一、實(shí)驗(yàn)原理
乙醇的分子式是C2H6O。符合這一組成的結(jié)構(gòu)可能有兩種：CH3CH2OH和
CH3OCH3，用準(zhǔn)確量取的乙醇與過量的鈉反應(yīng)，通過測量生成氫氣的體積便可以確定乙
醇是哪一種結(jié)構(gòu)。
二、實(shí)驗(yàn)裝置
本實(shí)驗(yàn)常用的裝置如圖1，為了減少藥品的用量，可用注射器代替分液漏斗，用試管
代替圓底燒瓶，如圖2。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 取金屬鈉約0.5克，切成碎小的薄片，投入試管，加入無水苯2～3mL。用注射器抽
取無水乙醇1mL，按圖2組裝實(shí)驗(yàn)裝置。
2. 將無水乙醇緩緩注入試管，鈉與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生的氣體把廣口瓶中的水壓入燒杯中。
3. 乙醇加完后，用酒精燈稍稍加熱試管，直到乙醇反應(yīng)完全。
4. 裝置冷卻后，用量筒測量被排出水的體積，進(jìn)行計(jì)算，確定乙醇的結(jié)構(gòu)式。
四、注意事項(xiàng)
1. 確保整個(gè)裝置氣密性良好。
2. 所用的鈉應(yīng)稍過量。
3. 與大試管相連的玻璃導(dǎo)氣管稍長，兼起到冷凝的作用。
4. 由于生成的乙醇鈉包在鈉的表面，使反應(yīng)緩慢，甚至中止。使用溶劑苯幫助乙醇鈉
與鈉分離，稍加熱，能有效地提高氫氣的收率。
5. 待裝置冷卻后，調(diào)整燒杯的高度，使廣口瓶和燒杯中的水處于同一平面后，再量
取燒杯中水的體積。
6. 廣口瓶與燒杯之間的導(dǎo)管中水的體積也應(yīng)考慮在內(nèi)。
7. 反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)加入過量的乙醇使剩余鈉反應(yīng)掉，不得加水沖洗。
五、實(shí)驗(yàn)裝置討論
圖2裝置是常用的量氣裝置，但存在以下缺點(diǎn)：①接口太多，裝置的氣密性難以控制；
②須要考慮導(dǎo)氣管中水的體積。于是筆者想到用排水法直接收集生成的氣體（如圖3）。
圖3裝置的優(yōu)點(diǎn)是接口少，氣密性容易控制。然而此裝置仍然存在問題：醇與鈉的反
應(yīng)本身就是放熱反應(yīng)，且反應(yīng)后期需用酒精燈加熱，會(huì)使試管內(nèi)溫度較高，試管內(nèi)氣體膨
脹進(jìn)入集氣瓶，產(chǎn)生正誤差，更重要的是試管冷卻后，可能會(huì)將水槽中的水倒吸入試管
中，易發(fā)生危險(xiǎn)。又想到在試管與集氣瓶之間增加一安全瓶，但仍然無法解決接口太多的
問題，
且與圖2裝置相比，反而更繁瑣了。
如果按圖4組裝儀器，便可以解決這些問題。圖4裝置與圖3裝置的差別在于將導(dǎo)氣管
深入到集氣瓶的底部，待反應(yīng)結(jié)束試管冷卻后，調(diào)整集氣瓶的位置使集氣瓶內(nèi)的水面與水
槽內(nèi)水面相平，抽出導(dǎo)氣管，用玻璃片蓋住集氣瓶口，將其取出，生成氣體的體積即集氣
瓶的容積減去集氣瓶內(nèi)剩余水的體積，氣體的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，溫度為室溫。
圖4裝置的優(yōu)點(diǎn)如下：①接口少，氣密性容易控制；②不會(huì)引起倒吸；③導(dǎo)氣管在反
應(yīng)前后都充滿氣體，對量氣不產(chǎn)生誤差，解決了圖2裝置須考慮導(dǎo)氣管中水的體積的問題。
這兩套氣體收集裝置也可用于測量其他反應(yīng)放出氣體的量。對于不用加熱，且反應(yīng)熱較小
的反應(yīng)，可選用圖3的收集裝置，如測量金屬和酸反應(yīng)生成氫氣的量；對于需要加熱的反
應(yīng)或反應(yīng)熱較大的放熱反應(yīng)，可選用圖4的收集裝置，如測量加熱高錳酸鉀生成氧氣的量。
另外，集氣瓶也可以用大小合適的量筒代替，這樣就能直接讀出氣體的體積。
