Question

9．實驗室用燃燒法測定某固體有機物A的分子組成．測定裝置如圖所示（鐵架臺、鐵夾、酒精燈等未畫出）：取17.1g A放入裝置中，通入過量O₂燃燒，生成CO₂和H₂O，請回答下列有關問題：
（1）通入過量O₂的目的是使有機物A充分燃燒．
（2）C裝置的作用是吸收A燃燒后生成的H₂O，測定生成水的質(zhì)量； E裝置的作用是吸收空氣中二氧化碳與水蒸氣，防止進入D中．
（3）通過該實驗，能否確定A中是否含有氧原子？能．（填“能”或“不能”）
（4）若A的摩爾質(zhì)量為342g•mol^-1，C瓶增重9.9g，D裝置增重26.4g，則A的分子式為C₁₂H₂₂O₁₁．
（5）寫出A完全燃燒的化學方程式C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\stackrel{點燃}{→}$12CO₂+11H₂O．

Answer 1

分析 （1）（2）有機物A完全燃燒生成CO₂和H₂O，通過測定生成的CO₂、H₂O的量確定實驗式，用濃硫酸吸收水蒸氣，用堿石灰吸收二氧化碳，E中堿石灰吸收空氣中二氧化碳與水蒸氣，防止進入D中影響二氧化碳質(zhì)量測定．由于裝置內(nèi)有空氣，會影響水蒸氣、二氧化碳質(zhì)量測定，實驗開始時，要先通入氧氣排盡裝置內(nèi)空氣；
（3）計算生成水、二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒判斷是否含有O元素；
（4）濃硫酸增重為水的質(zhì)量，D中堿石灰增重為二氧化碳質(zhì)量，計算有機物A、水、二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計算C、H原子說明，結合相對分子質(zhì)量計算氧原子數(shù)目，進而確定有機物分子式；
（5）有機物在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，結合原子守恒配平書寫方程式．

解答 解：（1）燃燒法測定某固體有機物A的分子組成，要通入過量O₂使有機物在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，
故答案為：使有機物A充分燃燒；
（2）C裝置中的試劑為濃硫酸，用于吸收有機物燃燒生成的水，測定生成水的質(zhì)量，D裝置中的試劑是堿石灰用于吸收有機物燃燒生成的二氧化碳，測定生成二氧化碳的質(zhì)量，E中堿石灰吸收空氣中二氧化碳與水蒸氣，防止進入D中影響二氧化碳質(zhì)量測定
故答案為：吸收A燃燒后生成的H₂O，測定生成水的質(zhì)量；吸收空氣中二氧化碳與水蒸氣，防止進入D中；
（3）通過濃硫酸增重的質(zhì)量可以求出有機物中氫的質(zhì)量，通過堿石灰增重的質(zhì)量可以求出有機物中碳的質(zhì)量，再結合A的質(zhì)量利用質(zhì)量守恒判斷是否有氧元素，
故答案為：能；
（4）17.1g有機物A的物質(zhì)的量為$\frac{17.1g}{342g/mol}$=0.05mol，生成水的物質(zhì)的量為$\frac{9.9g}{18g/mol}$=0.55mol，生成二氧化碳為$\frac{26.4g}{44g/mol}$=0.6mol，則有機物A分子中N（C）=$\frac{0.6mol}{0.05mol}$=12，N（H）=$\frac{0.55mol×2}{0.05mol}$=22，則N（O）=$\frac{342-12×12-22}{16}$=11，所以Ad分子式也為C₁₂H₂₂O₁₁，
故答案為：C₁₂H₂₂O₁₁；
（5）C₁₂H₂₂O₁₁在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，其反應的方程式為：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\stackrel{點燃}{→}$12CO₂+11H₂O；
故答案為：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\stackrel{點燃}{→}$12CO₂+11H₂O．

點評 本題考查有機物分子式計算、物質(zhì)組成定量測定實驗，難度中等，理解實驗原理是解題的關鍵，掌握燃燒法確定有機物分子式方法．