Question

5．化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物組成，這種方法是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成，圖中所列裝置是用燃燒法確定有機(jī)物分子式常用的裝置．
完成下列問題：
（1）產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向，所選擇的裝置各導(dǎo)管的連接順序是g、f、e、h、i、c（或d）、d（或c）、a（或b）、b（或a）；
（2）C裝置中濃硫酸的作用是吸收水分，制備干燥純凈的氧氣；
（3）D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）準(zhǔn)確稱取1.8g烴的含氧衍生物X的樣品，經(jīng)充分燃燒后，A管質(zhì)量增加2.64g，B管質(zhì)量增加1.08g，則該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式是CH₂O．實(shí)驗(yàn)測(cè)得X的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的45倍，則X的分子式為C₃H₆O₃，1mol X分別與足量Na、NaHCO₃反應(yīng)放出的氣體在相同條件下的體積比為1：1，X可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH₂CH₂COOH、CH₃CH（OH）COOH（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)原理是測(cè)定一定質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)生成CO₂和H₂O的質(zhì)量，來確定是否含氧及C、H、O的個(gè)數(shù)比，求出最簡(jiǎn)式．因此生成O₂后必須除雜（主要是除H₂O）明確各裝置的作用是解題的前提，D用于制備氧氣、C為干燥裝置、D是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，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，B用于吸收水，A吸收二氧化碳，確定物質(zhì)的化學(xué)式可借助元素的質(zhì)量守恒進(jìn)行解答，以此解答該題．

解答 解：實(shí)驗(yàn)原理是測(cè)定一定質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)生成CO₂和H₂O的質(zhì)量，來確定是否含氧及C、H、O的個(gè)數(shù)比，求出最簡(jiǎn)式．因此生成O₂后必須除雜（主要是除H₂O）明確各裝置的作用是解題的前提，D用于制備氧氣、C為干燥裝置、D是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，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，B用于吸收水，A吸收二氧化碳，確定物質(zhì)的化學(xué)式可借助元素的質(zhì)量守恒進(jìn)行解答．
（1）根據(jù)分析，產(chǎn)生的氧氣從左到右流向，裝置的連接順序是DCEBA，其中濃硫酸的導(dǎo)管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，則連接順序是g、f、e、h、i、c（或d）、d（或c）、a（或b）、b（或a），
故答案為：g、f、e、h、i、c（或d）、d（或c）、a（或b）、b（或a）；
（2）C裝置的作用是干燥，吸收水分，制備干燥純凈的氧氣，
故答案為：吸收水分，制備干燥純凈的氧氣；
（3）D中是雙氧水在二氧化錳作用下分解產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）D管質(zhì)量增加2.64g克說明生成了2.64g，n（CO₂）=$\frac{2.64g}{44g/mol}$=0.06mol，m（C）=0.06mol×12g/mol=0.72g；
E管質(zhì)量增加1.08g，說明生成了1.08g的水，n（H₂O）=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，m（H）=0.06mol×2×1g/mol=0.12g；
從而可推出含氧元素的質(zhì)量為：1.8g-0.72g-0.12g=0.96g，n（O）=$\frac{0.96g}{16g/mol}$=0.06mol，
N（C）：N（H）：N（O）=0.06mol：0.12mol：0.06mol=1：2：1，
故該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為CH₂O，式量為30，
該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為：45×2=90，設(shè)分子式為 C_nH_2nO_n，30n=90，解得n=3，故分子式為：C₃H₆O₃；
因 1molX分別與足量Na、NaHCO₃反應(yīng)放出的氣體在相同條件下的體積比為1：1，則含一個(gè)羥基和一個(gè)羧基，
故該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOCH₂CH₂COOH、CH₃CH（OH）COOH；
故答案為：CH₂O；C₃H₆O₃；HOCH₂CH₂COOH、CH₃CH（OH）COOH．

點(diǎn)評(píng) 本題有機(jī)物的推斷、物質(zhì)的分子的測(cè)定，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力的考查，為高頻考點(diǎn)，題目有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力，增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．