苯酚的化学性质

更新时间:2023-03-13 09:43:12 阅读: 评论:0

生活中的科学小常识-短篇故事

苯酚的化学性质
2023年3月13日发(作者:梅州客天下景区)

⾼中化学精讲苯酚

考点49.苯酚

1.复习重点

1.苯酚的结构特点及与醇结构的区别;

2.苯酚的物理性质、化学性质、检验⽅法及⽤途。

2.难点聚焦

⼀、⼄苯酚分⼦结构与物理性质:注意强调羟基与苯环直接相连

物理性质:⽆⾊晶体(因被部分氧化⽽呈粉红⾊)、有特殊⽓味、

常温下在⽔中溶解度⼩,⾼于650C时与⽔混溶。但易溶于有机溶剂。

苯酚的官能团是羟基—OH,且与苯环直接相连,⼆者相互影响,因此苯酚的性质⽐⼄醇活泼。

⼆、化学性质:苯酚的官能团是羟基—OH,与苯环直接相连

【6-3】【6-4】

1·弱酸性——⽐H2CO3弱,不能使指⽰剂变⾊,⼜名⽯炭酸。

C6H5OHC6H5O—+H+

C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O

C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3(强调不能⽣成Na2CO3)

苯酚和⼄醇均为烃的衍⽣物,为什么性质却不同?

分析:对⽐苯酚与⼄醇的结构,了解不同烃基对同⼀官能团的不同影

响。

【6-5】【6-6】

2·取代反应—常于苯酚的定性检验和定量测定

※3

·显⾊反应——苯酚溶液遇FeCl3显紫⾊

三、苯酚的⽤途:阅读课本P169⼩字。

1·苯酚苯环对羟基的影响:—OH更活泼,与活泼⾦属、碱等反应

的性质羟基对苯环的影响:苯环易与溴发⽣取代反应

2·苯酚的鉴别⽅法。

⼀、苯酚分⼦结构与物理性质:注意强调羟基与苯环直接相连

物理性质:⽆⾊晶体(因被部分氧化⽽呈粉红⾊)、有特殊⽓味、

常温下在⽔中溶解度⼩,⾼于650C时与⽔混溶。但易溶于有机溶剂。

⼆、化学性质:苯酚的官能团是羟基—OH,与苯环直接相连

1·弱酸性——⽐H2CO3弱

2·取代反应

3·显⾊反应——苯酚溶液遇FeCl3显紫⾊

四.苯环上的取代定位规则

⼤量实验事实表明,当⼀些基团处于苯环上时,苯环的亲电取代反应会变得容易进⾏,同时使再进⼊的基团将连接在它的邻位或对位。例如,当苯环上已存在⼀

个甲基时(即甲苯),它的卤化、硝化和磺化等反应,反应温度均远低于苯,且新基团的导⼊均进⼊苯环上甲基的邻或对位:

甲基的这种作⽤称为定位效应。在这⾥甲基是⼀个邻、对位指向基,具有活化苯环的作⽤,称为活化基。类似的活化基团还有许多,它们也被称为第⼀类取代

基,并按活化能⼒由⼤到⼩的顺序排列如下:

-NH2,-NHR,-NR2,-OH>-NHCOR,-OR,>-R,-Ph>-X

处于这⼀顺序最末的卤素是个特例。它⼀⽅⾯是邻、对位指向基,另⼀⽅⾯⼜是使苯环致钝的基团,这是由于卤素的电负性远⼤于碳,因此其吸电⼦效应已超过

了本⾝的供电⼦能⼒,这就使环上的电⼦云密度⽐卤素进⼊前有所降低,因⽽使亲电试剂的进攻显得不⼒。此称为钝化作⽤。

还有许多⽐卤素致钝⼒更强,⽽且使再进基团进⼊间位的取代基,它们被称为间位指⽰基或第⼆类取代基,按其致钝能⼒由⼤到⼩的顺序排列如下:

-NR3+,-NO2,-CF3,-CCl3>-CN,-SO3H,-CH=O,-COR,-COOH,-COOR

常见的取代基的定位作⽤见表

由于取代基的指向和活化或钝化作⽤,在合成⼀个指定化合物时,采取哪种路线就必须事先作全⾯考虑。如:欲合成下列化合物时,显然b-路线是合理的。

如果以苯为原料,欲合成对-硝基苯甲酸(此物质在后⾯章节将学到)时,则应该先对苯进⾏甲基化后再进⾏硝化,最后将甲基氧化:

3.例题精讲

例1、A、B、C三种物质分⼦式为C7H8O,若滴⼊FeCl3溶液,只有C呈紫⾊;若投⼊⾦属钠,只有B没有变化。在A、B中分别加⼊溴⽔,溴⽔不褪⾊。

(1)写出A、B、C的结构简式:A_________,B_________,C_________

(2)C的另外两种同分异构体的结构简式是:①_________,②_________

解析:利⽤性质推断有机物结构式。从分⼦式C7H8O看,应属含⼀个苯环的化合物,可能为酚,芳⾹醇或芳⾹醚。滴⼊FeCl3溶液,C呈紫⾊,C应为甲基苯

酚;投⼊⾦属钠,B没有变化,C应为苯甲醚;在A、B中加⼊溴⽔,溴⽔不褪⾊,说明A为苯甲醇。

例2、怎样除去苯中混有的苯酚?

解析:在溶液中加⼊溴⽔,再过滤除去⽣成的三溴苯酚即可。

事实上,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。正确的解法:在溶液中加NaOH溶液,再分液。

例3、摄影胶卷上涂布的感光材料主要是AgBr。在照相时按动快门⼀瞬间,进⼊相机的光使AgBr发⽣了分解反应2AgBr光2Ag+Br2。由于进光量极少,分解出

的Ag极少,所以必须通过化学⽅法进⾏显影才能看到底⽚上的影像。对苯⼆酚是⼀种常⽤的显影剂,在显影时发⽣了如下变化:

(1)曝光时所产⽣的微量Ag在显影过程中_________。

(A)是氧化剂(B)是还原剂

(C)起催化剂的作⽤(D)不起什么作⽤

(2)显影液中如果只溶有对苯⼆酚,显影速度则⾮常缓慢。为提⾼显影速度,可加⼊_________。

(A)Na2SO4(B)Na2SO3(C)Na2CO3(D)Na2S2O3

(3)溶于显影液中的氧⽓能与对苯⼆酚反应,最终⽣成棕褐⾊的污斑,影响底⽚的质量。

为避免形成污斑,可向显影液中加⼊_________。

(A)Na2SO4(B)Na2SO3(C)Na2CO3(D)Na2S2O3

解析:(1)Ag不是反应物,它不可能是氧化剂或还原剂。如果微量Ag不起作⽤,显影后的底⽚就会漆⿊⼀⽚。曝光时产⽣的微量Ag能催化反应③,因底⽚各处

的曝光程度不同,分解出的Ag的量也不同,催化作⽤就有强弱之别,这样才能使底⽚上出现⿊⽩有致的影像。

(2)由苯酚的弱酸性可联想到对苯⼆酚也是弱酸,加碱(Na2CO3)可促其电离,增⼤的浓度,提⾼显影速度。

(3)可加⼊还原性⽐对苯⼆酚更强的物质,以消耗显影液中的O2。Na2SO3和Na2S2O3虽都有还原性,但后者能与AgBr发⽣配合反应(是定影剂),应选(B)。

例4、下列物质久置于空⽓中,颜⾊发⽣变化的是()

A.32SONa

B.苯酚

C.2NaO

解析:这四种物质在空⽓中都易变质。

4223222SONaOSONa=+

22)(OHCaOHCaO=+

OHCaCOCOOHCa2322)(+↓=+

↑+=+2222)(42)(2ONaOHOHONa⽩⾊黄⾊

2322222ONaCOCONaO+=+

(黄)(⽩)

苯酚在空⽓中被氧化成粉红⾊物质。

答案:B、C

例5、A和B两种物质的分⼦式都是C7H8O,它们都能跟⾦属钠反应放出H2。A不与NaOH溶液反应,⽽B能与NaOH溶液反应。B能使适量的溴⽔褪⾊,并

产⽣⽩⾊沉淀,A不能。B的⼀溴化物(C7H7BrO),有两种结构。试推断A和B的结构。并说明它们各属于哪⼀类有机物。解析:本题重点考查酚和醇的结构

及性质的区别。由题意:

①由于A、B都能与⾦属钠反应放出H2,且这两种物质分⼦中都只含有⼀个氧原⼦,所以它

们的结构中有羟基,即它们是酚或醇。

②A不与NaOH溶液反应,说明A为醇,分⼦式可写为C7H7OH。B能与NaOH溶液反应,说明B为酚,分⼦中必含有苯环,分⼦式可写为:(CH3)C6H

4(OH)。

③从A的分⼦组成看,具有极⼤饱和性但A不能使溴⽔褪⾊,说明分⼦中不含有不饱和链烃基,应该含有苯环,即A是芳⾹醇分⼦式写为:C6H5CH2OH苯甲

醇。

B能使溴⽔褪⾊并⽣成⽩⾊沉淀,这是酚具有的特性,证明它是酚类,是甲基苯酚。④甲苯酚有邻、间、对三种同分异构体。但只有对—甲苯酚的⼀溴代物含有

两种结构:

答案:A是苯甲醇,结构简式为:(醇类)B是对—甲苯酚,结构简式为:例6、A、B、C三种物质的分⼦式都是OHC87。若滴⼊3FeCl溶液,只有C呈现紫

⾊;若投⼊⾦属钠,只有B⽆变化。

(1)写出A、B、C的结构简式。

(2)C有多种同分异构体,若其⼀溴代物最多有两种,C的这种同分异构体的结构简式为:_________。

解析:C能遇3FeCl⽔溶液变紫⾊,说明属于分类,应为:

C与Na能反应,A与Na也反应,说明A中也有羟基且羟基不能与苯环直接相连,则为醇类:。B中⽆羟基,但与醇A、酚C⼜是同分异构体,可以属于醚类:

答案(A).B.(2)

例7、漆酚是⽣漆的主要成分,黄⾊,能溶于有机溶剂中。⽣漆涂在物体表⾯,能在空⽓中⼲燥转变为⿊⾊漆膜,它不具有的化学性质为()

A.可以燃烧,当氧⽓充分时,产物为CO2和H2O

B.与FeCl3溶液发⽣显⾊反应

C.能发⽣取代反应和加成反应

D.不能被酸性KMnO4溶液氧化

解析:结构决定性质。从漆酚的结构式看,它具有苯酚和⼆烯烃或炔烃(—C15H27)的性质。作为含氧衍⽣物,可以燃烧⽣成CO2和H2O;作为酚,与FeCl3

溶液发⽣显⾊反应;作为苯酚和不饱和烃,能发⽣加成和取代反应,也能被酸性KMnO4溶液氧化,只有D不对。答案:D

例8、丁⾹油酚的结构简式是:该物质不具有的化学性质是()

①可以燃烧②可以跟溴加成③可以被酸性4KMnO溶液氧化④可以与3NaHCO溶液反应⑤可以跟NaOH溶液反应⑥可以在碱性条件下⽔解

A.①③

B.③⑥

C.④⑤

D.④⑥

解析:丁⾹油酚是⼀种含多种官能团的复杂有机物。分⼦中含有C、H元素,可以燃烧;含碳碳双键,可以发⽣与溴的加成反应,也可以被酸性4KMnO溶液氧

化;苯环碳上连有羟基,属酚类,显极弱酸性,可与NaOH溶液反应,但不能与3NaHCO溶液反应;分⼦中不存在“-X为Cl、Br、I”等能发⽣⽔解的官能团,故

不能⽔解。

答案:D

4.实战演练⼀、选择题

1.在实验室要从煤焦油中提取少量苯酚需要⽤到的试剂合适的是

A.浓溴⽔、NaOH溶液

2⽓体、NaOH溶液

C.酒精

溶液、稀HCl

2.下列物质久置于空⽓中发⽣颜⾊改变的是

①绿矾②氢氧化亚铁③碘化钾④苯酚⑤过氧化钠

A.①③

B.③④

C.①②⑤

D.①②③④⑤

3.下列有关苯酚的叙述中,错误的是

A.纯净的苯酚是粉红⾊的晶体,70℃以上时,能与⽔互溶

B.苯酚是⽣产电⽊的单体之⼀,与甲醛发⽣缩聚反应

C.苯酚⽐苯更容易发⽣苯环上的取代反应

D.苯酚有毒,不能配制洗涤剂和软药膏

4.下列化学⽅程式中不正确的是

3CH2CH2OH+HBr?→??CH3CH2CH2Br+H2O

5.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,使之⽣成三溴苯酚,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℃形成悬浊液

C.苯酚的酸性很弱,不能使指⽰剂变⾊,但可以与碳酸氢钠反应放出CO2

D.苯酚也可以和硝酸进⾏硝化反应

6.漆酚是⽣漆的主要成分,黄⾊能溶于有机溶剂,涂在物

体表⾯能在空⽓中⼲燥为⿊⾊漆膜。它不具有的性质是

A.可以燃烧,当氧⽓充⾜时,产物为CO2和H2O

B.与FeCl3溶液发⽣显⾊反应

C.可使酸性KMnO4溶液褪⾊

D.可与NaHCO3溶液反应产⽣CO2

7.⽩黎芦醇⼴泛存在于⾷物(例如桑椹、花⽣,尤其是葡萄酒)中,它可能具有抗癌性,能够使1mol该化合物起反应的

Br2或H2的最⼤⽤量分别为

A.1mol、1mol

B.3.5mol、7mol

C.3.5mol、6mol

D.6mol、7mol

8.要从苯酚的⼄醇溶液中回收苯酚,有以下8种可供选择的操作:①蒸馏;②过滤;

③静置分液;④加⼊⾜量⾦属钠;⑤通⼊⾜量CO2;⑥加⼊⾜量的NaOH溶液;⑦加⼊⼄

酸和浓硫酸混合液加热;⑧加⼊⾜量的三氯化铁溶液,其中合理的操作顺序是

A.④⑤③

B.⑦①

C.⑧②⑤③

D.⑥①⑤③

9.在有机合成中,若制得的有机物较纯净且易分离,在⼯业⽣产上才有实⽤价值。据此判断下列有机合成⼀般不适宜于⼯业⽣产的是

⼆、⾮选择题(共55分)

(1)能和⾦属钠反应放出氢⽓的有

(2)能和NaOH溶液反应的有

(3)常温下能和溴⽔反应的有

(4)可以从煤焦油⾥提取的有

(5)少量掺在药皂中的是

(6)⽤于制取TNT的是

(7)能使酸性KMnO4溶液褪⾊的是

11.(10分)今有化合物,甲:⼄:

(1)请写出丙中含氧官能团的名称:。

(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体:。

(3)请分别写出鉴别甲、⼄、丙化合物的⽅法(指明所选试剂及主要现象即可)。鉴别甲的⽅法:。

鉴别⼄的⽅法:。

鉴别丙的⽅法:。

(4)请按酸性由强⾄弱排列甲、⼄、丙的顺序:。

12.(12分)某芳⾹族化合物经分析含有C、H、O的质量分数分别为78.7%,8.2%,13.1%。如果该有机物只含⼀个氧原⼦,则该化合物的化学式为:

(1)如果该有机物具有两个甲基,且它遇FeCl3溶液会变为紫⾊,这样的结构共有种;如果它遇到FeCl3溶液不会变⾊,这样的结构共有种。

(2)如果该有机物只有⼀个甲基,且它遇FeCl3溶液会变成紫⾊,这样的结构共有种;如果它遇FeCl3不会变⾊,这样的结构共有种。

(3)如果该有机物没有甲基,则它遇FeCl3溶液紫⾊,这样的结构共有种。

13.(12分)芳⾹烃A在通常状况下是⼀种⽆⾊难溶于⽔的液体,A既不能使溴⽔褪⾊,⼜不能使酸性KMnO4溶液褪⾊。A能与液溴在铁粉催化下⽣成有机物C。A

与⾜量氢⽓在催化剂和加热条件下⽣成化合物D,D在⼀定条件下被氧化成⼀种⽩⾊固体E,E的分⼦式为C6H10O4。

化合物B是煤焦油的分馏产物之⼀,它是⽆⾊晶体,能与浓溴⽔反应⽣成⽩⾊沉淀F。在催化剂和加热条件下B也能与⾜量氢⽓反应⽣成化合物G,G在⼀定条

件下也能氧化⽣成E。试回答下列问题:

(1)⽤化学⽅程式表⽰下列过程:

A?→?

C:B?→?

G:(2)指出下列反应类型:

A?→?

D;B?→?F(3)写出下列有机物的结构简式:

DE

14.(10分)(2001年全国⾼考题)A、B、C、D、E五种芳⾹族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是⾹料,它们的结构简式如下

所⽰:

(1)这五种化合物中,互为同分异构体的是

反应①采取了适当措施,使分⼦中烯键不起反应。以上反应中的W是A~E中的某⼀化合物,则W是。

X是D的同分异构体,X的结构简式是。

反应②属于反应。(填反应类型名称)

附参考答案

⼀、1.解析:苯酚有弱酸性,先加NaOH溶液再分液,往⽔层中加稀HCl即得苯酚。

答案:D

2.D

5.D

6.D

7.解析:1mol⽩黎芦醇可与1molBr2加成、5molBr2取代,共6molBr2反应。

答案:D

8.D9.B

⼆、10.(1)④⑥(2)③④(3)④⑤(4)①②④(5)④(6)②(7)②④⑤⑥

11.(1)醛基、羟基

(2)甲、⼄、丙互为同分异构体

(3)与三氯化铁溶液作⽤显⾊的是甲与碳酸钠溶液反应有⽓泡⽣成的是⼄与银氨

溶液共热发⽣银镜反应的是丙

(4)⼄>甲>丙

12.C8H10O(1)63(2)35(3)不变1

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