Question

用如圖所示裝置確定有機物的分子式（含C、H、O中的兩種或三種）．（不考慮空氣進入裝置）

回答下列問題：
（1）A中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（2）B裝置的作用是

 

，燃燒管C中CuO的作用是

 

．
（3）產生氧氣按從左向右流向，燃燒管C與裝置D、E連接．現有兩種連接方案．
方案1：連接順序是C→E→D
方案2：連接順序是C→D→E
請你評價兩種連接方案，正確的是

 

，理由是：

 

．
（4）準確稱取1.8g有機物X的樣品，經充分燃燒后，D管質量增加1.08g，E管質量增加2.64g，實驗測得X的蒸氣密度是同溫同壓下乙烷密度的3倍，則X的分子式為

 

．

Answer 1

考點：有關有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

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，E中堿石灰吸收二氧化碳，測定生成二氧化碳的質量，D中氯化鈣來吸收水，測定生成水的質量，B用于干燥通入C中的氧氣、A用來制取反應所需的氧氣、C是在電爐加熱時用純氧氣氧化管內樣品，根據一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）A用來制取反應所需的氧氣，反應為固體與液體且不需要加熱，應是過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下生成氧氣；
（2）由實驗原理可知：B裝置的作用是干燥氣體；氧化銅使有機物不完全燃燒的產物CO進行再次氧化；
（3）要先用無水CaCl₂吸收H₂O，再用堿石灰吸收CO₂；
（4）中根據n=

m

M

計算水、二氧化碳的物質的量，根據質量守恒定律計算O元素質量，再根據原子守恒確定有機物的最簡式，X的蒸氣密度是同溫同壓下乙烷密度的3倍，則X的相對分子質量為90，據此確定有機物分子式．

解答： 解：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，E中堿石灰吸收二氧化碳，測定生成二氧化碳的質量，D中氯化鈣來吸收水，測定生成水的質量，B用于干燥通入C中的氧氣、A用來制取反應所需的氧氣、C是在電爐加熱時用純氧氣氧化管內樣品，根據一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）A用來制取反應所需的氧氣，反應為固體與液體且不需要加熱，應是過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下生成氧氣，反應方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）通入C中的氧氣需要干燥，故B裝置的作用是：吸收氧氣中的水蒸氣；
一化碳能與氧化銅反應可被氧化成二氧化碳，故CuO的作用是把有機物不完全燃燒產生的CO轉化為CO₂，
故答案為：吸收氧氣中的水蒸氣；把有機物不完全燃燒產生的CO轉化為CO₂；
（3）堿石灰既可吸收二氧化碳，也可以吸收燃燒生成的水，而無水CaCl₂只能吸收H₂O，故先要用無水CaCl₂吸收H₂O，再用堿石灰吸收CO₂，故連接順序為：C→D→E，
故答案為：方案2；堿石灰既可吸收二氧化碳，也可以吸收燃燒生成的水，要先用無水CaCl₂吸收H₂O，再用堿石灰吸收CO₂；
（4）水的物質的量=

1.08g

18g/mol

=0.06mol、二氧化碳的物質的量=

2.64g

44g/mol

=0.06mol，則m（C）+m（H）=0.06mol×12g+0.06mol×2×1g/mol=0.84g＜1.8g，故有機物含有O元素，m（O）=1.8g-0.84g=0.96g，則n（O）=

0.96g

16g/mol

=0.06mol，n（C）：n（H）：n（O）=1：2：1，該有機物的實驗式是CH₂O；
X的蒸氣密度是同溫同壓下乙烷密度的3倍，則X的相對分子質量為30×3=90，設X的分子式為（CH₂O）_n，可得：30n=90，n=3，則X的分子式為C₃H₆O₃，
故答案為：C₃H₆O₃．

點評：本題考查有機物的分子式的實驗測定，題目難度中等，關鍵在于清楚實驗的原理，掌握燃燒法利用元素守恒確定實驗式的方法．