Question

1．通常用燃燒的方法測定有機物的分子式，可在燃燒室內將有機物樣品與純氧在電爐加熱下充分燃燒，根據產品的質量確定有機物的組成．下圖所示的是用燃燒法確定有機物分子式的常用裝置．
現準確稱取1.8g樣品（只含C、H、O三種元素中的兩種或三種），經燃燒后A管增重1.76g，B管增重0.36g．請回答：
（1）用該方法可測定含有哪些元素和什么狀態的有機物含C、H或C、H、O元素的固態有機物；
（2）A、B管內均盛有固態試劑，B管的作用是吸收燃燒后產生的水蒸氣；
（3）產生的氣體由左向右流向，所選用的各導管口連接的順序是g接f，e接h，I接c或（d），d或（c）接a或（b）．
（4）E中應盛裝什么試劑：H₂O₂．
（5）如果把CuO網去掉，A管重量將減小；（填“增大”、“減小”、或“不變”）
（6）該有機物的最簡式為CHO₂；
（7）要確定該有機物的分子式，還必須知道的數據是B；
A．消耗液體E的質量    B．樣品的摩爾質量   C．CuO固體減少的質量
D．C裝置增加的質量    E．燃燒消耗O₂的物質的量
（8）在整個實驗開始之前，需先讓D產生的氣體通過整套裝置一段時間，其目的是趕出管內空氣，減小實驗誤差．

Answer 1

分析 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．因此生成O₂后必須除雜（主要是除H₂O）明確各裝置的作用是解題的前提，A用來吸收二氧化碳，測定生成二氧化碳的質量，B用來吸收水，測定生成水的質量，C用于干燥通入F中的氧氣、D用來制取反應所需的氧氣、F是在電爐加熱時用純氧氣氧化管內樣品；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；
（1）根據產品的質量確定有機物的組成，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，在燃燒室內將有機物樣品與純氧在電爐加熱下充分燃燒，需要固體燃燒；
（2）由測定原理可知，A用來吸收二氧化碳，測定生成二氧化碳的質量，B是吸收生成的水蒸氣測定質量；
（3）D中生成的氧氣中含有水蒸氣，應先通過C中的濃硫酸干燥，在E中電爐加熱時用純氧氧化管內樣品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，則E中CuO可與CO進一步反應生成二氧化碳，然后分別通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，根據產物的質量推斷有機物的組成；
（4）H₂O₂在MnO₂作催化劑的條件下分解生成氧氣；
（5）CuO的作用是，使有機物充分氧化生成CO₂和H₂O，如果把CuO網去掉，燃燒不充分生成的CO不能被堿石灰吸收，導致二氧化碳的質量偏低；
（6）確定物質的化學式可借助元素的質量守恒進行解答；
（7）題中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；
（8）空氣中二氧化碳、水影響有機物燃燒生成水、二氧化碳的質量，據此進行解答．

解答 解：（1）根據產品的質量確定有機物的組成，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，在燃燒室內將有機物樣品與純氧在電爐加熱下充分燃燒，需要固體燃燒，用該方法可測定含C、H或C、H、O元素的固態有機物，
故答案為：含C、H或C、H、O元素的固態有機物；
（2）由測定原理可知，A用來吸收二氧化碳，測定生成二氧化碳的質量，B中氯化鈣是吸收生成的水蒸氣測定質量，
故答案為：吸收燃燒后產生的水蒸氣；
（3）D中生成的氧氣中含有水蒸氣，應先通過C中的濃硫酸干燥，在E中電爐加熱時用純氧氧化管內樣品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，則E中CuO可與CO進一步反應生成二氧化碳，然后分別通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，根據產物的質量推斷有機物的組成，則產生的氧氣按從左到右流向，所選置的連接順序應是：D→C→F→B→A，所選用的各導管口連接的順序是g接f，e接h，I接c或（d），d或（c）接a或（b），
故答案為：g接f，e接h，I接c或（d），d或（c）接a或（b）；
（4）H₂O₂在MnO₂作催化劑的條件下分解生成氧氣，故E中盛放的是H₂O₂，故答案為：H₂O₂；
（5）CuO的作用是，使有機物充分氧化生成CO₂和H₂O，如果把CuO網去掉，燃燒不充分生成的CO不能被堿石灰吸收，導致二氧化碳的質量偏低，裝置A的質量減小，故答案為：減小；
（6）A管質量增加1.76g為二氧化碳的質量，可得碳元素的質量：1.76g×$\frac{12}{44}$=0.48g，
B管質量增加0.36g是水的質量，可得氫元素的質量：0.36g×$\frac{2}{18}$=0.04g，
從而可推出含氧元素的質量為：1.8g-0.48-0.04=1.28g，
設最簡式為C_XH_YO_Z，則
X：Y：Z=$\frac{0.48}{12}$：$\frac{0.04}{1}$：$\frac{1.28}{16}$=1：1：2，即最簡式為CHO₂，
故答案為：CHO₂；
（7）由上述（5）可知該有機物的最簡式為CHO₂，要確定有機物的分子式，還要知道有機物的相對分子質量，故答案為：B．
（8）由于裝置內空氣成分影響水、二氧化碳質量的測定，所以其目的是趕出裝置內空氣，減小實驗誤差，
故答案為：趕出裝置內空氣，減小實驗誤差．

點評 本題考查有機物組成的測定、物質性質實驗方案的設計，題目難度中等，把握實驗的原理和方法、明確實驗操作目的是解答該題的關鍵，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式中的應用，試題培養了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．