Question

【題目】某同學為了測定三聚氰胺的分子式和結構簡式設計了如下實驗。他查閱資料得知：三聚氰胺的相對分子質量為126，三聚氰胺在常溫下為晶體，在加熱條件下能與氧氣發(fā)生反應生成二氧化碳、氮氣和水�，F有12.6 g三聚氰胺晶體按下圖所示實驗裝置反應(假設三聚氰胺完全轉化成產物)。

（1）寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式：。
（2）C裝置能不能與D裝置互換？(填“能”或“不能”)，理由是。
（3）當B裝置中反應完全后，讀取F中水的體積，實驗操作順序為(填序號)。
①讀數　②冷卻至室溫�、壅{平E、F裝置中液面
（4）測定數據如下：

儀器	C	D
實驗前	101.0 g	56.0 g
實驗后	106.4 g	69.2 g

經測定，收集到的氣體折合成標準狀況下的體積為6.72 L。
①利用上述實驗數據，通過計算可知三聚氰胺的實驗式為。
②三聚氰胺的分子式為。
③若裝置中沒有銅網，則對測定結果的影響是。
（5）已知氰酸(HCN)的結構簡式為H—C≡N，氰胺的結構簡式為H2N—C≡N，三聚氰胺分子中每個原子的最外層電子數均為8或2，則其結構簡式為。

Answer 1

【答案】
（1）2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑或2KClO3 2KCl＋3O2↑
（2）不能；濃硫酸吸收水，堿石灰吸收二氧化碳，若互換，則堿石灰能同時吸收二氧化碳和水，不能分別測出水與二氧化碳的質量，從而導致實驗失敗
（3）②③①
（4）CH2N2；C3H6N6；測定所得分子中氮原子數偏大，碳、氫原子數偏小
（5）
【解析】(1)根據實驗原理知，A裝置用于制取氧氣，且需要加熱。(2)堿石灰既能吸收二氧化碳又能吸收水，而濃硫酸只吸收水，不能吸收二氧化碳。(3)E中收集氮氣的溫度和壓強無法直接測定，只能測定實驗條件下外界的溫度和壓強，所以，讀數前應先冷卻裝置，使E中氣體溫度與外界相同，然后調平E與F中的液面。(4)C裝置凈增的量就是生成水的質量，D裝置凈增的量就是生成二氧化碳的質量。故n(CO2)＝＝0.3 mol，n(H2O)＝＝0.3 mol，n(N2)＝＝0.3 mol，m(O)＝12.6 g－(0.3 mol×12 g·mol－1＋0.6 mol×1 g·mol－1＋0.6 mol×14 g·mol－1)＝0，說明樣品中不含氧元素。故分子中，n(C)∶n(H)∶n(N)＝0.3 mol∶0.6 mol∶0.6 mol＝1∶2∶2。
設三聚氰胺的分子式為(CH2N2)n ， 則有(12＋2＋28)×n＝126，解得n＝3，故分子式為C3H6N6。若沒有銅網，則可能有未參與反應的氧氣進入E瓶，導致測定氮氣的體積偏大，即測定的三聚氰胺的分子式中氮原子數偏大，而碳原子數、氫原子數偏小。(5)結合三聚氰胺的分子式C3H6N6可知，H2N—C≡N加成生成六元環(huán)狀三聚氰胺。