Question

某同學(xué)為了測(cè)定三聚氰胺的分子式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

查閱資料，三聚氰胺的相對(duì)分子質(zhì)量為126，三聚氰胺在常溫下為晶體，在加熱條件下能與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳、氮?dú)夂退�。�?2.6 g三聚氰胺晶體按圖示實(shí)驗(yàn)反應(yīng)(假設(shè)三聚氰胺完全轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物)。

(1)寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________。

(2)C裝置能不能與D裝置互換？__________(填“能”或“不能”)。理由是____________________________。

(3)當(dāng)B裝置中反應(yīng)完全發(fā)生后，讀取F中水的體積的實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)開_________(填序號(hào))。

①讀數(shù)�、诶鋮s至室溫�、壅{(diào)平E、F裝置中的液面

(4)測(cè)定數(shù)據(jù)如下：

裝置	C	D
實(shí)驗(yàn)前	101.0 g	56.0 g
實(shí)驗(yàn)后	106.4 g	69.2 g

經(jīng)測(cè)定，E中收集的氣體折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L。

①利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算三聚氰胺的實(shí)驗(yàn)式為__________。

②三聚氰胺分子式為__________。

③若B裝置中沒有銅網(wǎng)，對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是__________________________________。

Answer 1

解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理知：A裝置用于制取氧氣，且采用加熱固體的方法制氧氣；(2)堿石灰既能吸收二氧化碳又能吸收水，而濃硫酸只吸收水，不能吸收二氧化碳；(4)C裝置增加的質(zhì)量就是水的質(zhì)量，D裝置增加的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量，n(CO₂)＝(69.2－56.0) g/44 g/mol＝0.3 mol，n(H₂O)＝(106.4－101.0) g/18 g/mol＝0.3 mol，n(N₂)＝6.72 L/22.4 L/mol＝0.3 mol。則反應(yīng)物中C、H、N元素的總質(zhì)量＝0.3 mol×12 g/mol＋0.6 mol×1 g/mol＋0.6 mol×14 g/mol＝12.6 g，說明樣品不含氧元素。所以三聚氰胺分子中，n(C)∶n(H)∶n(N)＝0.3 mol∶0.6 mol∶0.6 mol＝1∶2∶2，設(shè)三聚氰胺的分子式為(CH₂N₂)_n，則(12＋2＋28)n＝126，n＝3，故其分子式為C₃H₆N₆。若B裝置中沒有銅網(wǎng)，可能有沒有反應(yīng)的氧氣進(jìn)入E瓶中，導(dǎo)致測(cè)定的氮?dú)怏w積偏大，即測(cè)定得到的三聚氰胺分子式中氮原子數(shù)偏大，而碳、氫原子數(shù)偏小。

答案：(1)2KMnO₄K₂MnO₄＋MnO₂＋O₂↑或2KClO₃2KCl＋3O₂↑　(2)不能　實(shí)驗(yàn)中濃硫酸吸收水，堿石灰吸收二氧化碳，若互換，堿石灰能同時(shí)吸收二氧化碳和水，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗　(3)②③①　(4)CH₂N₂　C₃H₆N₆　使測(cè)定所得的三聚氰胺分子式中氮原子數(shù)偏大，碳、氫原子數(shù)偏小