Question

【題目】某課外小組首先利用燃燒法測定出乙醇的化學(xué)式是C2H6O，由于有機(jī)物普遍存在同分異構(gòu)體，他們推測乙醇的結(jié)構(gòu)可能是下列兩種之一。

（Ⅰ）H－－－O－H （Ⅱ）H－－O－－H

為測定其結(jié)構(gòu)，應(yīng)利用物質(zhì)的特殊性進(jìn)行定性、定量實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器，請(qǐng)甲、乙、丙、丁四名同學(xué)直接利用下圖給定裝置開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定乙醇的結(jié)構(gòu)。

（1）學(xué)生甲得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

乙醇的物質(zhì)的量（mol）	氫氣的體積（L）
0.10	1.12（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的結(jié)構(gòu)應(yīng)為________(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由為____________________________。

（2）同學(xué)乙分別準(zhǔn)確稱量4.60g乙醇進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以排開量筒內(nèi)的水的體積作為生成的H2體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況后都小于1.12L，如果忽略量筒本身及乙讀數(shù)造成的誤差，那么乙認(rèn)為可能是由于樣品中含有少量水造成的，你認(rèn)為正確嗎?________ (填“正確”或“不正確”)。如果你認(rèn)為正確，請(qǐng)說明理由；如果你認(rèn)為不正確，那產(chǎn)生這種情況的原因應(yīng)該是什么?_________________________________。

（3）同學(xué)丙認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵有：①裝置氣密性要良好；②實(shí)驗(yàn)開始前準(zhǔn)確確定乙醇的量；③鈉足量；④廣口瓶內(nèi)水必須充滿；⑤氫氣體積的測算方法正確、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。其中正確的有___________________________(填序號(hào))。

（4）同學(xué)丁不想通過稱量乙醇的質(zhì)量來確定乙醇的確量，那么他還需知道的數(shù)據(jù)是_________________________________________。

（5）實(shí)驗(yàn)后，四名同學(xué)從乙醇的可能結(jié)構(gòu)分析入手對(duì)乙醇和鈉的量的關(guān)系進(jìn)行了討論，如果乙醇的物質(zhì)的量為nmol，那么對(duì)鈉的物質(zhì)的量的取值要求必須是___________。

Answer 1

【答案】Ⅰ1個(gè)C2H6O分子中只有1個(gè)氫原子被Na置換，說明有一個(gè)氫原子與其他不同不正確廣口瓶與量筒之間玻璃導(dǎo)管中水柱的體積未計(jì)算在內(nèi)①②③⑤乙醇的密度金屬鈉的物質(zhì)的量必須大于nmol

【解析】

（1）根據(jù)數(shù)據(jù)，生成氫氣的物質(zhì)的量為1.12/22.4mol=0.05mol，乙醇與氫氣物質(zhì)的量的比值為2：1，1個(gè)C2H6O分子中只有1個(gè)氫原子被Na置換，說明有一個(gè)氫原子與其他不同，故I正確；（2）水與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)的方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，等質(zhì)量的水與金屬鈉反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的量大于1.12L，不是小于1.12L，因此乙同學(xué)說法是不正確，原因是廣口瓶與量筒之間玻璃導(dǎo)管中水柱的體積未計(jì)算在內(nèi)；（3）①因?yàn)橛袣怏w生成，因此裝置的氣密性要良好，故①正確；②因?yàn)榻饘兮c是過量，因此計(jì)算氫氣的體積時(shí)，需要根據(jù)乙醇進(jìn)行計(jì)算，即需要準(zhǔn)確確定乙醇的量，故②正確；③根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，鈉必須過量，故③正確；④反應(yīng)的燒瓶和導(dǎo)管中都存在空氣，廣口瓶中是否充滿水并不影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，故④錯(cuò)誤；⑤因?yàn)闇y氫氣的體積，因此氫氣體積的測算方法要準(zhǔn)確，故⑤正確；（4）乙醇為液體，因此測量乙醇的體積比較簡單，如果計(jì)算乙醇的質(zhì)量，需要知道乙醇的密度；（5）乙醇和鈉發(fā)生反應(yīng)的方程式為2Na＋2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa＋H2↑，金屬鈉應(yīng)過量，因此金屬鈉的物質(zhì)的量應(yīng)大于nmol。