Question

測定有機物中碳和氫等元素的含量，最常用的方法是燃燒分析法。即把已知量的樣品置于氧氣流中，用氧化銅作催化劑，在760℃左右，樣品全部被氧化為二氧化碳和水。實驗裝置如下圖所示：

（1）實驗時，裝置a、b中通常裝入的物質分別是       、         。

（2）開始加熱之前，要通一段時間的氧氣，目的是       ；停止加熱后，也要通一段時間的氧氣，目的是         。

（3）某次實驗中，取用樣品烴的含氧衍生物A的質量為2.3g，經測定a裝置增重2.7g，b裝置增重4.4g。請推算出A物質的實驗式:         （要求寫出計算過程）

（4）經進一步測定得知A的相對分子質量為46，則A的分子式為         。

（5）實驗發現A物質遇金屬鈉可以放出氫氣，則A物質中具有的官能團為        。同樣取2.3g的A，與足量的鈉反應，用如圖所示裝置量取放出的氫氣。量取氣體時操作水準管的注意事項為       。將量取的氣體換算成標準狀況體積為cmL，則一個A分子中有       個氫原子被置換了（用含c的表達式表示）。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）濃硫酸   堿石灰 （各1分）

（2）排出裝置中的二氧化碳和水蒸氣等    將燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣徹底排出 （各2分）

（3）C_2­H₆O (過程略)（2分。不帶推算過程扣1分)   

（4）C_2­H₆O （2分)

（5）羥基（1分）    使其中水的液面與量氣管中水的液面相平（2分）    ÷（2分）

【解析】

試題分析：（1）這兩個裝置分別是用來聽取收二氧化碳和水的，U形管中只能裝固態的物質，所以裝置a、b中通常裝入的物質分別是：濃硫酸   堿石灰

（2）因為裝置中原來的二氧化碳和水影響實驗結果，開始加熱之前，要通一段時間的氧氣，目的是排出裝置中的二氧化碳和水蒸氣等；反應完成后，停止加熱，也要通一段時間的氧氣，目的是將燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣徹底排出，以便被濃硫酸和堿石灰全部吸收，使測定結果準確。

（3）a裝置增重2.7g的是水，物質的量為0.15 mol ；b裝置增重4.4g是二氧化碳，物質的量為0.1mol。m(C)=1.2g  m(H)=0.3g  因此一定含有氧元素。且氧元素質量為：m(O)=2.3－1.2－0.3=0.8g

n(O)=0.05mol  

N(C)︰N(H)︰N(O)=0.1︰0.3︰0.05=2:6:1

所以實驗式為：C_2­H₆O；

（4）通過相對分子質量可以確定其分子式為：C_2­H₆O （2分)

（5）氫原子數在這個分子式中已達到飽和，其中的氧只能形成羥基；為了使測得的氣體體積準確，要使溫度和壓強恢復到原來的狀態，所以使其中水的液面與量氣管中水的液面相平，以確保壓強和原來保持一致。

氫氣中所含有的氫原子為：mol，2.3g試樣的物質的量就是其中所含氫原子物質的量為：mol

則一個A分子中有÷個氫原子被置換了

考點：有機物組成測定的有關知識。