Question

【題目】化學上常用燃燒法確定有機物的組成。如下圖所示裝置是用燃燒法確定有機物化學式常用的裝置，這種方法是電爐加熱時用純氧氧化管內樣品，根據產物的質量確定有機物的組成。

回答下列問題：

（1）A裝置分液漏斗中盛放的物質是_______，寫出有關反應的化學方程式：________。

（2）C裝置(燃燒管)中CuO的作用是__________。

（3）寫出E裝置中所盛放試劑的名稱：________，它的作用是__________。

（4）若將B裝置去掉會對實驗造成什么影響？________。

（5）若準確稱取 18.0g樣品(只含 C、H、O 三種元素中的兩種或三種)，經充分燃燒后，E管質量增加26.4g，D 管質量增加 10.8g，則該有機物的最簡式為__________。

（6）要確定該有機物的分子式，還需要測定______，目前最精確、最快捷的測定方法是________。稱取A物質18.0g，升溫使其汽化，測其密 度是相同條件下H2的45倍。試通過計算填空：A的相對分子質量為______。

（7）另取A18.0g與足量的NaHCO3粉末反應，生成0.2mol CO2，若與足量鈉反應則生成 0.2molH2。若核磁共振氫譜如下圖，則該分子可能為__________(填結構簡式)，其中所含官能團的名稱______。確定該有機物的物理方法是_______。

Answer 1

【答案】H2O2(或雙氧水) 2H2O22H2O+O2↑ 使有機物充分氧化生成CO2和H2O 堿石灰或氫氧化鈉 吸收CO2氣體 若將B裝置去掉，A中生成的氧氣中含有水蒸氣進入D裝置，造成測得有機物中含氫量增大 CH2O 有機物的相對分子質量 質譜法 90 羧基、羥基 紅外光譜法

【解析】

(1)A用來制取反應所需的氧氣根據裝置圖分析判斷發生的反應；B用來吸收水；

(2)根據一氧化碳能與氧化銅反應，可被氧化成二氧化碳；

(3)E用來吸收反應中產生的二氧化碳氣體；

(4)若將B裝置去掉，A中生成的氧氣中含有水蒸氣進入D裝置；

(5)濃硫酸吸收水，堿石灰可以吸收二氧化碳，根據元素守恒來確定有機物的分子式；

(6)要確定該有機物的化學式，還需要測出有機物的相對分子質量。目前最精確、最快捷的測定方法是質譜法相同條件下，氣體的相對分子質量之比等于密度之比；

(7) A和碳酸氫鈉反應說明A中含有羧基，與足量金屬鈉反應則生成0.2molH2，羧基或羥基與鈉反應生成氫氣時，羧基或羥基的物質的量與氫氣的物質的量之比為2:1，A與鈉反應時，A的物質的量與氫氣的物質的量之比是1:1，則說明A中除了含有一個羧基外還含有一個羥基，峰面積之比等于氫原子的數目之比，結合以上分析確定A的結構簡式。

(1)雙氧水可分解生成氧氣，A裝置中分液漏斗盛放的物質是H2O2(或雙氧水)，化學方程式為2H2O22H2O+O2↑；

(2)根據一氧化碳能與氧化銅反應，可被氧化成二氧化碳的性質可知CuO的作用是把有機物不完全燃燒產生的CO轉化為CO2；

(3)E裝置中所盛放物質最好選用堿石灰或氫氧化鈉，因為氫氧化鈉可以完全吸收反應生成的二氧化碳，故盛放物質為堿石灰或氫氧化鈉．它的作用是吸收CO2氣體；

(4)若將B裝置去掉，A中生成的氧氣中含有水蒸氣進入D裝置，導致造成測得有機物中含氫量增大；

(5)18.0gA的物質的量==0.2mol，濃硫酸增重10.8g，則生成水的質量是10.8g，生成n(H2O)==0.6mol，所含有n(H)是1.2mol，堿石灰增重26.4g，生成m(CO2)是26.4g，n(CO2)==0.6mol，所以n(C)是0.6mol，則n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6，則有機物中碳個數是3，氫個數是6，根據相對分子質量是90，所以氧原子個數是3，即分子式為：C3H6O3，故該有機物的最簡式為CH2O；

(6)要確定該有機物的化學式，還需要測出有機物的相對分子質量。目前最精確、最快捷的測定方法是質譜法；有機物質的密度是相同條件下H2的45倍，所以有機物質的相對分子質量=45×2=90；

(7)18.0gA的物質的量==0.2mol，A和碳酸氫鈉反應說明A中含有羧基，生成0.2molCO2，所以含有一個羧基；醇羥基和羧基都可以和金屬鈉發生反應生成氫氣，與足量金屬鈉反應則生成0.2molH2，羧基或羥基與鈉反應生成氫氣時，羧基或羥基的物質的量與氫氣的物質的量之比為2:1，A與鈉反應時，A的物質的量與氫氣的物質的量之比是1:1，則說明A中除了含有一個羧基外還含有一個羥基，根據核磁共振氫譜圖看出有機物中有4個峰值，則含4種類型的等效氫原子，且氫原子的個數比是3:1:1:1，所以結構簡式為：；可通過紅外光譜法確定其官能團和化學鍵。