题目内容
某中学化学兴趣小组对乙醇的分子结构进行探究，其过程如下：
猜想一：乙醇结构是CH3CH2OH
猜想二：乙醇结构是CH3OCH3
制定并实施方案：按右图所示实验装置，测定乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目．
试回答下列问题：
（1）指出实验装置中的错误______．
（2）如果实验装置和操作正确，且结论符合猜想一，则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为：______．
（3）如果实验装置和操作正确，且结论符合猜想二，则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为：______．
（4）如果实验装置正确，实验结果为2.3g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56L，则乙醇的结构应为______，理由是______．
（5）该实验获得成功的关键，除了需要纠正图中的装置错误以外，还需注意下列问题中的______（用序号填写）．
①装置的气密性良好；②实验开始前准确测定乙醇的量；③钠足量；④广口瓶中水的体积大于560mL；⑤氢气的体积测算准确．
【答案】分析：（1）利用排水测定生成氢气的体积，广口瓶中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部；
（2）分子中有三种不同化学环境的氢，三种不同的氢与钠反应，或相互组合与钠反应，据此计算；
（3）分子中只有一种氢，据此计算；
（4）计算出每摩尔乙醇与钠反应所提供的氢原子；
（5）该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目，据此解答．
解答：解：（1）利用排水测定生成氢气的体积，广口瓶中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部，
故答案为：广口瓶中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部；
（2）若乙醇结构是CH3CH2OH，令CH3CH2OH的物质的量为1mol；
只有羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为0.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：0.5；
只有甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1.5；
只有亚甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1；
若甲基、亚甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为2.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：2.5；
若甲基、羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为2mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：2；
若亚甲基、羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1.5；
若甲基、亚甲基上、羟基的氢全部反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为3mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：3；
故答案为：1：0.5； 1：1.5； 1：1； 1：2.5；1：2；1：3．
（3）若乙醇结构是CH3OCH3，令CH3OCH3的物质的量为1mol；
甲基上的氢全部反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为3mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：3．
故答案为：1：3；
（4）2.3g乙醇的物质的量为
=0.05mol，
标准状况下0.56L氢气的物质的量为
=0.025mol，
所以每摩尔乙醇与钠反应提供的氢原子为
×0.025mol×2=1mol，
所以，乙醇的结构应为CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH；1mol乙醇中只有1mol活泼H；
（5）该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目，据此推断结构．
气密性好才能收集到气体；
乙醇的量，氢气的体积准确，定量计算结论才正确；
钠足量才能保证乙醇完全反应；
由于2.3g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56L，所以广口瓶中水的体积大于560mL；
故选：①②③④⑤．
点评：本题的解题关键在于清楚实验原理，即测出一定量乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目，难度不大．
（2）分子中有三种不同化学环境的氢，三种不同的氢与钠反应，或相互组合与钠反应，据此计算；
（3）分子中只有一种氢，据此计算；
（4）计算出每摩尔乙醇与钠反应所提供的氢原子；
（5）该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目，据此解答．
解答：解：（1）利用排水测定生成氢气的体积，广口瓶中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部，
故答案为：广口瓶中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部；
（2）若乙醇结构是CH3CH2OH，令CH3CH2OH的物质的量为1mol；
只有羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为0.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：0.5；
只有甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1.5；
只有亚甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1；
若甲基、亚甲基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为2.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：2.5；
若甲基、羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为2mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：2；
若亚甲基、羟基上的氢反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为1.5mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：1.5；
若甲基、亚甲基上、羟基的氢全部反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为3mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：3；
故答案为：1：0.5； 1：1.5； 1：1； 1：2.5；1：2；1：3．
（3）若乙醇结构是CH3OCH3，令CH3OCH3的物质的量为1mol；
甲基上的氢全部反应，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量为3mol，参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比为1：3．
故答案为：1：3；
（4）2.3g乙醇的物质的量为
=0.05mol，标准状况下0.56L氢气的物质的量为
=0.025mol，所以每摩尔乙醇与钠反应提供的氢原子为
×0.025mol×2=1mol，所以，乙醇的结构应为CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH；1mol乙醇中只有1mol活泼H；
（5）该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目，据此推断结构．
气密性好才能收集到气体；
乙醇的量，氢气的体积准确，定量计算结论才正确；
钠足量才能保证乙醇完全反应；
由于2.3g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56L，所以广口瓶中水的体积大于560mL；
故选：①②③④⑤．
点评：本题的解题关键在于清楚实验原理，即测出一定量乙醇与钠反应（放热）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目，难度不大．
练习册系列答案
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