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探究乙醇,实验开路
乙醇俗称酒精,是一种无色透明有特殊香味、易挥发的液体,密度比水小,,,现例析如下.
一、确定乙醇的结构
乙醇的分子式为C2H6O,氢核磁共振谱测得氢的峰值强度之比为3∶2∶1,故可知其结构简式为C2H5OH或CH3CH2OH,它与二甲醚(CH3OCH3)互为同分异构体.
例1为了测定乙醇分子中有几个可被取代的氢原子,可使乙醇与金属钠反应,使生成的氢气排出水,测得排出水的体积可计算出标准状况下氢气的体积,根据所消耗乙醇的物质的量,可确定乙醇分子中能被取代的氢原子个数.
(1)若用如图1所列仪器和导管组装实验装置,如果所制气体流向从左到右时,仪器和导管连接的顺序是接接接接
接(填编号).
(2)仪器连接好后进行实验时有下列操作:
①在仪器C中装入3 g(足量)钠块,塞紧橡皮塞;
②检查气密性;
③在仪器F中注入适量乙醇;
④在仪器E中注入适量水;
⑤待仪器C恢复到室温时量取仪器D中水的体积(导管中水的体积忽略不计);
⑥慢慢开启仪器F的活塞使乙醇逐滴滴下,(填序号).
(3)这样制得的氢气中含有什么气体杂质?应该怎样除去?
(4) mL无水乙醇( g·mL-1),测量排出水的体积后折算成标准状况下氢气的体积560 mL,可以推算出乙醇分子里可以被取代的氢原子个数为.
解析:(1)乙醇与钠的反应应在装置C中进行,C应配有双孔塞,一孔插F滴加乙醇,另一孔插导气管A导出氢气,氢气应导入盛有水的E装置的液面上,将E中的水经导管B压入D中,待冷至室温时,D中水的体积约等于钠与乙醇反应所放出氢气的体积.
(2)一般制气的步骤是:检查气密性→加药品(先固后液)→反应→结束拆除装置.
(3)乙醇易挥发,故氢气中会含有乙醇蒸气,可用水洗而除去.
(4)n(H2)= L·mol-1= mol
故每个乙醇分子中只有1个氢原子可被钠取代.
答案:(1)F C A E B D (2)②④①③⑥⑤
(3)含有乙醇蒸气,可用水洗而除去(4)1
二、乙醇的取代反应
:
一般来说,实验室可以用70%的硫酸与NaBr代替HBr来做:
:
浓硫酸140 ℃
:
C2H5OH+CH3COOH
浓硫酸△
CH3COOC2H5+H2O
酯化反应的一般规律是:酸脱羟基醇脱氢.
例2溴乙烷是一种难溶于水、, ℃:
NaBr+H2SO4(浓) = NaHSO4+HBr
C2H5OH+HBr△C2H5Br+H2O
已知反应物的用量:NaBr(固体) mol, mol,浓硫酸36 mL(98%、 g·cm-3),水25 mL,其中乙醇的密度约为水的密度的45.
试回答:
(1)仅用如图2所示仪器安装制取和收集溴乙烷的装置,要求达到