Question

15．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．下列裝置如圖1是用燃燒法確定有機(jī)物分子式常用的裝置．

（1）產(chǎn)生的O₂按從左到右的流向，所選裝置各導(dǎo)管的正確連接順序是g-f-e-h-i-c-d-a-b．
（2）C裝置中濃硫酸的作用是吸水，干燥O₂．
（3）D裝置中MnO₂的作用是催化劑，加快O₂的生成．
（4）燃燒管中CuO的作用是使有機(jī)物充分氧化生成CO₂和H₂O．
（5）若實(shí)驗(yàn)中所取樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種，準(zhǔn)確稱取0.92g樣品，經(jīng)充分反應(yīng)后，A管質(zhì)量增加1.76g，B管質(zhì)量增加1.08g，則該樣品的實(shí)驗(yàn)式為C₂H₆O．
（6）用質(zhì)譜儀測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量，得如圖2所示的質(zhì)譜圖，則該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為46．
（7）能否根據(jù)A的實(shí)驗(yàn)式確定A的分子式能（填“能”或“不能”），若能，則A的分子式是C₂H₆O（若不能，則此空不填）．
（8）該物質(zhì)的核磁共振氫譜如圖3所示，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 A用來(lái)吸收二氧化碳、B用來(lái)吸收水、C用于干燥通入E中的氧氣、D用來(lái)制取反應(yīng)所需的氧氣、E是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，實(shí)驗(yàn)時(shí)，D中生成的氧氣先用濃硫酸干燥，在E中電爐加熱下有機(jī)物燃燒生成水、二氧化碳，先用氯化鈣吸收水，再用氫氧化鈉吸收二氧化碳，根據(jù)A、B的質(zhì)量變化可確定生成二氧化碳、水的質(zhì)量，結(jié)合質(zhì)量守恒確定氧元素的質(zhì)量，可確定C、H、O的個(gè)數(shù)比值，以此可確定有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式，質(zhì)譜圖可確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，以此可確定有機(jī)物分子式，根據(jù)核磁共振氫譜可確定有機(jī)物含有的H原子種類，以此確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，以此解答該題．

解答 解：A用來(lái)吸收二氧化碳、B用來(lái)吸收水、C用于干燥通入E中的氧氣、D用來(lái)制取反應(yīng)所需的氧氣、E是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，實(shí)驗(yàn)時(shí)，D中生成的氧氣先用濃硫酸干燥，在E中電爐加熱下有機(jī)物燃燒生成水、二氧化碳，先用氯化鈣吸收水，再用氫氧化鈉吸收二氧化碳，根據(jù)A、B的質(zhì)量變化可確定生成二氧化碳、水的質(zhì)量，結(jié)合質(zhì)量守恒確定氧元素的質(zhì)量，可確定C、H、O的個(gè)數(shù)比值，以此可確定有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式，質(zhì)譜圖可確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，以此可確定有機(jī)物分子式，根據(jù)核磁共振氫譜可確定有機(jī)物含有的H原子種類，以此確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，
（1）D中生成的氧氣中含有水蒸氣，應(yīng)先通過(guò)C中的濃硫酸干燥，在E中電爐加熱時(shí)用純氧氧化管內(nèi)樣品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，則E中CuO可與CO進(jìn)一步反應(yīng)生成二氧化碳，然后分別通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量推斷有機(jī)物的組成，則產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向，所選擇裝置各導(dǎo)管的連接順序是g-f-e-h-i-c-d-a-b，
故答案為：g-f-e-h-i-c-d-a-b；
（2）中生成的氧氣中含有水蒸氣，應(yīng)先通過(guò)C中的濃硫酸干燥，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故答案為：吸水，干燥O₂；
（3）MnO₂為分解制備氧氣的催化劑，故答案為：催化劑，加快O₂的生成；
（4）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；
故答案為：使有機(jī)物充分氧化生成CO₂和H₂O；
（5）A管質(zhì)量增加1.76g說(shuō)明生成了1.76g二氧化碳，可得碳元素的質(zhì)量：1.76g×$\frac{12}{44}$×100%=0.48g，
B管質(zhì)量增加1.08g說(shuō)明生成了1.08g水，可得氫元素的質(zhì)量：1.08g×$\frac{2}{18}$×100%=0.12g，從而可推出含氧元素的質(zhì)量為：0.92g-0.48g-0.12g=0.32g，
設(shè)實(shí)驗(yàn)式為C_XH_YO_Z，則X：Y：Z=$\frac{0.48}{12}$：$\frac{0.12}{1}$：$\frac{0.32}{16}$=2：6：1，即實(shí)驗(yàn)式為：C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（6）由圖2可知最大質(zhì)荷比為46，則有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為46，故答案為：46；
（7）該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為C₂H₆O，H原子已經(jīng)飽和C原子的四價(jià)結(jié)構(gòu)，最簡(jiǎn)式即為分子式，
故答案為：能；C₂H₆O；
（8）核磁共振氫譜中給出3種峰，說(shuō)明該分子中有3種H原子，所以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₃CH₂OH，故答案為：CH₃CH₂OH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查用燃燒法確定有機(jī)物的組成，為高頻考點(diǎn)，主要考查學(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(wèn)題的能力，關(guān)鍵在于清楚實(shí)驗(yàn)的原理，掌握實(shí)驗(yàn)方法，題目難度中等．