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鲁科版 (2019)必修 第二册第3章 简单的有机化合物第3节 饮食中的有机化合物第1课时复习练习题
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第3章 简单的有机化合物第3节 饮食中的有机化合物第1课时复习练习题，共7页。试卷主要包含了丙烯醇可发生的化学反应有，下列说法中,不正确的是等内容，欢迎下载使用。
第1课时 乙醇
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.
如图是某有机物分子的球棍模型。关于该物质的说法正确的是( )
A.可以与醋酸发生中和反应
B.能与氢氧化钠发生取代反应
C.能使紫色石蕊溶液变红色
D.能发生催化氧化反应
答案D
解析该分子结构简式为CH3CH2OH,为乙醇,乙醇分子含有羟基,能发生氧化反应、取代反应等。乙醇不能发生中和反应,故A错误;乙醇不能与氢氧化钠反应,故B错误;乙醇为非电解质,不能电离出氢离子,不能使紫色石蕊溶液变红色,故C错误;在铜或银做催化剂时,乙醇能发生催化氧化反应生成乙醛,故D正确。
2.
下列说法中正确的是( )
A.羟基与氢氧根有相同的化学式和电子式
B.乙醇是含—OH的化合物
C.常温下,1 ml乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
D.已知乙醇的结构式如图所示,则乙醇催化氧化时断裂的化学键为②③
答案B
解析羟基的化学式是—OH,电子式是·O······H,氢氧根的化学式是OH-,电子式是[··O······H]-,A项错误;1 ml乙醇与足量的Na反应可以生成0.5 ml H2,在标准状况下体积是11.2 L,C项错误;乙醇发生催化氧化时断裂的化学键应为①③,D项错误。
3.丙烯醇(CH2CH—CH2OH)可发生的化学反应有( )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④加聚 ⑤取代
A.①②③B.①②③④
C.①②③④⑤D.①③④
答案C
解析丙烯醇分子中含有碳碳双键和羟基,可根据乙烯、乙醇的性质解答。物质的化学性质由其结构决定,关键是找出物质所含的官能团。丙烯醇中含有两种官能团“”和“—OH”,因此题中所给五种反应均能发生。
4.下列说法中,不正确的是( )
A.乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂
B.检验乙醇分子中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜,若变蓝则含水
C.乙醇在一定条件下可被氧化成CH3CHO
D.乙醇与钠反应比与水反应剧烈
答案D
解析乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂;检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜检验,若变蓝则表明乙醇中含水;乙醇在Cu做催化剂并加热的条件下可被氧化生成乙醛;乙醇中的羟基不如水中的羟基活泼,所以钠与水反应更剧烈。
5.下列方法中可以证明乙醇分子中羟基上的氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 ml乙醇完全燃烧生成3 ml水
B.乙醇可以制饮料
C.1 ml乙醇跟足量的Na作用得0.5 ml H2
D.1 ml乙醇被氧化可生成1 ml乙醛
答案C
解析乙醇分子中共有6个氢原子,其中羟基上的氢原子比较特殊,A项中所有的氢原子参与反应,B项无法证明,D项中有C—H键参与了反应,只有C项表明羟基上的氢原子与另外5个氢原子不同。
6.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的( )
A.硝酸B.无水乙醇
C.石灰水D.盐酸
答案C
解析Cu在酒精灯上加热会生成CuO。若插入硝酸中,发生反应产生可溶性的Cu(NO3)2,使固体质量减少,A错误。若插入无水乙醇中,发生反应CuO+CH3CH2OHCu+H2O+CH3CHO,铜片质量不变,B错误。若插入石灰水中,由于温度升高,Ca(OH)2溶解度减小,析出附着在铜片上,同时CuO与Ca(OH)2也不发生反应,故铜片的质量增加,C正确。若插入盐酸中,CuO+2HClCuCl2+H2O,铜片的质量减少,D错误。
7.通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。
回答下列问题:
(1)X的分子式是 。
(2)X与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是 (有机物用结构简式表达)。
(3)X与空气中的氧气在加热及铜或银的催化作用下反应生成Y,Y的结构简式是 。
(4)X与酸性高锰酸钾溶液反应可生成Z,Z的名称是 。
答案(1)C2H6O
(2)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(3)CH3CHO (4)乙酸
解析由题意知X中氧的质量分数为1-52.2%-13.0%=34.8%,则X分子中碳、氢、氧原子个数分别为N(C)=46×52.2%12≈2,N(H)=46×13.0%1≈6,N(O)=46×34.8%16≈1,即分子式为C2H6O。根据题中问题分析,X应是乙醇。
提升能力·跨越等级
1.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.5种B.6种C.7种D.8种
答案D
解析分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有—OH,该物质为含5个碳原子的醇,可以看作羟基取代戊烷分子中的氢原子形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,H3CH2CH2CCH2CH3分子中有3种氢原子,被—OH取代得到3种醇;CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种氢原子,被—OH取代得到4种醇;C(CH3)4分子中有1种氢原子,被—OH取代得到1种醇;所以该有机物的可能结构有8种。
2.已知维生素A的结构简式可写为,式中以线表示化学键,线的交点与端点处代表碳原子,并用氢原子数补足四价,但C、H未完全标出来。关于它的叙述正确的是( )
A.维生素A的分子式为C20H30O
B.维生素A易溶于水
C.维生素A的分子中有苯环结构并能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1 ml维生素A在催化剂的作用下最多可与5 ml H2发生加成反应
答案D
解析根据维生素A的结构简式知其分子式为C18H26O,A错误;维生素A分子中烃基较大,故不易溶于水,B项错误;维生素A分子中的环状结构为环烯,不是苯环,C项错误。
3.某有机物6 g与足量Na反应,生成0.05 ml H2,该有机物可能是( )
A.CH3CH2OHB.CH3CHOHCH3
C.CH3OHD.CH3OCH2CH3
答案B
解析有机物能与Na反应放出H2,由题意可知该有机物为醇类,排除D。6 g有机物提供0.1 ml H,则一元醇的相对分子质量应为60。
4.按下图装置,持续通入气体X,可看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则气体X可能是( )
A.H2B.CO和H2
C.NH3D.CH3CH2OH(蒸气)
答案D
解析四个选项中的气体或蒸气都可还原CuO,且均有H2O产生,故都可满足a、b处的现象,但要在c处得到液体,只有D项符合,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
5.
(双选)芳樟醇在食品、医药、日化等领域均具有重要应用价值,其结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.芳樟醇的分子式为C10H16O
B.芳樟醇含有的官能团为羟基、碳碳双键
C.芳樟醇能发生取代反应和加成反应
D.1 ml芳樟醇完全燃烧消耗313.6 L O2
答案AD
解析根据有机物中碳原子形成4个键,判断芳樟醇中碳原子结合的氢原子数,从而确定芳樟醇的分子式为C10H18O,A错误;芳樟醇所含的官能团为羟基、碳碳双键,B正确;芳樟醇含有羟基,能发生取代反应,含有碳碳双键,能发生加成反应,C正确;1 ml芳樟醇完全燃烧,消耗标准状况下O2的体积为(10+184-12)×22.4 L=313.6 L,D错误。
6.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若其中水的质量为10.8 g,则CO的质量为( )
A.4.4 gB.2.2 g
C.1.4 gD.在2.2 g与4.4 g之间
答案C
解析n(H2O)=10.818 ml=0.6 ml,根据氢原子守恒,则乙醇的物质的量为0.2 ml,设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,根据碳原子守恒,x+y=0.4 ml,依据题意得:28 g·ml-1 x +44 g·ml-1 y=27.6 g-10.8 g,解得x=0.05 ml,y=0.35 ml,因此CO的质量为0.05 ml×28 g·ml-1=1.4 g,故选项C正确。
7.为了探究乙醇和金属钠的反应原理,做了如下四个实验。
甲:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠,观察现象,并收集产生的气体。
乙:设法检验甲收集到的气体。
丙:向试管中加入3 mL水,并加入绿豆粒大小的金属钠,观察现象。
丁:向试管中加入3 mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3),并加入绿豆粒大小的金属钠,发现无明显变化。
回答以下问题:
(1)乙中检验气体的实验方法是 ,得出的结论是 。
(2)从结构上分析,该实验选取水和乙醚做参照物的原因是 。
(3)丙的目的是欲证明 ;丁的目的是欲证明 ;根据丙和丁的结果,可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为 。
答案(1)将收集到的气体靠近酒精灯火焰点燃 该气体是氢气
(2)乙醇分子中含有乙基和羟基,而水分子中含羟基,乙醚分子中含有乙基
(3)羟基氢可和钠发生置换反应 乙基上的氢不能和钠发生置换反应 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
解析乙醇与钠反应产生的气体是H2,若要检验该气体,可收集后靠近明火,若能燃烧或发出爆鸣声,则说明是氢气。根据乙醇的结构分析知,选取水和CH3CH2OCH2CH3做参照物的原因是它们分别含有—OH和CH3CH2—;然后再证明羟基上的氢和钠能反应,乙基上的氢与钠不能反应。
8.有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为先按图安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜网的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体。在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为 ,B的作用是 ;C中热水的作用是 。
(2)M处发生反应的化学方程式为 。
(3)从M管中可观察到的现象是 ,从中可认识到该实验过程中催化剂 (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的 。
答案(1)2H2O22H2O+O2↑ 干燥O2 使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)受热部分的铜网由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象 参加 温度
解析结合题意及装置图可知,A装置为氧气的简易制备装置,发生的反应为2H2O22H2O+O2↑;由B装置内装浓硫酸可知其作用为干燥O2;C装置为热水中浸泡着盛有无水乙醇的圆底烧瓶,可使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应;M装置中为乙醇的催化氧化反应,该反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(或2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O),受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象,其中铜为催化剂。催化剂要起作用需要一定的条件,如适宜的温度等。
贴近生活·拓展创新
★为定性探究乙醇的性质,某化学课外小组通过查阅资料设计了如下实验方案。
方案Ⅰ:在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一粒除去煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有尖嘴导管的单孔塞,点燃放出的气体,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量的澄清石灰水,观察有无浑浊产生。
(1)请写出乙醇与钠反应的化学方程式: 。
(2)以上实验设计因缺少必要的步骤而存在安全隐患,请你指出所缺少必要的步骤是 。
(3)若向烧杯中加入少量澄清石灰水后发现有浑浊,则燃烧产生CO2的物质最可能是 (写名称)。
方案Ⅱ:(1)取一根铜丝,把其中一端绕成螺旋状(增大接触面积)。点燃一盏酒精灯,把绕成螺旋状一端的铜丝移到酒精灯外焰上灼烧(如图),观察到的实验现象是 。
(2)把螺旋状铜丝往酒精灯内焰移动,观察到的实验现象是 ,用化学方程式表示该现象产生的原理: 。
答案方案Ⅰ:(1)2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑
(2)点燃放出的气体之前没有检验纯度
(3)乙醇(蒸气)
方案Ⅱ:(1)铜丝由红色变黑
(2)铜丝由黑色变成紫红色 CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
解析方案Ⅰ:(1)钠能置换羟基上的氢,反应的化学方程式为2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑。
(2)点燃可燃性气体之前必须检验纯度,否则发生爆炸。
(3)可燃性气体除了氢气另外一种可能就是挥发出的乙醇,乙醇燃烧生成二氧化碳,故燃烧产生CO2的物质最可能是乙醇(蒸气)。
方案Ⅱ:(1)铜丝与氧气反应生成黑色的氧化铜,故观察到的实验现象为铜丝由紫红色变黑。
(2)黑色的氧化铜被乙醇还原成红色的铜单质,同时乙醇被氧化为乙醛,故实验现象为铜丝由黑色变成红色,化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。
第1课时 乙醇
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.
如图是某有机物分子的球棍模型。关于该物质的说法正确的是( )
A.可以与醋酸发生中和反应
B.能与氢氧化钠发生取代反应
C.能使紫色石蕊溶液变红色
D.能发生催化氧化反应
答案D
解析该分子结构简式为CH3CH2OH,为乙醇,乙醇分子含有羟基,能发生氧化反应、取代反应等。乙醇不能发生中和反应,故A错误;乙醇不能与氢氧化钠反应,故B错误;乙醇为非电解质,不能电离出氢离子,不能使紫色石蕊溶液变红色,故C错误;在铜或银做催化剂时,乙醇能发生催化氧化反应生成乙醛,故D正确。
2.
下列说法中正确的是( )
A.羟基与氢氧根有相同的化学式和电子式
B.乙醇是含—OH的化合物
C.常温下,1 ml乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
D.已知乙醇的结构式如图所示,则乙醇催化氧化时断裂的化学键为②③
答案B
解析羟基的化学式是—OH,电子式是·O······H,氢氧根的化学式是OH-,电子式是[··O······H]-,A项错误;1 ml乙醇与足量的Na反应可以生成0.5 ml H2,在标准状况下体积是11.2 L,C项错误;乙醇发生催化氧化时断裂的化学键应为①③,D项错误。
3.丙烯醇(CH2CH—CH2OH)可发生的化学反应有( )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④加聚 ⑤取代
A.①②③B.①②③④
C.①②③④⑤D.①③④
答案C
解析丙烯醇分子中含有碳碳双键和羟基,可根据乙烯、乙醇的性质解答。物质的化学性质由其结构决定,关键是找出物质所含的官能团。丙烯醇中含有两种官能团“”和“—OH”,因此题中所给五种反应均能发生。
4.下列说法中,不正确的是( )
A.乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂
B.检验乙醇分子中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜,若变蓝则含水
C.乙醇在一定条件下可被氧化成CH3CHO
D.乙醇与钠反应比与水反应剧烈
答案D
解析乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂;检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜检验,若变蓝则表明乙醇中含水;乙醇在Cu做催化剂并加热的条件下可被氧化生成乙醛;乙醇中的羟基不如水中的羟基活泼,所以钠与水反应更剧烈。
5.下列方法中可以证明乙醇分子中羟基上的氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 ml乙醇完全燃烧生成3 ml水
B.乙醇可以制饮料
C.1 ml乙醇跟足量的Na作用得0.5 ml H2
D.1 ml乙醇被氧化可生成1 ml乙醛
答案C
解析乙醇分子中共有6个氢原子,其中羟基上的氢原子比较特殊,A项中所有的氢原子参与反应,B项无法证明,D项中有C—H键参与了反应,只有C项表明羟基上的氢原子与另外5个氢原子不同。
6.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的( )
A.硝酸B.无水乙醇
C.石灰水D.盐酸
答案C
解析Cu在酒精灯上加热会生成CuO。若插入硝酸中,发生反应产生可溶性的Cu(NO3)2,使固体质量减少,A错误。若插入无水乙醇中,发生反应CuO+CH3CH2OHCu+H2O+CH3CHO,铜片质量不变,B错误。若插入石灰水中,由于温度升高,Ca(OH)2溶解度减小,析出附着在铜片上,同时CuO与Ca(OH)2也不发生反应,故铜片的质量增加,C正确。若插入盐酸中,CuO+2HClCuCl2+H2O,铜片的质量减少,D错误。
7.通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。
回答下列问题:
(1)X的分子式是 。
(2)X与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是 (有机物用结构简式表达)。
(3)X与空气中的氧气在加热及铜或银的催化作用下反应生成Y,Y的结构简式是 。
(4)X与酸性高锰酸钾溶液反应可生成Z,Z的名称是 。
答案(1)C2H6O
(2)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(3)CH3CHO (4)乙酸
解析由题意知X中氧的质量分数为1-52.2%-13.0%=34.8%,则X分子中碳、氢、氧原子个数分别为N(C)=46×52.2%12≈2,N(H)=46×13.0%1≈6,N(O)=46×34.8%16≈1,即分子式为C2H6O。根据题中问题分析,X应是乙醇。
提升能力·跨越等级
1.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.5种B.6种C.7种D.8种
答案D
解析分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有—OH,该物质为含5个碳原子的醇,可以看作羟基取代戊烷分子中的氢原子形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,H3CH2CH2CCH2CH3分子中有3种氢原子,被—OH取代得到3种醇;CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种氢原子,被—OH取代得到4种醇;C(CH3)4分子中有1种氢原子,被—OH取代得到1种醇;所以该有机物的可能结构有8种。
2.已知维生素A的结构简式可写为,式中以线表示化学键,线的交点与端点处代表碳原子,并用氢原子数补足四价,但C、H未完全标出来。关于它的叙述正确的是( )
A.维生素A的分子式为C20H30O
B.维生素A易溶于水
C.维生素A的分子中有苯环结构并能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1 ml维生素A在催化剂的作用下最多可与5 ml H2发生加成反应
答案D
解析根据维生素A的结构简式知其分子式为C18H26O,A错误;维生素A分子中烃基较大,故不易溶于水,B项错误;维生素A分子中的环状结构为环烯,不是苯环,C项错误。
3.某有机物6 g与足量Na反应,生成0.05 ml H2,该有机物可能是( )
A.CH3CH2OHB.CH3CHOHCH3
C.CH3OHD.CH3OCH2CH3
答案B
解析有机物能与Na反应放出H2,由题意可知该有机物为醇类,排除D。6 g有机物提供0.1 ml H,则一元醇的相对分子质量应为60。
4.按下图装置,持续通入气体X,可看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则气体X可能是( )
A.H2B.CO和H2
C.NH3D.CH3CH2OH(蒸气)
答案D
解析四个选项中的气体或蒸气都可还原CuO,且均有H2O产生,故都可满足a、b处的现象,但要在c处得到液体,只有D项符合,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
5.
(双选)芳樟醇在食品、医药、日化等领域均具有重要应用价值,其结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.芳樟醇的分子式为C10H16O
B.芳樟醇含有的官能团为羟基、碳碳双键
C.芳樟醇能发生取代反应和加成反应
D.1 ml芳樟醇完全燃烧消耗313.6 L O2
答案AD
解析根据有机物中碳原子形成4个键,判断芳樟醇中碳原子结合的氢原子数,从而确定芳樟醇的分子式为C10H18O,A错误;芳樟醇所含的官能团为羟基、碳碳双键,B正确;芳樟醇含有羟基,能发生取代反应,含有碳碳双键,能发生加成反应,C正确;1 ml芳樟醇完全燃烧,消耗标准状况下O2的体积为(10+184-12)×22.4 L=313.6 L,D错误。
6.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若其中水的质量为10.8 g,则CO的质量为( )
A.4.4 gB.2.2 g
C.1.4 gD.在2.2 g与4.4 g之间
答案C
解析n(H2O)=10.818 ml=0.6 ml,根据氢原子守恒,则乙醇的物质的量为0.2 ml,设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,根据碳原子守恒,x+y=0.4 ml,依据题意得:28 g·ml-1 x +44 g·ml-1 y=27.6 g-10.8 g,解得x=0.05 ml,y=0.35 ml,因此CO的质量为0.05 ml×28 g·ml-1=1.4 g,故选项C正确。
7.为了探究乙醇和金属钠的反应原理,做了如下四个实验。
甲:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠,观察现象,并收集产生的气体。
乙:设法检验甲收集到的气体。
丙:向试管中加入3 mL水,并加入绿豆粒大小的金属钠,观察现象。
丁:向试管中加入3 mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3),并加入绿豆粒大小的金属钠,发现无明显变化。
回答以下问题:
(1)乙中检验气体的实验方法是 ,得出的结论是 。
(2)从结构上分析,该实验选取水和乙醚做参照物的原因是 。
(3)丙的目的是欲证明 ;丁的目的是欲证明 ;根据丙和丁的结果,可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为 。
答案(1)将收集到的气体靠近酒精灯火焰点燃 该气体是氢气
(2)乙醇分子中含有乙基和羟基,而水分子中含羟基,乙醚分子中含有乙基
(3)羟基氢可和钠发生置换反应 乙基上的氢不能和钠发生置换反应 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
解析乙醇与钠反应产生的气体是H2,若要检验该气体,可收集后靠近明火,若能燃烧或发出爆鸣声,则说明是氢气。根据乙醇的结构分析知,选取水和CH3CH2OCH2CH3做参照物的原因是它们分别含有—OH和CH3CH2—;然后再证明羟基上的氢和钠能反应,乙基上的氢与钠不能反应。
8.有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为先按图安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜网的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体。在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为 ,B的作用是 ;C中热水的作用是 。
(2)M处发生反应的化学方程式为 。
(3)从M管中可观察到的现象是 ,从中可认识到该实验过程中催化剂 (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的 。
答案(1)2H2O22H2O+O2↑ 干燥O2 使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)受热部分的铜网由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象 参加 温度
解析结合题意及装置图可知,A装置为氧气的简易制备装置,发生的反应为2H2O22H2O+O2↑;由B装置内装浓硫酸可知其作用为干燥O2;C装置为热水中浸泡着盛有无水乙醇的圆底烧瓶,可使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应;M装置中为乙醇的催化氧化反应,该反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(或2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O),受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象,其中铜为催化剂。催化剂要起作用需要一定的条件,如适宜的温度等。
贴近生活·拓展创新
★为定性探究乙醇的性质,某化学课外小组通过查阅资料设计了如下实验方案。
方案Ⅰ:在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一粒除去煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有尖嘴导管的单孔塞,点燃放出的气体,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量的澄清石灰水,观察有无浑浊产生。
(1)请写出乙醇与钠反应的化学方程式: 。
(2)以上实验设计因缺少必要的步骤而存在安全隐患,请你指出所缺少必要的步骤是 。
(3)若向烧杯中加入少量澄清石灰水后发现有浑浊,则燃烧产生CO2的物质最可能是 (写名称)。
方案Ⅱ:(1)取一根铜丝,把其中一端绕成螺旋状(增大接触面积)。点燃一盏酒精灯,把绕成螺旋状一端的铜丝移到酒精灯外焰上灼烧(如图),观察到的实验现象是 。
(2)把螺旋状铜丝往酒精灯内焰移动,观察到的实验现象是 ,用化学方程式表示该现象产生的原理: 。
答案方案Ⅰ:(1)2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑
(2)点燃放出的气体之前没有检验纯度
(3)乙醇(蒸气)
方案Ⅱ:(1)铜丝由红色变黑
(2)铜丝由黑色变成紫红色 CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
解析方案Ⅰ:(1)钠能置换羟基上的氢,反应的化学方程式为2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑。
(2)点燃可燃性气体之前必须检验纯度,否则发生爆炸。
(3)可燃性气体除了氢气另外一种可能就是挥发出的乙醇,乙醇燃烧生成二氧化碳,故燃烧产生CO2的物质最可能是乙醇(蒸气)。
方案Ⅱ:(1)铜丝与氧气反应生成黑色的氧化铜,故观察到的实验现象为铜丝由紫红色变黑。
(2)黑色的氧化铜被乙醇还原成红色的铜单质,同时乙醇被氧化为乙醛,故实验现象为铜丝由黑色变成红色,化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。
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