Question

已知某氣態化石燃料X中只含有碳、氫兩種元素，為探究該氣體中碳和氫兩種元素的質量比，某同學設計了燃燒法測量的實驗方案，通過測量裝置C和D的增重即可求得碳和氫兩種元素的質量比。實驗裝置如圖所示(已知CuO可以作為碳氫化合物燃燒的催化劑)：

(1)若A裝置中所盛放的藥品是濃NaOH 溶液，寫出裝置A的一種作用：_                
(2)C裝置中所盛放的藥品是：           
(3)D裝置中所盛放的藥品是：            
(4)E裝置中所盛放的藥品是：            
(5)上述裝置中有一處錯誤， (不考慮
酒精燈和加熱方法可能存在的錯誤；
若增加儀器和藥品，請指明儀器、藥
品名稱和位置)：其改正方法是                                       
(6) 若實驗裝置經過改正后，進行如下定量實驗：準確稱取7.2 g樣品（只含C、H、O三種元素中的兩種或三種），經充分燃燒后，U形管C管質量增加10.8 g，廣口瓶D質量增加22 g，則該有機物的最簡式為                        
（7）若能確定其分子式，則其同分異構體中沸點最低物質的名稱__          　 (習慣命名法)。

Answer 1

(1)①除去空氣中的CO₂氣體  或②調節X和空氣的通入速率，保證O₂過量
(2)無水CaCl₂或P₂O₅　   (3)濃NaOH溶液　      (4)堿石灰或固體NaOH　
(5) 在A、B 之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl₂(或P₂O₅、堿石灰、固體NaOH等)
的干燥管       (6) C₅H₁₂         （7）新戊烷

考查有機物分子式及結構簡式的判斷。
（1）由于空氣中含有CO₂，會干擾燃燒產物CO₂的吸收，所以必須利用氫氧化鈉除去空氣中的CO₂。其次還可以利用A中氣泡的產生的快慢來可知通入通入速率，以保證O₂過量。
（2）根據燃燒產物水和CO₂可知，首先應該先吸收水，然后再吸收CO₂。由于C是吸收水蒸氣的，而C是U型管，所以盛放的試劑是無水CaCl₂或P₂O₅。
（3）D是吸收CO₂的，所以盛放的試劑是濃NaOH溶液。
（4）由于空氣中也含有水蒸氣和CO₂，所以E裝置是吸收空氣中的水和CO₂的，因此試劑是堿石灰或固體NaOH。
（5）由于從A中出來的氣體中一定含有水蒸氣，會對后續的實驗產生影響，所以需要在A和B之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl₂(或P₂O₅、堿石灰、固體NaOH等)的干燥管。
（6）C管質量增加10.8 g，廣口瓶D質量增加22g，所以水和CO₂的質量分別是10.8g和22g，物質的量分別是0.6mol和0.5mol，其中碳和氫原子的質量之和是1.2g＋6.0g＝7.2，這說明有機物中不含有氧元素，所以該有機物的最簡式為C₅H₁₂。
（7）因為5個碳原子最多結合12個氫原子，因此最簡式也就是分子式。戊烷同分異構體中，支鏈越多，沸點越低，所以沸點最低的新戊烷，結構簡式為C(CH₃)₄。