某中学化学兴趣小组对乙醇的分子结构进行探究,其过程如下:猜想一:乙醇结构是CH3CH2OH猜想二:乙醇结构
(1)利用排水测定生成氢气的体积,广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插到广口瓶底部,
故答案为:广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插到广口瓶底部;
(2)若乙醇结构是CH3CH2OH,令CH3CH2OH的物质的量为1mol;
只有羟基上的氢反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为0.5mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:0.5;
只有甲基上的氢反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为1.5mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:1.5;
只有亚甲基上的氢反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为1mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:1;
若甲基、亚甲基上的氢反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为2.5mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:2.5;
若甲基、羟基上的氢反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为2mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:2;
若亚甲基、羟基上的氢反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为1.5mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:1.5;
若甲基、亚甲基上、羟基的氢全部反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为3mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:3;
故答案为:1:0.5; 1:1.5; 1:1; 1:2.5;1:2;1:3.
(3)若乙醇结构是CH3OCH3,令CH3OCH3的物质的量为1mol;
甲基上的氢全部反应,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为3mol,参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1:3.
故答案为:1:3;
(4)2.3g乙醇的物质的量为
| 2.3g |
| 46g/mol |
标准状况下0.56L氢气的物质的量为
| 0.56L |
| 22.4L/mol |
所以每摩尔乙醇与钠反应提供的氢原子为
| 1mol |
| 0.05mol |
所以,乙醇的结构应为CH3CH2OH,故答案为:CH3CH2OH;1mol乙醇中只有1mol活泼H;
(5)该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应(放热)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目,据此推断结构.
气密性好才能收集到气体;
乙醇的量,氢气的体积准确,定量计算结论才正确;
钠足量才能保证乙醇完全反应;
由于2.3g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56L,所以广口瓶中水的体积大于560mL;
故选:①②③④⑤.
(1)①用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方,烧杯内壁有水珠生成,证明该为含有H元素,
故答案为:用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方,烧杯内壁有水珠生成;
②将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方,石灰水变浑浊,证明该为含有C元素,
故答案为:将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方,石灰水变浑浊;
(2)通过测定乙醇及CO2和H2O的质量,若C、H两元素的质量之和等于乙醇的质量,则该有机物只含C、H两元素;若C、H两元素的质量之和小于乙醇的质量,则该有机物一定含有C、H、O三种元素,
故答案为:乙醇、二氧化碳及水三种物质的质量;
(3)在乙醇分子中,C、H原子以饱和,实验式即为分子式,故不需要测定乙醇的相对分子质量,
故答案为:不需要;
(4)①D与B组合为发生装置,通过D可便于向B中添加酒精,A与C通过F连接构成量气装置,两装置通过E连接.故连接顺序为D、B、E、A、F、C,
故答案为:D;B;E;A;F;C;
②乙醇的质量为:m(C2H6O)=2.0mL×0.789g?cm-3=1.578g,则乙醇的物质的量为:n(C2H6O)=1.578g/46g?mol-1=0.0343mol,由于0.0343molC2H6O与过量的Na完全反应可以生成0.390L H2,则1.00 mol C2H6O与Na反应能生成11.37 L H2,约为0.5 mol H2,也就是约为1mol H,即1个C2H6O分子中,只有1个H可以被Na置换,这说明C2H6O分子里的6个H中,有1个与其他5个是不同的,乙醇的结构简式为CH3CH2OH,而不是CH3-O-CH3,
故答案为:1;CH3CH2OH;CH3-O-CH3;
(5)A.本实验在室温下进行,测定的氢气的体积偏大,氢气的物质的量偏大,乙醇分子中能够被钠置换的氢原子数偏高,故A正确;
B.无水酒精中混有微量甲醇,导致羟基的物质的量增大,产生的氢气的物质的量偏大,测定结果偏高,故B正确;
C.无水酒精与钠的反应不够完全,会导致生成的氢气的物质的量偏小,测定结果偏低,故C错误;
故答案为:AB.
| (1)水中滴入红墨水震荡后,液体呈红色,而乙醇是无色的液体.故答案为:是为了便于观察乙醇与水是否有分层; (2)为了确保乙醇与水有明显的分层现象,加入乙醇时一定要小心谨慎.故答案为:应该用胶头滴管将乙醇轻轻滴入水中,防止有震荡而直接混合; (3)乙醇在红色水的上面,要想证明乙醇溶于水,需要震荡.故答案为:震荡试管后静置一会儿,发现上面无色液体变红,分层现象消失. |