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常結冰，是由于大量使用乙醇汽油，而乙醇燃燒時，會產生比普通汽油更多的水的原因導致的。某校研究性學習小組設計了如下實驗，測定學校附近加油站的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生水的量。

甲同學認為，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：                   ，                   。

經查閱相關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乙同學根據上表中的數據提出，甲同學的方案不易實施，得不到純凈的乙醇，請簡述其中的原因：                                               。

⑶乙同學根據查閱的資料提出：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量與原乙醇汽油的質量就可計算出乙醇的質量分數。

⑷燃燒時產生水的多少是由有機物的含氫量(氫元素的質量分數)決定的，根據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)；則等質量的乙醇與這兩種有機物相比較，完全燃燒時產生水的質量最小的

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該放在支管出口處。冷凝時水流的方向和氣體的方向應該是相反的。

（2）根據表中數據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量最小。