Question

【題目】某課外小組首先利用燃燒法測定出乙醇的化學式是C2H6O，由于有機物普遍存在同分異構(gòu)體，他們推測乙醇的結(jié)構(gòu)可能是下列兩種之一。

（Ⅰ）H－－－O－H （Ⅱ）H－－O－－H

為測定其結(jié)構(gòu)，應利用物質(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下圖給定裝置開始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)應為________(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由為____________________________。

（2）同學乙分別準確稱量4.60g乙醇進行多次實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以排開量筒內(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1.12L，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)量來確定乙醇的確量，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nmol，那么對鈉的物質(zhì)的量的取值要求必須是___________。

Answer 1

【答案】Ⅰ1個C2H6O分子中只有1個氫原子被Na置換，說明有一個氫原子與其他不同不正確廣口瓶與量筒之間玻璃導管中水柱的體積未計算在內(nèi)①②③⑤乙醇的密度金屬鈉的物質(zhì)的量必須大于nmol

【解析】

（1）根據(jù)數(shù)據(jù)，生成氫氣的物質(zhì)的量為1.12/22.4mol=0.05mol，乙醇與氫氣物質(zhì)的量的比值為2：1，1個C2H6O分子中只有1個氫原子被Na置換，說明有一個氫原子與其他不同，故I正確；（2）水與金屬鈉發(fā)生反應的方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，等質(zhì)量的水與金屬鈉反應，產(chǎn)生的氫氣的量大于1.12L，不是小于1.12L，因此乙同學說法是不正確，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）①因為有氣體生成，因此裝置的氣密性要良好，故①正確；②因為金屬鈉是過量，因此計算氫氣的體積時，需要根據(jù)乙醇進行計算，即需要準確確定乙醇的量，故②正確；③根據(jù)實驗目的，鈉必須過量，故③正確；④反應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，故④錯誤；⑤因為測氫氣的體積，因此氫氣體積的測算方法要準確，故⑤正確；（4）乙醇為液體，因此測量乙醇的體積比較簡單，如果計算乙醇的質(zhì)量，需要知道乙醇的密度；（5）乙醇和鈉發(fā)生反應的方程式為2Na＋2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa＋H2↑，金屬鈉應過量，因此金屬鈉的物質(zhì)的量應大于nmol。