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醇的脱水反应,生成乙烯,还有生成乙醚方程式
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CH3CH2OH-浓硫酸,170℃→CH2=CH2↑+H2O2CH3CH2OH-浓硫酸,140℃→CH3CH2-O-CH2CH3↑+H2O
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某学校同学进行乙醇的化学性质实验探究学习，以下为他们的学习过程．（一）结构分析（1）写出乙醇的结构式&；官能团的电子式&．（二）性质预测（2）对比乙醇和乙烷的结构，经过讨论，同学们认为乙醇分子中氧原子吸引电子能力较强，预测在一定条件下分子中C-O键与O-H&键（填写具体共价键）容易发生断裂．为此，他们查阅了相关资料，获得了以下乙醇性质的部分事实．Ⅰ．常温下，1mol乙醇与1mol金属钠反应产生0.5mol氢气，该反应比较缓和，远不如水和金属钠反应剧烈．Ⅱ．乙醇在酸性条件下与HBr共热产生溴乙烷．Ⅲ．乙醇在浓硫酸催化作用下，140℃时反应生成乙醚（CH3CH2OCH2CH3，微溶于水的液体，沸点34.6℃），170℃时脱水生成乙烯．下列关于乙醇结构和性质的分析、理解错误的是A&A．-OH对-C2H5的影响使乙醇与钠的反应比水与钠的反应速率慢B．乙醇在浓硫酸催化下，170℃时脱水生成乙烯的反应为消去反应C．乙醇的核磁共振氢谱图上有3个吸收峰，其强度之比为3：2：1，与钠反应的是吸收强度最小的氢原子D．乙醇与甲醚互为官能团异构体（三）设计方案、进行实验甲同学用4mL&95%的乙醇、8mL90%浓硫酸、6g溴化钠研究乙醇转化为溴乙烷的反应．右图是他设计的实验装置图（已省略部分夹持仪器）．请回答有关问题．（3）预计实验时装置Ⅰ主要发生两个反应，写出反应②的化学方程式．①2NaBr+H2SO4&&&△&&&2HBr+Na2SO4，②&（4）实验过程中，观察到反应后期烧瓶内液体颜色变棕黑，U形管右边与大气相通的导管口产生大量有刺激性气味的白雾，U形管内有少量淡黄色液体，该液体的有机成分是溴乙烷、乙醇和乙醚&．若要获得纯净的溴乙烷，方法是：实验结束后把U形管内的液体倒入装有NaOH溶液的烧杯中，充分振荡后转移至分液漏斗内，分液取出下层液体&．（四）反思与改进（5）乙同学认为：实验所用浓硫酸必须进行稀释，目的是ACD&（填字母），稀释后的浓硫酸应放在分液漏斗&（填实验仪器名称）中．A．减少HBr的挥发&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&B．防止浓硫酸分解产生SO2C．减少副产物乙烯和乙醚的生成&&&&&&&&D．减少Br2的生成（6）丙同学提出应该对实验装置进行改进，请为两部分装置选择正确的措施：A．不作改变&&&&&&B．保留酒精灯加热，增加温度计且温度计水银球插入反应液中C．水浴加热&&&&&&D．冰水混合物冷却装置ⅠB&；装置ⅡD&．请你再提出一条改进措施装置I把短导管换成长导管或增加冷凝管，装置Ⅱ与大气相通的导管接装有碱石灰的球形干燥管&．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“某学校同学进行乙醇的化学性质实验探究学习，以下为他们的学习过程．（一）结构分析（1）写出乙醇的结构式____；官能团的电子式____．（二）性质预测（2）对比乙醇和乙烷的结构，经过讨论，同学们认为乙醇分子中氧原...”的分析与解答如下所示：
（一）（1）结构式是将所有的化学键表示出来的式子；根据电子式的书写方法来书写电子式；（二）（2）根据乙醇和乙烷化学键的区别来回答；Ⅱ、A、乙醇与钠的反应是乙基对羟基氢原子的影响来回答；B．根据消去反应的特征来回答；C．有机物中含有几种类型的氢原子，就会出现几组峰；D．官能团异构体是指官能团不一样，分子式一样，结构不一样的有机物之间的互称；（三）（3）醇中的羟基和HX之间发生取代反应；（4）乙醇可以和HX之间发生取代反应，乙醇分子间可以脱水，形成乙醚，据此回答判断；（四）（5）根据题给信息知，溴乙烷和乙醇的沸点相差较小，不能采用蒸馏的方法分离；（6）根据实验装置的特点结合实验目的进行回答．
解：（一）（1）结构式是将所有的化学键表示出来的式子，乙醇的结构式为，乙醇中的官能团是羟基，根据电子式的书写方法，得到电子式为，故答案为：；；（二）（2）乙醇中含有C-C键，C-H键，C-O键，O-H键，乙烷中的化学键：C-C键，C-H键，在一定条件下分子中C-O键，O-H键容易发生断裂，导致乙醇分子中氧原子吸引电子能力较强，故答案为：C-O键和O-H；Ⅱ、A、乙醇中不含氢离子，但是水中含有氢离子，金属钠和它们反应的实质是和水中的离子的反应，但是水电离出的氢离子更活泼，故乙醇与钠的反应比水与钠的反应速率慢，故A错误；B、乙醇在浓硫酸催化下，170℃时脱水生成乙烯的反应，消掉小分子，得到含有双键的有机物乙烯，为消去反应，故B正确；C．乙醇的分子中含有三种类型的氢原子，核磁共振氢谱图上有3个吸收峰，其强度之比为3：2：1，与钠反应的是羟基氢原子，即吸收强度最小的氢原子，故C正确；D．乙醇与甲醚互为官能团异构体，故D正确．故选A．（三）（3）乙醇中的羟基和HBr之间发生取代反应，反应为，故答案为：；（4）乙醇可以和HX之间发生取代反应，乙醇分子间可以脱水，形成乙醚，乙醇转化为溴乙烷的反应后期烧瓶内液体颜色变棕黑，U形管右边与大气相通的导管口产生大量有刺激性气味的白雾，即会发出的HBr小液滴，U形管内有少量淡黄色液体，该液体的有机成分是溴乙烷、乙醇和乙醚，溴乙烷不溶于水，溴乙烷与乙醚、乙醇是互溶的，可以把U形管内的液体倒入装有NaOH溶液的烧杯中，充分振荡后转移至分液漏斗内，分液取出下层液体，得到获得纯净的溴乙烷，故答案为：溴乙烷、乙醇和乙醚；把U形管内的液体倒入装有NaOH溶液的烧杯中，充分振荡后转移至分液漏斗内，分液取出下层液体；（四）（5）A、反应需要溴化氢和乙醇反应，浓硫酸溶解溶液温度升高，使溴化氢挥发，稀释后减少HBr的挥发，故A正确； B、浓硫酸不会发生分解，故B错误；C、浓硫酸和乙醇反应发生副反应消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚，稀释后不能发生类似反应减少副产物烯和醚的生成，故C正确；D、浓硫酸具有强氧化性能将溴离子氧化为溴单质，稀释浓硫酸后能减少Br2的生成，故D正确；故选：ACD；稀释后的浓硫酸应放在分液漏斗中进行分液实验，故答案为：ACD；分液漏斗；（6）实验Ⅰ保留酒精灯加热，增加温度计且温度计水银球插入反应液中，这样可以更好地控制反应的温度，根据物质的沸点区别，为了得到纯净的溴乙烷，可以将实验Ⅱ冰水混合物冷却，或者是装置I把短导管换成长导管或增加冷凝管，装置Ⅱ与大气相通的导管接装有碱石灰的球形干燥管，故答案为：B；D；装置I把短导管换成长导管或增加冷凝管，装置Ⅱ与大气相通的导管接装有碱石灰的球形干燥管．
本题考查了制备实验方案的设计，明确物质的性质及实验原理是设计实验的前提，同时考查了学生分析问题、解决问题的能力，本题难度很大．
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某学校同学进行乙醇的化学性质实验探究学习，以下为他们的学习过程．（一）结构分析（1）写出乙醇的结构式____；官能团的电子式____．（二）性质预测（2）对比乙醇和乙烷的结构，经过讨论，同学们认为乙醇...
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为了测定乙醇的结构式是，利用乙醇和钠的反应，设计如图装置进行实验，在烧瓶中放入足量的钠，从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇，通过测量量筒中水的体积，就可知反应生成的氢气的体积。（1）实验前检验该装置的气密性的实验操作是__________________________________________________。（2）有人认为装置中有空气，所测的气体体积应扣除装置中空气的体积，才是氢气的体积，你认为________（填“正确”或“不正确”）。（3）如果实验开始前b导管内未充满水，则实验结果将________（填“偏大”或“偏小”）。（4）若测得有1.15 g C2H6O参加反应，把量筒c中的水的体积换算成标准状况下H2的体积为280 mL，试结合计算和讨论，判断下面（Ⅰ）和（Ⅱ）两式中，哪个正确________。
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（1）连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将右侧导管插入水槽，微热烧瓶，右侧导管若有气泡冒出，冷却后形成一段水柱，且一段时间内水柱不变化，证明装置气密性良好（2）不正确　（3）偏小　（4）（Ⅱ）该实验的关键是准确测量反应产生气体的体积。根据产生气体的体积可以确定被置换的氢原子的个数。（3）中如果实验开始前b导管内未充满水，则会使排出水的体积减小，故实验结果偏小。（4）参加反应的乙醇的物质的量是0.025 mol，生成氢气的物质的量是0.012 5 mol，即1 mol乙醇分子中的6个氢原子所处的化学环境并不完全相同，有1个应不同于其他的氢原子，从而确定乙醇的结构为（Ⅱ）式。
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据魔方格专家权威分析，试题“为了测定乙醇的结构式是，利用乙醇和钠的反应，设计如图装置进行..”主要考查你对&&醇的通性，乙醇&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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醇的通性乙醇
醇的定义：羟基跟烃基或苯环侧链上的碳原子直接相连的化合物叫做醇。说明：在同一个碳原子上存在两个或多个羟基的多元醇，羟基连在碳碳双键或碳碳三键的不饱和碳原子上的醇，都不能稳定存在。醇的性质：
1．醇的物理性质饱和一元醇的沸点比其相对分子质量接近的烷烃或烯烃的沸点高。这是因为一个醇分子中羟基上的氢原子可与另一个醇分子中羟基上的氧原子相互吸引形成氢键，增强了醇分子间的相互作用。 2．醇的化学性质 (1)羟基的反应 ①取代反应在加热的条件下，醇与氢卤酸(如HCl、HBr、HI)发生取代反应生成相应的卤代烃和水，例如：在浓硫酸作催化剂及加热的条件下，醇可以发生分子间的取代反应生成醚和水，例如：说明a．由醇生成醚的反应又叫做脱水反应或分子间脱水反应。 b．在醇生成醚的反应中，浓硫酸的作用是作催化剂和脱水剂。温度是醇脱水生成醚的必要条件之一，若温度过低，反应速率很慢或不能反应；若温度过高，反应会生成其他物质。 ②消去反应含β—H的醇，在一定条件下发生消去反应生成烯烃和水，例如：说明a．由醇生成烯烃的反应又叫做脱水反应或分子内脱水反应。 b．从分子组成与结构的方面来说，脱水生成烯烃的醇分子必须含有β一H，如由于分子中没有β—H，不能脱水生成烯烃。 c．在醇生成烯烃的反应中，浓硫酸的作用是作催化剂和脱水剂。 d．人们通常把和官能团相连的碳原子称为α一C 原子．α—C原子上的氢原子称为α—H原子；依次称为β一C原子，β—H原子…… (2)羟基中氢原子的反应 ①与活泼金属反应由于氧元素与氢元素电负性的差异较大，羟基中氢氧键的极性比较强，容易断裂，所以羟基中的氢原子比较活泼，能与钠、钾、镁、铝等金属发生反应。例如，乙醇可以与金属钠反应生成乙醇钠和氢气。&②酯化反应在一定条件下，醇羟基中的氢原子能够被羧酸分子中的酰基（）取代生成酯和水。例如：说明a．该类反应由于生成了酯，所以叫做酯化反应。从物质分子组成形式变化的角度来说，该反应又属于取代反应。 b．在乙醇与乙酸生成乙酸乙酯的反应中，利用氧同位素()示踪法对乙醇分子中的氧原子进行标记，通过对生成物的检测，发现产物乙酸乙酯中含有氧的同位素()。这说明，酯化反应中脱掉羟基的是羧酸，脱掉氢原子的是醇。 c．醇跟羧酸发生的酯化反应为可逆反应，具有反应速率慢和向右进行程度小的特点。加入浓硫酸的目的(浓硫酸的作用)有两个：一是作催化剂，提高化学反应速率；二是作吸水剂，通过吸收反应生成的水促使反应向生成乙酸乙酯的方向移动，提高乙酸与乙醇的转化率。 d．醇还能与硫酸、硝酸、磷酸等无机含氧酸发生酯化反应，生成的酯统称为无机酸酯。 (3)氧化反应大多数醇可以燃烧，完全燃烧时生成二氧化碳和水。醇也可以被催化氧化。例如：说明a．在醇的催化氧化反应中，醇分子中有2 个α一H时，醇被氧化为醛；醇分子中有1个α—H时，醇被氧化为酮；醇分子中没有α一H时，醇不能发生上述催化氧化反应。 b．乙醇也能被KMnO4酸性溶液、K2Cr2O7(重铬酸钾)酸性溶液氧化。 脂肪醇、芳香醇、酚和芳香醚的比较：
羟基氢原子活泼性比较:
均有羟基，南于这些羟基连接的基团不同，羟基上氢原子的活泼性也就不同，现比较如下：乙醇分子的组成与结构:
乙醇分子可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(一OH)取代而形成的。乙醇分子的组成与结构见下表：乙醇的性质:
(1)物理性质：俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。 (2)乙醇的化学性质： ①乙醇可以与金属钠反应，产生氢气，但不如水与金属钠反应剧烈。 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 活泼金属（钾、钙、钠、镁、铝）可以将乙醇羟基里的氢取代出来。 ②乙醇的氧化反应： 2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件是在催化剂Cu或Ag的作用下加热） ③乙醇燃烧：发出淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水（蒸气），并放出大量的热，不完全燃烧时还生成一氧化碳，有黄色火焰，放出热量 完全燃烧：C2H5OH+3O22CO2+3H2O& ④乙醇可以和卤化氢发生取代反应，生成卤代烃和水。 C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O 注意：通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。 ⑤乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应，随着温度的不同生成物也不同。&& A. 消去（分子内脱水）制乙烯（170℃浓硫酸）&& C2H5OH→CH2=CH2↑+H2O （消去反应） B. 缩合（分子间脱水）制乙醚（140℃ 浓硫酸）& 2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2O（取代反应） 有关醇类的反应规律：
1．消去反应的规律总是消去和羟基所在碳原子相邻的碳原子上的氢原子，没有相邻的碳原子(如CH3OH)或相邻的碳原子上没有氢原子（）就不能发生消去反应。能发生消去反应的醇的结构特点为： 2．催化氧化反应的规律：与羟基相连的碳原子上若有2个或3个氢原子，羟基则易被氧化为醛；若有1个氢原子，羟基则易被氧化为酮；若没有氢原子，则羟基一般不能被氧化。即&3．酯化反应的规律醇与羧酸或无机含氧酸发生酯化反应，一般规律是“酸去羟基醇去氢”即酸脱去一OH，醇脱去一H。例如：
可用氧的同位素：作为示踪原子来确定反应机理。如：乙醇的工业制法： (1)乙烯水化法： (2)发酵法：
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