Question

某中学化学兴趣小组对乙醇的分子结构进行探究，其过程如下：猜想一：乙醇结构是CH 3 CH 2 OH猜想二：乙醇

某中学化学兴趣小组对乙醇的分子结构进行探究，其过程如下：猜想一：乙醇结构是CH 3 CH 2 OH猜想二：乙醇结构是CH 3 OCH 3 制定并实施方案：按右图所示实验装置，测定乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目．试回答下列问题：（1）指出实验装置中的错误______．（2）如果实验装置和操作正确，且结论符合猜想一，则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为：______．（3）如果实验装置和操作正确，且结论符合猜想二，则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为：______．（4）如果实验装置正确，实验结果为2.3g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56L，则乙醇的结构应为______，理由是______．（5）该实验获得成功的关键，除了需要纠正图中的装置错误以外，还需注意下列问题中的______（用序号填写）．①装置的气密性良好；②实验开始前准确测定乙醇的量；③钠足量；④广口瓶中水的体积大于560mL；⑤氢气的体积测算准确．

Answer 1

（1）利用排水测定生成氢气的体积，广口瓶中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部， 故答案为：广口瓶中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部； （2）若乙醇结构是CH 3 CH 2 OH，令CH 3 CH 2 OH的物质的量为1mol； 只有羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为0.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：0.5； 只有甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1.5； 只有亚甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1； 若甲基、亚甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为2.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：2.5； 若甲基、羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为2mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：2； 若亚甲基、羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1.5； 若甲基、亚甲基上、羟基的氢全部反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为3mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：3； 故答案为：1：0.5； 1：1.5； 1：1；  1：2.5；1：2；1：3． （3）若乙醇结构是CH 3 OCH 3 ，令CH 3 OCH 3 的物质的量为1mol； 甲基上的氢全部反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为3mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：3． 故答案为：1：3； （4）2.3g乙醇的物质的量为 2.3g 46g/mol =0.05mol， 标准状况下0.56L氢气的物质的量为 0.56L 22.4L/mol =0.025mol， 所以每摩尔乙醇与钠反应提供的氢原子为 1mol 0.05mol ×0.025mol×2=1mol， 所以，乙醇的结构应为CH 3 CH 2 OH，故答案为：CH 3 CH 2 OH；1mol乙醇中只有1mol活泼H； （5）该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目，据此推断结构． 气密性好才能收集到气体； 乙醇的量，氢气的体积准确，定量计算结论才正确； 钠足量才能保证乙醇完全反应； 由于2.3g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56L，所以广口瓶中水的体积大于560mL； 故选：①②③④⑤．