Question

中国石油天然气勘探开发公司位于尼日尔的分支机构CNPC-尼日尔石油公司，日前在该国东部最新发现了2900万桶的石油储量，勘探小组在石油样品中发现一种烃的含氧衍生物．可用如图所示装置确定其分子式和其组成．（不考虑空气进入装置）
回答下列问题：
（1）A中发生反应的化学方程式为

2H₂O₂

MnO2 .

△

2H₂O+O₂↑（2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑）

．
（2）B装置的作用是

吸收氧气中的水蒸气

，燃烧管C中CuO的作用是

使有机物不完全燃烧的产物全部转化为CO₂和H₂O

．
（3）产生氧气按从左向右流向，燃烧管C与装置D、E连接．现甲、乙两位同学提出了两种连接方案．
方案1 甲同学认为连接顺序是：C→E→D
方案2 乙同学认为连接顺序是：C→D→E
请你评价两种连接方案，判断哪种方案正确并说明理由．

方案1

，

先要用无水CaCl₂吸收H₂O，再用碱石灰吸收CO₂

．
（4）准确称取1.8g烃的含氧衍生物X的样品，经充分燃烧后，D管质量增加2.64g，E管质量增加1.08g，实验测得X的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍，则X的分子式为

C₃H₆O₃

，1molX分别与足量Na、NaHCO₃反应放出的气体在相同条件下的体积比为1：1，X可能的结构简式为

HOCH₂CH₂COOH、CH₃CH（OH）COOH

．

Answer 1

分析：（1）A装置是用来制取氧气的，该装置的特点是：固液不加热型；
（2）B装置的作用是干燥气体；使有机物不完全燃烧的产物（CO、H₂）进行再次氧化；
（3）先要用无水CaCl₂吸收H₂O，再用碱石灰吸收CO₂；
（4）依据元素守恒先该有机物的实验式，再根据X的蒸气密度求出分子量进而求出分子式；根据反应判断含有的官能团，然后写出结构简式；

解答：解：（1）由题意可知，A装置是用来制取氧气的，该装置的特点是：固液不加热型．故可用双氧水和二氧化锰反应，也可以是过氧化钠与水反应，故答案为：2H₂O₂

MnO2 .

△

2H₂O+O₂↑（2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑）；
（2）B装置的作用是吸收氧气中的水蒸气，燃烧管C中CuO的作用是使有机物不完全燃烧的产物（CO、H₂）进行再次氧化使其全部转化为CO₂和H₂O，故答案为：吸收氧气中的水蒸气；使有机物不完全燃烧的产物全部转化为CO₂和H₂O；
（3）由于碱石灰既能吸收CO₂，又能吸收H₂O，而无水CaCl₂只能吸收H₂O，故先要用无水CaCl₂吸收H₂O，再用碱石灰吸收CO₂，故答案为：方案1；先要用无水CaCl₂吸收H₂O，再用碱石灰吸收CO₂；
（4）D管质量增加2.64g，即m（CO₂）=2.64g，n（CO₂）=0.06mol；E管质量增加1.08g，即m（H₂O）=1.08g，n（H₂O）=0.06mol；依据元素守恒可知有机物中的n（C）=n（CO₂）=0.06mol，n（H）=2n（H₂O）=0.12mol，有机物中n（O）=

1.08-m(C)-m(H)

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=0.06g，n（C）：n（H）：n（O）=1：2：1，该有机物的实验式是CH₂O；实验测得X的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍，M（x）=90，设X的分子式为（CH₂O）_n，可得：30n=90，n=3，则X的分子式为C₃H₆O₃，由1molX分别与足量Na、NaHCO₃反应放出的气体在相同条件下的体积比为1：1，可知X分别含：一个羧基和羟基，则其结构式有两种：HOCH₂CH₂COOH，CH₃CH（OH）COOH，故答案为：C₃H₆O₃；HOCH₂CH₂COOH、CH₃CH（OH）COOH；

点评：本题考查有机物分子的元素组成的测定，难度不大，易错点是（4），注意依据元素守恒解题．