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第七章
实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质
[实验目的]
1.通过实验加深对乙醇、乙酸主要性质的认识。
2.初步了解有机化合物的制备方法。
3.提高实验设计能力,体会实验设计在科学探究中的应用。
[实验用品]
试管、试管夹、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、试管架、酒精灯、碎瓷片、火柴。
乙醇、乙酸、饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4、铜丝。设计实验所需其他用品有_________________。
澄清石灰水、镁条
[实验步骤]
1.乙醇的性质
乙醇的性质 实验操作 实验现象 实验结论
(1)向试管中加入少量乙醇,观察其状态,闻其气味 — 乙醇是具有____
__________的液体,易_____
(2)点燃乙醇,并在火焰上方罩上一个干燥的烧杯;一段时间后,迅速将烧杯倒置过来,倒入澄清的石灰水,振荡 干燥的烧杯______ ________;倒入澄清的石灰水,振荡,_____________ 乙醇燃烧生成____和____
无色
有特殊香味
挥发
内壁有
水珠生成
石灰水变浑浊
CO2
H2O
乙醇的性质 (3)把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热,使铜丝表面生成一薄层黑色的氧化铜;立即将铜丝插入盛有乙醇的试管中;重复几次,观察铜丝表面的变化,并闻试管中液体气味的变化 铜丝表面由____变成____;重复上述操作几次后,试管中产生了__ _____气味的液体 乙醇能在加热、铜作催化剂条件下被氧气氧化生成____
黑色
红色
刺
激性
乙醛
试写出实验(2)(3)过程中有关反应的化学方程式:
实验(2):________________________________。
实验(3):___________________、
_______________________________________。
总方程式:____________________________________。
2.乙酸的性质
乙酸的性质 实验操作(装置) 实验现象 实验结论
(1)向试管中加入少量乙酸,观察其状态,小心地闻其气味 — 乙酸是具有__
____________的液体,易_____
(2)①向一支试管中加入少量乙酸,将一小段镁条放入试管,观察现象 ②向一盛有少量碳酸钠粉末的试管里,加入约3 mL乙酸溶液,观察现象 ①镁条表面有____产生 ②试管里有_____生成 乙酸具有____,且比______酸性强
强
烈刺激性气味
挥发
气泡
气泡
酸性
碳酸
乙酸的性质 (3) 装有饱和Na2CO3溶液的试管内,有不溶于水的______________ _________生成 乙酸与乙醇在有浓硫酸存在并加热的条件下可以发生反应生成_____________
无色有香味的
油状液体
乙酸乙酯和水
写出实验(2)(3)反应过程中相关反应的化学方程式:
实验(2):_____________________________________、____________
___________________________________。
实验(3):___________________________________________________。
2CH3COOH+Mg===(CH3COO)2Mg+H2↑
2CH3COOH+
Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O
[问题和讨论]
1.在乙醇氧化生成乙醛的实验中,加热铜丝及将它插入乙醇里的操作为什么要反复进行几次?
提示 将铜丝灼热,可以提高反应速率。“反复操作”的原因是每次生成的乙醛量很少,不易闻到乙醛的气味,当反复操作若干次后,可以生成较多量的乙醛。
2.在制取乙酸乙酯的实验中,浓硫酸和饱和Na2CO3溶液各起什么作用?在实验过程中,盛有饱和Na2CO3溶液的试管内发生了哪些变化?请解释相关现象。
提示 浓硫酸的作用:①催化剂——加快反应速率;
②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。
饱和Na2CO3溶液的作用:①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯;
②溶解挥发出来的乙醇;
③中和挥发出来的乙酸。盛有饱和Na2CO3溶液的液面上有油状液体生成,反应生成了不溶于水的乙酸乙酯。
1
2
1.(2022·杭州高一月考)下列说法正确的是
A.检测乙醇中是否含有水可加入钠,若有氢气生成则含水
B.除去乙醇中微量水,可加入金属钠,使其完全反应
C.乙醇和钠反应时,钠沉在乙醇的底部,缓慢地放出气泡
D.乙醇和水的沸点不同,可直接蒸馏获得无水乙醇
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√
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2
乙醇和水都和钠反应生成氢气,故A、B项错误;
直接蒸馏所获得的乙醇中仍含有水,不能得到纯净的无水乙醇,故D项错误;
钠的密度大于乙醇,而且反应比较缓慢,故C项正确。
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4
1
2
3
4
2.如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图,下列关于该实验的叙述中,不正确的是
A.向试管a中先加入乙醇,然后边摇动试管边慢
慢加入浓硫酸,再加冰醋酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面下的原
因是防止实验过程中发生倒吸现象
C.实验时为加快反应速率,可大火加热
D.实验中,饱和Na2CO3溶液的作用为吸收乙酸、溶解乙醇,并降低乙
酸乙酯的溶解度
√
1
2
浓硫酸的密度大于水,稀释过程放热,则加入试
剂的顺序为向试管a中先加入乙醇,然后边摇动试
管边慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入冰醋酸,A
项正确;
乙醇和乙酸均与水互溶,则试管b中导气管下端管口不能浸入液面下的原因是防止实验过程中产生倒吸现象,B项正确;
实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出,使反应向生成乙酸乙酯的方向进行,且加热能加快反应速率,但大火加热,会使乙醇、乙酸大量挥发,从而降低乙酸乙酯的产率,故应小火加热,C项不正确;
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4
1
2
试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,D项正确。
3
4
1
2
3.实验小组用下列装置进行乙醇催化氧
化的实验。已知:乙醛可被氧化为乙酸。
(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:____________________、__________
_____________________________。
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4
2Cu+O2 2CuO CH3CH2OH
+CuO CH3CHO+Cu+H2O
1
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3
4
乙醇的催化氧化反应实质是金属铜被氧
气氧化为氧化铜,化学方程式为2Cu+O2
2CuO,氧化铜将乙醇氧化为乙醛,
化学方程式为CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。
1
2
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继
续进行,说明乙醇的催化氧化反应是_____反应。进一步
研究表明,鼓入空气的速率与反应体系的温度关系曲线
如图所示。试解释出现图中现象的原因:_________________________
_________。
3
4
放热
热量带走
空气流速过快,将体系中的
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2
3
4
熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇的催化氧化
反应是放热反应;根据图示曲线,反应放出热量的多少
和乙醇以及氧气的量有关,随着反应进行,开始阶段反
应体系温度升高,但是过量的空气会将体系中的热量带走,所以空气流速过快时反应体系温度降低。
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2
(3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作
用是_____________________;乙的作用
是___________________。
3
4
加热乙醇,使乙醇挥发
冷却,便于收集乙醛
甲和乙两个水浴作用不相同,甲是热水浴,作用是使乙醇汽化成乙醇蒸气,乙是冷水浴,目的是将乙醛冷凝,便于乙醛的收集。
1
2
4.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
[实验目的] 制取乙酸乙酯。
[实验原理] 甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,该反应的化学方程式为_____________________
____________________________。
3
4
CH3CH2OH+CH3COOH
1
2
[装置设计] 甲、乙、丙三位同学分别设
计了如右图所示三套实验装置:
若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一
套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置应是___(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除了起冷凝作用外,另一重要作用是_________。
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4
乙
防止倒吸
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2
[实验步骤]
A.按所选择的装置组装仪器,在试管①中先加入3 mL体积分数为95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸。
B.将试管固定在铁架台上。
C.在试管②中加入5 mL饱和Na2CO3溶液。
D.用酒精灯对试管①加热。
E.当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
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2
[问题讨论]
(1)步骤A组装好实验装置,加入样品前还应检查___________。
(2)试管②中观察到的现象是_____________。
(3)试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是____________________________
_____________,饱和Na2CO3溶液_____(填“能”或“不能”)用NaOH溶液代替,其原因是__________________________________________。
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4
装置气密性
液体分为两层
溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度 不能
NaOH和乙酸乙酯反应,可促进乙酸乙酯的水解
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4
反应过程产生的蒸气中含有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水,其中乙酸、乙醇都易溶于水,所以应该做到防止倒吸。蒸气进入到饱和碳酸钠溶液中,上层即是乙酸乙酯,下层是水层,溶解了乙酸钠、乙醇、碳酸钠等物质。
本课结束
第七章