Question

經(jīng)測(cè)定乙醇的化學(xué)式是C₂H₆O，由于有機(jī)物普遍存在的同分異構(gòu)現(xiàn)象，推測(cè)乙醇的結(jié)構(gòu)可能是下列兩種之一。

為測(cè)定其結(jié)構(gòu)，應(yīng)利用物質(zhì)的特殊性進(jìn)行定性、定量實(shí)驗(yàn)�，F(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器，請(qǐng)甲、乙、丙、丁四名同學(xué)直接利用如圖給定裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定乙醇的結(jié)構(gòu)。
(1)學(xué)生甲得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

乙醇的物質(zhì)的量(mol)	氫氣的體積(L)
0.10	1.12(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

 

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的結(jié)構(gòu)應(yīng)為_(kāi)_______(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由為_(kāi)______________。
(2)同學(xué)乙分別準(zhǔn)確稱(chēng)量4.60 g乙醇進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以排到量筒內(nèi)的水的體積作為生成的H₂體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況后都小于1.12 L，如果忽略量筒本身及乙讀數(shù)造成的誤差，那么乙認(rèn)為可能是由于樣品中含有少量水造成的，你認(rèn)為正確嗎？________(填“正確”或“不正確”)如果你認(rèn)為正確，請(qǐng)說(shuō)明理由，如果你認(rèn)為不正確，那產(chǎn)生這種情況的原因應(yīng)該是什么？________________。
(3)同學(xué)丙認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵有：①裝置氣密性要良好
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前準(zhǔn)確確定乙醇的量�、垅c足量�、軓V口瓶?jī)?nèi)水必須充滿(mǎn)�、輾錃怏w積的測(cè)算方法正確、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。其中正確的有________。(填序號(hào))
(4)同學(xué)丁不想通過(guò)稱(chēng)量乙醇的質(zhì)量來(lái)確定乙醇的量，那么他還需知道的數(shù)據(jù)是_____________。
(5)實(shí)驗(yàn)后，四名同學(xué)從乙醇的可能結(jié)構(gòu)分析入手對(duì)乙醇和鈉的量的關(guān)系進(jìn)行了討論，如果乙醇的物質(zhì)的量為n mol，那么對(duì)鈉的物質(zhì)的量的取值要求必須是_________________。

Answer 1

(1)Ⅰ　得出乙醇分子中有一個(gè)H與其他五個(gè)H不同，從而確定乙醇分子的結(jié)構(gòu)為Ⅰ　(2)不正確　廣口瓶與量筒之間玻璃導(dǎo)管中水柱的體積沒(méi)計(jì)算在內(nèi)
(3)①②③⑤　(4)所給乙醇樣品的密度　(5)大于n mol

(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：1 mol C₂H₆O與足量的鈉反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L H₂，即0.5 mol H₂，也就是1 mol H。說(shuō)明1個(gè)C₂H₆O分子中只有1個(gè)氫原子被Na置換，故結(jié)構(gòu)式為Ⅰ而不是Ⅱ。(2)乙同學(xué)認(rèn)為樣品中含少量水是錯(cuò)誤的，因?yàn)?Na＋2H₂O=2NaOH＋H₂↑，且等質(zhì)量的水產(chǎn)生的氫氣比等質(zhì)量的乙醇多，應(yīng)大于1.12 L。H₂體積小于1.12 L的原因是廣口瓶與量筒之間玻璃導(dǎo)管中水柱的體積未計(jì)算在內(nèi)。(3)同學(xué)丙關(guān)于實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵的五點(diǎn)中，只有④是不必要的，因?yàn)榉磻?yīng)的燒瓶和導(dǎo)管中都存在空氣，廣口瓶中是否充滿(mǎn)水并不影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。(4)同學(xué)丁不想稱(chēng)量乙醇的質(zhì)量，則只有量取其體積，因此必須知道乙醇的密度。(5)本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭茰y(cè)乙醇分子的結(jié)構(gòu)，乙醇必須作用完，若乙醇為n mol，由化學(xué)反應(yīng)方程式知：2C₂H₅OH＋2Na―→2C₂H₅ONa＋H₂↑，金屬鈉的物質(zhì)的量必須大于n mol。