汽油替代品——乙醇
我国人口基数庞大,汽车数量急剧上升,汽车带来的环境污染与能源消耗日趋严重,目前我国石油消费高居世界第二。为缓解我国石油紧缺的矛盾,《国民经济和社会发展“十一五”计划纲要》中明确指出开发燃料酒精等石油替代品,秸杆燃料酒精研发已成为国家重大科技专项课题。秸杆纤维素生产乙醇原料来源广,同时可以解决秸杆等农林废弃物的转化。目前秸杆纤维素生物法制乙醇有酶解法、稀酸水解法、浓酸水解法、逆硫酸水解法、一步酶工艺法,其中浓酸水解法、一步酶工艺法发展前景巨大。
【命题架构】
1.组成与结构:有关阿伏加德罗常数的正误判断方向
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.100 g 46%的乙醇溶液中含氧原子个数为NA
B.标准状况下,1 L乙醇完全燃烧生成二氧化碳分子数为×2NA
C.1 mol C2H6O中所含碳氧键数目一定为NA
D.酒精检测仪中发生反应C2H5OH+4CrO3+6H2SO4===2Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O每消耗1 mol C2H5OH转移电子数为12NA
答案 D
2.(制备:热化学方向)
乙醇的工业制法有多种:(1)浓酸水解法:秸杆纤维素70% H2SO4△C6H12O6微生物发酵C2H5OH
写出发酵过程中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)乙烯水化法:已知H2(g)、C2H4(g)、C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、1 411.0 kJ·mol-1、1 366.8 kJ·mol-1,写出C2H4(g)与H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的热化学方程式____________________________________________________。
(3)CH4转化法:甲烷是一种重要的化工原料,利用甲烷制备乙醇相关反应如下:
①CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2=-90.1 kJ·mol-1
③2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-24.5 kJ·mol-1
④CH3OCH3(g)===C2H5OH(g) ΔH5=-50.7 kJ·mol-1
反应:2CH4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)+2H2(g)的ΔH=________kJ·mol-1
答案 (1)C6H12O6微生物发酵2C2H5OH+2CO2↑
(2)C2H4(g)+H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH=-44.2 kJ·mol-1
(3)+157.0
3.(性质与用途:实验方向)
(1)为检验无水酒精中是否含水,可以加入________。
(2)为除去无水酒精中的水,加入CaO后进行________(填操作名称)。
(3)医用酒精的浓度为________。
(4)用乙酸和乙醇可以制乙酸乙酯,乙酸在反应中常加入过量的乙醇,目的是___________________________________________________________________。
答案 (1)CuSO4 (2)蒸馏 (3)75% (4)使平衡向正反应方向移动,提高乙酸的利用率
测试方向:
[必考2(2)⑦]掌握阿伏加德罗常数并进行相关计算
[必考2(5)⑦]理解盖斯定律并进行相关计算
[必考5(3)(5)(6)]掌握实验的基本操作、物质的检验、分析、预测、评价实验方案
【自主命题】 新材料与已有知识迁移
根据所给材料,自编一道相关习题。
[材料] 乙醇是一种重要液体燃料,为方便储存与运输常制成固体酒精,制备方法如下: