第3节 饮食中的有机化合物
第1课时 乙醇
[核心素养发展目标] 1.认识乙醇的组成及结构,知道乙醇的官能团是羟基,形成“结构决定性质”的观念,培养“宏观辨识与微观探析”的能力。2.认识乙醇的主要物理性质并掌握乙醇的主要化学性质,能从多角度动态地分析乙醇的化学变化,培养“变化观念”的学科素养。3.认识乙醇的官能团和性质间的关系,能根据乙醇结构对性质进行实验探究,培养“科学探究与创新意识”。
一、乙醇的物理性质及分子结构
1.乙醇的物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性 挥发性
色 透明 液体 比水 与水 挥发
思考1 下列对生活中乙醇的描述和应用分别体现了乙醇有哪些物理性质?
(1)病人发烧通常用酒精擦拭全身的方法降温。
(2)衣服上沾有少许汽油用酒精可以去除。
(3)酒香不怕巷子深。
(4)白酒的主要成分是乙醇和水。
(5)酒精灯用完后要盖上灯帽。
(6)用酒泡中药(药酒)——如泡枸杞。
2.乙醇的分子结构
思考2 请完成关于—OH和OH-的表格填空。
羟基 氢氧根离子
电子式
电性
电子数
质子数
来源 水分子失去一个 后的剩余部分 水分子失去 后的剩余部分
存在 不能独立存在,必须和其他原子或原子团结合 存在于溶液或离子化合物中
1.判断正误
(1)乙醇可以看作乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代,故乙醇为烃( )
(2)乙醇的分子结构中含有氢氧根离子(OH-),故乙醇应呈碱性( )
(3)乙醇的官能团为—OH,决定了乙醇的化学特性( )
(4)可以用分液的方法分离酒精和水的混合物( )
(5)乙醇是优良的有机溶剂,可以萃取溴水中的溴( )
2.某有机物(含C、H、O)分子结构如图所示,有关该有机物说法正确的是 (填序号)。
①该有机物含有取代基团OH-
②该有机物的同分异构体的结构简式为CH3—O—CH3
③该有机物溶于水呈酸性
④该有机物分子中有3种类型的氢原子,都能电离出H+
⑤工业上获取无水该有机物的方法,常加入新制的生石灰,再进行蒸馏
二、乙醇的化学性质及用途
1.氧化反应
(1)燃烧
现象:乙醇在空气中燃烧,产生 色火焰,放出大量的热。
化学方程式: 。
(2)催化氧化
实验操作
实验现象 红色的铜丝变 色变 色,试管口闻到 气味
实验原理 ①2Cu+O22CuO(铜丝变黑) ②CH3CHO+H2O+Cu(铜丝由黑变红)
实验结论 乙醇被氧化为 ,化学方程式为
(3)被强氧化剂氧化
现象:乙醇能使酸性KMnO4溶液。
结论:CH3CH2OH乙酸。
思考1 已知乙醛的结构式为,结合乙醇的结构,乙醇在发生催化氧化时断裂的化学键有哪些?是不是所有的醇都能被催化氧化生成醛?
2.乙醇和钠的反应
实验操作
实验现象 ①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生 气体; ②烧杯内壁有 产生; ③向烧杯中加入澄清石灰水,
实验结论 乙醇与钠反应生成 ,化学方程式为
思考2 钠与乙醇反应置换乙醇中的哪种氢原子?1 mol完全反应生成多少H2?
3.乙醇的用途
(1)乙醇可用作 。
(2)用于造酒原料、有机溶剂及化工原料等。
(3)医疗上用 (体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。
1.判断正误
(1)乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色( )
(2)乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢,说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼( )
(3)1 mol乙醇和足量的钠反应,能生成3 mol氢气( )
(4)CH3CH2OH在Cu作催化剂的条件下被O2氧化为乙酸( )
(5)乙醇与钠反应可以产生氢气,说明乙醇显酸性( )
2.乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是( )
A.和金属钠反应时①键断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和③键
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
3.在加热条件下,乙醇转化为有机物R的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.R的分子式为C2H4O
B.乙醇发生还原反应
C.反应过程中固体有红黑交替变化的现象
D.乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)也能发生类似的反应
答案精析
一、
1.无 特殊香味 小 以任意比例互溶 易
思考1 (1)易挥发 (2)优良的有机溶剂 (3)易挥发、有特殊香味 (4)易溶于水 (5)易挥发 (6)优良的有机溶剂
2.C2H6O —OH CH3CH2OH或C2H5OH
思考2 中性 带一个单位负电荷 9 10 9 9 氢原子 H+
应用体验
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.②⑤
解析 根据题给球棍模型可知,该有机物为CH3CH2OH,官能团为—OH,①错误;CH3CH2OH的同分异构体为CH3—O—CH3,②正确;乙醇溶于水,溶液呈中性,③错误;根据分子结构,CH3CH2OH分子中含3种类型的氢原子,均不能发生电离,④错误;要得到无水乙醇,工业上常加入新制生石灰,再进行蒸馏,⑤正确。
二、
1.(1)淡蓝 C2H5OH+3O22CO2+3H2O (2)黑 红 刺激性 乙醛 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)褪色
思考1 断裂的化学键为氧氢共价键和与羟基相连的碳氢共价键,即:;并不是所有的醇都能被催化氧化为醛,只有在分子结构中含有—CH2OH的醇类才能被催化氧化为醛。
2.①无色可燃性 ②水珠 ③不变浑浊 H2 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
思考2 羟基上的氢原子;1 mol H2。
3.(1)燃料 (3)75%
应用体验
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.C [根据乙醇的结构,在和钠反应时①键断裂,在铜催化共热下与O2反应时应为①和③键断裂,C错误;燃烧时①②③④⑤键全部断裂。]
3.B [根据图中的转化过程可知:氧化铜与乙醇发生反应生成铜与R,该反应中铜元素的化合价降低,氧化铜发生还原反应,则乙醇发生氧化反应生成乙醛(CH3CHO),故R的分子式为C2H4O,A项正确、B项错误;铜为红色,与氧气发生反应生成黑色的氧化铜,黑色的氧化铜再与乙醇发生反应生成红色的铜,所以反应过程中固体有红黑交替变化的现象,C项正确;乙二醇分子中与羟基直接相连的碳原子上有氢原子,也能发生催化氧化生成乙二醛,D项正确。](共75张PPT)
第3章 第3节
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第1课时
乙醇
核心素养
发展目标
1.认识乙醇的组成及结构,知道乙醇的官能团是羟基,形成“结构决定性质”的观念,培养“宏观辨识与微观探析”的能力。
2.认识乙醇的主要物理性质并掌握乙醇的主要化学性质,能从多角度动态地分析乙醇的化学变化,培养“变化观念”的学科素养。
3.认识乙醇的官能团和性质间的关系,能根据乙醇结构对性质进行实验探究,培养“科学探究与创新意识”。
内容索引
一、乙醇的物理性质及分子结构
二、乙醇的化学性质及用途
课时对点练
乙醇的物理性质及分子结构
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一
一、乙醇的物理性质及分子结构
1.乙醇的物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性 挥发性
色透明 _________ 液体 比水___ 与水_______________ 挥发
无
特殊香味
小
以任意比例互溶
易
下列对生活中乙醇的描述和应用分别体现了乙醇有哪些物理性质?
(1)病人发烧通常用酒精擦拭全身的方法降温。
(2)衣服上沾有少许汽油用酒精可以去除。
提示 易挥发
思考1
提示 优良的有机溶剂
(3)酒香不怕巷子深。
提示 易挥发、有特殊香味
(4)白酒的主要成分是乙醇和水。
思考1
提示 易溶于水
(5)酒精灯用完后要盖上灯帽。
提示 易挥发
(6)用酒泡中药(药酒)——如泡枸杞。
提示 优良的有机溶剂
2.乙醇的分子结构
C2H6O
—OH
CH3CH2OH
或C2H5OH
请完成关于—OH和OH-的表格填空。
思考2
羟基 氢氧根离子
电子式 ________ __________
电性 ______ __________________
电子数 ___ ____
中性
带一个单位负电荷
9
10
思考2
羟基 氢氧根离子
质子数 ___ ___
来源 水分子失去一个 后的剩余部分 水分子失去 后的剩余部分
存在 不能独立存在,必须和其他原子或原子团结合 存在于溶液或离子化合物中
9
9
氢原子
H+
1.判断正误
(1)乙醇可以看作乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代,故乙醇为烃
×
提示 乙醇分子中含有氧元素,为烃的衍生物。
(2)乙醇的分子结构中含有氢氧根离子(OH-),故乙醇应呈碱性
提示 乙醇分子中不含氢氧根离子,含有羟基(—OH),为中性基团,乙醇呈中性。
×
(3)乙醇的官能团为—OH,决定了乙醇的化学特性
提示 羟基(—OH)是乙醇的官能团,决定了乙醇的化学特性。
(4)可以用分液的方法分离酒精和水的混合物
提示 酒精和水互溶,无法用分液法分离,可用蒸馏法分离。
(5)乙醇是优良的有机溶剂,可以萃取溴水中的溴
提示 乙醇和水互溶,不能作萃取剂萃取溴水中的溴。
√
×
×
2.某有机物(含C、H、O)分子结构如图所示,有关该有机物说法正确的是 (填序号)。
①该有机物含有取代基团OH-
②该有机物的同分异构体的结构简式为CH3—O—CH3
③该有机物溶于水呈酸性
④该有机物分子中有3种类型的氢原子,都能电离出H+
⑤工业上获取无水该有机物的方法,常加入新制的生石灰,再进行蒸馏
②⑤
根据题给球棍模型可知,该有机物为CH3CH2OH,官能
团为—OH,①错误;
CH3CH2OH的同分异构体为CH3—O—CH3,②正确;
乙醇溶于水,溶液呈中性,③错误;
根据分子结构,CH3CH2OH分子中含3种类型的氢原子,均不能发生电离,④错误;
要得到无水乙醇,工业上常加入新制生石灰,再进行蒸馏,⑤正确。
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乙醇的化学性质及用途
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二
二、乙醇的化学性质及用途
1.氧化反应
(1)燃烧
现象:乙醇在空气中燃烧,产生 色火焰,放出大量的热。
化学方程式: 。
淡蓝
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
(2)催化氧化
实验 操作
实验 现象 红色的铜丝 变 色 变 色,
试管口闻到 气味
黑
红
刺激性
实验 原理 ①2Cu+O2 2CuO(铜丝变黑)
② CH3CHO+H2O+Cu(铜丝由黑变红)
实验 结论 乙醇被氧化为 ,化学方程式为___________________
________________________
乙醛
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
(3)被强氧化剂氧化
现象:乙醇能使酸性KMnO4溶液 。
结论:CH3CH2OH 乙酸。
褪色
已知乙醛的结构式为,结合乙醇的结构 ,乙醇在发生催
化氧化时断裂的化学键有哪些?是不是所有的醇都能被催化氧化生成醛?
思考1
思考1
提示 断裂的化学键为氧氢共价键和与羟基相连的碳氢共价键,
即: ;并不是所有的醇都能被催化氧化为醛,只有在分子结构中含有—CH2OH的醇类才能被催化氧化为醛。
2.乙醇和钠的反应
实验 操作
实验 现象 ①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生 气体;
②烧杯内壁有 产生;
③向烧杯中加入澄清石灰水,_________
无色可燃性
水珠
不变浑浊
实验 结论 乙醇与钠反应生成 ,化学方程式为__________________
______________________
H2
2CH3CH2OH+ 2Na
→2CH3CH2ONa+H2↑
思考2
钠与乙醇反应置换乙醇中的哪种氢原子?1 mol 完全反应生成多少H2?
提示 羟基上的氢原子;1 mol H2。
3.乙醇的用途
(1)乙醇可用作 。
(2)用于造酒原料、有机溶剂及化工原料等。
(3)医疗上用 (体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。
燃料
75%
1.判断正误
(1)乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色
提示 乙醇能被酸性KMnO4溶液氧化为乙酸,使KMnO4溶液的紫红色褪去。
(2)乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢,说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
√
√
(3)1 mol乙醇和足量的钠反应,能生成3 mol氢气
提示 乙醇中只有羟基上的氢原子可以和钠反应,1 mol乙醇和足量钠反应生成0.5 mol氢气。
(4)CH3CH2OH在Cu作催化剂的条件下被O2氧化为乙酸
×
提示 CH3CH2OH在Cu作催化剂加热条件下生成乙醛。
×
(5)乙醇与钠反应可以产生氢气,说明乙醇显酸性
×
2.乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是
A.和金属钠反应时①键断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和③键
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
√
根据乙醇的结构,在和钠反应时①键断裂,在铜催化共热下与O2反应时应为①和③键断裂,C错误;燃烧时①②③④⑤键全部断裂。
3.在加热条件下,乙醇转化为有机物R的过程如图所示,下列说法错误的是
A.R的分子式为C2H4O
B.乙醇发生还原反应
C.反应过程中固体有红黑交替变化的现象
D.乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)也能发生类似的反应
√
根据图中的转化过程可知:氧化铜与乙醇发
生反应生成铜与R,该反应中铜元素的化合
价降低,氧化铜发生还原反应,则乙醇发生
氧化反应生成乙醛(CH3CHO),故R的分子式
为C2H4O,A项正确、B项错误;
铜为红色,与氧气发生反应生成黑色的氧化
铜,黑色的氧化铜再与乙醇发生反应生成红
色的铜,所以反应过程中固体有红黑交替变
化的现象,C项正确;
乙二醇分子中与羟基直接相连的碳原子上有氢原子,也能发生催化氧化生成乙二醛,D项正确。
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课时对点练
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题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B A D C D B C B
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 B D D D D A C
对一对
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答案
(1)将铂丝向上移动或打开K (2)干燥氧气 浓硫酸 (3)使C中乙醇变为蒸气进入D中参加反应
(4)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 乙醛
(5)冷凝乙醛,使其液化 ①刺激性气味 ②不能;生成的乙醛中含有乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
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答案
(1)Ⅰ 乙醇和钠反应产生氢气,由表格中数据可知0.01 mol乙醇与钠反应产生0.005 mol氢气,说明1个乙醇分子中只有1个氢原子与其他氢原子不同,可确定乙醇分子的结构为 Ⅰ
(2)ac
(3)乙醇样品的密度及体积
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题组一 乙醇的物理性质及用途
1.我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”此法利用乙醇的下列哪项性质
A.易溶于水 B.易挥发
C.密度比水的小 D.易燃烧
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由信息可知,“蒸令气上……其清如水,味极浓烈”,所得到的是乙醇,利用的是乙醇易挥发的性质。
答案
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2.下列有关乙醇的说法错误的是
A.钠的密度大于乙醇,实验室可用乙醇保存金属钠
B.可用无水CuSO4检验工业酒精中是否含水
C.乙醇不能萃取出溴水中的溴
D.分离乙醇和水常用蒸馏的方法
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答案
钠可以和乙醇发生反应生成乙醇钠和氢气,故不能用乙醇保存金属钠,A错误;
无水CuSO4可以和水反应生成蓝色晶体,故可检验乙醇中是否含水,B正确;
乙醇和水互溶,故乙醇不能萃取溴水中的溴,C正确;
乙醇和水的沸点不同,故可以用蒸馏的方法分离,D正确。
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3.乙醇俗称酒精,75%的酒精溶液能用来杀菌消毒。下列说法正确的是
A.乙醇的球棍模型:
B.酒精溶液的杀菌消毒原理是让蛋白质变性,且浓度越大消毒效果越好
C.酒精溶液可以通过大量喷洒来消毒,也可以和84消毒液混合使用消毒
D.除去乙醇中的少量水,方法是先加入新制生石灰,再蒸馏
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答案
C原子半径比O原子半径大,而题图所示乙醇的球棍模型
中O原子半径比C原子半径更大,A错误;
酒精溶液的杀菌消毒原理是让蛋白质变性,但不是浓度越大消毒效果越好,通常用75%的酒精溶液进行消毒,B错误;
酒精易挥发且易燃,故不可以通过大量喷洒酒精溶液来消毒;84消毒液有强氧化性,与酒精溶液混用后,会发生氧化还原反应,甚至发生自燃或爆炸,C错误。
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题组二 乙醇的结构
4.有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下,下列说法不正确的是
A.Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体
B.Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C.Ⅰ和Ⅱ化学性质相同
D.Ⅰ和Ⅱ所含元素的质量分数相同
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Ⅰ和Ⅱ两者结构不同,分子式都为C2H6O,互为同分异构体,因为官能团不同,化学性质不相同,故C错误。
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Ⅰ Ⅱ
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5.乙醇的球棍模型如图所示,下列有关乙醇的说法中,不正确的是
A.乙醇属于烃的衍生物,其结构简式为CH3CH2OH
B.乙醇可看作乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物
C.乙醇与二甲醚(CH3OCH3)完全燃烧的产物相同
D.乙醇和乙烷都含有乙基(—CH2CH3),故其化学性质相似
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答案
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乙醇和乙烷都含有乙基(—CH2CH3),但羟基(—OH)是乙醇的官能团,其决定乙醇的化学性质,而乙烷不含官能团,显然二者的化学性质不同。
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6.下列有机物和乙醇具有相同官能团的是
A.苯乙烯( )
B.丙三醇( )
C.丙酮( )
D.乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3)
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苯乙烯含有 ,官能团和乙醇不同;
丙三醇含有—OH,官能团和乙醇相同;
丙酮含有 ,官能团和乙醇不同;
乙醚中含有 ,官能团和乙醇不同,故选B。
答案
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题组三 乙醇的化学性质
7.酒后驾车是引发交通事故的重要原因之一。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是
①乙醇的沸点低 ②乙醇的密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇的组成中含有氧元素
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
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①乙醇的沸点低,易挥发,若饮酒,呼出的气体中含有乙醇,与测定原理有关;③K2Cr2O7遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3+,Cr元素的化合价由+6价降低为+3价,K2Cr2O7被还原,则乙醇具有还原性,与测定原理有关。
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8.将质量为m g的铜丝燃烧变黑,立即放入下列物质中,能使铜丝变红,且质量仍为m g的是
A.盐酸 B.酒精
C.稀硫酸 D.二氧化碳
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铜丝燃烧生成黑色的CuO,如遇稀硫酸和盐酸,发生反应:CuO+2H+ ===Cu2++H2O,使质量减少;遇酒精又生成Cu单质,质量不变。
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9.(2024·宜春高一检测)A、B、C三种醇与足量的金属钠完全反应,在相同的条件下,产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3,则A、B、C三种醇分子中羟基数目之比是
A.3∶2∶1 B.3∶1∶2
C.2∶1∶3 D.2∶6∶3
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10.探究乙醇性质的实验中,下列描述正确的是
A.金属钠沉在乙醇液面之下,熔化成小球,剧烈反应
B.向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色
C.将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝溶解,生成刺激性物质
D.向乙醇中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
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答案
乙醇中羟基上的氢的活泼性小于水中氢的活泼性,所以钠与乙醇反应较缓慢,不会熔化成小球,故A错误;
乙醇不显碱性,向其水溶液中滴入几滴酚酞,溶液不变红色,故B错误;
将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝表面由黑色变为红色,不会溶解,故C错误;
乙醇具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。
15
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17
11.下列说法不正确的是
A.体积分数为75%的乙醇水溶液,可用于杀菌、消毒
B.1 mol乙醇与足量Na反应生成标准状况下11.2 L的H2
C.苯中含有少量乙醇,加水可除去乙醇
D.用乙醇作萃取剂可以将碘从碘水中萃取出来
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答案
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乙醇和水互溶,不能将碘从碘水中萃取出来。
17
12.乙醇能发生如下反应:
①CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O;
②2Cu+O2 2CuO,CH3CH2OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu。
由以上反应得出的结论错误的是
A.由反应①②可知,条件不同,乙醇与O2反应的产物不同
B.由反应②可知,Cu是乙醇氧化生成乙醛的催化剂
C.由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键、碳氧键、氢氧键均断裂
D.由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,只断开氢氧键
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答案
由反应①可知,乙醇在氧气中燃烧生成CO2和H2O;由反应②可知,乙醇与O2在铜作催化剂的条件下反应生成CH3CHO和H2O。条件不同,乙醇与O2反应的产物不同,故A正确;
由反应②可知,Cu参与反应,但在反应前后质量和化学性质不变,是催化剂,故B正确;
由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键、碳氧键、氢氧键均断裂,故C正确;
由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,断开了氢氧键、碳氢键,故D错误。
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13.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有
A.5种 B.6种
C.7种 D.8种
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分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有—OH,该物质为含5个碳原子的醇,可以看作羟基取代戊烷分子中的氢原子形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,CH3CH2CH2CH2CH3
分子中有3种氢原子,被—OH取代得到3种醇;CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种氢原子,被—OH取代得到4种醇;C(CH3)4分子中有1种氢原子,被—OH取代得到1种醇,所以该有机物的可能结构有8种。
答案
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14.(2023·西安高一检测)根据乙醇的性质可以推测异丙醇( )的性质,下列说法不正确的是
A.异丙醇能使酸碱指示剂变色
B.异丙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.异丙醇可与金属钠发生反应生成异丙醇钠和氢气
D.异丙醇在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,可以发生催化氧化
反应
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根据乙醇的性质可以推测异丙醇呈中性,不能使酸碱指示剂变色,故A项错误;
异丙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B项正确;
异丙醇含有羟基,可以和钠反应生成异丙醇钠和氢气,故C项正确;
异丙醇中与羟基直接相连的碳原子上有氢原子,在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,可以发生催化氧化反应,故D项正确。
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答案
15.在探究乙醇的有关实验中,得出的结论正确的是
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选项 实验步骤及现象 实验结论
A 在酒精试样中加入少量CuSO4·5H2O,搅拌,试管底部有蓝色晶体 酒精试样中一定含有水
B 在乙醇燃烧火焰上方罩一冷的干燥烧杯,内壁有水珠出现,另罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯,内壁出现白色沉淀 乙醇由C、H、O三种元素组成
C 将灼烧后表面变黑的螺旋状铜丝伸入约 50 ℃的乙醇中,铜丝能保持红热一段时间 乙醇催化氧化反应是放热反应
D 在0.01 mol金属钠中加入过量的乙醇充分反应,收集到标准状况下气体112 mL 乙醇分子中有1个氢原子与氧原子相连,其余与碳原子相连
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答案
CuSO4·5H2O不能再结合水,加入酒精试样中后无现象,故无法证明酒精中是否含水,A错误;
由现象知,乙醇燃烧生成CO2和H2O,可以说明乙醇中含有C和H元素,但不能确定是否含有氧元素,B错误;
由现象“铜丝能保持红热一段时间”,可以说明反应为放热反应,C正确;
0.01 mol Na和过量乙醇充分反应生成标准状况下112 mL氢气,但因为乙醇过量,无法确定就是一个H与O相连,D错误。
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16.化学小组的同学们利用如图装置验证乙醇的催化氧化反应(部分夹持仪器已省略)。
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已知:乙醛是无色,具有刺激性气味的液体,沸点为20.8 ℃,易挥发,易溶于水。
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请回答下列问题:
(1)装置A用于制备较多氧气,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果圆底烧瓶内压强过大,减缓反应速率的方法是_______________________。
(2)装置B的作用是 ,其中盛装的试剂是 。
将铂丝向上移动或打开K
干燥氧气
浓硫酸
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(3)装置C中热水的作用是___________________________________。
(4)装置D中发生反应的化学方程式是_______________________________
________,生成的有机物的名称是 。
使C中乙醇变为蒸气进入D中参加反应
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO
+2H2O
乙醛
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(5)装置E中冰水的作用是 。欲验证乙醇的催化氧化反应生成了新的有机物,同学们取出装置E中的试管,进行了以下两种操作:
①小心地闻试管中液体的气味,能闻到 ,证明反应生成了新的有机物。
冷凝乙醛,使其液化
刺激性气味
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答案
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②向试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,此现象能否证明反应生成了新的有机物?请说明理由:___________________________
____________________________________。
不能;生成的乙醛中含有乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
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17.经测定乙醇的分子式是C2H6O,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一:
Ⅰ. Ⅱ.
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为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定
量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,甲、乙、
丙三名学生利用如图所示装置进行实验确定乙醇分子
的结构。图中量气装置由甲、乙两根玻璃管组成,它
们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0~200 mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
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(1)学生甲得到一组实验数据:
乙醇的物质的量 氢气的体积(标准状况下)
0.01 mol 0.112 L
根据以上数据推断,乙醇的结构应为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Ⅰ
乙醇和钠反应产生氢气,由表格中数据可知0.01 mol乙醇与钠反应产生0.005 mol氢气,说明1个乙醇分子中只有1个氢原子与其他氢原子不同,可确定乙醇分子的结构为Ⅰ
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答案
Ⅰ中有5个氢原子直接与碳原子形成C—H键,有1个氢原子直接与氧原子形成O—H键,Ⅱ 中6个氢原子全部与碳原子形成C—H键。与足量的钠反应,若乙醇分子的结构是Ⅰ,则有4种可能情况:①6个氢原子全部反应;②有5个氢原子反应;③只有1个氢原子反应;④都不反应。若乙醇分子的结构是Ⅱ,则只有2种可能的情况:①6个氢原子全部反应;②都不反应。分析实验数据可知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇分子的结构应为Ⅰ。
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(2)学生乙认为:为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应前后甲管中液面读数的过程中,应注意____(填字母)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
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答案
在读数时,仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响,因此一定要平视凹液面最低处;若甲、乙两管液面不相平,则仪器内部的压强与外部大气压不同,会造成误差,因此读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平。
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(3)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的物质的量,那么他还需要知道的数据是 。
乙醇样品的密度及体积
如果不直接称取乙醇的质量,可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积,然后用其体积乘以密度求出质量,再进一步确定其物质的量。
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17作业26 乙醇
(分值:100分)
(选择题1~10题,每小题4分,11~15题,每小题6分,共70分)
题组一 乙醇的物理性质及用途
1.我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”此法利用乙醇的下列哪项性质( )
A.易溶于水 B.易挥发
C.密度比水的小 D.易燃烧
2.下列有关乙醇的说法错误的是( )
A.钠的密度大于乙醇,实验室可用乙醇保存金属钠
B.可用无水CuSO4检验工业酒精中是否含水
C.乙醇不能萃取出溴水中的溴
D.分离乙醇和水常用蒸馏的方法
3.乙醇俗称酒精,75%的酒精溶液能用来杀菌消毒。下列说法正确的是( )
A.乙醇的球棍模型:
B.酒精溶液的杀菌消毒原理是让蛋白质变性,且浓度越大消毒效果越好
C.酒精溶液可以通过大量喷洒来消毒,也可以和84消毒液混合使用消毒
D.除去乙醇中的少量水,方法是先加入新制生石灰,再蒸馏
题组二 乙醇的结构
4.有机物 Ⅰ 和 Ⅱ 的结构式如下,下列说法不正确的是( )
Ⅰ Ⅱ
A.Ⅰ 和 Ⅱ 互为同分异构体
B.Ⅰ 和 Ⅱ 物理性质有所不同
C.Ⅰ 和 Ⅱ 化学性质相同
D.Ⅰ 和 Ⅱ 所含元素的质量分数相同
5.乙醇的球棍模型如图所示,下列有关乙醇的说法中,不正确的是( )
A.乙醇属于烃的衍生物,其结构简式为CH3CH2OH
B.乙醇可看作乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物
C.乙醇与二甲醚(CH3OCH3)完全燃烧的产物相同
D.乙醇和乙烷都含有乙基(—CH2CH3),故其化学性质相似
6.下列有机物和乙醇具有相同官能团的是( )
A.苯乙烯(CH2)
B.丙三醇()
C.丙酮()
D.乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3)
题组三 乙醇的化学性质
7.酒后驾车是引发交通事故的重要原因之一。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇的沸点低 ②乙醇的密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇的组成中含有氧元素
A.②④ B.②③
C.①③ D.①④
8.将质量为m g的铜丝燃烧变黑,立即放入下列物质中,能使铜丝变红,且质量仍为m g的是( )
A.盐酸 B.酒精
C.稀硫酸 D.二氧化碳
9.(2024·宜春高一检测)A、B、C三种醇与足量的金属钠完全反应,在相同的条件下,产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3,则A、B、C三种醇分子中羟基数目之比是( )
A.3∶2∶1 B.3∶1∶2
C.2∶1∶3 D.2∶6∶3
10.探究乙醇性质的实验中,下列描述正确的是( )
A.金属钠沉在乙醇液面之下,熔化成小球,剧烈反应
B.向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色
C.将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝溶解,生成刺激性物质
D.向乙醇中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
11.下列说法不正确的是( )
A.体积分数为75%的乙醇水溶液,可用于杀菌、消毒
B.1 mol乙醇与足量Na反应生成标准状况下11.2 L的H2
C.苯中含有少量乙醇,加水可除去乙醇
D.用乙醇作萃取剂可以将碘从碘水中萃取出来
12.乙醇能发生如下反应:
①CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O;
②2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
由以上反应得出的结论错误的是( )
A.由反应①②可知,条件不同,乙醇与O2反应的产物不同
B.由反应②可知,Cu是乙醇氧化生成乙醛的催化剂
C.由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键、碳氧键、氢氧键均断裂
D.由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,只断开氢氧键
13.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有( )
A.5种 B.6种
C.7种 D.8种
14.(2023·西安高一检测)根据乙醇的性质可以推测异丙醇()的性质,下列说法不正确的是( )
A.异丙醇能使酸碱指示剂变色
B.异丙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.异丙醇可与金属钠发生反应生成异丙醇钠和氢气
D.异丙醇在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,可以发生催化氧化反应
15.在探究乙醇的有关实验中,得出的结论正确的是( )
选项 实验步骤及现象 实验结论
A. 在酒精试样中加入少量CuSO4·5H2O,搅拌,试管底部有蓝色晶体 酒精试样中一定含有水
B. 在乙醇燃烧火焰上方罩一冷的干燥烧杯,内壁有水珠出现,另罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯,内壁出现白色沉淀 乙醇由C、H、O三种元素组成
C. 将灼烧后表面变黑的螺旋状铜丝伸入约50 ℃的乙醇中,铜丝能保持红热一段时间 乙醇催化氧化反应是放热反应
D. 在0.01 mol金属钠中加入过量的乙醇充分反应,收集到标准状况下气体112 mL 乙醇分子中有1个氢原子与氧原子相连,其余与碳原子相连
16.(18分)化学小组的同学们利用如图装置验证乙醇的催化氧化反应(部分夹持仪器已省略)。
已知:乙醛是无色,具有刺激性气味的液体,沸点为20.8 ℃,易挥发,易溶于水。
请回答下列问题:
(1)装置A用于制备较多氧气,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果圆底烧瓶内压强过大,减缓反应速率的方法是 。
(2)装置B的作用是 ,其中盛装的试剂是 。
(3)装置C中热水的作用是 。
(4)装置D中发生反应的化学方程式是 ,
生成的有机物的名称是 。
(5)装置E中冰水的作用是 。欲验证乙醇的催化氧化反应生成了新的有机物,同学们取出装置E中的试管,进行了以下两种操作:
①小心地闻试管中液体的气味,能闻到 ,证明反应生成了新的有机物。
②向试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,此现象能否证明反应生成了新的有机物?请说明理由: 。
17.(12分,每空3分)经测定乙醇的分子式是C2H6O,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一:
为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,甲、乙、丙三名学生利用如图所示装置进行实验确定乙醇分子的结构。图中量气装置由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0~200 mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
(1)学生甲得到一组实验数据:
乙醇的物质的量 氢气的体积(标准状况下)
0.01 mol 0.112 L
根据以上数据推断,乙醇的结构应为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),原因是
。
(2)学生乙认为:为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应前后甲管中液面读数的过程中,应注意 (填字母)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
(3)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的物质的量,那么他还需要知道的数据是 。
答案精析
1.B [由信息可知,“蒸令气上……其清如水,味极浓烈”,所得到的是乙醇,利用的是乙醇易挥发的性质。]
2.A [钠可以和乙醇发生反应生成乙醇钠和氢气,故不能用乙醇保存金属钠,A错误;无水CuSO4可以和水反应生成蓝色晶体,故可检验乙醇中是否含水,B正确;乙醇和水互溶,故乙醇不能萃取溴水中的溴,C正确;乙醇和水的沸点不同,故可以用蒸馏的方法分离,D正确。]
3.D [C原子半径比O原子半径大,而题图所示乙醇的球棍模型中O原子半径比C原子半径更大,A错误;酒精溶液的杀菌消毒原理是让蛋白质变性,但不是浓度越大消毒效果越好,通常用75%的酒精溶液进行消毒,B错误;酒精易挥发且易燃,故不可以通过大量喷洒酒精溶液来消毒;84消毒液有强氧化性,与酒精溶液混用后,会发生氧化还原反应,甚至发生自燃或爆炸,C错误。]
4.C [Ⅰ 和 Ⅱ 两者结构不同,分子式都为C2H6O,互为同分异构体,因为官能团不同,化学性质不相同,故C错误。]
5.D [乙醇和乙烷都含有乙基(—CH2CH3),但羟基(—OH)是乙醇的官能团,其决定乙醇的化学性质,而乙烷不含官能团,显然二者的化学性质不同。]
6.B [苯乙烯含有,官能团和乙醇不同;丙三醇含有—OH,官能团和乙醇相同;丙酮含有,官能团和乙醇不同;乙醚中含有,官能团和乙醇不同,故选B。]
7.C [①乙醇的沸点低,易挥发,若饮酒,呼出的气体中含有乙醇,与测定原理有关;③K2Cr2O7遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3+,Cr元素的化合价由+6价降低为+3价,K2Cr2O7被还原,则乙醇具有还原性,与测定原理有关。]
8.B [铜丝燃烧生成黑色的CuO,如遇稀硫酸和盐酸,发生反应:CuO+2H+Cu2++H2O,使质量减少;遇酒精又生成Cu单质,质量不变。]
9.B
10.D [乙醇中羟基上的氢的活泼性小于水中氢的活泼性,所以钠与乙醇反应较缓慢,不会熔化成小球,故A错误;乙醇不显碱性,向其水溶液中滴入几滴酚酞,溶液不变红色,故B错误;将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝表面由黑色变为红色,不会溶解,故C错误;乙醇具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。]
11.D [乙醇和水互溶,不能将碘从碘水中萃取出来。]
12.D [由反应①可知,乙醇在氧气中燃烧生成CO2和H2O;由反应②可知,乙醇与O2在铜作催化剂的条件下反应生成CH3CHO和H2O。条件不同,乙醇与O2反应的产物不同,故A正确;由反应②可知,Cu参与反应,但在反应前后质量和化学性质不变,是催化剂,故B正确;由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键、碳氧键、氢氧键均断裂,故C正确;由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,断开了氢氧键、碳氢键,故D错误。]
13.D [分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有—OH,该物质为含5个碳原子的醇,可以看作羟基取代戊烷分子中的氢原子形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,CH3CH2CH2CH2CH3分子中有3种氢原子,被—OH取代得到3种醇;CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种氢原子,被—OH取代得到4种醇;C(CH3)4分子中有1种氢原子,被—OH取代得到1种醇,所以该有机物的可能结构有8种。]
14.A [根据乙醇的性质可以推测异丙醇呈中性,不能使酸碱指示剂变色,故A项错误;异丙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B项正确;异丙醇含有羟基,可以和钠反应生成异丙醇钠和氢气,故C项正确;异丙醇中与羟基直接相连的碳原子上有氢原子,在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,可以发生催化氧化反应,故D项正确。]
15.C [CuSO4·5H2O不能再结合水,加入酒精试样中后无现象,故无法证明酒精中是否含水,A错误;由现象知,乙醇燃烧生成CO2和H2O,可以说明乙醇中含有C和H元素,但不能确定是否含有氧元素,B错误;由现象“铜丝能保持红热一段时间”,可以说明反应为放热反应,C正确;0.01 mol Na和过量乙醇充分反应生成标准状况下112 mL氢气,但因为乙醇过量,无法确定就是一个H与O相连,D错误。]
16.(1)将铂丝向上移动或打开K (2)干燥氧气 浓硫酸 (3)使C中乙醇变为蒸气进入D中参加反应
(4)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 乙醛
(5)冷凝乙醛,使其液化 ①刺激性气味 ②不能;生成的乙醛中含有乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
17.(1) Ⅰ 乙醇和钠反应产生氢气,由表格中数据可知0.01 mol乙醇与钠反应产生0.005 mol氢气,说明
1个乙醇分子中只有1个氢原子与其他氢原子不同,可确定乙醇分子的结构为 Ⅰ (2)ac
(3)乙醇样品的密度及体积
解析 (1) Ⅰ 中有5个氢原子直接与碳原子形成C—H键,有1个氢原子直接与氧原子形成O—H键,Ⅱ 中6个氢原子全部与碳原子形成C—H键。与足量的钠反应,若乙醇分子的结构是 Ⅰ,则有4种可能情况:①6个氢原子全部反应;②有5个氢原子反应;③只有1个氢原子反应;④都不反应。若乙醇分子的结构是 Ⅱ ,则只有2种可能的情况:①6个氢原子全部反应;②都不反应。分析实验数据可知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇分子的结构应为 Ⅰ。(2)在读数时,仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响,因此一定要平视凹液面最低处;若甲、乙两管液面不相平,则仪器内部的压强与外部大气压不同,会造成误差,因此读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平。(3)如果不直接称取乙醇的质量,可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积,然后用其体积乘以密度求出质量,再进一步确定其物质的量。
