Question

【题目】测定有机化合物中碳和氢的组成常用燃烧分析法，下图是德国化学家李比希测定有机物组成的装置，氧化铜作催化剂，在750℃左右使有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O，用含有固体氢氧化钠和氯化钙的吸收管分别吸收CO2和H2O。

试回答下列问题：

(1)甲装置中盛放的是________，甲、乙中的吸收剂能否颠倒？________。

(2)实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热，为什么？ _____________________。

(3)将4.6 g有机物A进行实验，测得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，则该物质中各元素的原子个数比是________。

(4)经测定，有机物A的核磁共振氢谱图显示有三组峰，则A的结构简式为__________。

Answer 1

【答案】CaCl2 不能 将装置中的空气排尽，否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性 N(C)：N(H)：N(O)=2：6：1 CH3CH2OH

【解析】

有机物完全氧化为CO2和H2O，先用氯化钙吸收水蒸气，再用氢氧化钠吸收二氧化碳，来测定生成的CO2、H2O的量，根据其中含有的C、H质量和与有机物A质量大小判断有机物质中是否含有O元素，若含有O元素，计算出O原子物质的量，来确定实验式，即确定有机物的最简式，若最简式中H原子已经饱和C原子的四价结构，则最简式就是分子式，否则需要知道有机物相对分子质量来确定分子式。有机物A的核磁共振氢谱有3个吸收峰，说明分子中含有3种H原子，据此分析解答。

(1)因为固体氢氧化钠能同时吸收CO2和H2O，导致无法确定生成H2O和CO2的质量，所以要先用氯化钙吸收水蒸气，再用氢氧化钠吸收二氧化碳，因此甲、乙中的吸收剂不能颠倒；

(2)实验开始时，要先通入氧气一会儿，将装置中的空气排尽，然后再加热，否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性；

(3)生成水的物质的量n(H2O)＝5.4g÷18g/mol＝0.3mol，n(H)=2n(H2O)=0.6mol；生成二氧化碳的物质的量n(CO2)＝8.8g÷44g/mol＝0.2mol，n(C)=n(CO2)=0.2mol，氧原子的物质的量n(O)=（4.6g－0.6g－0.2mol×12g/mol）÷16g/mol＝0.1mol，故有机物A中N(C)：N(H)：N(O)=0.2：0.6：0.1=2：6：1；

(4)由于有机物A中N(C)：N(H)：N(O)=2：6：1，最简式为C2H6O，在最简式中H原子已经饱和碳的四价结构，则有机物分子式为C2H6O，由于有机物A的核磁共振氢谱有3个吸收峰，说明分子结构中含有3种不同环境的H原子，故有机物A的结构简式为CH3CH2OH。