Question

經(jīng)測定乙醇的化學式是C2H6O，由于有機物普遍存在的同分異構(gòu)現(xiàn)象，推測乙醇的結(jié)構(gòu)可能是下列兩種之一。

為測定其結(jié)構(gòu)，應(yīng)利用物質(zhì)的特殊性進行定性、定量實驗。現(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器，請甲、乙、丙、丁四名同學直接利用如圖給定裝置進行實驗確定乙醇的結(jié)構(gòu)。

(1)學生甲得到一組實驗數(shù)據(jù)：

 

乙醇的物質(zhì)的量(mol)	氫氣的體積(L)
0.10	1.12(標準狀況)

 

 

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的結(jié)構(gòu)應(yīng)為________(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由為_______________。

(2)同學乙分別準確稱量4.60 g乙醇進行多次實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以排到量筒內(nèi)的水的體積作為生成的H2體積換算成標準狀況后都小于1.12 L，如果忽略量筒本身及乙讀數(shù)造成的誤差，那么乙認為可能是由于樣品中含有少量水造成的，你認為正確嗎？________(填“正確”或“不正確”)如果你認為正確，請說明理由，如果你認為不正確，那產(chǎn)生這種情況的原因應(yīng)該是什么？________________。

(3)同學丙認為實驗成功的關(guān)鍵有：①裝置氣密性要良好

②實驗開始前準確確定乙醇的量　③鈉足量　④廣口瓶內(nèi)水必須充滿　⑤氫氣體積的測算方法正確、數(shù)據(jù)準確。其中正確的有________。(填序號)

(4)同學丁不想通過稱量乙醇的質(zhì)量來確定乙醇的量，那么他還需知道的數(shù)據(jù)是_____________。

(5)實驗后，四名同學從乙醇的可能結(jié)構(gòu)分析入手對乙醇和鈉的量的關(guān)系進行了討論，如果乙醇的物質(zhì)的量為n mol，那么對鈉的物質(zhì)的量的取值要求必須是_________________。

 

Answer 1

(1)Ⅰ　得出乙醇分子中有一個H與其他五個H不同，從而確定乙醇分子的結(jié)構(gòu)為Ⅰ　(2)不正確　廣口瓶與量筒之間玻璃導管中水柱的體積沒計算在內(nèi)

(3)①②③⑤　(4)所給乙醇樣品的密度　(5)大于n mol

【解析】(1)實驗數(shù)據(jù)表明：1 mol C2H6O與足量的鈉反應(yīng)，產(chǎn)生標準狀況下11.2 L H2，即0.5 mol H2，也就是1 mol H。說明1個C2H6O分子中只有1個氫原子被Na置換，故結(jié)構(gòu)式為Ⅰ而不是Ⅱ。(2)乙同學認為樣品中含少量水是錯誤的，因為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，且等質(zhì)量的水產(chǎn)生的氫氣比等質(zhì)量的乙醇多，應(yīng)大于1.12 L。H2體積小于1.12 L的原因是廣口瓶與量筒之間玻璃導管中水柱的體積未計算在內(nèi)。(3)同學丙關(guān)于實驗成功的關(guān)鍵的五點中，只有④是不必要的，因為反應(yīng)的燒瓶和導管中都存在空氣，廣口瓶中是否充滿水并不影響實驗的準確性。(4)同學丁不想稱量乙醇的質(zhì)量，則只有量取其體積，因此必須知道乙醇的密度。(5)本實驗?zāi)康氖峭茰y乙醇分子的結(jié)構(gòu)，乙醇必須作用完，若乙醇為n mol，由化學反應(yīng)方程式知：2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑，金屬鈉的物質(zhì)的量必須大于n mol。