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乙醇、乙酸的主要性质
实验活动9　
一、实验目的
1.通过实验加深对乙醇、乙酸主要性质的认识。
2.初步了解有机化合物的制备方法。
3.提高实验设计能力,体会实验设计在科学探究中的应用。
二、实验用品
1.仪器:试管、试管夹、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、试管架、酒精灯、火柴、碎瓷片。
2.试剂:乙醇、乙酸、饱和Na2CO3溶液、浓硫酸、铜丝。
3.设计实验所需其他用品:紫色石蕊溶液。
三、实验方案设计
1.验证乙醇燃烧的产物,可分别检验是否有水和二氧化碳生成。乙醇的催化氧化实验的关键:注意铜丝颜色变化和产物如何检验。
2.可用紫色石蕊溶液验证乙酸具有酸性,根据与Na2CO3溶液的反应可验证乙酸和碳酸的酸性强弱。
3.制备乙酸乙酯时可用饱和Na2CO3溶液收集产物并除去杂质,根据乙酸乙酯的性质检验有乙酸乙酯生成。
四、实验方案实施
1.乙醇的性质
实验操作 实验现象 实验结论
(1)向试管中加入少量乙醇,观察其状态,闻其气味 — 乙醇是 　
的液体
(2)点燃乙醇,并在火焰上方罩上一个干冷的烧杯;一段时间后,迅速将烧杯倒置过 来,倒入澄清的石灰水,振荡 干冷的烧杯内壁有 生成;澄清的石灰水变浑浊 乙醇燃烧生成 和 　
无色、有特殊香味
H2O
水珠
CO2
(3)把铜丝放在酒精灯外焰上加热,使铜丝表面生成一薄层黑色的氧化铜,立即将其插入盛有乙醇的试管中,重复几次,观察铜丝表面的变化,并小心闻试管中液体气味的变化 铜丝表面由 变成 ;重复上述操作几次后,试管中液体产生 气味 乙醇能在加热、铜作催化剂条件下被氧气氧化生成 　
黑色
红色
刺激性
乙醛
实验(2)(3)过程中有关反应的化学方程式如下。
2.乙酸的性质
实验操作(装置) 实验现象 实验结论
(1)向试管中加入少量乙酸,观察其状态,小心地闻其气味 — 乙酸具有 　
气味
(2)①向一支试管中加入少量乙酸,将一小段镁条放入试管,观察现象; ②向一盛有少量碳酸钠粉末的试管中加入约3 mL乙酸溶液,观察现象 ①镁条表面有 产生; ②试管里有 生成 乙酸具有 ,且比 强
强烈
刺激性
气泡
气泡
酸性
碳酸
(3) 装有饱和Na2CO3溶液的试管内,有不溶于水的 生成 乙酸与乙醇在有浓硫酸存在并加热的条件下,可以发生反应生成
无色、有香味的
油状液体
乙酸乙酯和水
实验(2)(3)过程中相关反应的化学方程式如下。
五、问题和讨论
1.在乙醇被氧化生成乙醛的实验中,加热铜丝及将它插入乙醇里的操作为什么要反复进行几次
提示:将铜丝加热,可以提高反应速率。“反复操作”的原因是每次生成的乙醛量很少,不易闻到乙醛的气味,当反复操作多次后,可以生成较多量的乙醛。
2.在制取乙酸乙酯的实验中,浓硫酸和饱和Na2CO3溶液各起什么作用 在实验过程中,盛有饱和Na2CO3溶液的试管内发生了哪些变化 请解释相关现象。
提示:浓硫酸的作用为①催化剂——加快反应速率;②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。饱和Na2CO3溶液的作用为①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层和分液;②溶解挥发出来的乙醇;③与挥发出来的乙酸反应。盛有饱和Na2CO3溶液的液面上有无色油状液体生成,反应生成了不溶于饱和Na2CO3溶液的乙酸乙酯。
『实验专练』
1.乙酸和乙醇是生活中常见的两种有机物,下列关于乙酸和乙醇的说法不正确的是(　 　)
A.乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒
C.氢氧化钠能和乙酸、乙醇反应,且都属于取代反应
D.乙醇和乙酸在一定条件下能反应生成乙酸乙酯,该反应属于取代反应
C
解析:乙醇不能与NaOH溶液反应,乙酸与NaOH溶液的反应属于中和反应,不属于取代反应,C错误。
2.如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述不正确的是(　 　)
A.试管b中导气管下端管口不浸入液面的原因
是防止实验过程中产生倒吸现象
B.向试管a中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加入冰醋酸
C.1 mol乙酸与1 mol乙醇充分反应后得到的乙酸乙酯小于1 mol
D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度
B
解析:乙酸、乙醇易溶于水,易发生倒吸,则试管b中导气管下端管口不能浸入液面,防止倒吸,A正确;混合过程中用到浓硫酸,相当于浓硫酸的稀释,在试管中先加乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,最后再加冰醋酸,试剂加入顺序不合理,B错误;酯化反应为可逆反应,则1 mol乙酸与1 mol乙醇充分反应达限度时,得到的乙酸乙酯小于1 mol,C正确;试管b中饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,通过分液分离出乙酸乙酯,D正确。
3.下列可以证明乙酸是弱酸的事实是(　 　)
A.乙酸和水可以任意比互溶
B.乙酸和乙醇能发生反应生成乙酸乙酯
C.乙酸能清洗水壶中的水垢(主要成分为CaCO3)
D.在稀乙酸水溶液中含有乙酸分子、乙酸根离子和氢离子
解析:由在稀乙酸水溶液中含有乙酸分子、乙酸根离子和氢离子,可推知乙酸无法在水中完全电离,是弱酸。
D
4.乙醇(CH3CH2OH)是重要的清洁能源。根据题意回答下列问题。
(1)乙醇所含的官能团名称是　　　　。
解析:(1)乙醇所含官能团的名称是羟基。
羟基　
(2)一定条件下,乙醇和氧气反应生成乙醛,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O,该反应的类型为　　　　(填“氧化”或“取代”)反应。
氧化
解析:(2)乙醇和氧气反应生成乙醛,反应中乙醇被氧化,发生氧化反应。
(3)鉴别乙酸和乙醇可选用的试剂是　　　　 　(填“紫色石蕊溶液”或“水”)。
解析:(3)乙酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红色,故可用紫色石蕊溶液鉴别乙酸和乙醇。
紫色石蕊溶液
5.某学习小组同学设计如图装置(夹持装置已省略),其实验操作为
①按图示安装好实验装置;
②关闭a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻;
③打开a、b、c,通过控制a和b,有节奏(间歇性)地鼓入气体,可在M处观察到明显的实验现象。
试回答以下问题。
(1)A中发生反应的化学方程式为 　 ;
B的作用为　　　　;C中热水的作用为　 　
。
解析:(1)A为氧气的简易制备装置,发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑;B装置中的浓硫酸用于干燥O2;C装置中圆底烧瓶浸泡在热水中,可使烧瓶中的无水乙醇变为蒸气进入M装置中。
干燥O2
使烧瓶中的无水乙醇变为
蒸气进入M中参加反应
(2)M处发生反应的化学方程式为
　。
(3)从M中可观察到的现象是
　, 从中可认识到该实验过程中催化剂　　　　(填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的　　　　。
受热部分的铜丝交替出现变黑、
变红
参加
温度
解析:(3)受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象;铜为催化剂,催化剂起催化作用需要一定的条件,如温度等。
(4)实验一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应将继续进行,其原因是

　。
乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应放出的热量维持反应继续进行
解析:(4)实验一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应将继续进行,证明该反应为放热反应。
(5)E中可能收集到哪些物质 能否用分液的方法将E中收集到的物质分离 　。
E中收集到乙醇和乙醛;不能用分液的方法分离
解析:(5)E中收集到乙醇和乙醛,由于乙醇和乙醛均易溶于水,所以不能用分液的方法分离。
6.“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室中我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
回答下列问题。
(1)写出由CH3COOH与C2H518OH制取乙酸乙酯的化学方程式:
　。
解析:(1)乙酸和乙醇在酯化反应中,乙酸脱“羟基”,乙醇脱“氢原子”,故反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OH
CH3CO18OCH2CH3+H2O。
(2)试管②中观察到的现象是
　。
解析:(2)反应过程产生的蒸气中含有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水,其中乙酸、乙醇都易溶于水,所以应该做到防止倒吸。蒸气进入饱和碳酸钠溶液中,上层是乙酸乙酯,下层是水层,溶解了乙酸钠、乙醇、碳酸钠等物质。
液体上方生成一层无色油状液体,
有香味
(3)试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是
　,饱和Na2CO3溶液　　　　(填“能”或“不能”)用NaOH溶液代替,其原因是　
　。
解析:(3)Na2CO3溶液的作用有①除去挥发出来的乙酸;②溶解挥发出来的乙醇;③降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层得到酯。不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液,因为乙酸乙酯在NaOH溶液中可完全水解,得不到乙酸乙酯。
溶解乙醇、除去乙酸、
降低乙酸乙酯的溶解度
不能
NaOH和乙酸乙酯反应,
促进乙酸乙酯的水解
(4)装置中通蒸气的导气管不能插入饱和Na2CO3溶液中,目的是
　　　　　　　　。
解析:(4)如果将导气管插入液面以下,有可能产生倒吸现象。
防倒吸
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是　　 ,
主要使用的玻璃仪器是　　　　　　　(填仪器的名称)。
分液
分液漏斗
解析:(5)由于乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液且分层(位于上层),若要把制得的乙酸乙酯分离出来,可使用分液漏斗进行分液。
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