1、乙醇(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.2020年全球暴发新型冠状病毒肺炎疫情,WHO(世界卫生组织)建议的两种醇类洗手液能使新型冠状病毒失活,一是以85%乙醇为基础,高效灭活病毒,二是以75%异丙醇为基础,在低浓度下表现出更好的抗病毒效果,病毒完全失活。异丙醇的结构简式为CH3CH(OH)CH3。下列对其性质的描述中不正确的是 ()A.能够与金属Na反应放出H2B.能够燃烧放出大量的热C.能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.能够使紫色石蕊溶液变红【解析】选D。对比乙醇的性质分析异丙醇的性质。异丙醇含有羟基,能够与钠反应生成氢气,A正确;异丙醇能够燃烧生成二氧
2、化碳和水,B正确;异丙醇具有原性,能够还原高锰酸钾使高锰酸钾溶液褪色,C正确;异丙醇不具有酸性,不能使指示剂变色,故D错误。2.决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是()A.羟基B.乙基(CH2CH3)C.氢氧根离子D.氢离子【解析】选A。羟基是乙醇的官能团,决定其主要化学性质。3.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 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2D.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【解析】选B。羟基的化学式是OH,电子式是H,氢氧根的化学式是OH-,电子式是H-,A项错误;1 mol乙醇
3、与足量的Na反应可以生成0.5 mol H2,在标准状况下是11.2 L,C项错误;乙醇发生催化氧化时断裂的化学键应为,D项错误。4.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正确的是()A.钠块浮在乙醇的上面B.钠块熔化成小球C.钠块在乙醇的液面上游动D.钠块表面有气体放出【解析】选D。Na与CH3CH2OH反应单位时间内放出的热量不能使钠块熔化;Na的密度比乙醇的大,不会浮在乙醇液面上。5.(2020洛阳高一检测)著名的绍兴“花雕酒”又名“女儿红”,属于发酵酒中的黄酒,用糯米、红糖等发酵而成,除乙醇外,还含有大量人体所需的氨基酸,江南的冬天空气潮湿寒冷,人们常饮用此酒来增强
4、抵抗力。下列有关乙醇的说法中正确的是()A.乙醇的分子式为CH3CH2OHB.乙醇可与NaOH溶液反应C.乙醇、乙烷和苯都可以与钠反应生成氢气D.乙醇是一种可再生能源【解析】选D。乙醇的分子式为C2H6O,故A项错误;乙醇能与金属钠反应,但不与NaOH溶液反应,故B项错误;乙烷和苯都不与钠发生反应,故C项错误;由于乙醇燃烧生成CO2和H2O,CO2和H2O通过绿色植物的光合作用生产出粮食,而粮食是生产乙醇的重要原料,所以乙醇属于可再生能源,故D项正确。【补偿训练】将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻后,铜片质量增加的是()A.硝酸B.无水乙醇C.食盐水D.盐酸【解析】选
5、C。本题考查乙醇的催化氧化的反应原理以及CuO与酸的反应。铜片灼烧后生成CuO,硝酸可以与氧化铜反应,使铜片质量减少;乙醇可以实现CuO到Cu的转变:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,铜片质量不变;食盐水不与CuO反应,铜片的质量增加;盐酸使生成的CuO溶解,铜片质量减少。6.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是()A.两个碳原子都以单键相连B.分子里都含有6个相同的氢原子C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子【解析】选B。乙醇分子中6个氢原子不完全相同,羟基上的氢原子与其余5个氢原子有本质区别。【补偿训练】下列关于乙醇和乙烷的比较,错误的是
6、()A.完全燃烧的产物相同B.分子中都含有6种氢元素C.乙醇的熔、沸点均高于乙烷D.乙醇分子含有官能团,而乙烷分子无官能团【解析】选B。分子中都含有6个氢原子,氢元素只有一种。7.A、B、C三种醇与足量的金属钠完全反应,相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为362,则三种醇分子里的羟基数之比为()A.321B.262C.312D.213【解析】选D。由醇和钠的反应可得关系式2OHH2,产生相同体积的H2需要相同物质的量的羟基,设都生成3 mol H2,则需要6 mol羟基,则需要一元醇6 mol,二元醇3 mol,三元醇2 mol,故选D。【补偿训练】某有机物6 g与足量N
7、a反应,生成0.05 mol H2,该有机物可能是()A.CH3CH2OHB.C.CH3OHD.CH3OCH2CH3【解析】选B。有机物能与Na反应放出H2,由题意及各选项可知该有机物为醇,排除D。6 g有机物提供0.1 mol H,则一元醇的相对分子质量应为60,故选B。8.(2019菏泽高一检测)下列说法不正确的是()A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分B.75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒C.乙醇能与金属钠反应生成氢气D.乙烯与水加成可生成乙醇,可用于制食用白酒【解析】选D。A、酒的主要成分是乙醇,可以用作厨房调味品,食醋的主要成分为乙酸,故A正确;B.常用于医疗消毒的酒精是7
8、5%(体积分数)的乙醇溶液,故B正确;C.乙醇中含-OH,能与Na反应,发生置换反应生成氢气,故C正确;D.乙烯与水加成可生成乙醇,工业上利用乙烯直接水化法制得的乙醇中往往含有对人体有害的杂质,不能用于制食用白酒,故D错误。【补偿训练】二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。二甘醇的结构简式如下:HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二甘醇的叙述中不正确的是()A.符合通式CnH2nO3B.和乙醇中化学键类型相同C.能和金属钠反应D.能使酸性KMnO4溶液褪色【解析】选A。二甘醇的分子式为C4H10O3,不符合CnH2nO3的通式;乙醇中含碳碳单键、碳氢单键
9、、碳氧单键、氢氧单键,与二甘醇相同;二甘醇中含羟基,能和钠反应,能使酸性KMnO4溶液褪色。9.有以下两种结构的物质,有关说法正确的是()A.两者为同一物质B.两者为同系物C.相同物质的量的两种物质分别与足量钠反应,产生氢气量相同D.相同物质的量的两种物质分别与足量钠反应,产生氢气量前者多【解析】选C。两者的分子式相同,但结构不同,所以应为同分异构体,A、B两项错误;因为两者都只含有一个OH官能团,故等物质的量的二者与足量钠反应,产生氢气量相同,C项正确,D项错误。【方法规律】羟基数目与氢气量的关系醇与钠反应时,1个OH能提供1个氢原子,与碳原子相连的氢原子并不与Na反应。1 mol ROH0
10、.5 mol H21 mol 1 mol H21 mol 1.5 mol H2。10.(2020高安高一检测)饱和一元醇35.2 g和足量的金属Na反应,生成标准状况下的氢气为4.48 L,该醇可氧化成醛,则其结构可能有几种?()A.2种B.3种C.4种D.5种【解析】选C。标准状况下4.48 L氢气物质的量为4.48 L22.4 Lmol-1=0.2 mol,设饱和一元醇的组成为CnH2n+1OH,则:2CnH2n+1OHH2(28n+36)g1 mol35.2 g0.2 mol(28n+36)g35.2 g=1 mol0.2 mol解得n=5,故该醇的组成为C5H11OH,该醇可氧化成醛,
11、说明存在CH2OH,可以看作丁烷中1个氢原子被CH2OH替代,丁基有4种,故符合条件的醇共有4种。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)如图是A分子的球棍模型和B分子的空间充填模型:分析并回答下列问题:(1)写出B在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式:_。(2)A和B都可以作汽车的燃料,被称为“绿色燃料”,请用化学方程式表示A作汽车燃料的原理_。(3)写出B和金属钠反应的化学方程式:_。【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,它们的结构相似,都含OH,故性质相似,能被氧化成相应的醛,能够燃烧。答案:(1)2CH3CH2
12、OH+O22CH3CHO+2H2O(2)2CH3OH+3O22CO2+4H2O(3)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H212.(10分)某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。 (1)请写出铜网处发生反应的化学方程式:_。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是_反应。(2)甲和乙两个烧杯作用不相同:甲的作用是_;乙的作用是_。(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是_,集气瓶中收集到的主要气体是_。【解析】(1)铜网由红变黑是由于Cu与O2反应生成了CuO,由黑再变红是由于CuO被CH3CH2OH还原生成了Cu和CH3
13、CHO。起初反应需加热,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。(2)甲中产生的乙醇蒸气进入玻璃管中,所以甲的作用是加热;反应产生的乙醛蒸气要冷凝成液体,所以乙的作用是冷却。(3)试管a中除能收集到CH3CHO外,肯定还有未被氧化的乙醇和生成的水,空气中O2参与反应后,剩下的主要气体是N2,所以集气瓶中收集到的主要气体为N2。答案:(1) 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O放热(2)加热冷却(3)乙醛、乙醇、水氮气【补偿训练】.中学课本中介绍了如下实验:把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热,待铜丝表面变黑后立即将它插入盛有乙醇的试管里,反复操作几次。
14、将变黑后的铜丝插入乙醇里,现象_,发生反应的化学方程式是_。.某课外活动小组的同学针对用上述方法制取乙醛时乙醇转化率低的情况,对实验装置进行了改进,利用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验以制取乙醛,图中铁架台等装置已略去,粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白:(1)甲装置常常浸在7080 的水浴中,目的是_。(2)实验时,先加热玻璃管乙中的铜丝,约1分钟后鼓入空气,此时铜丝立即呈红热状态。若把酒精灯撤走,控制一定的鼓气速率,铜丝能长时间保持红热直到实验结束。铜丝能长时间保持红热的原因是_;控制鼓气速率的方法是_。(3)若试管丙中用水吸收产物,则要在乙、丙之间接上丁装置,其连接方式是(填丁装置中导管
15、的代号):乙接_、_接丙,丁装置的作用是_。若产物不用水吸收而是直接冷却,应将试管丙浸在_中。【解析】.铜丝在该反应中参与了化学反应,其变化过程为CuCuOCu,实际上是铜丝先被氧化为CuO,然后是CuO直接氧化乙醇。.从该实验的装置图分析是利用试管甲和气囊得到乙醇蒸气和氧气,然后与玻璃管乙中的铜丝反应制得乙醛,利用试管丙收集生成的乙醛。(1)为了加快乙醇汽化的速率,需对试管甲进行水浴加热。(2)铜丝能够长时间保持红热状态,说明该反应是放热反应;气流速率可通过观察甲试管中的气泡数量确定,所以可通过控制甲试管中单位时间内的气泡数达到控制鼓气速率的目的。(3)由于乙醛易溶于水,为防止倒吸,可在乙、
16、丙中间添加安全瓶;若不用水吸收,为了增强冷却效果,可将试管丙浸在冰水中。答案:.铜丝表面变红CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O.(1)加快乙醇汽化的速率(2)乙醇的催化氧化是放热反应控制甲装置中单位时间内的气泡数(3)ab防止倒吸冰水(20分钟30分)1.(6分)(2020长沙高一检测)CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH分别与足量的金属钠反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,则消耗醇的物质的量之比为()A.111B.123C.632D.321【解析】选C。1 mol CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH分
17、别含OH的物质的量依次为1 mol、2 mol、3 mol,完全反应生成氢气体积之比为123。所以,生成等量的氢气,需要醇的物质的量之比为632。2.(6分)酒精灯的火焰分为三层,由外到内依次为外焰、内焰、焰心,若把一根洁净的铜丝,由外焰逐渐深入到内焰,能观察到的现象是()A.始终是红色B.由红色变为黑色C.在外焰变为黑色,到内焰变为红色D.在外焰是红色,到内焰变为黑色【解析】选C。铜丝在酒精灯的外焰被氧化而变为黑色,渐渐深入到内焰时,由于内焰温度低,一些没有燃烧的乙醇蒸气将氧化铜还原而变为红色。3.(9分)(2019赤水高一检测)某实验小组用下列装置进行乙醇的实验,试回答下列问题: (1)A
18、中发生反应的化学方程式为_,还可以用_代替MnO2的作用。(2)实验过程中M处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象,请用化学方程式解释原因。现象:红色变黑色:_,现象:黑色变红色:_,其反应类型为_。(3)由于反应速率不易控制,在F装置中有可能产生倒吸,所以F装置可改用_装置(填字母序号)。(4)实验室可对E部分采取合理的操作方法以防止安全隐患,请对此提出你的意见:_。【解析】(1)A装置中H2O2在MnO2的催化作用下分解生成O2,也可以用FeCl3代替MnO2起催化作用。(2)红色变黑色是由于Cu与O2发生反应生成了黑色的CuO,黑色变红色是由于CuO被乙醇还原生成了单质Cu。(3)装置a、b
19、既能保证乙醛的吸收,又能防止倒吸。(4)乙醇催化氧化的反应是放热反应,反应放出的热量能够维持反应的进行,不必在E处持续加热。答案:(1)2H2O22H2O+O2FeCl3(2)2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O氧化反应(3)ab(4)可以采用在反应开始后撤去E处酒精灯或不用E处酒精灯,采用反应开始时把红热的铜丝网直接放入E装置的方式【补偿训练】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。实验操作:预先使棉花团浸透乙醇并按图安装好;在铜丝的中间部分加热,片刻后开始有节奏(间歇性)地鼓入空气,即可观察到明显的实验现象。请回
20、答以下问题:(1)被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为_。(2)A管中可观察到_现象。从中可认识到在该实验过程中催化剂起催化作用时参加了化学反应,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_(填“能”或“不能”)继续进行。原受热的铜丝处的现象是_,原因是_。【解析】 (1)铜丝加热时被氧气氧化生成氧化铜,氧化铜将乙醇氧化生成乙醛和水。(2)铜丝被氧气氧化变为黑色的氧化铜,黑色的氧化铜被乙醇还原重新变为红色,然后铜丝再与氧气反应,一直进行下去。催化剂在起催化作用时往往需要一定的温度。(3)因乙醇的催化氧化是一个放热反应,故撤掉酒精灯后,反应放出的热使该反
21、应继续进行,受热的铜丝处仍然出现上述现象。答案:(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(2)受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红温度(3)能仍可看到原受热处的铜丝交替出现变黑、变红的现象该反应是放热反应4.(9分)“无酒不成席”,此乃中国老话。新春佳节,当然更离不了琼浆玉液。饮“春酒”就是其中一大习俗。唐代司空图诗品典雅中“玉壶买春,赏雨茅屋”中的“春”指的就是酒。酒的主要成分是乙醇,经测定乙醇的分子式是C2H6O,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一: .为确定其结构,甲、乙两名学生利用如图所示装置进行实验确定乙醇分子的结构
22、。图中量气装置由a、b两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装入适量水。a管有刻度(0200 mL),供量气用;b管可上下移动,以调节液面高低。(1)装置A中的玻璃仪器的名称是_、_,二者间连接的导管所起的作用是_ _。(2)学生甲得到一组实验数据乙醇的物质的量氢气的体积(标准状况)0.010 mol0.112 L根据以上数据推断乙醇的结构为_(填“”或“”),简述原因是_。(3)排除操作上的原因,该实验成功的关键是_。【解析】(1)装置A中的玻璃仪器的名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶,导管将分液漏斗与蒸馏烧瓶相连,可使两仪器内的压强相等,使乙醇容易滴下。 (2)式中有5个氢原子处于相同的位置,有1个氢原子明显处于与其他氢原子不同的位置上,式中6个氢原子处于完全相同的位置。与足量的钠反应,如果是式,可能性较大的有4种情况:6个氢原子全反应;只有5个氢原子反应;只有1个氢原子反应;都不反应。如果是式,则只有2种可能:6个氢原子全反应;都不反应。分析实验数据知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇的结构应为式。(3)测量气体体积的实验,关键是装置不漏气。答案:(1)分液漏斗、蒸馏烧瓶使乙醇顺利滴下(2)乙醇和钠反应产生氢气,从量的关系看0.010 mol乙醇产生0.005 mol氢气,说明1个乙醇分子中有1个氢原子与其他氢原子不同,因此可确定乙醇分子的结构为 (3)装置气密性良好
