Question

測(cè)定有機(jī)物中碳和氫等元素的含量，最常用的方法是燃燒分析法。即把已知量的樣品置于氧氣流中，用氧化銅作催化劑，在760℃左右，樣品全部被氧化為二氧化碳和水。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置a、b中通常裝入的物質(zhì)分別是      、        。
（2）開(kāi)始加熱之前，要通一段時(shí)間的氧氣，目的是      ；停止加熱后，也要通一段時(shí)間的氧氣，目的是        。
（3）某次實(shí)驗(yàn)中，取用樣品烴的含氧衍生物A的質(zhì)量為2.3g，經(jīng)測(cè)定a裝置增重2.7g，b裝置增重4.4g。請(qǐng)推算出A物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式:        （要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（4）經(jīng)進(jìn)一步測(cè)定得知A的相對(duì)分子質(zhì)量為46，則A的分子式為        。
（5）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A物質(zhì)遇金屬鈉可以放出氫氣，則A物質(zhì)中具有的官能團(tuán)為       。同樣取2.3g的A，與足量的鈉反應(yīng)，用如圖所示裝置量取放出的氫氣。量取氣體時(shí)操作水準(zhǔn)管的注意事項(xiàng)為      。將量取的氣體換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況體積為cmL，則一個(gè)A分子中有      個(gè)氫原子被置換了（用含c的表達(dá)式表示）。

Answer 1

（1）濃硫酸  堿石灰 （各1分）
（2）排出裝置中的二氧化碳和水蒸氣等   將燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣徹底排出 （各2分）
（3）C_2­H₆O (過(guò)程略)（2分。不帶推算過(guò)程扣1分)   
（4）C_2­H₆O （2分)
（5）羥基（1分）   使其中水的液面與量氣管中水的液面相平（2分）   ÷（2分）

試題分析：（1）這兩個(gè)裝置分別是用來(lái)聽(tīng)取收二氧化碳和水的，U形管中只能裝固態(tài)的物質(zhì)，所以裝置a、b中通常裝入的物質(zhì)分別是：濃硫酸  堿石灰
（2）因?yàn)檠b置中原來(lái)的二氧化碳和水影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，開(kāi)始加熱之前，要通一段時(shí)間的氧氣，目的是排出裝置中的二氧化碳和水蒸氣等；反應(yīng)完成后，停止加熱，也要通一段時(shí)間的氧氣，目的是將燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣徹底排出，以便被濃硫酸和堿石灰全部吸收，使測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。
（3）a裝置增重2.7g的是水，物質(zhì)的量為0.15 mol ；b裝置增重4.4g是二氧化碳，物質(zhì)的量為0.1mol。m(C)=1.2g  m(H)=0.3g 因此一定含有氧元素。且氧元素質(zhì)量為：m(O)=2.3－1.2－0.3=0.8g
n(O)=0.05mol  
N(C)︰N(H)︰N(O)=0.1︰0.3︰0.05=2:6:1
所以實(shí)驗(yàn)式為：C_2­H₆O；
（4）通過(guò)相對(duì)分子質(zhì)量可以確定其分子式為：C_2­H₆O （2分)
（5）氫原子數(shù)在這個(gè)分子式中已達(dá)到飽和，其中的氧只能形成羥基；為了使測(cè)得的氣體體積準(zhǔn)確，要使溫度和壓強(qiáng)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，所以使其中水的液面與量氣管中水的液面相平，以確保壓強(qiáng)和原來(lái)保持一致。
氫氣中所含有的氫原子為：mol，2.3g試樣的物質(zhì)的量就是其中所含氫原子物質(zhì)的量為：mol
則一個(gè)A分子中有÷個(gè)氫原子被置換了