Question

为了探究乙醇和金属钠反应的原理，做了如下四个实验：
实验一：向小烧杯中加入无水乙醇，再放入一小块金属钠，观察现象，并收集产生的气体．
实验二：设法检验实验一收集到的气体．
实验三：向试管中加入3mL水，并加入一小块金属钠，观察现象．
实验四：向试管中加入3mL乙醚（CH₃CH₂OCH₂CH₃），并加入一小块金属钠，发现无任何现象发生．
回答以下问题：
（1）简述实验二中检验气体的实验方法及作出判断的依据：

 

．
（2）从结构上分析，该实验选取水和乙醚做参照物的原因是

 

．
（3）实验三的目的是欲证明

 

；实验四的目的是欲证明

 

；根据实验三和实验四的结果，可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）氢气的检验用点燃的方法：燃烧或发出爆鸣声或是噗噗的声音；
（2）根据乙醇、水以及乙醚的结构特点来回答；
（3）金属钠可以和水反应得到氢氧化钠和氢气；乙醚中含有乙基，不能和金属钠反应；乙醇和钠反应生成乙醇钠和氢气，据此回答．

解答： 解：（1）小烧杯中加入无水乙醇，再放入一小块金属钠，二者会发生反应得到乙醇钠和氢气，氢气的检验方法：点燃法，即将收集到的气体点燃，若能燃烧或发出爆鸣声则证明该气体是氢气，故答案为：将收集到的气体点燃，若能燃烧或发出爆鸣声则证明该气体是氢气；
（2）乙醇分子中含有乙基和羟基，而水分子中含羟基，乙醚分子中含有乙基，看他们和水是否反应，得出和水反应的物质具有的结构，所以该实验选取水和乙醚做参照物
，故答案为：乙醇分子中含有乙基和羟基，而水分子中含羟基，乙醚分子中含有乙基；
（3）乙醇分子中含有乙基和羟基，向试管中加入3mL水，并加入一小块金属钠，金属钠可以和水反应得到氢氧化钠和氢气；乙醚分子中含有乙基，向试管中加入3mL乙醚（CH₃CH₂OCH₂CH₃），并加入一小块金属钠，不会发生反应，所以和金属钠反应的物质中需含有羟基氢原子，羟基氢原子能和金属钠反应得到氢气，即乙醇和钠反应生成乙醇钠和氢气，故答案为：羟基氢可和钠发生置换反应；乙基上的氢不能和钠发生置换反应；2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑．

点评：本题是一道关于金属钠和乙醇反应的实验方案设计题，考查学生分子和解决问题的能力，难度较大．