Question

乙醇的分子組成為C₂H₆O，現(xiàn)采用實(shí)驗(yàn)方法確定一個(gè)乙醇分子里有幾個(gè)氫原子能被鈉置換．測(cè)試裝置如圖所示．
實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)是：全部實(shí)驗(yàn)裝置必須保證氣密性良好；裝置A要干燥，酸式滴定管中加入無水乙醇；過量金屬鈉先在二甲苯（二甲苯不跟金屬鈉反應(yīng)）中分散成米粒大小的顆粒；連接B和C的玻璃導(dǎo)管內(nèi)先要充滿水而又不能發(fā)生虹吸；從滴定管中緩緩滴入無水乙醇V mL，同時(shí)松開彈簧夾，氫氣將水由B壓入C；待燒瓶恢復(fù)到常溫后，測(cè)出C中所增加水的體積為V₁ mL．（氣體體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．　　回答下列問題：
（1）如果實(shí)驗(yàn)開始前連接B和C的玻璃管內(nèi)未充滿水，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果將

 

．（填偏大、偏小或無影響）
（2）如果用普通酒精代替無水乙醇做實(shí)驗(yàn)，則所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果將

 

．（填偏大、偏小或無影響）
（3）連接A和B的導(dǎo)管的左段垂直部分要相當(dāng)長(zhǎng)，其作用是

 

．
（4）把金屬鈉粉末分散成小顆粒的目的是

 

（5）若無水乙醇的密度為ρ g/mL，則乙醇分子中被鈉置換的氫原子個(gè)數(shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：滴定管中緩緩滴入無水乙醇V mL，則被排入B中的空氣為VmL，測(cè)出C中所增加水的體積為V₁ mL，則進(jìn)入B的氫氣的體積為V（H₂）=（V₁-V） mL；所以n（（H₂）=

(V1-V)×10-3

22.4

=

V1-V

22400

mol，
乙醇的物質(zhì)的量：n（C₂H₆O）=

Vρ

46

mol，所以每個(gè)乙醇分子中可被置換的氫原子數(shù)N（H）=

V1-V 22400 ×2

ρV 46

=

23(V1-V)

5600ρV

，
（1）如果實(shí)驗(yàn)開始前連接B和C的玻璃管內(nèi)未充滿水，則進(jìn)入C中的水偏少，則測(cè)出C中所增加水的體積偏小，根據(jù)以上計(jì)算式分析；
（2）普通酒精中含有水，水產(chǎn)生的氫氣偏多；
（3）乙醇易揮發(fā)；
（4）金屬鈉粉末分散成小顆粒，增大了與乙醇的接觸面積；
（5）根據(jù)以上分析回答．

解答： 解：滴定管中緩緩滴入無水乙醇V mL，則被排入B中的空氣為VmL，測(cè)出C中所增加水的體積為V₁ mL，則進(jìn)入B的氫氣的體積為V（H₂）=（V₁-V） mL；所以n（（H₂）=

(V1-V)×10-3

22.4

=

V1-V

22400

mol，
乙醇的物質(zhì)的量：n（C₂H₆O）=

Vρ

46

mol，所以每個(gè)乙醇分子中可被置換的氫原子數(shù)N（H）=

V1-V 22400 ×2

ρV 46

=

23(V1-V)

5600ρV

，
（1）如果實(shí)驗(yàn)開始前連接B和C的玻璃管內(nèi)未充滿水，則進(jìn)入C中的水偏少，則測(cè)出C中所增加水的體積偏小，即V₁偏小，由

23(V1-V)

5600ρV

可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將偏��；
故答案為：偏�。�
（2）普通酒精中含有水，水產(chǎn)生的氫氣偏多，則進(jìn)入C中的水偏多，測(cè)出C中所增加水的體積偏大，即V₁偏大，由

23(V1-V)

5600ρV

可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將偏大；
故答案為：偏大；
（3）乙醇易揮發(fā)，連接A和B的導(dǎo)管的左段垂直部分要相當(dāng)長(zhǎng)，可以使乙醇蒸氣冷凝回流，使乙醇全部與鈉反應(yīng)；
故答案為：使乙醇蒸氣冷凝回流；
（4）金屬鈉粉末分散成小顆粒，增大了與乙醇的接觸面積，使乙醇充分反應(yīng)；
故答案為：使乙醇反應(yīng)完全；
（5）根據(jù)以上分析可知：每個(gè)乙醇分子中可被置換的氫原子數(shù)N（H）=

23(V1-V)

5600ρV

，故答案為：

23(V1-V)

5600ρV

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)誤差分析，側(cè)重于考查學(xué)生應(yīng)用原有知識(shí)解決比較陌生的實(shí)際問題的能力和考查學(xué)生的思維嚴(yán)密程度，注意把握誤差分析、裝置的作用、藥品的處理和化學(xué)計(jì)算等問題，題目難度中等．