Question

【題目】I.經測定乙醇的化學式是C2H6O，由于有機物普遍存在同分異構現(xiàn)象，推測乙醇的結構可能是下列兩種之一。

為測定其結構，應利用物質的特殊性進行定性、定量實驗。現(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器，請甲、乙、丙、丁4位同學利用如下圖的裝置進行實驗，確定乙醇的結構。

(1)同學甲得到一組實驗數據如表：

乙醇的物質的量/mol	氫氣的體積/L
0.10	1.12(標準狀況)

根據以上數據推斷乙醇的結構為______(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由為____________；

(2)同學乙分別準確稱量4.60 g乙醇進行多次實驗，結果發(fā)現(xiàn)以排在量筒內水的體積作為生成的H2體積，換算成標準狀況后都小于1.12 L。如果忽略量筒本身及乙同學讀數造成的誤差，乙同學認為可能是由于樣品中含有少量水造成的，你認為正確嗎?______(填“正確”或“不正確”)。請說明理由__________________________________________________________________。

(3)同學丙認為實驗成功的關鍵有：①裝置氣密性要良好；②實驗開始前準確確定乙醇的量；③鈉足量；④廣口瓶內水必須充滿；⑤氫氣體積的測算方法正確、數據準確。其中，正確的有_________________(填序號)。

(4)同學丁不想通過稱量乙醇的質量來確定乙醇的量，那么還需要知道的數據是________。

(5)實驗后，4名同學從乙醇的可能結構分析入手，對乙醇和鈉的量的關系進行了討論，如果乙醇的物質的量為n mol，那么對鈉的物質的量的取值要求，必須是____________。

II．已知A的產量通常用來衡量一個國家的石油化工水平，現(xiàn)以A為主要原料合成一種具有果香味的物質E，其合成路線如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）A的結構簡式為______________________，在農業(yè)上可以用于________________。

（2）E的結構簡式為___________________；B、D分子與金屬鈉反應的化學方程式為____________________________、____________________________。

Answer 1

【答案】 I 因為n（Na）/n（H2）=0.10/0.05=2∶1，所以1個鈉能置換乙醇中的1個H原子 不正確 因為混有水產生的氫氣大于1.12L，可能乙醇中混有丙醇等雜質，或者加入的鈉不夠 ① ② ③ ⑤ 乙醇的密度和體積 大于n CH2＝CH2 植物生長調節(jié)劑（或水果催熟劑） CH3COOCH2CH3 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑ 2CH3COOH+2Na 2CH3COONa+H2↑

【解析】I.（1）實驗數據表明：1molC2H6O與足量的鈉反應，產生11.2LH2，即0.5molH2，也就是1molH．說明1個C2H6O分子中只有1個氫原子被Na置換，故結構式為Ⅰ而不是Ⅱ，故答案為：Ⅰ；因為n（Na）/n（H2）=0.10/0.05=2∶1，所以1個鈉能置換乙醇中的1個H原子；

（2）乙同學認為樣品中含少量水是錯誤的，因為2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，等質量的水產生的氫氣比等質量的乙醇多，應大于1.12L，真正的原因是廣口瓶與量筒之間玻璃導管中水柱的體積沒計算在內，故答案為：不正確；因為混有水產生的氫氣大于1.12L；

（3）同學丙關于實驗成功的關鍵的五點中，只有④是不必要的，因為反應的燒瓶和導管中都存在空氣，并不影響實驗的準確性，故答案為：①②③⑤；

（4）同學丁不想稱量乙醇的質量，則只有量取其體積，因此必須知道乙醇的密度，故答案為：乙醇樣品的密度；

（5）本實驗目的是推測乙醇分子的結構，乙醇必須作用完，若乙醇為nmol，由化學反應方程式知：C2H5OH+Na-→C2H5ONa+H2↑，金屬鈉的物質的量必須大于nmol，故答案為：大于n；

II．A的產量通常用來衡量一個國家的石油化工水平，則A為CH2=CH2，CH2=CH2與水發(fā)生加成反應生成B為CH3CH2OH，CH3CH2OH在Cu或Ag作催化劑條件下，發(fā)生催化氧化生成C為CH3CHO，CH3CHO進一步氧化生成D為CH3COOH，CH3CH2OH被酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液可以直接氧化生成CH3COOH，CH3COOH與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應生成E為CH3COOC2H5。

（1）A為乙烯，含有碳碳雙鍵，結構簡式為CH2=CH2，乙烯是常見的植物生長調節(jié)劑和水果催熟劑，故答案為：CH2=CH2；植物生長調節(jié)劑和水果催熟劑；

（2）E為乙酸乙酯，結構簡式為CH3COOC2H5，乙醇、乙酸分子與金屬鈉反應的化學方程式分別為2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑、2CH3COOH+2Na 2CH3COONa+H2↑，故答案為：CH3COOCH2CH3；2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑；2CH3COOH+2Na 2CH3COONa+H2↑。