Question

10．為了測定乙醇的結(jié)構(gòu)式，有人設(shè)計(jì)了用無水酒精與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置和測定氫氣體積的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．可供選用的實(shí)驗(yàn)儀器如圖所示．

請回答下列問題：
（1）測量氫氣體積的正確裝置是B（填寫編號，下同）．
（2）裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是C．
a．防止無水酒精揮發(fā)
b．保證實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣
c．使無水酒精容易滴下
（3）實(shí)驗(yàn)前預(yù)先將小塊鈉在二甲苯中熔化成小鈉珠，冷卻后倒入燒瓶中，其目的是增大無水乙醇與鈉的接觸面積，使之充分反應(yīng)．
（4）若將此實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定，無水酒精的密度為ρ g•cm^-3，V mL酒精反應(yīng)完全后，量筒內(nèi)的液面讀數(shù)為a mL，則乙醇分子中能被鈉取代出的氫原子數(shù)為$\frac{46a}{11200Vρ}$．
（5）若實(shí)驗(yàn)所測定的結(jié)果偏高，引起的原因可能是b．
a．反應(yīng)速率太快
b．無水酒精中混有少量甲醇
c．讀數(shù)時(shí)量筒內(nèi)的液面高于廣口瓶內(nèi)的液面．

Answer 1

分析 （1）氫氣密度比空氣小，不能排空氣法收集，只能排水法收集，D試管無刻度，液體的體積無法讀出，E中滴定管下端液體的體積無法讀出；
（2）分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接導(dǎo)管能使燒瓶與分液漏斗中壓強(qiáng)保持一致，便于液體滴下；
（3）將小塊鈉在二甲苯中熔化成小鈉珠，增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率；
（4）依據(jù)2CH₃CH₂OH～H₂解答；
（5）根據(jù)選項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)操作分析對測定結(jié)果的影響．

解答 解：（1）氫氣密度比空氣小，不能排空氣法收集，只能排水法收集，D試管無刻度，液體的體積無法讀出，E中滴定管下端液體的體積無法讀出，所以只能選B，
故選：B；
（2）A部分中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接導(dǎo)管能使燒瓶與分液漏斗中壓強(qiáng)保持一致，分液漏斗的液柱差使乙醇易于滴下，
故選：C；
（3）將小塊鈉在二甲苯中熔化成小鈉珠，增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率，使乙醇與鈉充分反應(yīng)，
故答案為：增大無水乙醇與鈉的接觸面積，使之充分反應(yīng)；
（4）無水酒精的物質(zhì)的量為：$\frac{ρg•cm-1×VmL}{46g/mol}$，氣體的物質(zhì)的量為$\frac{a×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$，則2H～H₂知能被鈉取代出的氫原子為$\frac{a×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$×2，所以一個(gè)乙醇分子中能被鈉取代出的氫原子數(shù)為：$\frac{\frac{a×10{\;}^{-3}L}{22.4L/mol}×2}{\frac{ρg•cm{\;}^{-1}×VmL}{46g/mol}}$=$\frac{46a}{11200Vρ}$；
故答案為：$\frac{46a}{11200Vρ}$；
（5）a．反應(yīng)速率太快，對產(chǎn)生氫氣體積不產(chǎn)生影響，測定結(jié)果不變，故a不選；
b．無水酒精中混有微量甲醇，導(dǎo)致羥基的物質(zhì)的量增大，產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量偏大，測定結(jié)果偏高，故b選；
c．讀數(shù)時(shí)量筒內(nèi)的液面高于廣口瓶內(nèi)的液面，導(dǎo)致排除液體體積偏小，測定結(jié)果偏低，故c不選；
故選：b．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)組成的成分探究實(shí)驗(yàn)分析判斷，將實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)原理兼有的綜合性實(shí)驗(yàn)題，題目難度中等，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，有利于調(diào)到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性．