某学校化学课外星期小组的学生为了检验乙醇的分子结构
1)他们决定用燃烧乙醇分析产物来确定乙醇中含有C、H两种元素。简要说明它们的具体操作:
①证明含有清远市的操作是:(用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧的火焰上方,烧杯内壁有水珠生成)
②证明含有碳元素的操作是:(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)要用燃烧分析产物证实乙醇中还含氧元素时,需取得一些实验数据,这些数据应该是(乙醇、二氧化碳、水三种物质的质量)
3)为确定乙醇的分子式,除(2)中的数据外,还需不需要测定乙醇的相对分子质量?
不需要,只要求出C、H、O的物质的量之比即可。
| (1)①用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧的火焰的上方,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的上方,石灰水变浑浊 (2)乙醇、二氧化碳及水三种物质的质量 (3)不需要 (4)① D B E A F C ② 1;CH 3 CH 2 OH;CH 3 —O—CH 3 (5)AB |
| 试题分析:(1)①有机物中的H元素燃烧时生成H 2 O,所以用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧的火焰的上方,烧杯内壁有水珠生成可证明物质含氢元素。 ②有机物中的C元素燃烧时生成CO 2 ,所以将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰的上方,石灰水变浑浊,可证明物质含碳元素。 (2)根据二氧化碳和水的质量。可求出C、H元素的质量,与乙醇的质量对比,即可判断出乙醇还含有碳元素。 (3)根据乙醇、二氧化碳及水三种物质的质量可求出C、H、O原子的个数比为:2:6:1,根据C、H、O的成键情况可知,乙醇的分子式只能为C 2 H 6 O,所以不需要测定乙醇的相对分子质量,即可确定乙醇的分子式。 (4)①分液漏斗与烧瓶相连为反应装置,气体通过E短导管进入A,A中的水沿F进入量筒,所以仪器的连接想、顺序为: D B E A F C ②乙醇的物质的量为:2.0mL×0.789g?cm -3 ÷46g/mol=0.034mol;生成的氢气为:0.39L÷22.4L/mol=0.017mol,所以 乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为1;可确定乙醇的结构为CH 3 CH 2 OH,而不是CH 3 —O—CH 3 (5)A、本实验在室温下进行,气体摩尔体积大于22.4L/mol,造成结果偏高,正确;B、因为相同质量的甲醇反应生成的氢气更多,无水酒精中混有微量甲醇会造成结果偏高,正确;C、无水酒精与钠反应不够完全,生成的氢气偏少,则结果偏低,错误。 |
一、【实验探讨】
有所学知识可知,分子式为C2H6O的结构简式有两种:CH3CH2-OH,CH3-O-CH3。由结构式可知,当乙醇的结构式为第一种情况时,则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键,则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为2:1的;若乙醇的结构式为第二种情况,则因为所有氢的化学环境相同,则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此,有以上分析我们可知,当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时,乙醇的结构式为CH3CH2-OH,当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时,则乙醇的结构式为CH3-O-CH3。
二、【实验原理】
钠与乙醇反应,生成乙醇钠并逸出氢气。由于生成的乙醇钠包在钠的表面,使反应缓慢,甚至中止。采用加热(使钠与乙醇钠熔融)与搅拌的方法,改进集气装置,能有效地提高氢气得率。
三、【实验装置】
四、【实验步骤及现象 】
4.1步骤
(1) 按实验装置图装好实验装置,在试管里放入已擦干煤油和去除氧化膜的钠粒(半个黄豆大小),试管的胶塞中央,插人一个事先抽入0.4mL无水乙醇的注射器。
(2) 经检查装置的气密性后,缓慢挤压注射器慢慢的加人0.1rnL无水乙醇,同时尽量摇动试管,使钠与无水乙醇充分接触一段时间后在加入一些乙醇,加入量不宜过多,速度也不宜过快,同时用量筒用排水法收集生成的氢气。当反应接近停止时,可将试管稍稍加热。等到没有气体产生、使装置冷却到室温时,准确读出量筒上的刻度,这就是室温下0.4mL无水乙醇与足量钠反应生成氢气的体积。
4.2现象
钠与乙醇接触后钠渐渐的融化成小球,同时钠表面有大量气泡生成,反应较剧烈但是不如钠与水来的剧烈,用手摸量筒外壁有烫烫的感觉,排水法收集到了氢气的体积为47.0ml
五、【实验数据处理及结论】
5.1数据处理
(1)在量筒中总共收集到1V=47.0ml的水,即可说明实验中产生了47.0ml的氢气。 实验时室温1T=20.8℃=293.95K 大气压1P=101.330Kpa
(2)换算成标况下的氢气体积,
而0.4ml乙醇的量可产生的氢气体积(标况)
5.2结论
通过实验数据的计算可知乙醇的结果式为CH3CH2-OH。
一、简便检验工业酒精纯度方法有(1)比重法,通过测定液体比重,可查得待测工业酒精的纯度·(2)挂壁法,用干燥烧杯或试管装满待测工业酒精,然后再倒去.看器壁有无液体挂壁,如有则表示纯度在72%以上,挂壁越多,纯度越高.(3)燃烧法,用待测工业酒精进行燃烧试验;能大概了解其纯度.首先取一种知浓度的无水乙醇作为参照样板,如:样板浓度为%。2、再取一块A4纸大小的玻璃块或者光滑的地砖,保持面表干净。3、用滴管吸取同等量的已知浓度的无水乙醇和需测量的无水乙醇并直接将二种无水乙醇分开滴在玻璃或地砖表面上(一般情况下,取的份量越多测量的准确越高)。然后同时将二份无水乙醇点燃。4、息灭后可根据二份同量无水乙醇遗留下的水份多少来判两种无水乙醇的浓度高底!则根据已知浓度的无水乙醇可得出测量无水乙醇的浓度范围!如需测无水乙醇遗留水份多于样板的水份,则其浓度小于%。(4)燃烧声音法,用该酒精燃烧,听燃烧声音,若无声表示纯度很高,如有声音表示该酒精中含有多余水(未能与乙醇形成恒沸物的水);声音越大,纯度越低.
二、最准确的方法是用气象色谱仪和酒精含量测定仪。
三、买一些无水硫酸铜(白色),加入到无水乙醇或不变色则为无水乙醇,变蓝说明有水。无水硫酸铜遇水生成五水硫酸铜是蓝色的。
0.1MOL乙醇和足量的NA反应生成0.05MOLH2
乙醇与钠反应的注意事项
1.本实验如果多加几粒金属钠,开始时反应较快,乙醇与钠反应放出氢气,溶液逐渐变稠,但当钠的表面被乙醇钠包住后,反应又逐渐变慢。这时稍稍加热可使反应加快。然后静置或用冷水冷却,乙醇钠就从溶液中析出。若试管上用带尖嘴玻璃导管的塞子塞住,用小试管收集气体,可检验证明该气体是氢气。
用玻璃棒蘸取1~2滴反应后的溶液在玻璃片上蒸发,则玻璃片上有乙醇钠晶体析出。向乙醇钠溶液中加1 mL~2 mL水,因乙醇钠遇水分解生成乙醇和氢氧化钠,用pH试纸能检验溶液呈碱性。
2.实验后要即时处理反应后的物质。最好是再加入乙醇使金属钠完全反应。若钠有剩余,在放水冲洗时小心会出现爆炸。
第一种
药品:乙醇、金属钠; 仪器:试管,量筒,玻璃导管
步骤:量取一定体积的乙醇,倒入试管,加入足量的金属钠,用量筒排水搜集产生的气体,记录产生的气体体积。
现象:当钠加入乙醇中时,产生较多气体,乙醇沉入试管底部。
方程式:2CH3CH2OH(l)+2Na(s)==2CH3CH2ONa(aq)+H2(g)
结论:实验中产生的气体与乙醇物质的量之比为2:1,说明乙醇分子中只有一个活泼氢,
即羟基氢。实验表明乙醇结构是第一种。
(严格来讲应该用核磁共振氢谱测定氢的化学环境)
然后用重铬酸钾检验,反应为:
2K2Cr2O7
+
3CH3CH2OH
+
8H2SO4=2Cr2(SO4)3
+
3CH3COOH
+
2K2SO4
+
11H2O
重铬酸钾为橙红色,反应后变为绿色,颜色变化很明显,证明有乙醇
酸碱指示剂石蕊,变红色的是乙酸
对乙醇、乙醛,用银氨溶液货Cu(OH)2碱性悬浊液检验出乙醛
2、丙醛、丙酮
用银氨溶液---银镜反应(出现光亮如镜的银),或者Cu(OH)2碱性悬浊液(加热出现砖红色沉淀),检验丙醛,丙酮无此现象
3、丙醇、2-甲基丙醇、2,2-甲基丙醇
很难鉴别
4、乙酸 乙醇 丙酮
石蕊显红色的是乙酸
乙醇有碘仿反应
丙酮没有
5、乙酸、乙醛
乙酸有酸性,使石蕊变红色,
乙醛不行
6、乙烯 、乙醇
乙烯是气体,乙醇是液体
乙烯能使溴水褪色,加成反应
乙醇与溴水互溶,部反应,不褪色
7、乳酸和水杨酸
乳酸是,2-羟基丙酸
水杨酸是,邻羟基苯甲酸,所以水杨酸具有酚的性质,与FeCl3溶液显紫色
8、丙氨酸和乳酸
测pH值,乳酸有酸性
丙氨酸的等电点几乎是7
9、葡萄糖和蔗糖
葡萄糖是还原糖,能发生银镜反应,与Cu(OH)2碱性悬浊液也能反应
蔗糖是非还原糖,不能发生上面的反应
10、淀粉和纤维素
淀粉遇碘水,变蓝色
纤维素不行
11、淀粉、葡萄糖和蔗糖
遇碘水变蓝色,是淀粉
再用银氨溶液,或Cu(OH)2碱性悬浊液,检验出还原糖葡萄糖
每种液体在固定的温度下都有固定的折光率,这是液体物质的特征常数之一。当乙醇(或甲醇)溶于水中,其折光率与密度一样会发生变化。不同含量的乙醇(或甲醇)水溶液有不同的折光率,通过测定溶液的折光率就可以检测出乙醇(或甲醇)的含量。这也是美国AOAC标准方法。
当然还有,比如色谱法也应该行。