内容正文:
第1课时 乙醇
第3章 第3节
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”。
核心素养
发展目标
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
一
1.乙醇的物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性 挥发性
色 _________ 液体 比水___ 和水_______________ 挥发
无
特殊香味
小
以任意比例互溶
易
【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。
提示 易挥发
提示 优良的有机溶剂
提示 易挥发、有特殊香味
(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。
提示 易溶于水
提示 易挥发
提示 优良的有机溶剂
2.乙醇的分子结构
C2H6O
—OH
CH3CH2OH
或C2H5OH
【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 ___ ___
中性
带一个单位负电荷
9
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9
9
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
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。
应用体验
(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。
应用体验
应用体验
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该有机物分子中碳和氢原子个数比为1∶3
③该有机物的同分异构体的结构简式为CH3—O—CH3
④该有机物溶于水呈酸性
⑤该有机物分子中有3种类型的氢原子,都能电离出H+
⑥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
②③⑥
根据题给球棍模型可知,该有机物为CH3CH2OH,官能
团为—OH,①错误;
分子中碳原子和氢原子个数比为2∶6,即1∶3,②正确;
CH3CH2OH的同分异构体为CH3—O—CH3,③正确;
乙醇溶于水,溶液呈中性,④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,⑤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,⑥正确。
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乙醇的化学性质及用途
二
1.氧化反应
(1)燃烧
现象:乙醇在空气中燃烧,产生 。
化学方程式: 。
淡蓝色火焰,放出大量的热
(2)催化氧化
实验操作
实验现象
试管中的液体有 气味
红
刺激性
黑
实验原理
实验结论 乙醇被氧化为 ,化学方程式为___________________
_________________________
乙醛
2CH3CH2OH+O2
(3)被强氧化剂氧化
现象:乙醇能使酸性KMnO4溶液 。
褪色
【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?
提示 断裂的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氧化为醛,只有在分
子结构中含有—CH2OH的醇类才能被氧化为醛。
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,__________
实验结论 乙醇与钠反应生成 ,化学方程式为______________________
____________________
无色可燃性
水珠
不变浑浊
2CH3CH2OH+2Na―→
H2
2CH3CH2ONa+H2↑
【思考2】 钠与乙醇反应置换乙醇中的哪种氢原子?1 mol
完全反应生成多少摩尔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
√
应用体验
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
×
应用体验
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
×
应用体验
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;
燃烧则①②③④⑤键全部断裂。
√
应用体验
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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题组一 乙醇的物理性质及用途
1.下列有关乙醇的表述不正确的是
A.乙醇的空间填充模型为 B.乙醇的分子式为C2H6O
C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH D.羟基的电子式为
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√
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A中图为乙醇的球棍模型,错误。
对点训练
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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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项错误;
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乙醇和水,D正确。
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对点训练
3.下列有关酒精的说法错误的是
A.医用酒精中乙醇的体积分数为75%
B.向空气中喷洒大量酒精进行消毒,存在安全隐患
C.用工业酒精(含有甲醇)勾兑的酒不能饮用
D.酒精与84消毒液混合,可增强消毒效果
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酒精易燃烧,向空气中喷洒大量酒精遇到明火会发生爆炸或引起火灾,存在安全隐患,B项正确;
工业酒精中含有甲醇,甲醇有毒,故用工业酒精勾兑的酒不能饮用,C项正确;
84消毒液具有氧化性,能将具有还原性的物质酒精氧化,同时降低了自身的消毒效果,D项错误。
对点训练
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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对点训练
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)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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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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对点训练
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。
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对点训练
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;
②乙醇的密度比水小,与测定原理无关;
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;
④乙醇的组成中含有氧元素,与测定原理无关。
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对点训练
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。
对点训练
9.乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8 ℃,能与水混溶)的装置(夹持装置已略)如图所示:
下列说法错误的是
A.向蒸馏烧瓶中滴入H2O2溶液前
需打开K
B.实验开始时需先加热②,再通
入O2,然后加热③
C.装置③中发生的反应为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
D.实验结束时需先将④中的导管移出,再停止加热
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A对,向蒸馏烧瓶中滴入H2O2溶液
前需打开K,避免生成的氧气使装
置内压强过大;
B错,实验时应先加热③,以起到
预热的作用,使乙醇充分反应;
C对,催化条件下,乙醇可被氧化生成乙醛,发生的反应为2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;
D对,实验结束时需先将④中的导管移出,再停止加热,以避免发生倒吸。
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对点训练
10.(2022·潍坊高一检测)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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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。
对点训练
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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乙醇和水互溶,不能将碘从碘水中萃取出来。
综合强化
12.乙醇能发生如下反应:
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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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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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综合强化
13.(2022·襄阳高一检测)为探究乙醇与金属钠反应得到的H2中是否混有乙醇,设计实验装置如图。下列说法错误的是
A.实验前需检查装置气密性
B.实验过程中,可观察到钠粒表面有气泡产生
C.若H2中混有乙醇,则可观察到涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊
D.将涂有澄清石灰水的烧杯换成干燥的烧杯,可以检验是否有H2生成
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有气体参加的或制取气体的反应装置在
实验前都需检查装置气密性,A正确;
Na的金属活动性强,能够与水或乙醇反
应产生氢气,故实验过程中,可观察到钠粒表面有气泡产生,B正确;
H2燃烧产生H2O,不能使澄清石灰水变浑浊,乙醇燃烧产生CO2和H2O,CO2能够使澄清石灰水变浑浊,故若H2中混有乙醇,可观察到涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊,C正确;
无论是乙醇还是H2燃烧都会产生H2O,D错误。
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综合强化
14.有机物的结构可用键线式表示,如CH2==CHCH==CH2可表示为 。
香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其键线式为 ,下列有关香叶醇的叙述正确的是
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应,不能发生取代反应
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香叶醇中含“ ”和“—OH”,碳碳双键能使溴的四氯化碳
溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,能发生加成反应,羟基能发生取代反应。
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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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CuSO4·5H2O不能再结合水,加入到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.某实验小组用下列装置进行乙醇
催化氧化的实验。(注:乙醇、乙醛
沸点低且易挥发)
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色
交替的现象,请写出相应的化学方程式:__________________________
______________________________________。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是______反应。
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放热
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(2)甲和乙两个水浴的作用不相同。
甲的作用是_______;乙的作用是
______。
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加热
冷却
甲中水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流,乙中冷水浴的目的是为了冷凝乙醛。
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(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是_______
_________;集气瓶中收集到的气体的主要成分是______。
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乙醛、
乙醇、水
氮气
生成的CH3CHO和H2O以及挥发出来的乙醇进入试管a被冷凝收集。
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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.
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:
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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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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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乙醇的物质的量 氢气的体积(标准状况下)
0.01 mol 0.112 L
(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
ac
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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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乙醇的物质的量 氢气的体积(标准状况下)
0.01 mol 0.112 L
(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
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。
返回
综合强化
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
红色的铜丝变 色变 色
①2Cu+O22CuO(铜丝变黑)
② CH3CHO+H2O+Cu(铜丝由黑变红)
2CH3CHO+2H2O
结论:CH3CH2OH乙酸。
①CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O;
②2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
2Cu+O22CuO、
CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu
在乙醇的催化氧化实验中,Cu作催化剂,反应过程中,红色的Cu先生成黑色的CuO,黑色的CuO又被乙醇还原为红色的Cu。有关的化学方程式
为2Cu+O22CuO、CuO+CH3CH2OHCu+CH3CHO+H2O。
$$null