Question

19．測定有機(jī)化合物中碳和氫的組成常用燃燒分析法，下圖1是德國化學(xué)家李比希測定有機(jī)物組成的裝置，氧化銅作催化劑，在750℃左右使有機(jī)物在氧氣流中全部氧化為CO₂和H₂O，用含有固體氫氧化鈉和氯化鈣的吸收管分別吸收CO₂和H₂O．
試回答下列問題：

（1）甲裝置中盛放的是CaCl₂，甲、乙中的吸收劑能否顛倒？不能，請說明理由：因?yàn)闅溲趸�鈉能同時(shí)吸收CO₂和H₂O，從而無法確定生成水和CO₂的質(zhì)量．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，要先通入氧氣一會(huì)兒，然后再加熱，為什么？
（3）將4.6g 有機(jī)物A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得生成5.4g H₂O和8.8gCO₂，則該物質(zhì)中各元素的原子個(gè)數(shù)比是N（C）：N（H）：N（O）=2：6：1．
（4）經(jīng)測定，有機(jī)物A的核磁共振氫譜示意圖如圖2，則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）（2）在氧氣流中全部氧化為CO₂和H₂O，通過測定生成的CO₂、H₂O的量確定實(shí)驗(yàn)式，用氯化鈣吸收水蒸氣，用氫氧化鈉吸收二氧化碳，由于二氧化碳會(huì)吸收水蒸氣，故先用氯化鈣吸收水蒸氣，再用氫氧化鈉吸收二氧化碳．由于裝置內(nèi)有空氣，會(huì)影響水蒸氣、二氧化碳質(zhì)量測定，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，要先通入氧氣排盡裝置內(nèi)空氣；
（3）計(jì)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，若含有元素，計(jì)算原子物質(zhì)的量；
（4）根據(jù)原子數(shù)目之比確定有機(jī)物最簡式，若最簡式中H原子已經(jīng)飽和C的四價(jià)結(jié)構(gòu)，則最簡式均為分子式，否則需要知道有機(jī)物相對分子質(zhì)量來確定分子式，有機(jī)物A的核磁共振氫譜有3個(gè)吸收峰，說明含有3種H原子．

解答 解：（1）因?yàn)闅溲趸�鈉能同時(shí)吸收CO₂和H₂O，從而無法確定生成水和CO₂的質(zhì)量，故先用氯化鈣吸收水蒸氣，再用氫氧化鈉吸收二氧化碳，
故答案為：CaCl₂；不能；因?yàn)闅溲趸�鈉能同時(shí)吸收CO₂和H₂O，從而無法確定生成水和CO₂的質(zhì)量；
（2）將裝置中的空氣排盡，否則會(huì)因空氣中含有二氧化碳和水蒸氣而影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，
答：將裝置中的空氣排盡，否則會(huì)因空氣中含有二氧化碳和水蒸氣而影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性；
（3）生成水物質(zhì)的量為$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，H原子物質(zhì)的量為0.6mol，生成二氧化碳為$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，碳原子物質(zhì)的量為0.2mol，氧原子物質(zhì)的量為$\frac{4.6g-0.6mol×1g/mol-0.2mol×12g/mol}{16g/mol}$=0.1mol，故有機(jī)物A中N（C）：N（H）：N（O）=0.2：0.6：0.1=2：6：1，
故答案為：N（C）：N（H）：N（O）=2：6：1；
（4）由于有機(jī)物A否則中N（C）：N（H）：N（O）=2：6：1，H原子已經(jīng)飽和碳的四價(jià)結(jié)構(gòu)，則有機(jī)物分子式為或C₂H₆O，有機(jī)物A的核磁共振氫譜有3個(gè)吸收峰，說明含有3種H原子，則有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH．

點(diǎn)評 本題考查燃燒法確定有機(jī)物的組成、對實(shí)驗(yàn)原理裝置的理解等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵．