Question

乙醇的分子組成為C₂H₆O，現(xiàn)采用實驗方法確定一個乙醇分子里有幾個氫原子能被鈉置換．測試裝置如圖所示．
實驗操作要點是：全部實驗裝置必須保證氣密性良好；裝置A要干燥，酸式滴定管中加入無水乙醇；過量金屬鈉先在二甲苯（二甲苯不跟金屬鈉反應）中分散成米粒大小的顆粒；連接B和C的玻璃導管內(nèi)先要充滿水而又不能發(fā)生虹吸；從滴定管中緩緩滴入無水乙醇V mL，同時松開彈簧夾，氫氣將水由B壓入C；待燒瓶恢復到常溫后，測出C中所增加水的體積為V₁ mL．（氣體體積已折算成標準狀況）．　　回答下列問題：
（1）如果實驗開始前連接B和C的玻璃管內(nèi)未充滿水，則實驗結(jié)果將

 

．（填偏大、偏小或無影響）
（2）如果用普通酒精代替無水乙醇做實驗，則所得實驗結(jié)果將

 

．（填偏大、偏小或無影響）
（3）連接A和B的導管的左段垂直部分要相當長，其作用是

 

．
（4）把金屬鈉粉末分散成小顆粒的目的是

 

（5）若無水乙醇的密度為ρ g/mL，則乙醇分子中被鈉置換的氫原子個數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設計

專題：

分析：滴定管中緩緩滴入無水乙醇V mL，則被排入B中的空氣為VmL，測出C中所增加水的體積為V₁ mL，則進入B的氫氣的體積為V（H₂）=（V₁-V） mL；所以n（（H₂）=

(V1-V)×10-3

22.4

=

V1-V

22400

mol，
乙醇的物質(zhì)的量：n（C₂H₆O）=

Vρ

46

mol，所以每個乙醇分子中可被置換的氫原子數(shù)N（H）=

V1-V 22400 ×2

ρV 46

=

23(V1-V)

5600ρV

，
（1）如果實驗開始前連接B和C的玻璃管內(nèi)未充滿水，則進入C中的水偏少，則測出C中所增加水的體積偏小，根據(jù)以上計算式分析；
（2）普通酒精中含有水，水產(chǎn)生的氫氣偏多；
（3）乙醇易揮發(fā)；
（4）金屬鈉粉末分散成小顆粒，增大了與乙醇的接觸面積；
（5）根據(jù)以上分析回答．

解答： 解：滴定管中緩緩滴入無水乙醇V mL，則被排入B中的空氣為VmL，測出C中所增加水的體積為V₁ mL，則進入B的氫氣的體積為V（H₂）=（V₁-V） mL；所以n（（H₂）=

(V1-V)×10-3

22.4

=

V1-V

22400

mol，
乙醇的物質(zhì)的量：n（C₂H₆O）=

Vρ

46

mol，所以每個乙醇分子中可被置換的氫原子數(shù)N（H）=

V1-V 22400 ×2

ρV 46

=

23(V1-V)

5600ρV

，
（1）如果實驗開始前連接B和C的玻璃管內(nèi)未充滿水，則進入C中的水偏少，則測出C中所增加水的體積偏小，即V₁偏小，由

23(V1-V)

5600ρV

可知，實驗結(jié)果將偏�。�
故答案為：偏小；
（2）普通酒精中含有水，水產(chǎn)生的氫氣偏多，則進入C中的水偏多，測出C中所增加水的體積偏大，即V₁偏大，由

23(V1-V)

5600ρV

可知，實驗結(jié)果將偏大；
故答案為：偏大；
（3）乙醇易揮發(fā)，連接A和B的導管的左段垂直部分要相當長，可以使乙醇蒸氣冷凝回流，使乙醇全部與鈉反應；
故答案為：使乙醇蒸氣冷凝回流；
（4）金屬鈉粉末分散成小顆粒，增大了與乙醇的接觸面積，使乙醇充分反應；
故答案為：使乙醇反應完全；
（5）根據(jù)以上分析可知：每個乙醇分子中可被置換的氫原子數(shù)N（H）=

23(V1-V)

5600ρV

，故答案為：

23(V1-V)

5600ρV

．

點評：本題考查了實驗方案設計和實驗誤差分析，側(cè)重于考查學生應用原有知識解決比較陌生的實際問題的能力和考查學生的思維嚴密程度，注意把握誤差分析、裝置的作用、藥品的處理和化學計算等問題，題目難度中等．