Question

乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇，和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。有人指出，近年來冬季北方路面經(jīng)常結(jié)冰，是由于大量使用乙醇汽油，而乙醇燃燒時，會產(chǎn)生比普通汽油更多的水的原因?qū)е碌�。某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下實驗，測定學(xué)校附近加油站的93號汽油中乙醇的含量，并比較乙醇燃燒與普通汽油燃燒產(chǎn)生水的量。

甲同學(xué)認為，分離互溶的液體混合物最好的方法就是蒸餾，只要通過蒸餾并收集乙醇汽油中的乙醇就可以計算其含量。于是，他設(shè)計了按下圖裝置進行的蒸餾實驗，

⑴請找出上圖裝置中的兩處錯誤：                   ，                   。

經(jīng)查閱相關(guān)資料得到乙醇及普通汽油主要成分(5—11碳的烷烴)的沸點如下表：

有機物	乙醇	戊烷	己烷	庚烷	辛烷	壬烷	癸烷	十一烷
沸點/℃	78.4	36.1	68.7	98.5	125.8	150.8	174.1	195.6

⑵乙同學(xué)根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)提出，甲同學(xué)的方案不易實施，得不到純凈的乙醇，請簡述其中的原因：                                               。

⑶乙同學(xué)根據(jù)查閱的資料提出：可以用水萃取乙醇汽油中的乙醇，以此實現(xiàn)分離乙醇的目的。向分液漏斗中加入乙醇汽油和蒸餾水，如想使乙醇全部進入水層需要進行的操作是：          ；靜置分層后普通汽油在        層(填“上”或“下”)。通過測定普通汽油的質(zhì)量與原乙醇汽油的質(zhì)量就可計算出乙醇的質(zhì)量分數(shù)。

⑷燃燒時產(chǎn)生水的多少是由有機物的含氫量(氫元素的質(zhì)量分數(shù))決定的，根據(jù)上表中普通汽油的成分可知，普通汽油中含氫量最高的是：     (填分子式)、最低的是：      (填分子式)；則等質(zhì)量的乙醇與這兩種有機物相比較，完全燃燒時產(chǎn)生水的質(zhì)量最小的

是：        (填分子式)。

 

Answer 1

【答案】

⑴溫度計插入液面下，冷凝水流動方向反了。(各2分)

⑵由于蒸餾要求物質(zhì)間沸點差異較大(一般大于30℃)，而表中顯示，己烷與乙醇沸點接近，故此不能得到純凈的乙醇。 (2分)

⑶振蕩(2分)，上(1分)。      ⑷C₅H₁₂，C₁₁H₂₄，C₂H₆O(各2分)

【解析】（1）蒸餾時溫度計測量的是氣體的溫度，所以溫度計的水銀球應(yīng)該放在支管出口處。冷凝時水流的方向和氣體的方向應(yīng)該是相反的。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知己烷與乙醇沸點接近，所以不能通過蒸餾得到乙醇。

（3）要使萃取的更徹底，應(yīng)該震蕩，使其充分接觸。汽油的密度小于水的，在上層。

（4）烴分子最簡式CHn可知，n越大，含氫量越高，所以含氫量最高的是C₅H₁₂，最低的是C₁₁H₂₄。由于乙醇中含氫量最低，所以乙醇完全燃燒生成的水的質(zhì)量最小。