Question

9．通常用燃燒的方法測(cè)定有機(jī)物的分子式，可在燃燒室內(nèi)將有機(jī)物樣品與純氧在電爐加熱下充分燃燒，根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成．下圖所示的是用燃燒法確定有機(jī)物分子式的常用裝置．

現(xiàn)準(zhǔn)確稱(chēng)取4.4g樣品（只含C、H、O三種元素中的兩種或三種），經(jīng)燃燒后A管增重8.8g，B管增重3.6g．請(qǐng)回答：
（1）C管中濃硫酸的作用是干燥氧氣；
（2）按上述所給的測(cè)量信息，裝置的連接順序應(yīng)是：D→C→E→B→A（每種裝置只用一次）；
（3）要確定該有機(jī)物的分子式，還必須知道的數(shù)據(jù)是②（選填序號(hào)）；
①C裝置增加的質(zhì)量②樣品的摩爾質(zhì)量③CuO固體減少的質(zhì)量
（4）相同條件下，若該有機(jī)物蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)分子質(zhì)量為22，且它的核磁共振氫譜上有兩個(gè)峰，其強(qiáng)度比為3：1，試通過(guò)計(jì)算確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH₃CHO，與該有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量相同的烴的二氯代物有4種．

Answer 1

分析 （1）（2）實(shí)驗(yàn)原理是測(cè)定一定質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)生成CO₂和H₂O的質(zhì)量，來(lái)確定是否含氧及C、H、O的個(gè)數(shù)比，求出最簡(jiǎn)式．因此生成O₂后必須除雜（主要是除H₂O），A用來(lái)吸收二氧化碳，測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量，B用來(lái)吸收水，測(cè)定生成水的質(zhì)量，C用于干燥通入F中的氧氣、D用來(lái)制取反應(yīng)所需的氧氣、F是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品；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(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生的CO轉(zhuǎn)化為CO₂；
（3）該實(shí)驗(yàn)方法只能獲得有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式，要確定有機(jī)物的分子式，還要知道有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量；
（4）根據(jù)根據(jù)元素守恒和質(zhì)量守恒計(jì)算氧原子的物質(zhì)的量，計(jì)算碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)之比確定最簡(jiǎn)式，結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算分子式．

解答 解：實(shí)驗(yàn)原理是測(cè)定一定質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)生成CO₂和H₂O的質(zhì)量，來(lái)確定是否含氧及C、H、O的個(gè)數(shù)比，求出最簡(jiǎn)式．因此生成O₂后必須除雜（主要是除H₂O），A用來(lái)吸收二氧化碳，測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量，B用來(lái)吸收水，測(cè)定生成水的質(zhì)量，C用于干燥通入F中的氧氣、D用來(lái)制取反應(yīng)所需的氧氣、F是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品；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(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生的CO轉(zhuǎn)化為CO₂．
（1）C管中濃硫酸的作用是：干燥氧氣，故答案為：干燥氧氣；
（2）由測(cè)定原理可知，所選置的連接順序應(yīng)是：D→C→E→B→A，
故答案為：D→C→E→B→A；
（3）A管質(zhì)量增加0.88g為二氧化碳的質(zhì)量，可得碳元素的質(zhì)量：0.88g×$\frac{12}{44}$=0.24g，
B管質(zhì)量增加0.36g是水的質(zhì)量，可得氫元素的質(zhì)量：0.36g×$\frac{2}{18}$=0.04g，
從而可推出含氧元素的質(zhì)量為：0.44-0.24-0.04=0.16g，
設(shè)最簡(jiǎn)式為C_XH_YO_Z，則：
X：Y：Z=$\frac{0.24}{12}$：$\frac{0.04}{1}$：$\frac{0.16}{16}$=2：4：1，即最簡(jiǎn)式為C₂H₄O，
要確定有機(jī)物的分子式，還要知道有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，
故答案為：②；
（4）該有機(jī)物最簡(jiǎn)式為C₂H₄O，相對(duì)分子質(zhì)量是22×2=44，最簡(jiǎn)式即為分子式，它的核磁共振氫譜上有兩個(gè)峰，其強(qiáng)度比為3：1，則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CHO，與該有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量相同的烴是C₃H₈，二氯代物有4種，
故答案為：CH₃CHO；4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)組成測(cè)定的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，題目難度中等，關(guān)鍵在于清楚實(shí)驗(yàn)的原理，掌握燃燒法利用元素守恒確定實(shí)驗(yàn)式的方法．