Question

5．為了測定乙醇的結(jié)構(gòu)式，有人設(shè)計了無水酒精與鈉反應(yīng)的實驗裝置和測定氫氣體積的測量裝置．
（1）關(guān)閉圖A裝置中的止水夾a，開啟活塞b，液體往下滴，直至全部流入燒瓶．試判斷B裝置是否漏氣無法確定（填“漏氣”“不漏氣”或“無法確定”）；原因由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強相同，無論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶．
（2）裝置B中讀數(shù)時應(yīng)該使量筒或右側(cè)玻璃導管的高度使兩容器中液面相平，視線與凹液面的最低點相平．
（3）實驗前預先將小塊鈉在二甲苯中融化成小鈉珠，冷卻后倒入燒瓶中，其目的是增大無水乙醇與鈉的接觸面積，使之充分反應(yīng)．
（4）如果將此實驗的數(shù)據(jù)視作標準狀況下的數(shù)據(jù)，無水酒精的密度為ρ g•cm^-3，V mL酒精反應(yīng)完全后，量筒內(nèi)的液面讀數(shù)為m mL，則乙醇分子中能被鈉取代的氫原子數(shù)可表示為$\frac{23m}{5600ρV}$．（用含上述字母的代數(shù)式表示即可）
（5）若實驗所測定的結(jié)果偏高，可能引起的原因是①②（填寫編號）．
①反應(yīng)完畢立刻讀數(shù)②無水酒精中混有少量甲醇
③無水酒精與鈉的反應(yīng)不夠完全④排水后量氣裝置導管內(nèi)有水殘留．

Answer 1

分析 （1）檢查裝置的氣密性原理通常是想辦法造成裝置不同部位有壓強差，并產(chǎn)生某種明顯現(xiàn)象，如氣泡的生成，水柱生成，液面升降，由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強相同，無論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶；
（2）讀取量筒中排出液體的體積讀數(shù)需要調(diào)節(jié)裝置中量筒或右側(cè)玻璃導管的高度使兩容器中液面相平，讀數(shù)時要求視線與凹液面的最低點相平；
（3）增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)2H～H₂來計算；
（5）測定結(jié)果偏高的原因，根據(jù)上述算式知，測定的體積偏大，或醇的物質(zhì)的量偏小，即室溫下進行或無水酒精中混有微量甲醇．

解答 解：（1）由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強相同，無論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶，如檢查是否漏氣，應(yīng)用止水夾夾住橡皮管，再觀察分液漏斗中的液體是否能滴入燒瓶，如不能滴入，則說明不漏氣，
故答案為：無法確定，由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強相同，無論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶；
（2）適當調(diào)節(jié)裝置中量筒或右側(cè)玻璃導管的高度使兩容器中液面相平，讀數(shù)時要求視線與凹液面的最低點相平，
故答案為：量筒或右側(cè)玻璃導管的高度使兩容器中液面相平，視線與凹液面的最低點相平；
（3）將鈉熔成小珠，是為了增大乙醇與鈉的接觸面積，提高反應(yīng)速率，使乙醇與鈉充分反應(yīng)，
故答案為：增大無水乙醇與鈉的接觸面積，使之充分反應(yīng)；
（4）無水酒精的物質(zhì)的量為：$\frac{ρg/ml×Vml}{46g/mol}$，氣體的物質(zhì)的量為$\frac{m×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$，則2H～H₂知能被鈉取代出的氫原子為$\frac{m×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$×2，所以一個乙醇分子中能被鈉取代出的氫原子數(shù)為$\frac{\frac{m×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}×2}{\frac{ρg/cm×Vml}{46g/mol}}$=$\frac{23m}{5600ρV}$，
故答案為：$\frac{23m}{5600ρV}$； 
（5）測定結(jié)果偏高的原因，根據(jù)上述算式知，測定的體積偏大，或醇的物質(zhì)的量偏小，即室溫下進行或無水酒精中混有微量甲醇，
①反應(yīng)完畢立刻讀數(shù)測定的體積偏大，
②無水酒精中混有少量甲醇測定的體積偏大，
③無水酒精與鈉的反應(yīng)不夠完全，測定氣體體積減小，
④排水后量氣裝置導管內(nèi)有水殘留測定的體積偏小，
故答案為：①②．

點評 本題考查了物質(zhì)組成的成分探究實驗分析判斷，該題是中等難度的試題，有利于調(diào)到學生的學習興趣，激發(fā)學生學習化學的積極性．該題既有定性分析，也有定量計算，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計能力，提升學生的學科素養(yǎng)，增強學生的學習自信心和學習效率．