创新设计学年高中化学331乙醇文档格式.docx

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创新设计学年高中化学331乙醇文档格式.docx

2.分子结构

3.化学性质

(1)与钠的反应

化学方程式为2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑。

(2)氧化反应

①燃烧

化学方程式为CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。

②催化氧化

实验操作

实验现象

在空气中灼烧过的铜丝表面由黑变红,试管中的液体有刺激性气味

化学方程式

2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O

③与强氧化剂反应

乙醇可被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化,生成乙酸。

点拨 在乙醇的催化氧化实验中,要把铜丝制成螺旋状,是为了增大接触受热面积,增强实验效果。

4.用途

(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。

(2)用作化工原料。

(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。

判断正误,正确的打“√”,错误的打“×

(1)能用分液的方法分离酒精和水的混合物(  )

(2)可用无水硫酸铜检验工业酒精中是否有水(  )

(3)乙醇中的羟基不如水中的羟基活泼(  )

(4)乙醇分子中含有六个氢原子,故1mol乙醇与足量的钠反应可以生成3mol的氢气(  )

答案 

(1)×

 

(2)√ (3)√ (4)×

一、乙醇的结构与性质

例1

 乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是(  )

A.和金属钠反应时键①断裂

B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③键

C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤键

D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键

解析 乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;

乙醇催化氧化成乙醛时,断裂①和③化学键,B正确,C错误;

乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂。

答案 C

归纳总结

 乙醇结构特点、断键与性质的关系

举例(乙醇的催化氧化):

总的化学方程式:

2CH3CHO+2H2O,反应中铜(也可用银)作催化剂。

变式训练1 关于乙醇的说法中正确的是(  )

A.乙醇结构中有—OH,所以乙醇溶解于水,可以电离出OH-而显碱性

B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,说明乙醇具有氧化性

C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性

D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼

答案 D

解析 乙醇不能电离出氢氧根离子,—OH和OH-是完全不同的粒子;

乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性;

乙醇与钠反应可以产生氢气,此时,并不是氢离子的性质,不能说明乙醇显酸性;

乙醇与钠反应比水与钠反应平缓,说明乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼。

二、探究羟基中氢原子的活泼性

例2

 向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确的是(  )

A.钠块沉在乙醇液面的下面

B.钠块熔化成小球

C.钠块在乙醇的液面上游动

D.钠块表面剧烈放出气体

解析 钠的密度比乙醇的大,故A正确,C错误;

钠与乙醇反应产生氢气比较缓慢,放出的热量不足以使钠熔化,故B、D错误。

答案 A

 钠与乙醇、水反应的对比

水与钠反应

乙醇与钠反应

钠的变化

钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失

钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失

声的现象

有“嘶嘶”声响

无声响

气体检验

点燃,发出淡蓝色的火焰

实验结论

钠的密度小于水,熔点低。

钠与水剧烈反应,生成氢气。

水分子中羟基上的氢原子比较活泼

钠的密度比乙醇的大。

钠与乙醇缓慢反应生成氢气。

乙醇中羟基上的氢原子相对不活泼

反应的化学方程式

2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑

变式训练2 可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是(  )

A.1mol乙醇完全燃烧生成3mol水

B.乙醇可以制酒精饮料

C.1mol乙醇跟足量的Na作用得到0.5molH2

D.1mol乙醇可以生成1mol乙醛

解析 一个乙醇分子中含有6个氢原子,分子式为C2H6O,其可能的结构有CH3OCH3和C2H5OH。

因为1mol乙醇与足量的钠反应只得到0.5molH2,说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换,这个氢原子与另外的氢原子所处环境应该不同。

醇中的氢原子只有羟基上的氢才能与钠发生反应,所以该反应经常用于判断醇分子中羟基的个数。

1.下列有关乙烯气体和乙醇蒸气的说法正确的是(  )

A.等物质的量完全燃烧消耗等量的氧气

B.分子中所有的原子都处于同一个平面上

C.能相互转化且反应属于可逆反应

D.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别

解析 乙烯燃烧的化学方程式是C2H4+3O22CO2+2H2O,乙醇燃烧的化学方程式是C2H5OH+3O22CO2+3H2O,据此可知:

等物质的量乙烯气体和乙醇蒸气完全燃烧消耗等量的氧气,A正确;

乙烯分子是平面分子,原子在同一个平面上,而乙醇分子中含有—CH3,与该碳原子连接的原子构成的是四面体的结构,分子中的原子不在一个平面上,B错误;

乙醇与浓硫酸混合加热至170℃产生乙烯和水,乙烯与水在催化剂存在时,加热条件下发生加成反应产生乙醇,反应条件不同,因此二者的相互转化反应不属于可逆反应,C错误;

乙醇和乙烯都可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,故不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别,D错误。

2.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。

交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成绿色的Cr3+。

下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(  )

①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物

A.②④B.②③C.①③D.①④

解析 乙醇沸点低,易挥发,可以随呼吸呼出,故易被检测。

K2Cr2O7具有强氧化性,可以氧化乙醇,自身生成Cr3+,说明乙醇具有还原性。

故正确答案为C。

3.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。

乙醇、乙二醇(

)、丙三醇(

)分别与足量金属钠作用,产生等量的氢气。

则这三种醇的物质的量之比为(  )

A.6∶3∶2B.1∶2∶3

C.3∶2∶1D.4∶3∶2

解析 羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。

三种醇与钠反应放出等量的氢气,则三种醇提供的羟基数相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶

=6∶3∶2。

4.按照下图装置持续通入X气体或蒸气,可以看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则X气体或蒸气可能是(假设每个反应均完全)(  )

A.CH3CH2OHB.CO或H2

C.NH3D.H2

解析 选项中气体均可还原CuO,但本题的关键点是所得产物冷凝后得到液体,该液体不可能是水(干燥管中盛有足量CuSO4),所以一定是乙醛,X气体为乙醇。

5.

(1)把表面附有CuO的铜丝在酒精灯焰心处加热,会发现铜丝由________色变________色,铜丝在反应中起________作用。

(2)最近国外研究出一种高效的水果长期保鲜新技术:

在3℃潮湿条件下的水果保鲜室中用一种特制的低压水银灯照射,引起光化学反应,使水果贮存过程中缓缓释放的催熟剂转化为没有催熟作用的“酒”。

试回答:

写出主要反应的化学方程式____________________________________________

______________________________,属于________反应。

答案 

(1)黑 红 催化

(2)CH2===CH2+H2OC2H5OH 加成

解析 

(1)铜丝表面附有CuO,插入焰心,焰心附近会有被汽化的酒精未来得及燃烧,乙醇和CuO在加热条件下会发生反应。

(2)熟水果能释放出乙烯,乙烯能催熟水果,要水果保鲜,应把乙烯转化为乙醇,主要的反应为CH2===CH2与水在光照条件下反应生成乙醇。

[基础过关]

题组1 羟基官能团与醇的性质

1.下列说法中正确的是(  )

A.醇的官能团是羟基

B.羟基和氢氧根离子具有相同的化学式和结构式

C.在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水的有机物一定是烃

D.乙醇与钠反应生成氢气,此现象说明乙醇具有酸性

2.下列关于乙醇的物理性质的应用中不正确的是(  )

A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去

B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中药的有效成分

C.由于乙醇能够以任意比与水互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒

D.从化学学科角度看,俗语“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易挥发的性质

解析 由于乙醇与H2O互溶不分层,故不能用分液法除去乙醇中的水。

3.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)(  )

A.3种B.4种C.5种D.6种

答案 B

解析 分子式为C4H10O的是醇或醚,能与金属Na发生反应放出氢气,则有机物是醇。

该醇可看作由羟基(—OH)连在丁基上形成的,丁基有4种,醇也有4种,B正确。

4.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,铜片质量增加的是(  )

A.硝酸B.稀盐酸

C.Ca(OH)2溶液D.乙醇

解析 铜片在酒精灯上加热,发生化学反应:

2Cu+O22CuO,使质量增加。

当遇到硝酸和稀盐酸后,发生反应的化学方程式分别为CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O、CuO+2HCl===CuCl2+H2O,反而使铜片质量减少;

当遇到乙醇时发生化学反应:

CuO+CH3CH2OHCH3CHO+H2O+Cu,CuO被还原为Cu,反应前后质量不变;

当遇到Ca(OH)2溶液时,CuO不与它反应,故加热后的铜片比原铜片质量增加。

题组2 官能团对物质性质的影响

5.有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下,下列说法中不正确的是(  )

A.Ⅰ和Ⅱ是同分异构体

B.Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同

C.Ⅰ和Ⅱ化学性质相同

D.Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同

解析 Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子结构不同,互为同分异构体,同分异构体不仅物理性质有差异,化学性质也有差异。

Ⅰ和Ⅱ含C的质量分数相同,12C是C的稳定同位素,所以Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同。

6.下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是(  )

A.CH3—O—CH3B.

C.CH3—OHD.

解析 决定乙醇化学性质的为—OH,则由化学式可知C中含有—OH,故选C。

7.下列物质中可使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色的是(  )

A.甲烷B.乙烯C.乙醇D.苯

解析 甲烷、苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水褪色;

乙烯使二者都能褪色;

乙醇可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之褪色,但不与溴水反应,不能使之褪色。

8.某有机物的结构简式为

下列关于该有机物的叙述中,不正确的是(  )

A.能与金属钠发生反应并放出氢气

B.能在催化剂作用下与H2发生加成反应

C.不能使酸性KMnO4溶液褪色

D.在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成醛

解析 该有机物分子中含有

、—OH两种官能团,其中—OH能和Na反应放出H2,能在铜作催化剂条件下发生催化氧化反应生成醛;

CC能使酸性KMnO4溶液褪色,能在催化剂作用下与H2发生加成反应。

故C不正确。

9.如图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型,回答下列问题:

(1)A和B的关系是_____________________________________________。

(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式________________________________________________________________________。

(3)写出B分子和金属钠反应的化学方程式____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)B在加热条件下能够和HBr发生反应生成溴乙烷,该反应类型是____________。

答案 

(1)同系物

(2)2CH3OH+O2

2HCHO+2H2O

(3)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑

(4)取代反应

解析 根据成键原则,可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH(甲醇)和CH3CH2OH,它们结构相似,互称为同系物,它们都含—OH,甲醇和乙醇性质相似,能被氧化成相应的醛,能够与金属钠反应,根据B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷的特点可知该反应为取代反应。

[能力提升]

10.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO、CO2和水的总质量为27.6g,若其中水的质量为10.8g,则CO的质量是(  )

A.1.4gB.2.2g

C.4.4gD.在2.2g和4.4g之间

解析 由燃烧得水10.8g可知:

CO和CO2的总质量为27.6g-10.8g=16.8g。

生成的水是10.8g,其物质的量为

=0.6mol,因此燃烧的乙醇的物质的量应是0.6mol×

=0.2mol,可得CO和CO2的总物质的量是0.2mol×

2=0.4mol。

根据

解得:

n(CO)=0.05mol,n(CO2)=0.35mol。

CO的质量为28g·

mol-1×

0.05mol=1.4g。

11.乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点,而且具有较好的经济效益和社会效益,终将成为汽油和柴油的替代品。

(1)写出乙醇完全燃烧的化学方程式:

____________________________________________

(2)乙醇燃烧时如果氧气不足,可能还有CO生成。

用如图装置验证乙醇的燃烧产物中有CO、CO2、H2O,应将乙醇的燃烧产物依次通过(按气流从左到右的顺序填装置编号)________。

(3)实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。

A瓶溶液的作用是________________________________________________________________________;

B瓶溶液的作用是___________________________________________;

C瓶溶液的作用是____________________________________________。

(4)装置③的作用是_____________________________________________;

装置①中所盛的是________,作用是_____________________________。

(5)装置④中所盛的固体药品是_____________________________________,

它可以验证的产物是________。

(6)尾气应如何处理?

___________________________________________。

(7)海底有大量的甲烷水合物。

等质量的甲烷和乙醇完全燃烧产生温室气体CO2较多的是________。

答案 

(1)C2H5OH+3O22CO2+3H2O

(2)④②③① (3)验证CO2存在 除去混合气体中的CO2 验证CO2是否被除尽 (4)将CO氧化成CO2 澄清石灰水 检验CO与CuO反应生成CO2,从而确证有CO气体存在 (5)无水硫酸铜 H2O (6)点燃 (7)甲烷

[拓展探究]

12.有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,其实验装置如图所示。

其实验操作为预先使棉花团浸透乙醇,并照图安装好装置;

在铜丝的中间部分加热,片刻后开始(间歇性)鼓入空气,即可观察到明显的实验现象。

请回答下列问题:

(1)被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为_______________________________________

(2)从A管中可观察到的实验现象是_________________________________________

从中可认识到在该实验过程中,催化剂参加了化学反应,还可认识到催化剂起催化作用时需要一定的_____________________________________。

(3)实验一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应还能否继续进行?

__________________,原受热部分的铜丝有什么现象?

_________________________________________________,

其原因是_______________________________________________。

答案 

(1)2CH3CH2OH+O2

(2)受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变亮 温度

(3)能 仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑、变亮的现象 因为醇的催化氧化反应是放热反应

解析 乙醇在Cu作催化剂时发生氧化反应的机理为2Cu+O22CuO(铜丝变黑);

CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O(铜丝变亮)。

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