Question

16．经测定乙醇的化学式是C₂H₆O，由于有机物普遍存在同分异构现象，推测乙醇的结构可能是图1两种之一．

为测定其结构，应利用物质的特殊性进行定性、定量实验．现给出乙醇、钠、水及必要的仪器，请甲、乙、丙、丁四位同学直接利用如图2给定装置开始进行实验确定乙醇的结构．
（1）学生甲得到一组实验数据：

乙醇的物质的量/mol	氢气的体积/L
0.10	1.12（标准状况）

根据以上数据推断乙醇的结构为Ⅰ（用Ⅰ、Ⅱ表示），理由为得到H₂的体积说明乙醇分子中有一个H与其他五个H不同，从而确定乙醇分子的结构Ⅰ
（2）同学乙分别准确称量4.60g 乙醇进行多次实验，结果发现以排开量筒内的体积作为生成的H₂体积，换算成标准状况后都小于1.12L，如果忽略量筒本身及乙同学读数造成的误差，那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的，你认为正确吗？不正确（填“正确”或“不正确”）．如果你认为正确，请说明理由；如果你认为不正确，那产生这种情况的原因应该是什么？广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积没计算在内
（3）同学丙认为实验成功的关键有：①装置气密性要良好，②实验开始前准确确定乙醇的量，③钠足量，④广口瓶内水必须充满，⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确．其中正确的有①②③⑤．（填序号）
（4）同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需要知道的数据是所给乙醇样品的密度和体积．

Answer 1

分析 （1）根据乙醇能和金属钠反应生成氢气来推测乙醇中含有醇羟基；
（2）根据金属钠和乙醇以及水的反应来计算，会发现等质量的水产生的氢气比等质量的乙醇多；
（3）根据实验者可能会存在的干扰因素：装置中含有空气，气密性不好会影响实验结果，金属钠和乙醇的量的相对多少等因素来分析判断得出结论；
（4）根据m=ρV可以间接计算质量，不用称量质量的多少．

解答 解：（1）实验数据表明：1mol C₂H₆O与足量的钠反应，产生11.2L H₂，即0.5mol H₂，也就是1mol H．说明1个C₂H₆O分子中只有1个氢原子被Na置换，故结构式为Ⅰ而不是Ⅱ，
故答案为：Ⅰ；得到H₂的体积说明乙醇分子中有一个H与其他五个H不同，从而确定乙醇分子的结构Ⅰ；                                          
（2）乙同学认为样品中含少量水是错误的，因为2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，等质量的水产生的氢气比等质量的乙醇多，应大于1.12L，真正的原因是广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积没计算在内，混有水产生的氢气大于1.12L；可能乙醇中混有丙醇等杂质；或者加入的钠不够，
故答案为：不正确；广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积没计算在内；
（3）同学丙关于实验成功的关键的五点中，只有④是不必要的，因为反应的烧瓶和导管中都存在空气，并不影响实验的准确性，
故答案为：①②③⑤；
（4）同学丁不想称量乙醇的质量，则只有量取其体积，因此必须知道乙醇的密度和体积，故答案为：所给乙醇样品的密度和体积．

点评 本题考查学生实验设计能力，测量气体体积的方法及分析误差的能力，是一个探究性实验，难度较大．