专题20 乙醇的性质实验——备战2021年高考化学之突破教材实验热点

专题20 乙醇的性质实验 1．与金属反应 乙醇与金属钠反应，生成乙醇钠，并放出氢气：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 将钠投入煤油、乙醇、水中的实验现象比较： 实验项目 钠与煤油 钠与乙醇 钠与水 实验现象 钠沉于容器底部，不反应 钠沉于容器底部，有气泡缓慢逸出 钠熔成小球，浮在水面，四处游动，发出“嘶嘶”声，有气体产生，钠很快消失 通过上述实验现象可得出： ①密度：水>钠>煤油、乙醇。 ②反应剧烈程度：钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈。可推知水分子中的氢原子相对较活泼，而乙醇分子羟基中的氢原子相对不活泼。 说明：（1）其他活泼金属，如钾、镁、铝等也能把乙醇分子羟基中的氢原子置换出来，如2CH3CH2OH+Mg→ (CH3CH2O)2Mg+H2↑。 （2）乙醇分子羟基中的氢原子能被取代，但CH3CH2OH是非电解质，不能电离出H+。 （3）1 mol CH3CH2OH与足量Na反应，产生0.5 mol H2，说明Na只能与羟基中的氢原子反应而不能与烃基中的氢原子反应。 2．乙醇的消去反应 （1）实验原理 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O （2）实验装置 （3）实验操作 ①将浓硫酸和乙醇按体积比3∶1混合，冷却后加入长颈圆底烧瓶中，并加入几片碎瓷片防止暴沸； ②加热混合液，迅速升温并稳定在170 ℃，将生成的气体分别通入溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液中。 （4）实验现象 溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色 （5）实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃，发生消去反应，生成乙烯。 （6）乙醇的消去反应实验的注意事项 ①体积比为3∶1的浓硫酸与乙醇混合液的配制：在烧杯中先加入5 mL 95%的乙醇，然后滴加15 mL浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)；在该反应中，浓硫酸是催化剂和脱水剂。 ②加热混合液时，温度要迅速升高并稳定在170 ℃，因为温度在140 ℃时的主要产物是乙醚。 ③因为参加反应的反应物都是液体，所以要向长颈圆底烧瓶中加入几片碎瓷片，避免液体受热时发生暴沸。 ④温度计的水银球要置于混合液的中间位置。 ⑤氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应。 3．乙醇的氧化反应 （1）催化氧化 ①实验装置 ②实验步骤 向一支试管中加入3~5 mL乙醇，取一根10~15 cm长的铜丝，下端绕城螺旋状，在酒精灯上灼烧至红热，插入乙醇中，反复几次。注意观察反应现象，小心闻试管中液体产生的气味。 ③实验原理 2CH3—CH2—OH+O22CH3—CHO+2H2O ④说明 乙醇被弱氧化剂催化氧化的反应原理：乙醇分子中的氧氢键及与羟基相连的碳原子上的碳氢键断裂，脱去的两个氢原子与氧原子结合生成水，有机物中形成碳氧双键。 a.与羟基(—OH)相连的碳原子上有两个氢原子的醇，如CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH等，被氧化生成醛。 2R—CH2—OH+O22R—CHO+2H2O b.与羟基(—OH)相连的碳原子上有一个氢原子的醇，如、等，被氧化生成酮。 2+O2 2+2H2O c.与羟基(—OH)相连的碳原子上没有氢原子的醇，不能被催化氧化，如等。 （2）与酸性重铬酸钾溶液反应 实验步骤 在试管中加入少量酸性重铬酸钾溶液，然后滴加少量乙醇，充分振荡 实验现象 溶液由橙色变为绿色 实验结论 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化 因为乙醇可被重铬酸钾氧化，反应过程中溶液由橙黄色变成浅绿色。刚饮过酒的人呼出的气体中含有酒精蒸汽，因此利用本实验的反应原理，可以制成检测司机是否饮酒的手持装置，检查是否违法酒后驾车。 有关催化剂的催化机理问题我们可以从"乙醇催化氧化实验"中得到一些认识。某教师设计了如图所示装置(夹持装置已省略)，试回答下列问题： （1）A中发生反应的化学方程式为：____________________。 （2）反应一段时间后，若移去酒精灯反应仍能继续进行，则说明乙醇的催化氧化反应是________反应。 （3）实验过程中D处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象，请用化学方程式解释原因。 现象①：红色变黑色：________________； 现象②：黑色变红色：________________。 （4）从这些实验现象中可以认识到实验过程中催化剂________(填"参加"或"不参加")化学反应。 【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑ （2）放热 （3）2Cu + O22CuO 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O （4）参加 【解析】（1） H2O2在MnO2的催化作用下能分解生成O2，反应的方程式为2H2O22H2O+O2↑。 （2）由于该反应是放热反应，故将酒