Question

【题目】TMB由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量为240，是一种新型指纹检测的色原试剂，已在逐步取代强致癌物联苯胺和其他致癌性的联苯胺荷生物，应用于临床化验、法医检验、刑事侦破及环境监测等领域，某研究小组欲利用燃绕法测定TMB的分子式(氮元素转化为N2)，实验装置如图所示。回答下列问题：

(1)实验装置两处用到装有碱石灰的干燥管，其中F处的目的是_______。仪器a的名称是__________________。

(2)将足量双氧水置于a中，圆底烧瓶中装入MnO2固体，按图连接好装置。

①A中发生反应的化学方程式为______________。

②待B、D处导管口有均匀气泡时，再点燃C处酒精灯，原因是_________________。

(3)装置C中CuO粉末的作用为_________________________。

(4)该实验_______(填“需要”或”不需要”)尾气处理，其原因是_________________。

(5)理想状态下，将4.80gTMB样品完全氧化，点燃C处酒精灯，实验结東时测得D增加3.60g，E增加14.08g，则TMB的分子式为______________。

Answer 1

【答案】防止外界空气中的CO2和H2O进入E中，避免对E处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰 分液漏斗 2H2O22H2O+O2↑ 排除装置内原有的CO2和水蒸气 使TMB不充分燃烧生成CO全部转化为CO2 不需要 碳元素必须燃烧完全才能保证实验结果的准确性，无有毒气体排放 C16H20N2

【解析】

燃烧法测定有机物组成，装置提供燃烧所需的O2，浓硫酸吸收水蒸气，CuO一般与还原性气体反应，这里是防止碳元素燃烧不完全产生CO,影响测定结果，E碱石灰吸收燃烧产生的二氧化碳，F碱石灰是为了防止外部空气中的CO2和H2O。

（1）E处碱石灰吸收燃烧产生的二氧化碳，F中碱石灰是为了防止外部空气中的CO2和H2O进入E中，避免对E处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰；顶部有玻璃塞下面有活塞是分液漏斗。故答案为：防止外界空气中的CO2和H2O进入E中，避免对E处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰；分液漏斗；

（2）①装置A是过氧化氢分解产生氧气的反应，方程式为2H2O22H2O+O2↑；

②装置内部本身是有CO2和H2O，排除装置内原有的CO2和H2O，可通过产生的氧气把装置内部气体排干净。故答案为：①2H2O22H2O+O2↑；②排除装置内原有的CO2和H2O；

（3）CuO一般与还原性气体反应，推测这里可能有CO产生，可通过高温下与CuO反应生成CO2，保证测定的准确性。故答案为：使TMB不充分燃烧生成CO全部转化为CO2；

（4）本实验通过加CuO确保碳元素转化为CO2，而氢元素转化为H2O，氮元素转化为N2，无有毒气体排放。故答案为：不需要；碳元素必须燃烧完全才能保证实验结果的准确性，无有毒气体排放；

（5）m（C）=14.08g×12/44=3.84g，m（H）=3.60g×2/18=0.4g，m（N）=4.80g-3.84g-0.4g=0.56g，n（C）:n（H）:n（N）=3.84/12：0.4：0.56/14=8：10：1，TMB相对分子质量为240，所以分子式为C16H20N2。故答案为C16H20N2。