第3节 饮食中的有机化合物
基础课时18 乙 醇
学习目标 1.了解乙醇的组成和结构,知道乙醇的官能团是羟基。2.掌握乙醇的主要性质、化学反应过程中化学键的变化情况。3.了解乙醇的主要用途及与人类日常生活与健康的关系。4.初步学会分析官能团与性质关系的方法。
一、乙醇的物理性质、分子结构和用途
1.物理性质
颜色 状态 气味 密度 水溶性 挥发性
无色透明 液体 有特殊香味 比水
2.分子组成与结构
分子式 结构式 结构简式 官能团 空间填充模型 球棍模型
C2H6O CH3CH2OH 或C2H5OH (—OH)
3.用途
(1)乙醇可用作 。
(2)用于造酒原料,有机溶剂及化工原料。
(3)医疗上用体积分数为 的乙醇溶液做消毒剂。
1.以下化学用语不正确的是 ( )
A.乙醇的空间填充模型为
B.乙醇的分子式为C2H6O
C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH
D.羟基的电子式为·︰H
2.已知:—CH2—CH3称为乙基。比较乙烷和乙醇的分子结构,下列说法中错误的是 ( )
A.两种物质中碳原子均以单键相连
B.两种物质均能与钠反应
C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
二、乙醇的化学性质
[实验1] 乙醇的燃烧氧化
实验操作 向烧杯中加入约2 mL无水乙醇,点燃
实验现象 乙醇在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热
反应方程式 CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
[实验2] 乙醇的催化氧化
实验 操作
实验 步骤 向试管中加入约2 mL无水乙醇,取一根光洁的铜丝绕成螺旋状,置于酒精灯外焰上加热,然后伸入无水乙醇中,反复几次,观察铜丝的变化并闻一闻液体的气味
实验 现象 铜丝在酒精灯上灼烧至红热后铜丝表面颜色变黑,趁热伸入无水乙醇后铜丝表面颜色又变成红色。在每次实验中,铜丝的颜色变化都是“红—黑—红”,反复几次后闻到特殊的刺激性气味
实验 结论 乙醇在加热和催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,被空气中的氧气氧化成乙醛。反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
反应 原理 反应的原理:去掉了羟基上的H原子和与羟基相连碳上的H原子
[实验3] 乙醇被强氧化剂氧化
实验操作 向试管中加入约2 mL酸性KMnO4溶液,滴入数滴无水乙醇,振荡
实验现象 酸性KMnO4溶液褪色
实验结论 乙醇被KMnO4氧化
[实验4] 乙醇与钠的反应
实验 操作 在试管中加入约2 mL无水乙醇,再放入一小块金属钠,检验生成的气体
实验 现象 试管内钠粒沉于无水乙醇底部,钠粒表面有无色气体放出,最终消失。点燃后,产生淡蓝色的火焰
化学 方程式 2CH3CH2OH+2Na—→2CH3CH2ONa+H2↑
反应实 质应用 钠置换羟基中的氢生成氢气 ①检验羟基的存在 ②计算羟基数目:2 mol—OH~1 mol H2
1.(2023·黑龙江大庆市铁人中学高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.乙醇的官能团是乙基
B.羟基和氢氧根离子中含有的电子数不同
C.在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水的有机物一定是烃
D.乙醇与钠反应生成氢气,此现象说明乙醇具有酸性
2.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明不正确的是 ( )
A.和金属钠反应时①键断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和③键
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
3.可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的事实是 ( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol H2O
B.1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛
C.1 mol乙醇与足量的钠反应得到0.5 mol H2
D.乙醇可以制酒精饮料
【题后归纳】 乙醇与活泼金属反应的注意点
(1)活泼金属如K、Ca、Mg 也能把乙醇分子中羟基中的氢原子置换出来,如2CH3CH2OH+2K→2CH3CH2OK+H2↑。
(2)在乙醇分子中,被活泼金属置换的氢是羟基中的氢原子,而不是乙基中的氢原子。
(3)含有—OH的有机物都能与Na、K等活泼金属反应,如CH3OH、HOCH2CH2OH等,1 mol—OH~ mol H2,该关系式常用于确定有机物分子中含有—OH的数目。
1.下列有关酒精的说法错误的是 ( )
A.医用酒精中乙醇的体积分数为75%
B.向空气中喷洒大量酒精进行消毒,存在安全隐患
C.用工业酒精(含有甲醇)勾兑的酒不能饮用
D.酒精与84消毒液混合,可增强消毒效果
2.下列说法中正确的是 ( )
A.羟基与氢氧根离子有相同的化学式和电子式
B.乙醇是含—OH的化合物
C.常温下,1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
D.已知乙醇的结构式如图所示,则乙醇催化氧化时断裂的化学键为②③
3.某同学将一小块金属钠投入乙醇中(如图所示)研究乙醇与钠的反应,下列是他对实验的描述及分析,其中正确的是 ( )
A.钠浮在乙醇的表面上,四处游动
B.反应放出的热使钠熔成一个小球
C.钠与乙醇的反应不如钠与水的反应剧烈
D.2 mol乙醇与足量钠反应,可收集到22.4 L H2
4.(2023·四川绵阳中学高一检测)下列说法正确的是 ( )
①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,如变蓝则含水 ②除去乙醇中的微量水可加入金属钠,使其完全反应 ③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏 ④获得无水乙醇的方法通常采用先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
A.①③ B.②④
C.①④ D.③④
5.某实验小组用下列装置进行乙醇的催化氧化的实验。
(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:
、 。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇催化氧化反应是 反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是 ;乙的作用是 。
(3)反应进行一段时间后,干燥的试管a中能收集到不同的物质,它们是 。
集气瓶中收集到的气体的主要成分是 。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有 。要除去该物质,可向混合液中加入下列物质中的 (填字母序号)。
A.氯化钠溶液 B.苯
C.碳酸氢钠溶液 D.四氯化碳
然后,再通过 (填实验操作名称)即可除去。
基础课时18 乙 醇
一、1.小 与水以任意比例互溶 易挥发
2. 羟基 3.(1)燃料 (3)75%
对点训练
1.A [A中图形为乙醇的球棍模型,A项错误;乙醇的分子式为C2H6O,B项正确;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,C项正确;羟基的电子式为·︰H,D项正确。]
2.B [乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2OH,乙醇分子可以看作乙基与一个羟基相连的产物;乙醇分子中存在官能团—OH,能与Na反应,乙烷不能与Na反应,故B项错误。]
二、
对点训练
1.B [乙醇的官能团是羟基,A错误;羟基含9个电子,氢氧根离子含10个电子,B正确;烃的含氧衍生物在氧气中燃烧也只生成二氧化碳和水,C错误;乙醇溶于水不能电离出氢离子,所以乙醇不具有酸性,D错误。]
2.C [根据乙醇的结构,在和钠反应时①键断裂;在铜催化共热下与O2反应时应为①和③键断裂,C错误;燃烧则①②③④⑤全部断裂。]
3.C [1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol H2O,只能说明乙醇分子中有6个氢原子,故不选A;1 mol乙醇生成1 mol乙醛,说明乙醇和乙醛中碳原子数相等,故不选B;乙醇分子中有6个氢原子,但1 mol乙醇和足量的钠反应只得到0.5 mol H2,说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换,这个氢原子与其他氢原子不同,故选C;乙醇可以制酒精饮料属于乙醇的用途,故不选D。]
课堂达标训练
1.D [医用酒精中乙醇的体积分数为75%,A项正确;酒精易燃烧,向空气中喷洒大量酒精遇到火会发生爆炸或引起火灾,存在安全隐患,B项正确;工业酒精中含有甲醇,甲醇有毒,故用工业酒精勾兑的酒不能饮用,C项正确;84消毒液具有氧化性,能将具有还原性的物质酒精氧化,同时降低了自身的消毒效果,D项错误。]
2.B [羟基的化学式是—OH,电子式是·︰H,氢氧根离子的化学式是OH-,电子式是[︰︰H]-,A项错误;1 mol乙醇与足量的Na反应可以生成0.5 mol H2,在标准状况下是11.2 L,C项错误;乙醇发生催化氧化时断裂的化学键应为①③,D项错误。]
3.C [A错,钠的密度比乙醇的密度大,钠投入乙醇中会沉入乙醇的底部;B错、C对,乙醇中—OH的活性比水中—OH的活性弱,钠与乙醇的反应比较缓和,钠块没有熔化成小球,也没有四处游动,钠块的表面缓慢产生气泡;D错,2 mol乙醇与2 mol Na反应,生成1 mol H2,但未说明是标准状况,其体积不一定是22.4 L。]
4.C [①检验乙醇中是否含有水,可用无水硫酸铜检验,故①正确;②乙醇和水都与钠反应,不能加入钠除杂,故②错误;③乙醇和水沸点不同,但二者沸点相差不大,如直接蒸馏,则不能得到纯净乙醇,故③错误;④蒸馏时,可加入少量生石灰吸收水,可得到纯净乙醇,故④正确。]
5.(1)2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热 (2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气
(4)乙酸 C 蒸馏
解析 (1)铜丝变黑,是由于2Cu+O22CuO,黑色氧化铜又变红,是由于乙醇与CuO反应又生成Cu。熄灭酒精灯后反应仍能继续进行,所以反应是放热反应。(2)甲处水浴要使乙醇变成蒸气,所以甲处水浴的作用是加热;乙处是将生成的乙醛等和其他气体分离开来,所以乙处水浴是降低温度即起冷却的作用。(3)在水浴冷却作用下,没参与反应的乙醇、反应生成的乙醛和水都能冷却成液体收集在试管a中。空气中的O2参与反应,N2没有反应,所以排水法收集到的气体主要成分是N2。(4)能使紫色石蕊试纸变红的液体显酸性,只能是反应过程中乙醛被空气中的氧气氧化生成的乙酸,除去乙酸要选用NaHCO3溶液,反应生成盐,沸点非常高,用蒸馏的方法可以将其与乙醛等有机化合物分离开来。(共58张PPT)
第 节 饮食中的有机化合物
基础课时 乙 醇
3
18
第 章 简单的有机化合物
3
1.了解乙醇的组成和结构,知道乙醇的官能团是羟基。2.掌握乙醇的主要性质、化学反应过程中化学键的变化情况。3.了解乙醇的主要用途及与人类日常生活与健康的关系。4.初步学会分析官能团与性质关系的方法。
学习目标
一、乙醇的物理性质、分子结构和用途
二、乙醇的化学性质
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
一、乙醇的物理性质、
分子结构和用途
对点训练
1.物理性质
颜色 状态 气味 密度 水溶性 挥发性
无色 透明 液体 有特殊 香味 比水 ____
小
与水以任意比例互溶
易挥发
2.分子组成与结构
分子式 结构式 结构简式 官能团 空间填充模型 球棍模型
C2H6O CH3CH2OH 或C2H5OH ______ (—OH)
羟基
3.用途
(1)乙醇可用作______。
(2)用于造酒原料,有机溶剂及化工原料。
(3)医疗上用体积分数为________的乙醇溶液做消毒剂。
燃料
75%
A
1.以下化学用语不正确的是 ( )
解析 A中图形为乙醇的球棍模型,A项错误;乙醇的分子式为C2H6O,B项正确;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,C项正确;羟基的电子式为·︰H,D项正确。
B
2.已知:—CH2—CH3称为乙基。比较乙烷和乙醇的分子结构,下列说法中错误的
是 ( )
A.两种物质中碳原子均以单键相连
B.两种物质均能与钠反应
C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
解析 乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2OH,乙醇分子可以看作乙基与一个羟基相连的产物;乙醇分子中存在官能团—OH,能与Na反应,乙烷不能与Na反应,故B项错误。
二、乙醇的化学性质
对点训练
[实验1] 乙醇的燃烧氧化
[实验2] 乙醇的催化氧化
[实验3] 乙醇被强氧化剂氧化
实验操作 向试管中加入约2 mL酸性KMnO4溶液,滴入数滴无水乙醇,振荡
实验现象 酸性KMnO4溶液褪色
实验结论 乙醇被KMnO4氧化
[实验4] 乙醇与钠的反应
实验 操作 在试管中加入约2 mL无水乙醇,再放入一小块金属钠,检验生成的气体
实验 现象 试管内钠粒沉于无水乙醇底部,钠粒表面有无色气体放出,最终消失。点燃后,产生淡蓝色的火焰
B
1.(2023·黑龙江大庆市铁人中学高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.乙醇的官能团是乙基
B.羟基和氢氧根离子中含有的电子数不同
C.在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水的有机物一定是烃
D.乙醇与钠反应生成氢气,此现象说明乙醇具有酸性
解析 乙醇的官能团是羟基,A错误;羟基含9个电子,氢氧根离子含10个电子,B正确;烃的含氧衍生物在氧气中燃烧也只生成二氧化碳和水,C错误;乙醇溶于水不能电离出氢离子,所以乙醇不具有酸性,D错误。
C
2.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明不正确的是 ( )
A.和金属钠反应时①键断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和③键
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
解析 根据乙醇的结构,在和钠反应时①键断裂;在铜催化共热下与O2反应时应为①和③键断裂,C错误;燃烧则①②③④⑤全部断裂。
C
3.可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的事实是 ( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol H2O
B.1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛
C.1 mol乙醇与足量的钠反应得到0.5 mol H2
D.乙醇可以制酒精饮料
解析 1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol H2O,只能说明乙醇分子中有6个氢原子,故不选A;1 mol乙醇生成1 mol乙醛,说明乙醇和乙醛中碳原子数相等,故不选B;乙醇分子中有6个氢原子,但1 mol乙醇和足量的钠反应只得到0.5 mol H2,说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换,这个氢原子与其他氢原子不同,故选C;乙醇可以制酒精饮料属于乙醇的用途,故不选D。
【题后归纳】 乙醇与活泼金属反应的注意点
(1)活泼金属如K、Ca、Mg 也能把乙醇分子中羟基中的氢原子置换出来,如2CH3CH2OH+2K→2CH3CH2OK+H2↑。
(2)在乙醇分子中,被活泼金属置换的氢是羟基中的氢原子,而不是乙基中的氢原子。
(3)含有—OH的有机物都能与Na、K等活泼金属反应,如CH3OH、HOCH2CH2OH等,1 mol—OH~ mol H2,该关系式常用于确定有机物分子中含有—OH的数目。
课堂达标训练
1.下列有关酒精的说法错误的是 ( )
D
A.医用酒精中乙醇的体积分数为75%
B.向空气中喷洒大量酒精进行消毒,存在安全隐患
C.用工业酒精(含有甲醇)勾兑的酒不能饮用
D.酒精与84消毒液混合,可增强消毒效果
解析 医用酒精中乙醇的体积分数为75%,A项正确;酒精易燃烧,向空气中喷洒大量酒精遇到火会发生爆炸或引起火灾,存在安全隐患,B项正确;工业酒精中含有甲醇,甲醇有毒,故用工业酒精勾兑的酒不能饮用,C项正确;84消毒液具有氧化性,能将具有还原性的物质酒精氧化,同时降低了自身的消毒效果,D项错误。
2.下列说法中正确的是 ( )
B
解析 羟基的化学式是—OH,电子式是·︰H,氢氧根离子的化学式是OH-,电子式是[︰︰H]-,A项错误;1 mol乙醇与足量的Na反应可以生成0.5 mol H2,在标准状况下是11.2 L,C项错误;乙醇发生催化氧化时断裂的化学键应为①③,D项错误。
3.某同学将一小块金属钠投入乙醇中(如图所示)研究乙醇与钠的反应,下列是他
对实验的描述及分析,其中正确的是 ( )
C
A.钠浮在乙醇的表面上,四处游动
B.反应放出的热使钠熔成一个小球
C.钠与乙醇的反应不如钠与水的反应剧烈
D.2 mol乙醇与足量钠反应,可收集到22.4 L H2
解析 A错,钠的密度比乙醇的密度大,钠投入乙醇中会沉入乙醇的底部;B错、C对,乙醇中—OH的活性比水中—OH的活性弱,钠与乙醇的反应比较缓和,钠块没有熔化成小球,也没有四处游动,钠块的表面缓慢产生气泡;D错,2 mol乙醇与2 mol Na反应,生成1 mol H2,但未说明是标准状况,其体积不一定是22.4 L。
4.(2023·四川绵阳中学高一检测)下列说法正确的是 ( )
C
①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,如变蓝则含水 ②除去乙醇中的微量水可加入金属钠,使其完全反应 ③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏 ④获得无水乙醇的方法通常采用先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
A.①③ B.②④ C.①④ D.③④
解析 ①检验乙醇中是否含有水,可用无水硫酸铜检验,故①正确;②乙醇和水都与钠反应,不能加入钠除杂,故②错误;③乙醇和水沸点不同,但二者沸点相差不大,如直接蒸馏,则不能得到纯净乙醇,故③错误;④蒸馏时,可加入少量生石灰吸收水,可得到纯净乙醇,故④正确。
5.某实验小组用下列装置进行乙醇的催化氧化的实验。
(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:
、 。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇催化氧化反应是 反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是 ;乙的作用是 。
(3)反应进行一段时间后,干燥的试管a中能收集到不同的物质,它们是 。 集气瓶中收集到的气体的主要成分是 。
放热
加热
冷却
乙醛、乙醇、水
氮气
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有 。要除去该物质,可向混合液中加入下列物质中的 (填字母序号)。
A.氯化钠溶液 B.苯
C.碳酸氢钠溶液 D.四氯化碳
然后,再通过 (填实验操作名称)即可除去。
解析 (4)能使紫色石蕊试纸变红的液体显酸性,只能是反应过程中乙醛被空气中的氧气氧化生成的乙酸,除去乙酸要选用NaHCO3溶液,反应生成盐,沸点非常高,用蒸馏的方法可以将其与乙醛等有机化合物分离开来。
乙酸
C
蒸馏
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.下列有关金属钠在水中和在乙醇中的反应情况对比正确的是( )
C
A.钠能置换出水中所有的氢,却只能置换出乙醇里羟基中的氢
B.钠都要浮在水面上或乙醇液体表面
C.钠无论与水反应还是与乙醇反应都要放出热量
D.钠在乙醇中反应更剧烈,是因为乙醇分子中含有的氢原子比水分子中的多
解析 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,则不能置换出水中所有的氢,故A错误;钠的密度比水小,比乙醇大,在乙醇的下面,故B错误;钠与水、乙醇的反应都为放热反应,故C正确;钠与水反应较为剧烈,故D错误。
2.下列物质不能氧化乙醇的是 ( )
D
A.氧气 B.酸性高锰酸钾溶液
C.酸性重铬酸钾溶液 D.稀硫酸
解析 乙醇可被氧气氧化成二氧化碳和水或乙醛;也可被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化成乙酸,但不能被稀硫酸氧化。
3.将W1 g 光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速插入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥、称得其质量为W2 g。实验时由于所插入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插入物质与铜丝的质量关系不正确的是 ( )
A.石灰水 W1 C.NaHSO4 W1>W2 D.乙醇溶液 W1D
4.乙醇能发生如下反应:
D
解析 由反应①可知,乙醇在氧气中燃烧生成CO2和H2O,由反应②可知乙醇与O2在铜作催化剂的条件下反应生成CH3CHO和H2O,条件不同,乙醇与O2反应的产物不同,故A正确;由反应②可知,Cu参与反应,但在反应前后质量和化学性质不变,是催化剂,故B正确;由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键均断裂,故C正确;由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,断开了氢氧键、碳氢键,故D错误。
5.探究乙醇性质的实验中,下列描述正确的是 ( )
D
A.金属钠沉在乙醇液面之下,熔化成小球,剧烈反应
B.向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色
C.将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝溶解,生成刺激性物质
D.向乙醇中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
解析 乙醇中羟基上的氢的活泼性小于水中氢的活泼性,所以钠与乙醇反应较缓慢,不会熔化成小球,故A错误;乙醇不显碱性,向其水溶液中滴入几滴酚酞,溶液不变红色,故B错误;将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝表面由黑色变为红色,不会溶解,故C错误;乙醇具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。
A
解析 羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气,则三种醇提供的羟基数相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶=6∶3∶2。
7.乙醇氧化制乙醛的实验装置如图所示(夹持
仪器和加热仪器均未画出),下列叙述错误
的是 ( )
D
A.a中所盛放的固体可以是CuO
B.d中乙醇可用沸水浴加热
C.c中具支试管b中有无色液体产生
D.c中具支试管b可换成带塞的普通试管
解析 c中的试管b应保持与外界相通,防止装置压强过大发生危险,故不可换成带塞的普通试管,D错误。
B
8.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构) ( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
C
10.乙醇是生活中常见的有机化合物,能进行如图所示的多种反应,C是有机化合物。
(1)写出下列反应的化学方程式:
① ;
② ;
③ 。
(2)将足量乙醇与9.2 g金属钠充分反应,
则标准状况下生成气体的体积是 L。
4.48
(3)若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收,浓硫酸增重10.8 g,碱石灰增重13.2 g。则氧气的物质的量是 mol, 燃烧产物的平均摩尔质量是 g·
mol-1。
0.55
26.8
B
12.关于有机化合物HO—CH2—CH CH—CH2OH,下列说法不正确的是( )
C
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
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。
13.由乙烯和乙醇蒸气组成的混合气体中,若碳元素的质量分数为60%,则氧元素的质量分数为 ( )
A.15.6% B.26.7%
C.30% D.无法确定
解析 乙烯和乙醇的分子式分别为C2H4和C2H6O(C2H4·H2O),混合气体中碳元素的质量分数为60%,则C2H4部分的氢元素的质量分数为10%,故氧元素的质量分数为(1-60%-10%)×≈26.7%。
B
14.经测定乙醇的分子式是C2H6O,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一:
(1)学生甲得到一组实验数据:
根据以上数据推断,乙醇的结构应为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),原因是
_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
乙醇的物质的量 氢气的体积(标准状况下)
0.01 mol 0.112 L
Ⅰ
乙醇和钠反应产生氢气,由表格中数据可知0.01 mol乙醇与钠反应产生
0.005 mol氢气,说明1个乙醇分子中只有1个氢原子与其他氢原子不同,可确定乙醇分子的结构为Ⅰ
解析 (1)Ⅰ中有5个氢原子直接与碳原子形成C—H键,有1个氢原子直接与氧原子形成O—H键,Ⅱ 中6个氢原子全部与碳原子形成C—H键。与足量的钠反应,若乙醇分子的结构是Ⅰ,则有4种可能情况:①6个氢原子全部反应;②有5个氢原子反应;③只有1个氢原子反应;④都不反应。若乙醇分子的结构是Ⅱ,则只有2种可能的情况:①6个氢原子全部反应;②都不反应。分析实验数据可知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇分子的结构应为Ⅰ。
(2)学生乙认为为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应前后甲管中液面读数的过程中,应注意 (填字母序号)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
(3)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的物质的量,那么他还需要知道的数据是 。
ac
乙醇样品的密度
解析 (2)在读数时,仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响,因此一定要平视凹液面最低处;若甲、乙两管液面不相平,则仪器内部的压强与外部大气压不同,会造成误差,因此读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平。(3)如果不直接称取乙醇的质量,可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积,然后用其体积乘以密度求出质量,再进一步确定其物质的量。基础课时18 乙 醇
(分值:70分)
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(1~9题,每小题4分)
1.下列有关金属钠在水中和在乙醇中的反应情况对比正确的是 ( )
钠能置换出水中所有的氢,却只能置换出乙醇里羟基中的氢
钠都要浮在水面上或乙醇液体表面
钠无论与水反应还是与乙醇反应都要放出热量
钠在乙醇中反应更剧烈,是因为乙醇分子中含有的氢原子比水分子中的多
2.下列物质不能氧化乙醇的是 ( )
氧气 酸性高锰酸钾溶液
酸性重铬酸钾溶液 稀硫酸
3.将W1 g 光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速插入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥、称得其质量为W2 g。实验时由于所插入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插入物质与铜丝的质量关系不正确的是 ( )
石灰水 W1NaHSO4 W1>W2 乙醇溶液 W14.乙醇能发生如下反应:
①CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O;
②2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
由以上反应不能得出的结论是 ( )
由反应①②可知,条件不同,乙醇与O2反应的产物不同
由反应②可知,Cu是乙醇氧化生成乙醛的催化剂
由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键均断裂
由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,只断开氢氧键
5.探究乙醇性质的实验中,下列描述正确的是 ( )
金属钠沉在乙醇液面之下,熔化成小球,剧烈反应
向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色
将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝溶解,生成刺激性物质
向乙醇中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
6.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。乙醇、乙二醇(HOCH2—CH2OH)、丙三醇()分别与足量金属钠作用,产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为 ( )
6∶3∶2 1∶2∶3
3∶2∶1 4∶3∶2
7.乙醇氧化制乙醛的实验装置如图所示(夹持仪器和加热仪器均未画出),下列叙述错误的是 ( )
a中所盛放的固体可以是CuO
d中乙醇可用沸水浴加热
c中具支试管b中有无色液体产生
c中具支试管b可换成带塞的普通试管
8.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构) ( )
3种 4种 5种 6种
9.某有机化合物的结构简式为
。下列关于该有机化合物的叙述中,不正确的是 ( )
能与金属钠发生反应并放出氢气
能在催化剂作用下与H2发生加成反应
不能使酸性KMnO4溶液褪色
在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成醛
10.(14分)乙醇是生活中常见的有机化合物,能进行如图所示的多种反应,C是有机化合物。
(1)(6分)写出下列反应的化学方程式:
① ;
② ;
③ 。
(2)(2分)将足量乙醇与9.2 g金属钠充分反应,则标准状况下生成气体的体积是 L。
(3)(6分)若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收,浓硫酸增重10.8 g,碱石灰增重13.2 g。则氧气的物质的量是 mol,燃烧产物的平均摩尔质量是 g· mol-1。
B级 素养培优练
(11~13题,每小题4分)
11.有机物的结构可用键线式表示,如
CH2CHCHCH2可表示为。香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其键线式为,下列有关香叶醇的叙述正确的是 ( )
香叶醇的分子式为C10H20O
能使溴的四氯化碳溶液褪色
不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
能发生加成反应,不能发生取代反应
12.关于有机化合物HO—CH2—CHCH—CH2OH,下列说法不正确的是 ( )
分子式为C4H8O2,1 mol该物质充分燃烧需消耗氧气为5 mol
能发生取代反应、加成反应、氧化反应、加聚反应
1 mol该物质和足量的金属钠反应,产生22.4 L的氢气
该物质能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色
13.由乙烯和乙醇蒸气组成的混合气体中,若碳元素的质量分数为60%,则氧元素的质量分数为 ( )
15.6% 26.7%
30% 无法确定
14.(8分)经测定乙醇的分子式是C2H6O,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一:
Ⅰ . Ⅱ .
为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,甲、乙、丙三名学生利用如图所示装置进行实验确定乙醇分子的结构。图中量气装置由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0~200 mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
(1)(4分)学生甲得到一组实验数据:
乙醇的物质的量 氢气的体积(标准状况下)
0.01 mol 0.112 L
根据以上数据推断,乙醇的结构应为
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),原因是 。
(2)(2分)学生乙认为为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应前后甲管中液面读数的过程中,应注意 (填字母序号)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
(3)(2分)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的物质的量,那么他还需要知道的数据是
。
基础课时18 乙 醇
1.C [钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,则不能置换出水中所有的氢,故A错误;钠的密度比水小,比乙醇大,在乙醇的下面,故B错误;钠与水、乙醇的反应都为放热反应,故C正确;钠与水反应较为剧烈,故D错误。]
2.D [乙醇可被氧气氧化成二氧化碳和水或乙醛;也可被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化成乙酸,但不能被稀硫酸氧化。]
3.D [光亮的铜丝在空气中加热时,铜丝和氧气反应生成黑色的氧化铜,所以加热后的铜丝质量会增加。氧化铜和石灰水不反应,所以W2 g 为氧化铜和剩余铜的质量,W1 g 为铜丝的质量,所以W1W2,故C正确;CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,固体氧化铜又生成铜,所以W2 g 为铜的质量,W1 g 为铜的质量,所以W1=W2,故D错误。]
4.D [由反应①可知,乙醇在氧气中燃烧生成CO2和H2O,由反应②可知乙醇与O2在铜作催化剂的条件下反应生成CH3CHO和H2O,条件不同,乙醇与O2反应的产物不同,故A正确;由反应②可知,Cu参与反应,但在反应前后质量和化学性质不变,是催化剂,故B正确;由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键均断裂,故C正确;由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,断开了氢氧键、碳氢键,故D错误。]
5.D [乙醇中羟基上的氢的活泼性小于水中氢的活泼性,所以钠与乙醇反应较缓慢,不会熔化成小球,故A错误;乙醇不显碱性,向其水溶液中滴入几滴酚酞,溶液不变红色,故B错误;将灼热的铜丝伸入乙醇中,铜丝表面由黑色变为红色,不会溶解,故C错误;乙醇具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。]
6.A [羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气,则三种醇提供的羟基数相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶∶=6∶3∶2。]
7.D [c中的试管b应保持与外界相通,防止装置压强过大发生危险,故不可换成带塞的普通试管,D错误。]
8.B [分子式为C4H10O能与Na反应放出H2的有机物为醇,共有4种:
、、、。]
9.C [该有机化合物分子中含有、—OH两种官能团,其中—CH2OH能和Na反应放出H2,能在铜作催化剂条件下发生催化氧化反应生成醛;能使酸性KMnO4溶液褪色,能在催化剂作用下与H2发生加成反应。]
10.(1)①2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
②CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
③2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(2)4.48 (3)0.55 26.8
解析 (1)根据题中转化关系,乙醇与氧气在铜作催化剂的条件下被氧化为CH3CHO,乙醇与钠反应生成的A为CH3CH2ONa,乙醇点燃生成的B为CO2。反应①的化学方程式为2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑;反应②的化学方程式为CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O;反应③的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(2)由题意可得:
V(H2)==4.48 L。
(3)根据氢原子守恒,可得:
n(C2H5OH)==0.2 mol。
碱石灰增重的质量即为生成CO2的质量,故n(CO2)==0.3 mol。
根据化学反应过程中碳原子守恒可得:
n(CO)=2×0.2 mol-0.3 mol=0.1 mol。
n(H2O)==0.6 mol。
根据氧原子守恒:
n(O2)==0.55 mol。
产物的总物质的量n=(0.6+0.3+0.1) mol=1 mol,产物的总质量m=(10.8+13.2+2.8) g=26.8 g,产物平均摩尔质量M=26.8 g· mol-1。
11.B [香叶醇中含“”和“—OH”,碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,能发生加成反应,羟基能发生取代反应。]
12.C [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。]
13.B [乙烯和乙醇的分子式分别为C2H4和C2H6O(C2H4·H2O),混合气体中碳元素的质量分数为60%,则C2H4部分的氢元素的质量分数为10%,故氧元素的质量分数为(1-60%-10%)×≈26.7%。]
14.(1)Ⅰ 乙醇和钠反应产生氢气,由表格中数据可知0.01 mol乙醇与钠反应产生0.005 mol氢气,说明1个乙醇分子中只有1个氢原子与其他氢原子不同,可确定乙醇分子的结构为Ⅰ
(2)ac (3)乙醇样品的密度
解析 (1)Ⅰ中有5个氢原子直接与碳原子形成C—H键,有1个氢原子直接与氧原子形成O—H键,Ⅱ 中6个氢原子全部与碳原子形成C—H键。与足量的钠反应,若乙醇分子的结构是Ⅰ,则有4种可能情况:①6个氢原子全部反应;②有5个氢原子反应;③只有1个氢原子反应;④都不反应。若乙醇分子的结构是Ⅱ,则只有2种可能的情况:①6个氢原子全部反应;②都不反应。分析实验数据可知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇分子的结构应为Ⅰ。(2)在读数时,仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响,因此一定要平视凹液面最低处;若甲、乙两管液面不相平,则仪器内部的压强与外部大气压不同,会造成误差,因此读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平。(3)如果不直接称取乙醇的质量,可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积,然后用其体积乘以密度求出质量,再进一步确定其物质的量。
