Question

【題目】化學(xué)上常用燃燒法確定有機物的組成。如圖所示裝置是用燃燒法確定烴或烴的含氧衍生物分子式的常用裝置，這種方法是在電爐加熱時用純氧氧化管內(nèi)樣品，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機物的組成。

回答下列問題：

（1）若A中裝有二氧化錳固體，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（2）B裝置的作用是_____，燃燒管C中CuO的作用是_____。

（3）產(chǎn)生氧氣按從左向右流向，燃燒管C與裝置D、E的連接順序是：C→____→____。

（4）準確稱取1.8g 烴的含氧衍生物X 的樣品，經(jīng)充分燃燒后，D管質(zhì)量增加2.64g，E管質(zhì)量增加1.08g，則該有機物的實驗式（即最簡式）是____，實驗測得X的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的45倍，則X的分子式為_____，1molX分別與足量Na、NaHCO3反應(yīng)放出的氣體在相同條件下的體積比為1：1，X可能的結(jié)構(gòu)簡式為_____（任寫一種合理結(jié)構(gòu)）。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O+O2↑ 除去氧氣中的水蒸氣 使有機物不完全燃燒生成的CO充分氧化生成CO2 E D CH2O C3H6O3 HO-CH2CH2-COOH

【解析】

燃燒法確定有機物的組成，實驗原理是測定一定質(zhì)量的有機物完全燃燒時生成CO2和H2O的質(zhì)量，來確定是否含氧及C、H、O的個數(shù)比，求出最簡式．生成O2后必須除雜（主要是除H2O），A用來制取反應(yīng)所需的氧氣、B用來吸收水、C是在電爐加熱時用純氧氣氧化管內(nèi)樣品、D用來吸收產(chǎn)生的二氧化碳、E是吸收水；根據(jù)一氧化碳能與氧化銅反應(yīng)，可被氧化成二氧化碳的性質(zhì)可知CuO的作用是把有機物不完全燃燒產(chǎn)生的CO轉(zhuǎn)化為CO2；利用元素的質(zhì)量守恒確定物質(zhì)的化學(xué)式。

（1）若A中裝有二氧化錳固體，雙氧水可分解生成氧氣，A裝置中分液漏斗盛放的物質(zhì)是雙氧水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑ 。

（2）因反應(yīng)原理是純氧和有機物反應(yīng)，B裝置的作用是除去氧氣中的水蒸氣，燃燒管C中CuO的作用是使有機物不完全燃燒生成的CO充分氧化生成CO2。

（3）產(chǎn)生氧氣按從左向右流向，D裝置中堿石灰能把水和二氧化碳全部吸收，而E裝置中氯化鈣只吸收水分，為了稱取產(chǎn)物水和二氧化碳的質(zhì)量，故應(yīng)先吸收水再吸收二氧化碳，故燃燒管C與裝置D、E的連接順序是：C→E→D。

（4）準確稱取1.8g 烴的含氧衍生物X 的樣品，經(jīng)充分燃燒后，

D管質(zhì)量增加2.64g，n（CO2）=2.64g/44g·mol－1=0.06mol，m（C）=0.06mol×12g·mol－1=0.72g；

E管質(zhì)量增加1.08g，說明生成了1.08g的水，n（H2O）=1.08g/18g·mol－1=0.06mol，m（H）=0.06mol×2×1g·mol－1=0.12g；

從而可推出含氧元素的質(zhì)量為：1.8g-0.72g-0.12g=0.96g，n（O）=0.96g/16g·mol－1=0.06mol，

N（C）：N（H）：N（O）=0.06mol：0.12mol：0.06mol=1：2：1，

故該有機物的實驗式為CH2O，式量為30；

實驗測得X的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的45倍，該有機物的相對分子質(zhì)量為：45×2=90，設(shè)分子式為 CnH2nOn，30n=90，解得n=3，X分子式為：C3H6O3；

1molX分別與足量Na、NaHCO3反應(yīng)放出的氣體在相同條件下的體積比為1：1，則含一個羥基和一個羧基，該有機物結(jié)構(gòu)簡式為：CH3CH（OH）-COOH、HO-CH2CH2-COOH。