乙醇与钠的反应

目的：使学生掌握乙醇与钠的反应，并运用反应产生的氢气计量，来确定乙醇的结构式。
     用品：100毫升大口烧瓶（球外径φ65毫米、颈外径φ32毫米）、酸式滴定管、φ6～8 毫米、长约 800 毫米的玻管、三通管、磁力搅拌器、2500毫升具下口贮气瓶、水槽。钠、乙醇（化学纯）、二甲苯。
     原理：钠与乙醇反应，生成乙醇钠并逸出氢气。由于生成的乙醇钠包在钠的表面，使反应缓慢，甚至中止。采用加热（使钠与乙醇钠熔融）与搅拌的方法，改进集气装置，能有效地提高氢气得率。
     准备：100毫升大口烧瓶配双孔塞。一孔插25毫升酸式滴定管，另一孔插一根玻管，前者用于计量加入乙醇，后者导出氢气并使逸出的乙醇回流。滴定管上口配小塞插短玻管，并用三通管与烧瓶塞上的长玻管合并成一个出口，引向集气计量瓶。用2500毫升具下口集气瓶在玻璃水槽中按常规排水集气。瓶外贴纸条划刻度。计量零点置于瓶肩处，事先塞紧下口加水至零刻度，再盖紧上口，移入水槽在水面下拔去下口塞。实验时将来自反应器的氢气导管从瓶下口伸入，集气后直接在纸条刻度上读出体积。操作在常温常压下进行，换算为标准状况。
     操作：烧瓶预先烘干，放好磁子。滴定管中加好无水乙醇，记下起始读数。用烧杯取二甲苯约20毫升，用水浴加热至近沸。切蚕豆大小的金属钠一块，可连同氧化层一起投入二甲苯中，待钠熔化后用玻棒拨落氧化物，露出熔融钠的光亮表面，供用。在 100 毫升大口烧瓶中加二甲苯 15 毫升，先开启磁力搅拌器的电热功能，预热至微有蒸气时，开动搅拌。用牛角匙（或铝匙，不能用苯塑药匙）取熔融钠珠迅速投入烧瓶中，加塞。按“滴珠可辨”速度加入无水乙醇，总量5.8毫升（0.1摩尔），连续滴入，一次加完。万一超过5.8毫升，据实计算。乙醇进入烧瓶立即就有氢气产生，起初很快，1～2分钟后渐渐变慢，最后隔若干秒才有一个气泡，全过程可持续10多分钟。将所得数据，计算得氢率，并推出乙醇结构式。
     注意事项：1.磁力搅拌器型号有多种，磁子是封闭在素瓷壳中的一小段永磁铁，可用中号磁子。由于乙醇钠的粘性，磁力搅拌器的旋转速度要调节得恰当。2.集气瓶中的排水管必须插入水面以下，否则氢气会从液面上逸出，造成实验失败。3.钠的用量应稍过量些（根据无水乙醇的用量先作计算）。反应结束后，应加入过量的乙醇使剩余钠反应掉，不得加水冲洗。4.为了防止反应过于剧烈而使乙醇挥发，要较缓地振荡烧瓶，逐滴地慢慢加入无水乙醇。5.反应到后期，气体发生虽然缓慢，但仍要等到反应结束，才能在纸条刻度上读出氢气体积。