Question

某校化學(xué)課外小組的學(xué)生為了驗證乙醇的分子結(jié)構(gòu)，設(shè)計如下實驗程序：乙醇的精制、乙醇組成元素的測定、分子式的測定、分子結(jié)構(gòu)的測定．
（1）若所用乙醇中含少量水，采用直接蒸餾的方法不能有效除去水，通常向其中加入

 

，然后蒸餾．證明乙醇不再含水，可用一種試劑檢驗，這種試劑是

 

．
（2）用燃燒乙醇分析產(chǎn)物的方法確定含有C、H、O三種元素．
a．證明含有H元素的操作是

 

．
b．證明含有O元素時，需取得的實驗數(shù)據(jù)是：CO₂的質(zhì)量，H₂O的質(zhì)量及

 

．
（3）為確定乙醇的分子式，在通過（2）獲取乙醇的實驗式之后，是否必須再測定乙醇的相對分子質(zhì)量才能確定其分子式

 

 （答“是”或“否”），理由是

 

．
（4）測定乙醇的分子結(jié)構(gòu)
a．若采用紅外光譜儀測定，則通過所得紅外光譜中有

 

鍵的振動吸收峰，即可確定乙醇的結(jié)構(gòu)是CH₃CH₂OH而不是CH₃OCH₃．（填“C-H”，“C-C”，“C-O”，“O-H”）
b．若采用核磁共振儀測定，則所得乙醇的核磁共振氫譜上應(yīng)有

 

個吸收峰．

Answer 1

考點：測定有機物分子的元素組成

專題：實驗題

分析：（1）蒸餾法分離乙醇和水時，需要加入新制生石灰，檢驗水的存在可以選用無水硫酸銅；
（2）a．通過證明乙醇的燃燒產(chǎn)物中是否含有水分，可以證明乙醇中含有H元素；
b．乙醇完全燃燒后產(chǎn)物只有CO₂和H₂O，依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知該物質(zhì)中一定含有碳、氫元素，氧元素不能確定，可通過測定有機物及CO₂和H₂O的質(zhì)量，若C、H兩元素的質(zhì)量之和等于有機物的質(zhì)量，則該有機物只含C、H兩元素；若C、H兩元素的質(zhì)量之和小于有機物的質(zhì)量，則該有機物一定含有C、H、O三種元素；
（3）根據(jù)具體C原子、H原子、O原子個數(shù)比判斷；
（4）a．乙醇分子中含有氧氫鍵，而二甲醚中不含氧氫鍵，據(jù)此進(jìn)行解答；
b．根據(jù)CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃中等效氫原子的數(shù)目判斷，含有的等效H數(shù)目即為核磁共振氫譜中吸收峰的數(shù)目．

解答： 解：（1）若所用乙醇中含少量水，采用直接蒸餾的方法不能有效除去水，通常向其中加入新制生石灰，然后蒸餾；證明乙醇不再含水，根據(jù)水能夠使無水硫酸銅變藍(lán)，可用無水CuSO₄檢驗，
故答案為：新制生石灰；無水CuSO₄；
（2）a．證明乙醇中含有H的方法為：用一干燥的小燒杯倒置在乙醇燃燒火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水珠生成，證明該為含有H元素，
故答案為：將一干燥的冷的小燒杯倒置于乙醇燃燒火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生；
b．通過測定乙醇及CO₂和H₂O的質(zhì)量，若C、H兩元素的質(zhì)量之和等于乙醇的質(zhì)量，則該有機物只含C、H兩元素；若C、H兩元素的質(zhì)量之和小于乙醇的質(zhì)量，則該有機物一定含有C、H、O三種元素，所以還缺少乙醇的質(zhì)量，
故答案為：乙醇的質(zhì)量；
（3）在乙醇實驗式C₂H₆O中，C、H原子已經(jīng)達(dá)到飽和，其實驗式即為分子式，故不需要測定乙醇的相對分子質(zhì)量，
故答案為：否；乙醇的實驗式C₂H₆O中H原子已經(jīng)飽和，所以實驗式就是其分子式；
（4）a．乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂OH，二甲醚的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃OCH₃，根據(jù)二者的結(jié)構(gòu)簡式可知，乙醇中含有O-H鍵，而二甲醚中不存在O-H鍵，若采用紅外光譜儀測定，則通過所得紅外光譜中有O-H鍵的振動吸收峰，即可確定乙醇的結(jié)構(gòu)是CH₃CH₂OH而不是CH₃OCH₃，
故答案為：O-H；
b．CH₃CH₂OH中含有3種等效H原子，CH₃OCH₃中含有1種等效H，等效氫原子數(shù)與核磁共振氫譜中吸收峰數(shù)目相同，所以若采用核磁共振儀測定，則所得乙醇的核磁共振氫譜上應(yīng)有3種吸收峰，
故答案為：3．

點評：本題考查了有機物分子組成的確定、有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，題目難度中等，注意掌握常見有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確測定有機物分子中元素組成的方法，弄清核磁共振氫譜、紅外光譜的含義．