Question

【題目】通常將一定量的有機物充分燃燒轉化為簡單的無機物，然后根據產物的質量確定有機物的組成。如圖所示是用燃燒法確定有機物分子式的常用裝置。

請回答下列問題：

（1）使產生的O2按從左到右的方向流動，則所選裝置中各導管的正確連接順序是___(填字母)。

（2）裝置C中濃硫酸的作用是___。

（3）燃燒管中CuO的作用是___。

（4）若準確稱取0.69g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)，充分燃燒后，A管質量增加1.32g，B管質量增加0.81g，則該有機物的實驗式為___。

（5）經測定其蒸氣密度為2.054g/L(已換算為標準狀況)，則其分子式為___。

（6）該物質的核磁共振氫譜如圖所示，則其結構簡式為___。

Answer 1

【答案】g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a) 干燥O2 確保有機物中的碳元素全部轉化為CO2 C2H6O C2H6O CH3CH2OH

【解析】

實驗原理是測定一定質量的有機物完全燃燒時生成CO2和H2O的質量來確定是否含氧及C、H、O的個數比，求出最簡式。D裝置利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣，由于后續實驗需要測定水的質量來確定有機物中H元素的質量，所以氧氣和樣品反應前需要裝置C進行干燥，之后通入電爐進行反應；實驗中利用NaOH來吸收二氧化碳，而固體NaOH也容易吸水，所以要先用B裝置吸收，之后再通過A裝置吸收二氧化碳。

(1)使產生的O2按從左到右的方向流動，根據以上分析可知所選裝置中各導管的正確連接順序是：g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)；

(2)為防止通入的氧氣中混有水蒸氣影響后續測定，需要濃硫酸干燥氧氣；

(3)由于有機物燃燒時可能產生CO，燃燒管中的CuO可以確保樣品中的碳元素全部轉化為二氧化碳，被后續裝置吸收；

(4)A管質量增加1.32g為生成二氧化碳的質量，物質的量為1.32g÷44g/mol=0.03mol，則n(C)=0.03mol，m(C)=0.03mol×12g/mol=0.36g，B管質量增加0.81g為生成水的質量，物質的量為0.81g÷18g/mol=0.045mol，則n(H)=0.045mol×2=0.09mol，m(H)=0.09mol×1g/mol=0.09g，m(C)+m(H)=0.36g+0.09g=0.45g＜0.69g，所以還含有氧元素，m(O)=0.69g-0.45g=0.24g，則n(O)=0.24g÷16g/mol=0.015mol，則n(C)：n(H)：n(O)=0.03mol：0.09mol：0.015mol=2：6：1，故有機物的實驗式為：C2H6O；

(5)該實驗方法只能獲得有機物的實驗式，要確定有機物的分子式，還要知道有機物的相對分子質量，該有機物的摩爾質量為2.054g/L×22.4L/mol=46g/mol，即相對分子質量為46，實驗式的式量也是46，故實驗式即為分子式；

(6)有機物分子式為C2H6O，由核磁共振氫譜可知該有機物分子含有3種不同的氫原子，故有機物結構簡式為：CH3CH2OH。