题目内容
【题目】某课外小组以苯酚、苯和乙醇性质的比较为例，分析与实验探究有机化合物分子中的基团与性质的关系，以及基团之间存在相互影响。
（1）苯酚、苯和乙醇物理性质比较：以水溶性为例
乙醇 | 苯 | 苯酚 | |
水溶性 | 与水以任意比互溶 | 不溶于水 | 室温下，在水中溶解度是9.3g，当温度高于65℃时，能与水混溶 |
试分析苯酚、苯和乙醇水溶性差异的原因______。
（2）实验发现苯不和氢氧化钠反应，理论计算与实验发现：室温下苯酚的饱和溶液pH≈5，此时所测蒸馏水pH在5～6。考虑到空气中二氧化碳的影响，该小组认为需进一步实验以确认苯酚的酸性。
①写出苯酚与氢氧化钠反应的化学方程式______。
②证明苯酚显酸性的实验现象是______。
③苯不显酸性、乙醇不显酸性，苯酚中的羟基具有酸性是因为______。
（3）设计实验并结合实验现象证明苯酚中羟基对苯环的影响______。（文字描述、画图等均可）
【答案】-OH是亲水基，烃基是憎水基，苯中没有亲水基，溶解度最小，苯酚中烃基大于乙醇中的乙基，溶解度小于乙醇，即溶解度由大到小的顺序为：乙醇、苯酚、苯。 C6H5-OH+NaOH → C6H5ONa+H2O I中红色褪去Ⅱ、Ⅲ中红色变浅，但不褪色 因为酚羟基的氧原子采用sp2杂化，提供一对孤电子与苯环的6个碳原子共同形成离域π键。大π键加强了烯醇的酸性，羟基的推电子效应又加强了O-H键的极性，因此苯酚中羟基的氢可以电离。 取体积相同的苯和苯酚溶液分别滴入浓溴水，苯中出现分层，上层呈橙色，下层呈无色；苯酚中出现白色沉淀，说明受羟基的影响，苯环变得活泼。
【解析】
（1）-OH是亲水基，烃基是憎水基，苯中没有亲水基，溶解度最小，苯酚中烃基大于乙醇 中的乙基，溶解度小于乙醇，即溶解度由大到小的顺序为：乙醇、苯酚、苯。
（2）①苯酚与氢氧化钠反应的化学方程式C6H5-OH+NaOH → C6H5ONa+H2O。
②证明苯酚显酸性的实验现象是I中红色褪去Ⅱ、Ⅲ中红色变浅，但不褪色。
③苯不显酸性、乙醇不显酸性，苯酚中的羟基具有酸性是因为酚羟基的氧原子采用sp2杂化，提供一对孤电子与苯环的6个碳原子共同形成离域π键。大π键加强了烯醇的酸性，羟基的推电子效应又加强了O-H键的极性，因此苯酚中羟基的氢可以电离出来，而显弱酸性。
（3）苯只能和液溴在催化剂的作用下发生取代反应，而且只能取代一个氢原子。但受羟基的影响，苯酚可以和浓溴水在没有催化剂的作用下直接发生取代反应，而且是取代3个氢原子，这说明受羟基的影响，苯环变得活泼。
取体积相同的苯和苯酚溶液分别滴入浓溴水，苯中出现分层，上层呈橙色，下层呈无色；苯酚中出现白色沉淀，说明受羟基的影响，苯环变得活泼。
