Question

16．經(jīng)測定乙醇的化學式是C₂H₆O，由于有機物普遍存在同分異構現(xiàn)象，推測乙醇的結構可能是圖1兩種之一．

為測定其結構，應利用物質(zhì)的特殊性進行定性、定量實驗．現(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器，請甲、乙、丙、丁四位同學直接利用如圖2給定裝置開始進行實驗確定乙醇的結構．
（1）學生甲得到一組實驗數(shù)據(jù)：

乙醇的物質(zhì)的量/mol	氫氣的體積/L
0.10	1.12（標準狀況）

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的結構為Ⅰ（用Ⅰ、Ⅱ表示），理由為得到H₂的體積說明乙醇分子中有一個H與其他五個H不同，從而確定乙醇分子的結構Ⅰ
（2）同學乙分別準確稱量4.60g 乙醇進行多次實驗，結果發(fā)現(xiàn)以排開量筒內(nèi)的體積作為生成的H₂體積，換算成標準狀況后都小于1.12L，如果忽略量筒本身及乙同學讀數(shù)造成的誤差，那么乙認為可能是由于樣品中含有少量水造成的，你認為正確嗎？不正確（填“正確”或“不正確”）．如果你認為正確，請說明理由；如果你認為不正確，那產(chǎn)生這種情況的原因應該是什么？廣口瓶與量筒之間玻璃導管中水柱的體積沒計算在內(nèi)
（3）同學丙認為實驗成功的關鍵有：①裝置氣密性要良好，②實驗開始前準確確定乙醇的量，③鈉足量，④廣口瓶內(nèi)水必須充滿，⑤氫氣體積的測算方法正確、數(shù)據(jù)準確．其中正確的有①②③⑤．（填序號）
（4）同學丁不想通過稱量乙醇的質(zhì)量來確定乙醇的量，那么他還需要知道的數(shù)據(jù)是所給乙醇樣品的密度和體積．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)乙醇能和金屬鈉反應生成氫氣來推測乙醇中含有醇羥基；
（2）根據(jù)金屬鈉和乙醇以及水的反應來計算，會發(fā)現(xiàn)等質(zhì)量的水產(chǎn)生的氫氣比等質(zhì)量的乙醇多；
（3）根據(jù)實驗者可能會存在的干擾因素：裝置中含有空氣，氣密性不好會影響實驗結果，金屬鈉和乙醇的量的相對多少等因素來分析判斷得出結論；
（4）根據(jù)m=ρV可以間接計算質(zhì)量，不用稱量質(zhì)量的多少．

解答 解：（1）實驗數(shù)據(jù)表明：1mol C₂H₆O與足量的鈉反應，產(chǎn)生11.2L H₂，即0.5mol H₂，也就是1mol H．說明1個C₂H₆O分子中只有1個氫原子被Na置換，故結構式為Ⅰ而不是Ⅱ，
故答案為：Ⅰ；得到H₂的體積說明乙醇分子中有一個H與其他五個H不同，從而確定乙醇分子的結構Ⅰ；                                          
（2）乙同學認為樣品中含少量水是錯誤的，因為2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，等質(zhì)量的水產(chǎn)生的氫氣比等質(zhì)量的乙醇多，應大于1.12L，真正的原因是廣口瓶與量筒之間玻璃導管中水柱的體積沒計算在內(nèi)，混有水產(chǎn)生的氫氣大于1.12L；可能乙醇中混有丙醇等雜質(zhì)；或者加入的鈉不夠，
故答案為：不正確；廣口瓶與量筒之間玻璃導管中水柱的體積沒計算在內(nèi)；
（3）同學丙關于實驗成功的關鍵的五點中，只有④是不必要的，因為反應的燒瓶和導管中都存在空氣，并不影響實驗的準確性，
故答案為：①②③⑤；
（4）同學丁不想稱量乙醇的質(zhì)量，則只有量取其體積，因此必須知道乙醇的密度和體積，故答案為：所給乙醇樣品的密度和體積．

點評 本題考查學生實驗設計能力，測量氣體體積的方法及分析誤差的能力，是一個探究性實驗，難度較大．