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第七章 有机化合物
第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙醇
课程标准要求 1.认识乙醇的结构及其主要性质与应用。
2.理解烃的衍生物、官能团的概念,结合乙醇认识官能团与性质的关系,知道有机物之间在一定条件下是可以转化的。
学科核心素养 1.宏观辨识与微观探析:通过对乙醇的分子结构、物理性质和化学性质的探究,从官能团的角度认识乙醇的组成、结构、性质和变化,学会由实物的表象解析实物的本质,形成“结构决定性质”的观念。
2.科学探究与创新意识:通过设计实验探究乙醇的结构与性质,认识乙醇的性质及在生产生活中的应用,培养和提高学生的实验设计、操作、观察及发现问题和解决问题的综合能力。
3.证据推理与模型认知:通过比较煤油、水和乙醇结构及性质的差异,认识具有相同官能团的有机物具有相似的性质,形成官能团决定有机物的性质的认知模型。
学习目标 1.通过模型制作与观察、讨论交流,认识乙醇的物理性质及分子结构特点,了解烃的衍生物和官能团的概念,初步建立分析有机物官能团与性质关系的思维方法。
2.通过引导分析、实验探究,理解乙醇与钠的反应、乙醇的氧化反应原理,能正确描述实验现象及书写有关化学反应方程式,培养实验、观察和分析能力。
3.通过对乙醇结构和性质的学习,认识官能团对有机物性质的重要影响,建立“组成—性质—用途”的有机物学习模式,了解乙醇与人类日常生活和健康的关系。
学习任务一 乙醇的物理性质及分子结构
自主学习 认知形成
?乙醇的物理性质
乙醇俗称______,是无色、有特殊香味的液体,密度比水的____,易______,能溶解多种有机物和无机物,并能与水以__________互溶。
【特别提醒】 常用无水CuSO4检验乙醇中是否有水,常用蒸馏的方法提纯酒精。
酒精
小
挥发
任意比例
?乙醇的组成与结构
分子式 结构式 结构简式 球棍模型
C2H6O ______________或__________
CH3CH2OH
C2H5OH
?烃的衍生物和官能团
1.烃的衍生物
乙醇可以看成是乙烷分子中的一个________被______(—OH)取代后的产物。烃分子中的氢原子被__________或________所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基,乙醇可看作是由乙基和羟基组成的:CH3CH2 OH。
氢原子
羟基
其他原子
原子团
2.官能团
烃的衍生物与其母体化合物相比,其性质因分子中__________的存在而不同。决定有机化合物特性的______或________叫做官能团,______就是醇类物质的官能团。
取代基团
原子
原子团
羟基
碳氯键
羟基
—OH
碳碳双键
碳碳三键
1.从下列生活中对乙醇的描述和应用中,你能发现乙醇有哪些物理性质?
(1)病人发烧通常用酒精擦拭全身,用此法降温。
(2)用酒精可以去除衣服上沾有的少许汽油。
(3)酒香不怕巷子深。
(4)白酒的主要成分是乙醇和水。
(5)酒精灯用完后要盖上灯帽。
(6)用酒泡中药(药酒)——如泡枸杞。
提示:(1)易挥发 (2)良好的有机溶剂 (3)易挥发、有特殊香味 (4)乙醇易溶于水 (5)易挥发 (6)良好的有机溶剂
2.乙醇的官能团为羟基(—OH),羟基与OH-有什么区别和联系?
提示:
羟基 氢氧根离子
不
同
点 电子式
电子数 9 10
电性 不显电性或电中性 显负电性
稳定程度 不稳定 较稳定
存在 不能独立存在,必须与其他基团结合在一起 能独立存在
书写方法 —OH OH-
相同点 组成元素相同;质子数相同,均为9
1.正误判断
(1)常用无水CuSO4检验乙醇中是否有水。( )
(2)乙醇是一种优良的有机溶剂,能溶解很多有机物和无机物。( )
(3)乙醇可以看作乙烷分子中氢原子被氢氧根离子(OH-)取代后的产物,故乙醇水溶液应呈碱性。( )
(4)乙烷可看作甲烷中1个氢原子被甲基取代,因此乙烷是烃的衍生物。( )
(5)乙醇的分子结构中有OH-。( )
(6)CH3Cl是烃的衍生物。( )
(7)甲烷、乙烯、乙醇都是无色难溶于水的有机化合物。( )
【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×
【解析】 (5)乙醇结构中没有OH-而是羟基(—OH)。(6)烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物属于烃的衍生物。(7)甲烷、乙烯都难溶于水,但乙醇却能与水以任意比例互溶。
2.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是( )
A.分子中的化学键都包括极性键和非极性键
B.分子中都含6个氢原子且6个氢原子的化学环境完全相同
C.乙基与1个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与1个羟基相连就是乙醇分子
【答案】 B
【解析】 乙烷和乙醇的结构简式分别是CH3CH3、CH3CH2OH,故A、C、D均正确;CH3CH3分子中的6个氢原子完全等效,而CH3CH2OH分子中有3种不同化学环境的氢原子(分别为—CH3、—CH2—、—OH上的氢原子),故B错误。
3.下列表示的是有机化合物结构式中的一部分,其中不是官能团的是( )
【答案】 D
互动探究 能力提升
●情境创设
中国的酒文化源远流长,“借问酒家何处有,牧童遥指杏花村”“对酒当歌,人生几何”“明月几时有,把酒问青天”……中华民族灿烂的文化史上记载了许多与酒有关的典故与诗文。
●问题探究
1.俗话说“酒香不怕巷子深”,意思就是说如果酒酿得好,就是在很深的巷子里,也会有人闻香知味,前来品尝。这里面体现了乙醇的哪些物理性质?
提示:体现了乙醇是一种易挥发的有特殊香味的液体。
2.如何检验乙醇中是否含有水?怎样除去乙醇中的水?
提示:向乙醇中加入无水CuSO4粉末,若有蓝色物质生成,说明乙醇中含有水分;若无蓝色物质生成,说明乙醇中没有水分。除去乙醇中的水需要加入生石灰吸水,然后蒸馏。
下列关于乙醇的叙述不正确的是( )
A.乙醇易挥发
B.密度比水小,沸点比水高
C.乙醇是烃的含氧衍生物
D.用96%的酒精溶液与生石灰通过加热蒸馏的方法制无水酒精
【答案】 B
题点1
乙醇的物理性质
●题点例练
【解析】 乙醇沸点低,易挥发,A正确;乙醇密度比水小,沸点低于100℃,低于水的沸点,B错误;乙醇的分子式为C2H6O,结构式
为 ,官能团为—OH,为烃的衍生物,C正确;以
96%的酒精溶液为原料制取无水酒精时,常与生石灰混合,使水与生石灰反应,然后加热蒸馏,D正确。
1.下列有关乙醇的物理性质的应用中,不正确的是( )
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有“酒香不怕巷子深”的说法
【答案】 A
【解析】 由于乙醇与水互溶,故不能用分液的方法除去乙醇中的水,A项不正确;乙醇提取中草药的有效成分是利用了有机物易溶于乙醇的原理,B项正确;乙醇与水能够以任意比互溶,C项正确;乙醇是一种具有特殊香味、易挥发的液体,D项正确。
下列有关乙醇的说法正确的是( )
A.乙醇的结构简式为C2H6O B.乙醇分子中含有OH-
C.乙醇分子中有2个甲基 D.乙醇与二甲醚互为同分异构体
【答案】 D
【解析】 乙醇的结构简式为C2H5OH,故A错误;乙醇分子中含有羟基—OH,故B错误;乙醇分子的结构简式是CH3CH2OH,分子中有1个甲基,故C错误;乙醇结构简式是C2H5OH、二甲醚结构简式是CH3OCH3,分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故D正确。
题点2
乙醇的分子结构
2.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.空间填充模型 可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
B.乙烯C2H4的结构简式:CH2CH2
C.乙醇的结构式是
D.NH3的电子式:
【答案】 C第七章 第三节 第1课时
课时达标分层练
学业考达标练
1.某酒厂生产的一种白酒醇香浓厚,其标签上标有“55°”的字样,它表示( )
A.该酒是在温度为55℃的条件下酿造的
B.喝了该酒后,人体温度可达到55℃
C.该酒的沸点为55℃
D.该酒中乙醇的含量
【答案】 D
【解析】 白酒的度数是指白酒中酒精(即乙醇)容量的百分比,也可理解为100mL的酒液中的酒精体积(mL),故标签上标有“55°”的字样,表示该酒中乙醇的含量,D项正确。
2.乙酸、水和乙醇的分子结构如下所示,三者结构中的相同点是都含有羟基,下列说法错误的是( )
乙酸:水:
乙醇:CH3—CH2—OH
A.羟基的极性:乙酸>水>乙醇
B.与金属钠反应的强烈程度:水>乙醇
C.羟基连接不同的基团可影响羟基的活性
D.羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同
【答案】 D
【解析】 电离出氢离子的能力:乙酸>水>乙醇,则羟基的极性:乙酸>水>乙醇,故A正确;钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则与金属钠反应的强烈程度:水>乙醇,故B正确;基团之间相互影响,则羟基连接不同的基团可影响羟基的活性,故C正确;羟基中共价键相同,羟基极性不同的原因是羟基连接的基团不同,故D错误。
3.能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是( )
A.乙醇完全燃烧生成水
B.乙醇能与水以任意比互溶
C.0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气
D.乙醇易挥发
【答案】 C
【解析】 乙醇与生成氢气的物质的量之比为2∶1,说明乙醇分子中含有一个活泼的氢原子可被金属钠取代,即乙醇分子中含有一个羟基,故C正确。
4.下列化学用语或图示表示不正确的是( )
A.HCl的电子式是
B.N2的结构式是N===N
C.乙醇的结构模型是
D.Na的原子结构示意图是
【答案】 B
【解析】 HCl是共价化合物,HCl的电子式是H∶∶,故A正确;氮气中形成氮氮三键,N2的结构式是N≡N,故B错误;乙醇中碳和氧均采用sp3杂化,乙醇的结构模型是,故C正确;钠是11号元素,有三个电子层,Na的原子结构示意图是,故D正确。
5.下列物质,都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率由大到小排列顺序正确的是( )
①C2H5OH ②H2CO3溶液 ③H2O
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
【答案】 D
【解析】 Na与H2O反应比Na与C2H5OH反应剧烈,故反应速率③>①;H2CO3溶液中不仅含有H2O,还含有H2CO3,H2CO3电离出H+使溶液呈酸性,Na与H2CO3反应比Na与H2O反应剧烈得多,故可知反应速率由大到小顺序为②>③>①。
6.下列说法正确的是( )
A.羟基与氢氧根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,1mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2LH2
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
【答案】 B
【解析】 羟基的化学式是—OH,电子式是,氢氧根的化学式是OH-,电子式是,A项错误;1mol乙醇与足量的Na反应可以生成0.5molH2,在标准状况下是11.2L,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。
7.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应生成氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量钠反应,产生等量的氢气。则三种醇的物质的量之比为( )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.4∶3∶2
【答案】 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目相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶∶=6∶3∶2。
8.将质量为mg的铜丝在空气中灼烧变黑,立即放入下列物质中,能使铜丝变红,且质量仍为mg的是( )
A.盐酸 B.酒精
C.稀硫酸 D.二氧化碳
【答案】 B
【解析】 铜丝在空气中灼烧生成黑色CuO,如遇稀硫酸或盐酸,发生反应CuO+2H+===Cu2++H2O,使质量减少,遇酒精可生成Cu单质,质量不变。
选择考提升练
9.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,若变蓝则含水
②除去乙醇中微量的水可加入金属钠,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是先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
A.①③ B.②④
C.①④ D.③④
【答案】 C
【解析】 ①用无水CuSO4可检验乙醇中是否有水存在,因为无水CuSO4遇水变蓝,故①正确;②乙醇和水均与金属钠反应生成H2,故②错误;③将含水的乙醇直接加热蒸馏,水也会挥发,所得乙醇不纯,故③错误;④获得无水乙醇,通常先用生石灰吸水,然后再蒸馏,故④正确。故选C。
10.下列探究乙醇的有关实验,得出的结论正确的是( )
选项 实验步骤及现象 实验结论
A 在酒精试样中加入少量CuSO4·5H2O,搅拌,试管底部有蓝色晶体 酒精试样中一定含有水
B 在乙醇燃烧火焰上方罩一冷的干燥烧杯,内壁有水珠出现,另罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯,内壁出现白色沉淀 乙醇由C、H、O三种元素组成
C 将灼烧后表面变黑的螺旋状铜丝伸入约50℃的乙醇中,铜丝能保持红热一段时间 乙醇催化氧化反应是放热反应
D 在0.01mol金属钠中加入过量的乙醇充分反应,收集到标准状况下气体112mL 乙醇分子中有1个氢原子与氧原子相连,其余与碳原子相连
【答案】 C
【解析】 CuSO4·5H2O不能再结合水,加入后无现象,故无法证明酒精中是否含水,A错误;由现象知,乙醇燃烧生成CO2和H2O,可以说明乙醇中含有C、H元素,但不能确定是否含有氧元素,B错误;由现象“铜丝能保持红热一段时间”,可以说明反应为放热反应,C正确;0.01molNa和过量乙醇生成标准状况下112mL氢气,但因为乙醇过量,无法确定就是一个H与O相连,D错误。
11.根据乙醇的性质可以推测异丙醇()的性质,下列说法不正确的是( )
A.异丙醇能在空气中燃烧
B.异丙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.异丙醇可与金属钠发生反应生成异丙醇钠和氢气
D.异丙醇在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,被氧气氧化为丙醛
【答案】 D
【解析】 乙醇可以燃烧,所以根据乙醇的性质可以推测异丙醇能在空气中燃烧,故A项正确;乙醇具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,根据乙醇的性质推测异丙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B项正确;乙醇可以和钠反应生成乙醇钠和氢气,异丙醇含有羟基,可以和钠反应生成异丙醇钠和氢气,故C项正确;在乙醇中与羟基相连的碳原子上有两个氢原子,异丙醇中与羟基相连的碳原子上只有一个氢原子,在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,能被氧气氧化为丙酮,故D项错误。
12.关于有机化合物HO—CH2—CH===CH—CH2OH,下列说法不正确的是( )
A.分子式为C4H8O2,1mol该物质充分燃烧需消耗氧气为5mol
B.能发生取代反应、加成反应、氧化反应、加聚反应
C.1mol该物质和足量的金属钠反应,产生22.4L的氢气
D.该物质能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色
【答案】 C
【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1mol物质充分燃烧消耗O2为5mol,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;1mol该物质和足量钠反应会生成1molH2,在标准状况下为22.4L,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.有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图装置(夹持装置仪器已省略),其实验操作为:按图安装好,先关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)通入气体,即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:
(1)A中发生反应的化学方程式:______________________________________
_________________________________________________________________。
(2)C中热水的作用:_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)M处发生的反应的化学方程式为_________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)从M管中可观察到的现象:______________________________________
_____________________________________________________________________。
从中可认识到该实验过程中催化剂________(填“参加”或“不参加”)了化学反应。
(5)验证乙醇氧化产物的化学反应方程式是
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
【答案】 (1)2H2O22H2O+O2↑
(2)使乙醇变为蒸气进入M中参加反应,提供平稳气流
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象 参加
(5)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
【解析】 (1)A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(2)C中热水使乙醇变为蒸气进入M中参加反应,提供平稳气流。(3)M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛,反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。(4)乙醇的催化氧化反应中,金属铜作催化剂,真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜,实验过程中铜网出现黑色,是由于铜和氧气反应生成氧化铜,反应的方程式为2Cu+O22CuO,铜网由黑色变成红色是由于乙醇和氧化铜反应生成铜,反应的方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,在反应前后,实际上铜参加反应,只是在初始反应中作反应物,在最终反应中作生成物,从表面上看没有参加反应。(5)乙醇氧化产物为乙醛,依据醛基检验方法进行设计实验,可以利用新制的氢氧化铜加热生成砖红色沉淀判断,反应的化学方程式为CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
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第七章 有机化合物
第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙醇
学习任务二 乙醇的化学性质及用途
自主学习 认知形成
?乙醇的化学性质
1.乙醇与钠反应
实验操作
实验现象 a.钠开始沉于试管底部,有__________气泡产生,钠被气体带着上浮,慢慢变小直至消失;b.点燃,火焰呈________;c.试管内壁有______产生;d.向试管中加入澄清石灰水,澄清石灰水__________
无色无味
淡蓝色
液滴
不变浑浊
实验结论 乙醇与钠反应生成______,
化学方程式为2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质 钠置换了羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠
与钠和H2O
反应比较 现象:剧烈程度比水____,钠沉在乙醇底部,且没有熔化成金属小球。
物理性质:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
化学性质:乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
氢气
弱
2.氧化反应
(1)燃烧
大量的热
(2)催化氧化
黑色
红色
刺激性
CH3COOH
?乙醇的用途
1.乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,什么现象可以说明?金属钠置换乙醇羟基上的氢原子,而烃基上的氢原子并不反应。试着写出乙二醇( )与金属钠反应的化学方程式。
2.结合实验现象,在乙醇和氧气催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应?铜丝的作用是什么?写出相关的化学方程式。
1.正误判断
(1)乙醇分子式为C2H6O,故1mol乙醇和足量的钠反应,可生成3mol氢气。( )
(2)乙醇和金属钠反应时,是乙醇分子中的O—H断裂。( )
(3)乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。( )
(4)乙醇催化氧化生成乙醛,乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,上述乙醇都表现还原性。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.乙醇分子中的各化学键如右图所示,下列关于
乙醇分子在各种反应中断裂键的说法不正确的是( )
A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
D.乙醇是电解质,在水中键①断裂电离出氢离子
【答案】 D
【解析】 金属钠与乙醇反应取代羟基上氢原子,反应时键①断裂,A正确;乙醇在Cu催化作用下和O2反应生成乙醛,乙醇中的键①③断裂,B正确;燃烧时所有的化学键发生断裂,反应时①②③④⑤断裂,C正确;乙醇是非电解质,在水中不能电离出氢离子,D不正确。
3.按照如图装置持续通入X气体或X蒸气,可以看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体(假设每个反应均完全)。下列说法错误的是( )
A.X可能为CH3CH2OH
B.盛放无水CuSO4固体的仪器是球形干燥管
C.硬质玻璃管中,X发生了氧化反应
D.X可能为NH3
【答案】 D
互动探究 能力提升
●情境创设
“固体酒精”是将工业酒精中加入凝固剂[可使用(CH3COO)2Ca]使之成为固体形态。铜制火锅置于固体酒精的火焰上灼烧,发现锅底并未变黑。
●问题探究
1.铜锅底并未变黑的原因是什么呢?
提示:铜在空气中加热时会被氧化为黑色的氧化铜,但是氧化铜可以被挥发出的乙醇还原重新反应生成铜,故铜锅底未变黑。
●要点归纳
1.醇与金属钠反应的数量关系
1mol—OH~1molNa~0.5molH2。
2.醇的催化氧化反应规律
醇在有催化剂(铜或银)存在的条件下,可以发生催化氧化反应,但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。
(1)凡为R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛(R—CHO)。
(2024·陕西咸阳高一下阶段练习)将两块相同
的钠分别投入等量的乙醇和水中,下列说法错误的是( )
A.与甲相比,乙中钠块很快熔化成光亮的
小球
B.钠块沉在乙醇液面下,说明乙醇的密度比钠小
C.乙比甲反应缓和,说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
D.触摸甲、乙烧杯外壁均发热,说明两个反应均放热
【答案】 A
题点1
乙醇与钠的反应
●题点例练
【解析】 Na的密度比乙醇的密度大,乙中Na沉在底部,且钠的熔点比乙醇的沸点高,钠在乙醇中反应不会熔化成小球,A项错误;Na的密度比乙醇的密度大,故钠块沉在乙醇液面下,B项正确;乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,故Na与乙醇反应比Na与水反应缓和得多,C项正确;触摸甲、乙烧杯外壁均发热,说明Na与水和乙醇的反应均放热,D项正确。
1.下列关于乙醇和钠反应的叙述正确的是( )
A.钠浮在乙醇液面上,四处游动
B.相同条件下钠与乙醇的反应比与水的反应剧烈
C.乙醇中羟基氢原子不如水中氢原子活泼
D.等物质的量的乙醇和水分别与足量的钠反应,产生的气体体积比为3∶1
【答案】 C
【解析】 乙醇的密度比钠的小,钠不会浮在乙醇液面上,A项错误;乙醇中羟基氢原子不如水中氢原子活泼,则相同条件下钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈,B项错误;乙醇中羟基氢原子不如水中氢原子活泼,C项正确;等物质的量的乙醇和水分别与足量的钠反应,产生的气体体积比为1∶1,D项错误。
【题后归纳】
水与钠反应 乙醇与钠反应
钠的变化 钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失 钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失
声的现象 有“嘶嘶”声响 无声响
气体检验 点燃,发出淡蓝色的火焰 点燃,发出淡蓝色的火焰
实验结论 钠的密度小于水,熔点低。钠与水剧烈反应,生成氢气。水分子中—OH上的氢原子比较活泼 钠的密度比乙醇的大。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。乙醇中羟基上的氢原子相对不活泼
水与钠反应 乙醇与钠反应
化学方
程式 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Na+2CH3CH2OH―→ 2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质 水中的(羟基)氢原子被置换,乙醇分子中羟基氢原子被置换
(2023·广东高一上学业考试)一种酒驾检测仪的工作原理是:人体呼出的气体若含有乙醇,将使检测仪中的K2Cr2O7转化为+3价Cr的化合物,发生颜色变化。这一过程说明乙醇具有( )
A.碱性 B.酸性
C.氧化性 D.还原性
【答案】 D
【解析】 乙醇将使检测仪中的K2Cr2O7转化为+3价Cr的化合物,Cr元素降价,发生还原反应,说明乙醇具有还原性,故选D。
题点2
乙醇的氧化反应
2.(2024·安徽宿州高一下期末)某化学兴趣小组对教材中乙醇性质及产物检验的实验进行了改进和创新,其改进后的实验装置如图所示,按图组装好仪器,装好试剂。下列叙述正确的是( )
A.因乙醇具有氧化性,所以医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒液
B.点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可实现乙醇的催化氧化及部分产物的检验
C.可用酸性高锰酸钾溶液来鉴别乙烯、乙醇
D.实验中铜粉和硫酸铜粉末颜色的变化,说明乙醇发生了还原反应
【答案】 B
【解析】 因为乙醇可以进入蛋白质分子的肽链环节,从而使得蛋白质变性,乙醇的渗透作用是比较强的,可以渗透到细菌当中,从而破坏了细菌的结构,达到了消毒杀菌的作用,所以医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒液,故A错误;点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞,乙醇进入硬质玻璃管中在铜催化条件下反应生成乙醛与水,可观察到硫酸铜粉末变蓝,实现乙醇的催化氧化及部分产物的检验,故B正确;酸性高锰酸钾溶液遇乙烯、乙醇均褪色,不能鉴别二者,故C错误;实验中乙醇发生了氧化反应,故D错误。故选B。
知识思维导图
课堂素养评价
1.下列说法不正确的是( )
A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%
B.“84”消毒液、二氧化氯泡腾片可用作环境消毒
C.大量喝酒可以预防“病毒”
D.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于有机高分子材料
【答案】 C
【解析】 只有70%~75%的酒精能顺利地进入到细菌体内,又能有效地将细菌体内的蛋白质凝固,所以医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,A正确;“84”消毒液的主要成分为次氯酸钠,次氯酸钠和二氧化氯都具有强氧化性,能杀菌消毒,B正确;喝酒对人体有害,与病毒无关,且医用酒精消毒为体积分数为75%的酒精,喝的酒达不到这么高的浓度,不可以预防病毒,C错误;聚丙烯纤维属于有机高分子材料,D正确。
2.中国是酒的故乡,有着深厚的酒文化。酒精的学名是乙醇,下列有关说法错误的是( )
A.酒精灯的使用表明乙醇能发生氧化反应
B.乙醇和乙酸均可以与氢氧化钠溶液发生反应
C.将灼热的铜丝插入乙醇中,反复几次,观察到铜丝出现红黑交替的现象
D.可利用乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的原理来检验酒驾
【答案】 B
【解析】 酒精灯的使用表明乙醇能与空气中的氧气发生氧化反应,故A正确;乙醇是非电解质,不能与氢氧化钠溶液反应,故B错误;铜丝在酒精灯上灼烧时生成氧化铜,铜丝会变为黑色,将灼热的铜丝插入乙醇中,乙醇与氧化铜共热反应生成乙醛、铜和水,铜丝会变为红色,所以将灼热的铜丝插入乙醇中,反复几次,会观察到铜丝出现红黑交替的现象,故C正确;乙醇具有还原性,能与重铬酸钾溶液直接反应生成乙酸,反应中溶液会有明显的颜色变化,所以可利用乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的原理来检验酒驾,故D正确。
3.有机物在反应中常有原子间的共价键全部或部分断裂,下列说法正确的是( )
A.与钠反应乙醇分子断裂C—H键
B.酯化反应中乙酸断裂O—H键
C.与氢气加成乙烯断裂C===C键中的一条键
D.催化氧化反应中乙醇断裂C—O键
【答案】 C
【解析】 乙醇与钠能反应是因为含有羟基,所以与钠反应乙醇分子断裂O—H键,A错误;酯化反应中羧酸脱去羟基,断裂C—O键,B错误;乙烯与氢气反应时,C===C双键中的π键断裂,与氢气发生加成反应,C正确;催化氧化反应中乙醇C—O键转化为C===O键,断裂的是O—H键、C—H键,D错误。
A.乙醇可以用来制饮料
B.1mol乙醇完全燃烧时生成3mol水
C.1mol乙醇与足量的钠作用生成1gH2
D.物质的量相同的乙醇和乙烯气体完全燃烧,耗氧量相同
【答案】 C
【解析】 乙醇可以用来制饮料,不能说明乙醇的结构,故A错误;由H原子守恒可知,1mol(Ⅰ)与1mol(Ⅱ)完全燃烧均生成3mol水,不能说明乙醇的结构,故B错误;1mol乙醇与足量的钠作用生成1gH2,生成氢气为0.5mol,说明乙醇中含有羟基,羟基能与钠反应生成氢气,而烃基和醚键均不能与钠反应生成氢气,能够说明乙醇的结构为(Ⅱ),故C正确;乙醇的分子式可改写为C2H4(H2O),因此乙醇完全燃烧时分子式中的C2H4会消耗氧气,因此物质的量相同的乙醇和乙烯气体完全燃烧,耗氧量相同,但(Ⅰ)与(Ⅱ)互为同分异构体,1mol(Ⅰ)与(Ⅱ)耗氧量相同,不能说明乙醇结构,故D错误。
(1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是___________________
____________________________________________________________。
(2)有人认为装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,你认为________(填“正确”或“不正确”)。
(3)如果实验开始前b导管内未充满水,则实验结果将________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)若测得有1.15gC2H6O参加反应,把量筒c中水的体积换算成标准状况下H2的体积为280mL,试结合计算和讨论,判断下面Ⅰ和Ⅱ两式中,哪个正确?________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【答案】 (1)连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好 (2)不正确 (3)偏小 (4)Ⅱ
【解析】 (1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好。(2)有人认为装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,这是不正确的,原因是水进入量筒是因为产生氢气后有压强差,故进入量筒的水的体积是多少,氢气的体积就是多少,当然,由于b导管右端是接触空气的,因此b导管内需充满水。(3)如果实验开始前b导管内未充满水,排到量筒中的水的体积偏小,则实验结果将偏小。(4)1.15gC2H6O的物质的量