内容正文:
Chemistry 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海
乙醇 (
钠及其化合物
)
一、乙醇的物理性质及分子结构
1.乙醇的组成与结构
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
键线式
官能团
C2H6O
CH3CH2OH或C2H5OH
-OH
2.乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精,是无色、有特殊香味的液体,密度比水的小,易挥发(沸点:78.5℃),能溶解多种有机物和无机物,并能与水以任意比例互溶,是重要的有机溶剂。通过蒸馏法分离乙醇和水时,当乙醇的体积分数达到95%左右时,乙醇和水会形成共沸物。应在体积分数为95%的乙醇中先加生石灰,再加热蒸馏制得无水酒精。
【特别提醒】常用无水CuSO4检验乙醇中是否有水,常用蒸馏的方法提纯酒精。
3.烃的衍生物和官能团
(1)烃的衍生物
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基,乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(—OH)取代后的产物。
(2)官能团
烃的衍生物与其母体化合物相比,其性质因分子中取代基团的存在而不同。决定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团,羟基就是醇类物质的官能团。
(3)常见的有机物
有机物类别
典型代表物
结构简式
官能团结构
官能团名称
烷烃
乙烷
CH3—CH3
——
——
烯烃
乙烯
CH2==CH2
碳碳双键
炔烃
乙炔
HC≡CH
—C≡C—
碳碳三键
芳香烃
苯
——
——
卤代烃
溴乙烷
CH3CH2Br
(X表示卤素原子)
碳卤键
醇
乙醇
CH3CH2OH
—OH
羟基
醛
乙醛
醛基
羧酸
乙酸
羧基
酯
乙酸乙酯
酯基
酚
苯酚
—OH
羟基
醚
二甲醚
CH3—O—CH3
醚键
酮
丙酮
羰基
4.羟基与氢氧根的比较
羟基
氢氧根离子
不同点
电子式
电子数
9
10
电性
不显电性或电中性
显负电性
稳定程度
不稳定
较稳定
存在
不能独立存在,必须与其他基团结合在一起
能独立存在
书写方法
—OH
OH-
相同点
组成元素相同;质子数相同,均为9
【课堂小练1】
1.下列化学用语正确的是( )
A.乙醇的官能团:—OH B.乙醇的分子式:CH3CH2OH
C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.乙烯无官能团
2.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是( )
A.分子中的化学键都包括极性键和非极性键
B.分子中都含6个氢原子且6个氢原子的化学环境完全相同
C.乙基与1个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与1个羟基相连就是乙醇分子
3.下列有关乙醇的物理性质的应用中,不正确的是( )
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能与水以任意比互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有“酒香不怕巷子深”的说法
4.可以检验乙醇中是否含有水的试剂是( )
A.无水硫酸铜 B.生石灰 C.金属钠 D.胆矾
二、乙醇的化学性质及用途
1.乙醇与钠反应
(1)乙醇与钠反应的实验探究
实验操作
实验现象
①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体
②烧杯内壁有水珠产生
③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊
实验结论
乙醇与钠反应生成氢气,
化学方程式为2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
钠置换了羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠
(2)钠与乙醇、水反应的对比
水与钠反应
乙醇与钠反应
实验
现象
钠的变化
钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失
钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失
声的现象
有“嘶嘶”的声响
无声响
气体检验
点燃,发出淡蓝色的火焰
点燃,发出淡蓝色的火焰
剧烈程度
钠与水剧烈反应
钠与乙醇缓慢反应
实验结论
密度大小
ρ(Na)<ρ(H2O)
ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
反应方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
氢原子被置换
羟基氢原子被置换
羟基氢活泼性
水中氢原子>乙醇羟基氢原子
【特别提醒】
①Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多,说明乙醇中羟基上的H原子没有水中羟基上的H原子活泼
②钠与乙酸、水、乙醇反应的剧烈程度依次减弱
③含有−OH的有机物都能与Na反应,如CH3OH等,且1mol −OH—0.5molH2,此反应既可检验—OH的存在,又可用来计算分子中—OH的数目。
④CH3CH2OH是非电解质,不能电离出H+,故不能与碱溶液反应。
2.氧化反应
(1)燃烧
化学方程式:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。现象:乙醇在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
(2)催化氧化
①实验探究
实验操作
实验现象
红色的铜丝变为黑色变为红色,反复几次,闻到刺激性气味
实验结论
乙醇在加热和有催化剂(如铜或银)存在的条件下被空气中的氧气氧化为乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
知识拓展
乙醛的官能团为醛基(,或写作—CHO),乙醛在适当条件下可被进一步氧化,生成乙酸(CH3COOH)
②乙醇催化氧化的过程
将弯成螺旋状的铜丝灼烧,铜丝表面变黑色
2Cu+O22CuO
将灼烧后的铜丝插入乙醇中,铜丝表面由黑变红
总化学方程式 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (反应中Cu作催化剂)
催化氧化的机理:
乙醇催化氧化时,乙醇分子断开O—H键和与羟基直接相连的碳上的C—H键,形成一个C=O双键,脱下来的氢原子与氧气分子中的氧原子结合生成水。乙醇催化氧化生成乙醛时,乙醇分子并未得到氧,而是失去两个氢原子生成乙醛分子,因此乙醇变成乙醛的反应实质是去氢的反应,属于有机反应类型的氧化反应。(氧化反应:加氧去氢)
③醇的催化氧化反应规律
A.凡为R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛(R—CHO)。
B.凡为R—CH(OH)—R′结构的醇,在一定条件下也能被氧化,但生成物不是醛,而是酮()。
C.凡为结构的醇,通常情况下不能被氧化。
(3)催化氧化
乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液(KMnO4)或酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液反应,被氧化成乙酸。
①乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色:反应的化学方程式为:
5CH3CH2OH+4KMnO4+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CH3COOH+11H2O。
②交通警察检查司机是否酒后驾车就用含有橙色的酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)仪器,当其遇到乙醇时橙色变为绿色,判定司机饮酒超标,故由此反应可以判定司机是否是酒后驾车。其中发生的化学反应方程式为:
2K2Cr2O7(橙色)+3CH3CH2OH +8H2SO4=2Cr2(SO4)3(绿色)+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O。
3.乙醇的用途
【课堂小练2】
5.下列说法中错误的是( )
A.乙醇分子式为C2H6O,故1 mol乙醇和足量的钠反应,可生成3 mol氢气
B.乙醇和金属钠反应时,是乙醇分子中的O—H断裂
C.乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
D.乙醇催化氧化生成乙醛,乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,上述乙醇都表现还原性
6.乙醇分子结构中各种化学键如图所示,下列对乙醇的有关说法不正确的是( )
A.与金属钠反应时断裂①
B.乙醇燃烧时所有键都断裂
C.乙醇在铜催化下和氧气反应键①和③断裂
D.向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色
7.某醇在铜作催化剂的条件下和氧气反应生成的产物为,则该醇为( )
A. B.
C. D.
8.交警检查司机是否饮酒的原理:橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3+)。下列对乙醇的描述与此原理有关的是( )
①乙醇易挥发 ②乙醇的密度比水的小 ③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
【课时对点练习】
题组一 乙醇的结构、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。”此法利用下列乙醇的哪项性质( )
A.易溶于水 B.易挥发
C.密度比水的小 D.易燃烧
2.(2022·山东泰安一中高一月考)下列关于乙醇结构与性质的说法正确的是( )
A.乙醇分子中含有—OH,所以乙醇可溶于水,也可电离出OH-
B.乙醇能电离出H+,所以是电解质
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
3.(2023·河北张家口尚义一中高一段考)中国是酒的故乡,有着深厚的酒文化。酒精的学名是乙醇,下列有关说法错误的是( )
A.乙醇分子的球棍模型为 B.乙醇属于烃的衍生物
C.乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色 D.要制得无水乙醇应加入生石灰蒸馏
4.下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水 B.乙醇可以制饮料
C.1 mol乙醇与足量的Na作用得0.5 mol H2 D.乙醇能和水以任意比例互溶
5.下列说法能证明乙醇的结构是如图(Ⅱ)而不是(Ⅰ)的是
A.1mol乙醇完全燃烧生成3mol水 B.1mol乙醇与足量钠反应生成0.5molH2
C.乙醇易挥发 D.乙醇能与水任意比互溶
题组二 烃的衍生物与官能团
6.下列物质中含有两种官能团的是( )
A.氯乙烯(CH2==CHCl) B.苯乙烯()
C.丙三醇() D.甲苯()
7.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)
8.关于有机化合物HO—CH2—CH==CH—CH2OH,下列说法不正确的是( )
A.分子式为C4H8O2,1 mol该物质充分燃烧需消耗氧气为5 mol
B.能发生取代反应、加成反应、氧化反应、加聚反应
C.1 mol该物质和足量的金属钠反应,产生22.4 L的氢气
D.该物质能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色
题组三 乙醇的化学性质
9.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.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
10.已知乙醛的沸点为20.8 ℃。实验室可用如图所示装置完成乙醇到乙醛的转化,下列叙述正确的是( )
A.集气瓶中收集到气体的主要成分是O2 B.甲烧杯中盛装热水,乙烧杯中盛装冷水
C.试管a中收集到的液体仅为乙醛 D.反应结束后铜网变黑
11.下列探究乙醇的有关实验,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
12.某化学兴趣小组设计了如图装置探究乙醇的催化氧化反应的产物(省略夹持装置),下列说法错误的是
A.甲装置中水是为了使乙醇挥发,乙装置中水的作用是冷凝乙醛
B.观察到铜网由黑变红,此时发生的反应为
C.向酸性溶液中滴加试管中收集到的液体,溶液褪色,说明乙装置中生成了乙醛
D.熄灭酒精灯后,仍观察到铜网有黑红交替的现象,说明乙醇的催化氧化反应是放热反应
13.乙醇分子中有5种化学键,如图所示。在不同的反应中会有不同的化学键断裂,根据下列不同反应,按要求回答相关问题。
(1)和金属钠反应,断裂的化学键为 (填断键序号,下同),化学方程式为 。1mol乙醇和足量的金属钠反应,生成标准状况下的氢气为 L。
(2)乙醇在空气中充分燃烧,反应时断裂的化学键为 ,反应的化学方程式为 。
(3)①将弯成螺旋状的铜丝灼烧,铜丝变黑,反应原理为 (用化学方程式表示)。然后将灼热的铜丝插入乙醇中,铜丝表面由黑变红,在此过程中,乙醇分子中断裂的化学键为 ,反应的化学方程式为 ,整个过程总反应的化学方程式为 ,铜在反应中起到 作用。
②如果将乙醇改为,试写出在该条件下的化学方程式: 。
③如果醇为,在该条件下,醇还能被催化氧化吗? (填“能”或“不能”)。
14.交警检验司机是否酒驾时,通常使用酒精检测仪,学习小组分别对酒精检测仪的原理进行探究性学习。
(1)一种传统的酒精检测仪利用乙醇与酸性溶液的反应进行检测,甲组同学进行模拟实验,向酸性溶液中加入乙醇,溶液由橙色变绿色,查阅资料发现在溶液中显绿色,该实验体现乙醇的 (填“氧化性”或者“还原性”)
(2)目前常用的是燃料电池型呼气酒精检测仪,其工作原理如图所示,被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流,该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。
反应的总反应方程式为 。
(3)乙组同学设计如下装置(夹持装置省略)进一步探究催化氧化反应。
为检验反应产物,该小组同学分别取少量试管中的液体进行了如下实验,回答下列问题:已知:可以用检验葡萄糖的方法检验乙醛。
实验序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
a
酸性溶液
紫红色褪去
产物含有乙醛
b
新制悬浊液,加热
_______
产物含有乙醛
c
浅红色含酚酞的溶液
浅红色褪去
产物可能含有乙酸
①热水浴的作用 。
②实验b得出结论依据的现象是 。
③实验a~c中的结论不合理的是 (填序号),原因是 。
15.(1)各种酒类的主要成分为乙醇,下列说法正确的是______(填字母)。
A.查酒驾是利用Cr2O可被乙醇氧化为Cr3+而使溶液颜色发生变化
B.乙醇分子中的官能团为OH-
C.当138 g乙醇完全转化为CH3CHO时,乙醇分子中有6 mol共价键断裂
D.乙醇能与水以任意比例互溶
(2)酒中除了含有乙醇外,还含有一些其他醇类及酯类等物质。下列是一些醇类香料的结构简式:
①下列说法正确的是________(填字母)。
A.可用酸性KMnO4溶液检验有机物a的分子中是否含有碳碳双键
B.将有机物a加入溴的四氯化碳溶液中发生的是取代反应
C.0.5 mol有机物e完全燃烧需标准状况下O2的体积为145.6 L
D.等物质的量的上述5种有机物与足量钠反应时消耗钠的量相等
②有机物b的同分异构体有很多,其中含有—CH2OH,且苯环上只有一个取代基的同分异构体有________种,写出其中一种被催化氧化的化学方程式:________________________。
【参考答案】
【课堂小练1】
1.下列化学用语正确的是( )
A.乙醇的官能团:—OH B.乙醇的分子式:CH3CH2OH
C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.乙烯无官能团
答案 A
2.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是( )
A.分子中的化学键都包括极性键和非极性键
B.分子中都含6个氢原子且6个氢原子的化学环境完全相同
C.乙基与1个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与1个羟基相连就是乙醇分子
答案 B
解析 乙烷和乙醇的结构简式分别是CH3CH3、CH3CH2OH,故A、C、D项均正确;CH3CH3分子中的6个氢原子完全等效,而CH3CH2OH分子中有3种不同化学环境的氢原子(分别为—CH3、—CH2—、—OH上的氢原子),故B项错误。
3.下列有关乙醇的物理性质的应用中,不正确的是( )
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能与水以任意比互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有“酒香不怕巷子深”的说法
答案 A
4.可以检验乙醇中是否含有水的试剂是( )
A.无水硫酸铜 B.生石灰 C.金属钠 D.胆矾
答案 A
【课堂小练2】
5.下列说法中错误的是( )
A.乙醇分子式为C2H6O,故1 mol乙醇和足量的钠反应,可生成3 mol氢气
B.乙醇和金属钠反应时,是乙醇分子中的O—H断裂
C.乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
D.乙醇催化氧化生成乙醛,乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,上述乙醇都表现还原性
答案 A
6.乙醇分子结构中各种化学键如图所示,下列对乙醇的有关说法不正确的是( )
A.与金属钠反应时断裂①
B.乙醇燃烧时所有键都断裂
C.乙醇在铜催化下和氧气反应键①和③断裂
D.向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色
答案 D
解析 根据乙醇与钠反应的实质,应该是羟基上氧氢键断裂,即断裂①键,A项正确;燃烧是有机物最剧烈的反应,生成二氧化碳和水,所有的化学键都要断裂,B项正确;乙醇在铜催化下与O2反应生成乙醛和水:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故乙醇断键的位置为①和③,C项正确;乙醇溶液呈中性,D项错误。
7.某醇在铜作催化剂的条件下和氧气反应生成的产物为,则该醇为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 能被催化氧化生成相同碳原子数醛的醇,在分子中应含有—CH2OH结构,则该醇的结构为,故选A;B、D项中的醇不能被催化氧化生成醛,C项中的醇其催化氧化生成的醛为。
8.交警检查司机是否饮酒的原理:橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3+)。下列对乙醇的描述与此原理有关的是( )
①乙醇易挥发 ②乙醇的密度比水的小 ③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
【答案】C
【解析】乙醇具有还原性,可被酸性K2Cr2O7溶液氧化,溶液由橙色变为绿色;检查时,需要呼出乙醇蒸气,说明乙醇易挥发。答案选C。
【课时对点练习】
题组一 乙醇的结构、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。”此法利用下列乙醇的哪项性质( )
A.易溶于水 B.易挥发
C.密度比水的小 D.易燃烧
答案 B
解析 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.(2022·山东泰安一中高一月考)下列关于乙醇结构与性质的说法正确的是( )
A.乙醇分子中含有—OH,所以乙醇可溶于水,也可电离出OH-
B.乙醇能电离出H+,所以是电解质
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
答案 D
解析 乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中含有—OH,不能电离出OH-,A项错误;乙醇的水溶液不能导电,不是电解质,B项错误;乙醇显中性,C项错误;乙醇与钠反应比水与钠反应平缓得多,则表明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼,D项正确。
3.(2023·河北张家口尚义一中高一段考)中国是酒的故乡,有着深厚的酒文化。酒精的学名是乙醇,下列有关说法错误的是( )
A.乙醇分子的球棍模型为 B.乙醇属于烃的衍生物
C.乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色 D.要制得无水乙醇应加入生石灰蒸馏
答案 A
解析 乙醇结构简式为CH3CH2OH,原子半径大小顺序是C>O>H,表示碳原子的球应大于表示氧原子的球,A错误。
4.下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水 B.乙醇可以制饮料
C.1 mol乙醇与足量的Na作用得0.5 mol H2 D.乙醇能和水以任意比例互溶
答案 C
解析 A项,乙醇燃烧时,所有的氢原子均参与反应生成H2O,无法证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同,错误;C项,乙醇与足量钠反应,参与反应的氢原子占乙醇分子中氢原子总数的,说明其中一个氢原子与另外五个不同,正确;D项,为乙醇的物理性质,无法证明。
5.下列说法能证明乙醇的结构是如图(Ⅱ)而不是(Ⅰ)的是
A.1mol乙醇完全燃烧生成3mol水 B.1mol乙醇与足量钠反应生成0.5molH2
C.乙醇易挥发 D.乙醇能与水任意比互溶
【答案】B
【解析】A.由H原子守恒可知,1mol(I)与1mol(II)完全燃烧均生成3mol水,不能说明乙醇的结构,故A错误;B.1mol乙醇与足量的钠作用生成氢气为0.5mol,说明羟基能与钠反应生成氢气,而烃基不能,故B正确;C.乙醇易挥发,说明沸点较低,为物理性质,不能用于证明结构,故C错误;D.乙醇能与水任意比互溶,为物理性质,不能用溶解性比较结构,故D错误。答案为B。
题组二 烃的衍生物与官能团
6.下列物质中含有两种官能团的是( )
A.氯乙烯(CH2==CHCl) B.苯乙烯()
C.丙三醇() D.甲苯()
答案 A
解析 决定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团。氯乙烯中含有和碳氯键两种官能团;苯乙烯中含有一种官能团;丙三醇中含有—OH一种官能团;甲苯中没有官能团。
7.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)
答案 B
解析 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;乙醚含有,官能团和乙醇不同。
8.关于有机化合物HO—CH2—CH==CH—CH2OH,下列说法不正确的是( )
A.分子式为C4H8O2,1 mol该物质充分燃烧需消耗氧气为5 mol
B.能发生取代反应、加成反应、氧化反应、加聚反应
C.1 mol该物质和足量的金属钠反应,产生22.4 L的氢气
D.该物质能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色
答案 C
解析 根据结构简式知,分子式为C4H8O2,可写成C4H4(H2O)2,只有C4H4消耗氧气,故1 mol物质充分燃烧消耗O2为5 mol,故A正确;分子含有羟基和碳碳双键,因此可以发生取代反应、加成反应、氧化反应和加聚反应,故B正确;1 mol该物质和足量钠反应会生成1 mol H2,在标准状况下为22.4 L,但没有说明条件,故C错误;分子中含有羟基和碳碳双键,能和Br2发生加成反应,也能被酸性KMnO4氧化,故D正确。
题组三 乙醇的化学性质
9.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.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【答案】C
【解析】乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;乙醇催化氧化成乙醛时,断裂①和③化学键,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂。
10.已知乙醛的沸点为20.8 ℃。实验室可用如图所示装置完成乙醇到乙醛的转化,下列叙述正确的是( )
A.集气瓶中收集到气体的主要成分是O2 B.甲烧杯中盛装热水,乙烧杯中盛装冷水
C.试管a中收集到的液体仅为乙醛 D.反应结束后铜网变黑
答案 B
解析 集气瓶中收集到的主要是不参加反应的N2,A项错误;甲烧杯中应盛装热水,其作用是使无水乙醇变成乙醇蒸气,乙烧杯中应盛装冷水,起到冷却作用,使乙醛蒸气冷凝为液体,B项正确;试管a中收集到的液体还有乙醇等,C项错误;在加热条件下,铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,氧化铜和乙醇反应生成红色的铜单质,则反应结束后,铜网仍为红色,D项错误。
11.下列探究乙醇的有关实验,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
答案 C
解析 CuSO4·5H2O不能再结合水,加入后无现象,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、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。
12.某化学兴趣小组设计了如图装置探究乙醇的催化氧化反应的产物(省略夹持装置),下列说法错误的是
A.甲装置中水是为了使乙醇挥发,乙装置中水的作用是冷凝乙醛
B.观察到铜网由黑变红,此时发生的反应为
C.向酸性溶液中滴加试管中收集到的液体,溶液褪色,说明乙装置中生成了乙醛
D.熄灭酒精灯后,仍观察到铜网有黑红交替的现象,说明乙醇的催化氧化反应是放热反应
【答案】C
【解析】A.甲中提供反应物,选用热水,有利于乙醇挥发,乙中选用冷水,有利于冷凝收集乙醛,A正确;B.观察到铜网由黑变红,即乙醇与氧化铜发生氧化还原反应,此时发生的反应为,B正确;C.试管中收集产物乙醛,混有未反应的乙醇,二者都可以使酸性溶液褪色,因此不能说明乙装置中生成了乙醛,C错误;D.熄灭酒精灯后,仍观察到铜网有黑红交替的现象,说明该反应继续进行,即乙醇的催化氧化反应是放热反应,D正确;故选C。
13.乙醇分子中有5种化学键,如图所示。在不同的反应中会有不同的化学键断裂,根据下列不同反应,按要求回答相关问题。
(1)和金属钠反应,断裂的化学键为 (填断键序号,下同),化学方程式为 。1mol乙醇和足量的金属钠反应,生成标准状况下的氢气为 L。
(2)乙醇在空气中充分燃烧,反应时断裂的化学键为 ,反应的化学方程式为 。
(3)①将弯成螺旋状的铜丝灼烧,铜丝变黑,反应原理为 (用化学方程式表示)。然后将灼热的铜丝插入乙醇中,铜丝表面由黑变红,在此过程中,乙醇分子中断裂的化学键为 ,反应的化学方程式为 ,整个过程总反应的化学方程式为 ,铜在反应中起到 作用。
②如果将乙醇改为,试写出在该条件下的化学方程式: 。
③如果醇为,在该条件下,醇还能被催化氧化吗? (填“能”或“不能”)。
【答案】(1)① 11.2
(2)①②③④⑤
(3) ①③ 催化 22 不能
14.交警检验司机是否酒驾时,通常使用酒精检测仪,学习小组分别对酒精检测仪的原理进行探究性学习。
(1)一种传统的酒精检测仪利用乙醇与酸性溶液的反应进行检测,甲组同学进行模拟实验,向酸性溶液中加入乙醇,溶液由橙色变绿色,查阅资料发现在溶液中显绿色,该实验体现乙醇的 (填“氧化性”或者“还原性”)
(2)目前常用的是燃料电池型呼气酒精检测仪,其工作原理如图所示,被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流,该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。
反应的总反应方程式为 。
(3)乙组同学设计如下装置(夹持装置省略)进一步探究催化氧化反应。
为检验反应产物,该小组同学分别取少量试管中的液体进行了如下实验,回答下列问题:已知:可以用检验葡萄糖的方法检验乙醛。
实验序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
a
酸性溶液
紫红色褪去
产物含有乙醛
b
新制悬浊液,加热
_______
产物含有乙醛
c
浅红色含酚酞的溶液
浅红色褪去
产物可能含有乙酸
①热水浴的作用 。
②实验b得出结论依据的现象是 。
③实验a~c中的结论不合理的是 (填序号),原因是 。
【答案】(1)还原性
(2)
(3)加快乙醇挥发 产生砖红色沉淀 a 乙醇也能使酸性溶液褪色
【解析】(1)橙色的被还原为绿色的,故体现乙醇的还原性。
(2)由图可知,负极乙醇失电子生成乙醛,正极氧气得电子生成水,故总反应式为。
(3)①热水浴的作用为加快乙醇挥发;②新制氢氧化铜悬浊液将乙醛氧化为乙酸,本身被还原为砖红色的氧化亚铜沉淀;③实验①不合理,因为乙醇有挥发性,会混入生成的乙醛中,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明产物中含有乙醛。
15.(1)各种酒类的主要成分为乙醇,下列说法正确的是______(填字母)。
A.查酒驾是利用Cr2O可被乙醇氧化为Cr3+而使溶液颜色发生变化
B.乙醇分子中的官能团为OH-
C.当138 g乙醇完全转化为CH3CHO时,乙醇分子中有6 mol共价键断裂
D.乙醇能与水以任意比例互溶
(2)酒中除了含有乙醇外,还含有一些其他醇类及酯类等物质。下列是一些醇类香料的结构简式:
①下列说法正确的是________(填字母)。
A.可用酸性KMnO4溶液检验有机物a的分子中是否含有碳碳双键
B.将有机物a加入溴的四氯化碳溶液中发生的是取代反应
C.0.5 mol有机物e完全燃烧需标准状况下O2的体积为145.6 L
D.等物质的量的上述5种有机物与足量钠反应时消耗钠的量相等
②有机物b的同分异构体有很多,其中含有—CH2OH,且苯环上只有一个取代基的同分异构体有________种,写出其中一种被催化氧化的化学方程式:________________________。
答案 (1)CD (2)①D ②5
+O2+2H2O(合理即可)
解析 (1)查酒驾是利用Cr2O可被乙醇还原为Cr3+而使溶液颜色发生变化,A项错误;乙醇的官能团为—OH,而不是OH-,B项错误;1 mol CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO时,断裂1 mol O—H、1 mol C—H,所以当138 g(3 mol)CH3CH2OH完全反应时,乙醇分子中有6 mol共价键断裂,C项正确。
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