Question

【題目】TMB由碳、氫、氧三種元素組成，其相對分子質(zhì)量為240，是一種新型指紋檢測的色原試劑，已在逐步取代強致癌物聯(lián)苯胺和其他致癌性的聯(lián)苯胺荷生物，應(yīng)用于臨床化驗、法醫(yī)檢驗、刑事偵破及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，某研究小組欲利用燃繞法測定TMB的分子式(氮元素轉(zhuǎn)化為N2)，實驗裝置如圖所示�；卮鹣铝袉栴}：

(1)實驗裝置兩處用到裝有堿石灰的干燥管，其中F處的目的是_______。儀器a的名稱是__________________。

(2)將足量雙氧水置于a中，圓底燒瓶中裝入MnO2固體，按圖連接好裝置。

①A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

②待B、D處導(dǎo)管口有均勻氣泡時，再點燃C處酒精燈，原因是_________________。

(3)裝置C中CuO粉末的作用為_________________________。

(4)該實驗_______(填“需要”或”不需要”)尾氣處理，其原因是_________________。

(5)理想狀態(tài)下，將4.80gTMB樣品完全氧化，點燃C處酒精燈，實驗結(jié)東時測得D增加3.60g，E增加14.08g，則TMB的分子式為______________。

Answer 1

【答案】防止外界空氣中的CO2和H2O進入E中，避免對E處吸收二氧化碳的定量檢測造成干擾 分液漏斗 2H2O22H2O+O2↑ 排除裝置內(nèi)原有的CO2和水蒸氣 使TMB不充分燃燒生成CO全部轉(zhuǎn)化為CO2 不需要 碳元素必須燃燒完全才能保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，無有毒氣體排放 C16H20N2

【解析】

燃燒法測定有機物組成，裝置提供燃燒所需的O2，濃硫酸吸收水蒸氣，CuO一般與還原性氣體反應(yīng)，這里是防止碳元素燃燒不完全產(chǎn)生CO,影響測定結(jié)果，E堿石灰吸收燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，F堿石灰是為了防止外部空氣中的CO2和H2O。

（1）E處堿石灰吸收燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，F中堿石灰是為了防止外部空氣中的CO2和H2O進入E中，避免對E處吸收二氧化碳的定量檢測造成干擾；頂部有玻璃塞下面有活塞是分液漏斗。故答案為：防止外界空氣中的CO2和H2O進入E中，避免對E處吸收二氧化碳的定量檢測造成干擾；分液漏斗；

（2）①裝置A是過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的反應(yīng)，方程式為2H2O22H2O+O2↑；

②裝置內(nèi)部本身是有CO2和H2O，排除裝置內(nèi)原有的CO2和H2O，可通過產(chǎn)生的氧氣把裝置內(nèi)部氣體排干凈。故答案為：①2H2O22H2O+O2↑；②排除裝置內(nèi)原有的CO2和H2O；

（3）CuO一般與還原性氣體反應(yīng)，推測這里可能有CO產(chǎn)生，可通過高溫下與CuO反應(yīng)生成CO2，保證測定的準(zhǔn)確性。故答案為：使TMB不充分燃燒生成CO全部轉(zhuǎn)化為CO2；

（4）本實驗通過加CuO確保碳元素轉(zhuǎn)化為CO2，而氫元素轉(zhuǎn)化為H2O，氮元素轉(zhuǎn)化為N2，無有毒氣體排放。故答案為：不需要；碳元素必須燃燒完全才能保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，無有毒氣體排放；

（5）m（C）=14.08g×12/44=3.84g，m（H）=3.60g×2/18=0.4g，m（N）=4.80g-3.84g-0.4g=0.56g，n（C）:n（H）:n（N）=3.84/12：0.4：0.56/14=8：10：1，TMB相對分子質(zhì)量為240，所以分子式為C16H20N2。故答案為C16H20N2。