共价键全为极性键,所以乙醇中存在非极性键,能作为证据,故D正确;
故答案为:C。
11.苯酚( )在一定条件下能与H2加成得到环己醇( ),下列关于这两种物质的叙述中错误的是
A.都能溶于水,但溶解性都比乙醇差
B.都能与金属钠反应放出氢气
C.都显弱酸性,且酸性都弱于碳酸
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
【详解】A.羟基为亲水基,故两种物质都能溶于水,但是溶解性都比乙醇差,故A正确;
B.因为苯酚( )和环己醇( )都含有羟基,所以都能与金属Na金属反应放出氢气,故B正确;
C.苯酚( )显弱酸性,且酸性弱于碳酸,但环己醇( )不显酸性,故C错误;
D.苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,环己醇加入FeCl3溶液,液体分层,上层无色,故D正确;
答案:C。
12.下列关于基团相互影响的说法错误的是
A.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为苯环使甲基活化
B.苯酚溶液呈酸性,是因为苯环使羟基活化
C.苯酚和饱和溴水生成三溴苯酚白色沉淀,是因为羟基使苯环活化
D.甲苯能与H2加成,是因为甲基使苯环活化
【答案】D
【详解】A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为苯环使甲基活化,导致苯环上的甲基易被氧化,故A正确;
B.苯酚溶液水溶液呈酸性是因为苯环使羟基活化,导致羟基能够电离出氢离子,故B正确;
C.苯酚和饱和溴水生成三溴苯酚白色沉淀是因为羟基使苯环上邻、对位上氢原子活性增强,导致苯环上的氢原子易与被溴原子所取代,故C正确;
D.甲苯能与氢气加成是因为苯环具有不饱和性,与基团相互影响无关,故D错误;
故选D。
13.与互为同分异构体的芳香族化合物中,属于酚类和不属于酚类的种类分别有
A.2种和1种 B.3种和2种 C.2种和3种 D.3种和1种
【答案】B
【详解】的分子式为C7H8O,与互为同分异构体的芳香族化合物中,属于酚类的物质有以下三种:;属于非酚类的物质有以下两种 ,故选B。
14.实验室通过如图所示装置制取乙烯并验证其性质。下列说法正确的是
A.装置甲加热时应缓慢升高温度到170℃
B.装置甲中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂
C.为除去乙烯中混有的少量SO2,装置乙中可加入NaOH溶液
D.装置丙中溶液褪色时有CH3CHBr2生成
【答案】C
【分析】装置甲中乙醇在浓硫酸催化作用下发生消去反应,乙装置是为了除去乙烯中混有的二氧化硫和乙醇,丙装置可以验证产物乙烯。
【详解】A.在浓硫酸的作用下,乙醇制备乙烯的反应温度为170℃,关键是迅速升温至,防止温度较低发生副反应,A错误;
B.装置甲中浓硫酸的作用是作催化剂和脱水剂,B错误;
C.二氧化硫与氢氧化钠溶液可以反应,而乙烯与氢氧化钠溶液不反应,C正确;
D.装置丙中溶液褪色时有生成,无,D错误;
故选C。
15.如图所示2-丙醇分子结构,下列关于它在反应中化学键断裂情况与反应类型对应不正确的是
A.与金属钠反应,断裂①号键,发生置换反应
B.与醋酸、浓硫酸共热反应,断裂①号键,发生取代反应
C.与浓硫酸共热至一定温度,断裂②、④号键,发生消去反应
D.与氧气在银催化加热条件下,断裂③、⑤号键,发生氧化反应
【答案】D
【详解】A.2-丙醇与钠反应生成2-丙醇钠和氢气,反应时键①断裂,属于置换反应,故A正确;
B.2-丙醇与醋酸、浓硫酸共热发生酯化反应时,2-丙醇提供羟基氢,醋酸提供羧基中的羟基生成酯,①键断裂,故B正确;
C.2-丙醇和浓硫酸共热发生消去反应生成丙烯和水,2-丙醇中键②④断裂,故C正确;
D.2-丙醇在Ag催化作用下和O2反应生成丙酮,2-丙醇中的键①⑤断裂,故D错误;
故选D。
16.我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A.能和Br2发生取代反应和加成反应 B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应 D.分子中有3种官能团
【答案】D
【详解】A.该分子中含有酚羟基的邻对位易与溴发生取代反应,而分子中C=C易于溴发生加成反应,A项正确;
B.酚羟基能表现酸性,可以与Na2CO3反应生成酚钠和NaHCO3,B项正确;
C.酚羟基在空气中易被氧化,C项正确;
D.分子中的官能团为酚羟基、羰基、醚键、碳碳双键,D项错误;
故选D。
17.实验室由正丁醇(沸点:)制备1-溴丁烷(沸点:)的过程如下,回答下列问题。
步骤一:将12.5g(0.12mol)溴化钠,9.3mL(0.1mol)正丁醇,1~2粒沸石投入100mL圆底烧瓶中,摇匀。将一定浓度的浓硫酸从上口分批加入,并充分振荡,装上尾气吸收装置,电热套加热到沸腾,保持回流30分钟,反应结束后改成普通蒸馏装置,收集馏分。
步骤二:将馏分置于分液漏斗中,依次用15mL水、7.5mL 10%碳酸钠溶液、15mL水洗涤,最后向油层中加入1~2g块状无水。
步骤三:安装好蒸馏装置,通过长颈漏斗加少量棉花将液体滤入圆底烧瓶,加入沸石,进行蒸馏,收集的馏分,得产品12.5g。
(1)仪器M的名称为_______;冷却水的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(2)生成1-溴丁烷的方程式为_______。
(3)浓硫酸与溴化钠的作用为_______,烧杯中试剂为_______。
(4)步骤一中判断蒸馏完成的现象为_______。
(5)步骤二中无水的作用为______。
(6)本实验的产率为_______(保留两位有效数字)。
【答案】(1) 球形冷凝管 a
(2)
(3) 增大溴化氢浓度(或生成溴化氢),吸收水分,促进反应正向进行 NaOH溶液
(4)蒸馏瓶内油层消失(或锥形瓶内无油状液滴滴落)
(5)干燥
(6)91%
【分析】在该过程中,浓硫酸和溴化钠反应生成氢溴酸,浓硫酸作为催化剂和吸水剂可以促进正丁醇与氢溴酸的取代反应,并通过吸水使反应向生成物方向进行,洗涤时的顺序为:水洗→碳酸钠溶液洗→水洗→干燥,第一次水洗可除去水溶性杂质,碳酸钠溶液洗可以除去过量的酸,去除酸性物质,第二次水洗可以洗去多余碳酸钠,避免干扰后续干燥,干燥时用无水吸收残留水分。
【详解】(1)仪器M的名称为:球形冷凝管,进出水的方向应是下进上出,故冷却水的进水口为:a,故答案为:球形冷凝管;a;
(2)正丁醇和浓氢溴酸反应生成1-溴丁烷,方程式为;
(3)浓硫酸与溴化钠的作用为:增大溴化氢浓度(或生成溴化氢),吸收水分,促进反应正向进行,烧杯中的溶液用来吸收多余的溴化氢,所以放的是:NaOH溶液,故答案为:增大溴化氢浓度(或生成溴化氢),吸收水分,促进反应正向进行;NaOH溶液;
(4)步骤一中判断蒸馏完成的现象为:蒸馏瓶内油层消失(或锥形瓶内无油状液滴滴落);
(5)步骤二中无水的作用为:干燥;
(6)由题意可知HBr是过量的,所以理论上,,所以本实验的产率为,故答案为:91%;
18.2-硝基-1,3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料,经磺化、硝化、去磺酸基三步合成:
部分物质相关性质如下表:
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
水溶性(常温)
间苯二酚
110
白色针状晶体
110.7
易溶
2-硝基-1,3-苯二酚
155
桔红色针状晶体
87.8
难溶
制备过程如下:
第一步:磺化。称取间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),用锥形瓶收集馏出物。
请回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是_______;图2中仪器C的名称是_______,出水口是_______(填I或Ⅱ)。
(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团的作用是_______。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_______。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是_______。
A.具有较低的熔点 B.不溶或难溶于水,便于最后分离
C.难挥发性 D.与水蒸气不发生化学反应
(5)下列说法正确的是_______。
A.直形冷凝管内壁中可能会有桔红色晶体析出
B.反应一段时间后,停止蒸馏,先熄灭酒精灯,再打开旋塞,最后停止通冷凝水
C.烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸
D.图2中C装置可用图1中b装置替换
E.待锥形瓶中馏出物冷却后通过分液操作即可得到2-硝基-1,3-苯二酚粗产品
(6)本实验最终获得桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为_______(保留3位有效数字)。
【答案】(1) 三颈烧瓶 (直形)冷凝管 I
(2)防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的产率
(3)在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却
(4)BD
(5)AC
(6)14.3%
【分析】
称取77.0g间苯二酚,碾成粉末后加到三颈烧瓶中,缓慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内,搅拌15min,间苯二酚在低于65℃条件下与硫酸发生磺化反应,反应生成,待磺化反应结束后,将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度在低于30℃左右,进行硝化反应,发生硝化反应生成;将硝化反应后的稀释液转移至圆底烧瓶中,水蒸气蒸馏,与水反应生成2-硝基-1,3-苯二酚,收集馏出物,得到2-硝基-1,3-苯二酚粗品,据此分析解题。
【详解】(1)图1中仪器a的名称为三颈烧瓶;图2中仪器C的名称是(直形)冷凝管,冷却水应该下进上出即出水口是I;
(2)已知酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代,故第一步磺化引入磺酸基基团(-SO3H)的作用是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的产率;
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却;
(4)由题中信息可知,水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,在低于100℃的情况下,有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的。因此,被提纯物质必须具备的条件是:其在一定的温度范围内有一定的挥发性,可以随水蒸气一起被蒸馏出来;不溶或难溶于水,便于最后分离;在沸腾条件下与水蒸气不发生化学反应;故选BD;
(5)A.由于2-硝基-1,3-苯二酚的熔点是87.8℃,且其难溶于水,因此,冷凝管C中有2-硝基-1,3-苯二酚析出,可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出,A正确;
B.反应一段时间后,停止蒸馏,应先打开旋塞,再熄灭酒精灯,B错误;
C.图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸,C正确;
D.球形冷凝管用于冷凝分离时,会有物质存留在球形凹槽内,使分离物质的量减少,故不能替换,D错误;
E.锥形瓶中馏出物的杂质和产物互溶,不能通过分液分离,E错误;
故选AC;
(6)根据合成流程图可知,77.0g间苯二酚完全反应理论上应该生成=0.7mol2-硝基-1,3-苯二酚,而本实验最终获得15.5g橘红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为:。
◆高考真题练
19.下列过程不正确的是
A.(2026·浙江卷)苯酚()水溶液呈酸性
B.(2025·海南卷)早期用铬酸酐()检测酒驾:
C.(2025·浙江卷)苯酚钠水溶液中通入少量气体:
D.(2025·北京卷)用乙醇处理废弃的
【答案】B
【解析】A.苯酚能微弱的电离出氢离子,俗称石炭酸,水溶液呈酸性,A正确;
B.+6价Cr有一定的氧化性,可将乙醇氧化为乙醛,继续氧化会生成乙酸,但无法生成,B错误;
C.苯酚的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间,故苯酚钠水溶液中通入少量CO2气体反应生成苯酚和碳酸氢钠,则离子方程式为:,C正确;
D.乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,D正确;
故选B。
20.下列不正确的是
A.(2025·河北卷)乙醇应存放在阴凉通风处,远离火种
B.(2025·甘肃卷) 该物质可发生消去反应
C.(2025·安徽卷)将有机物M溶于乙醇,加入金属钠,探究M中是否含有羟基
D.(2024·吉林卷)苯酚沾到皮肤上,先后用乙醇、水冲洗
E. (2025·浙江卷)将少量灼热的加入中:
【答案】B
【解析】A.乙醇易燃,存放于阴凉通风处并远离火源是防止火灾的安全措施,A正确;
B.该物质含有醇羟基,且与羟基的β-碳原子上有氢原子,故该物质可以发生消去反应,B正确;
C.乙醇本身含羟基,也可与金属钠反应,会干扰M中羟基的检测,C错误;
D.苯酚易溶于乙醇等有机物质中,苯酚沾到皮肤上后应立即用乙醇冲洗,稀释后再用水冲洗,D正确;
E.乙醇的催化氧化生成乙醛,该反应氧化铜被还原生成铜,所给方程式正确,E正确;
故选C。
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