Question

8．除化學上常用燃燒法確定有機物的組成．下圖裝置是用燃燒法確定有機物化學式常用的裝置，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）A裝置中分液漏斗盛放的物質(zhì)是H₂O₂或（H₂O），寫出A中有關反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
（2）C裝置（燃燒管）中CuO的作用是把燃燒生成CO轉(zhuǎn)化為CO₂，使實驗數(shù)據(jù)更準確
（3）實驗開始時，要先通入氧氣一會兒，然后再加熱電爐，原因是排盡裝置中的空氣
（4）寫出E裝置中所盛放試劑的名稱堿石灰（或固體NaOH），它的作用是吸收燃燒生成的CO₂
（5）若將B裝置去掉會對實驗造成什么影響？將使測量數(shù)據(jù)中的氫元素含量增大．有同學認為應在E后再加一與E相同的裝置F，目的是防止空氣中的CO₂和水蒸汽進入E裝置，影響實驗的準確性
（6）若準確稱取1.20g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1.76g，D管質(zhì)量增加0.72g，則該有機物的最簡式為CH₂O；，實驗室通常通過質(zhì)譜法測出該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為90，且該化合物能發(fā)生自身酯化反應，則其結構簡式可能為CH₃CHOHCOOH、CH₂OHCH₂COOH．

Answer 1

分析 用燃燒法測定有機物組成，A可用過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成氧氣（也可用過氧化鈉和水），經(jīng)B干燥后在C中與樣品反應生成二氧化碳和水，C中CuO可將CO轉(zhuǎn)化為二氧化碳，避免實驗誤差，D用于吸收水，E用于吸收二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求C元素的質(zhì)量，由水的質(zhì)量可求得H元素的質(zhì)量，結合有機物的質(zhì)量可求出O元素的質(zhì)量，由此即可確定有機物分子中C、H、O個數(shù)比，也就是確定了實驗式，結合該有機物的相對分子質(zhì)量可以確定有機物的分子式，以此解答該題．

解答 解：用燃燒法測定有機物組成，A可用過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成氧氣，經(jīng)B干燥后在C中與樣品反應生成二氧化碳和水，C中CuO可將CO轉(zhuǎn)化為二氧化碳，避免實驗誤差，D用于吸收水，E用于吸收二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求C元素的質(zhì)量，由水的質(zhì)量可求得H元素的質(zhì)量，結合有機物的質(zhì)量可求出O元素的質(zhì)量，由此即可確定有機物分子中C、H、O個數(shù)比，也就是確定了實驗式，結合該有機物的相對分子質(zhì)量可以確定有機物的分子式，
（1）裝置A是制備氧氣的，所以根據(jù)裝置的特點可知A裝置中分液漏斗盛放的物質(zhì)是雙氧水或水，應該反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：H₂O₂或（H₂O）；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）由于有機物在燃燒過程中，有可能產(chǎn)生CO，所以C裝置（燃燒管）中CuO的作用是使有機物充分氧化生成CO₂和H₂O，
故答案為：CO轉(zhuǎn)化為CO₂，使實驗數(shù)據(jù)更準確；
（3）裝內(nèi)有空氣，空氣中的二氧化碳會導致實驗誤差，為排盡裝置中的空氣，應先通入氧氣，故答案為：排盡裝置中的空氣；
（4）由于有機物燃燒產(chǎn)生CO₂，所以E裝置的主要作用是吸收生成的CO₂，因此其中所盛放試劑是堿石灰或氫氧化鈉，
故答案為：堿石灰（或固體NaOH）； 吸收燃燒生成的CO₂；
（5）B裝置的作用是干燥氧氣，除去水蒸氣，所以若將B裝置去掉會造成測得有機物中含氫量增大，實驗中，要避免空氣中的水以及二氧化碳干擾試驗，應該在E裝置后接一個充滿堿石灰的U形干燥管，
故答案為：將使測量數(shù)據(jù)中的氫元素含量增大；防止空氣中的CO₂和水蒸汽進入E裝置，影響實驗的準確性；
（6）E管質(zhì)量增加1.76克說明生成了1.76克二氧化碳，可得碳元素的質(zhì)量：1.76g×$\frac{12}{44}$×100%=0.48g，
D管質(zhì)量增加0.72克說明生成了0.72克水，可得氫元素的質(zhì)量：0.72g×$\frac{2}{18}$×100%=0.08g，
從而可推出含氧元素的質(zhì)量為：1.2-0.48-0.08=0.64g，
設最簡式為C_XH_YO_Z，
12X：Y：16Z=0.48：：0.08：0.64
X：Y：Z=1：2：1，
最簡式為 CH₂O，
可用質(zhì)譜測定有機物的相對分子質(zhì)量，該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為90，則分子式為C₃H₆O₃，且該化合物能發(fā)生自身酯化反應，說明有機物含有羥基、羧基，結構簡式應為CH₃CHOHCOOH、CH₂OHCH₂COOH，
故答案為：CH₂O； 質(zhì)譜； CH₃CHOHCOOH、CH₂OHCH₂COOH．

點評 本題考查有機物組成的測定，試題綜合性強，難易適中，貼近高考，主要是考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有助于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力．要求學生必須認真、細致的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論．