内容正文:
考点14 乙醇的性质与用途
【核心考点梳理】
一、乙醇的结构、性质与用途
1.乙醇的组成与结构
乙醇的分子式:C2H6O,结构式:,结构简式:C2H5OH或C2H5—OH。
2.乙醇的物理性质
乙醇是无色、有特殊香味的液体,密度比水小,易挥发,与水以任意比互溶,乙醇有特殊香味,易挥发,是优良的有机溶剂。
3.乙醇的化学性质
(1).与Na反应
化学方程式:2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。
(2).氧化反应
①燃烧:化学方程式:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
②催化氧化:乙醇的催化氧化实验探究
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,下端绕成螺旋状,在酒精灯上烧至红热,插入乙醇中,反复几次,观察反应的现象,小心闻试管中液体的气味(如下图)。
实验现象:烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红色;能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。
实验结论:铜在反应中起催化剂的作用;乙醇被氧化成乙醛;乙醇催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
【典型例题】
例1.(2023春·全国·高一期末)分子式为C4H10O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【答案】B
【解析】分子式为C4H10O且可与钠反应放出氢气的有机物可表示为C4H9OH,由于C4H9—有—CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3,共4种结构,符合题意的同分异构体有4种,故选B。
例2.(2023春·北京西城·高一北师大实验中学校考期中)某有机物的结构简式为,不能与该有机物发生反应的物质有
A.Na B. C.溶液 D.酸性溶液
【答案】C
【解析】A.分子中含有羟基,能与钠反应生成氢气,故A不选;
B.分子中含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,故B不选;
C.分子中含有的碳碳双键和醇羟基都不能与氢氧化钠反应,故C选;
D.分子中含有碳碳双键、羟基,且羟基连接的碳原子上含有氢原子,二者均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D不选;
故选:C。
例3.(2023春·湖南长沙·高一湖南师大附中校考阶段练习)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.常温常压下,15g甲基(-CH3)含有电子数为
B.与在光照下反应生成的分子数为
C.常温常压下,28g乙烯和丙烯的混合气体中含有原子的数目为
D.分子中含有的共价键数目为
【答案】C
【解析】A.每个甲基(-CH3)含有电子数6+3=9,所以15g(1mol)甲基(-CH3)含有电子数为,A错误;
B.CH4与Cl2在光照下进行的取代反应是逐步进行的,二者反应产生的CH3Cl会进一步反应产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4,每一步取代反应都会产生HCl分子,故1 mol CH4与1 mol Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数小于NA,B错误;
C.乙烯和丙烯都属于烯烃,最简式是“CH2”,其中含有3个原子,相对分子质量是14,常温常压下,28 g乙烯和丙烯的混合气体含有最简式是物质的量是2 mol,则其中含有的原子的数目为6NA,C正确;
D.乙醇中含碳碳单键、碳氢单键和氢氧单键,则分子中含有的共价键数目为,D错误;
故选C。
例4.(2023春·湖南·高一桃江县第一中学校联考期中)已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,与足量的反应,生成的分子数为
B.足量铜与0.4mol浓硫酸在加热的条件下反应时,转移电子的数目为
C.100g 46%的乙醇()溶液中含有氧原子数为
D.常温下,中的共价键数目为
【答案】D
【解析】A.不是标准状况下,无法计算的物质的量,故A错误;
B.Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,2mol浓硫酸转移2mol电子,由于浓硫酸在加热条件下与铜反应过程中会逐渐变稀,而稀硫酸与铜不反应,因此含0.4mol的浓硫酸与足量铜在加热条件下反应,转移的电子数为小于,故B错误;
C.在100g 46%的乙醇水溶液中,乙醇的质量为46g,物质的量为,含有氧原子的物质的量也是1mol;水的质量为,物质的量为,含有氧原子的物质的量是3mol,则此溶液中共含有氧原子的物质的量为,含有氧原子数为,故C错误;
D.分子式为的物质有正丁烷和异丁烷两种,无论是正丁烷还是异丁烷,它们的结构中都有13个共价键,物质的量为,含有共价键的总数为,故D正确。
综上所述,答案为D。
【核心归纳】
1.乙醇、水与Na反应的比较
(1)钠与水反应的速率比钠与乙醇反应的速率快,水分子中的氢原子比乙醇分子上羟基中的氢原子活泼。
(2)