逍遥学能 2017-05-25 09:39
14.乙醇的主要性质
实验原理：乙醇分子是由乙基C2H5-和羟基-OH组成的，羟基比较活泼，它决定着乙醇的主要性质。
实验操作：(1)向试管中加入约2mL无水乙醇，用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，将钠投入乙醇中，观察发生的现象。并迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口，用一小试管倒扣在导管上，收集反应中放出的气体并验纯。 (可以用钠与水反应作对比试验)
(2)向试管里注入约2mL无水乙醇，取一根光洁的铜丝绕成螺旋状，放在酒精灯外焰上加热至红热，然后伸入无水乙醇中，反复几次。观察铜丝的变化，闻试管中液体的气味。
实验现象及结论：(1)钠沉在乙醇底部，形状不变，表面有气泡产生，然后逐渐上升到乙醇表面，体积逐渐减小，最后消失。触摸试管壁，感觉较热。小试管用排气法收集所放出的气体，在试管口点燃，可以听到爆鸣声，证明放出的是氢气。2Na+2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa+H2↑，说明：乙醇能和活泼金属钠发生置换反应，乙醇具有类似水的性质，但乙醇和钠反应较平稳，不如水和钠反应剧烈，乙醇羟基(-OH)中的氢原子不如水中的氢原子活泼。
(2)铜丝表面变黑，伸入无水乙醇后又复原成红色，溶液有刺激性气味。铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜，氧化铜被乙醇还原生成铜，如此反复操作数次，即能闻到有刺激性气味的乙醛生成。2Cu+O2
2CuO，CuO+CH3CH2OH → CH3CHO+Cu+H2O，总反应的方程式：2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O，说明：在一定条件下，乙醇可被氧化成乙醛。
问题：(1)试写出乙醇分别与钾、镁、铝反应的化学方程式。
(2)在乙醇氧化实验中，为什么铜丝一端要卷成螺旋状?为什么要反复操作数次?该实验中乙醇可还原CuO，请小结中学化学中有哪些物质可还原CuO?
(3)对饮酒后驾车的嫌疑人检验其呼气酒精含量的方法是：利用橙红色重铬酸钾(酸性溶液)放在气体酒精含量探测器中进行检验，让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气。若发现硅胶变色达到一定程度，即可证明司机是酒后驾车。其化学原理是K2Cr2O7在酒精作用下转变为绿色Cr2(SO4)3，这是利用了乙醇的哪些性质?
(4)电工师傅在焊接铜漆包线的线头时，常把线头放在火上烧一下，然后用酒精处理后再焊接.如此处理后再焊接的目的是什么呢?焊接银器、铜器时，表面会生成发黑的氧化膜，银匠说，可以先把铜、银在火上烧热，马上蘸一下酒精，铜、银会光亮如初!这是何原理?
15.乙酸乙酯的制取和乙酸乙酯(或油脂)的水解
实验原理：(1)在浓硫酸的催化作用下，乙醇和乙酸发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水。
(2)在酸或碱存在的条件下，乙酸乙酯与水发生水解反应生成乙酸和乙醇，碱性条件下的水解更完全。
实验操作：(1)在试管里先加入3mL无水乙醇，然后一边摇动一边慢慢地加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸，加入2～3小块碎瓷片。按下图所示，连接好装置，用酒精灯小心均匀地加热试管3～5min，产生的气体经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。观察发生的现象。
(2)在3支试管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支试管里加蒸馏水5.5mL;向第二支试管里加1∶5稀硫酸0.5mL、蒸馏水5mL;向第三支试管里加30%的NaOH溶液0.5mL、蒸馏水5mL。振荡均匀后，把3支试管都放入70℃～80℃的水浴里加热几分钟，观察发生的现象。
实验现象及结论：(1)可看到饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油状液体产生并可闻到香味。说明：在浓硫酸的催化作用下，乙醇分子里的羟基氢原子和乙酸分子里的羟基一起脱去，结合形成水，发生酯化反应生成乙酸乙酯。
CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O
(2)几分钟后，第三支试管里乙酸乙酯的气味消失了;第二支试管里还有一点乙酸乙酯的气味;第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化。说明：在酸(或碱)存在的条件下，乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇，碱性条件下的水解更完全。
CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
问题：(1)制取乙酸乙酯实验：①在配制乙醇、浓H2SO4、乙酸的混合液时，各试剂加入试管的次序为什么是：先乙醇，再浓H2SO4，最后加乙酸?(防止浓H2SO4与乙醇、乙酸混合时放出大量热，造成液体飞溅)
②实验中为什么需要使用过量的乙醇?(由于此反应是可逆反应，为了提高乙酸乙酯的产率，需要适当增大廉价原料乙醇的用量使反应尽可能生成乙酸乙酯，同时也可以提高成本较高的乙酸的转化率)
③浓硫酸的作用是什么?(作催化剂可加快反应速率，作吸水剂使可逆反应向生成乙酸乙酯的方向移动)
④在加热反应混合物时，为什么要用酒精灯小心均匀地加热试管?(防止尚未反应的乙酸、乙醇蒸出)
⑤加热时怎样防止暴沸?(实验前应在反应的混合物中加入碎瓷片，以防止加热过程中发生暴沸)
⑥收集乙酸乙酯时使用饱和碳酸钠溶液的作用是什么?(中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，有利于溶液分层，析出乙酸乙酯。同时还可以冷却乙酸乙酯，减少乙酸乙酯的挥发)
⑦为什么不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液?(NaOH溶液的碱性太强，会使乙酸乙酯发生水解反应而重新变成乙酸和乙醇)
⑧为什么导气管只接近液面而不能伸到Na2CO3溶液中?(防止倒吸)
⑨装置中的长导管的作用是什么?(导气兼冷凝回流，防止未反应的乙酸、乙醇因蒸发而损耗)
⑩如何从饱和碳酸钠溶液液面上提取生成的乙酸乙酯?(分液)
(2)乙酸乙酯水解实验：①在乙酸乙酯水解实验中，为什么乙酸乙酯的用量、水与酸碱的混合液的用量、水浴的温度等均要一样?
②乙酸乙酯水解的温度为什么控制在70℃～80℃的水浴中加热?温度过高有何影响?
③影响乙酸乙酯水解速率的因素有哪些?为什么在碱存在的条件下，乙酸乙酯的水解程度更大?
④工业上，油脂水解制取肥皂是在什么条件下进行?工业上，油脂水解制取高级脂肪酸又是在什么条件下进行?有关反应的化学方程式如何书写?
16.葡萄糖与新制氢氧化铜的反应
实验原理：葡萄糖分子中含醛基，具有还原性，可被新制氢氧化铜氧化。
实验操作：在试管里加入2 mL5%的NaOH溶液，滴入2%的CuSO4溶液5滴，混匀，再加入2mL10%的葡萄糖溶液，加热，观察现象。
实验现象及结论：加热前，看到有蓝色沉淀生成;加热后看到有红色沉淀生成。葡萄糖分子中含醛基，具有还原性，可还原新制氢氧化铜悬浊液，生成砖红色氧化亚铜沉淀。
2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
问题：(1)糖尿病患者的尿液中常含有葡萄糖，如何检测?
(2)如何设计实验证明淀粉的水解已经开始?如何设计实验证明淀粉已部分水解?如何设计实验证明淀粉未发生水解?
(3)酒精、乙酸、葡萄糖三种无色溶液，如何用一种试剂加以鉴别?