2024年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè) 第7章 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)9　乙醇、乙酸的主要性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)9乙醇、乙酸的主要性質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)乙醇、乙酸主要性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。2．初步了解有機(jī)化合物的制備方法。3．提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在科學(xué)探究中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)用品試管、試管夾、量筒、膠頭滴管、玻璃導(dǎo)管、乳膠管、橡膠塞、鐵架臺(tái)、試管架、酒精燈、碎瓷片、火柴。乙醇、乙酸、飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4、銅絲。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需其他用品有澄清石灰水、鎂條。實(shí)驗(yàn)步驟1．乙醇的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)向試管中加入少量乙醇,觀察其狀態(tài),聞其氣味—乙醇是具有無(wú)色有特殊香味的液體,易揮發(fā)(2)點(diǎn)燃乙醇,并在火焰上方罩上一個(gè)干燥的燒杯；一段時(shí)間后,迅速將燒杯倒置過(guò)來(lái),倒入澄清石灰水,振蕩干燥的燒杯內(nèi)壁有水珠生成；倒入澄清石灰水,振蕩,石灰水變渾濁乙醇燃燒生成CO2和H2O(3)把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈外焰上加熱,使銅絲表面生成一薄層黑色的氧化銅；立即將銅絲插入盛有乙醇的試管中；這樣反復(fù)幾次,觀察銅絲表面的變化,并聞試管中液體氣味的變化銅絲表面由黑色變成紅色；反復(fù)上述操作幾次后,試管中產(chǎn)生了刺激性氣味的液體乙醇能在加熱、銅作催化劑條件下被氧氣氧化生成乙醛試寫出實(shí)驗(yàn)(2)(3)過(guò)程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：實(shí)驗(yàn)(2)：CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋3H2O。實(shí)驗(yàn)(3)：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO、CuO＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(△))Cu＋CH3CHO＋H2O?？偡匠淌剑?CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O]。2．乙酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作(裝置)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)向試管中加入少量乙酸,觀察其狀態(tài),小心地聞其氣味—乙酸是具有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體,易揮發(fā)(2)①向一支試管中加入少量乙酸,將一小段鎂條放入試管,觀察現(xiàn)象②向一盛有少量飽和Na2CO3溶液的試管里,加入約3mL乙酸溶液,觀察現(xiàn)象①鎂條表面有氣泡產(chǎn)生②試管里有氣泡生成乙酸具有酸性,且比碳酸酸性強(qiáng)(3)裝有飽和Na2CO3溶液的試管內(nèi),有不溶于水的無(wú)色有香味的油狀液體生成乙酸與乙醇在有濃硫酸存在并加熱的條件下可以發(fā)生反應(yīng)生成乙酸乙酯和水寫出實(shí)驗(yàn)(2)(3)反應(yīng)過(guò)程中相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：實(shí)驗(yàn)(2)：2CH3COOH＋Mg=(CH3COO)2Mg＋H2↑、2CH3COOH＋Na2CO3=2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。實(shí)驗(yàn)(3)：CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O。問(wèn)題和討論1．在乙醇氧化生成乙醛的實(shí)驗(yàn)中,加熱銅絲及將它插入乙醇里的操作為什么要反復(fù)進(jìn)行幾次？提示將銅絲灼熱,可以提高反應(yīng)速率。“反復(fù)操作”的原因是每次生成的乙醛量很少,不易聞到乙醛的氣味,當(dāng)反復(fù)操作若干次后,可以生成較多量的乙醛。2．在制取乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中,濃硫酸和飽和Na2CO3溶液各起什么作用？在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,盛有飽和Na2CO3溶液的試管內(nèi)發(fā)生了哪些變化？請(qǐng)解釋相關(guān)現(xiàn)象。提示濃硫酸的作用：①催化劑——加快反應(yīng)速率；②吸水劑——提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉(zhuǎn)化率。飽和Na2CO3溶液的作用：①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分層,得到酯；②溶解揮發(fā)出來(lái)的乙醇；③中和揮發(fā)出來(lái)的乙酸。盛有飽和Na2CO3溶液的液面上有油狀液體生成,反應(yīng)生成了不溶于水的乙酸乙酯。1．(2023·南通高一月考)下列說(shuō)法正確的是()A．檢測(cè)乙醇中是否含有水可加入鈉,若有氫氣生成則含水B．除去乙醇中微量水,可加入金屬鈉,使其完全反應(yīng)C．乙醇和鈉反應(yīng)時(shí),鈉沉在乙醇的底部,緩慢地放出氣泡D．乙醇和水的沸點(diǎn)不同,可直接蒸餾獲得無(wú)水乙醇答案C解析乙醇和水都和鈉反應(yīng)生成氫氣,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；直接蒸餾所獲得的乙醇中仍含有水,不能得到純凈的無(wú)水乙醇,故D項(xiàng)錯(cuò)誤；鈉的密度大于乙醇,而且反應(yīng)比較緩慢,故C項(xiàng)正確。2．某同學(xué)制備乙酸乙酯的操作如下：在a試管中加入適量乙醇,然后邊振蕩邊慢慢加入適量濃硫酸和乙酸,在b試管中加入適量飽和NaCl溶液,按圖示連接裝置。小火加熱a中混合物。一段時(shí)間后,取下b試管并停止加熱。振蕩b試管,靜置,待溶液分層后,分液得乙酸乙酯。實(shí)驗(yàn)中存在的錯(cuò)誤有幾處()A．1B．2C．3D．4答案C解析第一處：在b試管中應(yīng)該加入適量飽和碳酸鈉溶液,第二處：導(dǎo)管不能插入到液面以下,否則容易發(fā)生倒吸,第三處：試管a中未加入碎瓷片防暴沸,共3處錯(cuò)誤,故選C。3．實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)。已知：乙醛可被氧化為乙酸。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象,請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________、________________________________。(2)在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說(shuō)明乙醇的催化氧化反應(yīng)是________反應(yīng)。進(jìn)一步研究表明,鼓入空氣的速率與反應(yīng)體系的溫度關(guān)系曲線如圖所示。試解釋出現(xiàn)圖中現(xiàn)象的原因：______________________________________。(3)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同。甲的作用是____________________；乙的作用是__________。答案(1)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuOCH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O(2)放熱空氣流速過(guò)快,會(huì)將體系中的熱量帶走(3)加熱乙醇,使乙醇揮發(fā)冷卻,便于收集乙醛解析(1)乙醇的催化氧化反應(yīng)實(shí)質(zhì)是金屬銅被氧氣氧化為氧化銅,化學(xué)方程式為2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO,氧化銅將乙醇氧化為乙醛,化學(xué)方程式為CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O。(2)熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說(shuō)明乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)；根據(jù)圖示曲線,反應(yīng)放出熱量的多少和乙醇以及氧氣的量有關(guān),隨著反應(yīng)進(jìn)行,開始階段反應(yīng)體系溫度升高,但是過(guò)量的空氣會(huì)將體系中的熱量帶走,所以空氣流速過(guò)快時(shí)反應(yīng)體系溫度降低。(3)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同,甲是熱水浴,作用是使乙醇汽化成乙醇蒸氣,乙是冷水浴,目的是將乙醛冷凝,便于乙醛的收集。4．(2023·黑龍江哈九中高一期末)乙酸乙酯是一種重要的化工原料,廣泛用于藥物染料、香料等工業(yè)。已知乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。(一)實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯的粗產(chǎn)品的步驟如下：如圖所示的儀器裝置,在蒸餾燒瓶?jī)?nèi)將過(guò)量的乙醇與適量濃硫酸混合,然后經(jīng)分液漏斗邊滴加乙酸,邊加熱蒸餾。得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。(1)濃硫酸的作用是______________________。(2)冷凝水流經(jīng)直形冷凝管時(shí)應(yīng)從________(填“a”或“b”,下同)口進(jìn)入,從_____口流出。(二)對(duì)乙酸乙酯進(jìn)行精制(3)為了除去粗產(chǎn)品中的乙酸,可向產(chǎn)品中加入________溶液,然后進(jìn)行________(填操作名稱)。(4)再向得到的有機(jī)物中加入飽和氯化鈣溶液,振蕩、分離,加入飽和氯化鈣溶液的目的是________。(5)最后,加入無(wú)水硫酸鈉除去其中的水分,再進(jìn)行________(填操作名稱),即可得到純凈的乙酸乙酯。(6)用30g乙酸與46g乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯,若實(shí)際產(chǎn)量是理論產(chǎn)量的70%,則實(shí)際得到乙酸乙酯的質(zhì)量為________g。答案(1)作催化劑、吸水劑(2)ba(3)飽和Na2CO3分液(4)除去過(guò)量乙醇(5)蒸餾(6)30.8解析(4)已知乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH,加入飽和氯化鈣溶液的目的為除去過(guò)量乙醇。(5)因酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),無(wú)水硫酸鈉起干燥作用,去除乙酸乙酯中的水分,再蒸餾得到純凈的乙酸乙酯。(6)根據(jù)化學(xué)方程式CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\