专题20 乙醇的性质实验——备战2021年高考化学之突破教材实验热点(学生版)
专题 20 乙醇的性质实验
1.与金属反应
乙醇与金属钠反应,生成乙醇钠,并放出氢气:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
将钠投入煤油、乙醇、水中的实验现象比较:
实验项目 钠与煤油 钠与乙醇 钠与水
实验现象 钠 沉 于 容 器 底
部,不反应
钠 沉 于 容 器 底
部,有气泡缓慢
逸出
钠 熔 成 小 球 ,浮 在 水 面 , 四处 游
动 , 发 出 “ 嘶嘶 ” 声 , 有 气体 产
生,钠很快消失
通过上述实验现象可得出:
①密度:水>钠>煤油、乙醇。
②反应剧烈程度:钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈。可推知水分子中的氢原子相对较活泼,而乙醇分子
羟基中的氢原子相对不活泼。
说 明 : ( 1)其他活泼金属,如钾、镁、铝等也能把乙醇分子羟基中的氢原子置换出来,如
2CH3CH2OH+Mg→ (CH3CH2O)2Mg+H2↑。
(2)乙醇分子羟基中的氢原子能被取代,但 CH3CH2OH 是非电解质,不能电离出 H+。
(3)1 mol CH3CH2OH 与足量 Na 反应,产生 0.5 mol H2,说明 Na 只能与羟基中的氢原子反应而不能与
烃基中的氢原子反应。
2.乙醇的消去反应
(1)实验原理 CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
(2)实验装置
(3)实验操作
①将浓硫酸和乙醇按体积比 3∶1混合,冷却后加入长颈圆底烧瓶中,并加入几片碎瓷片防止暴沸;
②加热混合液,迅速升温并稳定在 170 ℃,将生成的气体分别通入溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶
液中。
(4)实验现象
溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色
(5)实验结论
乙醇在浓硫酸作用下,加热到 170 ℃,发生消去反应,生成乙烯。
(6)乙醇的消去反应实验的注意事项
①体积比为 3∶1的浓硫酸与乙醇混合液的配制:在烧杯中先加入 5 mL 95%的乙醇,然后滴加 15 mL 浓
硫酸,边滴加边搅拌,冷却备用(相当于浓硫酸的稀释);在该反应中,浓硫酸是催化剂和脱水剂。
②加热混合液时,温度要迅速升高并稳定在 170 ℃,因为温度在 140 ℃时的主要产物是乙醚。
③因为参加反应的反应物都是液体,所以要向长 颈圆底烧瓶中加入几片碎瓷片,避免液体受热时发生
暴沸。
④温度计的水银球要置于混合液的中间位置。
⑤氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的 CO2、SO2等杂质,防止干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高
锰酸钾酸性溶液的反应。
3.乙醇的氧化反应
(1)催化氧化
①实验装置
②实验步骤
向一支试管中加入 3~5 mL 乙醇,取一根 10~15 cm 长的铜丝,下端绕城螺旋状,在酒精灯上灼烧至红热,
插入乙醇中,反复几次。注意观察反应现象,小心闻试管中液体产生的气味。
③实验原理
2CH3—CH2—OH+O22CH3—CHO+2H2O
④说明
乙醇被弱氧化剂催化氧化的反应原理:乙醇分子中的氧氢键及与羟基相连的碳原子上的碳氢键断裂,脱
去的两个氢原子与氧原子结合生成水,有机物中形成碳氧双键。
a.与羟基(—OH)相连的碳原子上有两个氢原子的醇,如 CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH 等,被氧化生成醛。
2R—CH2—OH+O22R—CHO+2H2O
b.与羟基(—OH)相连的碳原子上有一个氢原子的醇,如 、 等,被氧化
生成酮。
2 +O2 2 +2H2O
c.与羟基(—OH)相连的碳原子上没有氢原子的醇,不能被催化氧化,如 等。
(2)与酸性重铬酸钾溶液反应
实验步骤 在试管中加入少量酸性重铬酸钾溶液,然后滴加少量乙醇,充分振荡
实验现象 溶液由橙色变为绿色
实验结论 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化
因为乙醇可被重铬酸钾氧化,反应过程中溶液由橙黄色变成浅绿色。刚饮过酒的人呼出的气体中含有
酒精蒸汽,因此利用本实验的反应原理,可以制成检测司机是否饮酒的手持装置,检查是否违法酒后
驾车。
有关催化剂的催化机理问题我们可以从"乙醇催化氧化实验"中得到一些认识。某教师设计了如图所示装置
(夹持装置已省略),试回答下列问题:
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