Question

化學上常用燃燒法確定有機物的組成，如下圖所示裝置是用燃燒法確定烴或烴的含氧衍生物分子式的常用裝置，這種方法是在電爐加熱時用純氧氧化管內樣品，根據產物的質量確定有機物的組成。

完成下列問題：

(1)A中發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的連接順序是：C→________→__________。

(4)反應結束后，從A裝置錐形瓶內的剩余物質中分離出固體，需要進行的實驗操作是____________________________________________________________________。

(5)準確稱取1.8 g烴的含氧衍生物X的樣品，經充分燃燒后，D管質量增加2.64 g，E管質量增加1.08 g，則該有機物的實驗式是___________________________。實驗測得X的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的45倍，則X的分子式為_________________________，1 mol X分別與足量Na、NaHCO₃反應放出的氣體在相同條件下的體積比為1∶1，X可能的結構簡式為____________________。

Answer 1

解析：根據實驗目的，是用燃燒法來測定有機物分子式的實驗，通過測定H₂O和CO₂的質量從而求出有機物的組成或分子式。首先應明確各裝置的作用，A裝置是產生O₂的裝置，根據該裝置的特點，屬于“固+液”反應型，為此可用H₂O₂在MnO₂催化下制得O₂，或用Na₂O₂與H₂O反應制得O₂；裝置B的作用是干燥O₂；對于裝置D、E的連接順序首先用E中的CaCl₂吸收H₂O，再用D中的堿石灰吸收CO₂，二者不能顛倒，因堿石灰既能吸收H₂O，也能吸收CO₂。樣品在C中燃燒時，有可能燃燒不充分從而產生CO，通過CuO將CO完全轉化為CO₂，從而保證實驗的準確性。D管增加的質量為CO₂，即m(CO₂)=2.64 g，E管增加的質量為H₂O，即m(H₂O)=1.08 g，故有1.8 g有機物中含有C：0.72 g,H:0.12 g,O:0.96 g，則n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1，該有機物的實驗式為CH₂O。由題意知M(X)=90，故可得X的分子式為C₃H₆O₃。根據1 mol X分別與足量Na、NaHCO₃反應放出的氣體在相同條件下的體積比為1∶1可得該有機物中含有一個醇羥基和一個羥基，根據有機物的成鍵規律可得符合該有機物的結構簡式為：HOCH₂CH₂COOH，。

答案：(1)2H₂O₂2H₂O+O₂↑(或2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑)

(2)吸收氧氣中的水蒸氣(或答：干燥氧氣)  使有機物不完全燃燒的產物全部轉化為CO₂和H₂O

(3)E  D

(4)過濾〔蒸發結晶(需與Na₂O₂跟H₂O反應制O₂相對應)〕

(5)CH₂O  C₃H₆O₃  HOCH₂CH₂COOH、