Question

【題目】由碳、氫、氮三種元素組成的TMB是一種新型指紋檢測的色原試劑，其相對分子質量為240．某研究性學習小組的同學欲利用下列裝置測定TMB的分子式．實驗原理：在足量氧氣流中將4.80gTMB樣品氧化（氮元素轉化為N2），再利用吸收劑分別吸收水蒸氣和CO2 ． 請從圖中選擇適當?shù)难b置（部分裝置可以重復）進行實驗．

（1）儀器a的名稱為 ．
（2）實驗裝置依次連接的順序為 ．
（3）寫出裝置C中反應的化學方程式： ．
（4）該實驗（填“需要”或“不需要”）尾氣處理，理由是 ．
（5）實驗后稱得裝置A的質量增加14.08g，裝置B的質量增加3.60g并收集到0.56g氮氣（假設每次吸收均是完全的），則TMB的分子式為 ．
（6）設計實驗驗證CO2具有氧化性：

Answer 1

【答案】
（1）圓底燒瓶
（2）CBDBAA
（3）2H2O2 2H2O+O2↑
（4）不需要；碳元素必須燃燒完全才能保證實驗結果的準確性，沒有有毒氣體放出
（5）C16H20N2
（6）將打磨過的鎂條點燃后深入充滿二氧化碳的集氣瓶中，鎂條繼續(xù)燃燒，集氣瓶中有黑色固體生成為碳單質，說明二氧化碳具有氧化性
【解析】解：C中過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成氧氣，用濃硫酸干燥氧氣，氧氣將TMB氧化為二氧化碳、水和氮氣，用堿石灰吸收二氧化碳，．根據(jù)A裝置增加14.08g可以求出樣品中C元素的物質的量，B裝置增加3.60g可以求出樣品中H元素的物質的量，再根據(jù)收集到0.56g氮氣可以求出樣品中N元素的物質的量，則TMB分子中碳、氫、氮的原子個數(shù)比就可以求出，根據(jù)相對分子質量之比算出相對分子質量，結合原子個數(shù)比計算出分子式，以此解答該題，（1）依據(jù)圖形和作用可知，儀器a為圓底燒瓶，所以答案是：圓底燒瓶；（2）依據(jù)上述分析可知裝置連接為制備氧氣、干燥氧氣、將TMB氧化、濃硫酸吸收生成的水蒸氣、堿石灰吸收生成的二氧化碳氣體、最后連接堿石灰防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置A干擾測定結果，裝置連接順序為：CBDBAA，
所以答案是：CBDBAA；（3）過氧化氫在二氧化錳作用下分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H2O2 2H2O+O2↑，
所以答案是：2H2O2 2H2O+O2↑；（4）因二氧化碳完全吸收，且生成氮氣是空氣的成分，沒有必要進行尾氣處理，
所以答案是：不需要；因為碳元素必須燃燒完全才能保證實驗結果的準確性，沒有有毒氣體排放；（5）實驗后稱得裝置從用的先后順序排列質量分別增加3.60g、14.08g，收集到0.56g氮氣，則m（H2O）=3.60g，m（CO2）=14.08g，則
n（H2O）= =0.2mol，n（H）=0.4mol，
n（CO2）= =0.32mol，n（C）=0.32mol，
所以n（N）= =0.04mol，
則：n（C）：n（H）：n（N）=0.32mol：0.4mol：0.04mol=8：10：1，
TMB的相對分子質量為：2×120=240，設分子式為：C8nH10nNn ， 則有：12×8n+10n+14n=240，解得n=2，所以分子式為C16H20N2 ，
所以答案是：C16H20N2；（6）設計實驗使二氧化碳發(fā)生反應后碳元素化合價降低，做氧化劑，將打磨過的鎂條點燃后深入充滿二氧化碳的集氣瓶中，鎂條繼續(xù)燃燒，集氣瓶中有黑色固體生成為碳單質，說明二氧化碳具有氧化性，
所以答案是：將打磨過的鎂條點燃后深入充滿二氧化碳的集氣瓶中，鎂條繼續(xù)燃燒，集氣瓶中有黑色固體生成為碳單質，說明二氧化碳具有氧化性；