Question

【題目】化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物的組成。如下圖所示裝置是用燃燒法確定有機(jī)物化學(xué)式常用的裝置，這種方法是電爐加熱時(shí)用純氧氧化管內(nèi)樣品，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成。

回答下列問(wèn)題：

（1）A裝置分液漏斗中盛放的物質(zhì)是_______，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________。

（2）C裝置(燃燒管)中CuO的作用是__________。

（3）寫(xiě)出E裝置中所盛放試劑的名稱(chēng)：________，它的作用是__________。

（4）若將B裝置去掉會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成什么影響？________。

（5）若準(zhǔn)確稱(chēng)取 18.0g樣品(只含 C、H、O 三種元素中的兩種或三種)，經(jīng)充分燃燒后，E管質(zhì)量增加26.4g，D 管質(zhì)量增加 10.8g，則該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為__________。

（6）要確定該有機(jī)物的分子式，還需要測(cè)定______，目前最精確、最快捷的測(cè)定方法是________。稱(chēng)取A物質(zhì)18.0g，升溫使其汽化，測(cè)其密 度是相同條件下H2的45倍。試通過(guò)計(jì)算填空：A的相對(duì)分子質(zhì)量為______。

（7）另取A18.0g與足量的NaHCO3粉末反應(yīng)，生成0.2mol CO2，若與足量鈉反應(yīng)則生成 0.2molH2。若核磁共振氫譜如下圖，則該分子可能為__________(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)，其中所含官能團(tuán)的名稱(chēng)______。確定該有機(jī)物的物理方法是_______。

Answer 1

【答案】H2O2(或雙氧水) 2H2O22H2O+O2↑ 使有機(jī)物充分氧化生成CO2和H2O 堿石灰或氫氧化鈉 吸收CO2氣體 若將B裝置去掉，A中生成的氧氣中含有水蒸氣進(jìn)入D裝置，造成測(cè)得有機(jī)物中含氫量增大 CH2O 有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量 質(zhì)譜法 90 羧基、羥基 紅外光譜法

【解析】

(1)A用來(lái)制取反應(yīng)所需的氧氣根據(jù)裝置圖分析判斷發(fā)生的反應(yīng)；B用來(lái)吸收水；

(2)根據(jù)一氧化碳能與氧化銅反應(yīng)，可被氧化成二氧化碳；

(3)E用來(lái)吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；

(4)若將B裝置去掉，A中生成的氧氣中含有水蒸氣進(jìn)入D裝置；

(5)濃硫酸吸收水，堿石灰可以吸收二氧化碳，根據(jù)元素守恒來(lái)確定有機(jī)物的分子式；

(6)要確定該有機(jī)物的化學(xué)式，還需要測(cè)出有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。目前最精確、最快捷的測(cè)定方法是質(zhì)譜法相同條件下，氣體的相對(duì)分子質(zhì)量之比等于密度之比；

(7) A和碳酸氫鈉反應(yīng)說(shuō)明A中含有羧基，與足量金屬鈉反應(yīng)則生成0.2molH2，羧基或羥基與鈉反應(yīng)生成氫氣時(shí)，羧基或羥基的物質(zhì)的量與氫氣的物質(zhì)的量之比為2:1，A與鈉反應(yīng)時(shí)，A的物質(zhì)的量與氫氣的物質(zhì)的量之比是1:1，則說(shuō)明A中除了含有一個(gè)羧基外還含有一個(gè)羥基，峰面積之比等于氫原子的數(shù)目之比，結(jié)合以上分析確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

(1)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H2O2(或雙氧水)，化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑；

(2)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)E裝置中所盛放物質(zhì)最好選用堿石灰或氫氧化鈉，因?yàn)闅溲趸�鈉可以完全吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，故盛放物質(zhì)為堿石灰或氫氧化鈉．它的作用是吸收CO2氣體；

(4)若將B裝置去掉，A中生成的氧氣中含有水蒸氣進(jìn)入D裝置，導(dǎo)致造成測(cè)得有機(jī)物中含氫量增大；

(5)18.0gA的物質(zhì)的量==0.2mol，濃硫酸增重10.8g，則生成水的質(zhì)量是10.8g，生成n(H2O)==0.6mol，所含有n(H)是1.2mol，堿石灰增重26.4g，生成m(CO2)是26.4g，n(CO2)==0.6mol，所以n(C)是0.6mol，則n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6，則有機(jī)物中碳個(gè)數(shù)是3，氫個(gè)數(shù)是6，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量是90，所以氧原子個(gè)數(shù)是3，即分子式為：C3H6O3，故該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為CH2O；

(6)要確定該有機(jī)物的化學(xué)式，還需要測(cè)出有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。目前最精確、最快捷的測(cè)定方法是質(zhì)譜法；有機(jī)物質(zhì)的密度是相同條件下H2的45倍，所以有機(jī)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=45×2=90；

(7)18.0gA的物質(zhì)的量==0.2mol，A和碳酸氫鈉反應(yīng)說(shuō)明A中含有羧基，生成0.2molCO2，所以含有一個(gè)羧基；醇羥基和羧基都可以和金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，與足量金屬鈉反應(yīng)則生成0.2molH2，羧基或羥基與鈉反應(yīng)生成氫氣時(shí)，羧基或羥基的物質(zhì)的量與氫氣的物質(zhì)的量之比為2:1，A與鈉反應(yīng)時(shí)，A的物質(zhì)的量與氫氣的物質(zhì)的量之比是1:1，則說(shuō)明A中除了含有一個(gè)羧基外還含有一個(gè)羥基，根據(jù)核磁共振氫譜圖看出有機(jī)物中有4個(gè)峰值，則含4種類(lèi)型的等效氫原子，且氫原子的個(gè)數(shù)比是3:1:1:1，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：；可通過(guò)紅外光譜法確定其官能團(tuán)和化學(xué)鍵。