Question

13．一名同學(xué)把4.48L（一折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）某有機(jī)物蒸汽在O₂中充分燃燒，然后讓產(chǎn)物依次通過(guò)裝有無(wú)水CuSO₄的干燥管、盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有含0.8mol Ca（OH）₂的澄清石灰水的燒杯，如圖所示：
試驗(yàn)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，干燥管和洗氣瓶共增重18g，澄清石灰水變渾濁后又恰好變澄清．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：
（1）O₂要過(guò)量的原因是把有機(jī)物蒸氣完全帶入反應(yīng)裝置，保證有機(jī)物完全燃燒，從反應(yīng)裝置中把H₂O（g）和CO₂完全趕出．
（2）若該有機(jī)物只含C、H兩種元素，且不含任何官能團(tuán)，但含苯環(huán)，則該有機(jī)物的分子式為C₈H₁₀，它可能屬于苯的同系物、芳香烴．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)需要通過(guò)測(cè)量燃燒產(chǎn)物二氧化碳、水的量確定其分子式，所以需要通入過(guò)量氧氣，確保有機(jī)物完全燃燒，且利用氧氣將燃燒產(chǎn)物趕出，據(jù)此進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算出該有機(jī)物的物質(zhì)的量，干燥管和洗氣瓶共增重18g，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算出水的物質(zhì)的量，再利用質(zhì)量守恒定律確定有機(jī)物分子中含有H原子數(shù)；澄清石灰水吸收二氧化碳，變渾濁后又恰好變澄清，說(shuō)明反應(yīng)生成碳酸氫鈣，根據(jù)氫氧化鈣的物質(zhì)的量計(jì)算出消耗二氧化碳的物質(zhì)的量，再計(jì)算出該有機(jī)物分子中含有的C原子數(shù)，從而確定該有機(jī)物的分子式；根據(jù)該有機(jī)物含有苯環(huán)，不含其它官能團(tuán)判斷該有機(jī)物類(lèi)型．

解答 解：（1）試驗(yàn)過(guò)程中，為了把有機(jī)物蒸氣完全帶入反應(yīng)裝置，保證有機(jī)物完全燃燒，從反應(yīng)裝置中把H₂O（g）和CO₂完全趕出，所以通入的氧氣需要足量，
故答案為：把有機(jī)物蒸氣完全帶入反應(yīng)裝置，保證有機(jī)物完全燃燒，從反應(yīng)裝置中把H₂O（g）和CO₂完全趕出；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，干燥管和洗氣瓶共增重18g，說(shuō)明18g為水的質(zhì)量，則水的物質(zhì)的量為：$\frac{18g}{18g/mol}$=1mol，該有機(jī)物分子中含有H原子數(shù)為：$\frac{1mol×2}{0.2mol}$=10，
含0.8mol Ca（OH）₂的澄清石灰水變渾濁又變澄清，說(shuō)明二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣，則生成二氧化碳的物質(zhì)的量為：0.8mol×2=1.6mol，該有機(jī)物分子中含有C原子數(shù)為：$\frac{1.6mol}{0.2mol}$=8，
該有機(jī)物只含C、H元素，則該有機(jī)物分子式為：C₈H₁₀，該有機(jī)物不含任何官能團(tuán)，但含苯環(huán)，則該有機(jī)物屬于苯的同系物、芳香烴，
故答案為：C₈H₁₀；苯的同系物、芳香烴．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式的確定，題目難度中等，明確質(zhì)量守恒定律在確定有機(jī)物分子式中的應(yīng)用，注意掌握常見(jiàn)有機(jī)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及分類(lèi)方法．