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高中二年级化学

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首页 高中二年级化学知识 苯酚 有机反应方程式 有机化学的有关计算 试题正文
  • 计算题
    为测定某工厂排放的污水中苯酚的含量，进行如下实验：取污水试样10.00mL加水稀释至100mL，加入10.0mL一定浓度的KBrO3和KBr的混合溶液，立即加入5mL盐酸，摇匀后加入1gKI固体（足量），再摇匀，放置5min。用0.01000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至淡黄色，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去，用去Na2S2O3标准溶液14.46mL。同时以水代替污水试样做对比实验，用去Na2S2O3标准溶液38.46 mL。
    ⑴已知上述实验中发生的反应有：KBrO3+5KBr+6HCl = 3Br2+3H2O+6KCl
    2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI
    请写出实验中还涉及的另两个反应的化学方程式：________________________、________________________。
    ⑵试计算此污水中苯酚的含量（以mg/L表示，苯酚的相对分子质量为94.00）。
    本题信息：2011年0117同步题化学计算题难度较难 来源:刘平
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本试题 “为测定某工厂排放的污水中苯酚的含量，进行如下实验：取污水试样10.00mL加水稀释至100mL，加入10.0mL一定浓度的KBrO3和KBr的混合溶液，立即加入5mL盐酸，摇匀...” 主要考查您对

苯酚

有机反应方程式

有机化学的有关计算

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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。


有机反应方程式书写注意事项：

(1)有机反应方程式中有机物写结构简式。
在书写有机物结构简式时，注意：碳只能形成四个共价键，不能少写或多写氢。
例新戊烷(CH3)4C，不能写成(CH2)4C或(CH3)4CH2。
(2)一些基团的连接方式要即正确又合乎习惯，不产生歧义。
例醛基-CHO，不能写成CHO-也不能写成-COH（写成此种形式，可能会误认为碳原子和氧原子之间是单键）。另外常见官能团-C6H5、-OH、-NO、-NH2、-COOH等不能写成C6H5-、OH-、NO2-、NH2-、COOH-等，尤其注意官能团写在物质左侧的。
(3)注意有机反应的条件，反应物和产物中间用“→”连接。

有机反应方程式举例：

一、烷烃、烯烃、炔烃
1. 甲烷的实验室制法C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
2. 甲烷燃烧CH4+2O2CO2+2H2O
3. 甲烷与氯气CH4+Cl2CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2CCl4+HCl
4. 甲烷隔绝空气时高温分解CH4C+2H2
5. 丁烷的裂解（两个方程式）C4H10CH4+C3H6
C4H10C2H4+C2H6
6. 乙烯的实验室制法CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
7. 乙烯燃烧C2H4+3O22CO2+2H2O
8. 乙烯使溴水褪色CH2=CH2+Br2→CH2Br─CH2Br
9. 乙烯与水在催化剂下反应CH2=CH2+H2OC2H5OH
12. 乙烯的加聚
13. 乙烯与丙烯1：1加聚

14. 异戊二烯聚合
15. 苯乙烯与异戊二烯1：1加聚

16. 乙炔的实验室制法CaC2+2H2O→CHCH↑+Ca(OH)2
17. 乙炔与足量氢气反应CHCH+2H2CH3-CH3
18. 乙炔的聚合
19. 由乙炔制备聚氯乙烯CHCH+HClCH2=CHCl


 二、苯及其同系物
20. 苯燃烧2C6H6+15O212CO2+6H2O
21. 苯与液溴反应
22. 甲苯的硝化反应
23. 苯与氢气反应
25. 甲苯与浓硝酸、浓硫酸反应


三、卤代烃的性质
26. 溴乙烷的消去反应CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
27. 溴乙烷的水解反应CH3-CH2-Br+NaOHCH3-CH2-OH+NaBr
28. 氯苯与氢氧化钠水溶液反应

四、醇的性质
29. 乙醇燃烧C2H5OH+3O22CO2+3H2O
30. 乙醇与钠反应2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑
31. 乙醇的催化氧化2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O
32. 乙醇与浓硫酸反应（两个方程式）CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
2CH3CH2OHCH3─CH2─O─CH2─CH3+H2O
33. 乙醇与乙酸反应C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O
34. 乙二醇与钠反应
35. 甘油与硝酸反应

五、酚的性质
36. 苯酚与钠反应
37. 苯酚与氢氧化钠反应
38. 苯酚与浓溴水反应
39. 苯酚钠与二氧化碳反应
40. 苯酚与甲醛缩聚


有机化学的相关计算：

包括确定有机物分子中元素质量比，所含原子个数，有机物燃气确定其组成，确定有机物分子中元素质量分数，确定有机物分子式、结构简式等。确定有机物分子式、结构简式的计算： (1)先求有机物的最简式和相对分子质量，再依（最简式相对分子质量）n=相对分子质量，求得分子式，再根据题中给的信息确定有机物的官能团，进而确定有机物的结构简式。
(2)商余法适用于烃分子式的确定：商为C原子数，余数为H原子数。注意：一个C原子的质量＝12个H原子的质量

有机物分子式的确定：

1．有机物组成元素的判断一般来说，有机物完全燃烧后各元素对应的产物若某有机物完全燃烧后产物只有则其组成元素可能为 C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将C、H的质量之和与原来有机物的质量比较，若二者相等，则原有机物中不含氧元素；若有机物的质量大于C、H的质量之和，则原有机物中含氧元素。
2．确定有机物分子式的方法
(1)实验式法：实验式又叫最简式。
 
(2)物质的量关系法：由密度或其他条件求摩尔质量求1moL分子中所含元素原子的物质的量求分子式。
(3)化学方程式法(代数法)：利用化学方程式列方程组求解未知数值求分子式。
(4)通式法：题干要求或物质性质类别及组成通式n值分子式。
3．相对分子质量的测定方法
相对分子质量的测定方法——质谱法，找最大质荷比，确定相对分子质量。
4．有机物的相对分子质量的相关规律
(1)设烃的混合物的平均相对分子质量为，平均分子式为则：
①若<26，则一定有CH4；
②则一定有CH4；
③若y<4,则一定有C2H2。
(2)最简式相同规律
①含有n个碳原子的饱和一元醛与含有2n个碳原子的饱和一元羧酸和饱和一元酯具有相同的最简式 (n≥2)。
②含有n个碳原子的炔烃与含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。最简式相同的有机物，无论多少种，以何种比例混合，混合物中元素质量比例相同。
(3)相对分子质量相同规律
①同分异构体的相对分子质量必然相同。
②含有n个碳原子的一元醇与含(n—1)个碳原子的同类型一元羧酸和一元酯的相对分子质量相同。
③含有n个碳原子的烷烃与(n—1)个碳原子的饱和一元醛，即的相对分子质量相同。
④常见的相对分子质量相同的有机物和无机物有：
a．相对分子质量为28的有
b．相对分子质量为30的有
c．相对分子质量为44的有
d．相对分子质量为46的有
e．相对分子质量为60的有
(4)由相对分子质量求烃的分子式
设烃的相对分子质量为M，由可知：
若则烃的分子式为若b为0，则烃的分子式为若b太小而不合理，则可变换为(减碳增氢法，减1个C原子，增加12个H原子)。如分子式为又如分子式为(萘)或 (壬烷)。


酚类化合物与反应时最大用量的计算：

 溶液是有机反应中的常见试剂，它们能参与的反应有哪些呢?
1．Br2：①与等发生加成反应；
②取代酚羟基邻位、对位上的氢原子；
③取代饱和碳原子上的氢原子。
2．H2：与有机物中的 ，等发生加成反应。
3．NaOH溶液：与酚、羧酸发生中和反应(但不与醇反应)，催化卤代烃、酯等的水解并与水解生成的氢卤酸、酚、羧酸等发生中和反应。
注意：
①发生加成反应时，断裂双键或三键中的1mol键消耗1molBr2或H2；发生取代反应时，1molBr2只取代1mol(而不是2mol)氢原子(同时生成1molHBr)。 
②H2不与羧酸、酯基及羧酸酐中的发生加成反应.


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