题目

题型：不详难度：来源：

乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇，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，近年来冬季北方路面经常结冰，是由于大量使用乙醇汽油，而乙醇燃烧时，会产生比普通汽油更多的水的原因导致的。某校研究性学习小组设计了如下实验，测定学校附近加油站的93号汽油中乙醇的含量，并比较乙醇燃烧与普通汽油燃烧产生水的量。
甲同学认为，分离互溶的液体混合物最好的方法就是蒸馏，只要通过蒸馏并收集乙醇汽油中的乙醇就可以计算其含量。于是，他设计了按下图装置进行的蒸馏实验，

⑴请找出上图装置中的两处错误：                  ，                  。
经查阅相关资料得到乙醇及普通汽油主要成分(5—11碳的烷烃)的沸点如下表：

有机物	乙醇	戊烷	己烷	庚烷	辛烷	壬烷	癸烷	十一烷
沸点/℃	78.4	36.1	68.7	98.5	125.8	150.8	174.1	195.6

⑵乙同学根据上表中的数据提出，甲同学的方案不易实施，得不到纯净的乙醇，请简述其中的原因：                                              。
⑶乙同学根据查阅的资料提出：可以用水萃取乙醇汽油中的乙醇，以此实现分离乙醇的目的。向分液漏斗中加入乙醇汽油和蒸馏水，如想使乙醇全部进入水层需要进行的操作是：         ；静置分层后普通汽油在       层(填“上”或“下”)。通过测定普通汽油的质量与原乙醇汽油的质量就可计算出乙醇的质量分数。
⑷燃烧时产生水的多少是由有机物的含氢量(氢元素的质量分数)决定的，根据上表中普通汽油的成分可知，普通汽油中含氢量最高的是：    (填分子式)、最低的是：     (填分子式)；则等质量的乙醇与这两种有机物相比较，完全燃烧时产生水的质量最小的
是：       (填分子式)。

答案

⑴温度计插入液面下，冷凝水流动方向反了。(各2分)
⑵由于蒸馏要求物质间沸点差异较大(一般大于30℃)，而表中显示，己烷与乙醇沸点接近，故此不能得到纯净的乙醇。 (2分)
⑶振荡(2分)，上(1分)。     ⑷C₅H₁₂，C₁₁H₂₄，C₂H₆O(各2分)

解析

（1）蒸馏时温度计测量的是气体的温度，所以温度计的水银球应该放在支管出口处。冷凝时水流的方向和气体的方向应该是相反的。
（2）根据表中数据可知己烷与乙醇沸点接近，所以不能通过蒸馏得到乙醇。
（3）要使萃取的更彻底，应该震荡，使其充分接触。汽油的密度小于水的，在上层。
（4）烃分子最简式CHn可知，n越大，含氢量越高，所以含氢量最高的是C₅H₁₂，最低的是C₁₁H₂₄。由于乙醇中含氢量最低，所以乙醇完全燃烧生成的水的质量最小。