题目内容

5．羟基是重要的官能团．某化学小组以下列4种物质的溶液做研究对象，比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性．
①碳酸    ②乙醇    ③苯酚    ④乙酸
Ⅰ甲同学设计并实施了如下实验方案．
编号实验操作实验现象结论及解释

1		分别取4中溶液，滴加紫色石蕊溶液溶液变红的是①
④溶液
略

2		向含酚酞的NaOH溶液中，各滴加等量②③两②中无明显现象
③中红色明显变浅		滴加③时反应的化学的化学方程式：
3测定CH3COOH溶液
与H2CO3溶液的溶液的酸性
略		CH3COOH溶液的酸性远大于H2CO3溶液
4将CO2通入C6H5ONa溶液中反应的化学方程式：
结论：由强到弱顺序（填序号）
Ⅱ乙同学在研究了甲同学的实验方案后，提出如下改进方案，能一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性，实验仪器如图所示．
利用上述仪器组装实验装置，其中A管插入（填字母，下同）D（或E）中，B管插入E（或D）中，C管插入F中．
Ⅲ丙同学认为乙同学的实验设计不完善，请说明不完善的理由因乙酸有挥发性，制得的CO2中含有乙酸，如何改正才能使乙同学的实验设计更加完善，请说明在试管F之前增加了一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置．

分析 I．苯酚具有弱酸性，可以和氢氧化钠反应，生成无色的苯酚钠溶液；苯酚的酸性比碳酸弱，所以将CO2通入C6H5ONa溶液中，生成苯酚；
II．一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性，实验目的是证明酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚．根据强酸制取弱酸的原则，须设计酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚根据实验目的，以及所发生的化学反应，确定实验方案的设计；
Ⅲ．因乙酸有挥发性，制得的CO2中含有乙酸，得到的物质不纯净，可以用饱和NaHCO3溶液洗气．

解答 解：I．向含酚酞的NaOH溶液中，各滴加等量的乙醇和苯酚两种溶液，乙醇与氢氧化钠不反应，所以无变化，苯酚具有酸性，和氢氧化钠反应，所以③中红色明显变浅；苯酚钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，苯酚的溶解性较小析出，说明碳酸的酸性比苯酚强，即羟基氢原子由强到弱顺序乙酸＞碳酸＞苯酚；
故答案为：C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O；产生白色浑浊；C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3；④①③②；
II．一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性，实验目的是证明酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚．根据强酸制取弱酸的原则，须设计酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚．即乙酸和碳酸钠反应生成二氧化碳（在A装置中），二氧化碳、水和苯酚钠反应生成苯酚和碳酸氢钠（在F装置中），
故答案为：D（或E）；E（或D）；F；
Ⅲ．因乙酸有挥发性，制得的CO2中含有乙酸，得到的物质不纯净，可以在试管F之前增加了一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，目的是将二氧化碳中的乙酸洗去，防止乙酸与苯酚钠反应，故答案为：因乙酸有挥发性，制得的CO2中含有乙酸；在试管F之前增加了一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置．

点评 本题考查了苯酚的性质，注意酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚，实验设计根据实验目的进行设计，难度较大．

练习册系列答案
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15．某同学设计如下实验以探究氯、溴、碘的非金属性强弱的递变规律，实验装置如图所示．已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气．
（1）写出装置B中发生反应的离子方程式：Cl2+2I-=2Cl-+I2．向反应后装置B的溶液中加入CCl4，充分振荡后的现象为液体分层，下层液体呈紫色，上层液体接近无色．
（2）请完成上述D处实验装置图，装置D的作用是吸收尾气．
（3）在整个实验过程中，只需再添一个小实验，即可得出结论还原性：I-＞Br-＞Cl-，该实验的步骤是再另取少量的碘化钾溶液于试管中，向其中滴加少量溴水，观察溶液颜色变化．
16．化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系：

化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种．氢谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同．F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物．
根据以上信息回答下列问题．
（1）B中官能团的名称：羟基和羧基，
（2）A→C的反应类型是取代反应，B→D的反应类型是消去反应
（3）写出B→G反应的化学方程式．写出E→F反应的化学方程式．
（4）写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式（不考虑立体异构）．
a．属于酯类　b．能发生银镜反应     c．链状化合物
（5）化合物A的结构简式是．
13．为探究乙烯的制取及乙烯和溴水反应的有关问题，甲、乙、丙三同学进行了如下实验活动，请你参与他们的活动并回答相关问题．
（1）甲设计了如图所示的实验装置，并进行实验．当温度升至170℃左右时，有大量气体产生，溴水的颜色迅速褪去．甲认为达到了实验目的．请写出甲实验中两个主要反应的化学方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2 →CH2BrCH2Br．烧瓶中除加入浓硫酸和无水乙醇外，还需要加入碎瓷片（或沸石）．装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气，防止污染．
（2）乙考察了甲的实验过程，发现下列两个问题：
①当温度升到160℃左右时混合液呈黑色，在超过170℃后生成气体的速率明显加快并有刺激性气味的气体生成．则乙同学观察到的黑色物质是C，刺激性气味的气体是SO2．
②当一定量的溴水中的溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超过许多．如果装置的气密性没有问题，则其可能的原因是乙醇在浓硫酸、加热的条件下如果温度不能迅速达到170℃可以生成乙醚、乙烯通入速率过快．
（3）丙为验证生成的气体与溴水的反应是加成而不是取代，提出甲的装置必须先作“在A、B之间增加一个装有烧碱溶液的洗气装置后再开始加热”的改进，然后用pH试纸来测试反应后B中溶液的酸性即可验证，则丙提出的增加一个洗气装置的理由是除去二氧化硫等酸性气体，此时用pH试纸来进行实验能够达到实验目的原因是如果发生了取代反应，则B中溶液的酸性增强．丙认为按甲的装置进行实验，烧瓶内混合液在实验过程中可能还有另外两种气体产生，这两种气体是CO2、SO2．
20．在水溶液中能大量共存，加入过量的稀H2SO4后有沉淀和气体产生的离子组是（　　）
A．HCO3-，Cl-，Na+，Ba2+B．AlO2-，S2-，Na+，K+
C．SiO32-，Cl-，K+，Na+D．Ba2+，Al3+，NO3-，Cl-
10．有关化学用语正确的是（　　）
A．氨气的结构式为  B．醛基的结构简式：-COH
C．羟基的电子式：D．甲醇的球棍模型：
17．现有mg某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g/mol．若阿伏加德罗常数用NA表示，则：
（1）该气体所含原子总数为$\frac{2m{N}_{A}}{M}$个．
（2）该气体若溶于1L水中（不考虑反应），设溶液的密度为ρg/cm3，则该溶液的物质的量浓度为$\frac{1000ρm}{M（m+1000）}$mol•L-1．
14．已知：①
②酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应：RCOOR′+R″OH$\stackrel{催化剂}{?}$RCOOR″+R′OH（R、R’、R’’代表烃基）
药物卡托普利的合成原料M、工程材料聚碳酸酯（简称PC）的合成路线如下图所示：

其中C的化学式为C3H6O，且核磁共振氢谱只有一种峰；D俗称石炭酸．
请回答：
（1）反应④的反应类型是酯化反应．有机物B的名称是2-丙醇．
（2）写出C与D反应生成双酚A的化学方程式．
（3）M有多种同分异构体，写出满足下列条件的M的所有同分异构体的结构简式、、．
①含有甲基   ②含有碳碳双键   ③核磁共振氢谱3个峰  ④属于酯
（4）在一定条件下，碳酸乙烯酯能与CH3OH发生酯交换反应生成碳酸二甲酯和另一种醇，写出该反应的化学方程式

（5）写出PC（聚碳酸酯）的结构简式或．
15．下列叙述中，错误的是（　　）
A．乙烷与氯气在光照下反应只生成一氯乙烷
B．苯在合适条件下催化加氢可生成环己烷
C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2-二溴乙烷
D．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50-60℃反应生成硝基苯

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