题目内容
能源是人类社会发展的基础，地球上最基本的能源是太阳能，生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能．（1）在当代人们的生活中，你所知道的利用太阳能辐射加热物体的方式有______（任举三例）．
（2）在生物质能的利用过程中，可以制得重要的有机物乙醇．某校化学课外兴趣小组的学生为了验证乙醇的分子结构，设计如下实验程序：乙醇的组成元素的确定、分子式的确定、分子结构的确定．
（Ⅰ）他们决定用分析乙醇燃烧的产物来确定乙醇中含有C、H两种元素，简要说明他们的实验操作方法和现象：
①证明含有氢元素的实验操作方法和现象是______．
②证明含有碳元素的实验操作方法和现象是______．
（Ⅱ）用分析燃烧产物来证实乙醇中还含有氧元素时，需要取得一些实验数据，这些数据应该是______．
实验中他们可能会用到下列装置，请你将必需的相关装置的序号按从左到右排出合理的顺序（→表示气体的流向）：______．
（Ⅲ）为确定乙醇的分子式，除（Ⅱ）中需要取得的数据外，你认为还是否需要测定乙醇的相对分子质量呢？______．
（Ⅳ）为确定乙醇的分子结构，他们先测定一定量无水乙醇和金属钠反应生成氢气的体积，选用了如下图所示的仪器装置（有的仪器配有双孔橡皮塞）．则
①这些仪器装置的合理的连接顺序是______接______接______接______接______接______（填代表各部分仪器装置的大写字母）．
②由实验证明乙醇的分子结构是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是
______．
（3）开发新能源以缓解石油等的短缺引起的能源危机是一个重要课题．据报道，某地近年建设了一个年生产工业酒精500万吨的工厂，目的是为了将工业酒精与汽油混合作为汽车燃料而减少汽油的消耗量．已知生产酒精的方法有如下三种（用化学方程式表示）：
方法一：CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH方法二：CH3-CH2Br+H2O
CH3CH2OH+HBr方法三：（C6H10O5）n（淀粉）+n H2O
n C6H12O6（葡萄糖）C6H12O6（葡萄糖）
2C2H5OH+2CO2↑综合地看，你认为这三种方法中，较好的是______（填字母），理由是______．
A．方法一 B．方法二 C．方法三
你认为该工厂生产工业酒精用的是______（填“方法一”、“方法二”或“方法三”）而不是另外的两种方法的原因是_______．
【答案】分析：（1）光-热能转换原理：直接利用太阳辐射加热物体而获得热能．如：反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室、太阳能热水器等．
（2）（Ⅰ）①用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方，烧杯内壁有水珠生成，证明该为含有H元素．
②将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方，石灰水变浑浊，证明该为含有C元素．
（Ⅱ）乙醇完全燃烧后产物只有CO2和H2O，依据质量守恒定律可知该物质中一定含有碳、氢元素，氧元素不能确定，可通过测定有机物及CO2和H2O的质量，若C、H两元素的质量之和等于有机物的质量，则该有机物只含C、H两元素；若C、H两元素的质量之和小于有机物的质量，则该有机物一定含有C、H、O三种元素．
根据浓硫酸的增重，测定生成水的质量，根据澄清石灰水增重（后生成碳酸钙质量）测定二氧化碳质量．
（Ⅲ）根据具体C原子、H原子、O原子个数比判断．
（Ⅳ）（1）①根据实验原理及各部分装置的作用进行连接排序．
②根据分子式写出可能结构，结合Na与乙醇反应生成的H2的量判断．
（3）根据反应原理符合绿色化学的原则，原料是可再生的物质，且容易获得、价廉分析．
解答：解：（1）直接利用太阳辐射加热物体而获得热能的应用很多，如：反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室、太阳能热水器等．
故答案为：地膜、大棚、温室、太阳能热水器等．
（2）（Ⅰ）①用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方，烧杯内壁有水珠生成，证明该为含有H元素．
故答案为：用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方，烧杯内壁有水珠生成．
②将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方，石灰水变浑浊，证明该为含有C元素．
故答案为：将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方，石灰水变浑浊．
（Ⅱ）通过测定乙醇及CO2和H2O的质量，若C、H两元素的质量之和等于乙醇的质量，则该有机物只含C、H两元素；
若C、H两元素的质量之和小于乙醇的质量，则该有机物一定含有C、H、O三种元素．
A中气体无法导出，故从左到右排出合理的顺序CD或CB．
故答案为：乙醇、二氧化碳及水三种物质的质量；CD或CB．
（Ⅲ）在乙醇分子中，C、H原子以饱和，实验式即为分子式，故不需要测定乙醇的相对分子质量．
故答案为：不需要．
（Ⅳ） ①D与B组合为发生装置，通过D可便于向B中添加酒精，A与C通过F连接构成量气装置，两装置通过E连接．故连接顺序为D、B、E、A、F、C．
故答案为：D、B、E、A、F、C．
②根据Na与乙醇反应生成的H2的量判断出只有一个H与其他H原子处于不同的特殊位置．从而进一步确定其结构为C2H5OH而非CH3-O-CH3．
故答案为：根据Na与乙醇反应生成的H2的量判断出只有一个H与其他H原子处于不同的特殊位置．从而进一步确定其结构为
C2H5OH而非CH3-O-CH3．
（3）A反应原理符合绿色化学的原则，反应物的原子全部转化为期望的最终产物．（或B 原料是可再生的物质，且容易获得、价廉）．
淀粉是可再生的物质，且容易获得、价廉．乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的物质，石油是不可再生的，利用它们制成酒精还不如直接利用石油．
故答案为：A；反应原理符合绿色化学的原则，反应物的原子全部转化为期望的最终产物（或B；原料是可再生的物质，且容易获得、价廉）；方法三；乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的物质，石油是不可再生的，利用它们制成酒精还不如直接利用石油．
点评：考查有机物分子式、结构式的确定，难度中等，利用燃烧法结合质量守恒定律确定实验式，再结合性质推断其结构，对学生进行综合性考查．
（2）（Ⅰ）①用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方，烧杯内壁有水珠生成，证明该为含有H元素．
②将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方，石灰水变浑浊，证明该为含有C元素．
（Ⅱ）乙醇完全燃烧后产物只有CO2和H2O，依据质量守恒定律可知该物质中一定含有碳、氢元素，氧元素不能确定，可通过测定有机物及CO2和H2O的质量，若C、H两元素的质量之和等于有机物的质量，则该有机物只含C、H两元素；若C、H两元素的质量之和小于有机物的质量，则该有机物一定含有C、H、O三种元素．
根据浓硫酸的增重，测定生成水的质量，根据澄清石灰水增重（后生成碳酸钙质量）测定二氧化碳质量．
（Ⅲ）根据具体C原子、H原子、O原子个数比判断．
（Ⅳ）（1）①根据实验原理及各部分装置的作用进行连接排序．
②根据分子式写出可能结构，结合Na与乙醇反应生成的H2的量判断．
（3）根据反应原理符合绿色化学的原则，原料是可再生的物质，且容易获得、价廉分析．
解答：解：（1）直接利用太阳辐射加热物体而获得热能的应用很多，如：反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室、太阳能热水器等．
故答案为：地膜、大棚、温室、太阳能热水器等．
（2）（Ⅰ）①用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方，烧杯内壁有水珠生成，证明该为含有H元素．
故答案为：用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方，烧杯内壁有水珠生成．
②将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方，石灰水变浑浊，证明该为含有C元素．
故答案为：将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方，石灰水变浑浊．
（Ⅱ）通过测定乙醇及CO2和H2O的质量，若C、H两元素的质量之和等于乙醇的质量，则该有机物只含C、H两元素；
若C、H两元素的质量之和小于乙醇的质量，则该有机物一定含有C、H、O三种元素．
A中气体无法导出，故从左到右排出合理的顺序CD或CB．
故答案为：乙醇、二氧化碳及水三种物质的质量；CD或CB．
（Ⅲ）在乙醇分子中，C、H原子以饱和，实验式即为分子式，故不需要测定乙醇的相对分子质量．
故答案为：不需要．
（Ⅳ） ①D与B组合为发生装置，通过D可便于向B中添加酒精，A与C通过F连接构成量气装置，两装置通过E连接．故连接顺序为D、B、E、A、F、C．
故答案为：D、B、E、A、F、C．
②根据Na与乙醇反应生成的H2的量判断出只有一个H与其他H原子处于不同的特殊位置．从而进一步确定其结构为C2H5OH而非CH3-O-CH3．
故答案为：根据Na与乙醇反应生成的H2的量判断出只有一个H与其他H原子处于不同的特殊位置．从而进一步确定其结构为
C2H5OH而非CH3-O-CH3．
（3）A反应原理符合绿色化学的原则，反应物的原子全部转化为期望的最终产物．（或B 原料是可再生的物质，且容易获得、价廉）．
淀粉是可再生的物质，且容易获得、价廉．乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的物质，石油是不可再生的，利用它们制成酒精还不如直接利用石油．
故答案为：A；反应原理符合绿色化学的原则，反应物的原子全部转化为期望的最终产物（或B；原料是可再生的物质，且容易获得、价廉）；方法三；乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的物质，石油是不可再生的，利用它们制成酒精还不如直接利用石油．
点评：考查有机物分子式、结构式的确定，难度中等，利用燃烧法结合质量守恒定律确定实验式，再结合性质推断其结构，对学生进行综合性考查．
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