本试题 “含苯酚的工业废水处理的流程图如图所示:(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是______操作(填操作名称),实验室里这一步操作可以用______进行(填仪器名称)....” 主要考查您对苯酚
物质的分离
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苯酚的结构:
苯酚的性质:
1.物理性质纯净的苯酚是无色的晶体,露置在空气里会因被氧化而呈粉红色。苯酚具有特殊的气味,熔点为43℃。室温时,在水中的溶解度不大,当温度高于65℃时,则能与水以任意比互溶。苯酚易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,有毒,它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。
2.苯酚的化学性质
苯酚的分子结构中既有苯环,又有羟基,它们相互影响。苯酚具有酸性,能与溴水、浓硝酸等发生取代反应,也能与氢气发生加成反应,苯酚还能与FeCl3溶液发生显色反应(显紫色)。
(1)苯酚的弱酸性
实验步骤:取苯酚浊液加氢氧化钠溶液,会变澄清。将得到的澄清液放人两支试管中,分别加入盐酸和通入二氧化碳气体。
实验现象:澄清液加入盐酸和通入二氧化碳气体后又会变浑浊。
实验结论:苯环对羟基的影响结果是使羟基的活性增强,在水溶液中能电离出H+。
反应方程式:
注意:苯酚具有酸性,但是苯酚的酸性极弱,它不能使酸碱指示剂显色,它与碳酸的电离程度的大小为:因此,苯酚在与碳酸钠溶液反应时,只能生成碳酸氢钠和苯酚钠,而不能生成水和CO2。
由于苯酚的酸性很弱,因此苯酚钠在水溶液中水解而使溶液显碱性:
相同浓度时,溶液的碱性比溶液的碱性强。
(2)苯环上的取代反应
①卤代反应
实验步骤:向少量稀苯酚中加入饱和溴水,观察实验现象。
实验现象:有白色沉淀生成。
实验结论:由于羟基对苯环的影响,使苯环上与羟基处在邻位和对位上的氢原子活性增强,容易被取代。
反应方程式:
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。
注意:2,4,6一三溴苯酚不溶于水,但易溶于苯,若苯中溶有少量苯酚,加浓溴水不会产生白色沉淀,因而用溴水检验不出溶于苯中的苯酚,也不能用溴水来除去苯中混有的少量苯酚(应加NaOH溶液后分液)。
②硝化反应
苯需用混酸进行硝化,而苯酚很容易硝化,与浓硝酸反应即可生成三硝基苯酚。
反应生成的2,4,6一三硝基苯酚,俗称苦味酸,可以用作炸药。
(3)苯酚的显色反应苯酚跟FeCl3溶液作用显示紫色,利用这一反应可以检验苯酚的存在。
(4)氧化反应苯酚晶体在常温下易被空气中的氧气氧化,它也易燃烧,易被酸性KMnO4溶液氧化。
(5)加成反应
苯酚可在苯环上发生加成反应。如:
(6)苯酚与甲醛的缩聚反应
苯酚和甲醛在酸或碱的催化作用下发生反应生成酚醛树脂,反应方程式为:
4.苯酚的主要用途
苯酚是一种重要的化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。炼焦工业的废水中常含有酚类物质,这些物质是被控制的水污染物之一,在排放前必须经过处理。
苯酚有毒,但其稀溶液可直接用作防腐剂和消毒剂。
分离与提纯的原则和要求:
(1)选择分离与提纯方法应遵循的原则
①不增:指不能引入新的杂质。
②不减:指应尽可能减少被分离与提纯的物质的损失。
③易分离:指如果使用试剂除去杂质时,要求反应后的产物跟被提纯的物质容易分离。
④易复原:指分离物或被提纯的物质都要容易复原。
(2)分离与提纯操作过程应遵循“三必须”
①除杂质试剂必须过量;
②过量试剂必须除尽(因过量试剂会带人新的杂质);
③除杂途径必须选最佳。
常见的分离与提纯的方法:
(1)物质分离与提纯常用的物理方法
方法 | 适用范围或原理 | 装置 | 举例 | 注意事项 |
过滤 | 分离固体和液体混合物 | 粗盐提纯时把粗盐溶于水,经过滤把不溶于水的杂质除去 | ①要“一贴二低三靠” 滤纸紧贴漏斗内壁;滤纸边缘低于漏斗口,漏斗里液面低于滤纸边缘;烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃捧下端紧靠三层滤纸.漏斗下端紧靠烧杯内壁。 ②必要时洗涤沉淀物(在过滤器中加少量水),不可搅拌 | |
结晶 重结晶 |
分离各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同的混合物 | KNO3溶解度随温度变化大, NaCl溶解度随温度变化小,可用该法从二者的混合液中提纯KNO3 | ①一般先配较高温度下的浓溶液,然后降温结晶 ②结晶后过滤,分离出晶体 | |
蒸发 | 溶解度随温度变化较小的物质 | 从食盐水溶液中提取食盐晶体 | ①溶质应不易分解、不易水解、不易被氧气氧化 ②蒸发过程应不断搅拌 ③近干时停止加热,余热蒸干 | |
蒸馏 | 分离沸点不同的液体混合物 | 制无水乙醇(加生石灰)、硝酸的浓缩[加浓硫酸或 Mg(NO3)2] | ①温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处 ②加沸石(碎瓷片) ③注意冷凝管水流方向应下进上出 ④不可蒸干 | |
分馏 | 分离多种液态混合物 | 同蒸馏 | 石油分馏 | 同蒸馏 |
萃取 | 分离两种互溶的液体 | CCl4把溴水中的Br2萃取出来 |
①萃取后再进行分液操作 ②对萃取剂的要求:与原溶剂互不混溶,不反应;溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大;溶质不与萃取剂反应 ③萃取后得到的仍是溶液,一般要通过分馏等方法进一步分离 | |
分液 | 分离两种不相混溶的液体(密度不同) | 水、苯的分离 | 下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 | |
液化 | 利用气体混合物中某组分易液化的特点来分离 | 除去SO2中的SO3 | 可把锥形瓶换成硬质大试管 | |
盐析 | 利用某些物质在加某些无机盐时,其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质 | —— | 从皂化液中分离肥皂、甘油,蛋白质的盐析 | 盐析是物理变化。盐析之后一般要采取过滤的操作 |
洗气 | 杂质气体易溶于某液体 | 除去CO2中的HCl气体,可使混合气体通过盛有饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶 | ①从洗气瓶的长导管一端进气 ②混合物中气体溶解度差别较大 | |
升华 | 利用某些物质有升华的特性 | 粗碘中碘与钾、钠、钙、镁的碘化物混合,利用碘易升华的特点将碘与杂质分开 | 升华物质的集取方法不作要求 | |
渗析 | 胶体提纯、精制 | 除去Fe(OH)3胶体中的HCl | 要不断更换烧杯中的水或改用流动水,以提高渗析效果 |
与“含苯酚的工业废水处理的流程图如图所示:(1)上述流程里,设...”考查相似的试题有: